BAB VII BERAT KERING ( UNIT WEIGHT )

BAB VII

BERAT KERING  ( UNIT WEIGHT )

7.1.      Maksud Dan Tujuan Praktikum

Maksud dari praktikum ini adalah ingin mengetahui peran berat kering dalam mempelajari mekanika tanah.

            Tujuan dari praktikum berat kering adalah untuk mengetahui berat volume kering dan kadar air dari tanah.

7.2.   Dasar Teori

            Berat kering dapat juga didefinisikan sebagai berat tanah asli yang belum diseragamkan ukurannya. Untuk menentukan volume mould yang berbentuk tabung dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan :

Pengujian terhadap berat volume kering merupakan salah satu percobaan yang dilakukan dalam praktikum mekanika tanah. Hal ini disebabkan karena berat asli dari tanah tergantung kepada besar volume dan berat dari mould. Pada pembuatan timbunan untuk pembuatan jalan raya dan tanah dan banyak struktur teknik lainnya, tanah yang lepas haruslah dipadatkan untuk menigkatkan berat berat volumenya. Pemadatan tersebut berfungsi untuk meningkatkan kekuatan dari tanah, sehingga dengan demikian meningkatkan daya dukung pondasi diatasnya. Pemadatan juga dapat mengurangi besarnya penurunan tanah yang tidak diizinkan atau diinginkan dan meningkatkan kemampatan lereng timbunan penggilas besi kepermukaan halus dan penggilas getar adalah alat-alat yang umum digunakan dilapangan untuk pemadatan tanah. Mesin getar dalam juga banyak digunakan untuk memadatkan tanah berbutir. Sampai kedalaman yang cukup besar dari permukaan tanah. Cara pemadatan tanah dengan system ini disebut Vibroflotation (pemampatan getar apung).

            Tingkat pemadatan tanah diukur dari berat volume kering tanah yang dipadatkan. Bila air ditambahkan pada suatu tanah yang sedang dipadatkan, air tersebut akan berfungsi sebagai unsure pembasah (pelumas) pada partikel-partikel tanah kerena adanya air, partikel-partikel tanah tersebut akan lebih mudah bergerak satu sama lainnya dan membentuk kedudukan yang lebih padat dan rapat. Untuk usaha pemadatan yang sama, berat volume kering dari tanah akan bertambah bila kadar air dalam tanah (pada saat dipadatkan) menigkat. Bila kadar airnya ditingkatkan  terus secara bertahap pada usaha pemadatan yang sama, maka berat dari jumlah bahan padat dalam tanah persatuan volume juga meningkat secara bertahap pula. Setelah mencapai kadar air tertentu akibat adanya penambahan kadar air justru cenderung menurunkan berat volume kering dari tanah. Hal ini disebabkan karena air tersebut kemudian menempati ruang pori dalam tanah yang sebenarnya dapat ditempati oleh partikel-partikel dalam tanah. Kadar air dimana berat volume kering maksimum tanah dicapai disebut dengan kadar air optimum.

Percobaan – percobaan dilaboratorium yang umum dilakukan untuk mendapatkan berat volume kering maximum dan kadar air optimum adalah Proctor Competion Test (uji pemadatan Proctor menurut nama penemunya ; Proctor 1933). Pada uji proctor, tanah dipadatkan dalam sebuah cetakan silinder bervolume 1/30 ft³ (-943,3 cm³). Diameter cetakan tersebut adalah 4 inci ( = 101,6 mm ) selama percobaan dilaboratorium, cetakan itu dikelem pada sebuah plat dasar dan diatasnya diberi perpanjangan (juga berbentuk silinder). Tanah dicampur air dengan kadar yang berbeda-beda dan kemudian dipadatkan dengan menggunakan penumbuk kusus. Pemadatan tanah tersebut dilakukan dalam 3 (tiga) lapisan dan jumlah tumbukan adalah 25 x setiap lapisan. Disamping kadar air, factor-raktor lain juga mempengaruhi pemadatan yaitu berupa jenis tanah dan usaha pemadatannya.

Pengaruh Jenis Tanah.

Jenis tanah yang diwakili oleh distribusi ukuran butir, berbentuk butiran tanah, berat specific bagian padat tanah, dan jumlah serta jenis mineral lempung yang ada pada tanah mempunyai pengaruh besar terhadap harga berat volume kering maksimum dan kadar air optimum dari tanah tersebut.

7.3.   Bahan Dan Peralatan

7.3.1.   Bahan Dan Fungsinya

            Bahan yang digunakan selama praktikum berlangsung antara lain :

1. Sampel tanah asli yang diambil dengan menggunakan mould.
2. Contoh tanah yang diambil dengan bentuk bongkah dan tidak seragam, tergantung pada ukuran maximum conto yang diperiksa, dengan ketelitian sebagai berikut :

Tabel 7.1 Jumlah benda uji maksimum berdasarkan jumlah butir minimum.

Ukuran Butir Maksimum	Jumlah Benda uji Minimum ( gr )
¾ “	1000
Lewat saringan no. 10	100
Lewat saringan no. 40	0

7.3.2.   Peralatan Dan Fungsinya

            Peralatan yang digunakan dalam praktikum antara lain :

1. Mould, sebagai tabung yang digunakan untuk tempat sampel.
2. Tongkat pemadat ( diameter 15 mm, panjang 60 mm ) yang terbuat dari baja tahan karat. Berfungsi untuk memadatkan tanah di dalam mould sehingga memenuhi rongga tanah di dalam mould.
3. Mistar perata berfungsi untuk mengambil conto dan meratakan permukaan tanah pada mould.
4. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram berfungsi untuk menimbang berat mould dan soil.

