PL 2 Pembahasan Maju 2
-
Upload
joseph-maurib-siregar -
Category
Documents
-
view
227 -
download
0
description
Transcript of PL 2 Pembahasan Maju 2
2.4 Pengolahan Data dan Pembahasan
2.4.1 Pengolahan Data dan Pembahasan Permeabilitas
2.4.1.1 Data Hasil Pengujian
Tabel 2.1 : Data Hasil Pengujian Permeabilitas
No
.
Tekanan Waktu Panjang Permeabilitas
(cm . ka/cm2) (menit) (cm) ( mlmenit )
1 3,7 0,583 5,04 220
2.4.1.2 Perhitungan Data Hasil Pengujian Permeabilitas
P= V x Hρ x A x t
¿ 2000 ml x5,04 cm3,7cm. ka /cm2 . ka x19,625 cm2 x 0,583 menit
¿238,11 mlmenit
2.4.1.3 Pembahasan Data Hasil Pengujian Permeabilitas
Pada PL 1 gambar 1.1 tentang grafik pengaruh kadar air terhadap permeabilitas
dijelaskan bahwa permeabilitas pasir cetak akan meningkat seiring penambahan kadar air.
Ketika kadar air bertambah, maka permeabilitas pasir cetak meningkat. Hal ini dikarenakan
ketika kadar air ditambah, bentonite mulai teraktifasi hingga titik maksimal, dimana
permeabilitasnya juga maksimal. Namun saat kadar air ditambah terus, permeabilitasnya
cenderung menurun, karena ketika kadar air masih bertambah terus, air menjadi air bebas.
Hal ini menyebabkan terisinya rongga hingga menyebabkan permeabilitas cenderung
menurun.
Dari hasil pengujian didapat permeabilitas 220ml
menit . Hal ini menunjukkan bahwa
pasir cetak dalam tabung mampu mengalirkan 220 ml udara per menit. Sedangkan
berdasarkan perhitungan permeabilitas yang diperoleh adalah 238,11ml
menit . Hasil pengujian
menyimpang dari perhitungan teori dikarenakan distribusi besar butir pasir cetak yang
terbentuk adalah heterogen. Oleh sebab itu bidang kontak antar butiran pasir menjadi lebih
luas sehingga permeabilitasnya rendah. Dan juga karena dilakukan pemadatan dari spesimen
yang mengakibatkan jarak antar butiran pasir menjadi semakin rapat dan padat sehingga
menyebabkan permeabilitasnya menurun.
2.4.2 Grafik Pengaruh Kadar Air dan Kadar Pengikat Terhadap Permeabilitas Data
Antar Kelompok
Tabel 2.2 : Data Pengujian Permeabilitas Antar Kelompok
Kadar Air Kadar Pengikat Permeabilitas
3 % 6 % 240
4 % 6 % 240
5 % 6 % 225
6 % 6 % 220
3 % 8 % 215
4 % 8 % 220
5 % 8 % 218
6 % 8 % 150
2% 4% 6% 8%0
50
100
150
200
250
300
Bentonit 8 %Bentonit 6 %
Kadar Air (%)
Perm
eabi
litas
(ml⁄m
enit)
Grafik 2.1 : Pengaruh Kadar Air dan Kadar Pengikat Terhadap Permeabilitas
Grafik di atas menjelaskan tentang pengaruh prosentase kadar air terhadap
permeabilitas pasir cetak pada kandungan bentonit tertentu.
Berdasarkan dasar teori, semakin besar kadar bentonite maka permeabilitas akan
semakin rendah dikarenakan bentonite akan mengisi rongga antar pasir cetak. Kemudian
ketika kadar air bertambah, maka permeabilitas pasir cetak meningkat. Hal ini dikarenakan
ketika kadar air ditambah, bentonite mulai teraktifasi hingga titik maksimal, dimana
permeabilitasnya juga maksimal. Namun saat kadar air ditambah terus, permeabilitasnya
cenderung menurun, karena ketika kadar air masih bertambah terus, air menjadi air bebas.
