p4 permeabilitas ahmad fadli

8/17/2019 P4 Permeabilitas Ahmad Fadli

1/17

Laboratorium Mekanika Tanah

Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik

Universitas Indonesia

NAMA PRATIAN ! Ahmad Fadli 1406551613

"arla #ona $ita %&'(('())%

Tito Te*ar Ira+an %&'(,,%,&&

-L.MP. ! P&

TAN//AL PRATIUM ! ) April 0'%(

1UDUL PRATIUM ! P-RM-A#ILIT2

ASIST-N ! Fathi3a 4akim S5

PARAF DAN NILAI !

I. PENDAHULUAN

A. Standar Acuan dan R!rn"i

AS#$ D %434 6Standard Test Method for Permeability of Granular Soils (Constant

Head)”

AASH#& # %15 6Standar Method of Test for Permeability of Granular Soils (Constant

Head)”

'. $a("ud dan #u)uan Prc*+aan

Men7ari nilai permeabilitas k dari suatu sampel tanah

,. Alat-alat dan 'ahan

%5 Alat

• Mould Permeability

• /elas ukur

• Pen**aris

• 1an*ka soron*

• Stopwatch

• Timban*an den*an ketelitian '8% *ram

• Alat Constant Head Test

• Tamper

05 #ahan

• Tanah lolos sarin*an No5& ASTM seban3ak 9 : k*

Permeability Page 1


2/17




• Pasir seban3ak : k*

• Air

D. #*ri dan Rumu" an/ Di/una(an

Debit air 3an* men*alir melalui tana* suatu cross!section area A adalah

proporsional terhadap *radien i 3aitu !

q

A i

q=k i A

oe;isien k disebut seba*ai 6koe;isien permeabilitas< Dar73 atau 6koe;isien permeabilitas< atau 6permeabilitas tanahpartikeln3a5

Permeabilitas dapat di*unakan untuk men3elesaikan masalah>masalah 3an*

berhubun*an den*an seepa"e ?rembesan@ di ba+ah bendun*an8 disipasi air akibat

pembebanan tanah8 dan drainase dari lapisan sub*rade8 bendun*an8 atau

timbunan5Selain itu te*an*an e;ekti; 3an* diperlukan dalam perhitun*an masalah>

masalah di atas =u*a se7ara tidak lan*sun* berkaitan den*an permeabilitas5

Permeabilitas ter*antun* oleh beberapa ;aktor5 2an* utama adalah seba*ai berikut!

%@ #kuran butiran5 Se7ara proporsional8 ukuran pori berhubun*an den*an ukuran

partikel tanah5

0@ Properti aliran pori$ Untuk air adalah viskositasn3a8 3an* akan berubah akibat

dipen*aruhi perubahan temperatur5

:@ %oid ratio

&@ &entuk dan susunan pori!pori tanah$,@ 'eraat saturasi$ enaikan dera=at saturasi pada tanah akan men3ebabkan

kenaikan nilai permeabilitas5

Setidakn3a ada empat metode di laboratorium untuk men7ari nilai

permeabilitas tanah8 3aitu metode Capillarity Head Test 8 korelasi data konsolidasi

untuk men*hitun* permeabilitas8 %ariable Head Test 8 dan Constant Head Test 5

Permeability Page 2


3/17

i =




"onstant 4ead umumn3a lebih serin* di*unakan pada tanah 7ohesionless daripada

%ariable Head karena instrumen 3an* lebih sederhana5

$t*d ,*n"tant Had #"t

Metode ini han3a di*unakan pada tanah den*an permeabilitas tin**i5 .leh karena

itu8 pada per7obaan 3an* akan dilakukan perlu ditambahkan pasir untuk memodi;ikasi

permeabilitas tanah lempun* 3an* san*at ke7il5 Prinsip pada per7obaan ini dapat

dilihat pada *ambar5

am+ar 1. Susunan alat Constant Head Permeability Test

Penentuan nilai k dilakukan den*an 7ara men*ukur penurunan tin**i

muka air selama periode +aktu tertentu dan pada saat ini te*an*an air men=adi

tidak tetap sehin**a rumus Dar73 dapat di*unakan5 Misaln3a pada ketin**ian air

?h@8 penurunan ?dh@ akan membutuhkan +aktu ?dt@8 maka koe;isien permeabilitas

dapat diturunkan dari rumus Dar73 sehin**a men=adi!

Permeability Page 3


4/17




keteran*an !

k koe;isien permeabilit3

A luas sample tanaht selan* +aktu

L tin**i sampel tanah

Apabila air 3an* melalui sampel tanah sedikit seperti pada sampel tanah

lempun* murni dimana nilai k san*at ke7il8 maka metode ini tidak e;ekti; la*i

di*unakan untuk men*ukur nilai k sehin**a akan lebih baik men**unakan 7ara

3an* kedua8 3aitu metode %ariable Head$

$t*d aria+l Had #"t

am+ar %. Susunan alat %ariable Permeability Test

1umlah air 3an* men*alir pada standpipe dalam +aktu tertentu adalah !

den*an !

Permeability Page 4

q=a . v=a−dh

dt


5/17




eteran*an !

a luas cross!section standpipe

dh dt * penurunan muka air

Sedan*kan =umlah air 3an* merembes melalui tanah dalam +aktu tertentu

pada permeameter adalah!

Lalu den*an men3amakan =umlah air 3an* masuk =umlah air 3an* keluar

q∈¿q out

dh

dt = A . k .

h

L

∫h0

h1dh

h =∫

h0

h1 A . k . dt

a . L

ln

h 0

h1=

A . k . t

a . L

den*an !

a luas cross!sectionstandpipe

L pan=an* sampel di dalam permeameter

A luas cross!section permeameter

t =umlah +aktu pada +aktu pen*ukuran

ho8 h% tin**i 7onstant head ?lihat /am+ar 1@

oe;isien permeabilitas pada suhu kamar ?To"@ adalah T sedan*kan

untuk suhu standar ?0'o"@ perlu dikonversi men=adi!

Permeability Page 5

q= A . k . h

L

k =2.3a . L

A . t log10

h0

h1


6/17




0' T ?BT C B0'@

eteran*an !BT viskositas 7airan pada temperatur T"

B0' viskositas 7airan pada temperatur 0'"

Perbandin*an viskositas dapat dilihat pada *ambar E5: di ba+ah ini ?tabel koreksi

viskositas 7airan@5

am+ar 3. /ra;ik BT C B0' ?data International "riti7al Tables8 $ol5 $@

Menurut Tabel oe;isien Permeabilitas #S ''&! %)(8 nilai>nilai

permeabilitas untuk berba*ai =enis tanah pada suhu standar ?0'"@ adalah seba*ai

berikut !

#a+l 1. oe;isien Permeabilitas ?mCs@ ?#S ''&! %)(@

Permeability Page 6


7/17




Menurut "assa*rande pada tahun %):8 nilai>nilai permeabilit3 untuk berba*ai =enis tanah pada suhu standar ?0'G"@ adalah seba*ai berikut !

#a+l %. oe;isien permeabilitas menurut "assa*rande

Menurut Hesle3 pada suhu standar ?0'"@!

#a+l 3. oe;isien permeabilitas menurut Hesle3

E. #*ri #am+ahan

Permeabilitas tanah adalah suatu kesatuan 3an* melipui in;iltrasi tanah

dan berman;aat seba*ai permudahan dalam pen*olahan tanah5?Dede rohmat8 0'')@5

Permeabilitas tanah memiliki lapisan atas dan ba+ah5 Lapisan atas berkisar antara

lambat sampai a*ak 7epat ?'80' – )8&( 7m =am>%@8 sedan*kan di lapisan ba+ah

ter*olon* a*ak lambat sampai sedan* ?%8%' >:8(0 7m =am>%@5? N5Suharta dan #5 4

Praset3o50''@5 #eberapa pendapat tentan* permeabilitas tanah adalah seba*ai

berikut !

