Keamanan dan ketahanan bangunan dalam jangka panjang sangat dipengaruhi oleh kondisi tanah di bawahnya. Salah satu cara untuk mengevaluasi karakteristik tanah adalah dengan uji batas Atterberg. Uji ini membantu mengklasifikasikan tanah berdasarkan tingkat plastisitasnya. -MegaBaja.co.id
Tanah dengan plastisitas tinggi cenderung berubah bentuk dan volumenya secara signifikan saat terkena air. Nah, dengan memahami plastisitas tanah, insinyur bisa memprediksi bagaimana tanah akan bereaksi terhadap perubahan lingkungan. Serta menentukan apakah tanah tersebut cocok dan stabil untuk proyek konstruksi tertentu atau tidak.
Mengenal Apa Itu Uji Batas Atterberg
Uji batas Atterberg merupakan metode untuk mengklasifikasikan tanah berdasarkan kadar airnya. Terutama pada tanah lempung dan lanau yang berbutir halus. Uji ini dilakukan pada tanah yang bisa melewati saringan No. 40 atau berukuran 0,425 mm (sesuai standar ASTM D 4318-00).
Kegunaan dari uji batas atterberg adalah untuk mengetahui plastisitas tanah. Selain itu, untuk mengetahui pula seberapa besar kemungkinan tanah menyusut atau mengembang di dekat permukaan. Kemudian, tes ini juga turut membantu membedakan antara lanau dan lempung da menentukan tiga batas penting dalam tanah. Batas-batas tersebut adalah batas penyusutan (SL), batas plastis (PL), dan batas cair (LL).
Albert Atterberg adalah asal mula dari nama Uji batas Atterberg. Albert merupakan seorang ahli kimia asal Swedia yang pertama kali mengembangkan sistem untuk mengklasifikasikan kondisi dan konsistensi tanah. Lalu, Karl Terzaghi dan Arthur Casagrande menyempurnakan dan membuat standar uji ini. Yang sekarang digunakan untuk menentukan batas cair (LL), batas plastis (PL), dan batas penyusutan (SL) tanah.
Tanah lempung bisa berubah konsistensi dan sifatnya tergantung pada kadar air yang terkandung di dalamnya. Penentuan perubahan ini yaitu dengan mengamati bagaimana sampel tanah bereaksi. Berdasarkan kadar airnya, tanah ternyata bisa berada dalam salah satu dari empat kondisi. Di antaranya padat, semi-padat, plastis, dan cair.
Mengapa Uji Batas Atterberg Penting dalam Konstruksi?
Sebagaimana yang telah disebutkan di atas, bahwa saat kadar air bertambah, tanah lempung dan lanau bisa berubah dari kondisi padat, semi-padat, plastis, hingga cair. Setiap tahap memiliki perbedaan besar dalam hal kekuatan, tekstur, dan juga cara tanah bereaksi. Nah, di sinilah uji batas Atterberg digunakan, yakni untuk menentukan titik perubahan ini dengan mengukur kadar airnya.
Hasil uji ini mempunyai banyak manfaat dalam konstruksi. Terutama untuk desain pondasi dan prediksi perilaku tanah pada timbunan, tanggul, atau jalan. Dari hasilnya, kita bisa mengetahui seberapa kuat tanah menahan geseran, seberapa mudah air meresap, potensi penurunan tanah, dan apakah tanah tersebut berisiko mengembang atau tidak.
Batas Cair, Batas Plastis, dan Batas Penyusutan, Apa Itu?
Setelah memahami pentingnya batas Atterberg, kini saatnya kita membahas masing-masing pengujiannya. Batas plastis, batas cair, dan batas penyusutan tanah didapat dari pengukuran kadar air dengan metode uji yang telah ditetapkan.
Batas Cair (LL)
Merupakan kadar air saat tanah bertransisi dari kondisi plastis menjadi cair. Hal ini diukur dengan melihat seberapa mudah tanah menutup alur ketika diguncang dengan cara tertentu dan khusus.
Batas Plastis (PL)
Menunjukkan kadar air ketika tanah berubah dari plastis menjadi semi padat. Pengujiannya dilakukan dengan cara menggulung sampel tanah secara berulang sampai akhirnya pecah.
Batas Penyusutan (SL)
Adalah kadar air di mana pengurangan kelembaban lebih lanjut tidak lagi menyebabkan perubahan volume tanah.
Intinya, setiap pengujian ini pasti mengikuti prosedur standar. Dengan tujuan untuk memastikan hasil yang akurat dan juga konsisten.
