11 2.
Kekentalan dinamik η
Kekentalan dinamik dipengaruhi partikel sedimen. Untuk larutan yang dicairkan c 0.1, Einstein 1906 memberikan rumus:
ηm = η 1 + 2,5 c 2.3
dimana ηm adalah koefisien kekentalan dinamik – campuran atau larutan
sedimen; η adalah koefisien kekentalan dinamik air bersih; dan c
merupakan konsentrasi sedimen.
2.2.3 Kerapatan Relatif Dalam Air
Kerapatan relatif dalam air adalah perbandingan selisih kerapatan suatu zat atau sedimen dan air terhadap kerapatan air.
a a
s
ρ ρ
ρ − =
∆ 2.4
2.3 Sifat-sifat Sedimen
Sifat sedimen yang paling mendasar adalah ukuran butiran dan bentuk, berat jenis dari sedimen dan air viskositas dan kecepatan jatuh dan lain-lain.
2.3.1 Ukuran Partikel
Sekumpulan sedimen alami memiliki bentuk yang tidak seragam. Para geologis mengembangkan klasifikasi untuk menentukan mana yang
termasuk pasir, mana yang termasuk kerikil dan sebagainya. Salah satu klasifikasi yang paling terkenal adalah skala Wentworth yang
mengklasifikasikan sedimen berdasarkan ukuran dalam milimeter seperti
ditunjukkan dalam tabel 2.2 berikut:
12
Tabel 2.2 Skala Wenworth Dari Klasifikasi Ukuran Sedimen
Berdasarkan klasifikasi tersebut, pasir memiliki diameter antara 0,0625 dan 2,00 mm yang selanjutnya dibedakan menjadi lima kelas.
13 Material sangat halus seperti lumpur dan lempung berdiameter dibawah
0,0625 mm yang merupakan sedimen kohesif. Distribusi ukuran butir biasanya dianalisis dengan saringan dan
dipresentasikan dalam bentuk kurva presentase berat kumulatif. Pada umumnya distribusi ukuran butir pasir mendekati distribusi log normal,
sehingga sering digunakan skala satuan phi. Ukuran phi berhubungan dengan ukuran butiran yang didefinisakn sebagai berikut:
ϕ = -log
2
d 2.5
sehingga 2
- ϕ
= d, dimana d diukur dalam milimeter. Bentuk matematika yang setara dengan menggunakan logaritma dasar adalah
ϕ = -ln d ln 2. Penggunaan skala phi cukup luas, terutama pada geologi literatur pesisir.
Penggunaan skala phi mengarah pada tampilan yang nyaman dalam distribusi ukuran pasir. Kelemahan dari skala phi adalah nilai-nilai phi
yang lebih besar sesuai dengan ukuran pasir yang lebih kecil yang ditunjukkan oleh tanda minus di persamaan tersebut.
a. Statistik Ukuran Pasir
Distribusi ukuran pasir mengandung sejumlah besar informasi mengenai sampel pasir. Namun, penggunaan distribusi pada dasarnya
untuk mendapatkan ukuran numerik dari sampel yang dapat memberikan sejumlah informasi.
Salah satu ukuran umum dari sampel pasir d
50
adalah ukuran rata-rata. Ukuran pasir ini dapat diperoleh secara langsung dari kurva distribusi
kumulatif, yaitu ukuran yang setengah berat sampel adalah kasar dan setengah lagi lebih halus. Menurut teori probabilitas normal, 68 persen
14 dari semua ukuran akan terletak dalam plus atau minus suatu deviasi
standar dari mean. Oleh karena itu, phi dengan ukuran 84 dan 16 sesuai dengan
ϕ 50 ± 682, harus memainkan peran utama dalam menggambarkan sedimen. Otto-Inman 1952 mengusulkan bahwa
diameter rata-rata didefinisikan sebagai:
2
16 84
φ φ
φ
+ =
d
M 2.6
Cara lain dari perhitungan diameter rata-rata telah diusulkan. Folk- Ward 1957 telah memeriksa sampel pasir yang didominasi oleh
ukuran besar dan kecil mengusulkan rumus ukuran berikut untuk distribusi bimodal:
3
16 50
84
φ φ
φ
φ
+ +
=
d
M 2.7
Perbedaan antara kedua definisi kecil untuk distribusi mendekati distribusi log-normal. Untuk pasir dengan distribusi ukuran simetris,
mean dan median ukuran yang sama. Penyortiran sampel pasir mengacu pada berbagai ukuran ini. Sampel
dengan gradasi baik diurutkan akan berisi pasir dengan diameter yang sama, sedangkan pasir bergradasi buruk diurutkan berisi berbagai
macam ukuran. Ukuran numerik dari distribusi adalah deviasi standar, σ
ϕ
, yang didefinisikan sebagai:
2
16 84
φ φ
σ
φ
− =
2.8 Sebuah sampel yang terdistribusi baik adalah sample yang bernilai
jelek. Sedangkan distribusi dengan berbagai ukuran yang diistilahkan
15 dinilai baik atau buruk dinilai homogen dalam ukuran akan memiliki
nilai yang sama untuk ϕ
84
dan ϕ
16
. Oleh karena itu, σ
ϕ
= 0. Untuk distribusi ukuran pasir yang nyata pada pantai,
σ
ϕ
≤ 0.5 dianggap tersortir baik, sementara sampel dengan
σ
ϕ
≥ 1 dianggap tersortir dengan buruk.
Ukuran lainnya dari distribusi adalah skewness dimana terjadi ketika distribusi ukuran sedimen tidak simetris. Nilai skewness dihitung
dengan rumus berikut:
φ φ
φ
σ φ
α
50
− =
d
M
2.9 Skewness negatif menandakan bahwa distribusi cenderung kearah
ukuran phi yang lebih kecil ukuran butir lebih besar. Menurut Duane 1964 nilai negatif menunjukkan bahwa lingkungan tererosi,
sementara nilai positif menunjukkan bahwa lingkungan terdeposisi atau terjadi sedimentasi, untuk material yang lebih halus telah dibawa
oleh arus atau gelombang. Pengukuran akhir menentukan ukuran distribusi maksimal Kurtosis.
Menurut Inman 1952 rumus Kurtosis sebagai berikut:
φ φ
σ φ
φ φ
φ β
2
84 95
5 16
+ +
− =
2.10 Untuk distribusi normal,
β
Ø
= 0.65. apabila distribusi menyebar lebih luas dari distribusi normal, kurtosis akan menjadi kurang dari 0.65.
b. Variasi Spasial dan Temporal dalam Ukuran Pasir
Nilai statistik pasir berbeda-beda pada setiap profil pantai, baik secara vertikal ke pantai maupun disepanjang garis pantai. Pada gambar 2.1
16 dapat dilihat bahwa ketika mengarah ke cross-shore dari offshore
kanan ke onshore kiri, dapat dilihat bahwa pasir pada daerah offshore cenderung lebih halus dibandingkan pasir di daerah
nearshore, yang mana pasir tersebut lebih dinamis terhadap pengaruh arus dan gelombang pecah.
Gambar 2.1 Variasi Ukuran Pasir Pada Suatu Profil Pantai
17 Untuk beberapa studi kasus analisa ayakan menggunakan SNI 03-
6388-2000 dan SNI 03-6408-2000 seperti pada tabel berikut:
Tabel 2.3 Standar Ukuran Saringan
Tabel 2.4 Batasan-batasan Ukuran Butiran Tanah
Untuk menentukan batasan dari ukuran dalam suatu sampel pasir, harus dilakukan analisis ukuran. Pengayakan pasir bertujuan untuk
menentukan batasan dari ukuran dalam sampel. Biasanya ayakan berupa
18 pan dengan saringan kawat sebagai suatu standar diberikan di dasarnya
dan diklasifikasikan seperti yang dapat dilihat di tabel 2.3. Ayakan disusun dalam suatu tumpukan dimana untuk ayakan yang lebih besar pada bagian
atas dan ayakan yang lebih halus pada bagian bawahnya. Sampel diletakkan pada ayakan yang paling atas dan ayakan digetarkan sehingga
pasir jatuh sejauh mungkin menembus tumpukan ayakan. Ukuran fraksi yang berbeda terjebak dalam ayakan dengan ukuran yang bervariasi. Berat
pasir yang tertangkap dalam setiap ayakan ditimbang dan ditentukan persentasenya dari berat total sampel yang melewati ayakan.
2.3.2 Bentuk Partikel
