STUDI KARAKTERISASI BATUAN BEKU ANDESIT KABUPATEN

LAMPUNG BARAT, PROVINSI LAMPUNG

(Skripsi)

Oleh

Santi Komala Dewi

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2019

i

ABSTRAK

STUDI KARAKTERISASI BATUAN BEKU ANDESIT KABUPATEN

LAMPUNG BARAT, PROVINSI LAMPUNG

Oleh

SANTI KOMALA DEWI

Telah dilakukan penelitian mengenai studi karakterisasi batuan beku andesit

Kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung. Penelitian bertujuan untuk

mengetahui sifat mikroskopis dan sifat fisis dari batuan beku andesit dengan

menggunakan X-Ray Fluorescence, X-Ray Diffraction, densitas dan kuat tekan.

Karakterisasi menggunakan X-Ray Fluorescence, menunjukan senyawa kimia

yang terindikasi pada masing-masing sampel adalah SiO2, AlO2, Fe2O3, CaO,

MgO dan K2O. Hasil X-Ray Diffraction memperlihatkan fasa dominan yang

terbentuk pada sampel 01 dan 02 adalah fasa anorthite sedangkan pada sampel 03

adalah fasa cordierite. Kuat tekan tertinggi pada batuan andesit berturut-turut

yaitu sebesar 98,26 MPa, 53,14 MPa dan 36,85 MPa. Hasil densitas pada masing-

masing sampel berturut-turut adalah 2,33 g/cm3, 2,1 g/cm

3 dan 2,1 g/cm

3.

Kata Kunci : andesit, kuat tekan, XRF, XRD

ii

ABSTRACT

STUDY OF THE CHARACTERISTICS OF ANDESITE IGNEOUS ROCKS

IN THE WEST LAMPUNG OF LAMPUNG PROVINCE

By

SANTI KOMALA DEWI

The study of the characteristics of andesite igneous rocks in the West Lampung of

Lampung province was carried out. This study aims to investigate the microscopic

properties and macroscopic of andesite igneous rocks. For investigate that

properties, X-Ray Fluorescence, X-Ray Diffraction, dencity and compressive

strength was carried out . The results of X-Ray Fluorescence indicate that the

chemical element of SiO2, AlO2, Fe2O3, CaO, MgO and K2O. The X-Ray

Diffraction shows the dominant phase in the 01 and 02 sample is anorthite phase,

consequently in the 03 sampel is cordierite phasa. The highest compressive

strength respectively is 98,26 MPa, 53,14 MPa dan 36,85 Mpa regarding the

andesite rock. The highest density respectively is 2,33 g/cm3, 2,1 g/cm

3 and 2,1

g/cm3.

Key words: andesite, compressive strength, XRF, XRD

iii

STUDI KARAKTERISASI BATUAN BEKU ANDESIT KABUPATEN

LAMPUNG BARAT, PROVINSI LAMPUNG

Oleh

Santi Komala Dewi

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA SAINS

Pada

Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2019

vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis diterima di Jurusan Fisika Universitas Lampung

melalui program Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi

Negeri (SNMPTN) tahun 2014. Selama menempuh

pendidikan, penulis pernah menjadi asisten Fisika Dasar I

dan Sains Dasar Fisika. Tahun 2017 penulis melaksanakan

praktek kerja lapangan (PKL) di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI)

Fisika kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang. Penulis juga melakukan

pengabdian masyarakat dengan mengikuti program kuliah kerja nyata (KKN)

Universitas Lampung tahun 2018 di desa Tanjung Harapan, Marga Tiga,

Lampung Timur. Dalam bidang organisasi Internal Kampus, penulis dipercaya

sebagai Bendahara Bidang Kadersasi ROIS FMIPA (2015-2016), Sekretaris

Umum HIMAFI (2016), Sekretaris DPM FMIPA (2017), dan Wakil Ketua 2

MPM KBM Unila (2018).

Penulis yang bernama lengkap Santi Komala Dewi, dilahirkan di Sukananti pada

tanggal 22 Januari 1996. Penulis merupakan anak bungsu dari lima bersaudara

dari pasangan Bapak M.Efendi dan Ibu Amia. Penulis menyelesaikan pendidikan

Sekolah Dasar pada tahun 2008. Tahun 2011 penulis menyelesaikan Sekolah

Menengah Pertama (SMP) Negeri 1 Waytenong, sedangkan pendidikan Sekolah

Menengah Atas (SMA) Negeri 1 Waytenong diselesaikan pada tahun 2014.

viii

MOTTO

“BERGERAK DALAM PERJUANGAN

ATAU

MATI DALAM DIAM”

Hidupmu hanyalah 3 hari,

Hari ini, kemarin dan esok,

Kemarin sudah berlalu,

Hari ini sedang kau lalui,

Dan esok masih gaib.

Hiduplah hari ini dan jangan panjangkan angan-angan

ix

PERSEMBAHAN

Dengan rasa syukur kepada Allah SWT

Kupersembahkan karya kecilku ini kepada

KEDUA ORANGTUAKU, YANG SELALU IKHLAS

MENDOAKANKU, MENGASIHIKU, MENDUKUNGKU, MENYEMANGATIKU DAN SEBAGAI MOTIVATOR TERBESAR DALAM HIDUPKU

IBU AMIA DAN

BAPAK M.EFENDI

SAUDARAKU RAMLAN, SUHARI, LIS, DAN RUDI BESERTA KELUARGA BESAR. YANG SELALU MEMBERIKAN CONTOH TERBAIK UNTUKKU

DOSENKU, YANG MENGAJARKAN BANYAK ILMU SERTA MENDIDIK

DAN MEMBIMBINGKU

SAHABAT SEPERJUANGAN FISIKA FMIPA UNILA 2014

Serta Almamater Tercinta

“UNIVERSITAS LAMPUNG”

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan

kesehatan dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “STUDI KARAKTERISASI BATUAN BEKU ANDESIT

KABUPATEN LAMPUNG BARAT, PROVINSI LAMPUNG”. Tujuan

penulisan skripsi ini adalah sebagai salah satu persyaratan untuk mendapatkan

gelar S1 dan melatih mahasiswa untuk berpikir cerdas dan kreatif dalam menulis

karya ilmiah. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam skripsi ini. Oleh

karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Akhir kata,

semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua. Aamiin yarabbal alaamiin.

Bandar Lampung, Januari 2019

Penulis,

Santi Komala Dewi

xi

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas karunia-Nya

penulis masih diberikan kesempatan untuk mengucapkan terimakasih kepada

pihak yang telah banyak membantu dalam penyelesaian penelitian dan skripsi

ini, terutama kepada:

1. Bapak Drs. Pulung Karo Karo, M.Si sebagai Pembimbing I yang telah

memberikan bimbingan dan arahan yang mendukung dari awal sampai

akhir penulisan.

2. Bapak Slamet Sumardi, S.Si., M.T sebagai Pembimbing II yang senantiasa

sabar dalam mengoreksi skripsi dan memberikan masukan-masukan serta

nasehat untuk menyelesaikan skripsi ini dari awal sampai akhir penulisan.

3. Ibu Dra. Dwi Asmi, M.Si., Ph.D sebagai Penguji yang telah mengoreksi

kekurangan, memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi.

4. Ibu Suprihatin, S.Si., M.Si, sebagai Pembimbing Akademik, yang telah

memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai

menyelesaikan tugas akhir.

5. Bapak Arif Surtono, S.Si., M.Si., M.Eng selaku Ketua Jurusan yang

senantiasa memberikan kelancaran.

6. Para dosen yang telah berjasa memberikan ilmunya kepada penulis selama

menempuh pendidikan serta karyawan di Jurusan Fisika, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

xii

7. Bapak Prof. Dr. Warsito, S.Si., D.E.A. selaku Dekan Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam.

8. Balai Penelitian Teknologi Mineral – Lembaga Ilmu Pengetahuan

Indonesia (LIPI) – Lampung Selatan yang telah memfasilitasi penulis

selama proses penelitian berlangsung.

9. Teman-teman seperjuangan penelitian Eka, Ipruddin, Ario, Riska, Ami, Eli

dan Fida yang selalu membantu dan menyemangati dalam melakukan

penelitian ini hingga akhir.

10. Teman-teman Fisika angkatan 2014, kakak tingkat dan adik tingkat yang

selama ini memberikan semangat.

Semoga Allah SWT senantiasa memberikan nikmat sehat kepada kita semua,

Aamiin.

Bandar Lampung, 15 Januari 2019

Penulis,

Santi Komala Dewi

xiii

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ..................................................................................................... i

ABSTRACT ................................................................................................... ii

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... iv

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... v

HALAMAN PERNYATAAN ....................................................................... vi

RIWAYAT HIDUP ....................................................................................... vii

MOTTO .......................................................................................................... viii

HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................... ix

KATA PENGANTAR ................................................................................... x

SANWACANA ............................................................................................... xi

DAFTAR ISI .................................................................................................. xiii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xvi

I. PENDAHULUAN

A. LatarBelakang ......................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ................................................................................. 5

C. BatasanMasalah .................................................................................... 5

D. Tujuan Penelitian .................................................................................. 6

E. Manfaat Penelitian ................................................................................ 6

xiv

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Batuan dan Batuan Beku Vulkanik ......................................................... 6

B. Jenis Batuan yang ada di Lampung Barat ............................................... 7

C. Proses Pengkristalan Batuan Beku ......................................................... 8

D. Karakteristik Batuan Beku Andesit ........................................................ 10

E. Prinsip Kerja Ball Milling ....................................................................... 13

F. Kuat Tekan Batuan ................................................................................. 14

G. Pengukuran Kerapatan dengan Bulk Density .......................................... 15

H. Analisis Serbuk Batuan Beku Andesit Menggunakan XRF ................... 16

I. Analisis Fasa Serbuk Batuan Beku Andesit Menggunakan XRD .......... 18

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu danTempat penelitian .................................................................. 20

B. Alat dan Bahan Penelitian ....................................................................... 20

C. Prosedur Penelitian .................................................................................. 21

D. Diagram Alir Penelitian .......................................................................... 23

E. Identifikasi Fasa pada XRD .................................................................... 25

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengujian X-Ray Fluorescence (XRF) .......................................... 26

B. Hasil Pengujian X-Ray Diffraction (XRD) .............................................. 27

C. Hasil Pengujian Bulk Density .................................................................. 32

D. Hasil Pengujian Kuat Tekan .................................................................... 33

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan .............................................................................................. 35

B. Saran ........................................................................................................ 35

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Deret Bowen ................................................................................... 10

Gambar 2. Batu andesit .................................................................................... 11

Gambar 3. Ball mill .......................................................................................... 13

Gambar 4. Mesin pengujian kuat tekan............................................................ 15

Gambar 5. Analisis senyawa serbuk batuan beku andesit menggunakan X-Ray

Fluorescence (XRF) ........................................................................ 17

Gambar 6. Analisis senyawa serbuk batuan beku andesit menggunakan X-Ray

Diffraction (XRD) ........................................................................... 19

Gambar 7. Diagram alir proses preparasi bubuk batu beku andesit ......................... 23

Gambar 8. Diagram alir proses preparasi pembuatan benda uji kuat tekan ..... 23

Gambar 9. Difagtogram hasil analisis sampel bubuk andesit 01 asal Kabupaten

Lampung Barat. Simbol: Δ = CaAl2Si2O8 ● = Fe2O3 ♦ = SiO2 ..... 27

Gambar 10.Difagtogram hasil analisis sampel bubuk andesit 02 asal Kabupaten

Lampung Barat. Simbol: Δ= CaAl2Si2O8 □= SiO2 dan○ =K (AlSi2O8)

....................................................................................................... 28

Gambar 11.Difagtogram hasil analisis sampel bubuk andesit 02 asal Kabupaten

Lampung Barat. Simbol: Δ = CaAl2Si2O8 □ = SiO2 dan

○ = K ( AlSi2O8 ) ........................................................................... 29

xvi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Jenis batuan di Lampung Barat serta kegunaannya ........................... 7

Tabel 2. Komposisi batuan andesit .................................................................. 9

Tabel 3. Syarat mutu batu alam bahan bangunan (SNI. 3-0394-1989) ............ 12

Tabel 4. Hasil pengujian kuat tekan ................................................................. 22

Tabel 5. Hasil pengujian XRF .......................................................................... 23

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kabupaten Lampung Barat dibentuk berdasarkan undang-undang nomor 6 tahun

1991 tentang pembentukan Kabupaten Lampung Barat, yang disahkan pada

tanggal 16 Juli 1991. Secara geografis, Lampung Barat terletak pada koordinat 4o

47' 16" - 5o 56' 42" Lintang Selatan dan 103

o 35' 08" - 104

o 33' 51" Bujur Timur

yang memiliki luas wilayah kurang lebih 3.368,14 km².Berdasarkan hasil kegiatan

pusat sumber daya Geologi tahun 2011, morfologi Kabupaten Lampung Barat

secara umum terbagi menjadi tiga, yaitu morfologi dataran rendah, perbukitan

bergelombang dan daerah pegunungan.

Sejarah geologi daerah Kabupaten Lampung Barat dimulai pada zaman Tersier

dan tersusun atas endapan permukaan batuan sedimen dan batuan gunungapi

(Wikarta dkk., 1994). Berdasarkan Peta Geologi Kota Agung skala 1: 250.000

yang disusun oleh Gafoer dkk pada tahun 1989, Lampung Barat terdiri dari batuan

Andesit Tua (Old Quarternary Young), Formasi Simpang Aur, Formasi Ranau,

Formasi Bal dan Batuan Intrusif. Litologi yang dominan adalah batuan beku jenis

vulkanik.

Batuan vulkanik atau batuan ekstrusi merupakan batuan yang terbentuk pada

permukaan bumi (Lopresto et al., 2011; Sudarmi, 2016). Batuan beku vulkanik

2

umumnya terbentuk dari pembekuanmagma yang sangat cepat (misalnya akibat

letusan gunung api) sehingga mineral penyusunnya lebih kecil. Batuan vulkanik

dapat dikenal melalui tekstur, struktur dan komposisi mineral. Tekstur batuan

vulkanik memberikan informasi mengenai proses pembekuan magma dan struktur

batuan vulkanik mencirikan batuan tersebut intrusi atau ekstrusi, sedangkan

komposisi mineral pada batuan vulkanik berkaitan dengan warna batuan dan asal

magma batuan (Mulyaningsih, 2013).Beberapa batuan yang tergolong dalam

batuan beku vulkanik antara lain batuan basalt, dasit dan andesit (Wang, 2010;

Sariisik et al., 2011). Batuan andesit bersifat masif, keras dan tahan terhadap

hujan (Rinawan, 2000).

Potensi batuan beku andesit di Indonesia sangat besar dan tersebar di setiap

provinsi.Berdasarkan data yang dimiliki Badan Geologi pada tahun 2010,

Indonesia memiliki sumber daya batuan andesit sebesar 75.244,10 juta

ton.Berdasarkan data ESDM tahun 2014, Provinsi Lampung menghasilkan galian

industri sebesar 1.980 juta ton andesit.Dan berdasarkan hasil inventarisasi dan

evaluasi sumber daya mineral di daerah Kabupaten Lampung Barat menunjukan

bahwa terdapat sekitar 10,05 juta ton andesit.

Batuan Andesit memiliki kandungan silikat (SiO2) yang cukup tinggi(Purnomo,

2000; Basyuni, 2009).Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Suparno (2009)

menunjukan bahwa batu andesit memiliki karakteristik dengan

kandungansenyawa silika (SiO2) 52 hingga 66%.Sedangkan menurut Sariisik et al

(2011) batu andesit mengandung komposisi kimia Silika (SiO2) sebesar 62,30%.

Andesit dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan, yaitu pondasi jalan, batu

belah dan bangunan dengan syarat mutu dari batuan tersebut (Raymond,

3

2000).Namun, sejauh ini untuk batuan beku andesit yang ada di Kabupaten

Lampung Barat belum diketahui karakteristiknya.