Prosedur Uji Batas Atterberg
Untuk semua uji batas atterberg, Sampel tanah yang digunakan adalah yang lolos saringan No. 40. Persiapan sampelnya bisa menggunakan metode basah atau kering, asalkan sesuai standar. Kadar air dalam sampe diatur dengan cara menambahkan Air, mencampurnya dengan spatula, lalu didiamkan minimal 16 jam agar kondisinya stabil.
Mesin Batas Cair
Uji Batas Cair menggunakan alat khusus yang bernama Mesin Batas Cair. Alat ini memiliki cam yang bisa diputar manual atau menggunakan motor kecil untuk mengangkat cawan kuningan ke ketinggian tertentu. Lalu, menjatuhkannya ke alas karet yang keras.
Sebagian tanah disebar di dalam cawan kuningan, kemudian dibuat alur pakai alat khusus. Nah, jika alur itu menutup sejauh 1/2 inci setelah 25 kali jatuhan, artinya kadar air sudah pas untuk disebut Batas Cair. Adapun, uji ini dilakukan dengan memakai standar ASTM D4318 dan AASHTO T 89. Supaya hasilnya sesuai dengan aturan yang berlaku.
Batas Plastis
Diuji dengan cara membentuk bola kecil dari tanah basah. Setelah itu, digulung manual sampai menjadi benang setebal 1/8 inci. Menggulungnya bisa juga memakai alat khusus. Apabila benangnya hancur sebelum berhasil digulung sepenuhnya, berarti kadar airnya pas untuk disebut Batas Plastis. Uji ini menggunakan standar ASTM D4318 dan AASHTO T 90 agar hasilnya sesuai dengan aturan.
Batas Penyusutan
Batas penyusutan diukur dengan mencetak tanah basah ke dalam wadah penyusutan khusus. Setelahnya, wadah dan tanah dikeringkan dalam oven, ditimbang, dan volumenya dihitung menggunakan metode perpindahan air. Namun, uji ini lebih jarang dilakukan dibanding uji Atterberg lainnya dan memakai standar ASTM D4943.
Peralatan untuk Uji Batas Atterberg
Berikut akan dijelaskan mengenai peralatan yang biasanya digunakan untuk uji batas atterberg.
Persiapan dan Pemrosesan Sampel:
- Piring Penguapan: Biasanya digunakan untuk mencampur tanah sampai kadar airnya sesuai kebutuhan.
- Spatula: Berfungsi untuk mencampur, membentuk, dan meratakan sampel tanah.
- Botol Cuci: Dipakai untuk menambah atau mengeluarkan air dari campuran tanah.
- Wadah Aluminium: Adalah tempat untuk menyimpan sampel tanah saat mengukur kadar airnya.
- Mortar dan Alu: Alat ini berguna untuk menghancurkan dan memperkecil ukuran partikel tanah sebelum nantinya dilakukan pengujian.
- Oven Laboratorium Pengeringan: Biasanya untuk menguji kadar air dalam sampel tanah dengan menggunakan metode pengeringan.
- Timbangan Digital/Neraca: Diharuskan punya akurasi hingga 0,01g agar hasil pengukurannya lebih presisi.
- Penggiling Tanah: Alat satu ini opsional, bisa dipakai kalau ingin menghancurkan tanah dengan lebih efisien.
- Panci Cuci: Agar lebih mudah membersihkan mangkuk dan spatula setelah uji tanah.
- Set Aksesori Uji Batas Cair / Batas Plastik: Paket lengkap yang berisi alat-alat penting untuk menjalankan sebagian besar uji batas Atterberg.
Uji Batas Cair
- Mesin Batas Cair: Bisa digerakkan menggunakan motor atau diputar manual untuk mengetes apakah tanah berubah menjadi cair atau tidak.
- Alat Pembuat Alur (AASHTO/ASTM Casagrande): Untuk membuat alur di sampel tanah sebelum diuji.
Uji Batas Plastis
- Pelat Kaca: Sebagai tempat untuk menggulung tanah jadi benang tipis saat uji batas plastik.
- Plastic Limit Apparatus: Untuk menggulung tanah dengan cepat dan hasilnya lebih konsisten. Namun, alat ini opsional, ya.
Batas atterberg penting sekali di tahap awal desain struktur untuk memastikan tanah bekerja semestinya. Pasalnya, apabila kadar air berubah terlalu banyak, maka tanah bisa mengembang atau menyusut. Dan ini akan membuat bangunan jadi turun (mengendap) atau malah terangkat. Semoga artikel ini membantu!
