Tujuan
Pengujian ini dilakukan untuk menentukan batas plastis suatu
tanah (batas besarnya kadar air (wp), pada contoh tanah, dari kondisi semi
plastis menjadi plastis dalam persen)
Landasan Teori
Suatu hal yang penting pada tanah berbutir halus adalah
sifat plastisitasnya. Plastisitas disebabkan oleh adanya partikel mineral
lempung dalam tanah. Istilah plastisitas menggambarkan kemampuan tanah dalam
menyesuaikan perubahan bentuk pada volume yang konstan tanpa retak-retak atau
remuk.
Bergantung pada kadar air, tanah dapat berbentuk cair,
plastis, semi padat, atau padat. Kedudukan fisik tanah berbutir halus pada
kadar air tertentu disebut konsistensi. Konsistensi bergantung pada gaya tarik
antara partikel mineral lempung. Sembarang pengurangan kadar air menghasilkan
berkurangnya tebal lapisan kation yang menyebabkan bertambahnya gaya tarik
partikel. Bila tanah dalam kedudukan plastis, besarnya jaringan gaya antar
partikel akan sedemikian hingga partikel bebas menggelincir antara satu dengan
yang lain, dengan kohesi yang tetap terpelihara. Pengurangan kadar air
menghasilkan pengurangan volume tanah.
Atterberg (1911) memberikan cara untuk menggambarakan
batas-batas konsitensi dari tanah berbutir halus dengan mempertimbangkan
hubungan kadar air tanah. Batas-batas
tersebut adalah batas cair(liquid limits), batas plastis(plastic limits), dan
batas susut(shrinkage limits).
Batas plastis (PL), didefinisikan sebagai kadar air pada
kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase kadar air
dimana tanah dengan diameter silinder 3,2 mm mulai retak-retak ketika digulung.
Batas plastis (ASTM D-4318, 1998) didefinisikan sebagai
kadar air di dalam tanah pada fase antara plastis dan semi padat. seperti telah
diuraikan sebelumnya, apabila kadar air di dalam tanah berkurang, maka tanah
menjadi lebih keras dan memiliki kemampuan untuk menahan perubahan bentuk.
Perubahan tanah dari cair menjadi padat tersebut akan melalui fase yang
dinamakan semi padat. Pengujian batas plastis dimaksudkan untuk menentukan
besarnya kadar air di dalam contoh tanah pada saat tanah akan berubah dari fase
plastis menjadi fase semi padat atau sebaliknya.
Untuk mengklasifikasikan tanah digunakan distribusi ukuran
butir. Namun pada tanah halus yaitu lanau dan lempung tidak ada hubungan langsung
antara ukuran dan sifatnya. Oleh karena itu untuk menyatakan sifat dan
mengklasifikasikannya maka dibuatlah batas-batas konsistensi yang juga disebut
sebagai batas-batas Atterberg.
Batas-batas Atterberg terdiri atas Batas Cair (Liquidity
Limit), Batas Plastis (Plasticity Limit), dan Batas Susut (Shrinkage Limit).
Konsistensi suatu tanah dipengaruhi oleh sifat kohesif partikel tanah dan kadar
air yang terkandung di dalamnya.
Disebut konsistensi karena dibutuhkan kedudukan fisik tanah
pada kadar air tertentu untuk tetap melekat dan tetap pada kondisinya. Jika
batas konsistensinya dilewati maka tanah yang sebelumnya berada pada keadaan
padat dapat berubah pada keadaan plastis, semi-plastis, dan cair.
Pada pengujian yang ada tanah yang dipakai harus melewati
ayakan No. 40 ini berarti pengujian hanya bisa dilakukan pada tanah berbutir
halus seperti lanau dan lempung. Dari praktikum yang dilakukan, diketahui bahwa
saat kadar air pada conto uji meningkat maka jumlah pukulan pada alat
casagrande menurun. Jadi jika ingin pukulan pada alat casagrande lebih
sedikit berarti air yang ada semakin banyak dan juga sebaliknya. Hal ini
dikarenakan saat terdapat air di dalam pori-pori tanah maka tanah berubah
konsistensinya sehingga lebih mudah untuk bergerak dan juga diakibatkan lantai
casagrande yang licin karena adanya air.
Pengujian dilakukan 4 kali agar mendapatkan 2 titik di bawah
25 pukulan dan 2 titik di atas 25 pukulan, hal ini dilakukan agar dalam
pembuatan kurva aliran(flow curve) lebih mendekati kondisi tanah yang ada.
Casagrande (1932) telah menyimpulkan bahwa tiap-tiap pukulan dari alat uji
batas cair adalah bersesuaian dengan tegangan geser tanah sebesar kira-kira 1
g/cm2 (~0,1 kN/m2). Oleh karena itu, batas cair dari tanah berbutir halus
adalah kadar air dimana tegangan tanahnya adalah kira-kira 25
g/cm2 (~2,5kN/m2). Maka dari itu batas cair ditentukan pada 25 pukulan
alat casagrande.
