PEMERIKSAAN UKURAN BUTIR TANAH DENGAN HIDROMETER
A.
Maksud
Pengujian
Pemeriksaan ini
dimaksudkan untuk menentukan pembagian ukuran butir ( gradasi ) dari tanah yang lewat saringan
no.10 .
B.
Alat
dan Bahan
-
Alat
a. Hydrometer
dengan skala-skala konsentrasi ( 5 - 60 gram per liter) atau untuk pembacaan
berat jenis campuran (0,995-1,038)
b. Tabung-tabung
gelas ukuran kapasitas 1000 ml dengan diameter ± 8,3 mm
c. Thermometer
0-50⁰C ketelitian 0,1⁰C
d. Pengaduk
mekanis dan mangkuk disperse ( mechanical stirrer)
e. Saringan-saringan
No.10,20,40,80,100 dan 200
f. Neraca
dengan ketelitian 0,01 gram
g. Oven
yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5)⁰C
h. Tabung-tabung
gelas ukuran 50 ml dan 100 ml
i.
Batang pengaduk dari gelas
j.
Stopwatch
- Bahan
Benda uji disiapkan sesuai dengan cara mempersiapkan contoh
PB-0105-76 atau PB -0106-76 atau secara langsung seperti berikut:
a. Jenis-jenis
tanah yang tidak mengandung batu dan hamper semua butirannya lebih halus dari
saringan 2,00 mm (no.10). Dalam hal ini benda uji tidak perlu dikeringkan dan
tidak perlu diaring dengan saringan 2,00 mm (no.10)
b. Jenis-jenis
tanah yang mengandung batu, atau mengandung banyak butiran yang lenih kasar dari saringan 2,00
mm(no.10). Keringkan contoh diudara sampai bisa diaring. Ambil benda uji yang
lewat saringan 2,00 mm(no.10)
c. Tentukan
kadar airnya untuk menemukan berat benda uji sesuai PB -01016-76
C.
Prosedur
Pengujian
a. Rendamlah
benda uji tersebut dengan 100 ml air suling dan bahan disperse (waterglasss)
sebanyak 20 ml, atau 50 ml, air suling dan bahan disperse (sodium
hexametaphosphat) sebanyak 100 ml (lihat catatan 7a) , aduklah sampai merata
dengan pengaduk gelas dan biarkan terendam selama 24 jam.
b. Sesudah
perendaman , pindahkan campuran semuanya kedalam mangkok pengaduk, dan
tambahkan air suling / air bebas mineral sampai kira-kira setengah penuh.
Aduklah campuran selama 15 menit.
c. Pindahkan
campuran semuanya kedalam tabung gelas ukur dan tambahkan air suling/air bebas
mineral sampai campuran menjadi 1000 ml . Tutuplah rapat-rapat mulut tabung
tersebut dengan telapak tangan , dan
kocoklah dalam arah mendatar selama satu menit.
d. Segera
setelah dikocok letakkan tabung dan dengan hati-hati masukkan hydrometer. Biarkan
hydrometer terapung bebas, dan tekanlah stopwatch . Bacalah angka skalanya pada
½, 1 dan 2 menit dan catat pada form PB-0107-76B.
Bacalah pada puncak meniscusnya dan
catatlah pembacaan-pembacaan itu sampai 0,5 gram per liter yang terdekat atau
0,001 berat jenis ( Rh ). Sesudah pembacaan pada menit ke 2 , angkatlah
hydrometer dengan hati-hati, cuci dengan air suling dan masukkan kedalam tabung
yang berisi air suling yang sama seperti suhu tabung percobaan.
e. Masukkan
kembali hydrometer dengan hati-hati kedalam tabung dan lakukan pembacaan
hydrometer pada saat-aat 5, 15, dan 30 menit 1, 4, dan 24 jam.Sesudah setiap
pembacaan cuci dan kembalikan hydrometer kedalam tabung air suling.Lakukan
proses memasukkan dan mengangkat hydrometer masing-masing selama 10 detik.
f. Ukur
suhu campuran sekali dalam 15 menit yang pertama kemudian pada setiap pembacaan
berikutnya.
g. Sesudah
pembacaan yang terakhir, pindahkan campuran kedalam saringan n0.200 dan cucilah
sampai air pencuciannya jernih dan biarkan air ini mengalir terbuang.
Fraksi yang
tertinggal diatas saringan no.200 harus dikeringkan dan lakukan pemeriksaan
saringan dengan cara Pemeriksaan Analisa Saringan Agregat Halus dan Kasar
PB-0201-76.
