Praticle Size Distribution

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DAN MEKANIKA TANAH

( Praticle Size Distribution )

Disusun oleh :

Kelompok 3

Heidy Ahadianti         240110090078

Daniel Olovan             240110090084

Saeful Uyun                240110090089

Falah Azizi                  240110090095

Gina Yunitasari           240110090109

Asisten Dosen :

Mauludin Azis

Edo Ramadhan

Muhammad Rifqi

Wony Andika B

Wica Elvina

 

LABORATORIUM FISIKA MEKANIKA TANAH

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2011


BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1.Latar Belakang

Tanah sebagai tempat hidup manusia terdiri dari berbagai macam campuran bahan mineral, bahan organik, air dan udara, serta merupakan media untuk tumbuhnya tanaman. Setiap tanah tersusun atas partikel-partikel tanah yang ukurannya berbeda, ada yang halus dan ada yang kasar. Pengelompokkan partikel-partikel tanah yang memiliki ukuran sama disebut fraksi tanah.

Berdasarkan persentase dari masing-masing fraksi tanah, maka tanah dapat dikelompokkan menjadi empat tekstur utama, yaitu tekstur pasir, tekstur liat, tekstur debu, dan tekstur lempung. Susunan dari partikel-partikel tanah menjadi suatu kelompok-kelompok tanah yang dibatasi oleh bidang tertentu disebut struktur tanah. Dengan demikian, hal-hal tentang tanah agar dapat dimanfaatkan secara maksimal adalah dengan memperhatikan tekstur tanah, distribusi partikel tanah, serta sifat-sifat dari partikel tanah.

1.2.Tujuan

  1.  Untuk membandingkan distribusi ukuran butiran halus yang didapat
  2.  Menentukan klasifikasi dan memprediksi perilaku tanah

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

 

2.1 Pengertian Tanah

Tanah merupakan suatu benda alam yang tersusun dari unsure-unsur hewani, mineral, dan bahan-bahan organic yang dibedakan ke dalam horizon-horizon dengan kedalaman yang dapat dibedakan dari bahan-bahan dibawahnya dalam hal morfologi, sifat fisik,kimia dan biologinya. Tanah adalah suatu benda alam yang bersifat kompleks atau memiliki sistem yang heterogen karena tersusun dari 3 fase, taitu fase padatan, cair dan gas. Hubungan antara ketiganya digambarkan pula dalam istilah kerapatan jenis butir, bobot volume kering (dry bulk density), bobot volume basah atau total (wet bulk density), porositas tanah dan lain-lain.

Tanah secara umum dapat diartikan sebagai lapisan kulit bumi terluar yang tersusun dari bahan mineral dan bahan organik serta proses pembentukannya dipengaruhi oleh bahan induk, iklim, bentuk wilayah, mikroorganisme, dan proses terjadinya memerlukan waktu yang lama. Adapun pengertian tanah dipandang dari bidang pertanian adalah lapisan kulit bumi terluar yang berperan sebagai media tempat tumbuhnya tanaman. Fungsi tanah dilihat dari bidang pertanian adalah :

  1. Sebagai tempat berpegang dan bertumpu, untuk tegaknya tanaman.
  2. Memberikan unsure-unsur hara, melayaninya baik sebagai medium pertukaran             ion (kation dan anion) Maupun sebagai tempat persediaan hara.
  3. Memberikan air (H2O) dan oksigen (O2) serta melayaninya sebagai reservoir.   Untuk tujuan produksi tanaman, tanah harus dipandang sebagai suatu system yang saling berinteraksi antara : (1) mineral anorganik, (2) bahan organic, (3)      organisme tanah, (4) udara tanah, dan (5) air tanah (kadar air), sehingga dicapai      suatu keseimbangan yang optimal bagi pertumbuhan tanaman.

Sebagai ahli teknik dalam pertanian penting bagi kita untuk mngetahui sifat-sifat tanah sebagai pengetahuan yang akan selalu kita gunakan dalam setiap kegiatan yang berhubungan dengan pertanian, missal dalam menentukan jenis tanaman yang akan kita tanam, kemudian akan sangat berguna juga dalam rancang bangun bangunan pertanian.

Komposisi tanah terdiri atas bahan mineral, bahan organic, udara, dan air. Bahan mineral dan bahan organic merupakan komponen padat dari tanah, sedangkan udara dan air merupakan pengisi pori-pori atau rongga yang terdapatdalam komponen padat.

Kesuburan tanah meliputi 3 aspek yaitu, kesuburan fisik, kesuburan kimia dan kesuburan biologi, sehingga pengertian kesuburan tanah adalah suatu keadaan tanah dimana tata air, tata udara dan unsure hara dalam keadaan cukup, seimbang, serta tersedia sesuai dengan kebutuhan tanaman untuk tumbuh secara optimal. Keadaan air dalam tanah terdiri dari ; air kapiler, air gravitasi, air perkolasi, kapasitas lapang.

Tanah yang produktif harus menyediakan lingkungan yang baik bagi pertumbuhan akar tanaman. Faktor lingkungan tersebut menyangkut berbagai karakteristik fisik tanah seperti ketersediaan air, aerasi, struktur tanah yang baik disamping harus mampu menyediakan unsure hara bagi tanaman (saufan,2002).

2.2 Kadar Air Tanah

Kadar air tanah merupakan tingkat kelembaban tanah atau kandungan air tanah yang dapat dinyatakan dalam berbgai cara, yaitu relatif  terhadap :

  1. Massa bagian padat
  2. Massa total
  3. Volume bagian padat
  4. Volume total
  5. Volume pori.

Untuk perbandingan massa air terhadap massa bagian padat kering , sering disebut “kandungan air gravimetric” dalam satuan persen (%).

Dengan rumusan : Kadar Air = Ma – Mk x 100 %

Mk                               

Dimana : Ma = massa tanah awal (gr)

Mk = massa tanah kering (gr)

Massa tanah kering didapat dari tanah yang telah dikeringkan dalam oven pada temperatur 105o-110C, selama 48 jam hingga didapat berat tanah yang konstan dimana kadar air sudah berkurang dan diharapkan air yang tersisa merupkan air adsorbsi. Kandungan air tanah mineral dalam keadaan jenuh berkisar antara 25 % sampai 60 % tergantung dari berat tanah tersebut. Kadar air jenuh berliat lebih tinggi daripada tanah berpasir. Sedangkan pada tanah organic seperti gambut, kadar air jenuh dapat lebih dari 100 % ( arsyad dkk, 1975), Perhitungan dilakukan dalam basis kering.

2.3.  Menentukan ukuran partikel

Cara-cara menentukan ukuran partikel.

Ukuran sebuah partikel dapat disebutkan dengan beberapa istilah. Contoh :

a. partikel berbentuk bola, dimensi ukuran yang penting antara lain: D, Volum, luas    permukaan.

b. Partikel berbentuk kubus, dimensinya panjang, volum, luas permukaan.

Beberapa cara untuk menentukan ukuran partikel (yang dilakukan di laboratorium) disajikan di chapter 3 Brown, dan chapter 20 Perry, 7th ed.

Cara-cara itu antara lain:

A. Mikroskop, untuk partikel berukuran sekitar 1 μm = 0,001 mm.

B. Screening: melewatkan bahan melalui ayakan seri ( sieve shaker) yang mempunyai ukuran lubang ayakan semakin kecil. Setiap pemisahan padatan berdasarkan ukuran diperlukan pengayakan. Standar screen mampu mengukur partikel dari 76 mm sampai dengan 38 μm.

Operasi screening dilakukan dengan jalan melewatkan material pada suatu permukaan yang banyak lubang atau openings dengan ukuran yang sesuai.

Ditinjau sebuah ayakan :

 

Fraksi oversize = fraksi padatan yang tertahan ayakan.

Fraksi undersize = fraksi padatan yang lolos ayakan.

