LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL 2

SPECIFIC GRAVITY

KELOMPOK SIPIL 04

Albert Wilson P. Marbun 1006659640

Billy Dentiala Irvan 1006771176

Imam Taufik 1006758325

Runita Listiarini 1006771283

Yudha Prawira Bintang 1006758464

Tanggal Praktikum : 26 Februari 2012

Asisten Praktikum : Piawai Said S.

LABORATORIUM MEKANIKA TANAHDEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS INDONESIA

Depok 2012

SPECIFIC GRAVITY

1. PENDAHULUAN

1.1. Maksud dan Tujuan Percobaan

Mendapatkan harga specific gravity dari butiran tanah, yaitu perbandingan antara

berat isi tanah dan berat isi air pada suhu 40°C.

1.2. Alat-alat dan Bahan

Pycnometer dengan volume 500 ml

Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

Oven

Kompor listrik

Termometer

Sampel tanah lolos saringan no. 40 sebanyak 500 gram, kering oven

1.3. Teori dan Rumus yang Digunakan

Rumus dasar yang digunakan:

GS=γ S

γW

Untuk tanah : γ S=wS

V S

Untuk air : γ W=wW

V W

Dalam percobaan selalu diusahakan agar volume tanah (VS) sama dengan volume air

(VW). Sehingga VW = VS, maka rumus di atas menjadi:

GS=wS

wW

dengan:wS = berat tanah pada suhu 40°C

wW = berat air pada suhu 40°C

Untuk percobaan pada T°C, maka harga tersebut harus dikoreksi dengan nilai α,

sehingga rumus menjadi:

GS=αwS

wW

dengan: wS = berat tanah

wW = berat air

α = faktor koreksi suhu T°C yang berhubungan dengan temperatur ruangan

pada saat percobaan

2. PRAKTIKUM

2.1. Persiapan Percobaan

1. Mempersiapkan empat buah pycnometer yang telah dibersihkan dan dikeringkan

2. Untuk bahan uji digunakan sampel tanah sebanyak 400 gram lolos saringan no.

40 ASTM dan sudah dikeringkan dalam oven selama ± 24 jam

2.2. Jalannya Percobaan

1. Mengisi pycnometer dengan air suling sebanyak 500 ml dan ditimbang beratnya

(W bw)

2. Mencatat suhu air dalam pynometer

3. Mengembalikan air dalam pycnometer ke dalam wadah awalnya, kemudian

membersihkan dan mengeringkan kembali pycnometer

4. Memasukkan sampel tanah masing-masing sebanyak 100 gram ke dalam empat

pycnometer secara hati-hati (mengusahakan agar tidak ada butiran tanah yang

menempel pada dinding leher pycnometer karena akan mengurangi volume

tanah)

5. Mengisi kembali pycnometer dengan air suling hingga ± ¾ bagian volumenya

6. Menghilangkan udara yang terperangkap dalam tanah pada pycnometer dengan

cara mendidihkannya ± 15 menit (menggunakan kompor listrik)

7. Menyimpan pycnometer selama ± 15 jam agar suhu air akhir sama dengan suhu

air awal, kemudian menimbang kembali pycnometer berisi air dan tanah (W bws)

2.3. Perbandingan dengan ASTM

Alat dan bahan yang digunakan pada prosedur ASTM D 854-58:

Pycnometer yang digunakan dapat berupa botol labu dengan volume 100 ml

atau stop erred bottle dengan volume 50 ml.

Sampel tanah yang digunakan adalah seberat 25 gram untuk botol labu dan 10

gram untuk stop erred bottle.

