specific gravity sulton

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas TeknikUniversitas Indonesia

NAMA PRAKTIKAN : Muh Sulthoanuddin A. 1306448634Muhammad Hanivan RAnissa Rianti U

KELOMPOK : P6

TANGGAL PRAKTIKUM : 30 April 2015

JUDUL PRAKTIKUM : SPECIFIC GRAVITY

ASISTEN : Nastiti Tiasundari

PARAF DAN NILAI :

I. PENDAHULUAN

A. Standar Acuan

ASTM D 854 "Standard Test Method for Specific Gravity of Soil Solids by

Water Pycnometer"

AASHTO T 100 "Specific Gravity of Soils"

SNI 1964:2008 "Cara Uji Berat Jenis Tanah "

B. Maksud dan Tujuan Percobaan

1. Mendapatkan nilai specific gravity dari butiran tanah, yaitu

perbandingan berat isi tanah dan berat isi air suling pada suhu 4°C.

2. Mencari Kesalahan Relatif Praktikum

C. Alat-alat dan Bahan

a. Alat

Pycnometer dengan volume 500 ml

Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

Oven

Kompor listrik

Specific Gravity 1


Termometer

Can

Alat penyemprot

b. Bahan

Sampel tanah lolos saringan No. 40 sebanyak 500 gram kering

oven

Air suling

D. Teori dan Rumus yang Digunakan

Specific Gravity pada tanah didefinisikan sebagai berat jenis tanah

dibandingkan dengan berat jenis air suling pada suhu 4oC. Nilai SG ini

mengindikasi seberapa berat suatu material jika dibandingkan dengan

air. Specific Gravity didapat dengan persamaan sebagai berikut:

Gs=γ s

γw

(2.1)

Dimana:

Gs = specific gravity

γs = berat jenis tanah

γw = berat jenis air

Untuk tanah, berat jenisnya merupakan perbandingan antara berat

tanah dengan volume tanah:

γ s=W s

V s(2.2)

Dimana:

Ws = berat tanah

Specific Gravity 2


Vs = volume tanah

Untuk air, berat jenisnya didefinisikan sebagai berikut:

γ s=W w

V w(2.3)

Dimana:

Ww = berat air

Vw = volume air

Dalam percobaan, volume tanah (Vs) selalu harus diusahakan sama

dengan volume air (Vw), sehingga V sehingga Vs = Vw dan persamaan

2.1. menjadi sebagai berikut :

Gs=W s

W w(2.4)

Percobaan specific gravity ini dilakukan pada kondisi suhu ToC,

sehingga nilai tersebut harus dikoreksi dengan faktor koreksi α, sehingga

rumus 2.4 tersebut menjadi :

Gs=αW s

W w

Dimana:

Ws = berat tanah

Ww = berat air

α = faktor koreksi suhu ToC yang berhubungan dengan temperature

ruangan pada saat percobaan

II. PRAKTIKUM

A. Persiapan

Specific Gravity 3


1. Mempersiapkan satu buah pycnometer yang telah dibersihkan dan

dikeringkan

2. Untuk bahan uji digunakan sampel tanah sebanyak 500 gram yang

lolos saringan no. 40 ASTM dan sudah dikeringkan dalam oven

selama ± 24 jam

B. Jalannya Praktikum

1. Melakukan pembersihan dan pengeringan pycnometer

2. Mengisi pycnometer dengan air sebanyak 500 ml dan ditimbang

beratnya, sehingga didapat berat pycnometer dan air

3. Membaca kemudian mencatat pembacaan suhu air pada termometer

4. Membuang air dalam pycnometer dan menyisakan sedikit air

didalamnya

5. Memasukkan sampel tanah sebanyak 100 gram ke dalam pycnometer

secara hati - hati (diusahakan tidak ada butiran tanah menempel pada

dinding leher pycnometer karena akan mengurangi volume). Ketika

ada yang menempel pada leher tabung, dapat dibantu dengan

disemprot air suling.

6. Menghilangkan udara yang terperangkap pada pycnometer dengan

cara dididihkan di atas kompor listrik hingga timbul gelembung-

gelembung

7. Mendiamkan pycnometer beberapa saat, kemudian mengisi kembali

pycnometer dengan air suling sampai ¾ bagian

8. Mendiamkan pycnometer pada suhu ruangan, sampai suhu air awal

sama dengan suhu air akhir

9. Menimbang berat pycnometer beserta sampel tanah dan air

Specific Gravity 4


C. 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 stoperred bottle dengan volume 50 ml.

Sampel tanah seberat 25 gram untuk botol labu dan 10 gram untuk

stopperred bottle.

Jalannya percobaan sesuai prosedur ASTM:

1. Pycnometer dibersihkan dan dikeringkan, kemudian dicatat beratnya.

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

dan ditimbang beratnya (Wbw).

3. Dibuat tabel untuk Wbw pada beberapa suhu air yang diinginkan.

4. Contoh tanah dimasukkan ke dalam botol labu / stoperred bottle

yang berisi air suling/kerosin.

5. Udara yang terperangkap di dalamnya dihilangkan dengan cara:

a. Dididihkan.

b. Diberi tekanan udara.

c. Pycnometer diisi dengan air suling kembali sampai penuh

volumenya.

d. Berat botol labu / stoperred bottle yang telah berisi tanah

dihitung dan dicatat suhunya.

Perbedaan antara prosedur ASTM dengan prosedur praktikum:

Volume pycnometer yang digunakan adalah 500 ml.

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

oven.

Banyaknya percobaan yang dilakukan bukan berdasarkan suhu air

yang diinginkan tetapi berdasarkan jumlah sampel yang diinginkan.

Specific Gravity 5


III. PENGOLAHAN DATA

Data Hasil Praktikum

Tabel 1. Data Hasil Praktikum

Sampel 1

Sampel 2

Sampel 3

Ws = Wsoil (gr) 100 100 100

Wbw = Wpycno + water

(gr) 667.78 658.98 663.11

Wbws = Wpycno + water +

soil (gr) 730.52 721.84 726

Temperature (oC) 31 31 31.7Sumber : Data Praktikum Kelompok P5, P6, dan P7

Tabel 2. Hubungan Kerapatan Relatif dan Faktor Koreksi Suhu

Temperatur (oC)Hubungan Kerapatan

Relatif Air

Faktor Koreksi

Suhu, α

29 0.99598 0.9977

30 0.99568 0.9974

31 0.99538 0.9971

31.7 0.99517 0.9969

Sumber : SNI 1964 : 2008

Specific Gravity 6


Tabel 3. Nilai Gs Beberapa Jenis Tanah

Tipe Tanah Gs

Pasir 2.65 – 2.67

Pasir kelanauan 2.67 – 2.70

Lempung anorganik 2.70 – 2.80

Tanah dengan mika dan besi 2.75 – 3.00

Tanah organik 1.0+ – 2.60

Sumber : Bowles (2001)

Perhitungan

Ww = Ws + Wbw - Wbws

Dimana:

Ww = berat air

Ws = berat tanah

Wbw = berat pycnometer + air

Wbws = berat pycnometer + air + tanah setelah didinginkan

Gs=αW s

W w

Sampel 1

Ww1 = Ws + Wbw - Wbws

= 100 + 667.78 – 730.52

=37.26 gr

Gs1 = αW s

W w

= 0.9971100

37.2 6

= 2.6760 Pasir Kelanauan

Specific Gravity 7


Sampel 2


= 100 + 658.98 – 721.84

= 37.14

Gs2 = αW s

W w

= 0.997 1100.0 037.14


Sampel 3


= 100.00 + 663.11 – 726

= 37.11

Gs3 = αW s

W w

= 0.9969100.0037.11


Nilai Specific Gravity Rata-rata

Gs=∑G s

n

¿ 2.6760+2.6 847+2.68 633


Kesalahan Relatif

Sampel 1

Specific Gravity 8


X1=|Gs1−Gs|

Gsx 100 %

¿|2.6 760−2.68 23|

2.6823x100 %

= 0.23 %

Sampel 2

X2=|Gs2−Gs|

Gsx 100 %

¿|2.6 847−2.68 23|

2.68 23x 100 %

= 0.08 %

Sampel 3

X3=|Gs3−Gs|

Gsx 100 %

¿|2.68 63−2.68 23|

2.68 23x100 %

= 0.14 %

Kesalahan Relatifrata-rata

X=X1+ X2+X3

3

¿ 0.23 %+0.08%+0.14 %3

= 0.15 %

Specific Gravity 9


IV. ANALISA

A. Analisa Percobaan

Praktikum mekanika tanah modul “Spesific Gravity” menggunakan alat

dan bahan yaitu pycnometer, air suling, thermometer, dan timbangan

yang memiliki ketelitian 0.01 gram, can, kompor listrik, dan oven.

Tujuan praktikum ini adalah untuk mencari nilai harga specific gravity

yaitu perbandingan antara berat isi tanah dan berat kadar air pada suhu

ruangan.

Sebelum praktikum dimulai praktikan mengambil sampel tanah

menyaring sampel tanah yang lolos dari saringan no.40 sebanyak 300

gram lalu menyiapkan 3 buah can sebagai wadah untuk masing masing

tanah 100 gram, setelah itu memasukan ketiga sampel tersebut kedalam

oven selama satu hari, tujuannya adalah agar tanah yang digunakan tidak

mengandung kadar air, sehingga perhitungan SG lebih akurat. Setelah

sampel tanah dikeringkan didalam oven selama satu hari, praktikan

menimbang kembali ketiga sampel tersebut untuk mendapatkan berat

tanah setelah dikeringkan didalam oven. Setelah dikeringkan didalam

oven, praktikan mengambil kembali ketiga sampel tanah untuk

ditimbang agar didapatkan berat tanah kering. Langkah pertama untuk

memulai praktikum ini adalah pycnometer dengan air suling sebanyak

500 ml dan mengukur temperaturnya. Setelah itu praktikan menimbang

air beserta pycnometer untuk mendapatkan nilai Wbw sampel 1 sebesar

667.78, sampel 2 sebesar 658.98, dan sampel 3 sebesar 663.11. Langkah

selanjutnya praktikan memasukan sampel tanah 100 gram ke dalam

Specific Gravity 10


pycnometer. Ketika praktikum berlangsung, terdapat sisa-sisa tanah yang

masing menempel pada leher pycnometer, jika terdapat hal seperti itu

praktikan dapat membersihkannya pycnometer secara pelan-pelan

menggunakan air suling. Untuk menghilangkan gelembung udara dalam

tabung, praktikan memanaskan pycnometer diatas kompor listrik,.

Matikan kompor ketika terdapat gelembung udara yang telah berkumpul

diatas permukan air, yang artinya udara dialam air tersebut telah tiada.

Langkah selanjutnya ialah pycnometer harus didiamkan kembali agar

bisa mendapatkan nilai suhu yang sama seperti awal percobaan. Lalu

praktikan menimbang berat air + tanah + pycnometer (Wbws),

berdasarkan penimbangan didapatkanlah nilai sampel 1,2, dan 3 sebesar

730.52, 721.84, dan 726. Setelah itu praktikan melakukan langkah

terakhir dalam praktikum yaitu membersihkan pycnomter hingga tidak

ada lagi sampel tanah yang tersisa.

B. Analisa Hasil

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan oleh praktikan,

didapatkan beberapa buah data, yaitu berat tanah (Ws), berat pycnometer

+ air (Wbw), berat pycnometer + air + tanah (Wbws), dan temperatur.

Langkah pertama dalam perhitungan SG ini ialah mencari nilai Specific

Gravity dari tiap-tiap sampel (sampel 1, 2, dan 3) dengan menggunakan

rumus 𝐺𝑠= α W s

W w. Nilai α didapat dari tabel antara suhu dan faktor

koreksi suhu (α) yang dimana praktikan juga akan melakukan

perhitungan interpolasi jika ada suhu yang tidak terdapat dalam tabel,

sedangkan berat air (Ww) didpat dari Ws + Wbw - Wbws. Setalah

melakukan perhitungan data praktikum, praktikan mendapatkan masing

masing nilai Spesific Gravity pada sampel 1,2, dan 3 adalah 2.6760,

Specific Gravity 11


2.6847, dan 2.6863, rata-rata nilai tersebut menunjukan bahwa sampe

tanah yang digunakan adalah jenis tanah silty sand atau pasir kelanauan.

Untuk mendapatkan nilai kesalahan relatif pada praktikum ini,

praktikan melakukan perhitungan dengan persamaan

X=|Gs−Gs|

Gsx 100 %. Kesalahan relatif dari masing-masing sampel 1,2,

dan 3 adalah 0.23 %, 0.08 %, dan 0.14 % sedangkan rata-rata dari

kesalahan relative praktikum ini adalah 0.15 %

C. Analisa Kesalahan

Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kesahan relative

dalam praktikum mencari nilai Spesific Gravity, yaitu ketidakhati-hatian

saat praktikan memasukan sampel tanah ke dalam pycnometer sehingga

ada beberapa tanah yang tumpah atau tertahan didalam leher tabung dan

lupa dibersihkan oleh praktikan lainnya, lalu adanya ketidakteltian dalam

pembacaan nilai suhu dimana adalah sampel pada pycnometer yang

suhunya berbeda yaitu 31.7 padahal praktikan melakukan pembacaan

suhu tidak dalam jangka waktu yang panjang, yang seharusnya

pembcaan suhu tidak terlalu beda.

D. Aplikasi

Kegunaan dari praktikum ini adalah untuk mendapatkan nilai

specific gravity dari suatu sampel tanah yang akan diuji, lalu beberapa

aplikasi dari praktikum ini adalah untuk mencari nilai-nilai yang dapat

menunjang dalam ilmu geoteknik yaitu :

Derajat Kejenuhan

Sr=w . G

e

Specific Gravity 12


Angka Pori

e=γ w .G(1+w)

γ−1

Berat Tanah

W s=Gs . γ w

Berat Air

W w=w . Gs . γ w

Volum Air

V w=Gs . w

Densitas Tanah

γ=G+e ∙ Sr

1+e

Dimana :

Ww = berat air

Ws = berat tanah

γ w = berat isi air

w = kadar air

γ = berat isi tanah

e = angka pori

V w = volume air

G = berat jenis

Sr = derajat kejenuhan

E. Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan oleh praktikan, dapat ditarik

beberapa kesimpulan, yaitu:

- Nilai Specific Gravity yang didapat dari

Sampel 1 = 2.6760; Sampel 2 = 2.6847; Sampel 3 =

2.6863

Ketiga sampel diatas menunjukkan bahwa sampel tersebut memiliki

jenis tanah yang silty sand atau pasir kelanauan.

Specific Gravity 13


- Kesalahan relatif pada praktikum untuk masing-masing sampel ialah

Sampel 1 = 0.23 % ; Sampel 2 = 0.08 % ;Sampel 3 = 0.14

%

Serta kesalahan relatif rata-rata sebesar 0.15%

Specific Gravity 14


F. Lampiran

Specific Gravity 15

Gbr.1. PenimbanganPycnometer Berisi Air dan Tanah

Gbr.1. PenimbanganPycnometer Berisi Air

Gbr.2. Penimbangan Sampel Tanah 100 Gr

Gbr.3. Pemanasan Pycnometer dengan Kompor Listrik

Gbr.1. Air Suling

specific gravity sulton

Documents