 

    Mistar perata                                             Tongkat pemadat

 

                          Mould                                                     Timbangan

Gambar 7.1. Alat – alat percobaan berat kering

7.4.      Prosedur Percobaan

            Prosedur percobaan dilakukan pada dua jenis material yang berbeda, yaitu pada material lepas dan material padat :

7.4.1.   Material Lepas ( Loose )

1.      Menimbang dan mencatat berat mould ( W₁ )

2.      Memasukkan benda uji dari ketinggian maximum 5 cm dengan menggunakan sendok atau sekop sampai penuh.

3.      Meratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata.

4.      Menimbang dan mencatat berat mould beserta benda uji ( W₂ )

5.      Menghitung berat kering benda uji ( W₃ = W₂ – W₁ )

7.4.2.   Material Padat ( Dence )

1.      Menimbang dan mencatat berat mould ( W₁ )

2.      Mengisi wadah dengan benda uji dalam 3 lapisan yang sama tebalnya. Setiap lapisan dipadatkan dengan menggunakan tongkat pemadat sebanyak 25 kali pukulan.

3.      Meratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata.

4.      Mencatat dan menimbang berat mould beserta benda uji ( W₂ )

5.      Mengukur berat uji ( W₃ = W₂ – W₁ )

7.5.      Pembahasan

7.5.1.   Material Lepas ( Loose )

            Dari hasil percobaan yang dilakukan dapat diperoleh volume dari mould loose.

Tabel 7.2 Hasil percobaan material lepas (Loose)

	Number of Test	1	2
A	Weight of Sample and Mould (gr)	12870 gr	13160 gr
B	Weight of Mould (gr)	6020 gr	6020 gr
C	Weight of Sample (gr)	6850 gr	7140 gr
D	Volume of Mould (cm3)	5847,27 cm3	5847,27 cm3
E	Unit Weight (gr/cm)	1,1714 gr/cm	1,2210 gr/cm
	Average	1,1962

Nilai berat kering diperoleh dari hasil pembagian antara berat sampel dengan volume. Jadi untuk mendapatkan unit weight maka dicari terlebih dahulu volume of mould.

            Data sampel untuk material kepas :

            t     = 19 cm

            D   = 19,8 cm maka R = 9,9   

Sampel I

                  Volume tabung = π . r² . t

                                             = 3,14 x ( 9,9 )²  x 19

                                             = 5847,2766 cm²

Maka unit weight ( berat kering ), dicari dengan menggunakan persamaan

           

            Maka unit weight        =

                                                =

Sampel II

                  Volume tabung     = π . r² . t

                                                = 3,14 x ( 9,9 )²  x 19

                                                = 5847,2766 cm²

Maka unit weight ( berat kering ), dicari dengan menggunakan persamaan

                                            

Unit Weight          =

                              = 1,22 gr / cm³

Maka rata – rata unit weight (Average)  sampel adalah :

     

7.5.2.   Material Padat ( Dence )

            Dari percobaan uji berat kering untuk material yang padat, sampelnya dipadatkan dalam mould sebanyak 27 kali pukulan.

            Data sampel untuk material padat :

T = 18,5 cm

D = 19,8 cm maka R = 9,9

Tabel 7.3 Hsil percobaan material padat (Dence)

	Number of Test	1	2
A	Weight of Sample and Mould (gr)	14060 gr	14190 gr
B	Weight of Mould (gr)	6020 gr	6020 gr
C	Weight of Sample (gr)	8040 gr	8170 gr
D	Volume of Mould (cm3)	5847,27 cm3	5847,27 cm3
E	Unit Weight (gr/cm)	1,375 gr/cm	1,3972 gr/cm
	Average	1,3861

Sampel I

                  Volume tabung     = π . r² . t

                                                = 3,14 x ( 9,9 )²  x 19,8

                              = 5847,2766 cm³

Dari data sampel untuk material dence pada sampel I diperoleh berat sampel 8040 gr, maka unit weight :

Unit Weight          =

                              = 1,37 gr / cm³

Sampel II

                  Volume tabung     = π . r² . t

                                                = 3,14 x ( 9,25 )²  x 18,5

                              = 4970,32 cm³

            Dari data sampel untuk material dence pada sampel II diperoleh berat sampel 8170 gr, maka unit weight :

Unit Weight          =

                              = 1,39 gr / cm³

Maka rata – rata unit weight (Average) sampel adalah :

     

7.6.   Kesimpulan Dan Saran

7.6.1.   Kesimpulan

Berdasarkan hasil pembahasan diatas maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Faktor ukuran butir dapat mempengaruhi berat dari tanah dengan kata lain, semakin halus ukuran butir tanah tersebut maka tanah tersebut akan memiliki berat yang ringan.
2. Faktor tumbukan yang diberikan pada conto tanah dapat mempengaruhi berat, dimana semakin berat tumbukan yang diberikan maka semakin berat volume tanah yang diperoleh.
3. Material padat lebih berat jika dibandingkan dengan material lepas, karena material padat telah dipadatkan dengan 25 kali tumbukan sebanyak 3 lapis. Sedangkan material lepas tidak ada pemadatan.

7.6.2.   Saran

            Saran praktikan untuk kemajuan praktikum adalah peralatan – peralatan yang digunakan selama praktikum dapat lebih lengkap, sehingga praktikan dapat melakukan percobaan dengan baik sehingga hasil yang diperoleh mendekati hasil yang sebenarnya.