Jika ayakan lebih dari 2 ayakan yang berbeda ukuran lubangnya, maka akan diperoleh fraksi-fraksi padatan dengan ukuran padatan sesuai dengan ukuran lubang ayakan.

C. Sedimentasi (fluida diam, zat padat mengendap dengan gaya gravitasi).

Teori gerak partikel dalam fluida mengatakan bahwa partikel berukuran kecil yang jatuh alam fluida, pada suatu kecepatan tertentu adalah setara dengan ukuran partikelnya.

  • Sampel dalam slurry idendapkan,
  • Pada beberapa ketinggian tertentu diambil cuplikan (dengan pipet),
  • Masing-masing dipanaskan agar kering, kemudian ditimbang,
  • Selanjutnya dievaluasi konsentrasinya sebagai fungsi waktu.

D. Elutriasi : aliran fluida ke atas dengan kecepatan tetap, sehingga butiran dengan ukuran tertentu terbawa ke atas, sedangkan ukuran yang lebih besar sebagai hasil bawah.

Contoh elutriasi : pemisahan campuran silika dan galena menggunakan air.

Campuran silika dan galena mempunyai ukuran yang sama yaitu 1 cm. Diketahui:

a. Galena masih tetap mengendap pada kecepatan air 13 ft/s.

b. Butir silika pada ukuran yang sama tetap mengendap pada kecepatan air 7 ft/s.

Jika operasi dilakukan pada kecepatan air lebih kecil 13 ft/s dan

lebih besar dari 7 ft/s, maka semua silika sebagai hasil atas, dan

galena sebagai hasil bawah.

E. Sentrifugasi, seperti sedimentasi, tetapi zat padat diendapkan dengan gaya sentrifugal (memutar dan turun).

2.4 Screen aperture (lubang ayakan)

Lubang pada ayakan dapat dibuat dari rangkaian anyaman kawat atau dari plat

yang dilubangi.

Ditinjau sebuah lubang:

Untuk ukuran lubang yang berbeda, digunakan diameter kawat yang berbeda pula.

 

BAB III

METODELOGI

 

3.1.Waktu dan Tempat

Waktu       : 18 April 2011

Tempat      :  Halaman gedung FTIP

3.2.Alat dan Bahan

      A. Alat

  • Cangkul
  • Sendok semen
  • Ayakan tanah Mesh 16, M 20, M 30, M 50 dan M 60
  • Plastik
  • Wadah/cawan
  • Timbangan digital
  • kalkulator

B. Bahan

  • Tanah

3.3. Metode Praktikum

  1. Tentukan lahan yang akan diukur dalam percobaan partikel size distribution.
  2. Ambil sample tanah pada kedalaman yang telah ditentukan (0-10, 10-20, 20-30) masukan kedalam plastik.
  3. Keringkan dalam oven selama 24 jam atau keringkan d udara terbuka selama 48 jam agar sample tanah kering dan remahau juga bisa digunakan metode sangrai.
  4. Ayak atau saring tanah dengan saringan mesh (berat awal 2 kg). menurut nomor urutan dari yang terkecil sampai yang terbesar angka meshnya (semakin kecil lubang saringan). Ukuran mesh : M16, M20, M30, M50, M60.
  5. Timbang berat masing – masing tanah yang tertahan pada setiap mesh dengan menggunakan timbangan analitis.
  6. Hitung persentase dari berat tanah yang tertahan.
  7. Catatan  : (pengambilan sample tanah dilakukan didaerah mahasiswa)

Contoh  :

Dimana :  M10 = persen massa pada mesh no 10

m10 = berat tanah tertahan di mesh no 10

Mt  = berat total sample

  1. Hitung persentase tanah yang lolos dengan menjumlahkan akumulasi tanah tertahan.
  2. Buatlah dalam kurva distribusi.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

 

