tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

30
PERCOBAAN FISIKA BATUAN MENGHITUNG DENSITAS DAN POROSITAS BATU BATA MERAH, PUTIH DAN TAHAN API (SK 34) D I S U S U N OLEH : Kelompok Densitas Nama Anggota : Patar Roy Fernandes N 1109100036 Wahyu Tri Sutrisno 1109100043 Radhiyullah Army 1109100703 Faza Nabeel 1108100059 Rekswanda 1108100060 Mushodaq 1108100068

Upload: patar-roy-fernandes-nainggolan

Post on 01-Jul-2015

325 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

PERCOBAAN FISIKA BATUAN

MENGHITUNG DENSITAS DAN POROSITAS BATU BATA

MERAH, PUTIH DAN TAHAN API (SK 34)

D

I

S

U

S

U

N

OLEH :

Kelompok Densitas

Nama Anggota : Patar Roy Fernandes N 1109100036

Wahyu Tri Sutrisno 1109100043

Radhiyullah Army 1109100703

Faza Nabeel 1108100059

Rekswanda 1108100060

Mushodaq 1108100068

PROGRAM STUDI GEOFISIKA

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

Page 2: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

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

ukuran berbeda. Hal ini disebabkan oleh karena perbedaan proses pembentukan

yang dialaminya. Namun dalam hal ini densitas dari batuan akan dicari dengan

menggunakan metode fisika.

Secara umum porositas merupakan ukuran ruang-ruang kosong dalam

suatu batuan. Atau secara definitive 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. Pori merupakan ruang di

dalam batuan; yang selalu terisi oleh fluida, seperti udara, air tawar/asin, minyak

atau gas bumi. 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 tersebut dengan satuan SI gr.cm-3 atau Kg.m-3.

Massa jenis dari suatu fluida homogen dapat bergantung banyak faktor, seperti

temperatur fluida dan tekanan yang mempengaruhi temperatur tersebut. Untuk

cairan, maka massa jenis sangat sedikit berubah pada jangkauan tekanan dan

temperatur yang lebar, dan kita dengan aman dapat memperlakukan massa jenis

tersebut sebagai suatu konstanta.

1.2 Perumusah Masalah

Permasalahan yang akan dibahas pada percobaan kali ini adalah

bagaimana mengetahui cara mengukur rapat massa dan menentukan besarnya

porositas dari batu bata (bata merah,bata putih, bata tahan api dengan SK 34).

Page 3: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

1.3 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui cara mengukur rapat massa

dan menentukan besarnya porositas dari batu bata (bata merah,bata putih, bata

tahan api dengan SK 34).

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah pada praktikum ini adalah melakukan pengukuran

densitas batuan serta porositas dari benda tak berongga dengan menggunakan

neraca ohaus dan neraca pegas Archimedes.

1.5 Sistematika Penulisan

Laporan disusun dengan sistematika sebagai berikut BAB 1 Pendahuluan,

BAB II Tinjauan Pustaka, BAB III Metodologi Percobaan yang terdiri dari alat

dan bahan, serta skema rangkaian kerja percobaan, BAB IV Analisis data dan

Pembahasan yang mana akan diperoleh dari hasil perhitungan, BAB V

Kesimpulan, dan Daftar Pustaka.

Page 4: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Massa jenis

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. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi

(misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda

bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air).

Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg·m-3)

Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa

jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan

memiliki massa jenis yang sama.

Rumus untuk menentukan massa jenis adalah

ρ=mV

dengan

ρ adalah massa jenis (gr/cm3),

m adalah massa (gr) ,

V adalah volume (ml) .

Satuan massa jenis dalam 'CGS [centi-gram-sekon]' adalah: gram per

sentimeter kubik (g/cm3).

