BERSUMBER DARI MATERI YANG DIAJARKAN DI JURUSAN POLITEKNIK NEGERI MALANG DENGAN DOSEN DANDUNG NOVIANTO, ST.MT.

MATERI KULIAH MET BAB I TANAH DAN BATUAN Jl. Veteran PO. Box 04, Malang 65145 Telp. (0341) 575750 – Fax. (0341) 575750

PENDAHULUAN 1. Pengertian Tanah : Material yang terdiri dari butiran mineral-mineral padat (agregat) yang tidak tersementasi satu sama lain, dan atau dari bahan organik yang melapuk, dimana diantara butiran terdapat ruang-ruang kosong yang terisi oleh zat air dan udara. Jadi Mekanika Tanah (Soil Mechanics) adalah cabang dari ilmu pengetahuan yang mempelajari sifat fisik dari tanah dan kelakuan massa tanah tersebut bila menerima bermacam-macam gaya.

2. Asal usul tanah Tanah merupakan hasil pelapukan batuan (Gambar 1.1). Dikelompokkan dalam 2 group besar, yaitu : a. Tanah yang terjadi oleh penumpukan produk pelapukan batuan ditempat asalnya : tanah residu = residual soils (Gambar 1.2) b. Tanah yang terjadi oleh produk pelapukan yang kemudian terbawa ke tempat lain : tanah sedimen = transported soils (Gambar 1.3 s/d 1.5)

Gambar 1.1 Siklus batuan dan proses terjadinya tanah Batuan beku (Igneous rocks) Peristiwa vulkanik (gunung berapi) Magma (panas, pijar) Batuan yang cair, biasanya bergerak keatas (sebagai lava) membeku Sediments Sedimentary rocks Metamorphic rocks Penimbunan terus menerus dan pengerasan Pelapukan dan erosi Temperatur dan tekanan yang tinggi menumpuk uplift Uplift (pengangkatan) Gambar 1.1 Siklus batuan dan proses terjadinya tanah

Gambar 1.1b. Siklus batuan dan proses terjadinya tanah

A. TANAH RESIDU (RESIDUAL SOIL) : 3. JENIS TANAH A. TANAH RESIDU (RESIDUAL SOIL) : Tanah yang terbentuk oleh penumpukan produk pelapukan batuan ditempat asalnya.

B. TANAH SEDIMEN/TRANSPORTED SOIL a. Tanah glacial (Gambar 1.3) Terbentuk karena produk pelapukan terangkut dan terdeposisi oleh es atau oleh gletser (sungai es).

C. Tanah aeolian (Gambar 1.4) Terbentuk karena produk pelapukan terangkut dan terdeposisi oleh angin

D. Tanah aluvial (Gambar 1.5) Terbentuk karena produk pelapukan terangkut oleh air dan terdeposisi sepanjang sungai

4. PARTIKEL TANAH TANAH DAPAT DISEBUT SEBAGAI : Kerikil ( gravel)  G Pasir ( sand)  S Lanau (silt)  M Lempung ( clay)  C Tergantung pada ukuran partikel yang dominan (Tabel 1.1) b. PENGELOMPOKAN TANAH (Gambar 1.6 & 1.7) Tanah berbutir Kasar : Kerikil dan Pasir Tanah berbutir Halus : Lanau dan Lempung

Tabel 1.1 Rentang Batas Ukuran Butiran Tanah

Gambar 1.6 Bentuk Tipikal Butiran Kasar

Gambar 1.7 Bentuk Tipikal Butiran Kasar

5. MINERAL LEMPUNG Merupakan koloid dengan ukuran sangat kecil (kurang dari 1 mikron) Masing-masing koloid terlihat seperti lempengan-lempengan kecil yang terdiri dari lembaran-lembaran kristal yang memiliki struktur atom yang berulang. Lembaran-lembaran kristal tersebut : > Tetrahedron / Silica sheet, dan > Octahedron / Alumina sheet. Tetrahedron / Silica sheet, merupakan gabungan dari Silica Tetrahedron (Gambar 1.8) Octahedron / Alumina sheet. merupakan gabungan dari Alumina Octahedron (Gambar 1.9).

Gambar 1.8 Tetrahedral / Silica Sheet

Gambar 1.9 Octahedral / Alumina Sheet

a. Jenis mineral lempung : Kaolinite Illite Monmorillonite / Bentonite Dan lain-lain. Figure 1.10 Diagram of the structure of (a) kaolinite; Figure 1.11 Electron photomicrograph of well-crystallized kaolinite from St Austell, Cornwall, England. Picture width is 17m ( Tovey,1971).

Figure 1.12 Diagram of the structure of (b) illite Figure 1.13 Scanning electron photomicrograph of illite-smectite clay in a tight gas reservoir pore space. Clays in the tight rocks complicate interpretation of reservoir quality and can impede gas recovery. Bar is 10 micrometers long.

Figure 1.14 Diagram of the structure of (c) monmorillonite Figure 1.15 Scanning Electron photomicrograph of monmorillonite (bentonite)

FIG.1.16 Electron photomicrograph of well-crystallized kaolinite from St Austell, Cornwall, England. Picture width is 17m (Tovey,1971) FIG.1.7. Electron photomicrograph of halloysite from Bedford,Indiana. Picture width is 2m (Tovey,1971)

FIG.1.18 Electron photomicrograph of illite from Morris, Illinois. Picture width is 7.5m (Tovey,1971)

b. Perilaku partikel tanah lempung Permukaan butiran lempung bermuatan negatif. Pada tanah lempung kering muatan negatif tersebut diimbangi cation bermuatan positif : Ca++, Mg++, Na+, K+ dengan gaya tarik elektrostatik. Apabila air ditambahkan : cation dengan sedikit anion  mengapung sekeliling butiran lempung  Lapisan cation tersebut dinamakan “diffuse double layer” Partikel air yang melekat pada permukaan partikel lempung disebut “double layer water” Bagian yang paling dekat dengan permukaan partikel lempung disebut “adsorbed water”

Fig. 1.19 Diffuse double layer Clay surface Cation Anion Distance from the clay particle Concentration of ions Fig. 1.19 Diffuse double layer

TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA