TEGANGAN EFEKTIF

1.    Pengertian

Berat tanah yang terendam air disebut berat tanah efektif, sedangkan tegangan yang terjadi akibat berat tanah efektif di dalam tanah disebut tegangan efektif. Pada tanah granuler, tanah pasir, dan kerikil dikenal dengan tegangan intergranuler. Tegangan efektif merupakan tegangan yang mempengaruhi kuat geser dan perubahan volume atau penurunan tanah.

2.    Tegangan Efektif dan Tegangan Netral

Terzaghi (1923) memberikan prisip tegangan efektif yang bekerja pada tanah jenuh air yang dinyatakan dalam persamaan :

σ = σ’ + u

                                                                                                                          (1.1)

dimana

σ    =  tegangan normal total pada suatu bidang di dalam massa tanah (tegangan akibat berat tanah total termasuk ruang pori, persatuan luas yang arahnya tegak lurus)

u    =    tekanan pori (u), dikenal dengan tekanan netral yang bekerja ke segala arah sama besar

σ’   =    tegangan normal efektif (σ’), yaitu tegangan yang dihasilkan dari beban butiran tanah efektif per satuan bidang luas

σz = γsat z

Tegangan efektif dalam tanah dapat ditentukan dengan cara meninjau lapisan tanah dengan permukaan mendatar dan dengan permukaan air tanah pada permukaan. Tegangan vertikal total  (σ_z) merupakan tegangan normal pada bidang horisontal pada kedalaman z, dengan persamaan :

                                                                                                                          (1.2)

σ_z   =    kedalaman titik di dalam tanah

γ_sat =    berat volume tanah jenuh

Jika air tidak mengalir maka tekanan air pori pada sembarang kedalaman akan berupa tekanan hidrostatis. Karena itu pada kedalaman z tekanan pori (u), dapat didefinisikan :

u = γw z

                                                                                                                          (1.3)

                                 

Gambar 1.1 Tegangan efektif

Read more »

pengertian tanah

setelah sekian lama vacum dari dunia maya,, akhirnya ada waktu juga bat blogging,,

hhallloo prennd ayok kita lanjut blajarnya lagi.,

kl ini tentang Mekanika tanah 1.

mungkin ini pendahuluan dari materinya.

slamat belajar ^^

By:Gartha Wisma’Taz’

I. Pengetian
Tanah adlh :

1. kumpulan (agregat) butirann mineral alami yg bisa dipisahkan oleh suatu cara mekanik bila agregat tersebut diaduk dalam air.
2. kumpulan mineral, bahan organic dan endapan2 yang relative lepas (loose), yang terletak diatas batuan dasar (bad rock).

Proses pembentukan tanah secara fisik yang mengubah batuan menjadi partikel yang lebih kecil disebabkan pengaruh erosi, angin, air, es, manusia, cuaca / suhu. Partikelnya berbentuk bulat, bergerigi. Pembentukan tanah secara kimia terjadi oleh pengaruh oksigen, karbondioksida, air (mengandung asam / alkali).

Jenis2 tanah untuk klasifikasi tanah dilapangan

1. pasir dan kerikil

      yaitu agregat tak berkohesi yang tersusun dari vregmin2 sub anguler / angular. Partrikel berukuran sampai 1/8 inci dinamakan pasir dan yg berukuran 1/8 inci sampai 6/8 inci disebut kerikil. Fragmen bergaris tengah lebih bwesar dari 8 inci disebut boulders (bongkah).

2. Hardpan

Yaitu tnh yg tahanan trhdp penetrasi alat pemboran besar sekali. Cirinya sebagian besar dijumpai dlm keadaan bergradasi baik, luar biasa padat, dan mrpkan agregat partikel mineral yg kohesif.

3. Lanau anorganik (inorganic silt)

Merpkn tnh berbutir halus dengan plastisitas kecil/sama sekali tak ada. Jenis yg plastisitasnya plg kecil bysanya mngndung butiran  kuarsa sedimensi, yg kadang2 disebut: tepung batuan (rockfluor),sdgkn yg sgt plastis mngndung prtikel berwujud serpihan & dikenal sbg Lanau plastis.

4. Lanau organic

Mrpkan tnh agak plastis, berbutir halus dgn campuran prtkel2 bhn organic trpsah secara halus. Warna tnh bervariasi dari abu2 terang ke abu2 sgt gelap, di smping itu mgkn mngndung H₂S,CO₂, serta brbgai gas lain hsl peluruhan tmbuhan yg

By:Gartha Wisma’Taz’

akan mMbrikan bau khas kpd tnh. Permeabilitas Lanau organic sgt rendah sdgkn kompresibilitasnya sgt tinggi.                                     

5. Lempung

Mrpkan agregat prtikel2 berukuran mikroskopik & submikroskopik yg brasal dr pembusukan kimiawi unsur2 penyusun batuan, dan brsifat plastis dlm selang kadar air sedang sampai luas. Dalam keadaan kering sangat keras, dan tak mudah terkelupas hanyta dengan jari tangan . permebilitas lempung sangat rendah.

6. lempung organic

merupakan lempung yang sebagian sifat2 fifis pentingnya dipengaruhi aadanya bahan organic yang terpisah dalam keadaan jenuh lempung organic cenderung bersifat sangat kopresibel tapi pada keadaan kering kekuatannya sangat tinggi. Warnanya abu2 tua atau hitam, berbau menyolok.

7. Gambut  (peat)

Merupakan agregat agak berserat yang berasal dari serpihan makroskopik dan mikroskopik tumbuh2an. Warnanya coklat terang dan hitam bersifat kompresibel , sehingga tak mungkin menopang pondasi.

Sifat2 agregat pasir & kerikil diistilahkan sbb:

-          lepas (loose)

-          sedang (medium)

-          padat (dense)

sedangkan untuk lempung adlh:

-          keras (hard)

-          kaku (stiff)

-          sedang (medium)

-          lunak (soft)

           

Berdasarkan asal mulanya, tanah dapat dibedakan dalam dua kelompok :

1. sebagai hasil pelapukan atau weathering secara fisis dan kimia
2. berasal dari bahan organic

By:Gartha Wisma’Taz’

jenis tanah berdasarkan hasil pelapukan :

1. tanah residual, apabila hasil pelkapukan masih berada ditempat asalnya. Cirinya tanahnya kaku dan stabil serta tidak meluas kedalaman yang besar untuk didaerah iklim sedang.                                                                               
2. tanah angkutan, apabila hasil pelapukan telah berpindah tempat, cirinya endapan tanah angkutan bersifat lunak dan lepas hingga kedalaman beberapa ratus meter dan dapat menimbulkan berbagai masalah serius.

II. Klasifikasi Tanah

Dua system klasifikasi tanah yg sering digunakan, yaitu:

1. Unified Soil Classification System
2. AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials).

2.1.  Sistem Klasifikasi Unified

a.       tanah berbutir kasar (kerikil dan pasir), jika kurang dr 50% lolos saringan nomor 200.

b.      Tanah berbutir halus(lanau dan lempung), jika lebih dr 50% lolos saringan nomer 200.

Simbol2 yg sering digunakan dalam kelompok dan subklmpok klasifikasi tnh ini adlh:

-          G  =  kerikil (gravel)

-          S  =  pasir (sand)

-          C  =  lanau (silt)

-          O  =  lanau/lempung organic (organic silt or clay)

-          Pt  =  tnh gambut dan tnh organic tnggi (peat & highly organic soil)

-          W  = Gradasi baik (well-graded)

-          P  =  gradasi buruk (poorly-graded)

-          H  =  Plastisitas tinggi (high-plasticity)

-          L  =  Plastisitas rendah (low- Plasticity)

By:Gartha Wisma’Taz’

Tabel 2.1.

Klasifikasi tnh berbutir halus brdsrkan USCS

Kelompok	Kekuatan kering	Reaksi trhdp uji guncangan	Kekerasan pada bts cair
ML	Tdk ada-sgt rendah	Cepat-lambat	Tidak ada
CL	Sedang-tinggi	Tdk ada-sgt lambat	Sedang
OL	Sgt rendah-sedang	lambat	Sedikit
MH	Sgt rendah-sedang	Lambat-tidak ada	Sedikit-sedang
CH	Tinggi-sgt tinggi	Tdk ada	Tinggi
OH	Sedang-tinggi	Tdk ada-sgt rendah	Sedikit-sedang

2.2.  system klasifikaasi AASHTO

system klasifikasi ini berguna untuk menentukan kualitas tanah dalam perancangan timbunan jln, subbase, dan subgrade.

III. PEMADATAN

Yaitu peristiwa bertmbahnya berat V kerimg oleh beban dinamis. Karen beba dinamis, butir2 tnh mrapat 1 sama lain sgb akibat brkurangnya rongga udara.

Maksud pemadatan tanah adalah antara lain :

1.      Mempertinggi kuat geser tanah

2.      mengurangi sifat mudah mampat (kompresibilitas).

3.      mengurangi permeabilitas.

4.      Mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air dll.

Tingkat kepadatan tanah diukur dari nilai berat volume keringnya (ﻻ_d). Berat volume kering tidak berubah oleh adanya kenaikan kadar air. Dengan demikian tanah yang selesai di padatkan di lapangan, dan kemudian berubah kadar airnya maka berat volume kering tidak berubah, sepanjang volume total tanah tetap. Hal ini karena kepadatan/ berat volume kering dinyatakan olehﻻ_{d =} Ws/V, bila berat butiran (Ws) dan volume total (V) tetap maka ﻻ_d juga tetap.

Tanah granuler memberikan kuat geser yg tinggi dg sdkit prbhan volume sesudah dipadatkn.Permeabilitas tnh granuler yg tinggi dpt mnguntungkn/merugikan.

Tanah lanau yg dipadatkn akn stabil & mampu mMberikn kuat geser yg cukup sdikit kecenderungan prubahn V. Tapi, lanau sgt sulit dipadatkn bila keadaan basah krn permeabilitasnya rendah.

Tnh lempung yg dipadatkan dg cara yg benar akn dpt mMberikn kuat geser tinggi. Stabilitas trhdp kembang-susut trgntung dr jnis mineral yg trkndung. Cth, lempung Montmorillonite akan Mmpunyai kcnderungan yg lbh besar  thdp prubahn V disbanding dg lempung kaolinite. Lempung padat mMpnuyai permeabilitas yg rendah & tnh ini tdk dpt dipadatkn dg baik pd wktu sgt basah(jenuh). Bekerja dg tnh lempung yg sgt basah akn mengalami byk kesulitan, krn pd saat dipadatkn, air sulit mengalir ke luar drn rongga pori lempung. Air yg tdk mau klwr dr rongga pori tnh mMyebabkn butiran sulit merapat satu sama lain saat dipadatkn.

3.1. Uji Pemadatan

Proctor (1933) tlh mengamati bahwa ada hubungan yg pasti antara kadar air & berat V kering tnh padat. Hubungan berat V kering (γ_d) dg berat V basah (γ_b) & kadar air (w), dinyatkn dlm prsamaanz:

γ_{d =}    γ_b

          _{1 +} w

Berat V kering setelah pmdatan bergantung pd jenis tnh, kadar air, usaha yg diberikn oleh alat penumbuknya. Berat V kering max. dinytakn sbg berat V kering dg tnpa rongga udara/berat V kering saat tnh mnjadi jenuh (γ_zav), dpt dihitung dg persamaan :

γ_{zav =}  Gs  γ _w

              1 + wGs

Karna saat tnh jenuh (S = 1) & e = wGs, maka :

γ_{zav =}  Gs  γ _w

               1 + e

By:Gartha Wisma’Taz’

Berat V kering kering (γ_d) stlh pemadatan pd kadar air w dg kadar udara (air content), A (A = Va/V= Vudara/V total) dpt dihitung dg prsamaan:

γ_{d =} Gs (1-A)  γ _w

              1+ wGs

3.2. Faktor2 Yang Mempengaruhi Hasil Pemadatan

a. Macam Tanah

            seperti distribusi ukuran butir, btk butiran, berat jenis, mcm mineral lempung yg trdpt dalam tnh brpngaruh pd berat V max. & kadar air optimumnya.

b. Usaha Pemadatan

Energi pemadatan per satuan volume (E) dinyatakan :

E = N_bN_tWH

                       V

Di mana : Nb = jmlh pukulan per lapisan

                 Nt = jmlh lapisan

                 W = berat pukulan

                 H = tnggi jatuh pemukul

                 V = volume mould ( 9,44 x 10^-4m³)

                 E = kJ/m³

Read more »