%5 permeabilitas tanah adalah kemudahan media saran* men*alirkan air atau ;luida

lain3a melalaui pori – pori tanah5 ? Anon3mous80'%'

Permeability Page 7


8/17




05 permeabilitas tanah adalah tin*kat kesaran*an tanah 3an* dilalui aliran massa air

atau ke7epatan aliran air untuk mele+ati masa tanah5 ? 4ana;iah8 0'', @

:5 permeabilitas tanah adalah ke7epatan ber*erakn3a suatu 7airan pada media

berpori dalam keadaan =enuh5 ? Anon3mous8 0'%' @

&5 permeabilitas tanah adalah kemampuan untuk mentrans;er air atau udara5

#iasan3a diukur den*an istilah =umlah air 3an* men*alir melalui tanah dalam

+aktu 3an* tertentu dan ditetapkan seba*ai in7iC=am5 ? +anihadi utomo8 %), @

Hu(um Darc

4ukum Dar73 men=elaskan tentan* kemampuan air men*alir pada ron**a>

ron**a ?pori@ dalam tanah dan si;at>si;at 3an* memen*aruhin3a5 Ada dua asumsi

utama 3an* di*unakan dalam penetapan hukum Dar73 ini5 Asumsi pertama

men3atakan bah+a aliran ;luidaC7airan dalam tanah bersi;at laminar5 Sedan*kan

asumsi kedua men3atakan bah+a tanah berada dalam keadaan =enuh5

2 (.i

den*an

v ke7epatan aliran ?mCs atau 7mCs@

k koe;isien permeabilitasi *radien hidrolik

Lalu telah diketahui bah+a!

At dan i7hL sehin**a hukum Dar73 bisa din3atakan den*an persamaan!

8(.A.t.7h9L

den*an

A luas penampan* aliran ?m0 atau 7m0@t +aktu tempuh ;luida sepan=an* L ?detik@

h selisih ketin**ian ?m atau 7m@

L pan=an* daerah 3an* dile+ati aliran

II. Pra(ti(um

A. Pr"ia:an Prc*+aan

%5 Men3iapkan tanah kerin* 3an* lolos sarin*an No5 & ASTM seban3ak 9: k*8 dan pasir

seban3ak 9: k*5

Permeability Page 8


9/17




05 Men3iapkan mould permeability8 kemudian men7atat data diameter8 tin**i masin*>

masin* seban3ak ti*a kali dan men7ari rata>ratan3a5

:5 Men7ampur tanah den*an pasir den*an perbandin*an tanah ! pasir adalah % ! 05

&5 emudian memasukkan 7ampuran tanah dan pasir den*an perbandin*an % ! 0 tersebut

ke dalam mould hin**a padat dan memperhatikan filter pada ba*ian atas dan dasar

mould a*ar selalu terpasan*5

,5 Menutup mould dan meletakkan pada alat permeability5

(5 Melakukan per7obaan Constant Head Test 8 pertama>tama men*alirkan air melalui

selan*8 naik ke reservoir di atas kemudian masuk ke mould permeability hin**a

seluruh tanah di dalam mould =enuh sempurna5E5 Men*eluarkan udara 3an* berada pada alat permeability hin**a benar>benar tidak ada

la*i udara 3an* tersisa di dalam5 4al ini dilakukan den*an 7ara membuka sedikit baut

untuk men*eluarkan *elembun* udara5

5 Menstabilkan tin**i air 3an* berada di reservoir dan men=a*a a*ar tidak ter=adi

*elomban*5

)5 Men*ukur tin**i muka air dan reservoir ke mould ?h@5

%'5 Memerhatikan air 3an* keluar dari mould hin**a tidak ter=adi perubahan ?konstan@5

%%5 Setelah konstan8 air limpahan tersebut ditampun* ke dalam *elas ukur sambil

men7atat +aktu men**unakan stopwatch5

%05 Men*ukur volume 3an* tertampun* selama +aktu 3an* ditentukan ?$@5

'. Pr+andin/an dn/an AS#$

Per7obaan 3an* dilakukan pada dasarn3a men**unakan metode menurut 7ara

ASTM5 Ada beberapa perbedaan per7obaan 3an* dilakukan8 den*an 7ara ASTM D0&:&>

(,T8 3aitu !

%5 ASTM men**unakan a %%8E% 7mJ

05 ASTM men**unakan penurunan ?dh@ sebesar %8 &8 E serta %' 7m5

:5 Suhu standar ASTM 0'"8 sedan*kan suhu kamar di laboratorium ter7atat :'"5

Permeability Page 9


10/17




&5 Pemadatan tanah tidak sama den*an 7ara ASTM5 Selain itu standar 3an* ditetapkan

ASTM tidak dapat dipenuhi karena peralatan dalam laboratorium tidak

memun*kinkan5 Misaln3a8 tidak adan3a pen*atur suhu ruan*an 3an* dapat membuat

suhu kamar men=adi 0'"5

III. PEN&LAHAN DA#A

A. Data Ha"il Pra(ti(um

Suhu

?T@

Haktu

?t@

Perbandin*an

Tanah dan Pasir

Tin**i

Sampel ?L@

#in//i

Constan

Head 8

Δ H ¿

$olume

ml ?$@

30 ;, %0 " 1 cm 1%3 cm 150

30 ;, 30 " %


11/17




'. Prhitun/an

1. Pr+andin/an 500 / tanah dn/an 1000 / :a"ir 8 1


12/17




¿1.534 x 10

−4m

s

Faktor pen*oreksi ? n=

η30

η20 @

Suhu ?K@ :' o"

n=−0,4963 ln30+2,4848=¿

'5E)E

oe;isien Permeabilitas !

k+, k-,η30

η20

k+, 1.534 x10−4

x 0,797

%500 x10−4

m /s

3. Pr+andin/an 1000 / tanah dn/an 1000 / :a"ir 8 1


13/17




%5(%: x10−4

m /s

I. ANALISIS

A. Anali"i" Prc*+aan

Per7obaan permeability ini bertu=uan untuk men7ari nilai permeabilitas k dari

suatu sampel tanah5 Permeability adalah properti tanah 3an* menun=ukkan kemampuan

tanah untuk meloloskan air melalui partikel>partikeln3a5

Pada per7obaan Permeability ini8 ada dua a7ara untuk men7ari nilai k n3a8 3aitu

"onstant 4ead Test dan $ariable 4ead Test5 Dalam praktikum ini8 metode 3an*

di*unakan adalah metode Constant Head Test 8 karena dalam prosedur praktikan

menambahkan pasir dalam sampel tanah a*ar menin*katkan permeabilitas tanah sampel

tersebut5 Pertama praktikan men3iapkan tanah kerin* 3an* lolos sarin*an No5 & ASTM

seban3ak 9: k*8 dan pasir seban3ak 9: k*5 $ariasi per7obaan dilakukan den*an

perbandin*an tanah dan pasir % ! %8 % ! 08 dan 0 ! %5 Pada praktikum ini praktikan han3a

melakukan perbandin*an tanah dan pasir den*an perbandin*an % ! 05 Sedan*kan8

perbandin*an % ! % dan 0 ! % diker=akan oleh kelompok P, dan P(5 Pertama8 praktikan

men*ukur tin**i mould dan diameter mould5 Setelah itu8 men*ukur tin**i mould ke

*aris biru reservoir5 emudian praktikan meletakkan ;ilter didasar mould5 Fun*si ;ilter

adalah seba*ai pen3arin* tanah a*ar tidak terba+a air5 emudian8 praktikan men*ambil

tanah seban3ak ,'' *ram dan pasir seban3ak %''' *ram dan disatukan a*ar homo*en5

Setelah tanah dan pasir ber7ampur8 praktikan memasukkan sampel u=i tersebut den*an

memba*i : lapisan8 setiap lapisan adalah %C: ba*ian dari mould8 dan setiap lapisan

praktikan menumbuk seban3ak 0, kali men**unakan tamper 3an* bertu=uan a*ar

7ampuran men=adi padat dan men*uran*i ron**a udara 3an* ada ketika memasukkan

sampel u=i sehin**a ;aktor kesalahan dapat diminimalisasi5 Sebelum menutup mould8

praktikan meletakkan la*i ;ilter den*an tu=uan meratakan air 3an* masuk melalui pori>

pori ;ilter tersebut dan men*uran*i pori>pori atau ron**a udara sehin**a 7ampuran

tersebut men=adi padat dan nilai permeabilitas pada sampel akan men=adi lebih ke7il5

Permeability Page 13


14/17




Selan=utn3a8 praktikan men*hubun*kan selan* keran air ke reservoir den*an tu=uan

men*isi reservoir8 sementara selan* kedua diletakkan ke +asta;el *una men=a*a volume

dalam reservoir tetap konstan dalam *aris biru dan pada selan* keti*a dihubun*kan ke

mould untuk men*alirkan air pada sampel u=i5 Pen*aliran air ke dalam mould bertu=uan

untuk membuat 7ampuran tanah dan pasir =enuh sempurna sehin**a ron**a udara di

dalam mould dapat dihilan*kan atau diminimalisasi5 Den*an membuka sedikit baut

katup udara hin**a volume air dalam reservoir stabil8 air 3an* keluar melalui keran

pada mould ditampun* dalam *elas ukur dalam +aktu 0' detik dan dilakukan seban3ak

: kali untuk mendapatkan debit aliran keluarn3a 3an* kemudian di7atat dalam data

pen*amatan5

'. Anali"i" Data dan Ha"il

Setelah data hasil praktikum dihitun* untuk men7ari k :' dan k 0' den*an

men**unakan rumus masin*>masin*8 didapatkan k :' dan k 0' dari masin*>masin*

perbandin*an5 Pada perbandin*an tanah dan pasir % ! 0 didapatkan k :' dan k 0' sebesar

3.066 x10−4

dan 05&&: x10−4

5 Lalu8 pada perbandin*an % ! % didapatkan k :' dan

k 0' sebesar 2.024 x10−4 dan %5(%: x10−4 5 Pada perbandin*an 0 ! % besarn3a nilai

k :' dan k 0' adalah 1.534 x10−4

dan %500 x10−4

5

#erdasarkan hasil perhitun*an diatas8 nilai k pada sampel den*an perbandin*an

tanah dan pasir % ! 0 adalah 3an* terbesar5 4al ini dikarenakan pasir pada sampel

tersebut lebih ban3ak dari tanahn3a5 sehin**a8 an*ka pori antar partikel =adi lebih

besar dibandin*kan den*an sampel lain 3an* men3ebabkan air lebih mudah untuk

lolos5 Sedan*kan pada sampel den*an perbandin*an % ! % dan 0 ! % nilai k n3a lebih

ke7il dari sampel den*an perbandin*an % ! 08 hal ini dikarenakan an*ka pori antar

partikeln3a lebih ke7il8 sehin**a men3ebabkan air lebih sulit untuk lolos5 4al ini

terbukti8 dari volume 3an* didapat dari air 3an* dialirkan ke mould selama :' s5

$olume air 3an* didapat dari sampel palin* besar se7ara berurutan dari 3an* palin*



15/17




ke7il ke besar adalah 0 ! %8 % ! %8 dan % ! 05 Suhu ruan*an =u*a mempen*aruhi besarn3a

nilai permeabilitas5 Makin tin**i suhu pada suatu ruan*an8 maka nilai

permeabilitasn3a akan makin besar8 be*itu =u*a sebalikn3a5 arena suhu pada ruan*an

laboratorium 3an* besarn3a :' o" lebih besar dari suhu standard 3aitu 0' '" maka

besarn3a nilai permeabilitas pada suhu ruan* akan lebih besar dari nilai permeabilitas

pada suhu standard5

Den*an men**unakan Tabel oe;isien Permeabilitas #S ''&! %)(8 maka nilai

k 0' hasil perhitun*an di atas dapat dikate*orikan seba*ai pasir san*at halus8 lanau dan

lempun* berlapis>lapis5

Sedan*kan menurut "assa*rande pada tahun %):8 nilai>nilai permeability untuk

sampel tanah u=i 7oba pada suhu standar ?0'o"@ dapat dikate*orikan men=adi pasir atau

