BAB VI BATAS PLASTIS ( PLASTIS LIMIT )

BAB VI

BATAS PLASTIS ( PLASTIS LIMIT )

6.1.   Maksud Dan Tujuan Praktikum

            Adapun maksud dan tujuan praktikum adalah agar mahasiswa / I Jurusan Teknik Pertambangan selaku praktikan mampu memahami dan mengaplikasikan tahapan penentuan nilai plastisitas tanah. Sedangkan tujuan dari kegiatan praktikum ialah untuk menentukan nilai Batas Plastis ( Plastis Limit ) dari suatu sampel.

6.2.   Dasar Teori

            Batas Plastis ( Plastis Limit ) merupakan kadar air minimum dimana tanah masih dalam keadaan plastis atau kadar air minimum dimana tanah dapat digulung – gulung sampai diameter 3,1 mm ( 1 / 8 inchi ). Batas plastis merupakan bagian – bagian dari batas – batas konsistensi atau atteberg limit yang mana nantinya hal ini mengacu pada sifat – sifat fisik tanah. Sebagaimana perlu kita ketahui sifat – sifat fisik tanah meliputi :

a.       Cair.

b.      Kental.

c.       Plastis.

d.      Semi Platis.

e.       Padat.

Sifat – sifat fisik tanah tersebut sangat mempengaruhi tanah jika diberikan beberapa perilaku terhadapnya, salah satunya adalah gaya. Pengaruh gaya sangat berperan dominan terhadap efektifitas suatu tanah. Perubahan batas plastis suatu tanah dapat dinyatakan dalam suatu persamaan :

 P.L = L.L x P.I + W                                     

Dimana :

PL = Platis limit ( Batas plastis )

LL = Liquid limit ( Batas cair )

PI  = Plasticity index ( Indeks plastisitas )

W  = Kadar air.

PL ( Plastis limit ) atau batas plastis memiliki perbedaan dengan PI (Plasticity Index) atau indeks platisitas. Dimana PI merupakan jumlah kadar pada saat tanah dalam keadaan kondisi plastis dimana nilainya diperoleh dari selisih antara liquid limit ( LL ) dengan PI ( plastis limit ). Secara umum dapat ditulis dalan bentuk persamaan :

            P.I = LL – P L                                                           

Dimana :

L.L = Batas cair

P.L = Batas plastis

Indeks Konsistensi Tanah

Keadaan konsistensi  dari tanah alamiah akan dapat ditentukan melalui suatu hubungan yang disebut indeks kecairan (Liquid Indeks) I_L

   w_{n  -}  w_P

I_L  =

                                I_P

Dimana w_N adalah kelembaban alamiah atau kadar air suatu tanah di lapangan. Hubungan antara kadar air dan I_L terlihat bahwa apabila

0        <  I_L  <  1

tanah berada dalam daerah palstis, apabila

                       I_L    1,0

            Tanah berada dalam keadaan cair atau hampir cair. Walaupun pada saat ini tanah cukup stabil, suatu getaran yang tiba-tiba akan mengubah masanya menjadi cairan (kental).

            Tanah seperti itu, biasa disebut lempung sensitive. Deposit lempung seperti ini terdapat di Barat daya Canada dan di Scandinavia.

            Hubungan lain yang kadang-kadang digunakan adalah indeks konsistensi, yang didefenisikan sebagai ;

    w_{L  -}  w_N

I_c  =

                                I_P

            Dengan semua istilah seperti yang telah didefenisikan sebelumnya. Persamaan – persamaan tersebut memberikan suatu nilai indeks diantara 0 dan 1 apabila kelembaban lapangan berada diantara w_P dan w_L.Perbedaan yang penting adalah dalam nilai-nilai numeric apabila tanah dilapangan mempunyai kadar air alamiah yang lebih besar dari batas cair atau lebih kecil dari batas plastis.