4.1 Hasil

Berat total sampel tanah (Mt) = 2 kg = 2000 gram

Keterangan : M10 = persen massa pada mesh no 10

m10 = berat tanah tertahan di mesh no 10

Mt  = berat total sample

  • M-16 = 1011 gram                    

= 50.55 %

  • M-20 = 194.5 gram

= 9.725 %

  • M-30 = 751.5 gram

= 37.575 %

  • M-50 = 461 gram

= 23.05 %

  • M-60 = 150.5 gram

= 5.275 %

  • Sisa : 187 gram

= 9.35 %

4.2 Pembahasan

Pada praktikum kali ini, dengan judul particle size distribution. Awalnya praktikan menimbang berat awal sample tanah yang diinginkan, pada praktikum ini massa tanah yaitu 2 kg atau setara dengan 2000gr. Tanah yang menjadi sample tarsebut sebelumnya telah diberi perlakuan pengovenan atau disangrai. Setelah menimbang berat awalnya, tanah kering yang telah menjadi sample disaring menggunakan saringan (mesh). Sample tanah yang akan disaring menggunakan mesh melalui lima kali saringan dengan nilai-nilai mesh yang berbeda-beda. Pada praktikum kali ini digunakan tipe-tipe mesh sebagai berikut : M-16, M-20, M-30, M-50, M-60. Tanah sample awalnya disaring dengan saringan yang memiliki lubang yang besar dibandingkan dengan yang lain, yaitu menggunakan M-16. Sisa saringan tanah kering yang terjaring dihitung massanya untuk mengetahui berapa persen massanya sari keseluruhan tanah sample. Tanah hasil saringan M-16 kembali di saring menggunakan M-20 dan terus berlanjut hingga mesh terakhir. Setelah semua tanah telah melewati lima tahap saringan diperoleh hasil :

  • M-16 = 50,55 %
  • M-20 = 9,725 %
  • M-30 = 37,575 %
  • M-50 = 23,05 %
  • M-60 = 5,275 %
  • Dan sisa akhir penyaringan = 9,35 %

Setelah melakukan perhitungan, didapat hasilnya tidak sesuai dengan berat awal. Hal ini terjadi mungkin dikarenakan dalam proses menimbang tidak teliti atau pada saat menyaring tanah terbuang atau terlempar. Dari hasil persentase, tanah sample memiliki hasil 50,55 % kerikil.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

 

5.1 Kesimpulan

  • Tanah sample mengandung 50,55 % tanah yang memiliki diameter M-16.
  • Massa awal tanah sample tidak sesuai dengan massa akhir tanah.
  • Diperoleh hasil praktikum :
  1. M-16 = 50,55 %
  2. M-20 = 9,725 %
  3. M-30 = 37,575 %
  4. M-50 = 23,05 %
  5. M-60 = 5,275 %
  6. Dan sisa akhir penyaringan = 9,35 %

 

 

5.2 Saran

  • Terbatasnya peralatan praktikum seperti alat penyaring (Mesh), timbangan, dll. Sehingga praktikan harus berganti-gantian untuk menggunakannya.
  • Tidak disediakannya ruangan tertutup pada saat praktikum, sehingga pada proses penyaringan ada tanah yang tertiup angin dan mempengaruhi hasil akhir.
  • Asisten yang memberipengarahan praktikum sebaiknya menjelaskan terlebih dahulu apa kegunaan atau maksud dari materi yang akan dipraktikumkan.

DAFTAR PUSTAKA

www.adhimuhtadi.dosen.narotama.ac.id/files/…/02_Analisis-Uk_Butiran-ADHI.ppt diakses     pada tanggal 21 April 2011 pukul 19.00 WIB

www.ftsl.itb.ac.id/wp-content/…/Analisis%20Distribusi%20Ukuran.pdf  diakses pada       tanggal 21 April 2011 pukul 19.45 WIB

Ali Hanafiah, Kemas. 2005. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Jakarta : PT Raja Grafindo Persada.

Mochtar, Indrasurya B. 1995. Mekanika Tanah. Jakarta : Erlangga.

About Olovan

Ordinary people with extraordinary life

Posted on April 24, 2011, in Fisika Mekanika Tanah. Bookmark the permalink. Leave a comment.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: