Khasan Mustofa Specific Gravity

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil - Fakultas Teknik Universitas Indonesia

NAMA PRAKTIKAN : Khasan Mustofa 1306445222

M. Faiz Fadhilah 1306404973Nadia Avelina 1306445241

KELOMPOK : R15

TANGGAL PRAKTIKUM : 4 April 2015

JUDUL PRAKTIKUM : SPECIFIC GRAVITY

ASISTEN : Alexander Kevin Utomo

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

Mendapatkan nilai specific gravity dari butiran

tanah, yaitu perbandingan berat isi tanah dan

berat isi air suling pada suhu 4°C.

Specific Gravity


C. Alat-alat dan Bahan

a. Alat

Pycnometer dengan volume 500 ml

Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

Oven

Kompor listrik

Termometer

Can

Alat penyemprot

b. Bahan

Sampel tanah lolos saringan No. 40 sebanyak

500 gram kering oven

Air suling

Specific Gravity


Gambar 2 Peralatan pratikum specific gravity

(Sumber : Buku Panduan Pratikum MekanikaTanah, Departemen Teknik Sipil Universitas

Indonesia)

D. Teori dan Rumus yang Digunakan

Specific gravity pada tanah didefinisikan sebagai

berat jenis tanah dibandingkan dengan berat

jenis air suling pada suhu 4°C, dengan persamaan

sebagai berikut :

Gs=γsγw

dimana :

Gs = specific gravity

γs = berat jenis tanah

γw = berat jenis air

Specific Gravity


Untuk tanah, berat jenisnya merupakan

perbandingan antara berat tanah dan volume tanah

:

γs=Ws

Vs

dimana:

Ws = berat tanah

Vs = volume tanah

Untuk air, berat jenisnya didefinisikan sebagai

berikut:

γw=Ww

Vw

dimana:

Ww = berat air

V = volume air

Dalam percobaan, volume tanah (Vs) selalu harus

diusahakan sama dengan volume air (Vw), sehingga

Vs = Vw dan persamaan 2.1. menjadi sebagai

berikut :

Specific Gravity


Gs=Ws

Ww

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=αWs

Ww

Dimana:

Ws = berat tanah

Ww = berat air

Α = faktor koreksi suhu ToC yang berhubungan

dengan temperature

ruangan pada saat percobaan

Berikut merupakan faktor koreksi suhu (α) yang

digunakan berdasarkan acuan standar SNI

1964:2008,

Tabel 1 Hubungan kerapatan relatif air dan

faktor koreksi suhu

Specific Gravity


Nilai Gs pada umumnya yang dapat digunakan untuk

mengetahui apakah hasil percobaan benar atau tidak,

berikut acuan yang dapat digunakan :

Tabel 2 Nilai Gs beberapa jenis tanah

Specific Gravity


Soil Type Range of GsSand 2,63 - 2,67

Silty Sand 2,67 - 2,70Silts 2,65 - 2,70

Silts Clay 2,67 - 2,80Clay 2,70 - 2,80

Organic Soil 1+ to 2,60(sumber:http://

www.eng.utoledo.edu/civil/

heydinger/soil%20mechanics/labs/

SMSpecGrav.pdf)

II. PRAKTIKUM

A. Persiapan

1. Menyiapkan sebuah pycnometer yang telah

dibersihkan dan dikeringkan.

2. Untuk bahan uji digunakan sampel tanah

sebanyak 400 gram lolos saringan No. 40 ASTM

dan sudah dikeringkan dalam oven selama ± 24

jam dengan temperature 110° ± 5°C (230 ± 9°F)

B. Jalannya Praktikum

Specific Gravity


1. Mengisi pycnometer dengan air suling sebanyak

500 ml

2. Mengukur dan mencatat suhu air dalam pycnometer

dengan menggunakan thermometer

3. Menimbang berat air tersebut sehingga

didapatkan berat air dan berat pycnometer (Wbw)

4. Mengembalikan air dalam pycnometer ke dalam

wadah awalnya hingga tersisa volume air di

dalam pycnometer adalah ¼ bagian

5. Memasukkan sampel tanah sebanyak 100 gram ke

dalam pycnometer dengan menggunakan corong

6. Membersihkan tanah-tanah yang menempel pada

corong dan leher pycnometer dengan menggunakan

alat penyemprot

7. Memanaskan pycnometer dengan menggunakan kompor

listrik selama ± 15 menit (hingga mendidih)

8. Menggoyang-goyangkan pycnometer setiap 3 menit

9. Mendiamkan pycnometer beberapa jam, lalu

ditambahkan dengan air suling hingga volumenya

sedikit lebih banyak dari 500 ml

10. Mendiamkan pycnometer selama minimal 15 jam

Specific Gravity


11. Mengukur suhu air dalam pycnometer

12. Memanaskan pycnometer hingga suhu air dalam

pycnometer hingga seperti suhu semula (jika

belum sama dengan suhu awal)

13. Volume air dalam pycnometer dikurangi hingga

batas 500 ml

14. Menimbang kembali pycnometer berisi air dan

tanah tersebut sehinga didapatkan berat

pycnometer + berat air + berat tanah (Wbws).

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 yang digunakan adalah seberat 25

gram untuk botol labu dan 10 gram untuk

stoperred bottle

Jalannya percobaan menurut prosedur ASTM:

Specific Gravity


1. Membersihkan dan mengeringkan pycnometer

dibersihkan dan dikeringkan, kemudian mencatat

beratnya.

2. Mengisi pycnometer dengan air suling

(dianjurkan memakai kerosin) dan ditimbang

beratnya (Wbw).

3. Membuat tabel untuk Wbw pada beberapa suhu air

yang diinginkan.

4. Memasukkan sampel tanah ke dalam botol labu

atau stoperred bottle yang berisi air suling atau

kerosin.

5. Menghilangkan udara yang terperangkap di dalam

tanah dengan cara:

Dididihkan

Diberi tekanan udara

6. Mengisi pycnometer dengan air suling hingga

penuh

7. Menghitung berat botol labu atau stoperred bottle

yang telah berisi tanah dan mencatat suhunya.

Perbedaan antara prosedur praktikum dengan

prosedur ASTM

Specific Gravity


Volume pycnometer yang digunakan adalah 500 ml

Sampel tanah yang dipakai 100 gram, lolos

saringan No. 40 ASTM dan kering oven.

Banyaknya percobaan yang dilakukan bukan

berdasarkan suhu air yang diinginkan tetapi

berdasarkan sampel yang diinginkan.

III. PENGOLAHAN DATA

Data Hasil Praktikum,

Tabel 3 Tabel Hasil Praktikum Shift 5

Keterangan KelompokR13 R14 R15

Wbws

(Weight Flask + Water +Soil)

731.09 721.55 726.29

Temperatur 29.4 30 30Wbw 666.87 659.11 663.38

Specific Gravity


(Weight Flask + Water)Ws

(Weight of Dry Soil) 100 100 100

α 0.99752 0.9974 0,9974

(Sumber: data praktikan)

Perhitungan :

Ww = Ws + Wbw - Wbws

Dimana:

Ww = berat air

Ws = berat tanah

Wbw = berat pycnometer + air 500ml

Wbws = berat pycnometer + air + tanah setelah

didinginkan

Suhu yang terukur adalah 30°C, sehingga nilai α=¿

0,9974 (acuan Tabel 1, SNI 1964:2008)

Sehingga dapat dicari nilai Gs masing-masing

kelompok :

Specific Gravity


1. Sampel 1 (R13)

Ww = (100 + 666,87) – 731,09 = 35,78

Gs = α×Ws

Ww=0,9977× 100

35,78=2,78

2. Sampel 2 (R14)

Ww = (100 + 659,11) – 721,55 = 37.56

Gs = α×Ws

Ww=0,9974× 100

37.56=2,66

3. Sampel 3 (R15)

Ww = (100 + 663,38) – 726,29 = 37,09

Gs = α×Ws

Ww=0,9974× 100

37,09=2,69

Nilai SG Rata-rata :

Gs=∑ Gsn

Gs=2.78+2.66+2.69

3=2.71

Specific Gravity


Kesalahan Relatif :

Nilai kesalahan relatif pada percobaan ini dapat

diperoleh dengan menggunakan rumus sebagai berikut

X=|Gs−Gs|

Gs

Sehingga dapat dihitung kesalahan relative masing-

masing kelompok :

1. Sampel 1 (R13)

KR = 100%×|2.78−2.712.71 |=100%× 0.072.71

=2.58%

2. Sampel 2 (R14)

KR = 100%×|2.66−2.712.71 |=100%× 0.052.71

=1.84%

3. Sampel 3 (R15)

KR = 100%×|2.66−2.712.71 |=100%× 0.022.45

=0.74%

Specific Gravity


Nilai Kesalahan Relatif Rata-rata :

KR=∑ KRn

KR=2.58+1.84+0.74

3%=1.72%

Maka, diperoleh besar kesalahan relatif rata-rata

adalah 1,72%.

IV. ANALISIS

A. Analisis Percobaan

Sesuai dengan namanya, percobaan Specific Gravity

bertujuan mencari nilai Specific Gravity (Gs) yang

merupakan perbandingan antara berat isi tanah

kering dengan berat ini air suling pada suhu

4˚C. Percobaan ini menggunakan bahan sampel

tanah yang lolos saringan No. 40 ASTM dalam

kondisi oven dry. Tanah kondisi oven dry digunakan

agar tidak ada kandungan air pada tanah.

Langkah awal adalah memasukkan air suling

sebanyak 500 ml ke dalam Pycnometer dan menimbang

Specific Gravity


beratnya (Wbw) serta mencatat suhunya. Air suling

digunakan karena air suling merupakan aquades

murni yang tidak mengandung mineral-mineral yang

mempengaruhi perbandingan berat tanah dengan

berat air. Suhu diperhatikan karena Specific Gravity

dihitung pada kondisi suhu 4˚C, ketika suhunya

berbeda itu akan menimbulkan faktor koreksi suhu

(α).