Indeks konsistensi yang terpenting adalah indeks plastisitas I_P yang sebelumnya didefenisikan. Pada umumnya makin besar indeks plastis, akan semakin besar pula masalah-masalah teknik yang muncul sehubungan dengan pemakaian tanah tersebut sebagai suatu bahan teknis, seperti misalnya pendukung pondasi untuk bengunan rumah tinggal, tanah dasar jalan dan sebagainya.

Banyak terdapat korelasi teknis dari sifat dan perilaku tanah sehubungan dengan indeks plastisitasnya. Antara lain meliputi parameter-parameter tegangan tanah, tekanan tanah horizontal dilapangan dan potensi untuk menyusut dan mengembang. Sebagian besar korelasi ini untuk harus dipakai dengan berhati-hati : beberapa diantaranya memang cukup dapat diandalkan, tetapi banyak pula yang hanya sedikit lebih baik dari terkaan.

                                         0                                              1                                     I_L

I_L < 0                               0  I_L    1                                    I_L > 1

       0                          w_N = w_P                                                     w_N = w_L                                                         w_N

Tidak Plastis                   Daerah Plastis                              Cairan Kental

     

     0                                  w_P                                                                  w_L

                                                                                                             w

Gambar 6.1. Hubungan antara w_P, w_L dan w_N dalam menghitung I_L

Batas Atterberg

Terzaghi (1925) biasanya dianggap sebagai ahli yang pertama kali menggunakan batas cair dan batas plastis sebagai nilai indeks konsistensi yang dapat berguna untuk klasifikasi tanah. Prosedur Atterberg yang orisinil untuk menentukan batas cair telah dimodifikasikan (Casagrande, 1932) guna meningkatkan hasil pengujian yang dapat diulangi kembali.

Batas cair dan batas plastis biasanya dilakukan pada tanah kohesif yang kering udara, dihancurkan dan disaring melalui saringan no. 40. Diluar Amerika Serikat, ukuran saringan yang sama juga digunakan no.40 adalah 0,422 mm, diamana beberapa alternative lain menggunakan lubang saringan 0,400 mm.

Pengeringan dengan oven biasanya tidak pernah dilakukan untuk mendapatkan tanah yang dapat disaring. Pengeringan diudara telah biasa dilakukan, tetapi hanya dapat menurunkan batas cair dari 2 sanpai 6 persen, kecuali apabila tanah yang akan diuji itu dibasahi terlebih dahulu selama 24 sampai 48 jam sebelum melakukan pengujian. Bahkan pembahasan ini pun tidak dapat menemukan kembali batas cair yang sebenarnya untuk beberapa tanah tertentu. Batas plastis tampaknya tidak terlalu banyak terpengaruh oleh pengeringan udara ini.

Beberapa laboratorium menganjurkan pencucian conto melalui saringan no. 40 dan pengguanaan sediment untuk melakukan uji batas plastisitas tanah. Paling tidak terdapat dua kekurangan pada prosedur ini, yang pertama adalah bahwa pengujian ini akan memakan waktu yang lebih lama. Yang kedua, dan yang terpenting adalah bahwa proses sedimentasi ini akan memisahkan partikel-partikel lempung, sehingga para teknisi harus mencampur  dan mengaduk conto tanah tadi dengan teliti untuk dapat benar-benar melewati distribusi butiran tanah yang terdapat dilapangan.

Uji batas cair dan batas plastis dapat diulang kembali untuk conto tanah yang sama, bahkan dengan operator yang kurang ahli, seperti yang diperlihatkan pada dua buah laboratorium mahasiswa dengan hasil-hasil percobaan yang tercantum dalam table. Sementara uji batas plastis mempunyai nilai-nilai yang saling berbeda jauh yang tidak dapat diterima untuk maksud komersial, nilai-nilai batas cair memperlihatkan sangat sedikit perbedaan. Sebenarnya hanya terdapat sedikit alasan untuk menentukan kebenaran nilai w_L atau w_P dari hasil suatu pengujian di laboratorium komersial, dimana hanya dilakukan pengujian terbatas pada masing-masing lapisan tanah yang ada. Hanya sedikit Laboratorium yang dapat melakukan pengujian yang dapat menghasilkan nilai-nilai seperti yang tercantum pada table. Dari sumber-sumber yang telah diiipublikasikan analisis oleh pengarang itu sendiri, dan dari sejumlah percobaan yang telah dilakukan oleh Waterways Experiment Station.