Klasifikasi bahan buangan udara

Klasifikasi bahan buangan udara

 

POLUTAN PARTIKULAT

Partikulat  adalah pencemar udara yang dapat berada bersama - sama dengan bahan atau bentuk pencemar lainnya. Partikel dapat diartikan secara murni atau sempit sebagai bahan pencemar udara yang berbentuk padatan. Namun dalam pengertian yang lebih luas dalam kaitannya dengan masalah pencemaran lingkungan, pencemaran partikel dapat meliputi berbagai macam bentuk, mulai dari yang sederhana sampai dengan yang rumit atau kompleks yang kesemuanya merupakan bentuk pencemaran udara, diantaranya dapat berupa keadaan - keadaan sebagai berikut :

1.    Aerosol adalah istilah umum yang menyatakan adanya partikel yang terhambur dan melayang diudara.

2.    Fog atau kabut adalah aerosol yang berupa butiran-butiran air yang berada di udara.

3.    Smoke atau asap adalah aerosol yang berupa campuran antara butir padatan dan cairan yang terhambur melayang diudara.

4.    Dust atau debu adalah aerosol yang berupa butiran padat yang terhambur dan melayang di udara karena adanya hembusan angin.

5.    Mist artinya mirip dengan kabut. Penyebabnya adalah butiran-butiran zat cair yang terhambur dan melayang di udara (bukan butiran air).

6.    Fume artinya mirip dengan asap hanya saja penyebabnya adalah aerosol yang berasal dari kondensasi uap panas (khususnya uap logam).

7.    Plume adalah asap yang keluar dari cerobong asap suatu industri (pabrik).

8.    Haze adalah setiap bentuk aerosol yang mengganggu pandangan di udara.

9.    Smog  adalah bentuk campuran antara smoke dan fog.

10. Smaze adalah bentuk campuran antar smoke dan haze.

Karbonmonoksida atau CO.

Karbonmonoksida adalah suatu gas yang tak berwarna, tidak berbau, dan juga tidak berasa.Gas CO dapat berbentuk cairan pada suhu dibawah minus 192^oC.Gas CO sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil dengan udara, berupa gas buangan.Kota besar yang padat lalu - lintasnya akan banyak menghasilkan gas CO sehingga kadar CO dalam udara relatif tinggi dibandingkan dengan daerah pedesaan.Selain dari itu gas CO dapat pula terbentuk dari proses industri.Secara alamiah gas CO juga dapat terbentuk, walaupun jumlahnya relatif sedikit, seperti gas hasil kegiatan gunung berapi, proses biologi dan lain-lainnya.

Nitrogen Oksida atau NO_x  

Nitrogen oksida sering disebut dengan NO_x   karena oksida nitrogen mempunyai 2 macam bentuk yang sifatnya berbeda, yaitu gas NO₂ dan NO. Sifat gas NO₂ adalah berwarna (yaitu merah kecoklatan) dan berbau (tajam menyengat hidung), sedangkan gas NO tidak berwarna dan tidak berbau.

Belerang Oksida atau SO_x

Gas belerang oksida atau SO_x terdiri atas gas CO₂ dan gas CO₃ yang keduanya mempunyai sifat berbeda. Gas CO₂ berbau tajam dan tidak mudah terbakar, sedangkan gas CO₃  bersifat sangan reaktif dan mudah bereaksi dengan uap air yang ada diudara untuk membentu asam sulfat atau H₂ SO₄. Asam Sulfat ini sangat reaktif, mudah bereaksi (memakan) benda-benda lain yang mengakibatkan kerusakan, seperti proses pengkaratan (korosi) dan proses kimia lainnya.

Hidrokarbon atau HC.

Hidrokarbon atau sering disingkat dengan HC adalah pencemaran udara yang dapat berupa gas, cairan maupun padatan.Dinamakan hidrokarbon karena penyusun utamanya adalah atom karbon dan atom hidrogen yang dapat terikat ( tersusun) secara ikatan lurus (ikatan rantai) atau terikat secara ikatan cincin (ikatan tertutup). Jumlah atom karbon (C) dalam senyawa hidrokarbon akan menentukan bentuknya, apakah akan berbentuk gas, cairan, ataukan padatan. Pada suhu kamar umumnya HC suku rendah (jumlah atom C sedikit) akan berbentuk gas, HC suku menengah (jumlah atom C sedang) akan berbentuk cairan, dan HC suku tinggi (jumlah atom C banyak) akan berbentuk padatan.