Berdasarkan uraian tersebut, maka dilakukan penelitian tentang studi karakterisasi

batuan beku andesit di Kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung yang

sebelumnya sudah dilakukan analisis petrografi untuk mengetahui jenis batuan

tersebut.Penelitian ini untuk mengetahui kualitas batuan, baik berdasarkan sifat

fisis maupun sifat makroskopisnya.Untukmengetahui sifat makroskopis dari

batuan beku andesit, penelitian ini menggunakan pengujian kuat tekandan

densitas.Sedangkan untuk mengetahui sifat fisis, penelitian ini menggunakan

analisis X-Ray Fluorescence(XRF) dan X-Ray Diffraction (XRD).

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, maka rumusan masalah dalam

penelitian ini adalah:

1. Bagaimana sifat fisis dari batuan beku andesit di Kabupaten Lampung

Barat, Provinsi Lampung?

2. Bagaimana sifat makroskopis dari batuan beku andesit di Kabupaten

Lampung Barat, Provinsi Lampung?

C. Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini adalah:

1. Batuan beku yang digunakan adalah jenis batuan beku andesit.

4

2. Batuan beku andesit yang digunakan terdiri dari 3 sampel yang berasal dari

Kecamatan Hutan Lindung Bukit Barisan Kabupaten Lampung Barat.

3. Pengujian sifat fisis batuan beku andesit dmenggunakan XRF PAN

Analytical dan XRD PAN Analytical.

4. Pengujian sifat makroskopis batuan beku andesit meliputi pengujian berat

jenis (density) danpengujian kuat tekan menggunakan alat controls dengan

model50-C56B02.

5. Benda uji batuan beku andesit yang digunakan untuk pengujian kuat tekan,

yaitu berukuran 5cm x 5cm x 5 cm.

D. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengetahui sifat fisis batuan beku andesit menggunakan analisis kuat tekan,

densitas.

2. Mengetahui sifat makroskopis batuan beku andesit menggunakan analisis XRF

dan XRD.

E. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalahsebagai berikut:

1. Dapat diketahui sifat fisis dan sifat makroskopis dari batuan beku andesit

yang berasal dari kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung.

2. Secara akademis dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi khususnya dalam bidang mineral batuan.

3. Menambah pengetahuan mengenai karakteristik dari batuan beku andesit.

5

4. Dengan adanya penelitian ini diharapkan serbuk andesit dapat dimanfaatkan

secara luas.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Batuan dan Batuan Beku Vulkanik

Batuan adalah kumpulan dari mineral sejenis atau tak sejenis yang terikat secara

gembur ataupun padat.Batuan tidak memiliki susunan kimiawi yang tetap,

biasanya tidak homogen.Batuan mempunyai komposisi mineral, sifat-sifat fisik

dan umur yang beranekaragam.Pada umumnya, batuan merupakan gabungan dari

dua mineral atau lebih.Batuan tidak perlu padat dan keras dan biasanya

merupakan agregat-agregat yang berukuran cukup besar, tetapi dapat pula dalam

ukuran yang cukup kecil atau tersusun oleh benda gelas saja (Noor,2009).

Salah satu jenis batuan dari segi asal dan keterdapatan di lapangan adalah batuan

beku (Noor,2009). Batuan beku adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma

yang mendingin dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di

bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan

sebagai batuan ekstrusif (andesit). Magma ini dapat berasal dari batuan setengah

cair ataupun batuan yang sudah ada, baik di mantel ataupun kerak

bumi.Umumnya, proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari proses-proses antara

kenaikan temperatur, penurunan tekanan atau perubahan komposisi.Lebih dari

700 tipe batuan beku telah berhasil dideskripsikan, sebagian besar terbentuk di

bawah permukaan kerak bumi (Wang, 2010).Batuan beku yangumumnya

7

terbentuk dari pembekuanmagma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan

gunung api) sehingga mineral penyusunnya lebih kecil adalah batuan beku

vulkanik. Batuan beku vulkanik dapat dikenal melalui tekstur, struktur dan

komposisi mineral. Tekstur batuan vulkanik memberikan informasi mengenai

proses pembekuan magma dan struktur batuan vulkanik mencirikan batuan

tersebut intrusi atau ekstrusi, sedangkan komposisi mineral pada batuan vulkanik

berkaitan dengan warna batuan dan asal magma batuan (Mulyaningsih,

2008).Beberapa batuan yang tergolong dalam batuan beku vulkanik antara lain

batuan basalt, dasit dan andesit (Wang, 2010; Sariisik et al., 2011).

B. Jenis Batuan yang ada di Lampung Barat

Berdasarkan hasil inventarisasi dan evaluasi sumber daya mineral di daerah

Kabupaten Lampung Barat yang disusun oleh Ratih dkk pada tahun 2011

diperoleh potensi endapan bahan galian beserta kegunaanya ditunjukan pada

Tabel 1.

Tabel 1. Jenis batuan di Lampung Barat serta kegunaannya(Ratih dkk., 2011).

No. Jenis Batuan Kegunaan

1 Andesit Sebagi bahan bangunan seperti pondasi jalan.

2 Basalt Sebagai pondasi jalan

3 Gamping Untuk batu kapur dan bahan bangunan

4 Diorit Sebagai batu dimensi dan batu hias

5 Lempung Pembuatan bahan batu bata dan genteng

6 Perlit Sebagai bahan pelebut

8

7 Sirtu bahas aspal, bahan bangunan dan pondasi jalan

8 Tras Sebagai bahan bangunan, campuran semen dan

pasir bangunan

C. Proses Pengkristalan Batuan Beku

Pada tahun 1922, Novan Levi Bowen mengemukakan sebuah teori

mengenai proses urutan pengkristalan magma atau yang biasa disebut

“deret bowen”. Beliau mengemukakan bahwa deret bowen menjelaskan

bagaimana proses pembentukan mineral, khususnya mineral pada batuan

beku, yaitu mineral yang mengandung silikat yang kemudian mengkrsital

langsung dari magma berdasarkan penurunan temperatur. Riset ini

dilakukan dengan cara mengambil sampel magma cair dan memasukkannya

kedalam suatu alat yang fungsinya memberti tekanan dan suhu yang

dianggap sama dengan keadaan di bumi. Dengan berjalannya waktu serta

dengan diturunkannya suhu dan tekanannya dengan perumpamaan seperti

penurunan magma itu seperti magma yang sudah keluar ke permukaan

bumi, maka didapat suatu hasil dari eksperimen ini yaitu ternyata magma

itu mulai membeku dan terus berubah membentuk suatu urutan mineral.

Sehingga dari riset ini dibuatlah deret bowen yang sampai sekarang

digunakan tabel untuk menjelaskan tentang ururtan pembekuaan magma.

Mineral silikat merupakan mineral utama pembentuk batuan atau juga

disebut RFM (Rock Forming Mineral). Unsur-unsur utamanya adalah O

9

(oksigen), Si (silikat), Al(aluminium), Fe(besi), Ca (Kalsium), Na

(natrium), K (kalium) dan Mg (magnesium). Sehingga batuan beku adalah

batuan yang terbentuk langsung dari magma melalui proses pengkristalan

magma.

Dalam deret bowen terdapat dua deret pembentukan mineral-mineral ini

dari yang terbentuk pada suhu tinggi yang bersifat ultrabasa hingga ke

bawah menjadi mineral asam, yaitu deret kontinyu dan deret diskontinyu.

Deret kontinyu digambarkan pada reaksi pada bagian kanan deret reaksi

bowen dan deret diskontinyu pada bagian kiri deret reaksi bowen. Deret

kontinyu menggambarkan pembentukan feldspar plagioklas yang dimulai

dari anorthite yang kaya akan Ca (kalsium) menjadi Oligoklas yang kaya

akan Na(natrium). Disebut deret kontinyu karena pembentukan mineral

yang satu dengan mineral yang lain dalam satu deret memiliki hubungan

yang dekat. Pada deret diskontinyu menggambarkan pembentukan mineral-

mineral seperti olivine, piroksen, amfibol dan biotit. Disebut deret

diskontinyu dikarenakan tidak terdapat hubungan dalam pembentukan

mineral-mineral ini. Akan tapi kedua deret ini bertemu pada satu titik

dimana dalam deret ini membentuk huruf seperti (Y). Kedua deret ini

bertemu pada pembentukan K-Feldspar, kemudian berlanjut ke

pembentukan muscovite, dan kuarsa. Susunan deret bowen ditunjukkan

pada gambar 1.