D.
Data
Hasil Pengujian
-
Data Analisa Ayak
No 10
|
49,0 gram
|
No 20
|
161,4 gram
|
No 40
|
115 gram
|
No 60
|
52,4 gram
|
No 100
|
36,6 gram
|
No 200
|
32,8 gram
|
PAN
|
52,8 gram
|
Test
temperature : 27⁰ C
w = 52,8 gram
 |
Gs=2,6 k=
0,004038
a. Perhitungan
analisa saringan dapat dilakukan seperti dalam cara oemeriksaan PB-0201-76
b. Dari
pembacaan Rh tentukan diameter dengan menggunakan nomogram terlampir. Untuk hal
ini nilai pembacaan Rh harus dituliskan disamping skala Hr pada nomogram
terlampir.
c. Hitung
persen berat dari butiran-butiran yang lenih kecil dari diameter (D) dari
rumus-rumus berikut:
i . Untuk hydrometer dengan pembacaan
5-60 gram/liter ;
ii . Untuk hydrometer dengan
pembacaan berat jenis 0,995-1,038 ;
K= koreksi suhu ( Daftar no. 1)
a = factor kalibrasi ( Daftar no.2 )
Bila benda uji yang diambil adalah
dari tanah yang mengandung fraksi diatas saringan no.10, hitung persen seluruh
contoh lebih kecil dari (D), dengan rumus :
Persen seluruh contoh lebih kecil =P
x persen melalui saringan no.10
E.
Pengolahan
Data
SIEVE ANALYSIS
Sieve
|
Retained
|
% Commulative
|
||
Gram
|
%
|
Retaining
|
Passing
|
|
No
10
|
49,0
|
9,8
|
9,8
|
90,2
|
No
20
|
161,4
|
32,28
|
42,08
|
57,92
|
No
40
|
115
|
23
|
65,08
|
34,92
|
No
60
|
52,4
|
10,48
|
75,56
|
24,44
|
No
100
|
36,6
|
7,32
|
82,88
|
17,12
|
No
200
|
32,8
|
6,56
|
89,44
|
10,56
|
PAN
|
52,8
|
10,56
|
100
|
0
|
500
|
100
|
|||
Sieve Analysis Graffic
Diketahui
:
Test
temperature : 27⁰ C
w = 52,8 gram
|
Gs=2,6 k=
0,004038
 |
Gs = 2,65 k = 0,003978
Interpolasi
k untuk Gs = 2,64:
HYDROMETER TEST
Elapsed Time
(T)
|
Hydrometer
Reading
(Rh’)
|
True
Reading
(Rh)
|
Effective
Depth
(Hr (mm) )
|
Particle
Diameter
(D (mm) )
|
Percentage
( P (%) )
|
Total
Percentage
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0,5
|
25
|
24,9
|
73,10
|
0,0487
|
47,3
|
4,99488
|
1
|
24
|
23,9
|
81,20
|
0,0363
|
45,4
|
4,79424
|
2
|
24
|
23,9
|
88,60
|
0,0268
|
45,4
|
4,79424
|
15
|
18
|
17,9
|
114,10
|
0,0111
|
40
|
4,224
|
30
|
16
|
15,9
|
122,20
|
0,00813
|
30,2
|
3,18912
|
60
|
13
|
12,9
|
133,20
|
0,00599
|
24,5
|
2,5872
|
1440
|
6
|
5,9
|
155,60
|
0,00132
|
11,2
|
1,18272
|
a.
Butir 2mm = 90,2 %
b.
Pasir kasar 2,0-0,42 mm = ( 90,2 %
- 34,92 %)
=
55,28 %
Jumlah
pasir kasar =
(55,28% : 90,2% ) x 100%
=
61,29 %
c.
Pasir halus 0,42 – 0,074 mm =
(34,92 % - 10,56 %)
=
24,36 %
Jumlah
pasir halus =
(24,36 % : 90,2% ) x 100%
=
27 %
d.
Lanau 0,074 – 0,002 mm = (10,56 % -
1,82 %)
=
8,74 %
Jumlah
lanau =
(8, 74 % : 90,2% ) x 100%
=
9,69 %
e.
