KOMPOSISI TANAH

1KOMPOSISI TANAH

Jurusan Teknik SipilUniversitas Hasanuddin

Komposisi TanahMekanika Tanah I12Fase TanahButiran padat (solid)Air (water)Udara (air)

Materi ini akan membahas tentang hubungan volume berat agregat tanah, struktur tanah dan plastisitasnya

3Hubungan Volume - BeratW VUdaraAirButiran padatVsVwVaWwWsElemen tanah dalam keadaan asliTiga fase elemen tanahVolume total :V = Vs + Vv = Vs + Vw + VaBerat total tanah:W = Ws + WwVv4

5Hubungan volume yang umum dipakai untuk suatu elemen tanah adalah :- angka pori (void ratio), e- porositas, n- derajat kejenuhan, S

Angka Pori (e) : perbandingan antara volume pori dan volume butiran padat

6Porositas (n) : perbandingan antara volume pori dan volume tanah total

Derajat Kejenuhan (S) : perbandingan antara volume air dan volume pori

(%)

7Hubungan antara angka pori dan porositas

Istilah-istilah yang umum dipakai untuk hubungan berat adalah kadar air (moisture content, w), berat spesifik (Gs) dan berat volume (unit weight, ) Kadar air (w) : Perbandingan antara berat air dan berat butiran padat dari volume tanah.

atau

8Berat volume ( ) adalah berat per satuan volume

Berat volume dapat juga disebut sebagai berat volume basah (moist unit weight) dan dinyatakan dalam berat butiran padat (Ws), kadar air (w) dan volume total (V).

Berat volume kering (dry unit weight), d dan dinyatakan dalam berat butiran padat (Ws), kadar air (w) dan volume total (V).atau991. Hubungan antara Berat Volume, Angka Pori, Kadar Air, dan Berat SpesifikUdaraAirButiran padatVs = 1Vw = w GsV v = eV = 1+ eWw = w Gs wWs = Gs wTiga fase elemen tanah dengan volume butiran padat = 110101. Hubungan antara Berat Volume, Angka Pori, Kadar Air, dan Berat Spesifik (lanjutan)Berat dari butiran padat dan air dapat dinyatakan sebagai :

atau

Dengan menggunakan definisi berat volume ( ) dan berat volume kering ( d ), persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut :dan

11111. Hubungan antara Berat Volume, Angka Pori, Kadar Air, dan Berat Spesifik (lanjutan)Volume yang ditempati air :

Derajat kejenuhan ( degree of saturation ) :dan

12121. Hubungan antara Berat Volume, Angka Pori, Kadar Air, dan Berat Spesifik (lanjutan)Apabila contoh tanah adalah jenuh air (saturated) yaitu ruang pori terisi penuh oleh air berat volume tanah yang jenuh air dapat ditentukan dengan cara yang sama dengan persamaan sebelumnya.UdaraAirButiran padatAir

Vs = 1V v = Vw = eWw = e w13132. Hubungan antara Berat Volume, Porositas, dan Kadar AirHubungan antara berat volume (), porositas (n) dan kadar air (w) dapat dikembangkan dengan cara yang sama seperti cara sebelumnya.UdaraAirButiran padatVs = 1 - nVv = nV = 1Ww = w Gs w (1-n)

Ws = Gs w (1-n)Tiga fase elemen tanah dengan volume total , V = 1

14142. Hubungan antara Berat Volume, Porositas, dan Kadar Air (lanjutan)Berat volume kering (d) :

Berat volume tanah () :

UdaraAirButiran padatAirVs = 1-nVv = 1

Berat volume tanah jenuh (sat) :Ww = n w15153. Konsistensi Tanah

Pada awal tahun1900, seorang ilmuwan Swedia bernama Atterberg mengembangkan suatu metode untuk menjelaskan sifat konsistensi tanah berbutir halus pada kadar air yang bervariasi.Sifat kohesif tanah disebabkan karena adanya air yang terserap (adsorbed water) di sekeliling permukaan dari partikel lempung.Berdasarkan air yang dikandung oleh tanah, maka tanah dapat dipisahkan ke dalam 4 keadaan dasar, yaitu :1. Padat 2. Semi Padat 4. Cair 3. Plastis16163. Konsistensi Tanah (lanjutan )Batas batas Atterberg (Atterberg Limits)

PadatSemi PadatPlastisCairBatas susutBatas plastisBatas cairKadar airbertambahBatas susut (shrinkage limit) : kadar air dimana terjadi transisi dari keadaan padat ke semi-padat.Batas plastis (plastic limit) : kadar air dimana terjadi transisi dari keadaan semi-padat ke plastis.Batas cair (liquid limit) : kadar air dimana terjadi transisi dari keadaan plastis ke cair.Kadar air dinyatakan dalam persen (%)17173. Konsistensi Tanah (lanjutan )Batas cair (LL) :Kadar air (%) dari tanah yang dibutuhkan untuk menutup goresan yang berjarak 0,5 in (12,7 mm) sepanjang dasar contoh tanah di dalam mangkok setelah 25 pukulan.

18183. Konsistensi Tanah (lanjutan )

19193. Konsistensi Tanah (lanjutan )Kadar air (%) dari tanah dan jumlah pukulan untuk masing-masing benda uji diganbarkan di dalam grafik semi-log. Hubungan antara kadar air dan log N dapat dianggap sebagai garis lurus. Garis lurus tersebut dinamakan sebagai kurva aliran (flow curve).Kadar air yang bersesuaian dengan N = 25, yang ditentukan dari kurva aliran adalah batas cair yang dicari.

20203. Konsistensi Tanah (lanjutan )Batas plastic (PL) :Kadar air (%) dari tanah dimana tanah apabila digulung sampai dengan diameter 1/8 in (3,2 mm) menjadi retak-retak.

21213. Konsistensi Tanah (lanjutan )Batas susut (SL) :Suatu tanah akan menyusut apabila air yang dikandungnya secara perlahan-lahan hilang dalam tanah. Dengan hilangnya air, tanah akan mencapai suatu tingkat keseimbangan dimana bertambahnya kehilangan air tidak akan menyebabkan perubahan volume.Uji batas susut (ASTM Test Designation D-427) dilakukan di laboratorium dengan menggunakan mangkok porselin dengan diameter 1,75 in (44,4 mm) dan tinggi 0,5 in (12,7 mm).22223. Konsistensi Tanah (lanjutan )

Persamaan untuk menghitung batas susut sebagai berikut :23234. Aktifitas (A)Indeks Plastisitas (PI) :

Aktifitas (Activity,A) :Sifat plastis suatu tanah disebabkan oleh air yang terserap di sekeliling permukaan partikel lempung (adsorbed water), maka tipe dan jumlah mineral lempung yang dikandung dalam suatu contoh tanah akan mempengaruhi batas plastis dan batas cair tanah yang bersangkutan.Skempton (1953) menyelidiki bahwa indeks plastisitas (PI) bertambah sesuai dengan bertambahnya persentase dari fraksi berukuran lempung (% berat butiran yang lebih kecil dari 2) yang dikandung oleh tanah.2424Tanah 1Tanah 2Indeks plastisitasPersentase fraksi lempung (