Pada batas plastis sendiri jika digelintir hingga 3 mm dan
terjadi retakan maka batas plastisitas tanah sudah terlampaui. Pada keadaan
plastis suatu tanah pada kadar air tertentu akan memiliki gaya kohesif yang
besar dan kadar air yang tepat sehingga partikel tanah dapat tergelincir tanpa
berubah dari keadaan plastis. Ketika kadar air lebih sedikit maka partikel
tanah tidak mempunyai bidang lincir yang cukup sehingga bisa terjadi retakan
atau meninggalkan keadaan plastisnya.
Indeks plastisitas
atau plasticity index(PI) merupakann interval kadar air dimana tanah masih
bersifat plastis. Oleh karena itu, indeks plastisitas menunjukkan sifat
keplastisan tanah. Jika tanah mempunyai PI tinggi, maka tanah mengandung banyak
butiran lempung. Jika PI rendah seperti lanau, sedikit pengurangan kadar air
berakibat tanah menjadi kering. Batasan mengenai indeks plastisitas, sifat,
macam tanah, dan kohesi diberikan oleh Atterberg terdapat dalam Tabel
Tabel Indeks Plastisitas dan Macam Tanah
PI
|
Sifat
|
Macam Tanah
|
Kohesi
|
0
<7
7-17
>17
|
Non Plastis
Plastisitas Rendah
Plastisitas Sedang
Plastisitas Tinggi
|
Pasir
Lanau
Lempung Berlanau
Lempung
|
Non kohesif
Kohesif Sebagian
Kohesif
Kohesif
|
Tanah berbutir halus yang mengandung mineral lempung sangat
peka terhadap perubahan kandungan air.
Atterberg telah menentukan titik-titik tertentu berupa batas cair (Liquid
Limit, LL), batas plastis (Plastic Limit, PL) dan batas kerut/susut (Shrinkage
Limit, SL).
Dengan mengetahui nilai konsistensi tanah maka sifat-sifat
plastisitas dari tanah juga dapat diketahui. Sifat-sifat plastisitas dinyatakan
dengan harga indek plastisitas (Plasticity Index, IP) yang merupakan selisih
nilai kadar air batas cair dengan nilai kadar air batas plastis (IP=LL – PL).
Nilai IP yang tinggi menunjukkan bahwa tanah tersebut peka
terhadap perubahan kadar air dan mempunyai sifat kembang susut yang besar,
serta besar pengaruhnya terhadap daya
dukung atau kekuatan tanah.
Indeks plastis merupakan gambaran dari keadaan tanah dalam
keadaan plastis. Indeks plastis dihitung berdasarkan indeks cair dikurangi
dengan indeks plastis. Selisih perhitungan tersebut sebagai indeks plastisitas
tanah, kecuali terjadi kondisi sebagai berikut:
Jika batas cair atau batas plastis tidak dapat ditentukan,
indeks plastisitas dinyatakan dengan: NP (non plastis)
Jika batas plastis sama atau lebih besar dari batas cair,
indeks plastisitas dinyatakan juga dengan: NP (non plastis).
Alat
- Cawan porselen.
- Pestel (penumbuk/penggerus) dengan kepala karet atau terbungkus karet.
- Spatula.
- Pelat kaca (30 cm × 30 cm).
- Saringan No. 40.
- Batang kawat ΓΈ 3 mm untuk ukuran pembanding.
- Air suling.
- Alat-alat pemeriksaan kadar air (oven, timbangan, gelas ukur, dan desikator)
Prosedur Percobaan
- Taruhlah contoh tanah dalam cawan porselen, campur air sedikit demi sedikit, aduk sampai benar-benar merata. Kadar air tanah yang diberikan adalah sampai tanah bersifat cukup plastis dan dapat mudah dibentuk menjadi bola dan tidak terlalu melekat pada jari, bila ditekan dengan jari.
- Remas dan bentuklah menjadi bentuk bola atau bentuk ellipsoida dari contoh tanah seberat sekitar 8 gram (diameter 13 mm). Gilinglah bola uji ini di atas pelat kaca yang terletak pada bidang mendatar di bawah jari-jari tangan dengan tekanan secukupnya sehingga akan terbentuk batang-batang yang diameternya rata. Gerakan menggiling tanah gunakan kecepatan kira-kira tiap ½ detik satu gerakan maju mundur.
- Bila pada penggilingan diameter batang telah menjadi sekitar 3 mm (bandingkan dengan batang kawat pembanding) dan ternyata batang ini masih licin, ambil dan potong-potong menjadi 6 atau 8 bagian; kemudian remas seluruhnya antara ibu jari dan jari-jari lain dari kedua tangan sampai homogen.
- Selanjutnya giling lagi seperti tadi. Jika digiling menjadi batang berdiameter 3 mm, ternyata batang masih licin, ulangi lagi remas menjadi bentuk bola lagi dan giling lagi, dst sampai batang tanah tampak retak-retak dan tidak dapat digiling menjadi batang yang lebih kecil (meskipun belum mencapai diameter 3 mm).
- Segera masukkan batang adonan tanah tersebut ke dalam cawan dan tutuplah. Selanjutnya lakukan pemeriksaan kadar air.
boleh minta sumber referensinya ka ?
ReplyDelete