berisi tentang konsistensi tanah

1. POKOK
BAHASAN
Tanah yang memiliki sifat konsistensi dibagi dalam 4 keadaan
pokok :
- Padat (solid)
- Semi padat (semi solid)
- Plastis (plastic)
- Cair (liquid)
Keadaan-keadaan tersebut terjadi karena adanya perubahan kadar air
( wc)
BATAS
CAIR
(LL)
BATAS
PLASTIS
(PL)
BATAS
SUSUT
(SL)
PADAT SEMI PADAT PLASTIS CAIR
A. Konsistensi tanah
A. Konsistensi
Tanah
1. Batasa Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Aktivitas (A)
B. Struktur
Tanah
wc
1

2. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
Apabila tanah berbutir halus
mengandung mineral lempung, maka
tanah tersebut dapat diremas-remas
tanpa menimbulkan retakan. Sifat
kohesif ini disebabkan karena adanya air
yang terserap di sekeliling permukaan
dari partikel lempung.
Suatu hal yang penting pada tanah
berbutir halus adalah sifat plastisitasnya.
Plastisitas disebabkan oleh adanya
partikel mineral lempung dalam tanah.
2
A. Konsistensi
Tanah
1. Batasa Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Aktivitas (A)
B. Struktur
Tanah

3. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
3
 Istilah plastisitas menggambarkan
kemampuan tanah dalam menyesuaikan
perubahan bentuk pada volume yang
konstan tanpa retak-retak atau remuk
• Tanah berbutir halus yang mengandung
mineral lempung dapat berbentuk cair,
plastis, semi padat, atau padat, tergantung
pada kadar airnya.
• Kedudukan fisik tanah berbutir halus pada
kadar air tertentu disebut konsistensi.
• Konsistensi bergantung pada gaya tarik
antara partikel mineral lempung.
A. Konsistensi
Tanah
1. Batasa Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur
Tanah

4. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
A. Kosistensi Tanah
1. Batas Cair (LL)
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah
1. BATAS CAIR ( LIQUID LIMIT = LL)
Batas cair (Liquid Limit) LL, adalah kadar air tanah pada
batas antara keadaan cair dan keadaan plastis.
Batas cair ini dapat didefinisikan secara kasar sebagai
keadaan menutupnya celah yang dibuat pada tanah
lempung cair (campuran tanah dan air tanpa kuat geser
yang dapat diukur), setelah 25 kali pukulan. 4

5. POKOK
BAHASAN
Contoh tanah dimasukkan dalam cawan. Tinggi contoh dalam cawan
kira-kira 8 mm. Alat pembuat alur (grooving tool) dikerukkan tepat di
tengah-tengah cawan hingga menyentuh dasarnya. Kemudian, dengan
alat penggetar, cawan di ketuk-ketukkan pada landasan dengan tinggi
jatuh 1 cm. Persentase kadar air yang dibutuhkan untuk menutup celah
sepanjang 12,7 mm pada dasar cawan, sesudah 25 kali pukulan/ketukan,
didefinisikan sebagai batas cair tanah tersebut.
Batas cair biasanya ditentukan dari uji Casagrande (1948). Gambar
skematis dan alat pengukur batas cair dapat dilihat pada gambar:
5
A. Kosistensi Tanah
1. Batas Cair (LL)
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah
Konsistensi tanah

6. POKOK
BAHASAN
BATAS CAIR ( LIQUID LIMIT = LL)
LL = kadar air tanah dimana apabila dibuat goresan pada tanah
tersebut dengan spatula standard akan menutup pada 25 kali
pukulan.
Apparatus and grooving
tool
Groove cut in sample
prior to the test
Groove closed over 12.5
mm – soil at wL if this
requires 25 “blows”
6
A. Kosistensi Tanah
1. Batas Cair
(LL)
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah
Konsistensi tanah

7. • Untuk menentukan Batas Cair (LL) dilakukan dengan
menggunakan alat yang terdiri dari mangkok kuningan
yang bertumpu pada dasar karet yang keras, yang dapat
diangkat dan dijatuhkan dengan menggunakan pengungkit
yang diputar.
• Cara melakukan pengujian, pasta tanah diletakkan di
dalam mangkok kuningan, kemudian tanah digores
ditengahnya dengan menggunakan alat standar .
POKOK
BAHASAN
A. Kosistensi Tanah
1. Batas Cair
(LL)
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah
Konsistensi tanah

