Top Banner

of 41

Draft Skripsi Fix

Jul 18, 2015

Download

Documents

Van Stanwyck
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript

PENGARUH PENAMBAHAN RESIN TERHADAP RESISTIVITAS DAN POROSITAS CAMPURAN PASIRSEMEN

Skripsi Untuk Memenuhi Persyaratan Gelar Sarjana Sains

Program Studi Fisika Jurusan Fisika

diajukan oleh Irpan Suhadi 07135046

kepada

JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS ANDALAS PADANG Juni, 2011

ABSTRAKTelah dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan resin terhadap resistivitas dan porositas campuran pasir-semen. Bahan yang digunakan adalah pasir (butiran pasir), semen Padang Portland tipe 1 dan resin damar. Sampel dibuat dengan komposisi massa pasir 20 gr, 40 gr, 60 gr, 80 gr, massa resin 0 gr, 10 gr, 20 gr, 30 gr, 40 gr, dan massa semen 60 gr. Resistivitas terbesar didapatkan sebesar 0,040 m pada campuran dengan massa pasir 60 gr dan massa resin 0 gr, resistivitas terkecil 0,020 m pada campuran dengan massa pasir 80 gr dan massa resin 40 gr. Hasil yang diperoleh memperlihatkan resistivitas turun dengan penambahan massa resin dan tidak memperlihatkan pola yang baik dengan penambahan massa pasir. Porositas terbesar adalah 69 % pada campuran dengan massa pasir 20 gr dan massa resin 20 gr, porositas terkecil adalah 27 % pada campuran dengan massa pasir 60 gr dan massa resin 0 gr. Porositas turun dengan penambahan massa pasir, namun porositas naik dengan penambahan massa resin 0-20 gr, dan turun atau konstan dengan massa resin 20-40 gr. Nilai resistivitas meningkat dengan penambahan nilai porositas, namun diperlukan data yang lebih banyak untuk menguatkan hubungan ini. Kata kunci : porositas, resin, resistivitas

ABSTRACTThe effect of adding resin to sand-cement admixture to resistivity and porosity had been carried out. The material used is sand (sand grains), Padang Portland cement type 1 and dammar resins. Samples were prepared with the variation of the mass of sand 20 gr, 40 gr, 60 gr, 80 gr, the mass of resin 0 gr, 10 gr, 20 gr, 30 gr, 40 gr. The largest resistivity was 0.040 m obtained by the mass of sand 60 gr and no addition of resin, and the lowest resistivity was 0.020 m obtained by the mass of sand 80 gr and mass of resin 40 gr. The result show that the resistivity decreased with the addition mass of resin and showed not good relationship with the addition mass of sand. Greatest porosity was 69 % in admixture with a mass of sand 20 gr and mass of resin 20 gr, the smallest porosity 27 % in the mass of sand mixed with 60 gr and no addition of resin. Porosity decreased with the addition of a mass of sand, but the porosity increased with the addition of 0-20 gr mass of resin, and decreased constanly with a mass of 20-40 gr. Resistivity values increase with the addition of porosity values, but more data are needed to strengthen this relationship.

DAFTAR ISIABSTRAK ............................................................................................................... i DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ viii BAB I PENDAHULUAN 1. 1 Latar Belakang ..............................................................................................1 1. 2 Tujuan Penelitian...........................................................................................2 1. 3 Manfaat Penelitian.........................................................................................2 1. 4 Batasan Masalah ............................................................................................2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2. 1 Tinjauan Pustaka ...........................................................................................3 2. 2 Landasan Teori ..............................................................................................4 2.2. 1 Pasir ........................................................................................................4 2.2. 2 Porositas..................................................................................................4 2.2. 3 Resistivitas ..............................................................................................6 2.2. 4 Resin Damar ...........................................................................................8 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3. 1 Waktu dan Lokasi Penenelitian ...................................................................11 3. 2 Alat dan Bahan Penelitian ...........................................................................11

3. 3 Prosedur Penelitian ......................................................................................12 3.3. 1 Pembuatan Sampel................................................................................12 3.3. 2 Pengambilan Data .................................................................................14 3.3. 3 Pengolahan Data ...................................................................................16 3. 4 Jadual Penelitian ..........................................................................................16 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4. 1 Resistivitas ..................................................................................................17 4. 2 Porositas ......................................................................................................19 4. 3 Hubungan Resistivitas terhadap Porositas ..................................................22

BAB V KESIMPULAN 5. 1 Kesimpulan..................................................................................................23 5. 2 Saran ............................................................................................................24 DAFTAR KEPUSTAKAAN LAMPIRAN

DAFTAR GAMBARGambar 2. 1 Silinder konduktor...............................................................................7 Gambar 2. 2 Struktur polimer (a) linear (b) bercabang............................................8 Gambar 2. 3 Kurva tegangan vs regangan untuk resin ideal .................................10

Gambar 3. 1 Rangkaian probe dua-elektroda.........................................................14

Gambar 4. 1 Grafik hubungan resistivitas dan massa pasir ...................................17 Gambar 4. 2 Grafik hubungan resistivitas dan massa resin ...................................18 Gambar 4. 3 Grafik hubungan porositas dan massa pasir ......................................20 Gambar 4. 4 Grafik hubungan porositas dan massa resin ......................................20 Gambar 4. 5 Grafik hubungan resistivitas dan porositas .......................................22

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Komposisi sampel .................................................................................13 Tabel 3. 2 Jadual penelitian....................................................................................16

DAFTAR LAMPIRANLampiran 1 Penentuan Nilai Resistansi Lampiran 2 Pengolahan Data Resistivitas Lampiran 3 Pengolahan Data Porositas

1

BAB I PENDAHULUAN1. 1 Latar Belakang Saat ini, semen telah menjadi material penting sebagai bahan bangunan dan berbagai bahan dasar pembuatan infrastruktur lainnya. Semen memiliki sifat adesif dan kohesif yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi satu massa yang padat. Mortar (sering disebut juga mortel atau spesi) adalah campuran yang terdiri dari pasir, bahan perekat serta air, dan diaduk sampai homogen. Mortar mempunyai fungsi yang penting dalam suatu bangunan seperti pada pekerjaan pasangan pondasi, pasangan batu bata ataupun pada pekerjaan dinding. Untuk saat ini campuran mortar yang banyak dipakai untuk pembangunan masih terdapat banyak kelemahannya. Material bumi memiliki berbagai sifat-sifat fisika, seperti sifat listrik, elastis dan sifat magnet. Baru-baru ini di Cina, tanah-semen secara luas digunakan untuk perbaikan tanah lunak pada konstruksi jalan raya. Saat ini, standar uji penetrasi (SPT) adalah metode yang paling populer digunakan untuk memeriksa kualitas dari tanah-semen di Cina (Liu, dkk, 2008). Metode resistivitas listrik dapat menjadi metode alternatif karena tidak merusak bahan dan lebih efektif untuk mengurangi biaya. Secara umum resin mempunyai sifat mekanis yang bagus, sifat daya rekat yang bagus dan sifat ketangguhan yang bagus, selain itu resin juga sangat mudah untuk didapatkan dan harganya juga sangat terjangkau. Penambahan resin kedalam campuran pasir dan semen diharapkan mampu memberi tambahan sifatsifat mekanis. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dilakukan penentuan besar resistivitas listrik dan porositas. 1

1. 2 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Menentukan nilai resistivitas campuran resin dengan pasir dan semen 2. Menentukan nilai porositas campuran resin dengan pasir dan semen 3. Melihat hubungan resistivitas dengan porositas, sehingga dengan penambahan resin ke dalam campuran pasir semen diharapkan nilai resistivitas sebanding dengan porositas.

1. 3 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan bermanfaat sebagai acuan penambahan resin dalam campuran pasir dan semen serta menambah sifat mekanisnya, sehingga bermanfaat bagi perencanaan pembangunan.

1. 4 Batasan Masalah Penelitian ini dibatasi pada penentuan nilai resistivitas pasir (butiran pasir)-semen-resin, yang nantinya akan dibandingkan dengan nilai porositas sampel. Sampel yang digunakan adalah pasir (butiran pasir) sementara semen yang digunakan adalah Semen Padang Portland tipe 1 dan resin yang digunakan adalah resin damar.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 Tinjauan Pustaka Penelitian mengenai pembuatan mortar dengan penambahan serbuk gergaji kayu jati, dimana pada penelitian tersebut di lihat seberapa besar pengaruh penambahan serbuk gergaji kayu jati (Tectona Grandis L.f) terhadap subsitusi berat pasir dan subsitusi berat semen pada mortar semen yang ditinjau dari kuat tekan, kuat tarik dan daya serap air. Dari hasil penelitian yang didapatkan oleh Setyawan (2006) yaitu adanya pengaruh terhadap kuat tekan, kuat tarik dan daya serap air dan ada perbedaan kuat tekan, kuat tarik maupun daya serap air karena adanya penambahan serbuk gergaji kayu jati. Penelitian sering dilakukan dengan menyelidiki sifat mekanik dari sementanah, sedangkan sifat dari resistivitas listrik tidak ditangani dengan baik. Dalam tulisan ini, sifat dari resistivitas listrik dari semen-tanah dibentuk kembali dan diselidiki. Hasil pengujian Liu, dkk, (2008) menunjukkan bahwa tahanan listrik tanah-semen naik dengan meningkatnya rasio campuran semen dan waktu pemeraman, sedangkan menurun dengan peningkatan kadar air, derajat kejenuhan dan rasio campuran air semen. Sebuah persamaan sederhana diberikan untuk memprediksi tahanan listrik tanah-semen di bawah kondisi waktu curing tertentu dan rasio air-semen. Hal ini menunjukkan bahwa tahanan listrik memiliki nilai sebanding dengan kuat tekan (elastisitas). Penelitian juga telah dilakukan mengenai resistivitas campuran antara semen dan resin dengan konsentrasi resin 10 ml, 40 ml, dan 60 ml. Resistivitas sampel campuran dengan nilai rasio air terhadap semen, diuji menggunakan Nanuira Resistivitymeter NRD 22T. Putra,

dkk (2010) memperlihatkan kenaikan nilai resistivitas terhadap peningkatan volume resin yang berada dalam campuran semen.

2. 2 Landasan Teori 2.2. 1 Pasir Pasir adalah bahan butiran alami halus yang terdiri dari batuan dan mineral. Komposisi pasir sangat bervariasi, tergantung pada sumber-sumber

lokal dan kondisi. Pasir merupakan agregat alami yang berasal dari letusan gunung berapi, sungai, dalam tanah dan pantai oleh karena itu pasir dapat digolongkan dalam tiga macam yaitu pasir galian, pasir laut dan pasir sungai. Seperti istilah yang digunakan oleh ahli geologi , partikel pasir memiliki rentang diameter dari 0,0625 mm (atau 1 / 16 mm, atau 62,5 mikrometer) sampai 2 milimeter yang disebut butiran pasir. Bila semakin besar ukuran kelasnya disebut sebagai pasir kerikil, dengan partikel mulai dari 2 mm sampai 64 mm (American Association of State Highway and Transportation Official 1953).