Lempung < 0,002 mm = 1,82 %
Jumlah lempung = (1,82 % :
90,2% ) x 100%
= 2,02 %
Sieve
Analysis Graffic
Dilaporkan dalam
bentuk grafik:
Total butir 2mm = 90,2 %
Pasir kasar 2,0-0,42 mm = 61,29 %
Pasir halus 0,42-0,074 mm = 27 %
Lanau 0,074-0,002 mm = 9,69 %
Lempung
<0,002 mm = 2,02
%
=
100 %
CATATAN
:
a. Bahan-
bahan disperse yang dipakai adalah
i
. Larutan waterglas ( sodium silicate ) dengan berat jenis ± 1,023
ii
. Larutan sodium hexamethapospat yang mengandung 33 gram sodium hexamethapospat
dan 7 gram anhydrous sodium carbonate per liter.Larutan harus diperbaharui
sebulan sekali.
b. Hr,
dalam efektif dari hydrometer didapatkan dari rumus :
HI = jarak dari pembacaan Rh kaleher hydrometer (lihat
nomograp ) cm
h = tinggi kepala, dari leher sampai dasar kepala, cm
Vh = volume kepala hydrometer, ml
= berat
hydrometer dalam gram
A = luas penampang silinder ukur, cm² , didapat dengan
membagi volume silinder (1000cm³) dengan jarak antara tanda 0 dan 1000
Gambarkan disamping harga Hr yang ditemukan harga Rh
yang bersangkutan pada nomograph, dan usahakan kombinasi pemakaiana hydrometer
dan gelas ukur yang tetap, agar kalibrasi dapat digunakan selama mungkin.
Kalibrasi hydrometer dan silinder ukur
Untuk setiap hydrometer dan silinder ukur yang
berlainan diperlukan kalibrasi yang dilakukan sebagai berikut:
i.
Tentukan volume kepala hydrometer ( Vh) dengan
menimbang hydrometer sampai 0,1 gram yang terdekat. Catat berat ini sebagai
volume dalam ml dari kepala hydrometer
ii.
Tentukan luas penampang silinder 1000ml dengan
mengukur jarak antara dua garis pembagi skala ( misalnya 100-900 ml). Bagilah
volume dalam ml antara kedua garis pembagi skala dengan jarak yang diukur
itu,untuk mendapatkan luas penampang (A)
iii.
Ukur dan catat jarak H dari tanda kalibrasi yang
terendah pada tangkai hydrometer
iv.
Ukur dan catat jarak r, dari leher kepala sampai
tanda kalibrasi yang terdekat
v.
Hitung HI = H + r untuk masing-masing tanda
kalibrasi Rh
vi.
Ukur tinggi kepala dari leher sampai dasar
kepala, Bila kepalanya simetris, catat jarak ini, h, sama dengan dua kali jarak
dari leher kepala sampai ke pusat volumenya
vii.
Hitung dalam efektip Hr cm yang sesuai dengan
maing-masing tanda kalibrasi utama Rh , dari rumus:
HI , h, Vh, dan A
masing-masing seperti yang disebutkan tadi.
viii.
Gambarkan hubungan antar Hr dan Rh sebagai
lengkungan halus
c. Koreksi
K merupakan jumlah koreksi-koreksi yaitu koreksi meniscus(km), koreksi bahan
disperse (ka) dan koreksi suhu (kt). Nilai K yang tercantum dalam tabel 1 hanya
berlaku untuk konsentrasi bahan disperse yang diberikan diatas dan untuk
hydrometer dengan diameter tangkai 0,5 cm.
d. Bahan
disperse yang mudah didapat di Indonesia adalah waterglass, yang ternyata cukup
memuaskan. Bila dalam penggunaan waterglas tidak berhasil dapat digunakan
sodium hexamethapospate (calgon )
KESIMPULAN DAN SARAN
-
Kesimpulan
Jadi dapat disimpulkan bahwa gradasi dari tanah yang
kami periksa di Laboratorium Politeknik Negeri Medan adalah tanah dengan jumlah
butiran < 2mm sebesar 90,2 %, dengan
kandungan pasir kasar sebanyak 61,29 % , pasir halus sebanyak 27 % , lanau
sebanyak 9,69 % , dan lempung sebanyak 2,02 %
-
Saran
1. Untuk
mendapatkan skala menit ke 1440, hydrometer tetap dibiarkan di dalam tabung
gelas ukur selama 24 jam.
2. Setelah
penggetaran, saringan harus dibersihkan dengan teliti sehingga butiran halus
pada saringan tidak banyak hilang atau terbuang.
3. Menyikat
saringan untuk analisa ayak pasir, harus dengan menggunakan kuas yang halus
atau lembut.
`