8. • Dengan menjalankan alat pemutar, mangkok kuningan
dinaik-turunkan dari ketinggian (10 mm) sampai goresan
tanah menutup kembali.
• Jumlah putaran sampai saat goresan tanah menutup dicatat
sebagai jumlah pukulan (N) untuk kadar air yang terdapat
pada sampel tanah.
• Pengujian ini diulang kembali paling sedikit 4x dengan kadar
air yang berbeda, untuk mendapatkan jumlah pukulan (N)
setiap kali pengujian antar 15 sampai 35 pukulan.
POKOK
BAHASAN
A. Kosistensi Tanah
1. Batas Cair
(LL)
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah
Konsistensi tanah

9. • Selanjutnya kadar air/moisture content (w) dari sampel tanah
(dalam %) dan jumlah pukulan/Number of Blows (N) untuk setiap
masing-masing uji digambarkan di atas kertas grafik semi-log.
• Hubungan antara kadar air (w) dan log N dapat dianggap sebagai
suatu garis lurus. Garis tersebut dinamakan sebagai kurva aliran
(flow curve).
• Kadar air (W) yang bersesuaian dengan N= 25, yang di ditentukan
dari kurva aliran, adalah Batas Cair [Liquid Limit (LL)] dari tanah
yang bersangkutan.
• Kemiringan dari garis aliran (flow
line) didefinisikan sebagai indeks
aliran (flow index) dan dapat
ditulis sebagai :










1
2
2
1
log
N
N
w
w
IF
dimana :
IF = indeks aliran
w1 = kadar air tanah yang
bersesuaian dgn jumlah
pukulan N1
w2 = kadar air tanah yang
bersesuaian dgn jumlah
pukulan N
POKOK
BAHASA
N
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
(LL)
2. Batas
Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
Kecairan
5. Aktivitas
(A)
B. Struktur
Tanah

13. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
BATAS
CAIR (LL) 14X 20X 29X 41X
A. Nomor Cawan A B C D
B.
Berat cawan + contoh
basah
(gr) 20.85 24.81 22.95 21.76
C.
Berat cawan + contoh
kering
(gr) 17.06 20.25 18.96 18.26
D. Berat air = B -C (gr) 3.79 4.56 3.99 3.50
E. Berat cawan (gr) 9.17 10.34 9.88 10.01
F.
Berat contoh kering
= C - E
(gr) 7.89 9.91 9.08 8.25
G. Kadar air = (D . 100)/F (%)
48.04 46.01 43.94 42.42
13
A. Kosistensi Tanah
1. Batas Cair
(LL)
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

14. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
y = -0.203x + 50.4
R² = 0.956
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
50.00
10 100
Kadar
Air
(%)
Jumlah Ketukan
Grafik Batas Cair
20 30 40
25
14
A. Kosistensi Tanah
1. Batas Cair
(LL)
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

15. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
Kemiringan dari garis dalam kurva didefinisikan sebagai indeks
aliran (flow index) dan dinyatakan dalam persamaan :
IF =
dengan,
IF = indeks aliran
w1 = kadar air (%) pada N1 pukulan
w2 = kadar air (%) pada N2 pukulan
)
/
log( 1
2
2
1
N
N
w
w 
15
A. Kosistensi Tanah
1. Batas Cair
(LL)
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

16. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
Perhatikan bahwa nilai w1 dan w2 dapat ditukarkan untuk
memperoleh nilai positifnya,. walaupun kemiringan kurva
sebenarnya negatif.
Dan banyak uji batas-cair, Waterways Experiment Station di
Vicksburg, Mississipi (1949), mengusulkan persamaan batas cair :
LL = wn
dengan
N = jumlah pukulan, untuk menutup celah 0,5 in (12,7 mm)
wn = kadar air
tg β = 0, 121 (tapi tg tidak sama dengan 0,121 untuk semua jenis
tanah)

tg
N






25
16
A. Kosistensi Tanah
1. Batas Cair
(LL)
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

17. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
2. BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT = PL)
Batas plastis (Plastic Limit) PL, didefinisikan
sebagai kadar air dimana tanah apabila
digulung sampai dengan diameter 1/8 in (3,2
mm) akan retak-retak atau putus. Batas plastis
merupakan batas terendah keplastisan suatu
tanah.
17
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

18. • Batas Plastis (PL) didefinisikan sebagai kadar air, dimana apabila
tanah digulung sampai dengan diameter ⅛ inch (3,2 mm)
menjadi retak-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 diatas kaca datar.
• Indeks Plastisitas [Plasticity Index (PI)] adalah perbedaan
antara batas cair (LL) dan batas batas palstis (PL) suatu
tanah.
PI = LL − PL
POKOK
BAHASAN
A. Kosistensi Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

