UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH
UJI SARINGAN (SIEVE ANALYSIS) ASTM D-1140 1.
LINGKUP
Metode ini mencakup penentuan dari distribusi ukuran butir tanah yang tertahan oleh saringan No. 200 2.
DEFINISI
Tanah butir kasar (coarse grained soils) : ukuran butirnya > 0.075 mm (tertahan oleh saringan no 200) Tanah butir halus (fine grained soils) : ukuran butirnya < 0.075 mm (lolos dari saringan no 200) Gradasi : distribusi ukuran butir tanah
3.
MAKSUD DAN APLIKASI
TUJUAN
Satu set ayakan (sieve), yang lengkap dengan saringan dengan urutan ukuran diameter lubang sesuai dengan standar, yaitu no 4, 10, 20, 40, 80, 120, 200, dan pan Stopwatch Timbangan dengan ketelitian 0.01 g Kuas Mesin pengayak (sieve shaker) Palu karet
Shaker (Pengayak)
Sieve (Ayakan)
SERTA
Percobaan ini dimaksudkan untuk menegtahu distribusi ukuran butir tanah butir kasar. Tujuannya adalah mengklasifikasikan tanah butir kasar berdasarkan nilai koefisien keseragaman (Cu) dan kurva distribusi ukuran butir. 4.
MANFAAT
Diperoleh perkiraan umum sifat teknis tanah berdasarkan jenis tanah yang ditentukan dari uji ini. 5.
KETERBATASAN
Bentuk butir tanah pada umumnya adalah bulat dan atau runcing, dimana bentuk butir ini menentukan menentukan sifat mekanisnya. Uji ini tidak mempertimbangkan bentuk butiran tersebut.
6.
7.
KETENTUAN
Ukuran diameter saringan harus mengikuti standar ASTM. Ukuran ayakan yang standar adalah sebagai berikut : No. Saringan 4 10 20 40 80 120 200
Ukuran Lubang (mm) 4.750 2.000 0.850 0.425 0.180 0.125 0.075
PERALATAN
Alat-alat yang digunakan : J l . D r . S et i ab u d i 2 2 9 B an d u n g 4 0 1 5 4 I n d on es i a T e l p . 6 2 2 2 2 0 1 3 1 6 1 / 4 e x t . 3 4 0 4 4 O l eh : H er w a n D er m a w a n , M T
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH
8.
Contoh tanah yang akan digunakan harus dikeringkan terlebih dahulu (hingga kering udara) dan tidak berbongkah-bongkah. Gunakan palu karet untuk menghancurkan bongkahan tanah. Tanah harus kering dan jumlah tanah yang diuji kurang lebih 500 gr.
9.
PROSEDUR UJI
1.
Ayakan dibersihkan dengan menggunakan kuas kering, sehingga lubang-lubang dari ayakan bersih dari butir-butir yang menempel Masing-masing ayakan dan pan ditimbang beratnya. Kemudian ayakan tadi disusun menurut nomor ayakan (ukuran lubang terbesar diatas) Ambil contoh tanah seberat 500 gram, lalu masukkan ke dalam ayakan teratas dan kemudian ditutup. Susunan ayakan dikocok dengan bantuan sieve shaker selama kurang lebih 10 menit. Diamkan selama 3 menit agar debu-debu mengendap. Masing-masing ayakan dengan contoh tanah yang tertinggal ditimbang, diperoleh berat tanah tertahan
2. 3.
4.
5. 6. 7.
Cu
PERSIAPAN UJI
D60 D10
dimana :
D60
D10
= diameter kebersamaan (diameter sehubungan dengan 60% lebih halus) = diameter efektif (diameter sehubungan dengan 10% lebih halus)
Dari grafik tersebut didapat pula koefisien kelengkungan (Coefficient of Curvature) 2
D30 Cu D10 xD60 di mana :
D30
= diameter sehubungan dengan 30% lebih halus
Catatan : Berdasarkan USCS (Unified Soil Classification System), ditentukan bahwa tanah yang bergradasi baik (well graded) adalah yang memenuhi : Untuk gravel : Cu > 4 dan 1 < Cc < 3 Untuk pasir : Cu > 6 dan 1 < Cc < 3 Bila syarat di atas tidak terpenuhi, maka tanah tersebut bergradasi buruk (poor graded)
11. LAMPIRAN 10. PERHITUNGAN DAN PELAPORAN HASIL UJI Hitung berat tanah yang tertahan oleh masing-masing saringan Hitung jumlah berat tanah yang lolos saringan tersebut secara kumulatif Hitung persentase jumlah berat tanah yang lolos saringan tersebut terhadap total berat tanah Dari hasil-hasil percobaan tersebut digambarkan suatu grafik dalam suatu susunan koordinat semilog, yaitu dimana ukuran diameter butir sebagai absis dalam skala log dan % lebih halus sebagai ordinat dengan skala linier (skala biasa) Dari grafik di atas didapat koefisien keseragaman :
Pembuktian rumus Stokes Gaya geser, F = 6 ..R. v Berat = mg = 4/3 .R3.s.g Gaya ke atas = 4/3 .R3.w.g = B Jadi untuk butiran yang jatuh dalam larutan 4/3 .R3.w.g + 6 ..R. v = 4/3 .R3.s.g 2R 2 g ( s w ) sehingga v = 9 1 Dg v s w 18 di mana : D = diameter butir v = kecepatan s = berat isi butir w = berat isi air
J l . D r . S et i ab u d i 2 2 9 B an d u n g 4 0 1 5 4 I n d on es i a T e l p . 6 2 2 2 2 0 1 3 1 6 1 / 4 e x t . 3 4 0 4 4 O l eh : H er w a n D er m a w a n , M T
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH = 1 gr/cm3 = viskositas larutan (air)
s = Gs. w = Gs v
1 D 18 10
2
G s G w g G s G w g
1800
g D2
1800 v (mm) G s G w g
D
Bila partikel / butir berdiameter D jatuh pada ketinggian L cm dalam waktu t menit, maka : 1800 L 30 L D G s G w t g G s G w t g DK
L (mm) t
Tabel 1 Properties of Distilled Water Temperatur (C) 4 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Specific Gravity of Water, Gw 1.00000 0.99897 0.99889 0.99862 0.99844 0.99823 0.99802 0.99780 0.99757 0.99733 0.99708 0.99682 0.99655 0.99627 0.99598 0.99568
Viscocity of Water, 0.01567 0.01111 0.01083 0.01056 0.01030 0.01005 0.00981 0.00958 0.00936 0.00914 0.00894 0.00874 0.00855 0.00836 0.00818 0.00801
Tabel 2 Correction Factor for Unit Weight of Solid Unit Weight of Soil Solid, Gs 2.85 2.80 2.75 2.70 2.65 2.60 2.55 2.50
Correction Factor, a 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00 1.01 1.02 1.04
J l . D r . S et i ab u d i 2 2 9 B an d u n g 4 0 1 5 4 I n d on es i a T e l p . 6 2 2 2 2 0 1 3 1 6 1 / 4 e x t . 3 4 0 4 4 O l eh : H er w a n D er m a w a n , M T
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH Tabel 3 Properties Correction Factors Temperatur
Ct
(C) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
-1.10 -0.90 -0.70 -0.50 -0.30 0.00 0.20 0.40 0.70 1.00 1.30 1.65 2.00 2.50 3.05 3.80
Tabel 4 Values of K for Several Unit Weight of Soil Solids and Temperature Combination Temperatur (C) 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
2.50 0.0151 0.0149 0.0148 0.0145 0.0143 0.0141 0.0140 0.0138 0.0137 0.0135 0.0131 0.0132 0.0130 0.0129 0.0128
2.55 0.0148 0.0146 0.0144 0.0143 0.0141 0.0139 0.0137 0.0136 0.0134 0.0133 0.0131 0.0130 0.0128 0.0127 0.012.6
Unit Weight of Soil Solid 2.60 2.65 2.70 2.75 0.0146 0.0144 0.0141 0.0139 0.0144 0.0142 0.0140 0.0138 0.0142 0.0140 0.0138 0.0136 0.0140 0.0138 0.0136 0.0134 0.0139 0.0137 0.0134 0.0133 0.0137 0.0135 0.0133 0.0131 0.0135 0.0133 0.0131 0.0129 0.0134 0.0132 0.0130 0.0128 0.0132 0.0130 0.0128 0.0126 0.0131 0.0129 0.0127 0.0125 0.0129 0.0127 0.0125 0.0124 0.0128 0.0126 0.0124 0.0122 0.0126 0.0124 0.0123 0.0121 0.0125 0.0123 0.0121 0.0120 0.0124 0.0122 0.0120 0.0118