Read more »

Klasifikasi Pencemar atau Polutan

Klasifikasi Pencemar atau Polutan

Secara umum penyebab pencemaran udara ada 2 macam, yaitu :

          a. Faktor internal (secara alamiah), contoh :

1.  Debu yang beterbangan akibat tiupan angin.

2.  Abu (debu) yang dikeluarkan dari letusan gunung berapi, berikut gas-gas vulkanik.

3.  Proses pembusukan sampah organik dan lain-lain.

b.  Faktor eksternal (karena ulah manusia), contoh :

1.  Hasil pembakaran bahan bakar fosil.

2 . Debu / serbuk dari kegiatan industri.  

3.  Pemakaian zat-zat kimia yang disemprotkan ke udara.

Komponen Pencemaran Udara.

Udara di daerah perkotaan dengan berbagai macam kegiatan industri dan perkembangan teknologi serta lalu - lintas yang padat, relatif sudah mengandung bermacam - macam zat pencemar dengan konsentrasi yang besarnya bervariasi..

Dari berbagai macam komponen pencemar udara, yang paling banyak berpengaruh dalam pencemaran udara adalah komponen - komponen yang terlihat pada tabel berikut ;

No.	Bahan Pencemar	Jenis Gangguan yang ditimbulkan
	KarbonMonoksida(CO)	Kapasitas angkut O2 darah menurun Gangguan janin dalam kandungan.
	Nitrogen Oksida	Gangguan pembuluh darah jantung. Fungsi panca indera berkurang. Penyakit paru (emphysema). Penyakit pembuluh darah jantung.
	Belerang Oksida (SOX)	Radang ginjal kronis. Bronchitis. Gangguan sensotik & pernafasan. Kerusakan bangunan (korosi). Gejala penyakit jantung. Kerusakan bangunan (korosi). Pandangan kabur.
	Hidro Karbon   (HC)	·         Iritasi mata dan pernafasan
	Partikel	Pengurangan penglihatan Pengotoran bangunan dan makanan Iritasi saluran pernafasan (ISPA)

Komponen pencemar tersebut dapat mencemari udara secara sendiri -sendiri, maupun secara bersama-sama. Jumlah komponen pencemar udara tergantung kepada sumbernya. Untuk mendapatkan gambaran tersebut,  di bawah ini dapat dilihat data pencemaran udara di Amerika Serikat. Data ini diperoleh dari hasil pengukuran pada tahun 1968.  

Sumber Pencemar Udara di AS tahun 1968

                                        Jumlah Komponen Pencemar (Juta Ton/Tahun)

Sumber Pencemaran

                                        CO          NO_X        SO_X         HC        Partikel      Total

Transportasi                    63,8         8,1            0,8         16,6           1,2         90,5

Industri                              9,7         0,2            7,3         4,6           7,5           29,3

Pembuangan Sampah      7,8         0,6            0,1         1,6           1,1           11,2

Pembakaran Stationer      1,9       10,0          24,4         0,7           8,9           45,9

Lain - lain                         16,9         1,7            0,6         8,5           9,6           37,3

Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup No. KEP-03/MENKLH/II/1991 tanggal 1 Februari 1991 (Tabel 8.4).

Tabel 8.4. Baku Mutu Udara Ambien

     No.        Parameter                   Waktu Pengukuran                       Baku Mutu

       1.    Sulfur dioksida (SO₃)             24 jam                0,1 ppm (260 g/m³  )

       2.    Karbon Monoksida (CO)        8 jam                  20 ppm (2260 g/m³)      

       3.    Oksigen Oksida                     24 jam                0,05 ppm (92,5g/m³)

       4.    Oksidan (O3)                         1 jam                  0,10 ppm(200 g/m³)

       5.    Debu                                      24 jam                0,26 g/m³   

       6.    Timah Hitam                          24 jam                0,06 g/m³   

                     7.    Hidrogen Sulfida (H2S)          30 menit             0,03 ppm (42 g/m³ )

                     8.    Amonia                                   24 jam                2 ppm (1360 g/m³ )

                     9.    Hidrokarbon                            3 jam                  0,24 ppm

 

Read more »