Air pada Pycnometer dibuang hingga tersisa ¼

bagian. Pycnometer kemudian diisi tanah sebanyak

100 gram menggunakan corong untuk meminimalisasi

tanah yang menempel pada leher Pycnometer. Corong

dan leher Pycnometer disemprot dengan alat

penyemprot berisi air suling agar tanah yang

menempel turun ke dasar Pycnometer.

Pycnometer berisi tanah dan air dipanaskan dengan

kompor listrik. Pemanasan ini bertujuan

menghilangkan rongga udara disela-sela tanah.

Semala proses pemanasan, setiap tiga menit

Specific Gravity


sekali Pycnometer dikocok menggunakan kain agar

tangan tidak melepuh. Penyocokan bertujuan agar

campuran mendidih secara rata, sehingga rongga

udara yang hilang tidak hanya pada bagian

tertentu saja.

Pycnometer lalu didiamkan selama minimal 15 jam

dan ditambahkan air hingga melebihi batas 500

ml. Penambahan air dilakukan untuk

mempertahankan volume campuran tidak kurang dari

500 ml karena selama didiamkan air menguap.

Penentuan waktu didiamkan selama minimal 15 jam

karena setelah Pycnometer mendidih hingga 15 jam

suhunya cenderung fluktuatif, sedangkan setelah

15 jam sehunya mulai stabil.

Setelah didiamkan suhu dalam Pycnometer diukur,

karena suhunya lebih kecil dari suhu awal,

Pycnometer dipanaskan kembali hingga mencapai suhu

awal. Air yang melebihi batas dibuang

menggunakan pipet, lalu ditimbang kembali (Wbws).

Specific Gravity


B. Analisis Hasil

Dari hasil pengolahan data praktikum, diperoleh

nilai Gs untuk tiga sampel kelompok, yaitu :

1. Sampel 1 (Kelompok R13) ; Gs = 2,78



Sehingga diperoleh Gs rata-rata 2,71. Nilai Gs

tersebut menunjukkan bahwa tanah tersebut

berjenis lempung organik, sesuai dengan

klasifikasi pada tabel tipe tanah.

Tabel Referensi Tipe Tanah

Soil Type Range of GsSand 2,63 - 2,67

Silty Sand 2,67 - 2,70Silts 2,65 - 2,70

Silts Clay 2,67 - 2,80Clay 2,70 - 2,80

Organic Soil 1+ to 2,60(sumber:http://

www.eng.utoledo.edu/civil/

Specific Gravity


heydinger/soil%20mechanics/labs/

SMSpecGrav.pdf)

Hasil tersebut memiliki kesalahan relatif

sebesar:

1. Kesalahan relatif kelompok R13: 2,58%



Sehingga kesalahan relatif rata-ratanya adalah

1,72%.

C. Analisis Kesalahan

Kesalahan relatif yang diperoleh sebesar 1,72%,

nilai ini tergolong kecil, sehingga hasilnya

dapat dipertanggungjawabkan. Adapun kesalahan-

kesalahan yang terjadi dapat diakibatkan oleh

beberapa faktor:

1. Kesalahan praktikan: kurang panas ketika

mendidihkan, sehingga masih ada sedikit udara

yang terperangkap

Specific Gravity


2. Adanya tanah-tanah yang terbang ketika proses

memasukkan tanah ke dalam Pycnometer.

V. Aplikasi

Nilai Specific Gravity merupakan karakteristik tanah

yang digunakan dalam banyak perhitungan untuk

mencari karakteristik lain dari tanah, seperti

1. Angka pori (Void ratio),

e=γw∙Gs (1+w )

γ−1

2. Derajat Kejenuhan (Degree of Saturation),

Sr=w∙Gs

e3. Densitas Tanah.

γ=Gs+e∙Sr

1+e4. Berat Jenis Tanah pada Kondisi Zero Air Void

γzav=Gs.γw

1+w.Gs

dimana,

Specific Gravity


e = angka pori (void ratio)

G = berat jenis (specific gravity)

w= kadar air (water/moisture content)

γw = berat isi air (unit weight of water)

γ = berat isi tanah (unit weight of density)

Sr = derajat kejenuhan (degree of saturation)

Semua karekteristik tanah tersebut digunakan untuk

menentukan apakah jenis tanah tersebut cocok untuk

dibangun infrastruktur tertentu di atasnya.

VI. Kesimpulan

Dari percobaan dan pengolahan data yang telah

dilakukan, disimpulkan bahwa :

1. Nilai Gs tanah di dekat Departemen Teknik Sipil

Universitas Indonesia adalah 2,71 dengan nilai

kesalahan relatif dari perhitungan Gs adalah

1,72%

2. Jenis sampel tanah yang digunakan pada percobaan

tergolong ke dalam lempung organik

VII. Lampiran

Specific Gravity


Specific Gravity

Memasukkan airke dalam

pycnometer

Memasukkantanah ke dalam

pycnometer

Memanaskanpycnometer

Khasan Mustofa Specific Gravity

Documents

Transcript of Khasan Mustofa Specific Gravity