Bab 4 Constant Head.docx

BAB IV PENENTUAN KOEFISIEN REMBESAN UJI PERMEABILITAS TINGGI KONSTAN (Constant Head Permeability Test)

4.1 PENDAHULUAN Permeabilitas adalah kemampuan suatu material untuk dapat mengalirkan atau merembeskan air (bisa jadi jenis fluida lainnya seperti minyak, dll) melalui rongga pori-pori material tersebut. Rongga pori-pori yang kontinu atau saling berhuhubungan satu dengan sama yang lain akan bersifat permeable sehingga air dapat mengalir dari titik dengan tinggi energi yang tinggi ke titik dengan tinggi energi yang lebih rendah. Untuk mempelajari rembesan air melalui tanah adalah penting untuk masalahmasalah teknik sipil, yaitu: 1) Menghitung jumlah rembesan air dalam tanah 2) Menghitung gaya angkat ke atas (uplift) di bawah bangunan air dan keamanannya terhadap piping. 3) Menghitung debit air tanah yang mengair ke arah sumur-sumur dan drainase tanah. 4) Menganalisa kestabilan dari suatu bendungan tanah dan konstruksi dinding penahan. 5) Menyelidiki permasalahan-permasalahan yang menyangkut pemompaan air untuk konstruksi di bawah tanah. Koefisien rembesan tanah tergantung pada beberapa faktor, yaitu: kekentalan cairan, distribusi ukuran pori, distribusi ukuran butir, angka pori, kekasaran permukaan butiran tanah dan derajat kejenuhan tanah. Pada tanah berlempung, struktur tanah memegang peranan penting dalam menentukan koefisien rembesan. Faktor-faktor lain yang mempengaruhi sifat rembesan tanah lempung adalah konsentrasi ion dan ketebalan lapisan air yang menempel pada butiran lempung.

16

Harga koefisien rembesan (k) untuk tiap-tiap tanah adalah berbeda-beda, beberapa harga koefisien rembesan diberikan dalam Tabel 4.1.

Tabel Harga-Harga Koefisien Rembesan (k) pada Umumnya. Jenis Tanah

K (cm/det)

(ft/mnt)

Kerikil basah

1.0 - 100

2.0 – 200

Pasir kasar

1.0 – 0.01

2.0 – 0.02

Pasir halus

0.01 – 0.001

0.02 – 0.002

Lanau

0.001 – 0.00001

0.002 – 0.00002

Lempung

< 0.000001

< 0.000002

4.2 PERALATAN 1) Stopwatch 2) Alat uji tinggi konstan 3) Gelas ukur 4) Jangka sorong

4.3 BENDA UJI 1) Benda uji tanah berbutir dengan koefisien rembesan besar.

4.4 PROSEDUR PENGUJIAN 1) Mengukur tinggi alat benda uji 2) Mengisi air dalam saluran pipa masuk (inlet) yang dijaga hingga perbedaan tinggi air di dalam pipa masuk dan pipa keluar selalu konstan selama percobaan. 3) Setelah kecepatan aliran air yang melalui contoh tanah menjadi konstan, air dikumpulkan dalam gelas ukur selama waktu yang ditentukan.

17

4.5 PERHITUNGAN DAN PELAPORAN Volume total air yang dikumpulkan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut:

Q=A.v.t=A.(k.i).t…………………………………………(4.1) Dimana, Q : volume air yang dikumpulkan A : luas penampang melintang contoh tanah t : waktu yang digunakan untuk mengumpulkan air

Atau,

h

i = L....................................................................................(4.2) Dimana L adalah panjang contoh tanah.

Masukkan persamaan (4.2) ke dalam persamaan (4.1), maka:

h

Q = A . (k . ) . t L

atau

Q. L

k = A.

h. t

Dalam percobaan, didapat data sebagai berikut:

Q

= 300 cm³

t

= 38,5 s

d

= 7,1 cm

h tabung = 23,7 cm h1

= 14 cm

h2

= 67,2 cm 18

Sehingga dihitung:

Q. L

k = A. k=1

h. t 300 . 23,7

π.7,1² . 53,2 . 38,5

4

300

k = 3421,610694 k = 0,0876 cm/det Kesimpulan Uji tinggi konstan (constant head permeability) adalah lebih cocok untuk tanah berbutir dengan koefisien rembesan yang cukup besar.

19