10

Gambar 1. Deret bowen

D. Karakteristik Batuan Beku Andesit

Andesit merupakan salah satu batuan vulkanik yang memiliki unsur mineral yang

kaya akan kandungan mineralnya setelah basalt (Fisher dan Schmincke, 1984).

Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil pendinginan

magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas gunung api. Akibat perbedaan

suhu pada saat pendinginan batuan andesit secara umum terdiri dari batuan padat,

pori dan antara (Khosama, 2012). Batuan andesit atau batuan ekstrusi merupakan

11

batuan yang terbentuk pada permukaan (Lopresto et al., 2011)(Sudarmi,

2016).Batuan andesit ini bersifat masif, keras dan tahan terhadap hujan (Rinawan,

2000).

Andesit merupakan batuan yang menunjukkan tekstur kasar yang memiliki

kandungan mineral terdiri dari olivin, piroksen, hornblend dan plagiokla.Secara

umum, batuan beku andesit berwarna segar abu-abu (Hardiyono,

2013).Kandungan utama andesit ialah kandungan silikat yang tinggi atau SiO2,

alkali feldspar hadir dalam jumlah yang kecil, sedangkan kuarsa hadir sebagai

pembentuk mineral gelas.Batuan andesit yang merupakan jenis aliran lava

berbutir kasar dan merupakan batuan yang tertua di kawasan pegunungan.Batuan

andesit memiliki kandungan mineral silika yang tinggi (SiO2), sehingga mampu

dijadikan sebagai tambahan dalam infrastuktur material bangunan (Richardson,

1939).Batuan andesit yang digunakan pada penelitian ini ditunjukan pada Gambar

2.

Gambar 2. Batu Andesit

Batu andesit pada Gambar 2 merupakan batuan andesit yang berasal dari

Lampung Barat.Batu andesit mengandung 52 hingga 66% senyawa silika

(SiO2).Mineral-mineral penyusun batu andesit terdiri dari plagioclase feldspar

12

dan juga terdapat mineral pyroxene (clinopyroxene dan orthopyroxene) dan

mineral hornblendedalam jumlah yang kecil (Suparno, 2009).Kandungan batuan

andesit dapat dilihat pada Tabel 2

Tabel 2.Komposisi batuan andesit (Suparmo, 2009).

Senyawa Komposisi (%)

SiO2 47,55

Al2O3 18,37

Fe2O3 8,19

CaO 7,11

MgO 2,25

Na2O 1,70

K2O 2,16

TiO2 0,59

MnO 0,22

P2O5 0,30

H2O 0,52

Beberapa penelitian mengalisissenyawa yang terkandung dalam batu

andesit.Penelitian yang dilakukan oleh Sucipto dan Sadisun pada tahun 2000

melalui analisis XRF menghasilkan SiO2berkisar 48,03%-50,24%, Fe2O3 berkisar

diantara 11,48%-12,69%; Al2O3 diantara 13,66-17%, CaO diantara 5,96-11,64%,

MgO berkisar 5,3-7,53%, K2O diantara 1-1,46%, dan TiO2 diantara 0,85- 1,25%.

Sedangkam MnO, P2O5 masing-masing mempunyai persentase yang sangat

rendah yaitu kurang dari 1% (Sucipto dan Sadisun, 2000). Dan berdasarkan

penelitian yang dilakukan oleh Sariisik et al pada tahun 2011, batu andesit

mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar 62,30%, Al2O3 sebesar 14,70%, Fe2O3

sebesar 4,04%, MgO sebesar 2,78%, CaO sebesar 4,26%, Na2O sebesar 2,95%,

13

K2O sebesar 6,06%, TiO2 sebesar 0,98, P2O5 sebesar 0,81%, MnO sebesar 0,07%

dan Cr2O3 sebesar 0,014%.

E. Prinsip Kerja Ball milling

Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan untuk

menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus.Metode ball

milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan sejumlah bola

penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar. Bola-bola akan

terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan yang ditumbuk dan

menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi ukuran yang sangat halus.

Keunggulan metode ball milling adalah waktu penepungan lebih cepat dan tepung

yang dihasilkan relatif lebih halus sehingga mampu meningkatkan hidrasi tepung

dengan air (Widjanarko dan Suwasito, 2014).Alat ball mill ditunjukan pada

Gambar 3.

Gambar 3.Ball mill (Sumber: Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian

Teknologi Mineral - LIPI).

Gambar 2 menunjukan alat Ball mill yang digunakan untuk menghacurkan suatu

bahan. Cara kerja dari mesin ball mill adalahpertama-tama bahan material

14

dimasukkan ke dalam mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi

akan keluar dari kerucut di sisi yang lainnya. Ketika shell berputar, maka bola

akan terangkat dan bagian kaskade akan naik turun. Gerakan dari bola inilah yang

akan mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs, 2002).

F. Kuat Tekan Batuan

Kekuatan tekan adalah sifat kemampuan suatu benda untuk menahan atau

memikul suatu beban tekan (Irawati dkk, 2015). Kuat tekan merupakan besarnya

beban per satuan luas yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani gaya

tekan tertentu (Zulhijah dkk, 2015). Umumnya, metode kuat tekan menggunakan

sebuah cetakan berbentukkubus yang memiliki ukuran sisi 5 cm (SNI 03-6825-

2002).Salah satu uji sifat mekanik adalah dengan uj kuat tekan batuan dan yang

umum digunakan adalah kuat tekan uniaxial.Alat atau mesin uji kuat tekan

batuandengan mesin uji controls ditunjukkan seperti Gambar 4.

Gambar 4.Mesin pengujian kuat tekan (Sumber : Laboratorium Bahan dan

Kontruksi Teknik Sipil UNILA).

15

Gambar 4 menunjukan suatu alat uji kuat tekan suatu bahan.Berdasarkan referensi

SNI.3-0394-1989 untuk melihat kualitas maupun kegunaan dari betuan sebagai

bahan pondasi bangunan berdasarkan hasil pengujian kuat tekan batuan alam

dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Syarat mutu batu alam bahan bangunan (SNI. 3-0394-1989)

No Jenis Bangunan Kuat tekan minimum

(kg/cm2)

1 Pondasi berat 1.500

2 Pondasi Sedang 1.000

3 Pondasi ringan 800

4 Penutup lantai atau trotoar 600

5 Tonggak dan batu tepi jalan 500

6 Batu hias atau tempel 200

Nilai kuat tekan suatu benda dapat diketahui dengan menggunakan persamaan:

=

A (2.1)

dengan: = kuat tekan (kg/cm2)

P = beban maksimum (kg)

A = luas penampang (cm2)

G. Pengukuran Kerapatan dengan Bulk density

Kerapatan (density) adalah turunan besaran karena menyangkut satuan massa dan

volume. Densitas bahan merupakan suatu parameter yang dapat memberikan

informasi keadaan fisika dan kimia suatu bahan(Mirica, Katherine A, 2010).

Salah satu bentuk densitas, yaitu bulk density.Bulk density merupakan berat suatu

massa tanah persatuan volume tertentu, dimana volume kerapatan tanah termasuk

16

didalamnya adalah ruang pori (Harjdowigeno, 2003).Persamaan umum densitas

(kerapatan massa) ini dinyatakan dalam satuan gr/cm3, dilambangkan dengan

(Oktavia, 2014).Bulk density atau kerapatan massa tanah banyak mempengaruhi

sifat fisik tanah, seperti porositas, kekuatan, daya dukung, kemampuan tanah

menyimpan air, drainase dll. Sifat fisik tanah ini banyak bersangkutan dengan

penggunaan tanah dalam berbagai keadaan.

Menghitung kerapatan butir tanah, berarti menentukan kerapatan partikel tanah

dimana pertimbangan hanya diberikan untuk partikel yang solid. Oleh karena itu,

kerapatan partikel setiaptanah merupakan suatu tetapan dan tidak bervariasi. Nilai

kerapatan partikeltanah mineral rata–rata 2,6 gram/cm3(Madjid, 2010). Rumus

bulk density ditunjukkan pada persamaan berikut.

(2.2

Keterangan: = massa batuan (gram)

= volume perubahan air (gram)

= massa jenis air (gram/cm3)

H. Analisis Unsur Serbuk Batuan Beku Andesit Menggunakan X-Ray

Fluorescence (XRF)

XRF merupakan salah satu metode analisis yang tidak merusak dan digunakan

untuk analisis unsur dalam bahan secara kualitatif dan kuantitatif (Kriswarini dkk,

2010).Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan

pencacahan karakteristik sinar-X yang terjadi dari peristiwa efek fotolistrik. Bila

energi sinar tersebut lebih tinggi dari pada energi ikat elektron dalam orbit K, L,

atau M atom target, maka elektron atom target akan keluar dari orbitnya. Dengan

17

demikian atom target akan mengalami kekosongan elektron. Kekosongan elektron

ini akan diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan energi

berupa sinar-X (Munasir dkk, 2012). Alat XRF pada penilitian ini ditunjukan pada

Gambar 5.

Gambar 5.Mesin Uji XRF (Sumber: Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian

Teknologi Mineral - LIPI).

Gambar 5 menunjukkan alat mesin uji XRF. Prinsip kerja XRF apabila terjadi

eksitasi sinar-X primer yang berasal dari tabung X-ray atau sumber radioaktif

mengenai sampel, sinar X dapat dihamburkan oleh material. Radiasi emisi dari

sampel yang terkena sinar-X akan langsung ditangkap oleh detektor(Grieken and

Markowicz, 2002). Detektndor menangkap foton-foton tersebut dan dikonversikan

menjadi impuls elektrik. Impuls kemudian akan diproses dengan sinyal PC

(Gosseau, 2009). Kemudian akan diteruskan ke spektrometri sinar-X.

Spektrometri XRF memanfaatkan sinar-X yang dipancarkan oleh bahan yang

selanjutnya ditangkap detektor untuk dianalisis kandungan unsur dalam bahan

(Munasir dkk, 2012).

18

I. Analisis Senyawa Serbuk Batuan Beku Andesit Menggunakan X-Ray

Diffraction (XRD)

X-Ray Diffraction adalah metode karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui

senyawa kristal yang terbentuk (Smallman dan Bishop, 2000). Sinar x memiliki

energi mulai dari sekitar 200 sampai 1 MeV yang ditempatkan diantara sinar γ dan

sinar ultraviolet (UV) dalam spektrum elektromagnetik. Seperti yang diketahui,

sinar x dihasilkan oleh interaksi antara sinar elekron dan elektron eksternal sebuah

atom. Panjang gelombang sinar-x bervariasi yaitu antara 10 nm sampai 1 pm.

Panjang gelombang lebih pendek untuk energi yang lebih tinggi. Kisaran

gelombang yang berguna untuk studi difraksi sinar-x adalah antara 0,05 sampai

0,25 nm. Jarak interatomik dalam kristal biasanya 0,2 nm (Norton dan

Suryanarayana, 1998).Difraksi sinar-X (XRD) dapat digunakan untuk

mengidentifikasi dan mengkarakterisasi beragam bahan, seperti logam, mineral,

polimer, katalis, plastik, farmasi, lapisan tipis, keramik dan

semikonduktor(McMahon, 2007).Peristiwa difraksi sinar-X dapat dilukiskan

seperti Gambar 6.

Gambar 6.Proses difraksi sinar-X (Cullity, 1978).

Berdasarkan Gambar 6, sinar-X dapat terbentuk apabila suatu logam sasaran

ditembaki dengan berkas elektron berenergi tinggi. Dalam eksperimen digunakan

19

sinar-X yang monokromatis. Kristal akan memberikan hamburan yang kuat yang

jikaarah bidang kristal terhadap berkas sinar-X (sudut θ) memenuhi persamaan

Bragg, seperti ditunjukkan dalam persamaan berikut.

(2.3)

dengan: = jarak antar bidang dalam kristal

= sudut deviasi

= orde (0,1,2,3,…..)

= panjang gelombang (Callister, 2003; Waseda et al., 2011).

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli 2018 sampai Oktober 2018 di

LaboratoriumAnalisis Kimia dan Laboratorium Non-Logam, Balai Penelitian

Teknologi Mineral – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) yang

berTempat di Jl. Ir. Sutami KM. 15 Tanjung Bintang Lampung Selatan, serta di

Laboratorium Bahan dan Kontruksi, Teknik SipilFakultas Teknik Universitas

Lampung.

B. Alat dan Bahan Penelitian

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa timbangan

digital merk Gold series ohaus, oven merk memmert, XRF PAN Analytical,

XRD PAN Analytical, ayakan mesh no (80, 100, 120, 150 dan 200), mesin uji

kuat tekan merk Wykeham FarranceEngineering made in England model

55104 capacity 1500 kN, ember,gelas ukur, spatula, sarung tangan, Ball mill

merk Yuema Helical Great type TR67-A-D112.M4 no. 0 dan cetakan kubus

ukuran 5cm x 5cm x 5cm. Sedangkan bahan yangdigunakan dalam penelitian

ini adalah air dan batuan beku andesit yang berasal dari Kabupaten Lampung

Barat, Provinsi Lampung.

21

C. Prosedur Penelitian

Prosedur kerja pada penelitian ini adalah sebagai berikut.

1. Preparasi Serbuk Batuan beku andesit

Langkah-langkah preparasi serbuk batuan beku andesit adalah sebagai berikut.

a. Memasukkan batuan beku andesit ke dalam ball mill.

b. Menutup rapat ball mill dengan menggunakan kunci L.

c. Menekan tombol on pada ball mill, lalu menggiling batuan beku andesit

selama ± 12 jam.

d. Mengayak serbuk batuan beku andesit hasil ball mill dengan ayakan mesh no.

80, 100, 120, 150 dan 200.

e. Hasil serbuk batuan beku andesit siap untuk digunakan.

2. Prosedur Uji Densitas

Adapun prosedur uji densitas batuan adalah sebagai berikut :

1. Memotong batuanan beku andesit dalam bentuk bongkahan.

2. Menimbang bongkahan batuan beku andesit sebelum dimasukan kedalam air.

3. Merendamkan batuanan beku andesit kedalam air yang bervolume 40 ml.

4. Melihat kenaikan volume air dan mencatatnya.

5. Terakhir adalah menghitung nilai densitas dari masing-masing komposisi

dengan menggunakan persamaan 2.2.

3. Pengujian kuat tekan benda uji

Pengujian kuat tekan batuan dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur dari

benda uji tersebut dengan meggunakan alat controls dengan model 50-C56B02.

22

Benda uji yang dipakai adalah kubus dengan ukuran sisinya 5 cm x 5 cm x 5cm

cm. Langkah-langkah pengujian kuat tekan benda uji adalah:

a. Menyiapkan benda uji berbentuk kubus.

b. Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat tekan.

c. Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah hancur dan dialtidak

naik lagi lalu mencatat beban tekan maksimum yang bisa diterima oleh benda

uji (P) dan menghitung kuat tekannya.

4. Karakterisasi X-Ray Fluorescence (XRF)

Langkah-langkah pengujian sampel batuan beku andesit dengan XRF adalah sebagai

berikut:

a. Menyiapkan sampel bubuk batuan beku andesit dengan lulus mesh 200.

b. Memasukkan sampel ke dalam tube sampel sebanyak 1/3 ketinggian tube

sampel. Sampel dipress hingga permukaan rata.

c. Menyalakan XRF dan UPS kemudian tekan power. Tunggu hingga beberapa

saat baru kemudian kunci diputar ke arah on.

d. Memutar kunci alat XRF searah jarum jam sebesar 90o.

e. Memasukkan tube sampelke dalam Tempat pada alat.

f. Menutup penutup XRF

g. Menjalankan program εpsilon3XLE

dalam komputer

h. Memilih dan klik menu “measure” “measure omnian” “omnian”

“open”

i. Klik “enter your sampel indentification” kemudian isi nama sampel.

j. Pengukuran sampel dimulai.

k. Setelah pengukuran sampel selesai, spektogram yang didapat dianalisa.

23

l. Menekan tombol “power” pada XRF dan U S.

5. Karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD)

Langkah-langkah untuk karakterisasi sampel batuan beku andesit dengan XRD

adalah sebagai berikut.

a. Menyiapkan dan mengayak sampel serbuk batuan beku andesit lolos mesh

nomor 200.

b. Meletakkan sampel pada Tempat sampel (sample holder) kemudian diratakan

menggunakan kaca.

c. Masukkan sampel ke dalam difragtogram untuk kemudian dilakukan

penembakan dengan sinar-X.

d. Memulai pengujian difraksi (menekan tombol “start” pada menu di

komputer) dimana sinar-X akan meradiasi sampel yang terpancar dari target

Cu dengan panjang gelombang 1,5606 Å.

e. Setelah pengukuran selesai maka akan diperoleh data hasil difraksi dalam

bentuk soft data yang dapat disimpan dalam bentuk xrdml.

f. Selanjutnya data yang diperoleh akan diolah menggunakan software high

score plus v.3.0.5 untuk mengetahui fasa yang terbentuk dari sampel.

D. Diagram Alir

Diagram alir untuk penelitian ini terdiri dari proses preparasi bubuk andesit yang

dihasilkan dari batu andesit kabupaten Lampung Barat, pembuatan benda uji

kuat tekan serta pengujian-pengujian bubuk andesit, baik secara fisis maupun

secara mikroskopis.

24

1. Preparasi bubuk andesit

Diagram alir ini merupakan skema dari proses preparasi batu andesit untuk

mendapatkan bubuk andesit dan beberapa pengujiannya yang ditunjukkan pada

Gambar 7.

Digiling dengan Ball mill selama 12 jam

Disaring dengan ayakan nomor 200

mesh

Dikarakterisasi menggunakan XRF dan

XRD

Gambar 7. Diagram alir proses preparasi bubuk batu beku andesit.

2. Pembuatan benda uji untuk kuat tekan

Diagram alir ini dibuat untuk melihat skema proses pembuatan benda uji untuk

pengujian kuat tekan batuan yang dapat dilihat pada Gambar 8.

Dipotong menggunakan alat hingga berbentuk kubus dengan ukuran sisi 5 cm

Dilakukan uji kuat tekan

Gambar 8. Diagram alir proses pembuatan benda uji kuat tekan

Batu beku andesit

Sarbuk kasar batu beku andesit

Sarbuk halus batu beku andesit

Analisis Data

Batuan beku berbentuk kubus

Analisis Data

Batuan beku andesit

25

E. Identifikasi Fasa pada XRD

Untuk mengetahui fasa yang terbentuk, sampel dianalisis menggunakan aplikasi

High Score Pluseversion 3.0e (3.0.5) yang diproduksi oleh PAN analytical B.V

pada tahun 2012 dengan panjang gelombang 1,541874 .

VI. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengujian X-Ray Fluorescence (XRF)

Data hasil pengujian XRF pada masing-masing sampel dapat dilihat pada tabel 5.

Tabel 5. Hasil pengujian XRF

Kode sampel Senyawa Kimia Rata-Rata (%)

AlO2 SiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O

01 17,423 62,648 9,434 4,487 0,786 3,152

02 16,866 85,490 7,438 4,937 0,723 2,702

03 17,686 60,087 8,814 6,390 3,311 2,257

Tabel 5 menunjukkan hasil pengujian X-Ray Fluorescence (XRF) pada batuan

beku andesit asal Kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung. Berdasarkan

hasil XRF yang diperoleh, senyawa dominan yang terdapat pada masing-masing

sampel adalah senyawa SiO2, AlO2, Fe2O3, CaO, MgO dan K2O..Sesuai dengan

hasil penelitian yang dilakukan oleh Suparmo pada tahun 2009, membuktikan

bahwa senyawa kimia yang terkandung pada batuan andesit meliputi SiO2, AlO2,

Fe2O3, CaO, MgO dan K2O serta beberapa senyawa lain yang bernilai kecil dapat

dilihat pada Lampiran B. Menurut Suparmo tahun 2009. Senyawa kimia pada

setiap sampel disominasi oleh senyawa SiO2. Penelitian serupa pada penelitian

Sariisik et al tahun 2011 senyawa SiO2 pada batuan beku andesit memiliki nilai

tertinggi, yaitu sebesar 62,30%.

27

Kehadiran unsur-unsur pada hasil XRF ini dapat dilihat pada kehadirannya pula

dalam bentuk fasa sesuai dengan hasil pengujian XRD.

B. Hasil Pengujian X-Ray Diffraction (XRD)

Karakterisasi XRD dilakukan untuk menganalisis fasa yang terbentuk pada

sampel yang diuji.Hasil karakterisasi diperoleh data berupa difrogram penyaluran

intensitas terhadap 2θ. engujian dilakukan pada tiga sampel batuan beku andesit,

dengan kode sampel 01, 02 dan 03.

Berdasarkan hasil pencocokan antara hasil penelitian sampel bubuk andesit

dengan program aplikasi High Score Plus menunjukkan bahwa selisih 2θ dan

jarak antar bidang (d) sangat kecil. Hal ini dapat dipastikan fasa yang terbentuk

pada sampel dengan kode 01 ini adalah anorthite, cristobalite low dan magnetite.

Hasil ini dapat dilihat pada Lampiran C. Pada sampel 01, unsur Si tersebar dalam

fasa anorthite dan cristobalite low, unsur Al dan Ca tersebar dalam fasa anorthite

dan unsur Fe tersebar dalam fasa magnetite. Hal ini sesuai dengan data unsur

yang terbentuk pada pengujian XRF yang membuktikan bahwa unsur-unsur yang

terbentuk dan bergabung membentuk senyawa diantaranya adalah Si, Fe, Al dan

Ca. Data hasil XRD pada sampel 01 ditunjukkan pada gambar 9.

28

Gambar 9.Difagtogram hasil analisis sampel bubuk andesit 01 asal Kabupaten

Lampung Barat. Simbol: Δ = CaAl2Si2O8 ● = Fe2O3 ♦ = SiO2

Gambar 9 merupakan difagtogram hasil analisis pada sampel dengan kode 01

dengan panjang gelombang 1,541874 . Untuk mengetahui fasa yang terbentuk,

sampel dianalisis menggunakan aplikasi High Score Pluseversion 3.0e (3.0.5)

yang diproduksi oleh PAN analytical B.V pada tahun 2012. Beberapa parameter

yang dibandingkan yaitu 2θ (º), d(Å) dan intensitas (%).

Adapun fasa-fasa yang terbentuk pada sampel 01 antara lain anorthite

(CaAl2Si2O8) yang sesuai dengan filenumber ICDD (International Centre

Diffraction Data) 00-020-0020 puncak 2θ tertinggi pada 27,7792° dan puncak lain

terletak pada 2θ (21,9721°, 22,8243°, 23,6788°, 24,4159°, 26,4328°, 29,5769°,

30,3031°, 35,1998°, 35,6523°, 42,1684°, 49,7231° dan 51,4627 , cristobalite low

(SiO2) yang sesuai dengan filenumber ICDD (International Centre Diffraction

Data) 01-071-0785 puncak 2θ tertinggi pada 28,3931° dan puncak lain terdapat

pada 2θ = 40,5186° serta magnetite (Fe2O3)yang sesuai dengan filenumber ICDD

29

(International Centre Diffraction Data) 01-089-0951 pada puncak tertinggi 2θ =

36.6354°.

Selanjutnya pada sampel 02 berdasarkan hasil pencocokan antara hasil penelitian

sampel bubuk andesit dengan program aplikasi High Score Plus menunjukkan

bahwa selisih 2θ dan jarak antar bidang (d) sangat kecil. Hal ini dapat dipastikan

fasa yang terbentuk pada sampel dengan kode 02 ini adalah anorthite, quartz low

dan feldspar. Hasil ini dapat dilihat pada Lampiran C. Unsur Si tersebar dalam

ketiga fasa, yaitu pada fasa anorthite, quartz low dan feldspar.Unsur Al dan

tersebar dalam fasa anorthite dan feldspar.sedangkan unsur Ca hanya tersebar

dalam fasa anorthite. Namun dalam hal ini, ada unsur lain yang muncul, yaitu

unsur K yang tersebar pada fasa feldspar, namun dalam hal ini konsentrasi unsur

K pada hasil XRF bernilai kecil, yaitu sebesar 2,702%. Data hasil XRD pada

sampel 02 ditunjukkan pada gambar 10.

Gambar 10.Difagtogram hasil analisis sampel bubuk andesit 02 asal Kabupaten

Lampung Barat. Simbol: Δ = CaAl2Si2O8 □ = SiO2 dan ○ = K ( AlSi2O8)

30

Gambar 10 merupakan difagtogram hasil analisis pada sampel dengan kode 02

dengan panjang gelombang 1,541874 . Adapun fasa-fasa yang terbentuk pada

sampel 02 antara lain anorthite (CaAl2Si2O8) yang sesuai dengan filenumber

ICDD (International Centre Diffraction Data) 00-041-1486 puncak tertinggi

terdapat pada 2θ sebesar 27,7563° dan puncak-puncak lain terdapat pada 2θ

(21,9508°, 22,844°, 23,4159°, 24,4176°, 25,7156°, 28,0421°, 30,2923°, 31,4613°

dan 35,5484 quartz low (SiO2) yang sesuai dengan filenumber ICDD

(International Centre Diffraction Data) 01-085-0457 puncak tertinggi terdapat

pada 2θ = 26,6364° dan puncak-puncak lain terletak pada 2θ (20,8439 dan

39,4406 ) serta feldspar (K ( AlSi3O8 ))yang sesuai dengan filenumber ICDD

International Centre Diffraction Data) 01-089-8572 pada puncak tertinggi

terdapat pada 2θ = 42,574°dan puncak lain terdapat pada 2θ = 34,9195

Kemudian untuk sampel 03, berdasarkan hasil pencocokan antara hasil penelitian

sampel bubuk andesit dengan program aplikasi High Score Plus menunjukkan

bahwa selisih 2θ dan jarak antar bidang (d) sangat kecil.Hal ini dapat dipastikan

fasa yang terbentuk pada sampel dengan kode 03 ini adalah anorthite, quartz dan

cordierite. Hasil ini dapat dilihat pada Lampiran C. Dalam hal ini, unsur Al dan Si

tersebar pada ketiga fasa yaitu fasa anorthite, quartz dan cordierite, unsur K

tersebar pada fasa cordierite dan unsur Ca tersebar pada fasa anorthite. Pada

sampel 03 ini, ada unsur Mg yang terbetuk yang tersebar pada fasa

cordierite.Berdasarkan hasil XRF yang diperoleh, MgO2 memiliki nilai

konsentrasi sebesar 3,311 %.Data hasil XRD pada sampel 03 ditunjukkan pada

gambar 11.

31

Gambar 11.Difagtogram hasil analisis sampel bubuk andesit 03 asal Kabupaten

Lampung Barat. Simbol: Δ = CaAl2Si2O8 ▲ = Mg8Al16Si2O72

dan ○ = K ( AlSi3O8 )

Adapun fasa-fasa yang terbentuk pada sampel 03 berdasarkan gambar 11 antara

lain anorthite (CaAl2Si2O8) yang sesuai dengan filenumber ICDD (International

Centre Diffraction Data) 00-041-1486 puncak tertinggi terdapat pada 2θ =

28,0489° dan puncak-punvak lain terdapat pada 2θ (21,9872°, 23,6681°,

24,4511°, 25,666°, 28,5258 , 30,3243 dan 35,6036°), cordierite (Mg8Al16Si2O72)

yang sesuai dengan filenumber ICDD (International Centre Diffraction Data) 96-

900-5805 puncak tertinggi terdapat pada 2θ = 27,7903° dan puncak-puncak

lainnya terdapat pada 2θ (10,4919°dan 68,265°) serta quartz (SiO2)yang sesuai

dengan filenumber ICDD (International Centre Diffraction Data) 01-079-1910

puncak tertinggi terdapat pada 2θ = 26,6522° dan puncak-puncak tertinggi lainnya

32

terdapat pada 2θ (20,8675°, 36,5599°, 39,486°, 42,4697°, 50,1607° dan

59,9449°).

Berdasarkan riset yang dilakukan oleh Novan Levi Bowen pada tahun 1922,

bahwa fasa anorthite adalah fasa yang pertama kali mengkristal.Dengan demikian,

fasa yang pertama mengkristal adalah yang memiliki kuat tekan

tertinggi.Sehingga pada penelitian ini, sampel yang memiliki kuat tekan dan fasa

anorthite tertinggi adalah sampel dengan kode 01.

C. Hasil Pengujian Bulk density

Hasil pengujian bulk density batuan beku andesit asal Lampung Barat, Provinsi

Lampung ditunjukkan pada tabel 4.

Tabel 4. .Hasil pengujian bulk density batuan beku andesit

Kode sampel Massa (g) Vawal (cm3) Vakhir (cm

3) ⍴ (g/cm

3)

01 15,14 40 46,5 2,33

02 8,36 40 44 2,1

03 10,5 40 45 2,1

Berdasarkan tabel 4 dapat dilihat bahwa nilai densitas pada masing-masing

sampel batuan berbeda.Densitas yang dihasilkan pada setiap sampel berturut-turut

adalah 2,33 g/cm3, 2,1 g/cm

3 dan 2,1 g/cm

3. Hasil densitas atau kerapatan terjadi

penurunan dikarenakan adanya faktor butir sampel, pori dan komposisi bahan itu

sendiri. Butir-butir bubuk andesit dapat bersifat kurang kuat karena dua hal yaitu

terdiri dari bahan yang lemah atau terdiri dari partikel yang kuat tetapi tidak baik

dalam pengikatannya Mulyono, (2003). Sampel 01 memiliki kerapatan paling

besar, yaitu 2,33 g/cm3. Hal ini sesuai dengan kuat tekan yang dihasilkan bahwa

sampel 01 memiliki kuat tekan yang paling besar.Semakin besar kerapatan batuan

33

maka semakin besar kuat tekan yang dihasilkan.Perhitungan hasil bulk density

dapat dilihat pada Lampiran A.

D. Hasil Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui nilai ketahanan

dari batuan andesit.Pengujian ini dilakukan sampai benda uji menjadi hancur dan

tidak dapat lagi menahan beban yang diberikan (jarum penujuk berhenti kemudian

bergerak turun), sehingga didapatkan beban maksimum yang ditahan oleh benda

uji tersebut. Setelah sampel diuji dengan mesin kuat tekan dengan kapasitas

sebesar 1500 kN diperoleh hasil pengujian kuat tekan penelitian ini ditunjukkan

pada Tabel 4.

Tabel 4. Hasil pengujian kuat tekan

Kode sampel Luas

(cm2)

Gaya beban tekanan maksimum

rata-rata (N)

Kuat tekan

(kg/cm2)

01 25 245.700 1.002

02 25 132.800 541,9

03 25 92.100 375,8

Berdasarkan SNI. 3-0394-1989, Syarat mutu batu alam bahan bangunan pada

Tabel 3. Dapat dilihat pada tabel 4 bahwa kode sampel 01 memenuhi syarat untuk

digunakan sebagai bahan bangunan sedang karena bernilai 1.002 kg/cm2. Dan

kode sampel 02 kurang memenuhi syarat untuk bahan bangunan sedang atau

ringan, namun bisa sebagai syarat tonggak dan batu tepi jalan karena kuat tekan

yang dihasilkan diatas 500 kg/cm2. Kemudian sampel 03 memiliki kuat tekan

yang sangat kecil, yaitu 375,8 kg/cm2, sehingga hanya bisa untuk syarat batu hias

atau batu tempel. Dengan demikian, berdasarkan hasil pengujian kuat tekan

34

batuan beku andesit Kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung yang baik

sebagai syarat batuan bangunan terdapat pada sampel 01.