Jalannya percobaan menurut prosedur ASTM:

1. Pycnomter dibersihkan dan dikeringkan, kemudian beratnya dicatat

2. Pycnometer diisi dengan air suling (dianjurkan memakai kerosin) dan ditimbang

beratnya (W bw)

3. Membuat tabel untuk W bw pada beberapa suhu air yang diinginkan

4. Contoh tanah dimasukkan ke dalam botol labu/stop erred bottle yang berisi air

suling/kerosin

5. Udara yang terperangkap di dalamnya dapat dihilangkan dengan cara:

Dididihkan

Diberi tekanan udara

Pycnometer diisi dengan air suling kembali sampai penuh

Berat botol labu/stop erred bottle yang telah berisi tanah dihitung dan

dicatat suhunya

Perbedaan antara prosedur praktikum dengan prosedur ASTM:

Volume pycnometer yang digunakan adalah 500 ml

Sampel tanah yang dipakai 100 gram, lolos saringan no. 40 ASTM dan kering

oven

Banyaknya percobaan yang dilakukan bukan berdasarkan suhu air yang diinginkan

tetapi berdasarkan jumlah sampel yang diinginkan.

3. HASIL PRAKTIKUM

3.1. Data Hasil Praktikum (terlampir)

3.2. Hasil Perhitungan

W w=W s+W bw−W bws

dengan: W w = berat air

W s = berat tanah = 100 gram

W bw = berat pycnometer + air 500 ml

W bws = berat pycnometer + air + tanah setelah didinginkan

GS=αwS

wW

Sampel 1 (Data S.04) T = 30°C

W w=W s+W bw−W bws

= 100,01 + 670,69 – 733,53

= 37,17 gram

GS=αwS

wW; α = 0,99568

= 0,99568 × 100,01/37,17

= 2,68

Sampel 2 (Data S.05) T = 30°C

W w=W s+W bw−W bws

= 100,07 + 657,11– 723,06

= 34,12 gram

GS=αwS

wW; α = 0,99568

= 0,99568 × 100,07/34,12

= 2,92

Sampel 3 (Data S.06) T = 30°C

W w=W s+W bw−W bws

= 100,01 + 668,11 – 730,76

=37,36 gram

GS=αwS

wW; α = 0,99568

= 0,99568 × 100,01/37,36

= 2,66

Sampel 4 (Data R.02) T = 30°C

W w=W s+W bw−W bws

= 100,00 + 666,94 – 732,68

= 34,26 gram

GS=αwS

wW; α = 0,99568

= 0,99568 × 100,00/34,26

= 2,91

Nilai Specific Gravityrata-rata

GS=∑ GS

n=2,68+2,92+2,66+2,91

4=2 , 79

Kesalahan Relatif

Sampel 1

X1=|G S1

−G S|G S

×100 %=|2,68−2,79|

2,79×100% = 3,94%

Sampel 2

X2=|G S2

−G S|G S

× 100 %=|2,92−2,79|

2,79× 100 % = 4,66%

Sampel 3

X3=|G S3

−G S|G S

× 100 %=|2,66−2,79|

2,79×100% = 4,66%

Sampel 4

X 4=|G4−GS|

G S

×100 %=|2,91−2,79|

2,79×100 % = 4,30%

Kesalahan Relatifrata-rata

X=X1+ X2+X3+X 4

4 = 4,39%

4. ANALISA4.1. Analisa Praktikum

Praktikum specific gravity ini bertujuan untuk menentukan nilai specific gravity dari butiran tanah (Gs). Nilai Gs ini dapat digunakan menjadi data perhitungan yakni dalam penentuan jenis tanah untuk pekerjaan mekanika tanah yang berhubungan dengan pemadatan tanah seperti pembuatan pondasi jalan dan rel kereta api, pemadatan tanah pada building site, pemadatan dasar retaining wall dengan daya rembesan dan kekuatan tertentu, dll. Rentang nilai Gs menggambarkan jenis tanah berdasarkan kandungan berat isi air yang dimiliki sampel tanah. Praktikum ini didasarkan pada ASTM D 854-58.

Dalam praktikum ini, sampel tanah yang dipersiapkan adalah tanah yang telah lolos saringan no. 40 ASTM sebanyak masing-masing 100 gram kering oven untuk 4 sampel. Setiap sampel diuji dengan menggunakan piknometer yang telah bersih dan kering berukuran 500 ml. Dengan piknometer ini kita dapat mengetahui berat air yang dikandung butiran tanah pada suhu tertentu (standar suhu adalah 40°C dimana nilai Gs langsung didapat dari perbandingan berat tanah dengan berat air), sehingga nilai Gs diperoleh dari perbandingan

berat tanah dengan berat air dikalikan faktor koreksi suhu pada praktikum. Volume tanah dan air pada praktikum ini dibuat sama.