2.2. 2 Porositas Porositas adalah salah satu sifat material yang menyatakan ketersediaan ruang bagi hidrokarbon dalam suatu material. Dalam matematis, porositas dinyatakan dalam persen perbandingan antara volume pori dibanding dengan volume material. Porositas dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.1:

2.1

Berdasarkan Amyx porositas terbagi menjadi lima kategori, yaitu : 1. Original porosity (atau primary porosity) diartikan sebagai porositas yang terbentuk saat pembentukan batuan tersebut berlangsung. 2. Induced porosity (atau secondary porosity) diartikan sebagai porositas yang terbentuk setelah batuan tersebut terbentuk. Contoh induced porosity adalah rekahan (fracture) yang bisa terbentuk karena proses tektonik. Kemudian ada juga vugs (gerowong) yang terbentuk pada batuan karbonat karena larut oleh air/asam. 3. Porositas bersambung merupakan porositas yang saling berhubungan dan membentuk jalur pada ruang porinya sehingga depat memberikan aliran pada fluida dengan batasan tertentu. 4. Porositas potensial merupakan porositas yang dapat memberikan aliran pada fluida pada batasan tertentu tergantung dari ukuran pori. 5. Porositas efektif merupakan porositas yang dapat memberikan aliran bagi fluida bebas porositas efektif bukan merupakan porositas yang bersambung, dalam hal ini adalah porositas yang mempunyai permeabilitas. Berdasarkan ASTM C 642 90, porositas dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.2 :

2.2

Keterangan : = Porositas A = Pengukuran massa kering C = Pengukuran massa basah D = Pengukuran massa di dalam air

2.2. 3 Resistivitas Konduktivitas listrik adalah ukuran dari kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik. Jika suatu beda potensial listrik ditempatkan pada ujung-ujung sebuah konduktor, muatan-muatan bergeraknya akan berpindah, menghasilkan arus listrik. Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik dialirkan dalam batuan atau mineral oleh elektronelektron bebas tersebut. Aliran listrik ini juga dipengaruhi oleh sifat atau karakteristk masing-masing batuan yang dilewatinya. Salah satu sifat atau karakteristik batuan tersebut adalah resistivitas (tahanan jenis). Resistivitas adalah karakteristik bahan yang menunjukkan kemampuan bahan tersebut untuk menghantarkan arus listrik. Semakin besar nilai resistivitas suatu bahan maka semakin sulit bahan tersebut menghantarkan arus listrik. Begitu pula sebaliknya apabila nilai resistivitasnya rendah maka akan semakin mudah bahan tersebut menghantarkan arus listrik. Resistivitas mempunyai pengertian yang berbeda dengan resistansi (hambatan), dimana resistansi tidak hanya tergantung pada bahan tetapi juga bergantung pada faktor geometri atau bentuk bahan tersebut. Sedangkan resistivitas tidak bergantung pada faktor geometri.

Gambar 2. 1 Silinder konduktor

Gambar 2.1 memperlihatkan sebuah silinder konduktor yang diberikan beda potensial pada ujung-ujung-ujungnya, maka akan ada arus listrik yang mengalir di dalam silinder tersebut. Besarnya arus listrik yang mengalir tersebut tergantung pada suatu besaran yang disebut dengan resistansi listrik (R). Resistansi silinder konduktor pada Gambar 2.1 dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.3. 2.3 dimana adalah resistivitas (tahanan jenis) (m), L adalah panjang silinder konduktor (m), A adalah luas penampang silinder konduktor (m), R adalah resistansi (). Menurut hukum Ohm, resistansi R dirumuskan dengan Persamaan 2.4.

2.4

dimana R adalah resistansi (), V adalah beda potensial (volt), I adalah kuat arus (ampere). Dari kedua rumus tersebut didapatkan nilai resistivitas () dengan menggunakan Persamaan 2.5.

2.5

2.2. 4 Resin Damar Resin yang bersumber dari family dipterocarpaceae disekresikan melalui saluran damar, dan secara normal menetes melalui kulit kayu. Berdasarkan bentuknya, ada dua macam resin. Pertama adalah resin cair yang mengandung material resin dan minyak esensial (oleoresin), yang secara alami berwujud cair dan memiliki aroma yang jelas. Dalam literatur, resin jenis ini umumnya disebut oleoresin. Kedua adalah resin keras yang disebut damar ( Dipterocarpaceae), resin ini berbentuk padatan atau resin yang mudah pecah, yang merupakan hasil dari pengerasan dari eksudat yang diikuti dengan penguapan sebagian kecil didapat dari kandungan minyak esensialnya (Appanah dan Turnbull 1998).

2.2.4.1 Termoplastik dan Termosetting Resin

Termoplastik adalah bahan yang mempunyai sifat tidak tahan terhadap panas. Jika bahan jenis ini dipanaskan, maka akan menjadi lunak dan didinginkan akan mengeras. Proses tersebut dapat terjadi berulang kali, sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai bentuk melalui cetakan yang berbeda untuk mendapatkan produk bahan yang baru. Bahan yang termasuk termoplastik adalah jenis bahan plastik. Jenis plastik ini tidak memiliki ikatan silang antar rantai polimernya, melainkan dengan struktur molekul linear atau bercabang seperti yang terlihat pada Gambar 2.2.

