Atteberg Limits

Mekanika Tanah

Mekanika tanah adalah disiplin ilmu yang menggunakan prinsip mekanika teknik seperti kinematika, dinamika, mekanika fluida, dan mekanika bahan untuk memprediksi tingkah laku mekanis tanah. Bersama-sama dengan mekanika batuan, merupakan dasar untuk memecahkan banyak masalah pada teknik sipil (teknik geoteknik), teknik geofisika dan teknik geologi.

Beberapa dari teori dasar mekanika teknik yaitu : gambaran dasar dan klasifikasi tanah, tegangan, ketahanan geser, konsolidasi, tekanan tanah lateral, bearing capacity(kapasitas tahanan), stabilitas lereng  dan permeabilitas. Pondasi, tanggul, dinding penahan/turap, penggalian tanah merupakan hasil desain dari teori mekanika tanah.

KARAKTERISTIK DASAR TANAH

Tanah biasanya terdiri dari tiga komponen : padat, cair, gas.

Komposisi Tanah

Partikel padat diklasifikasikan berdasarkan ukuran menjadi :

1. Berangkal (boulder), potongan-potongan besar yang berukuran antara 250 – 300 mm.
2. Kerakal (cobbles), fragmen tanah dengan ukuran antara 150 – 250 mm.
3. Kerikil (gravel), merupakan partikel tanah yang berukuran antara 5 – 150 mm.
4. Pasir (sand), partikel tanah dengan ukuran 0,074 – 5 mm
5. Lanau (silt), partikel tanah dengan ukuran 0,002 -  0,074 mm.
6. Lempung (clay), partikel mineral yang berukuran kurang dari 0,002 mm.  Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi tanah pada tanah kohesif.
7. Koloid (colloids), merupakan partikel tanah dengan ukuran kurang dari 0,001 mm

Tingkat cair pada tanah lazimnya terdiri atas kadar air yang terkandung  dan jumlah elekrolit terlarut.

Tanah, seperti material teknis lainnya, dapat berubah bentuk ketika mendapat beban. Hal ini dapat berupa geser/ luncur, distorsi/penyimpangan dan compression (pemampatan/ pengurangan volume udara).  Pada umumnya, tanah tidak dapat melawan tekanan. Di beberapa situasi, pertikel-pertikel tersebut dapat merkat bersmaan dan  sebagian kecil tekanan dapat ditahan, tapi bukan untuk waktu yang lama.

Atterberg Limits Determination/ Batas-Batas Atterberg

Atterberg Limit  diciptakan oleh Albert Atterberg seorang kimiawan Swedia, yang kemudian diperbaharui oleh Arthur Casagrande. Limit ini adalah Perhitungan dasar dari tanah butir halus. Apabila tanah butir halus mengandung mineral lempung, maka tanah tersebut dapat di remas-remas (remolded) tanpa menimbulkan retakan. Sifat kohesif ini disebabkan karena adanya air yang terserap di sekeliling permukaannya.

Atterberg mengenbangkan metode untuk menjelaskan sifat konsistensi tanah butir halus pada kadar air yang bervariasi. Berdasaarkan pada jumlah air pada tanah, tanah dapat dipisahkan dalam 4 keadaan dasar : solid, semi-solid, plastis, dan cair.

Setiap tingkat mempunyai kepadatan dan tingkah laku tanah berbeda-beda dan begitu juga properti teknisnya. Batas perbedaan antara setiap bentuk dapat ditentukan berdasarkan perubahan kebiasaan tanah tersebut. Atterberg dapat digunakan antara silt dan clay, yang dapat dibedakan lagi menjadi beberapa bagian pada setiap jenisnya.

Shrinkage Limit (SL)

The shrinkage limit (SL) /batas susut adalah  kandungan air kelolosan air tidak menyebabkan penurunan volume. Tanah akan menyusut apabila air yang dikandungnya hilang perlahan dalam tanah. Dengan hilangnya air terus menerus, tanah akan mencapai suatu keseimbangan dimana penambahan kehilangan air tidak mengurangi volume.

Pengujian untuk menentukan shrinkage limit adalah ASTM International D427. Shrinkage limit lebih jarang digunakan daripada liquid limit dan plastic limit.

SL = w_i (%) - ∆w(%)

w_i = kadar air tanah mula

∆w =perubahan kadar air

Plastic limit (PL)/batas plastis

PL yaitu keadaan kadar air, dinyatakan dalam persen, dimana tanah mulai berlaku seperti plastis. Apabila tanah digulung sampai dengan diameter 3mm dan menjadi retak. Batas plastis  merupakan batas terendah dari tingkat keplastisan suatu tanah. Cara pengujiannya sangat sederhana, yaitu dengan cara menggulung massa tanah berukuran elipsoida dengan telapak tangan di atas kaca datar.

Indeks plastis/ The plasticity index (PI)

Yaitu ukuran plastis tanah. PI adalah perbedaan lantara batas cair dan batas plastis suatu tanah.

PI = LL-PL

Liquid limit (LL)/ Batas cair

LL merupakan kadar air dimana tingkah laku tanahnya merupakan perubahan dari plastis ke

Liquidity index/ indeks cair

LI=(W-PL)/(LL-PL), dimana W = kadar air alami.

Aktifitas/Activity (A)

Aktifitas pada tanah yaitu PI dibagi persentase berat fraksi berukuran. Beda jenis pada lempung mempunyai mineral yang berbeda-beda. Karena sifat plastis tanah disebabkan oleh air yang terserappada permukaan lempung, maka diharapkan bahwa tipe dan jumlah mineral lempung yang dikandung dalam suatu tanah akan mempengaruhi batas plastis dan batas cair tanah tersebut. PI suatu tanah bertambah menurut garis lurus sesuai dengan bertambahnya persentase dari fraksi berukuran lempung.

A = PI/ (% berat fraksi berukuran lempung)