2.80 0.0137 0.0136 0.0134 0.0132 0.0131 0.0129 0.0128 0.0126 0.0125 0.0123 0.0122 0.0120 0.0119 0.0118 0.0117
2.85 0.0136 0.0134 0.0132 0.0131 0.0129 0.0127 0.0126 0.0124 0.0123 0.0122 0.0120 0.0119 0.0117 0.0116 0.0115
J l . D r . S et i ab u d i 2 2 9 B an d u n g 4 0 1 5 4 I n d on es i a T e l p . 6 2 2 2 2 0 1 3 1 6 1 / 4 e x t . 3 4 0 4 4 O l eh : H er w a n D er m a w a n , M T
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH Tabel 5 Value of L (Effective Depth) for Use in Stokes Formula for Diameter of Particles from ASTM Soil Hydrometer 152 H Original Hyd. Reading (Corrected for Meniscus Only) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Effective Depth, L (cm)
16.3 16.1 16.0 15.8 15.6 15.5 15.3 15.2 15.0 14.8 14.7 14.5 14.3 14.2 14.0 13.8 13.7 13.5 13.3 13.2 13.0 12.9 12.7 12.5 12.4 12.2 12.0 11.9 11.7 11.5 11.4
Original Hyd. Reading (Corrected for Meniscus Only) 31. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Effective Depth, L (cm)
11.2 11.1 10.9 10.7 10.5 10.4 10.2 10.1 9.9 9.7 9.6 9.4 9.2 9.1 8.9 8.8 8.6 8.4 8.3 8.1 7.9 7.8 7.6 7.4 7.3 7.1 7.0 6.8 6.6 6.5
J l . D r . S et i ab u d i 2 2 9 B an d u n g 4 0 1 5 4 I n d on es i a T e l p . 6 2 2 2 2 0 1 3 1 6 1 / 4 e x t . 3 4 0 4 4 O l eh : H er w a n D er m a w a n , M T
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH
UJI SARINGAN (SIEVE ANALYSIS) ASTM D-1140 Nama Instansi Nama Proyek Lokasi Proyek Deskripsi Tanah
No. Saringan
: : : :
Diameter Saringan (mm)
Kedalaman Sampel Tanah Nama Operator Nama Engineer Tanggal Pengujian
Berat Saringan (gr)
Berat Tanah Tertahan + Saringan (gr)
Berat Tanah Tertahan (gr)
: : : :
% Tanah Tertahan
% Tanah Lolos
4 10 20 40 80 120 200 Pan Jumlah =
Catatan :
J l . D r . S et i ab u d i 2 2 9 B an d u n g 4 0 1 5 4 I n d on es i a T e l p . 6 2 2 2 2 0 1 3 1 6 1 / 4 e x t . 3 4 0 4 4 O l eh : H er w a n D er m a w a n , M T
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH
UJI SARINGAN (SIEVE ANALYSIS) ASTM D-1140 Nama Instansi Nama Proyek Lokasi Proyek Deskripsi Tanah
: : : :
Kedalaman Sampel Tanah Nama Operator Nama Engineer Tanggal Pengujian
: : : :
GRAFIK DISTRIBUSI UKURAN BUTIR
CLAY
SAND
SAND
GRAVEL
100 90 80
% Lolos (%)
70 60 50
40 30 20
10 0 0.001
0.01
0.1
1
10
Diameter, D (mm)
Catatan :
J l . D r . S et i ab u d i 2 2 9 B an d u n g 4 0 1 5 4 I n d on es i a T e l p . 6 2 2 2 2 0 1 3 1 6 1 / 4 e x t . 3 4 0 4 4 O l eh : H er w a n D er m a w a n , M T
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH
UJI SARINGAN (SIEVE ANALYSIS) ASTM D-1140 Nama Instansi Nama Proyek Lokasi Proyek Deskripsi Tanah
: : : :
Kedalaman Sampel Tanah Nama Operator Nama Engineer Tanggal Pengujian
: : : :
Persentase Kerikil (%) Persentase Pasir (%) Persentase Lanau/Lempung (%) D10 (mm) D30 (mm) D60 (mm) Cu Cc
Catatan :
J l . D r . S et i ab u d i 2 2 9 B an d u n g 4 0 1 5 4 I n d on es i a T e l p . 6 2 2 2 2 0 1 3 1 6 1 / 4 e x t . 3 4 0 4 4 O l eh : H er w a n D er m a w a n , M T
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH
UJI SARINGAN (SIEVE ANALYSIS) ASTM D-1140 Nama Instansi Nama Proyek Lokasi Proyek Deskripsi Tanah
: : : :
Kedalaman Sampel Tanah Nama Operator Nama Engineer Tanggal Pengujian
: : : :
FOTO ALAT UJI
Peralatan Uji Saringan
Peralatan Uji Saringan
Peralatan Uji Saringan
Pengujian Saringan
Pengujian Saringan
FOTO PROSES PENGUJIAN
Pengujian Saringan
J l . D r . S et i ab u d i 2 2 9 B an d u n g 4 0 1 5 4 I n d on es i a T e l p . 6 2 2 2 2 0 1 3 1 6 1 / 4 e x t . 3 4 0 4 4 O l eh : H er w a n D er m a w a n , M T