(a)

(b)

Gambar 2. 2 Struktur polimer (a) linear (b) bercabang (Sumber: U.T. Haryanto 2010)

Polimer termoplastik memiliki sifat tidak tahan terhadap panas, jika dipanaskan akan melunak dan sebaliknya, mudah diregangkan, dapat didaur ulang, mudah larut dalam pelarut yang sesuai dan memiliki struktur molekul linear/bercabang. Contohnya adalah polietilena (botol plastik dan kabel), polivinilklorida (pipa air dan pipa plastik) dan polipropena (karung dan tali).

Termosetting adalah bahan yang mempunyai sifat tahan terhadap panas. Jika bahan ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak dapat dibentuk ulang kembali. Susunan bahan ini bersifat permanen pada bentuk cetak pertama kali (pada saat pembuatan). Bila bahan ini rusak/pecah, maka tidak dapat disambung atau diperbaiki lagi. Bahan termosetting memiliki ikatanikatan silang yang mudah dibentuk pada waktu dipanaskan. Hal ini membuatnya menjadi kaku dan keras. Semakin banyak ikatan silang pada bahan ini, maka semakin kaku dan mudah patah. Bila dipanaskan untuk kedua kalinya, maka akan menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan silang antar rantai.

Sifat polimer termosetting adalah keras dan kaku (tidak fleksibel), jika dipanaskan akan mengeras, tidak dapat dibentuk ulang (sukar didaur ulang) dan mempunyai ikatan silang antar rantai molekul. Contohnya adalah fitting lampu listrik dan steker listrik.

2.2.4.2 Sifat Resin

Resin yang digunakan dalam bahan komposit akan memerlukan sifat-sifat mekanik yang baik. Gambar 2.3 memperlihatkan kurva regangan dengan tegangan untuk suatu sistem resin ideal. Kurva untuk resin menunjukkan kekuatan puncak tinggi, kekakuan tinggi (ditunjukkan dengan kemiringan awal) dan regangan tinggi terhadap kegagalan (Ellyawan, Sitemap 2008).

Gambar 2. 3 Kurva tegangan vs regangan untuk resin ideal (Sumber: Ellyawan, Sitemap 2008) Di samping itu, resin juga memiliki daya rekat yang tinggi antara resin dan serat penguat diperlukan untuk apapun jenis sistem resin. Hal ini akan menjamin bahwa beban dipindahkan secara efisiensi dan akan menjaga pecahnya atau lepasnya ikatan serat dan resin ketika ditegangkan.

Ketangguhan adalah suatu ukuran dari ketahanan bahan terhadap propaganda retak, tetapi dalam komposit hal ini akan susah untuk diukur secara akurat. Bagaimanapun juga, kurva tegangan dan regangan yang dimiliki sistem resin menyediakan beberapa indikasi ketangguhan bahan. Sistem resin dengan regangan terhadap kegagalan yang rendah akan cenderung menciptakan komposit yang getas, dimana retak dapat mudah terjadi.

11

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3. 1 Waktu dan Lokasi Penenelitian Penelitian ini berlangsung dari bulan Agustus 2010 sampai Juni 2011 di Laboratorium Fisika Bumi dan Laboratorium Fisika Material Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Andalas.

3. 2 Alat dan Bahan Penelitian Alat-alat yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Pipa Paralon Pipa Paralon yang digunakan berdiameter 5 cm dengan panjang 10 cm di pilih agar lebih efisien dan hemat biaya, dengan jumlah sebanyak 60 buah. Paralon ini digunakan sebagai wadah sampel. 2. Elektroda Elektroda terbuat dari tembaga murni yang berguna untuk mengalirkan arus listrik ke dalam sampel. Tembaga merupakan konduktor (penghantar) yang mampu menghantarkan listrik dengan baik. Elektroda yang dibutuhkan adalah dua buah untuk satu buah pipa paralon. 3. Multimeter digital Multimeter digital digunakan sebanyak dua buah yang diatur sebagai voltmeter untuk mengukur tegangan dan sebagai amperemeter untuk mengukur arus listrik. 4. Neraca digital Digunakan untuk mengukur massa sampel.

11

5. Catu daya Catu daya sebagai sumber tegangan. 6. Oven Oven digunakan untuk mengeringkan sampel. 7. Panci Aluminium Panci Aluminium digunakan untuk tempat merebus sampel. 8. Tungku pemanas Tungku digunakan sebagai sumber pemanas untuk perebusan sampel. 9. Jangka Sorong Digunakan untuk mengukur panjang dan diameter sampel. . Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Pasir dengan ukuran diameter maksimal 1 mm. 2. Semen Padang Portland tipe 1. 3. Resin Damar digunakan sebagai bahan tambahan untuk campuran pasir semen, resin damar bisa didapatkan di Pasar Raya kota Padang. 4. Air digunakan sebagai pelarut, dimana menggunakan nilai FAS sebesar 0.5

3. 3 Prosedur Penelitian Dalam penelitian ini ada tiga prosedur yang harus dilakukan, yaitu pembuatan sampel, pengambilan data dan pengolahan data.

3.3. 1 Pembuatan Sampel Pembuatan sampel dilaksanakan dalam tiga tahap yaitu, pencampuran, pengadukan dan pencetakan :

3.3.1.1 Pencampuran Komposisi sampel yang terdiri dari pasir, semen dan resin dapat dilihat pada Tabel 3.1. Tabel 3. 1 Komposisi sampel Semen Resin Jumlah masing-masing sampel (gram) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 (gram) 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 (buah)

Pasir (gram)

80

3

60

3

40

3

20

3

3.3.1.2 Pengadukan Setelah dilakukan pencampuran bahan, dilakukan pengadukan secara manual pada campuran tersebut. Pengadukan paling lama dilakukan selama 3 menit dengan menggunakan sendok semen hingga sampel homogen.

3.3.1.3 Pencetakan Pencetakan sampel dilaksanakan setelah pencampuran dan pengadukan campuran bahan selesai dilakukan. Sampel dicetak dengan menggunakan paralon yang berukuran panjang 10 cm dan diameter 5 cm. Setelah selesai pencetakan, sampel di biarkan kering sampai berumur 28 hari.

3.3. 2 Pengambilan Data Data diambil dengan dua pengujian, yaitu uji resistivitas dan uji porositas : 3.3.2.1 Uji Resistivitas Uji resistivitas didapatkan pada ASTM G187-05 dengan cara-cara sebagai berikut : 1. Resistivitas sampel diuji dengan menggunakan probe dua elektroda seperti pada Gambar 3.1 :

Gambar 3. 1 Rangkaian probe dua-elektroda 2. Pengukuran panjang dan luas sampel yang dilewati arus. Panjang sampel diukur dengan menggunakan jangka sorong, sampel diukur sebanyak enam kali, lalu data yang didapat dihitung rata-ratanya dari panjang sampel yang telah diukur. Luas sampel didapat dari permukaan sampel yang berbentuk lingkaran, untuk mendapatkan luasnya dengan cara mengukur diameter sampel.

3. Pengujian dilakukan dengan melewatkan aliran arus ke dalam sampel melalui dua elektroda yang telah disesuaikan dengan wadah sampel. 4. Diukur arus yang dihasilkan dengan variasi tegangan. 5. Nilai resistivitas dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.5 3.3.2.2 Uji Porositas Uji porositas didapatkan pada ASTM C 642-90 dengan cara-cara sebagai berikut : 1. Pengukuran massa kering Sampel dikeringkan dalam pemanggang (oven) pada temperatur 100C sampai 110C, minimal 24 jam dan didinginkan hingga mencapai suhu kamar, ditimbang sebagai massa A. 2. Pengukuran massa basah Masukkan sampel ke dalam air, lalu wadah ditutup dan direbus selama 5 jam. Setelah mendidih, sampel didinginkan. Biarkan sampel dingin secara alami selama 14 jam hingga temperatur mencapai suhu kamar. Bersihkan uap yang ada pada permukaan sampel dengan handuk dan ditimbang sebagai massa C. 3. Pengukuran massa didalam air Ikat sampel dengan sebuah kawat dan masukkan dalam air yang telah dimasukkan dalam wadah dengan posisi sampel berada ditengah-tengah (tidak berada di dasar wadah), lalu timbang sebagai massa D. 4. Porositas dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.2

3.3. 3 Pengolahan Data Pengolahan data untuk uji resistivitas dan porositas dapat dilihat pada Lampiran 2 dan Lampiran 3.

3. 4 Jadual Penelitian Untuk menyelesaikan tugas akhir, kegiatan yang dilakukan selama penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.2 : Tabel 3. 2 Jadual penelitian Bulan Kegiatan Aug Studi literatur Penulisan proposal Sidang proposal Pengambilan data dan analisis Penulisan hasil, analisa, kesimpulan dan saran Sidang tugas akhir Sep Okt Nov Des Jan Feb Mar Apr Mei Jun

17

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASANData hasil penelitian yang dihasilkan adalah nilai resistivitas dan porositas dari percobaan yang dilakukan terhadap masing-masing sampel. Percobaan dilakukan sebanyak tiga kali pada masing-masing sampel. Sebelum didapatkan nilai resistivitas, terlebih dahulu ditentukan nilai resistansi dengan mengukur arus dan potensial dari sampel. Langkah untuk mendapatkan nilai resistansi, resistivitas dan porositas sampel berturut-turut dapat dilihat pada Lampiran 1, Lampiran 2 dan Lampiran 3. Dalam penelitian ini yang diteliti adalah hubungan resistivitas dan porositas terhadap massa pasir dan massa resin, serta hubungan resistivitas terhadap porositas.

4. 1 Resistivitas Dari data yang diperoleh pada pengujian resistivitas, ditentukan hubungan resistivitas terhadap penambahan massa pasir dan hubungan resistivitas terhadap penambahan massa resin.0.045 resistivitas (m) 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0 20 40 60 80 100 massa pasir (gr) massa resin (gr) 0 10 20 30 40

Gambar 4. 1 Grafik hubungan resistivitas dan massa pasir

17

Berdasarkan Gambar 4.1, hubungan antara resistivitas terhadap massa pasir untuk berbagai massa resin menunjukkan bahwa nilai resistivitas terkecil yaitu 0,020 m dihasilkan oleh campuran pasir-semen dengan massa pasir 80 gr pada massa resin 40 gr, sedangkan nilai resistivitas terbesar yaitu 0,040 m dengan massa pasir 60 gram pada massa resin 0 gr. Gambar 4.1 juga memperlihatkan penurunan nilai resistivitas yang cukup besar dengan penambahan massa pasir 40 gr, 60 gr, dan 80 gr pada massa resin 20 gr, 30 gr, dan 40 gr. Kenaikan resistivitas sebesar 0,004 m juga terlihat pada sampel dengan penambahan massa pasir 40 gr dan 60 gr pada massa resin 0 gr dan kenaikan sebesar 0,007 m dengan penambahan massa pasir 40 gr, 60 gr, dan 80 gr pada massa resin 10 gr.0.045 resistivitas (m) 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0 10 20 30 40 50 massa resin (gr) massa pasir (gr) 80 60 40 20

Gambar 4. 2 Grafik hubungan resistivitas dan massa resin

Secara umum, pada Gambar 4.2, terlihat bahwa nilai resistivitas mengalami penurunan dengan diberikan penambahan massa resin. Penurunan nilai resistivitas terbesar pada massa pasir 40 gr yaitu 0,012 m dengan penambahan massa resin 10 gr. Dari data pengujian, penambahan massa pasir dan massa resin menurunkan nilai resistivitas campuran pasir-semen. Nilai yang dihasilkan dari

hasil pengujian resistivitas campuran pasir-semen berada dalam rentang 0,0200,040 m. Hasil ini memperlihatkan nilai yang berbeda jauh dengan resistivitas material asalnya, yaitu pasir dengan resistivitas 1-1000 m dan resin dengan resistivitas 2-105 m. Faktor penambahan massa pasir dan massa resin yang besar dalam pembuatan campuran pasir-semen menghasilkan nilai yang berbeda-beda, seperti sampel dengan massa pasir 80 gr, massa semen 60 gr dan massa resin 0 gr dengan nilai resistivitas 0,039 m, sedangkan pada sampel dengan massa pasir 80 gr, massa semen 60 gr dan massa resin 40 gr, didapatkan nilai resistivitas sebesar 0,020 m. Dengan bertambahnya massa resin yang diberikan pada campuran pasir-semen, maka nilai resistivitas dari campuran pasir-semen akan semakin kecil. Resin damar mempunyai sifat dielektrik yang menyebabkan resin kurang bagus untuk menghantarkan arus listrik. Secara umum dari Gambar 4.1 dan 4.2, dinyatakan nilai resistivitas semakin menurun dengan semakin bertambahnya massa resin, sedangkan penambahan massa pasir pada bahan tidak

memperlihatkan pola yang baik terhadap nilai resistivitas.

4. 2 Porositas Dari data yang diperoleh pada pengujian porositas, ditentukan hubungan porositas terhadap penambahan massa pasir dan hubungan porositas terhadap penambahan massa resin.

70 Porositas (%) 60 50 40 30 20 0 20 40 massa pasir (gr) 60 80

massa resin (gr)0 10 20 30 40

Gambar 4. 3 Grafik hubungan porositas dan massa pasir Berdasarkan Gambar 4.3, didapatkan nilai porositas terbesar yaitu 69 % dengan penambahan massa pasir 20 gr pada massa resin 20 gr, sedangkan nilai porositas terkecil sebesar 27 % dengan penambahan massa pasir 60 gr pada massa resin 0 gr. Secara umum nilai porositas campuran pasir-semen turun dengan bertambahnya massa pasir pada campuran pasir-semen. Penurunan nilai porositas terbesar didapatkan pada massa pasir 20-60 gr dengan penurunan nilai porositas sebesar 29 % pada massa resin 0 gr, dan terjadi kenaikan nilai porositas pada sampel dengan massa pasir 80 gr.

70 60 Porositas(%) 50 40 30 20 10 0 0 10 20 Massa Resin (gr) 30 40

massa pasir (gr)80 60 40 20

Gambar 4. 4 Grafik hubungan porositas dan massa resin

Gambar 4.4 memperlihatkan hubungan antara porositas terhadap massa resin, dimana secara umum terlihat bahwa nilai porositas naik dengan bertambahnya massa resin. Nilai porositas akan naik hingga penambahan massa resin 20 gr dan menurun atau konstan setelah diberikan penambahan massa resin sampai 40 gr. Perbedaan pola hubungan porositas terhadap massa resin terlihat pada sampel dengan massa pasir 80 gr dan massa resin 30 gr, dimana terlihat penurunan nilai porositas yang sangat jauh. Dari data pengujian porositas, penambahan massa pasir dan massa resin menghasilkan nilai porositas semakin kecil dengan bertambahnya massa pasir. Nilai porositas semakin besar dengan penambahan massa resin 0-20 gr dan menurun atau terdapat perbedaan yang kecil dengan penambahan massa resin 2040 gr. Terjadinya penurunan nilai porositas saat diberi penambahan massa pasir disebabkan oleh pasir mempunyai massa jenis yang lebih berat, ketika dicampur dengan partikel lain pasir lebih mudah mengendap, sehingga membuat pori-pori yang terbentuk lebih kecil. Kenaikan porositas yang terjadi pada saat diberi penambahan massa resin juga disebabkan oleh massa jenis resin yang lebih ringan dan ketika dicampur dengan partikel lain, resin tidak mudah untuk mengendap atau menekan partikel lain yang dicampur, sehingga pori-pori yang terbentuk lebih besar. Tetapi ada perbedaan dengan porositas yang diberi penambahan massa resin lebih dari 20 gr, porositas terlihat menurun yang kemungkinan disebabkan oleh massa resin yang diberikan mulai jenuh dan akhirnya resin mengendap sehingga pori-pori yang terbentuk lebih kecil.

4. 3 Hubungan Resistivitas terhadap Porositas Dari data yang diperoleh dari resistivitas dan porositas, ditentukan hubungan resistivitas terhadap porositas.

0.040 0.035 resistivitas (m) 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.000 20 30 40 50 60 70 porositas (%)

Gambar 4. 5 Grafik hubungan resistivitas dan porositas

Dari data yang diplot pada Gambar 4.5, terlihat bahwa sejumlah titik berdempet dan dijadikan untuk melihat hubungan antara resistivitas dengan porositas, sedangkan titik yang berada di luar (cendrung tidak berdempet) dianggap sebagai error. Secara umum nilai resistivitas meningkat dengan semakin besarnya nilai porositas. Peningkatan nilai resistivitas disebabkan pori-pori yang terbentuk pada sampel semakin besar, sehingga arus listrik yang mengalir ke sampel jadi semakin lambat. Untuk melihat hubungan antara resistivitas dan porositas yang lebih jelas, diperlukan lebih banyak data.

BAB V KESIMPULAN

5. 1 Kesimpulan Dari pengujian resistivitas dan porositas campuran pasir-semen-resin, dengan komposisi massa pasir 20 gr, 40 gr, 60 gr, 80 gr, massa semen tetap 60 gr, dan massa resin 0 gr, 10 gr, 20 gr, 30 gr, 40 gr didapatkan kesimpulan : 1. Nilai resistivitas terbesar dihasilkan 0,040 m pada campuran pasir 60 gr dan resin 0 gr, resistivitas terkecil dihasilkan 0,020 m pada campuran pasir 40 gr dan resin 40 gr. Penambahan massa pasir pada bahan tidak memperlihatkan pola yang baik terhadap nilai resistivitas, sedangkan nilai resistivitas turun dengan semakin bertambahnya massa resin. 2. Nilai porositas terbesar adalah 69 % pada campuran pasir 20 gr dan resin 20 gr, porositas terkecil adalah 27 % pada campuran pasir 60 gr dan resin 0 gr. Nilai porositas turun dengan bertambahnya massa pasir 20-80 gr, dan naik dengan bertambahnya massa resin 0-20 gr, lalu porositas menurun dengan penambahan massa resin 20-40 gr. 3. Nilai resistivitas meningkat dengan bertambahnya nilai porositas, namun diperlukan data yang lebih banyak untuk menguatkan hubungan tersebut.

5. 2 Saran Berdasarkan hasil penelitian, terlihat hubungan resistivitas dan porositas meningkat, tapi masih memperlihatkan hubungan yang kurang bagus. Untuk itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut seperti, memberikan batasan variasi massa resin atau menambahkan metode pengujian yang lain seperti uji tekan dan uji tarik, agar hasil yang didapatkan lebih bagus atau memperlihatkan hubungan yang bagus.

DAFTAR KEPUSTAKAANAlonso, M. dan E.J. Finn. 1980. Dasar-Dasar Fisika Universitas. Jakarta : Penerbit Erlangga. Appanah, S. and Turnbull J. M., 1998, A Review of Diptecocarps : Taxonomy, Ecology and silviculture. Bogor : Centre for international foresty Research. ASTM (2005) American Society for Testing and Materials G187-05 Standard test method for measurement of soil resistivity using the two-electrode soil box method. ASTM (1990) American Society for Testing and Materials C642-90 Standard test method for specific gravity, absorption, and voids in hardened concrete . Liu, S.Y., Du, Y.J., Han, L.H., dan Gu, M.F., 2008, Experimental study on the electrical resistivity of soilcement admixtures. Environmental Geology 54 : 1227-1233 Poehland, B.L., Carta, B. K., Francis, T.A., Hyland, L. J., Allaudeen, H. S. and Troupe, N., 1987, In-vitro Antiviral Activity of Dammar Ressin Triterpenoids. Jurnal at Natural Product 50 : 706-713 Putra, A., Handayani, G., Satira, S. dan Nugraha, N., 2010, Resistivitas Campuran Semen dan Resin sebagai Bahan Kedap Air. Prosiding Seminar dan Rapat Tahunan BKS-PTN Wilayah Barat ke-23 : 338341 Setyawan, B. M. I.,2006, Pengaruh Penambahan Serbuk Gergaji Kayu Jati (Tectona Grandis L.F) Pada Mortar Semen Ditinjau Dari Kuat Tekan, Kuat Tarik Dan Daya Serap Air.Teknik Sipil. Semarang : Universitas Negeri Semarang. Ellyawan, 2008, www.ellyawan.dosen.akprind.ac.id (22 november 2010) id.wikipedia.org/wiki/Semen (22 november 2010) www.apa-itu-porositas.com (29 oktober 2010) www.tatang-wibawa.com/sifat-semen (22 november 2010) www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-polimer/klasifikasi-polimer/polimertermoplastik-dan-termosetting (22 november 2010) www.wikipedia.org/wiki/pasir (16 oktober 2010)

Lampiran 1 Penentuan Nilai Resistansi Sampel A1 I (mA) V (volt) 2 3 3.4 6 4.7 9 6 12 7.2 15 8.5 18 9.7 21 11 24 12.3 27 13.7 30

A140 30 V (volt) 20 10 0 0 5 I (mA) 10 15 y = 2.3399x - 1.8679 R = 0.9998

Sampel A2 I (mA) 2.0 3.5 4.7 6.0 7.3 8.7 9.8 11.0 12.5 13.8 V (volt) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

A240 30 V (volt) 20 10 0 0 5 I (mA) 10 15 y = 2.3173x - 1.876 R = 0.9995

Sampel A3 I (mA) 2.0 3.5 4.8 6.3 7.6 9.1 10.6 12.1 13.3 14.8 V (volt) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

A340 30 V (volt) 20 10 0 0 5 10 I (mA) 15 20 y = 2.1085x - 1.2323 R = 0.9997

Lampiran 2 Pengolahan Data Nilai Resistivitas Nama Sampel A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F1 F2 F3 G1 G2 G3 H1 H2 H3 I1 I2 I3 J1 J2 J3 K1 K2 K3 L1 L2 L3 M1 Pasir (gr) 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 40 40 40 40 40 40 40 Semen (gr) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 Resin (gr) 0 0 0 10 10 10 20 20 20 30 30 30 40 40 40 0 0 0 10 10 10 20 20 20 30 30 30 40 40 40 0 0 0 10 10 10 20 L (m) 0.058 0.058 0.060 0.060 0.066 0.068 0.065 0.068 0.073 0.066 0.064 0.073 0.080 0.081 0.079 0.041 0.039 0.037 0.057 0.059 0.059 0.063 0.064 0.064 0.069 0.072 0.065 0.074 0.080 0.079 0.038 0.034 0.039 0.053 0.052 0.056 0.054 A (m) 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 R () 2.399 2.317 2.108 2.452 2.570 1.589 1.695 1.644 1.633 1.670 1.672 1.681 1.635 1.570 1.597 1.489 1.696 1.488 1.699 1.823 1.637 1.669 1.696 1.612 1.764 1.649 1.817 1.575 1.549 1.544 1.317 1.598 1.426 1.568 1.232 1.604 1.443 (m) 0.041 0.040 0.035 0.041 0.039 0.023 0.026 0.024 0.022 0.025 0.026 0.023 0.020 0.019 0.020 0.036 0.043 0.040 0.030 0.031 0.028 0.026 0.027 0.025 0.026 0.023 0.028 0.021 0.019 0.020 0.035 0.047 0.037 0.030 0.024 0.029 0.027

M2 M3 N1 N2 N3 O1 O2 O3 P1 P2 P3 Q1 Q2 Q3 R1 R2 R3 S1 S2 S3 T1 T2 T3

40 40 40 40 40 40 40 40 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60

20 20 30 30 30 40 40 40 0 0 0 10 10 10 20 20 20 30 30 30 40 40 40

0.057 0.053 0.063 0.064 0.060 0.077 0.072 0.067 0.036 0.037 0.040 0.042 0.045 0.047 0.042 0.042 0.045 0.052 0.054 0.057 0.066 0.064 0.067

0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

1.525 1.501 1.666 1.66 1.719 1.397 1.39 1.468 1.286 1.422 1.202 1.581 1.454 1.455 1.276 1.650 1.359 1.539 1.598 1.586 1.542 1.652 1.580

0.027 0.028 0.026 0.026 0.029 0.018 0.019 0.022 0.036 0.038 0.030 0.038 0.032 0.031 0.030 0.039 0.030 0.030 0.030 0.028 0.023 0.026 0.024

Lampiran 3 Pengolahan Data Nilai Porositas Pasir (gr) 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 40 40 40 40 40 40 40 Semen (gr) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 Resin (gr) 0 0 0 10 10 10 20 20 20 30 30 30 40 40 40 0 0 0 10 10 10 20 20 20 30 30 30 40 40 40 0 0 0 10 10 10 20 A (gr) 156 156 161 145 155 159 146 154 165 155 152 172 170 174 169 113 109 102 133 139 136 141 142 143 143 153 137 154 170 164 97 84 97 120 113 126 111 C (gr) 186 190 192 180 194 198 185 196 209 189 185 209 215 220 215 131 125 116 168 176 173 178 181 181 181 196 174 193 216 206 119 104 119 153 146 161 146 D (gr) 95 93 97 98 102 108 103 110 115 106 100 111 118 132 126 67 65 61 93 97 96 103 105 105 107 116 102 116 128 123 64 57 65 87 84 91 87

Sampel A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F1 F2 F3 G1 G2 G3 H1 H2 H3 I1 I2 I3 J1 J2 J3 K1 K2 K3 L1 L2 L3 M1

(%) 33 35 33 43 42 43 48 49 47 41 39 38 46 52 52 28 27 25 47 47 48 49 51 50 51 54 51 51 52 51 40 43 41 50 53 50 59

M2 M3 N1 N2 N3 O1 O2 O3 P1 P2 P3 Q1 Q2 Q3 R1 R2 R3 S1 S2 S3 T1 T2 T3

40 40 40 40 40 40 40 40 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60

20 20 30 30 30 40 40 40 0 0 0 10 10 10 20 20 20 30 30 30 40 40 40

116 110 127 131 122 147 143 133 79 80 86 84 94 94 81 80 88 95 97 103 120 124 124

152 145 166 171 158 190 184 172 104 104 113 112 124 127 109 108 123 125 127 136 156 161 159

91 87 101 103 95 117 112 102 60 61 65 67 75 77 68 67 73 79 80 83 96 100 99

59 60 60 59 57 59 57 56 57 56 56 62 61 66 68 68 70 65 64 62 60 61 58