Dapat dilihat bahwa kecenderungan permeabilitas pasir cetak dengan kadar bentonite
6 % lebih besar dari permeabilitas pasir cetak dengan kadar bentonite 8 %. Hal ini sudah
sesuai dengan dasar teori bahwa semakin besar kadar bentonite maka permeabilitas akan
semakin rendah dikarenakan bentonite akan mengisi rongga antar pasir cetak. Pada grafik
pengaruh kadar air terhadap permeabilitas pada data antar kelompok terhadap penyimpangan
pada kadar air 3 % dan 4 % dengan kadar bentonite 6 % di mana keduanya memiliki
permeabilitas yang sama yaitu 240 ml/menit. Hal ini dikarenakan dimungkinkan juga ada
faktor - faktor yang lain, yaitu distribusi besar butir pasir cetak yang heterogen, yang
menyebabkan sudut kontak antar butiran pasir menjadi lebih besar sehingga permeabilitasnya
rendah.
2.4.3 Pengolahan Data dan Pembahasan Kekuatan
2.4.3.1 Data Hasil Pengujian
1. Kekuatan Tekan
Tabel 2.3 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Tekan Basah
No.KekuatanTekan( N
cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2
1 7,0 6,766667 0,233333 0,054444
2 6,5 6,766667 -0,26667 0,071111
3 6,8 6,766667 0,033333 0,001111
Σ 20,3 0 0,126667
Tabel 2.4 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Tekan Kering
No.KekuatanTekan( N
cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2
1 10,2 10,23333 -0,0333 0,0011
2 10,4 10,23333 0,1667 0,0278
3 10,1 10,23333 -0,1333 0,0178
Σ 30,7 0 0,046667
2. Kekuatan Geser
Tabel 2.5 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Geser Basah
No.KekuatanGeser( N
cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2
1 3,1 3,2000 -0,1000 0,0100
2 3,1 3,2000 -0,1000 0,0100
3 3,4 3,2000 0,2000 0,0400
Σ 9,6 0 0,0600
Tabel 2.6 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Geser Kering
No.KekuatanGeser( N
cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2
1 4,4 4,3000 0,1000 0,0100
2 4,3 4,3000 0,0000 0,0000
3 4,2 4,3000 -0,1000 0,0100
Σ 12,9 0 0,0200
3. Kekuatan Tarik
Tabel 2.7 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Basah
No.Kekuatan Tarik ( N
cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2
1 0,6 0,7000 -0,1000 0,0100
2 0,9 0,7000 0,2000 0,0400
3 0,6 0,7000 -0,1000 0,0100
Σ 2,1 0 0,0600
Tabel 2.8 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Kering
No.Kekuatan Tarik ( N
cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2
1 0,8 0,8000 0,0000 0,0000
2 0,8 0,8000 0,0000 0,0000
3 0,8 0,8000 0,0000 0,0000
Σ 2,4 0 0,0000
2.4.3.2 Perhitungan Data Hasil Pengujian Kekuatan
1. Kekuatan Tekan
Kekuatan Tekan Basah
- Kekuatan Rata - rata
X=ΣXn
¿ 20,33
¿6,767
- Simpangan Baku
δ=√ Σ ( X−X )2
n−1
¿√ 0,1266672
¿0,251661
- Simpangan Baku Rata - rata
δ= δ√n
¿ 0,251661√3
¿0,145297
- Kesalahan Relatif
KR= δX
¿ 0,1452976,767
¿0,021471
α=KR x100 %
¿0,021471 x100 %
¿2,15 %
db=n−1
¿3−1
¿2
t ( α2
;db)=9,92484
- Interval
X−( t( α2
;db)δ)< X< X+( t( α2
;db)δ)6,767−(9,92484 x 0,145297 )<X<6,767+ (9,92484 x0,145297 )
5,32495<X<8,209
Kekuatan Tekan Kering
- Kekuatan Rata - rata
X=ΣXn
¿ 30,73
¿10,23
- Simpangan Baku
δ=√ Σ ( X−X )2
n−1
¿√ 0,0466672
¿0,152753
- Simpangan Baku Rata - rata
δ= δ√n
¿ 0,152753√3
¿0,088192
- Kesalahan Relatif
KR= δX
¿ 0,08819210,23
¿0,008621
α=KR x100 %
¿0,008621 x100 %
¿0,8621 %
db=n−1
¿3−1 = 2
t ( α2
;db)=22,32712
- Interval
X−( t( α2
;db)δ)< X< X+( t( α2
;db)δ )10,23− (22,32712 x 0,088192)< X<10,23+(22,32712 x 0,088192 )
8,261<X<12,1991
Uji T
Hipotesa
1. Daerah Terima, H0 : μ1 = μ2
2. Daerah Tolak, H1 : μ1≠ μ2
Daerah Kebebasan, db = n1 + n2 - 2 = 4
Tingkat Kesalahan, α = 5 %
Dari tabel Uji T didapat, t ( α2
;db) = 2,77645
t hitung=X1−X 2
√ [ (n1−1 ) δ12+(n2−1 ) δ2
2 ][ 1n1
+ 1n2 ]
n1+n2−2
¿ 6,767−10,23
√ [2 (0,06333 )2+2 (0,02333 )2 ][ 13+ 1
3 ]3+3−2
¿ −3,4630,16996
¿−20,3754
-2,7764 2,7764
Dari grafik Uji T diatas dapat diambil kesimpulan bahwa nilai H1 berada didaerah
tolak yang berarti terdapat perbedaan antara data kekuatan tekan kering dan basah (μ1≠ μ2)
dimana kekuatan tekan kering diberikan perlakuan panas.
2. Kekuatan Geser
Kekuatan Geser Basah
- Kekuatan Rata - rata
X=ΣXn
¿ 9,63
¿3,2
- Simpangan Baku
δ=√ Σ ( X−X )2
n−1
¿√ 0,062
¿0,173205
- Simpangan Baku Rata - rata
δ= δ√n
¿ 0,173205√3
¿0,1
- Kesalahan Relatif
KR= δX
¿ 0,13,2
¿0,03125
α=KR x100 %
¿0,03125 x 100 %
¿3,125 %
db=n−1
¿3−1
¿2
t ( α2
;db)=9,92484
- Interval
X−( t( α2
;db)δ)< X< X+( t( α2
;db)δ)3,2− (9,92484 x0,1 )< X<3,2+ (9,92484 x0,1 )
2.2075<X<4,1925
Kekuatan Geser Kering
- Kekuatan Rata - rata
X=ΣXn
¿ 12,93
¿4,3
- Simpangan Baku
δ=√ Σ ( X−X )2
n−1
¿√ 0,022
¿0,1
- Simpangan Baku Rata - rata
δ= δ√n
¿ 0,1√3
¿0,057735
- Kesalahan Relatif
KR= δX
¿ 0,0577354,3
¿0,013427
α=KR x100 %
¿0,013427 x100 %
¿1,34 %
db=n−1
¿3−1
¿2
t ( α2
;db)=22,32712
- Interval
X−( t( α2
;db)δ)< X< X+( t( α2
;db)δ)4,3−(22,32712 x 0,057735 )<X<4,3+(22,32712 x0,057735 )
3,0109<X<5,5891
Uji T
Hipotesa
1. Daerah Terima, H0 = μ1 = μ2
2. Daerah Tolak, H1 = μ1≠ μ2
Daerah Kebebasan, db = n1 + n2 - 2 = 4
Tingkat Kesalahan, α = 5 %
Dari tabel Uji T didapat, t ( α2
;db) = 2,77645
t hitung=X1−X 2
√ [ (n1−1 ) δ12+(n2−1 ) δ2
2 ][ 1n1
+ 1n2 ]
n1+n2−2
¿ 3,2−4,3
√ [2 (0,173205 )2+2 (0,1 )2 ][ 13+ 1
3 ]4
¿ −1,10,11547
¿−9,5263
-2,77645 2,77645
Dari grafik Uji T diatas dapat diambil kesimpulan bahwa nilai H1 berada
didaerah tolak yang berarti terdapat perbedaan kekuatan geser kering dan basah (μ1≠
μ2) dimana kekuatan kering diberikan perlakuan panas.
3. Kekuatan Tarik
Kekuatan Tarik Basah
- Kekuatan Rata - rata
X=ΣXn
¿ 2,13
¿0,7
- Simpangan Baku
δ=√ Σ ( X−X )2
n−1
¿√ 0,062
¿0,173205
- Simpangan Baku Rata - rata
δ= δ√n
¿ 0,173205√3
¿0,1
- Kesalahan Relatif
KR= δX
¿ 0,10,7
¿0,142857
α=KR x100 %
¿0,142857 x100 %
¿14,286 %
db=n−1
¿3−1
¿2
t ( α2
;db)=4,30265
- Interval
X−( t( α2
;db)δ)< X< X+( t( α2
;db)δ)0,7−(4,30265 x 0,1 )< X<0,7+ (4,30265 x0,1 )
0,2697< X<1,1303
Kekuatan Tarik Kering
- Kekuatan Rata - rata
X=ΣXn
¿ 2,43
¿0,8
- Simpangan Baku
δ=√ Σ ( X−X )2
n−1
¿√ 02
¿0
- Simpangan Baku Rata - rata
δ= δ√n
¿ 0√3
¿0
- Kesalahan Relatif
KR= δX
¿ 00,8
¿0
α=KR x100 %
¿0 x100 %
¿0%
db=n−1
¿3−1
¿2
t ( α2
;db)=0
- Interval
X−( t( α2
;db)δ)< X< X+( t( α2
;db)δ)0,8−(0 x0 )< X<0,8+(0 x 0 )
0,8< X<0,8
Uji T
Hipotesa
1. Daerah Terima, H0 = μ1 = μ2
2. Daerah Tolak, H1 = μ1≠ μ2
Daerah Kebebasan, db = n1 + n2 - 2 = 4
Tingkat Kesalahan, α = 5 %
Dari tabel Uji T didapat, t ( α2
;db) = 2,77645
t hitung=X1−X 2
√ [ (n1−1 ) δ12+(n2−1 ) δ2
2 ][ 1n1
+ 1n2 ]
n1+n2−2
¿ 0,7−0,8
√ [2 (0,173205 )2+2 (0 )2 ][ 13+ 1
3 ]4
¿ −0,10,1 = -1
-2,77645 2,77645
Dari grafik Uji T diatas dapat diambil kesimpulan bahwa nilai H0 berada didaerah
terima yang berarti terdapat persamaan antara kekuatan tarik kering dan basah.
2.4.3.3 Pembahasan Kekuatan Data Kelompok
1. Kekuatan Tekan
a. Kekuatan Tekan Basah
Kekuatan tekan basah akan meningkat pada pasir cetak seiring bertambahnya
kadar air karena bentonite akan teraktifasi hingga titik maksimal kekuatan basahnya.
Namun setelah bentonite habis teraktifasi oleh air dan kadar air bertambah, maka
kekuatan tekan basahnya akan menurun.
Pada dasar teori telah dibahas bahwa standar kekuatan tekan basah adalah 5 - 22
psi atau 3,447 N
cm2 - 15,168N
cm2 . Sedangkan pada hasil pengujian kekuatan tekan
basahnya adalah 6,7667N
cm2 . Dapat disimpulkan hasil pengujian kekuatan tekan basah
telah memenuhi standar.
b. Kekuatan Tekan Kering
Pada kekuatan tekan kering, seiring bertambahnya kadar air dan bentonite tetap
maka kekuatan tekan keringnya meningkat. Hal ini disebabkan seiring bertambahnya
kadar air maka bentonite mulai teraktifasi sehingga kekuatan keringnya meningkat
ketika kadar air bertambah lagi karena diberi perlakuan panas.
Pada dasar teori telah dibahas bahwa standar kekuatan tekan kering adalah 20 psi
– 250 psi atau 13,789 N
cm2 - 172,37N
cm2 . Sedangkan pada hasil pengujian, kekuatan
tekan keringnya adalah 10,233 N
cm2 . Dapat disimpulkan hasil pengujian kekuatan tekan
kering tidak memenuhi standar. Hal ini dikarenakan terjadi penguapan yang lambat
antara permukaan spesimen dan tengah spesimen. Pada permukaan spesimen,
penguapan yang terjadi lebih cepat dikarenakan perpindahan panas yang terjadi antara
dinding - dinding dapur listrik dengan permukaan adalah radiasi, yang mana lebih cepat
daripada perpindahan panas antara permukaan dengan tengah spesimen, sehingga
kekuatan tekan keringnya lebih rendah dari standar. Faktor lain adalah pemadatan yang
kurang sehingga kekuatan tekan keringnya rendah.
2. Kekuatan Geser
Pengaruh kadar air dan kadar bentonite pada pasir cetak adalah ketika telah
berikatan dengan pasir harus menghasilkan kekuatan sesuai standar. Standar untuk
kekuatan geser pasir cetak adalah 1,5 - 7 psi. Hasil pengujian untuk kekuatan geser
basah adalah 3,2N
cm2 atau sekitar 4,641 psi dan untuk kekuatan geser kering adalah 4,3
Ncm2 atau sekitar 6,237 psi. Nilai keduanya telah memenuhi standar yang ada.
3. Kekuatan Tarik
Standar untuk kekuatan tarik adalah 1 - 6 psi. Hasil pengujian untuk kekuatan
tarik basah adalah 0,7N
cm2 atau 1,015 psi dan untuk kekuatan tarik kering adalah 0,8
Ncm2 atau 1,16 psi. Untuk spesimen uji tarik basah atau kering memnuhi standar.
2.4.3.4 Grafik Kekuatan Tekan Basah Data Antar Kelompok
Tabel 2.9 : Data Pengujian Kekuatan Tekan Basah Antar Kelompok
Kadar Air Kadar Pengikat KekuatanTekanBasah
(%) (%) ( Ncm2 )
3 6 4,2
4 6 5,833
5 6 6,15
6 6 5,3667
3 8 7,5
4 8 6,7667
5 8 7,5
6 8 7,567
2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50
1
2
3
4
5
6
7
8
Bentonit 6 %Bentonit 8 %
Kadar Air (%)
Kek
uata
n Te
kan
Bas
ah (N
/cm
2)
Grafik 2.2 : Pengaruh Kadar Air Terhadap Kekuatan Tekan Basah Pasir Cetak
Grafik di atas menjelaskan tentang pengaruh prosentase kadar air terhadap kekuatan
tekan basah pasir cetak pada kadar bentonit tertentu.
Kekuatan basah dipengaruhi oleh kadar air dan pengikat. Apabila kadar lempung tetap
dan kadar air bertambah maka kekuatan akan meningkat sampai titik maksimum.
Dikarenakan seiring bertambahnya air maka jumlah bentonit yang teraktivasi dan berikatan
dengan pasir cetak bertambah dan kekuatan tekan basah meningkat, lalu akan menurun
setelah melewati batas maksimumnya.
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa kecenderungan kekuatan tekan basah pasir
cetak dengan kadar bentonite 8 % lebih besar dari kekuatan tekan basah pasair cetak 6 %. Hal
ini sudah sesuai dengan dasar teori bahwa semakin besar kadar bentonite maka kekuatan
tekan basahnya semakin besar pula. Pada grafik di atas terdapat penyimpangan, karena
seharusnya setelah melewati kadar air 2%, maka kekuatan tekan basahnya semakin menurun.
Penyimpangan tersebut terjadi karena distribusi besar butir pasir cetak yang lebih heterogen,
yang menyebabkan sudut kontak antar butiran pasir menjadi lebih besar sehingga kekuatan
tekan basahnya tinggi.
2.4.3.5 Grafik Kekuatan Tekan Kering Data Antar Kelompok
Tabel 2.10 : Data Pengujian Kekuatan Kering Antar Kelompok
Kadar Air Kadar Pengikat KekuatanTekan Kering
(%) (%) ( Ncm2 )
3 6 5,5
4 6 8,367
5 6 9,8
6 6 9,0667
3 8 9,367
4 8 10,233
5 8 9,167
6 8 9,1
2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50
2
4
6
8
10
12
Bentonit 6 %Bentonit 8 %
Kadar Air (%)
Kek
uata
n Te
kan
Ker
ing
(N/c
m2)
Grafik 2.3 : Pengaruh Kadar Air Terhadap Kekuatan Tekan Kering Pasir Cetak
Grafik di atas menjelaskan tentang pengaruh prosentase kadar air terhadap kekuatan
tekan kering pasir cetak pada kadar bentonit tertentu.
Menurut dasar teori, apabila kadar lempung tetap dan kadar air bertambah, maka
kekuatan kering akan meningkat terus. Hal ini dikarenakan kekuatan kering diukur ketika
sudah hilang kadar air bebasnya.
Pengaruh kadar air dan kadar bentonite dari grafik diatas dapat dilihat bahwa terjadi
penyimpangan karena pasir cetak dengan kadar bentonite 6 % memiliki kekuatan tekan
kering yang lebih besar dari pada pasir cetak dengan kadar bentonit 8 %. Penyimpangan juga
terjadi pada kadar bentonit 8 % dengan kadar air 5% dan 6% yang seharusnya kekuatan tekan
keringnya semakin meningkat. Kemudian pada kadar bentonit 6 % dengan kadar air 6% juga
terjadi penyimpangan karena nilai kekuatan tekan keringnya lebih rendah dibandingkan
dengan kadar air yang lebih rendah. Hal ini dikarenakan distribusi besar butir pasir cetak
yang lebih homogen, yang menyebabkan sudut kontak antar butiran pasir menjadi lebih kecil
sehingga kekuatan tekan keringnya rendah.
2.5 Kesimpulan dan Saran
2.5.1 Kesimpulan
1. Dari hasil pengujian permeabilitas didapatkan 220 ml
menit sedangkan menurut perhitungan
teori adalah 238,11 ml
menit . Hasil ini menyimpang dikarenakan faktor distribusi besar butir
pasir cetak, jenis butiran pasir, dan pemadatan.
2. Standar kekuatan tekan basah adalah 3,447 N
cm2 - 15,168 N
cm2 , sedangkan hasil pengujian
6,7667 N
cm2 yang telah memenuhi standar.
3. Standar kekuatan tekan kering adalah 13,789 N⁄cm^2 - 172,37N⁄cm^2, sedangkan hasil
pengujian adalah 10,233 N
cm2 dimana tidak sesuai standar yang disebabkan faktor
penguapan lambat dan pemadatan.
4. Standar kekuatan geser adalah 1,5 - 7 psi sedangkan nilai pengujian kekuatan geser basah
4,641 psi dan kekuatan geser kering 6,237 psi dimana nilai keduanya memenuhi standar.
5. Standar kekuatan tarik adalah 1 - 6 psi dan hasil pengujian kekuatan tarik basah 1,015 psi
dan kekuatan tarik kering 1,16 psi dimana nilai keduanya memenuhi standar. Hasil
2.5.2 Saran
1. Seharusnya alat sand rammer diganti dengan penumbuk otomatis sehingga faktor
pemadatan tidak mempengaruhi hasil pengujian.
2. Sebaiknya jumlah alat-alat praktikum ditambah lagi agar praktikum dapat berjalan lebih
cepat dan lancar.
3. Seharusnya asisten membatasi asistensi maksimal 3 kali.