1 g/cm3=1000 kg/m3

Massa jenis air murni adalah 1 g/cm3 atau sama dengan 1000 kg/m3

Selain karena angkanya yang mudah diingat dan mudah dipakai untuk

menghitung, maka massa jenis air dipakai perbandingan untuk rumus ke-2

menghitung massa jenis, atau yang dinamakan 'Massa Jenis Relatif'

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

Page 5: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

2.2.a Porositas

Porositas merupakan hal yang sangat penting untuk mengukur ruang

kosong yang tersedia bagi tempat menyimpan fluida hidrokarbon. 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 dibagi 2 berdasarkan asal usulnya:

1. Original (Primary) Porosity

Porositas yang terbentuk ketika proses pengendapan batuan (deposisi)

tanpa ada faktor lain. Pada umumnya terjadi pada porositas antar butiran pada

batupasir, antar Kristal pada batukapur, atau porositas oolitic pada batukapur.

2. Induced (Secondary) Porosity

Porositas yang terbentuk setelah proses deposisi batuan karena beberapa

proses geologi yang terjadi pada batuan tersebut, seperti proses intrusi, fault,

retakan, dan sebagainya. Proses tersebut akan mengakibatkan lapisan yang

sebelumnya non-porosity/permeabelitas menjadi lapisan berporositas. Contohnya

retakan pada shale dan batukapur, dan vugs atau lubang-lubang akibat pelarutan

pada batukapur.

Batuan yang berporositas original lebih seragam dalam karakteristik

batuannya daripada porositas induced.

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.

Page 6: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

- 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 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 )

2.2.b Faktor Yang Mempengaruhi Porositas

1. Susunan Batuan

Pemeriksaan porositas batuan salah satunya dengan melihat porositas

gabungan batuan. Dalam memperkirakan nilai porositas, Slichter dan kemudian

Graton dan Fraser menghitung porositas berbagai susunan batuan serupa.

Porositas dengan susunan kubik atau biasa disebut cubic packing (agak kompak)

adalah 47.6 %, sedangkan rombohedral (seperti belah ketupat, lebih kompak)

adalah 25,96 %.

Berdasarkan susunan kubik, porositas dapat dihitung :

r adalah jari-jari, sehingga tingginya 2r.

karena  ada 8 butir (1/8) maka volume butir pasirnya :

Page 7: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

2. Distribusi Batuan

Kita tahu bahwa di alam, batuan terdiri dari berbagai jenis dan ukuran

yang tidak hanya menyebabkan perbedaan susunannya saja tapi juga angularity

dan distribusi dari berbagai ukuran partikel akan mempengaruhi nilai porositas

batuan.

Distribusi suatu batuan berhubungan erat dengan komposisi butiran dari

batuan tersebut. Batuan dengan satu jenis unsur penyusun bisa memiliki porositas

yang lebih besar daripada porositas batuan yang terdiri dari berbagai macam unsur

penyusun. Misalnya saja  batupasir dapat tersusun dari butiran kuarsa, feldspar,

limestone, fossil, dan chert. Keberagaman penyusun batuan ini sangat

mempengaruhi besarnya porositas dari suatu batuan karena bentuk dan ukuran

dari masing-masing penyusun yang berbeda. Jelas akan sangat berbeda

perhitungannya dengan ukuran partikel yang seragam.

Semakin besar ukuran butiran, semakin besar ruang kosong yang akan

diisi dengan batu lempung atau partikel-partikel  lebih kecil dan materi semen.

Semakin banyak partikel kecil yang masuk, mengurangi jumlah pori-pori batuan.

Seperti contoh hasil pengayakan antara batupasir (a) dengan batupasir serpihan (b)

Distribusi ukuran batuan dapat dilihat dari skewness (kecondongan).

Eksperimen yang dilakukan oleh Tickell di pasir Ottawa menunjukkan bahwa

porositas adalah fungsi dari skewness distribusi ukuran batuan. Secara umum,

Page 8: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

semakin kecil butiran dan semakin besar angularity maka porositas semakin besar.

Semakin besar ukuran butiran maka semakin kecil porositas.