19. • Suatu tanah akan menyusut apabila air yang
dikandungnya secara perlahan-lahan hilang dalam tanah.
• Dengan hilangnya air secara terus menerus, tanah akan
mencapai suatu tingkat keseimbangan dimana
penambahan kehilangan air tidak akan menyebabkan
perubahan volume.
• Kadar air dimana perubahan volume suatu masa tanah
berhenti didefinisikan sebagai Batas Susut [Shrinkage
Limit (SL)]
wi
Volume
tanah
Kadar air
(%)
Batas
Susut
Batas
Plastis
Batas
Cair
Vi
∆
w
Vf
POKOK
BAHASAN
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas
Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur
Tanah

20. POKOK
BAHASAN
BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT = PL)
PL = Kadar air tanah dimana apabila tanah
tersebut digulung sampai dengan diameter 3.2
mm mulai terjadi retak-retak.
20
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

21. POKOK
BAHASAN
BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT = PL)
PL = Kadar air tanah dimana apabila tanah
tersebut digulung sampai dengan diameter 3.2
mm mulai terjadi retak-retak.
21
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

22. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
INDEKS PLASTIS (PLASTICITY INDEX = IP)
Indeks plastisitas (Plastis Indeks) PI, adalah
perbedaan antara batas cair dan batas plastis atau :
PI = LL – PL
22
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

23. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
PI Sifat Tanah
Macam
Tanah
Kohesi
0
< 7
7 – 17
> 17
Nonplastis
Plastisitas rendah
Plastisitas sedang
Plastisitas tinggi
Pasir
Lanau
Lempung
berlanau
Lempung
Nonkohesif
Kohesif
sebagian
Kohesif
Kohesif
Nilai Indeks Plastisitas dan Macam Tanah
23
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

24. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
Percobaan batas susut dilaksanakan dalam
laboratorium dengan cawan porselin diameter
44,4 mm dengan tinggi 12,7 mm.
Bagian dalam cawan dilapisi dengan pelumas
dan diisi dengan tanah jenuh sempurna.
Kemudian dikeringkan dalam oven.
Volume ditentukan dengan mencelupkannya
dengan air raksa.
3. Uji Batas Susut
24
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

25. • Uji batas susut dilakukan di laboratorium dengan
menggunakan mangkok porselin berdiameter 44,4
mm dan tinggi 12,7 mm.
• Mangkok diisi dengan tanah basah sampai penuh,
kemudian permukaan tanah dengan mangkok
diratakan dengan menggunakan penggaris sehingga
permukaan tanah tersebut dengan mangkok menjadi
sama tinggi.
• Berat tanah basah di dalam mangkok ditimbang,
• Kemudian tanah di dalam mangkok dikeringkan di
dalam oven.
• Volume dari contoh tanah yang telah dikeringkan
ditentukan dengan cara menggunakan air raksa.
POKOK
BAHASAN
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

26. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
Batas susut dinyatakan dalam persamaan :





 



2
2
1
2
2
1 )
(
)
(
m
v
v
m
m
m
SL w

dengan
m1 = berat tanah basah dalam cawan percobaan (g)
m2 = berat tanah kering oven (g)
v1 = volume tanah basah dalam cawan (cm3)
v2 = volume tanah kering oven (cm3)
26
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah
Atau :

27. • Batas Susut (SL) dapat ditentukan dengan rumus
sebagai berikut :
SL = wi (%) - ∆w (%)
%
100
2
2
1



m
m
m
wi
dimana :
wi = kadar air tanah mula-mula pada saat ditempatkan di dalam
mangkok uji batas susut
m1 = massa tanah basah dalam mangkok pada saat permulaan
pengujian (gram)
m2 = massa tanah kering (gram)
∆w = perubahan kadar air tanah (yaitu antara kadar air mula-mula
dan kadar air pada batas susut)
Vi = volume contoh tanah basah pada saat permulaan pengujian
(cm3)
Vf = volume tanah kering sesudah dikeringkan di dalam oven
(cm3)
ρw = kerapatan air (gr/cm3)
%
100
)
(
2




m
V
V
w
w
f
i 
POKOK
BAHASAN
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

28. POKOK
BAHASAN
Konsistensi tanah
Harga-harga Batas Atterberg untuk Mineral Lempung
Mineral
Batas Cair
(%)
Batas Plastis
(%)
Batas Susut
(%)
Montromorillonite
Nontrinite
Illite
Kaolinite
Halloysite
terhidrasi
Halloysite
Attapulgite
Chlorite
100-900
37-72
60-120
30-110
50-70
35-55
160-230
44-47
50-100
19-27
35-60
25-40
47-60
30-45
100-120
36-40
8,5-15
-
15-17
25-29
-
-
-
-
28
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

29. POKOK
BAHASAN
LL
PL
SL
SOLID SEMI SOLID PLASTIS CAIR
0


LI 0 1
INDEKS KECAIRAN (LIQUIDITY INDEX= LI)
0 < LI < 1  Tanah berada dalam daerah plastis
LI > 1  Tanah dalam keadaan cair/hampir cair
IP
PL
w
LI C 

