Oleh:Mashuri

1109 100 004

Pengampu :Dr. Dwa Desa Warnana

Jurusan Fisika FMIPAInstitut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

PERCOBAAN FISIKA BATUANMENGHITUNG DENSITAS DAN POROSITAS STUDY KASUS BATU BATA MERAH, PUTIH DAN TAHAN API

PROPOSAL TUGAS AKHIR-SG091320-

PENDAHULUAN

TINJAUAN PUS-TAKA

METODOLOGI

AGENDA

ANALISA DATA DAN PEMBA-HASAN

KESIMPULAN

PENDAHULUAN

TINJAUAN PUS-TAKA

METODOLOGI

AGENDA

ANALISA DATA DAN PEMBA-HASAN

KESIMPULAN

Latar Belakang

Batuan-batuan yang ada di permukaan bumi biasanya memiliki bentuk dan ukuran berbeda.

Porositas merupakan perbandingan antara volume ruang yang terdapat dalam batuan yang berupa pori-pori terhadap volume batuan secara keseluruhan.

Besar-kecilnya porositas suatu batuan akan menentukan kapasitas penyimpanan fluida reservoir.

Porositas suatu batuan sangat penting dalam eksplorasi dan eksploitasi baik dalam bidang perminyakan maupun dalam bidang air tanah.

Sedangkan densitas atau rapat massa (ρ) suatu zat merupakan perbandingan antara nilai massa zat dengan volume zat.

Bagaimana mengetahui cara mengukur rapat massa dan menentukan besarnya porositas dari batu bata (bata merah,bata putih, bata tahan api.

Perumusan Masalah

Batasan Masalah pengukuran densitas batuan serta porositas dari benda tak

berongga dengan menggunakan neraca ohaus dan neraca pegas Archimedes.

Sampel yang digunakan dalam praktikum ini adalah bata merah,bata putih, bata tahan api (dengan SK 34).

Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui cara mengukur rapat massa dan menentukan besarnya porositas dari batu bata (bata merah,bata putih, bata tahan api

Tujuan

PENDAHULUAN

TINJAUAN PUS-TAKA

METODOLOGI

AGENDA

ANALISA DATA DAN PEMBA-HASAN

KESIMPULAN

ρ adalah massa jenis (gr/cm3),m adalah massa (gr),V adalah volume (ml).

Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya.

MASSA JENIS

Satuan massa jenis dalam 'CGS [centi-gram-sekon]' adalah: gram per sentimeter kubik (g/cm3). 1 g/cm3=1000 kg/m3

massa jenis relatif = Massa bahan / Massa air yang volumenya sama

Porositas (Φ) adalah kemampuan suatu batuan untuk menyimpan fluida. Porositas adalah perbandingan ruang kosong /pori-pori dalam batuan dengan keseluruhan volume batuan dikali 100 (untuk menyatakan persen).

POROSITAS

1. Original (Primary) PorosityPorositas yang terbentuk ketika proses pengendapan batuan (deposisi) tanpa ada faktor lain. 2. Induced (Secondary) PorosityPorositas yang terbentuk setelah proses deposisi batuan karena beberapa proses geologi yang terjadi pada batuan tersebut, seperti proses intrusi, fault, retakan, dan sebagainya.

Porositas berdasarkan kualitas :- Intergranuler : Pori-pori terdapat di antara butir.- Interkristalin : Pori-pori terdapat di antara kristal.- Celah dan rekah : Pori- pori terdapat di antara

celah/rekahan.- Pin-point porosity : Pori-pori merupakan bintik-bintik

terpisah-pisah, tanpa terlihat bersambungan.

- Tight : Butir-butir berdekatan dan kompak sehingga pori-pori kecil sekali dan hampir tidak ada porositas.

- Dense : Batuan sangat kecil sehingga hampir tidak ada porositas.

- Vugular : Rongga-rongga besar yang berdiameter beberapa mili dan kelihatan sekali bentuk bentuknya tidak beraturan, sehingga porositas besar.

- Cavernous : Rongga-rongga besar sekali yang merupakan gua-gua, sehingga porositasnya besar.

POROSITAS

Porositas berdasarkan kuantitas :- ( 0% – 5 %) dapat diabaikan (negligible)- (5% – 10%) buruk (poor)- (10%- 15%) cukup baik (fair)- (15%- 20%) baik (good)- (20%- 25%) sangat baik (very good )- (>25%) istimewa (excellent )

POROSITAS

Faktor Yang Memengaruhi Porositas1. Susunan Batuan2. Distribusi Batuan3. Sementasi4. Kompaksi5. Angularitas

POROSITAS

Total Porosity / Absolute Porosity adalah perbandingan ruang kosong/ pori-pori dalam batuan dengan bulk volume batuan (dinyatakan dalam persen).Effective Porosity adalah perbandingan ruang kosong/ pori-pori yang saling berhubungan dalam batuan dengan bulk volume batuan (dinyatakan dalam persen).Porositas Residual adalah porositas yang besarnya merupakan perbandingan antara volume pori yang tidak berhubungan dengan volume bulk batuan (dinyatakan dalam persen).

Permeabilitas adalah kemampuan untuk meloloskan air yang biasanya di ukur dalam satuan MD atau biasa di sebut millidarcie.

PERMEABILITAS

• Semakin besar angka nya maka permeabilitasnya semakin baik untuk produksi dan sebaliknya, biasanya pada rumus dia menggunakan lambang K.

• Sedangkan porositas adalah kemampuan untuk menyerap fluida pada batuan atau formasi atau ruang-ruang yang terisi oleh fluida di antara zat-zat padat atau mineral pada suatu batuan. Dimana selalu di lambangkan dengan ϕ, Porositas ini terbagi menjadi 5 macam porositas primer, sekunder, bersambung, potensial dan efektif.

• Sedangkan kejenuhan  adalah rasio dari volume yang terisi oleh cairan dengan porositas total, biasa menggunakan lambang S.

Gambaran Umum

PENDAHULUAN

TINJAUAN PUS-TAKA

METODOLOGI

AGENDA

ANALISA DATA DAN PEMBA-HASAN

KESIMPULAN

Diagram Alir

Diagram alir pelaksanaan Tugas Akhir

1. Menyediakan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Menghitung massa kering dari bahan yang mana masing-

masing terdiri dari tiga sampel. 3. Mengukur berat kering dengan menggunakan neraca pegas. 4. Menghitung berat tercelupnya, maka kita masukkan sampel

yang sudah terikat ke dalam gelas ukur yang sudah berisi air (hingga sampel tercelup keseluruhan).

5. Menghitung massa basah dari sampel dengan menggunakan neraca ohaus.

6. Langkah-langkah ini diulang untuk sampel yang berbeda sebanyak masing-masing tiga kali.

PENDAHULUAN

TINJAUAN PUS-TAKA

METODOLOGI

AGENDA

ANALISA DATA DAN PEMBA-HASAN

KESIMPULAN

Pengolahan Data

Batu Bata Merah

Samp

el

Massa kering

(gr)

Massa basah

(gr)

Berat Kering

(N)

Berat tercelup

(N)Gravitasi (m/s)

1 65 71,2 0,6 0,35 10

2 43,2 48,3 0,3 0,05 10

3 46,5 52,4 0,5 0,3 10

Batu Bata Putih (Karbonat)

Samp

el

Massa kering

(gr)

Massa basah

(gr)

Berat Kering

(N)

Berat tercelup

(N)Gravitasi (m/s)

1 58,2 62,5 0,55 0,3 10

2 89,8 94,7 0,75 0,35 10

3 77,8 78 0,6 0,25 10

Batu Bata Tahan Api (SK 34)

Samp

el

Massa kering

(gr)

Massa basah

(gr)

Berat Kering

(N)

Berat tercelup

(N)Gravitasi (m/s)

1 125,1 136,8 1,2 0,6 10

2 113,4 124,4 1 0,6 10

3 132,5 145,8 1,35 0,8 10

Table 4.1 Data percobaan dengan menggunakan batu bata merah

Table 4.2 Data percobaan dengan menggunakan batu bata putih (karbonat)

Table 4.3 Data percobaan dengan menggunakan batu bata tahan api (SK 34)

Pengolahan Data

Pengolahan Data

Batu Bata merah

Sampel

Massa

kering

(gr)

Massa

basah

(gr)

Berat

Kering

(N)

Berat

tercelup

(N)

Gravitasi

(m/s)

densitas (ρ)

(gr/cm3)

porositas

(ϕ)

1 65 71,2 0,6 0,35 10 4,333 0,17

2 43,2 48,3 0,3 0,05 10 1,728 0,11

3 46,5 52,4 0,5 0,3 10 2,325 0,26

Tabel 4.4 Perhitungan densitas dan porositas batu bata merah

Batu Bata Putih (Karbonat)

Sampel

Massa

kering

(gr)

Massa

basah

(gr)

Berat

Kering

(N)

Berat

tercelup

(N)

Gravitasi

(m/s)

densitas (ρ)

(gr/cm3)

porositas

(ϕ)

1 58,2 62,5 0,55 0,3 10 2,328 0,13

2 89,8 94,7 0,75 0,35 10 2,245 0,08

3 77,8 78 0,6 0,25 10 2,222 0,004

Tabel 4.5 Perhitungan densitas dan porositas batu bata putih (karbonat)

Batu Bata Tahan Api (SK 34)

Sampel

Massa

kering

(gr)

Massa

basah

(gr)

Berat

Kering

(N)

Berat

tercelup

(N)

Gravitasi

(m/s)

densitas (ρ)

(gr/cm3)

porositas

(ϕ)

1 125,1 136,8 1,2 0,6 10 2,083 0,14

2 113,4 124,4 1 0,6 10 2,825 0,17

3 132,5 145,8 1,35 0,8 10 2,400 0,20

Tabel 4.4 Perhitungan densitas dan porositas batu bata tahan api (SK 34)

Pembahasan

• Penulis mendapati hasil pengukurannya yaitu berat tercelup lebih ringan dibandingkan berat kering. Penyebab mengapa berat tercelup tersebut lebih ringan? Disebabkan oleh gaya apung yang dialami oleh benda di dalam air yang memiliki densitas 1 gr/cm3.

• Pada pencelupan bata-bata tersebut, khususnya pada bata putih (karbonat) penulis mendapati ketidakkonsitenan bentuk benda sebelum dan sesudah pencelupan bata tersebut. Penulis mendapati peluruhan batu bata putih pada saat di dalam air sehingga dalam pengamatan besarnya berat celup.

• Pada perbandingan massa basah dan massa kering, dapat diamati bahwa tingkat keserapan air dari bata-bata tersebut berbeda. Hal ini dilihat dari selisih massa basah dan massa kering. Semakin besar selisih yang didapat menunjukkan semakin besar pula kandungan air yang terserap oleh batu bata tersebut.

• Tidak salah bila batu bata merah menjadi pilihan utama dari konsumen dalam rangka membangun bangunan yang kokoh, hal disebabkan tingkat serapan terhadap air memiliki tingkat rata-rata yang tinggi. Dan hal inipun dapat diartikan tingkat dari elastisitas batu bata cukup besar. Inilah alasan utama mengapa konsumen batu bata memilih batu bata merah untuk membangunan bangunan yang kokoh.

PENDAHULUAN

TINJAUAN PUS-TAKA

METODOLOGI

AGENDA

ANALISA DATA DAN PEMBA-HASAN

KESIMPULAN

KESIMPULAN

- Densitas rata-rata pada batu bata merah adalah 2,795 gr/cm3

- Porositas rata-rata pada batu bata merah adalah 0,18- Densitas rata-rata pada batu bata putih (karbonat) adalah 2,265 gr/cm3

- Porositas rata-rata pada batu bata putih (karbonat) adalah 0,071- Densitas rata-rata pada batu bata tahan api (SK 34) adalah 2,436 gr/cm3

- Porositas rata-rata pada batu bata tahan api (SK 34) adalah 0,17

Sekian&

Terimakasih