Material semen juga perlu diperhatikan karena semen akan menyegel

batuan sehingga fluida tidak dapat mengalir.

3. Sementasi

Sementasi juga merupakan salah satu faktor penting yang dapat

mempengaruhi porositas. Material semen juga perlu diperhatikan karena semen

akan menyegel batuan sehingga fluida tidak dapat mengalir. Jika suatu batuan

tersementasi dengan baik, maka kemungkinan besar akan terdapat banyak pori

yang tidak berhubungan. Hal ini dapat menyebabkan porositas efektif dari batuan

itu menjadi kecil, sebaliknya jika suatu batuan tidak tersementasi dengan baik,

kemungkinan besar semakin banyak pori yang terhubungkan, sehingga harga

porositas efektif semakin besar.

4. Kompaksi

Kompaksi dapat mempengaruhi harga dari porositas. Semakin dalam

posisi batuan dari permukaan, beban yang diterima semakin besar. Tekanan yang

disebabkan oleh akumulasi beban batuan yang berada di atasnya disebut tekanan

overburden. Jika suatu batuan terkompaksi dengan baik artinya semakin dalam

dari permukaan,  pori-pori dari batuan itu akan semakin kecil karena butiran

penyusun semakin merapat, contohnya pada rhombohedral packing. Begitu pula

sebaliknya, jika kompaksi semakin rendah maka presentasi pori akan semakin

besar, contohnya saja pada cubic packing.

Page 9: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

5. Angularitas

Jika derajat angularitas butiran penyusun batuan semakin besar (semakin

jauh dari kebundaran/roundness), bentuk butirannya akan semakin menyudut. Hal

ini akan menyebabkan daerah sentuh antar butiran yang satu dengan yang lainnya

akan semakin besar jika dibandingkan dengan bidang sentuh antar butiran yang

roundness-nya tinggi (daerah sentuhnya kecil). Sehingga, mengakibatkan ruang

yang dapat ditempati fluida akan semakin berkurang dan porositasnya menurun.

2.2.c Porositas Total dan Effective Porosity

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).

Para reservoir engineering menginginkan nilai effective point yang besar

karena berhubungan dengan kelancaran laju alir fluida dalam batuan. Untuk

batuan dengan penyemenan yang buruk hingga pertengahan, porositas total kira-

kira hampir sama dengan effective porosity. Sedangkan penyemenan yang sangat

tinggi dan batukapur, kemungkinan terjadi perbedaan yang signifikan antara

porositas total dengan effective porosity.

Susunan pori sangatlah kompleks, tetapi relatif terdistribusi merata.

Kekompleksan susunan pori meningkat dari interaksi berbagai faktor dalam

lingkungan geologi, yaitu pengepakan butir dan distribusi ukuran butir dari

kerangka pecahan, tipe material yang mengisi bagian kosong, dan tipe kadar

penyemenan. Induced porosity seperti batuan karbonat memiliki tingkat susunan

pori yang lebih kompleks. Terkadang terdapat dua atau lebih sistem pori pada

batuan. Materi dasar batuan biasanya kristal sebagai matriks. Matriks

mengandung pori-pori kecil terbuka yang terdiri dari 1 sistem pori.  Sistem ini

Page 10: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

berasal dari struktur kristal dari dalam batuan. Sistem pori dapat juga berasal dari

fracturing/ retakan, lepasan dari batuan utama, atau pelarutan.

2.3 Permeabilitas

permeabilitas adalah kemampuan untuk meloloskan air yang biasanya di

ukur dalam satuan MD atau biasa di sebut millidarcie. 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 theta, :D karena di blog tidak menyediakan

fasilitas simbol  dalam penulisan, alhasil terpaksa deh harus di tulis begitu saja.

Porositas ini terbagi menjadi 5 macam porositas primer, sekunder, bersambung,

potensial dan efektif. Yang nanti akan saya coba untuk mengartikanya satu-satu.

Sedangkan kejenuhan  adalah rasio dari volume yang terisi oleh cairan dengan

porositas total, biasa menggunakan lambang S.

Pentingnya mengenal sifat batuan ini adalah untuk membantu intrepretasi

dalam analisis log yang akan di tunjang dengan pengetahuan secara geologi.

Sehingga akan membantu kandungan hidrokarbon terdapat sampai dengan

prakiraan jumlah kandungan hidrokarbon dalam formasi. Dengan mengetahui

jenis porositas, permeabilitas dan kejenuhan air pada formasi sehingga dapat

mengetahui apakah sumur tersebut dapat berproduksi. Sebelum bicara lebih

banyak mengenai permeabilitas, porositas dan kejenuhan , penting buat saya

pribadi sebagai seorang geologist untuk untuk mengetahui dimana porositas,

permeabilitas dan kejenuhan dalam bawah permukaan itu terdapat, yang nantinya

dapat menentukan kandungan hidrokarbon.

Page 11: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

Peralatan yang digunakan pada percobaan ini adalah neraca pegas, neraca

ohaus, benang, meja penyangga, gelas ukur.

3.1.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah, batu bata tahan api

(SK 34), batu bata merah, batu bata putih, air secukupnya.

3.2 Skema Percobaan

(a) (b) (c)

Gambar 3.1 Bahan yang digunakan; (a) batu bata merah; (b) batu bata putih (karbonat);

(c) batu bata tahan api (SK 34)

(a) (b) (c)

Gambar 3.2 Alat yang digunakan; (a) neraca ohaus; (b) neraca pegas;

(c) meja penyangga (besi)

Page 12: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

Gambar 3.3 Menghitung berat kering dan berat tercelup dari bahan

(a) Menghitung berat kering batu bata merah; (b)Menghitung berat basah batu bata merah

(c) Menghitung berat kering batu bata putih;

(d)Menghitung berat batu basah batu bata putih

(e) Menghitung berat kering batu bata tahan api (SK 34);

(f)Menghitung berat basah batu bata tahan api (SK 34)

Page 13: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

(a)

(b)

(c)

Gambar 3.4 Diagram Alur cara kerja

3.3 Cara Kerja

Pertama menyediakan alat dan bahan yang akan digunakan. Kemudian

untuk langkah pertama, menghitung massa kering dari bahan yang mana masing-

masing terdiri dari tiga sampel. Setelah didapat, mengukur berat kering dengan

menggunakan neraca pegas. Menghitung berat kering ini dilakukan dengan

menggunakan benang yang nantinya diikat pada pegas. Lalu untuk menghitung

berat tercelupnya, maka kita masukkan sampel yang sudah terikat ke dalam gelas

ukur yang sudah berisi air (hingga sampel tercelup keseluruhan). Dalam hal ini

digunakan penyangga yang terbuat dari besi untuk membantu sampel dapat

tercelup. Setelah sampel yang sudah didapat hasil nilai dari berat tercelupnya

maka kemudian menghitung massa basah dari sampel dengan menggunakan

neraca ohaus. Langkah-langkah ini diulang untuk sampel yang berbeda sebanyak

masing-masing tiga kali.

Diikat pada pegas (dengan menggunakan benang)

Sampel

Batu Bata

Ditimbang berat kering (neraca pegas Archimedes)

Dimasukkan ke dalam gelas ukur yang berisi air

Diikat pada pegas (dengan menggunakan benang)

Sampel

Batu Bata

Ditimbang berat tercelup (neraca pegas Archimedes)

Ditimbang massa kering(neraca ohaus)

Sampel

Batu Bata

Page 14: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data

Analisa data yang dilakukan percobaan ini adalah dengan mengamati

perhitungan massa kering, massa basah, berat kering dan berat tercelup dari setiap

sampel yang digunakan sehingga didapat data-data tersebut dalam bentuk table

sebagai berikut :

Table 4.1 Data percobaan dengan menggunakan batu bata merah

Batu Bata Merah

SampelMassa 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

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

Batu Bata Putih (Karbonat)