35

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1. Semakin rapat suatu batuan maka semakin besar pula kuat ketahanan batuan

tersebut.

2. Hasil pengujian X-Ray Fluorescence (XRF) menghasilkan senyawa kimia

yang meliputi SiO2, AlO2, Fe2O3, CaO, MgO dan K2O serta beberapa senyawa

lain yang bernilai kecil dan SiO2 merupakan senyawa yang paling besar

konsentrasinya, dengan demikian batuan beku asal Lampung Barat

merupakan batuan beku jenis andesit.

3. Hasil karakterisasi XRD memperlihatkan fasa yang dominan pada setiap

sampel adalah fasa anorthite dengan nilai tertinggi terdapat pada puncak 2θ

sebesar 27,7o yang terdapat pada sampel 01 dan 02.

B. Saran

Berdasarkan hasil evaluasi pada saat penelitian maupun setelah mendapatkan hasil

penelitian, maka untuk penelitian selanjutnya disarankan untuk melakukan

karakterisasi SEM agar mengetahui ukuran butiran dari batuan beku andesit asal

Lampung Barat.

DAFTAR PUSTAKA

BGI. 2010. Data Dasar Gunung Api Indonesia, Edisi ke-2. Kementerian Energi

dan Sumber Daya Mineral. Badan Geologi Indonesia. Bandung.

Callister, W. D.2003.Material Science and Engineering An Introduction. John.

Wiley and Sons, Inc.

Cullity, B.D. 1978. Element of X-Ray Diffraction. Departement of Metallurgical Engeenering and Materials Science. Addison-Wesley Publishing Company, Inc: USA. hal 277-281.

ESDM. 2014. Peta Sebaran Batuan Mineral Logam dan Non Logam di Provinsi

Lampung. (online) tersedia di https://www.psdg.bgl.esdm.go.id/sebaran-batuan-mineral-lampung/. Diakses pada tanggal 12 Januari 2016.

Gosseau,D., 2009. Introduction to XRF Spectroscopy. (online) tersedia di

http://users.skynet.be/. Diakses padat anggal 30 September 2009. Hardiyono, Adi. 2013. Karakteristik Batuan Beku Andesit dan Breksi Vulkanik,

dan Kemungkinan Penggunaan sebagai Bahan Bangunan Daerah Ukir Sari, Kecamatan Brojonegara, Kabupaten Serang, Provinsi Banten. Bulletin of Scientific Contribution.Vol. 11.No. 2. Hal 89-95

Irawati, N., Putri, N. T., dan Alexie, H. 2015. Strategi Perencanaan Jumlah

Material Tambahan Dalam Memproduksi Semen Dengan Pendekatan

Taguchi Untuk Meminimalkan Biaya Produksi (Study Kasus PT Semen

Padang). Jurnal Optimasi Sistem Industri. Vol.14. No. 1 hal.159-172.

ISSN 2088- 4842.

Hardjowigeno, H. Sarwono. 2003. Ilmu Tanah. Mediyatama Sarana Perkasa.

Jakarta

Khosama, L. K. 2012. Kuat tekan beton beragregat kasar batuan tuff merah,

batuan tuff putih, dan batuan andesit. Jurnal Ilmiah Media Engineering.

Vol. 2.No. 10. hal. 273-278.

Kriswarini, R., Anggraini, D dan Agus, D. 2010. Validasi Metoda XRF (X-Ray

Fluorescence) secara Tunggal dan Simultan untuk Analisis Unsur Mg, Mn

62 dan Fe dalam Paduan Aluminum. Seminar Nasional VI SDM Teknologi

Nuklir. Yogyakarta. ISSN 1978-0176.

Lopresto, V., Leone, C., and De Iorio, I. 2011. Mechanical characterisation of

basalt fibre reinforced plastic. Composites Part B: Engineering. Vol.

42.No. 4.hal. 717-723.

Madjid. 2010. Sifat dan Ciri Tanah. Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.

Bogor.

Mirica, Katherine A. 2010. Magnetic Levitation in the Analysis Of Foods and

Water. J. Agric. Food Chem. 58.6565 – 6569.

Mulyaningsih. 2013. Vulkanologi Jurusan Teknik Geologi. IST AKPRIND

Mulyono, T. 2003. Teknologi Beton. Andi Offset. Yogjakarta.

Nishikant, K., Nachiket, A., Inamdar, A., and Abhisek, S. 2016. Manufacturing of

Concrete Paving Block by Using Waste Glass Material. International

Journal of Scientific and Research Publications.Vol. 6.No. 6.hal 61-77.

ISSN 2250- 3153.

Noor, Djauhari.2009. Pengantar Geologi. Bogor: CV Graha Ilmu.

Purnomo, Hasyim. 2000. Investigasi Batuan Mineral Silikat Sebagai Penguat beton. Press Indo: Bandung.

Raymond, A. Loren. August 2000. Study of Igneous, Sedimentary, and

Metamorphism rocks.Second Edition. Mc.Graw Hill.

Rinawan, S. 2000. Studi Kasus Pemanfaatan Batuan Vulkanik Andesit Sebagai Bahan Agregat Perancangan Beton Mutu Tinggi. Skripsi. Universitas Negeri Malang: Malang. Hal.20-23.

Sariisik, A., Sariisik, G., and Ahmet Senturk. 2011. Applications of Glaze and

Decor on Dimensioned Andesites Used in Construction Sector.

Construction and Building Materials.No. 25.Hal. 3694-3702.

SNI. 03-0394-1989. Mutu dan cara uji alam untuk bahan bangunan: Jakarta.

Soepriadi dan Moe’tamar. 2011. Prospeksi Pasir Besi di Pesisir Barat Kabupaten

Lampung Barat, Provinsi Lampung. Prosiding. SDG (Sumber Daya

Geologi).

Suparno, S. 2009. Energi Panas Bumi Edisi I. Depok: Universitas Indonesia.

Syamsuddin, R., Wicaksono, A., dan Fauzan, F. M. 2011. Pengaruh Air Laut Pada

Perawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan Dan Absorpsi Beton

Dengan Variasi Faktor Air Semen Dan Durasi Perawatan. Jurnal Rekayasa

Sipil. vol. 2.No. 5. Hal.68-75. ISSN 1978-5658.

Takacs, L. 2002. Self-sustaining reactions induced by ball milling.Progress in

Materials Science.Vol.47. No.4. hal. 355–414.

Van Grieken, R. E. and Markowicz, A. A. 2002.Handbook of X-Ray

Spectrometry Second Edition.Marcel Dekker Inc: New York. ISBN 0-

8247-0600-5.

Waseda, Y., Eiichiro, M., Kozo, S. 2011. X-Ray Diffraction Crystallography

Introduction, Examples and Solved Problem. London New York:

Springer Heidelberg Dordrecht.

Widjanarko, S. B., dan Suwasito, T. S. 2014. Pengaruh Lama Penggilingan

Dengan Metode Ball Mill Terhadap Rendemen Dan Kemampuan

Hidrasi Tepung Porang (Amor phopallus muelleri Blume). Jurnal

Pangandan Agroindustri.Vol. 1.No. 2 .hal.79-85.

Wikarta S., dkk., 1994, Penyelidikan Perlit di Gunung Muhul dan sekitarnya,

Kecamatan Belalau, Kabupaten Lampung Barat, Provinsi Lampung.

Zulhijah, D., Handani. S, dan Mulyadi, S. 2015. Pengaruh variasi ukuran agregat

terhadap karakteristik beton dengan campuran abu sekam padi. Jurnal

Ilmu Fisika. Vol 7. No. 2.hal. 50-55.