Tabel 6.1. Distribusi batas cair dan batas palstis untuk dua buah Laboratorium Mahasiswa

No. Mahasiswa	Bagian 1		Bagian 2
	wL	wP	wL	wP
1	32,8	21,0	34,0	19,8
2	32,0	21,0	35,8	23,5
3	30,0	22,4	29,8	21,6
4	30,9	19,1	32,5	19,9
5	29,6	22,2	29,4	19,4
6	32,6	21,5	35,2	19,2
7	32,5	21,0	36,3	20,6
8	31,8	22,3	35,5	22,8
9	32,1	21,8	33,4	16,1
10	31,8	22,2	37,1	16,4
11	-	-	32,8	22,7

(Hamit, 1966), terlihat bahwa devisi standart untuk pengujian yang telah dilakukan dengan cukup teliti adalah sebesar

                                                w_L  =   3 persen

                                                w_P  =   4 persen

Nilai-nilai ini tergantung pada jenis tanah dan tanah yang plastisitasnya rendah mungkin hanya mempunyai nilai-nilai sebesar setengah dari nilai yang tercantum pada table diatas.

Sumber kesalahan yang utama yang dapat mempengaruhi kemampuan pengulangan kembali suatu pengujian (diantara laboratorium – laboratorium) untuk batas cair dan batas plastis adalah :

1. Ketelitian dalam mempersiapkan tanah untuk mendapatkan seluruh bahan (-) no. 40 dan pembahasan yang harus dilakukan terlebih dahulu sebelum pengujian dilakukan.
2. Penyesuaian secara teliti terhadap mesin pembatas cair untuk mendapatkan jatuhan masing-masing mangkok sebesar 10 mm. Deviasi yang kecil saja dari 10 mm ini dapat mempengaruhi batas cair sampai 10 angka.
3. Ketelitian dalam mengontrol jumlah tanah yang ada didalam mangkok batas cair.
4. Memperhatikan secara teliti terhadap penggulungan tanah untuk batas cair sampai ukuran 3 mm dan terhadap kadar air pada saat hamper putus. Pemakaian kayu dengan diameter 3 mm akan sangat membantu untuk pembanding secara visual.

6.3.   Bahan Dan Peralatan

6.3.1.   Bahan Dan Fungsinya

            Adapun bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah :

1. Sampel / conto tanah kering yang lolos ayakan no. 40, berfungsi sebagai sampel untuk dihitung batas plastisnya.
2. Air suling, berfungsi sebagai fluida untuk membasahi conto tanah yang digunakan sebagai sampel percobaan.

6.3.2.   Peralatan Dan Fungsinya

            Adapun peralatan yang digunakan pada praktikum ini adalah :

1.      Plat kaca ( ukuran 45 x 45 x 0,9 cm ), berfungsi sebagai tempat untuk mengaduk conto tanah yang dicampur dengan air. ( lihat gambar 6.1 )

2.      Pipa pembanding ( diameter 3 mm, panjang 10 cm ), berfungsi sebagai pembanding conto tanah awal dengan sesudah percobaan. ( lihat gambar 6.2 )

3.      Neraca ( dengan ketelitian 0,001 ), berfungsi sebagai alat untuk menimbang cawan baik sebelum maupun sesudah diisi  dengan conto tanah. ( lihat gambar 6.3 )

4.      Krus aluminium / cawan ( minimal 3 buah ), berfungsi sebagai alat tempat conto tanah yang akan dijadikan percobaan. ( lihat gambar 6.4 )

5.      Oven, berfungsi sebagai alat pemanas yang membantu proses penguapan. ( lihat gambar 6.5 )

          Krus Alumunium (Cawan)

 

                                                                                             Plat Kaca

 

                       Neraca

                 Pipa pembanding                                                    Oven

Gambar 6.2. Alat – alat pada percobaan batas plastis

6.4.   Prosedur Percobaan

            Adapun prosedur percobaan dalam praktikum ini adalah :

1.      Meletakkan conto tanah diatas plat kaca, lalu diaduk sanpai kadar airnya merata.

2.      Kemudian menggulung – gulungkan conto tanah tersebut dengan telapak tangan diatas plat kaca sampai mencapai diameter 3 mm.

3.      Jika sebelum diameter 3 mm sudah retak, maka benda uji disatukan kembali dengan menambahkan air sedikit demi sedikit sehingga merata. Jika pada diameter 3 mm masih belum menunjukkan retakan, maka conto dibiarkan beberapa saat di udara agar kadar airnya berkurang sedikit.

4.      Pengadukan dan penggilingan diulangi terus hingga tidak diperoleh retakan pada diameter 3 mm.

5.      Memeriksa kadar air tanah pada kondisi ( d ). Melakukan  percobaan sebanyak 3 kali.

6.5.   Pembahasan

            Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka di dapat data – data berikut :

Tabel 6.2. Data Batas Plastis

Continer No	1	2
Weight of Continer (W1)gr	78,9 gr	79,1 gr
Weight of Wet Soil + Continer (W2) gr	87,1 gr	88,6 gr
Weight of Dry Soil + Continer (W3) gr	84,1 gr	84,6 gr
Weight of Dry Soil (W4) gr	5,2 gr	5,5 gr
Weight of water (Ww) gr	3,0 gr	4,0 gr
Moisture Content %	57,69 %	72,72%
Average %	65,21%

            Persamaan umum penentuan kadar air pada batas plastis

            Sampel I

Weight of Dry Soil (W₄)         = Weight of Dry Soil + Continer (W₃) –

                                                   Weight of      Continer (W₁)

Weight of Dry Soil (W₄)         = 84,1 gr – 78,9 gr

                                                = 5,2 gr

Weight of water (Ww)            = Weight of Wet Soil + Continer (W₂) –

                                                   Weight of Dry Soil + Continer (W₃)

Weight of water (Ww)            = 87,1 gr – 84,1 gr

                                                = 3,0 gr

=

                      = 57,69 %

            Sampel II

Weight of Dry Soil (W₄)         = Weight of Dry Soil + Continer (W₃) –

                                                   Weight of      Continer (W₁)

Weight of Dry Soil (W₄)         = 84,6 gr – 79,1 gr

                                                = 5,5 gr

Weight of water (Ww)            = Weight of Wet Soil + Continer (W₂) –

                                                   Weight of Dry Soil + Continer (W₃)

Weight of water (Ww)            = 88,6 gr – 84,6 gr

                                                = 4,0 gr

=

                      = 72,72 %

                                     

                                     = 65,21 %      

6.6.   Kesimpulan Dan Saran

6.6.1.   Kesimpulan

            Adapun kesimpulan dari percobaan ini adalah :

1.      Batas plastis merupakan kadar air minimum dimana tanah masih dalam keadaan plastis atau kadar air minimum dimana tanah dapat digulung – gulung hingga diameter 3,1 mm.

2.      Batas plastis merupakan bagian dari batas – batas konsistensi yang mana hal ini  berhubungan dengan sifata fisik tanah.

3.      Nilai batas plastis dipengaruhi oleh faktor banyaknya air yang menyerap ke dalam tanah ( rembesan ) serta angka pori tanah dan hal pengadukan conto tanah yang diuji.

6.6.2.      Saran

Adapun saran praktikan atas percobaan ini adalah : untuk mendapatkan nilai batas plastisitas yang efektif, diperlukan tahap pengadukan yang teratur serta konsisten, jika bila perlu ditentukan dengan menggunakan batas waktu.