BATAS-BATAS ATTERBERG

Pendahuluan

• Yang khas dari tanah berbutir halus adalah sifat plastisitasnya
• Plastisitas disebabkan adanya partikel mineral lempung dlm tanah
• Plastisitas : kemampuan tanah dlm menyesuaikan perub bentuk pd vol yg konstan tanpa retak2 / remuk
• Bergantung pd kadar air, tanah dpt berbentuk: cair, plastis, semi padat/padat

​

Konsistensi:

• Kedudukan tanah berbutir halus pd kadar air ttt
• Pengurangan kadar air pd partikel lempung menyebabkan bertambahnya gaya tarik partikel
• Bila tanah dlm kedudukan plastis, mk kohesi tetap terpelihara
• Pengurangan kadar air menghasilkan pengurangan vol tanah

​

Atas dasar air yang terkandung didalamnya (konsistensinya) tanah dibedakan atau dipisahkan menjadi 4 keadaan dasar:

• Padat,
• Semi padat,
• Plastis,
• Cair.

• Transisi dari padat ke semi padat disebut batas susut (shrinkage limit) = SL=WS. Yaitu besar kadar air tanah dimana tanah tersebut mempunyai volume terkecil saat airnya mengering.
• Transisi dari semi padat ke plastis disebut batas plastis (plastic limit) = PL=WP. Yaitu besar kadar air dimana tanah apabila digulung sampai diameter 3.2 mm tanah akan retak-reatak.
• Transisi dari plastis ke cair disebut batas cair (liquid limit) = LL = WL yaitu kadar air dimana tanah akan mengalir akibat berat sendiri.

​

• Memberikan batas2 konsistensi dari tanah berbutir halus dgn mempertimbangkan kandungan air tanah

Batas2 tsb :

• Batas cair (liquid limit)
• Batas plastis (plastic limit)
• Batas susut (shrinkage limit)

​

Atterberg (1911)

KONSISTENSI TANAH

• Adalah derajad kohesi dan adhesi antara partikel-partikel tanah dan ketahanan massa tanah terhadap perubahan bentuk oleh tekanan dan berbagai kekuatan yang mempengaruhi bentuk tanah.
• Konsistensi ditentukan oleh tekstur tanah dan struktur tanah.

Cara penentuan:

• lapangan : memijit tanah dalam kondisi kering, lembab dan basah
• laboratorium : angka-angka Atterberg

​

Penentuan di lapangan :

• Kondisi kering : kekerasan (lepas, lunak, keras)
• Kondisi lembab : keteguhan (lepas, gembur, teguh)
• Kondisi basah : kelekatan dan plastisitas

Penentuan di laboratorium :

• Batas Cair (BC),
• Batas Lekat (BL),
• Batas gulung (BG) dan
• Batas Berubah Warna (BBW)

​

• Index Plastis (IP): Panjang daerah interval kadar air tanah pada kondisi plastis disebut

​

​

• IP = WL - WP = LL - PL selisih batas cair dan batas plastis. Setiap tanah mempunyai WL, WP, WS, IP, yang tidak sama satu dengan yang lain (plastisitas masing masing tanah tidak sama).

Kondisi Plastisitas

• Plastisitas rendah LL < 35 %:
• Plastisitas sedang LL 35% - 50%;
• Plastisitas tinggi LL > 50%

​

​

​

​

​

​

​

​

Variasi volume dan kadar air pada kedudukan batas cair, batas plastis, dan batas susut.

​

• Bila pada tanah yang berada pada kondisi cair (titik P) kemudian kadar airnya berkurang hingga titik Q, maka tanah menjadi lebih kaku dan tidak lagi mengalir seperti cairan.
• Kadar air pada titik Q ini disebut dengan batas cair (liquid limit) yang disimbolkan dengan LL.
• Bila tanah terus menjadi kering hingga titik R, tanah yang dibentuk mulai mengalami retak-retak yang mana kadar air pada batas ini disebut dengan batas plastis (plastic limit), PL.
• Rentang kadar air dimana tanah berada dalam kondisi plastis, antara titik Q dan R, disebut dengan indek plastisitas (plasticity index), PI, yang dirumuskan :

​

​

• Jika kadar air tanah terus berkurang hingga ke titik S, tanah menjadi kering dan berada dalam kondisi padat.
• Dalam kondisi ini, berkurangnya kadar air tidak menyebabkan terjadinya perubahan volume. Kadar air yang mana tanah berubah dari kondisi agak padat menjadi padat dinamakan dengan batas susut (shrinkage limit), SL.
• Batas cair ini merupakan salah satu parameter yang dapat digunakan untuk mengetahui kemampuan kembang-susut tanah.