29
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
Kecairan
5. Aktivitas (A)
B. Struktur Tanah

30. POKOK
BAHASAN
NAMA MINERAL LEMPUNG AKTIVITAS (A)
MONTMORILLONITE ( BENTONITE) 1 – 7
ILLITE 0.5 – 1
KAOLINITE 0.5
HALLOYSTE 0.5
ATTAPULGITE 0.5 – 1.2
ALLPHANE 0.5 – 1.2
A =
% BUTIRAN YANG LEBIH KECIL 2 
IP
5. Aktivitas (A)
30
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
kecairan
5. Aktivitas
tanah
B. Struktur Tanah

31. POKOK
BAHASAN
1. STRUKTUR TANAH :
- Susunan geometrik partikel tanah
- Gaya antar partikel
2. TANAH BERBUTIR KASAR ( GRANULAR SOIL)
 Gaya antar partikel sangat kecil  diabaikan ,
jadi :
struktur tanah = susunan geometrik partikel
3. TANAH BERBUTIR HALUS YANG KOHESIVE
(COHESIVE SOIL; MIS. LEMPUNG)
 Gaya antar partikel  sangat dominan
Jadi : struktur tanah kohesive = susunan geometrik
partikel tanah + gaya antar partikel
B. STRUKTUR TANAH
31
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
kecairan
5. Aktivitas
Tanah
B. Struktur Tanah

32. • Struktur tanah didefinisikan sebagai
susunan geometrik butiran tanah.
• Diantara faktor - faktor yang
mempengaruni struktur tanah adalah
bentuk, ukuran dan komposisi mineral
dari butiran tanah serta sifat dan
komposisi dari air tanah.
• Secara umum tanah dapat dimasukkan ke
dalam dua kelompok yaitu :
- Tanah tak berkohesi (cohesionless
soil) dan
- Tanah kohesif (cohesive soil)
POKOK
BAHASAN
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
kecairan
5. Aktivitas
Tanah
B. Struktur Tanah

33. • Struktur tanah tak berkohesi pada umumnya
dapat dibagi dalam dua kategori pokok :
• Struktur butir-tunggal(single-grained)
• Struktur sarang lebah (honey combed)
• Pada struktur butir tunggal, butiran tanah
berada dalam posisi stabil dan tiap-tiap butir
bersentuhan satu terhadap yang lain.
• Bentuk dan pembagian ukuran butiran tanah
serta kedudukannya mempengaruhi sifat
kepadatan tanah.
• Pada tanah asli, butiran dengan ukuran
terkecil menempati rongga diantara butiran
besar.
POKOK
BAHASAN
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
kecairan
5. Aktivitas
Tanah
B. Struktur Tanah

34. • Struktur sarang lebah (honey combed)
- Pada struktur sarang lebah, pasir halus dan
lanau membentuk lengkungan-lengkungan
kecil hingga merupakan rantai butiran.
- Tanah yang mempunyai struktur sarang
lebah mempunyai angka pori yang besar
dan biasanya dapat memikul beban statis
yang tak begitu besar.
- Apabila struktur tanah ini dibebani dengan
beban yang berat, atau beban getar,
struktur tanah akan rusak dan
menyebabkan penurunan yang besar.
POKOK
BAHASAN
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
kecairan
5. Aktivitas
Tanah
B. Struktur Tanah

35. • Untuk dapat memahami dasar dari struktur tanah kohesif,
perlu diketahui tipe dari gaya-gaya yang bekerja antara
butir-butir tanah lempung yang terlarut dalam air.
• Bilamana dua butiran lempung dalam larutan terletak
berdekatan satu terhaap yang lain, lapisan ganda terdifusi
dari kedua butiran tersebut akan menyebabkan gaya tolak-
menolak .
• Pada waktu yang sama, timbul juga gaya tarik-menarik
antar butiran lempung yang disebabkan oleh gaya Van Der
Waal (gaya tarik-menarik antar molekul-molekul yang
berdekatan) yang tidak tergantung pada sifat air.
• Kedua gaya tarik-menarik dan tolak-menolak ini akan
bertambah dengan berkurangnya jarak antar partikel-
partikel lempung, tetapi kecepatan penambahan untuk
kedua gaya tersebut tidak sama.
• Bilamana jarak antar partikel-partikel sangat kecil, gaya
tarik-menarik adalah lebih besar dari gaya tolak-menolak.
POKOK
BAHASAN
A. Kosistensi
Tanah
1. Batas Cair
2. Batas Plastis
3. Batas Susut
4. Indeks
kecairan
5. Aktivitas
Tanah
B. Struktur Tanah

36. 36