7ampuran pasir>kerikil5

Lalu menurut Hesle3 pada suhu standar ?0' o"@8 tanah pada sampel 3an* diu=i 7oba

dapat dikate*orikan seba*ai pasir berlempun*8 pasir berlanau5

@ni" #anah k 8m"9

Pasir berlempun*8 pasir berlanau,K%'>, > %K%'>&



16/17




Pasir halus %K%'>, > ,K%'>,

Pasir kelanauan %K%'>( > 0K%'>,

Lanau %K%'>E

> ,K%'>(

Lempun* %K%'>%% – %K%'>

Dari keti*a standard tersebut8 dapat disimpulkan bah+a sampel ini memiliki pasir dan

pasir berlempun* atau pasir berlanau5

,. Anali"i" "alahan

Pada praktikum permeability ini8 san*at mun*kin ter=adin3a kesalahan>kesalahan

3an* dapat men=adikan hasil 3an* didapat men=adi kuran* tepat atau presisi5 #erikut

ini merupakan kesalahan>kesalahan 3an* ter=adi selama praktikum !

a@ uran* meratan3a tumbukan 3an* dilakukan praktikan sehin**a masih terdapat

ron**a>ron**a udara pada sampel5 b@ esalahan praktikan dalam men*ukur dimensi dari mould5

7@ esalahan praktikan dalam memba7a pen**aris saat men*ukur tin**i mould ke

*aris biru reservoir5

. ESI$PULAN

%5 Nilai permeabilitas ?k @ pada suhu standar 0'' " pada sampel % ! 08 % ! %8 dan 0 ! % se7ara

berurutan adalah 05&&: x10−4

, %5(%: x10−4

8 dan %500 x10−4

5

05 Nilai permeabilitas ?k @ pada suhu ruan* :'' " pada sampel % ! 08 % ! %8 dan 0 ! % se7ara

berurutan adalah 3.066 x10−4

8 05'0& K %'>&

8 dan 1.534 x10−4

5

:5 Makin besar ukuran butiran sampel makin besar pula nilai k n3a5 #e*itu =u*asebalikn3a5

I. APLIASI

1. Permeabilitas tanah dapat diaplikasikan dalam pembuatan sumur resapan den*an

terba*i men=adi ti*a kelas 3aitu !



17/17




a@ Permeabilitas tanah sedan* ?=enis tanah berupa *eluh atau lanau8 memiliki da3a

serap 08' > (8, 7mC=am @5

b@ Permeabilitas tanah a*ak 7epat ?=enis tanah berupa pasir halus8 memiliki da3a

serap (8, – %08, 7mC=am@5

7@ Permeabilitas tanah 7epat ?=enis tanah berupa pasir kasar8 memiliki da3a serap

%08, 7mC=am@5

%. Permeabilitas tanah merupakan si;at utama 3an* pentin* untuk pemadatan =alan8 =ika

permeabilitas tanah tin**i8 maka dapat dilakukan pemadatan a*ar permeabilitas tanah

men=adi rendah

3. Pen*ukuran permeabilitas 3anah dilapan*an biasan3a dilakukan pada daerah rata>rata

3an* me+akili daerah ona 3an* luas serta tidak selalu membedakan antara

permeabilitas rendah dan tin**i5

&5 Permeabilitas tanah 3an* rendah ter=adi pada peristi+a konsolidasi tanah8 dimana suatu

tanah men*alami pen*e7ilan volume se7ara perlahan>lahan5

II. DAF#AR PUS#AA

• Laboratorium Mekanika Tanah8 &uku Panduan Praktikum Mekanika Tanah. Depok!

Fakultas Teknik Universitas Indonesia5

• Ir5 D=atmiko Soedarmo8 Ir -d3 Purnomo5 %)):5 Mekanika Tanah /5 Malan* ! Penerbit

anisius5

• https!CCplus5*oo*le57omC%'%E)(((:::%,E&E,)CpostsC&o:;r/-2#U4ardi3anto8

III. LA$PIRAN


p4 permeabilitas ahmad fadli

Documents