​

Batas Cair (Liquid limit)

• Kadar air tanah pd batas antara keadaan cair dan keadaan plastis
• Batas cair tanah berbutir halus dapat ditentukan dengan pengujian Casagrande dan kerucut penetrasi (cone penetration)
• Gbr. Alat uji Cassagrande:

​

​

Metode Casagrande

• Bagian utama alat uji ini terdiri atas cawan (bowl) dan bantalan karet yang keras (rubber base).

​

• Skema uji batas cair metode Casagrande: (a) susunan alat uji batas cair, (b) grooving tool, (c) pasta tanah sebelum pengujan, (d) pasta tanah sesudah pengujian.

​

• Hubungan antara kadar air dan jumlah pukulan ini selanjutnya digambarkan dalam grafik semi-logaritma, seperti ditunjukkan dalam Gambar berikut:

• Dari pasangan data tersebut ditarik suatu hubungan linear yang terbaik (best-fit straight line) yang disebut dengan flow curve.
• Kadar air pada jumlah pukulan 25 yang dihasilkan dari flow curve ini selanjutnya ditetapkan sebagai batas cair tanah.
• Kemiringan garis lurus dalam flow curve, selanjutnya didefinisikan sebagai flow index (FI) yang ditulis sebagai :

​

• Dimana, w1 dan w2 masing-masing adalah kadar air (%) pada jumlah pukulan N1 dan N2.

​

​

​

LL oleh: �Waterways Experiment Station

• LL = w_N . (N/25) ^tgβ
• N = juml pukulan, utk menutup celah 0,5 in (12,7 mm)
• wN = kadar air
• tgβ = 0,121 (tapi tgβ tdk sama dengan 0,121 utk semua jenis tanah)

Batas Plastis (Plastic Limit)

• Batas plastis (PL) didefinisikan sbg kadar air pd kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu % kadar air dimana tanah dgn diameter silinder 3,2 mm mulai retak2 ketika digulung
• Batas plastis merupakan batas terendah dari kondisi plastis tanah. Batas plastis dapat ditentukan dengan pengujian yang sederhana dengan cara menggulung sejumlah tanah dengan menggunakan tanah secara berulang menjadi bentuk ellipsoidal.
• Kadar air contoh yang tanah yang mana tanah mulai retak-retak didefinisikan sebagai batas plastis.

​

Pengujian batas plastis :

(a) tahap awal pengujian,

(b) hasil setelah digulung dengan diameter ±3 mm

(c) tanah retak-retak.

​

Batas susut (shrinkage limit)

• Adl: kadar air pd kedudukan antara daerah semi padat dan padat; % kadar air dimana pengurangan kadar air selanjutnya tdk mengakibatkan perubahan vol tanah
• Menempatkan sejumlah

masa tanah, dalam cawan

porselin dengan ukuran

diameter 44, 5mm dan

tinggi 12,5 mm

​

​

Dimana:

• m1 dan m2 = masa tanah basah dan masa tanah kering oven (gram)
• V1 dan V2 = volume tanah basah dan volume tanah kering setelah dimasukkan dalam oven (cm³)
• ρw = rapat masa air / berat vol air (gr/cm³)

​

Shrinkage ratio

​

​

​

• Adl: perbandingan antara perubahan volume tanah sebagai persentase dari volume kering terhadap perubahan kadar air.
• ΔV adalah perubahan volume tanah.

​

​

Indeks Cair:

LI = w_N - PL = w_N - PL

LL - PL PI

Plastisitas tanah lempung tergantung dr:

• Sifat mineral lempung yg ada pd butiran
• Jumlah mineral

Aktivitas: perbandingan antara indeks plastisitas

dgn % fraksi ukuran lempung

A = PI / C; C = % berat fraksi ukuran lempung