SampelMassa 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

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

Batu Bata Tahan Api (SK 34)

SampelMassa 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

Page 15: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

4.2 Perhitungan

4.2.1 Perhitungan Densitas dan Porositas batu bata merah

Diketahui : massa kering (mk) = 65 gr

mk = 0,065 kg

massa basah (mb) = 71,2 gr

mb = 0,0712 kg

berat kering (Wk) = 0,6 N

berat tercelup (Wb) = 0,35 N

percepatan gravitasi = 10 m/s2

Ditanya : a) densitas (ρ) = ………….?

b) porositas (ϕ) = …………?

Jawab :

(a) densitas (ρ) = ρair . m k . g

F Ab) porositas (ϕ) =

mb−mk

mb−mt

dimana FA = Wk – Wb dimana : mb = massa basah

FA = 0,6 – 0,35 mk = massa kering

FA = 0,15 N mt = massa tercelup

densitas (ρ) = 1000 .0,065 .10

0,15porositas (ϕ) =

0,0712−0,0650,0712−0,035

x 100%

densitas (ρ) = 4333,33 kg/m3 porositas (ϕ) = 0,17%

densitas (ρ) = 4,33 gr/cm3

Untuk selanjutnya dapat dilihat pada table 4.4 berikut

Tabel 4.4 Perhitungan densitas dan porositas batu bata merah

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

Page 16: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

4.2.2 Perhitungan Densitas dan Porositas batu bata putih (karbonat)

Diketahui : massa kering (mk) = 58,2 gr

mk = 0,0582 kg

massa basah (mb) = 62,5 gr

mb = 0,0625 kg

berat kering (Wk) = 0,55 N

berat tercelup (Wb) = 0,3 N

percepatan gravitasi = 10 m/s2

Ditanya : a) densitas (ρ) = ………….?

b) porositas (ϕ) = …………?

Jawab :

(a) densitas (ρ) = ρair . m k . g

F Ab) porositas (ϕ) =

mb−mk

mb−mt

dimana FA = Wk – Wb dimana : mb = massa basah

FA = 0,55 – 0,3 mk = massa kering

FA = 0,25 N mt = massa tercelup

densitas (ρ) = 1000 .0,0582 .10

0,25porositas (ϕ) =

0,0625−0,05820,0625−0,03

x 100%

densitas (ρ) = 2328 kg/m3 porositas (ϕ) = 0,13%

densitas (ρ) = 2,3 gr/cm3

Untuk selanjutnya dapat dilihat pada table 4.5 berikut

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

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

Page 17: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

4.2.3 Perhitungan Densitas dan Porositas batu bata tahan api (SK 34)

Diketahui : massa kering (mk) = 125,1gr

mk = 0,125 kg

massa basah (mb) = 136,8 gr

mb = 0,0136 kg

berat kering (Wk) = 1,2 N

berat tercelup (Wb) = 0,6 N

percepatan gravitasi = 10 m/s2

Ditanya : a) densitas (ρ) = ………….?

b) porositas (ϕ) = …………?

Jawab :

(a) densitas (ρ) = ρair . m k . g

F Ab) porositas (ϕ) =

mb−mk

mb−mt

dimana FA = Wk – Wb dimana : mb = massa basah

FA = 1,2 – 0,6 mk = massa kering

FA = 0,6 N mt = massa tercelup

densitas (ρ) = 1000 .0,125 .10

0,6porositas (ϕ) =

0,136−0,1250,136−0,06

x 100%

densitas (ρ) = 2083,3 kg/m3 porositas (ϕ) = 0,14 %

densitas (ρ) = 2,083 gr/cm3

Untuk selanjutnya dapat dilihat pada table 4.4 berikut

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

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

Page 18: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

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

4.3 Pembahasan

Pada praktikum ini, kelompok “densitas” telah melakukan percobaan yang

bertujuan untuk mencari densitas dan porositas dari bahan yakni batu bata tahan

api (SK 34), bata merah, dan bata putih (karbonat). Pada praktikum ini kami

menggunakan alat dan bahan yaitu neraca ohaus, neraca pegas, gergaji, gelas

ukur, penyangga (besi), benang, air, batu bata tahan api, bata merah, dan bata

putih. Untuk mencari bata tahan api kami membutuhkan waktu empat hari (1

April 2011; pukul 10.00 pagi – 5 April; pukul 12.00) yang berlokasi di pasar kecil