Pertama sekali, piknometer diisi dengan air suling sebanyak 500 ml dan ditimbang beratnya (Wbw). Satu per tiga bagian air dalam piknometer dibuang dan ditimbang beratnya. Piknometer berisi air tadi digunakan untuk mengetahui berat air yang dikandung oleh sampel tanah. Kemudian, dari berat piknometer + air tadi, ditambahkan sampel tanah hingga berat bertambah 100 gram dengan hati-hati agar tanah tidak menempel pada dinding piknometer karena dapat mengurangi berat tanah. Suhu dalam sistem piknometer diukur dengan termometer dan kandungan udara dalam piknometer berisi air dan tanah dihilangkan dengan pemanasan hingga udara keluar dan piknometer dibiarkan agar suhunya sama seperti suhu awal. Saat suhu telah didapatkan sama, piknometer ditimbang (Wbws) dimana batas air terletak pada batas air 500 ml. Akhirnya, nilai Gs dapat ditentukan melalui pengolahan data.

4.2. Analisa HasilDari data pengamatan berupa berat tanah, berat piknometer dengan air 500 ml dan

berat piknometer berisi tanah + air yang telah didingankan, berat air yang dikandung butiran tanah dapat diketahui dengan menggunakan rumus Ww = Wb + Wbw - Wbws. Kemudian, perbandingan berat tanan dengan berat air dikalikan dengan faktor koreksi suhu kita dapatkan nilai Gs.

Pada praktikum kali ini, didapatkan nilai Gs pertama sebesar 2,68, sampel kedua 2,92, sampel ketiga 2,66, dan sampel terakhir 2,91. Lalu didapatkan Gs rata-rata = 2,79 dengan kesalahan relatif 4,39%. Specific gravity dari tanah lanau atau lempung berkisar antara 2,60 – 2,90. Dengan demikian, sampel tanah yang memiliki nilai spesific gravity sebesar 2,79 merupakan golongan tanah lanau anorganik.

4.3. Analisa KesalahanSumber kesalahan yang mungkin mempengaruhi hasil percobaan adalah

a. Pencampuran sampel tanah yang kurang homogen (kemungkinan udara terperangkap) dalam piknometer sehingga berat udara ikut dalam pengukuran 100 gram berat tanah yang ditambahkan.

b. Pengukuran berat sampel tanah yang kurang tepat dimana saat penambahan pada piknometer berisi air terdapat kelebihan (melebihi batas +0,10 gram).

c. Pengukuran temperatur yang kurang tepat sehingga suhu akhir tidak sama dengan suhu awal.

d. Pengukuran berat piknometer berisi air dan tanah dengan batas air yang melebihi/kurang dari batas air 500 ml.

e. Saat pemanasan untuk menghilangkan kandungan udara, air mendidih keluar bersama tanah karena bentuk leher piknometer yang menyempit sehingga air mudah keluar saat dipanaskan.

5. KESIMPULAN 1. Berat isi spesifik (Gs) pada praktikum ini menyatakan perbandingan berat isi tanah dan

berat isi air pada suhu sistem piknometer yang terukur 30°C.2. Nilai Gs rata-rata yang diperoleh dari sampel tanah adalah 2,79 dan menunjukkan tanah

tersebut masuk dalam golongan tanah lanau anorganik

6. REFERENSI

Budhu, Muni. 2007. Soil Mechanics and Foundation 2nd ed. New Jersey: John Wiley &

Sons, Inc.

Craig, R.F. 1991. Mekanika Tanah ed. 4, terj. Budi Susilo S. Jakarta: Penerbit Erlangga

7. LAMPIRAN

d=Gs

1+w .Gs

S

γ w

Berat piknometer berisi air 2/3 bagian ditambahkan tanah 100 gr

Suhu piknometer terukur 30°C

Piknometer dididihkan untuk menghilangkan udara

ZAV=G s . γw

1+w . Gs