laporan Hidrometer Teknik Sipil

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.

`