gang 2 keputraan, Urip Sumaharjo Surabaya. Sehingga kami mengalami

keterlambatan dalam melakukan percobaan yang mana pada akhirnya 5 April

2011 dilaksanakan percobaan ini. Pada awal melakukan praktikum, kami harus

memecahkan batu bata tersebut hingga ukuran dari batu bata tersebut dapat diukur

pada pegas Archimedes. Pada awalnya kami terpaku pada bentuk sampel bata

yang berbentuk balok kubus, namun setelah menyadarinya pada pengukuran

densitas atau porositas tidak terlalu memperhatikan bentuk dari batuan maka kami

pun membentuk batu bata tersebut sembarang bentuk (ini yang kami jadikan

sampel dalam percobaan ini). Setelah ketiga jenis batu bata tersebut terbagi

menjadi tiga sampel yang berbeda tiap jenisnya. Maka barulah kami mengerjakan

percobaan untuk menentukan densitas dan porositasnya.

Tahap pertama percobaan kami menghitung massa kering dari bata-bata

tersebut. Setelah itu didapat massa keringnya lalu kamipun menghitung berat

kering dan berat tercelup dengan menggunakan pegas Archimedes. Kami

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

Page 19: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

gr/cm3. Setelah itu barulah kami menghitung kembali massa basah dari batu bata

tersebut pada neraca ohaus (gambar 3.2a).

Pada pencelupan bata-bata tersebut, khususnya pada bata putih (karbonat)

kami mendapati ketidakkonsitenan bentuk benda sebelum dan sesudah pencelupan

bata tersebut. Kami mendapati peluruhan batu bata putih pada saat di dalam air

sehingga dalam pengamatan besarnya berat celup, kami harus secepat mungkin

mengamati besar berat tercelup dari batu bata putih tersebut supaya tidak terlalu

banyak meluruh (mengalami perubahan bentuk).

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. Dan hal

ini menunjukkan tingkat porositasnya yang besar. Dan begitu pula sebaliknya.

Pada bata yang memiliki serapan air yang rendah ditandai dari kecilnya selisih

antara massa basah dan massa kering, dan dapat disimpulkan pula bahwa batu

bata tersebut memiliki porositas yang kecil.

Pada percobaan ini, didapat nilai dari densitas rata-rata dan porositas rata

dari tiap jenis batu bata yaitu untuk densitas rata-rata batu bata merah 2,795, batu

bata putih 2,265, batu bata tahan api 2,436. Porositas rata-rata batu bata merah

0,18, batu bata putih 0,071, batu bata tahan api 0,17. Dari hasil yang telah didapat

maka menginformasikan bahwa tingkat porositas dan densitas tertinggi dari ketiga

jenis batuan tersebut yaitu batu bata merah lalu batu bata tahan api dan seterusnya

batu bata kapur (karbonat).

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.

Page 20: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

BAB V

KESIMPULAN

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

- Porositas rata-rata pada batu bata merah adalah 0,18

2. - Densitas rata-rata pada batu bata putih (karbonat) adalah 2,265 gr/cm3

- Porositas rata-rata pada batu bata putih (karbonat) adalah 0,071

3. - 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

Page 21: tugas kedua fisika batuan kelompok densitas

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenis

http://chadsquarepants.wordpress.com/2011/02/05/porositas-batuan-part-1/

http://geologyguobloki.blogspot.com/2010/03/porositas-permeabilitas-

dan-kejenuhan.html