BAB II SIEVE ANALISIS

BAB II

SIEVE ANALISIS

2.1 Maksud Dan Tujuan

Adapun maksud dari pelaksanaan prkatikum Sieve Analisis ini adalah untuk mengetahui sifat-sifat fisik dari tanah yang akan diuji tersebut.

Dimana tanah merupakan material yang terdiri dari agrerat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi satu sama lain dan berasal dari bahan- bahan organik dan anorganik yang telah melapuk.

Sifat-sifat fisik tanah tersebut, yaitu berupa ukuran butir, berat jenis tanah dan kekuatan tanah tersebut beserta komposisi kandungan tanah.

Sedangkan tujuannya adalah untuk mengetahui suatu tanah yang akan diuji, apakah tanah tersebut bergradasi buruk, bergradasi seragam ataupun bergadasi baik, sekaligus untuk mengetahui ukuran butir tanah.

2.2 Dasar Teori

            Pengukuran ukuran butiran tanah merupakan hal penting dalam mengetahui sifat sifat tanah sangat tergantung pada ukuran butirnya. Disamping itu ukuran tanah juga digunakan dalam pengklasifikasian bermagam macam tanah tertentu ada dua cara yang umum digunakan untuk mendapatkan distribusi ukuran butir tanah yaitu:

1. Analisis Ayakan (screen)
2. Analisis Hidrometer

Sieve analisis (analisa ayakan) adalah suatu percobaan menyaring contoh tanah melalui satu set ayakan, dimana lubang-lubang ayakan tersebut makin kecil secara berurutan kebawa, cara ini biasanya digunakan untuk menyaring material/partikel berdiameter ≥ 0,075 mm.

Ukuran butiran tanah ditentukan dengan menyaring sejumlah tanah melalui seperangkat saringan yang disusun dengan lubang yang paling besar berada paling atas dan makin kebawah makin kecil. Jumlah tanah yang tertahan pada saringan tersebut disebut salah satu dari ukuran butir contoh tanah itu. Pada kenyataannya pekerjaannya hanya mengelompokan sebahagian dari tanah terlekat di antara dua ukuran.

Ukuran butir tanah tergantung dari diameter partikel tanah yang membentuk dari masa tanah itu. Karena pada pemeriksaan microskopis masa tanha menunjukan bahwa hanaya sedikit apa bila memang ada partikel-partikel yang bundar dan mempunyai diameter, kita dapat menarik kesimpulan bahwa ini adalah deskripsi mengenai tanah yang agak longsor.

Analisis ayakan dari sebuah conto tanah melibatkan penentuan persentase berat partikel dalam rentan ukuran yang berbeda. Distribusi ukuran partikel tanah berbutir kasar dapat ditentukan dengan metode pengayakan (sieving) conto tersebut dilewatkan melalui satu set saringan standart yang memiliki lubang makin kecil ukurannya dari atas kebawah. Berat tanah yang tertahan ditiap saringan ditentukan dan persentase kumulatif dari berat tanah yang melewati tiap saringan dihitung beratnya. Jika terdapat partikel yang bgerbutir halus pada tanah conto tanah tersebut harus dibersihkan terlebih dahulu dan butiran halus tersebut dengan cara mencucinya denganh air melalui saringan berukuran terkecil.

Distribusi ukuran partikel tanah berbutir halus atau fraksi butir halus dari tanah berbutir kasar dapat ditentukan dengan metode pengendapan (sedimentasi). Metode ini didasarkan pada hukum Stokes yang mengatur kecepatan pengendapan partikel berbentuk bola dalam suatu suspensi makin besar paartikel makin besar pula kecepatan pengendapannya dan sebaliknya. Hukum tersebut tidak berlaku pada partikel partikel y7ang berukuran > 0,0002 mm, dimana pergerakannya dipengaruhi oleh gerak Brown. Ukuran partikel ditentukan sebagai diameter sebuah bentuk bola yang akan turun mengendap dengan kecepatan yang sama dengan partikel. Conto tanah yang akan diuji terlebih dahulu dibersihkan dari material material organik dengan menggunakan hidrogen peroksida.

Conto tersebut kemudian dibuat menjadi suspensi didalam air suling dari larutan pemisah butir butir ditambah agar partikel – partikel satu sama lain saling terpisahkan. Suspensi yang telah jadi ditempatkan didslsm tsbung pengendap. Dari hukum Stokes, dapat dihotung waktu turun (t) partikel berukuran D (diameter yang ekivalen dengan penurunan) sejauh kedalaman tertentu dalam suspensi. Jika setelah waktu tertentu conto tanah diambil dengan pipet pada kedalaman tertentu pula maka conto tanah tersebut hanya akan mengandung partikel – partikel yang ukurannya lebih kecil dari D dengan konsentrasi yang sama dengan pada awal pengendapan. Jika dalam suaty waktu diambil conto tanah dari beberapa kedalaman yang berbeda, maka dapat ditentuksn distribusi ukuran butiran partikel dari berat tanah yang terambil. Alternatif lain selain pengambilan conto dengan pipet adalah pengukuran suspensi tersebut dengan alat hidrometer.

  

Ukuran-ukuran saringan berkisar dari lubang berdiameter 4,750 mm (No.4) sampai 0,075 mm (No.200). semua lubang terbentuk bujur sangkar jadi apa yang disebut sebagai diameter partikel tanah sebenarnya hanyalah merupakan patokan akademis saja, sebab kemungkinana alolos nya suatu partikel pada suatu saringan yang berukuran tertentu akan tergantung pada ukuran dan orentasinya terhadap lubang saringan.

Ukuran saringan berhubungan dengan ukuran lubang dari 4,750 mm – 0,075 mm maka saringan tersebut dengan nomor-nomor. Berikut merupakan table ukuran ayakan standart.

Berat jenis (spesific gravity) tergantung pada berat partikel tanah dalam suspensi pada saat pengukuran.

Tabel 1.1 Ukuran-ukuran ayakan standar

No. Ayakan	Lubang (mm)	No. Ayakan	Lubang (mm)
4 6 8 10 16 20 30 40	4,750 3,350 2,360 2,000 1,180 0,850 0,600 0,425	50 60 80 100 140 170 200	0,300 0,250 0,180 0,150 0,106 0,088 0,075

Pemakaian saringan sangat praktis, karena sangat sukar untuk menyaring tanah melalui lubang-lubang itu. Lubang saringan ini cukup halus sehingga air mulai tertahan apalagi tanah.

Persen kurva distribusi ukuran butiran

Hasil dari analisa ayakan umumnya digambarkan di dalam kertas semilogaritma, yang dikenal sebagai kurva distribusi ukuran butiran. Diameter partikel butiran digambarkan dalam sekala logaritma dan persentasi dari butiran yang lolos ayakan tersebut. Dimana ordinat semilogaritma adalah persentase berat partikelnya yang lebih kecil dari ukuran absisinya yang diketahui. Makin landai kurva distribusi, makin rentang distribusinya; makin curam kurva, makin kecil rentang distribusinya. Tanah berbutir kasar dideskripsikan bergradadsi baik jika tidak ada partikel partikel ukurannya menyolok dalam suatu rentang distribusi dan jika masih terdapat partikel – partikel yang berukuran sedang secara umum tanah bergradasi baik diwakili oleh kurva distribusi yang cembung dan mulus. Selain itu parameter-parameter besar yang didapat ditentukan dengan :

1. ukuran efektif
2. koefisien keseragaman
3. koefisien gradasi

Persen koefisien keseragaman dinyatakan sebagai berikut :

            Cu =

Dimana :

            Cu       = koefisien keseragaman

            D60     = diameter yang disesuaikan dengan 60% lolos ayakan

            D10     = diameter yang bersesuaian dengan 10% lolos ayakan

Persen koefisien gradasi dinyatakan sebagai berikut :

            Cc =

Dimana

            Cc        = koefisien keseragaman

            D30     = diameter yang bersesuaian dengan 30% lolos ayakan

            Tanah berbutir kasar dideskripsikan bergradasi baik,(a) jika ukurannya seragam atau (b) jika tidak atau jarang terdapat partikel berukuran sedang (terdapat konstan ukuran tanah ). Ukuran partikel digambar dengan kurva dengan skala logarimik sebagai absis. Jadi jika ada dua jenis tanah yang memiliki derajat keseragaman (uniformity) yang sama, maka akan terdapat dua kurva yang sama bentuknya meskipun letak ordinatnya berlainan.

Kurva distribusi tidak hanya menunjukkan rentang (range) dari ukuran butir yang dikandung ditanah. Pada jenis gradasi dapat dilihat dari grafik di bawah ini

Gambar 1.1. Macam – macam tipe kurva distribusi ukuran dengan koefisien gradasi

Berikut ini adalah tabel batas-batas ukuran tanah.

Tabel 1.2. Batas-batas ukuran tanah  

GOLONGAN	UKURAN BUTIR (mm)
	Kerikil	Pasir	Lanau	Lempung
Massachusets Institute Of Technology (MIT) Us Department Of Agriculture (USDA) America Association Of State High Bury And Transportation Official (AASTHO) United Soil Clasification System (US-Corps) Of Enginer VS Area Of Reclamation Dll	> 2 > 2 > 6,2-2 > 6,2 - 4,75	2-0,06 2-0,05 2-0,075 -	0,06 – 0,002 0,05 – 0,002 0,075 – 0,02 -	< 0,002 < 0,002 < 0,002 -

Pada table di atas ditentukan batas-batas ukuran golongan dan jenis dari tanah yang telah dikembangkan oleh Massachusets Institute of Technology of State High of Engineer dan us barean of reclamation yang mengasilkan apa yang disebut dengan unifed soil classification sistem (USCS). Sitem ini dipakai pula oleh America society of testing and material (ASTM).

2.3. Bahan dan Peralatan

2.3.1. Bahan dan Fungsi

Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah Sampel tanah kering yang terdiri dari beberapa campuran ukuran butir yang berfungsi sebagai bahan percobaan yang akan diuji dengan ayakan apakah tanah tersebut bergradasi baik, seragam ataupun jelek.

2.3.2. Peralatan & Fungsinya

            Sedangkan peralatan yang digunakan adalah:

1. Timbangan berfungsi sebagai alat untuk mengukur berat dari sample / sample tanah sebelum disaring dan setelah disaring.
2. Sikat Pembersih Saringan fungsinya untuk membersihkan saringan dari sample.
3. Sekop fungsinya untuk memasukkan tanah ketimbangan dan untuk mengetahui volumenya.
4. Sieve shaker fungsinya untuk memisahkan antara butiran mulai dari yang paling kasar sampai yang paling halus.
5. Cawan fungsinya : sebagai wadah dari sample.

 

Timbangan                                          Sieve shaker

                        Sekop                                                  Cawan

Gambar 1.2 Gambar alat – alat pada percobaan sieve analisis

2.4.   Prosedur Percobaan

Adapun prosedur yang dilakukan untuk percobaan ini adalah :

1. Mengeringkan contoh tanah dalam oven sambil dicatat berat konstan semua gumpalan dipecahkan kecil-kecil.
2. Memasukkan contoh tersebut kedalam ayakan dengan berat ± 1500gr, selanjutnya diayak selama 15 menit.
3. Mendiamkan sejenak agar partikel halus tidak berterbangan kemudian menimbang contoh yang tertahan pada tiap-tiap ayakan.

2.5.      Pembahasan

            Berat tanah (W.soil) didapat dari Weight of screen + Weight of soil dikurang weight of sreen (W.screen + W.soil) – W.screen. Adapun data pengukuran berat tanah dari masing-masing screen dengan sieve size yang berbeda, yaitu :

Tabel 1.3. Berat tanah (soil) pada masing- masing srceen yang berbeda.

Sieve size	W. screen + W. soil (gr)	W. screen (gr)	W. Soil (gr)	Percent	Passing Percent
10	568,4	456,2	112,2	11,2 %	88,78 %
20	609,7	448,6	161,1	16,11 %	72,67 %
40	705,8	442,5	263,3	26,33 %	46,24 %
60	627,1	443,8	183,3	18,35 %	27,99 %
80	565,2	439,3	125,9	12,59 %	15,40 %
100	486,5	435,4	51,1	5,11 %	10,29 %
120	463	431,8	31,2	3,12 %	7,17 %
140	458,4	433,2	25,2	2,52 %	4,65 %
200	429,4	425,2	4,2	0,42 %	4,23 %

            Berdasarkan data dari percobaan sieve analisis maka dengan menggunakan grafik semilogaritma diketahui jenis gradasi tanah adalah: Tanah bergradasi jelek.

Gambar 1.3. Grafik hubungan antara persen yang lolos ayakan dengan diameter     butir

Persentase ayakan

Sieve size No. 10           =   x 100%

                                 =   x 100%  = 11,2%

Sieve size No. 20           =   x 100%

                                       =    x 100%  =  16,11%

Sieve size No. 40           =   x 100%

                                       =    x 100%  =  26,33%

Sieve size No. 60           =   x 100%

                                       =   x 100%  =  18,35%

Sieve size No. 80           =   x 100%

                                       =   x 100%  =  12,59%

Sieve size No. 100         =   x 100%

                                       =  x 100%  =  5,11 %

Sieve size No. 120         =  x 100%

                                       =  x 100%  =  3,12%

Sieve size No. 140         =  x 100%

                                       =  x 100%  =  2,52%  

Sieve size No. 200         =  x 100%

                                       =  x 100%  =  0,42%

Passing percent

Sieve size No.10            = 100% - 11,22% = 88,78%

Sieve size No.20            = 88,78% - 16,11% = 72,67%

Sieve size No.40            = 72,67 – 26,33  = 46,34%

Sieve size No.60            = 46,34% - 18,35% = 27,99%

Sieve size No.80            = 27,9% - 12,59% = 15,4%

Sieve size No.100          = 15,4% - 5,1% = 10,29%

Sieve size No.120          = 10,29% - 3,12% = 7,17%

Sieve size No.140          = 7,17% - 2,52% = 4,65%

Sieve size No.200          = 4,65% - 0,42% = 4,23%

Maka Cu = koefisien keseragaman

          Cu =

          Cu =  = 3,93

Maka Cc =  =  = 0,451   

         Standar Cu > 4 dan Cc > 6, namun pada percobaan hasil yang didapat < 4 yaitu 3,93 dan < 6 yaitu 0,451, ini mungkin dikarenakan pada saat pangayakan tanah tidak sempurna karena masih ada material – material yang belum sepenuhnya terayakan sehingga hasil pengukuran tanah pada masing – masing screen dengan sieve size yang berbeda akan berpengaruh pada berat tanah. 

2.6. Kesimpulan Dan Saran

2.6.1. Kesimpulan

         Kesimpulan dari hasil percobaan Sieve Analysis pada tanah yaitu tanah yang diuji memiliki distribusi ukuran butir dengan koefisien gradasi jelek ini disebabkan karena nilai koefisien keseragaman (Cu) sebesar 3,93 dan koefisien gradasi (Cc) sebesar 0,451.

2.6.2. Saran

         Adapun saran yang mungkin dapat membangun serta meningkatkan mutu pendidikan khususnya Mekanika Tanah dalam prakteknya yaitu agar penjelasan mengenai modul yang akan dipraktekan lebih ditingkatkan lagi karena praktikan merasa ilmu yang diberikan hanyalah tepaku pada data kualitatif dan kuantitatif namun penjelasan mengapa demikian serta aplikasi baik dibidang Pertambangan maupun dibidang Geologi tidak dijelaskan. Kemudian mengenai penuntun praktikum. Praktikan berharap agar penuntun praktiukum dapat diberikan pada saat hari pertama masuk praktikum sehingga dapat menambah referensi didalam praktek.