PL 2 Pembahasan Maju 2

2.4 Pengolahan Data dan Pembahasan

2.4.1 Pengolahan Data dan Pembahasan Permeabilitas

2.4.1.1 Data Hasil Pengujian

Tabel 2.1 : Data Hasil Pengujian Permeabilitas

No

.

Tekanan Waktu Panjang Permeabilitas

(cm . ka/cm2) (menit) (cm) ( mlmenit )

1 3,7 0,583 5,04 220

2.4.1.2 Perhitungan Data Hasil Pengujian Permeabilitas

P= V x Hρ x A x t

¿ 2000 ml x5,04 cm3,7cm. ka /cm2 . ka x19,625 cm2 x 0,583 menit

¿238,11 mlmenit

2.4.1.3 Pembahasan Data Hasil Pengujian Permeabilitas

Pada PL 1 gambar 1.1 tentang grafik pengaruh kadar air terhadap permeabilitas

dijelaskan bahwa permeabilitas pasir cetak akan meningkat seiring penambahan kadar air.

Ketika kadar air bertambah, maka permeabilitas pasir cetak meningkat. Hal ini dikarenakan

ketika kadar air ditambah, bentonite mulai teraktifasi hingga titik maksimal, dimana

permeabilitasnya juga maksimal. Namun saat kadar air ditambah terus, permeabilitasnya

cenderung menurun, karena ketika kadar air masih bertambah terus, air menjadi air bebas.

Hal ini menyebabkan terisinya rongga hingga menyebabkan permeabilitas cenderung

menurun.

Dari hasil pengujian didapat permeabilitas 220ml

menit . Hal ini menunjukkan bahwa

pasir cetak dalam tabung mampu mengalirkan 220 ml udara per menit. Sedangkan

berdasarkan perhitungan permeabilitas yang diperoleh adalah 238,11ml

menit . Hasil pengujian

menyimpang dari perhitungan teori dikarenakan distribusi besar butir pasir cetak yang

terbentuk adalah heterogen. Oleh sebab itu bidang kontak antar butiran pasir menjadi lebih

luas sehingga permeabilitasnya rendah. Dan juga karena dilakukan pemadatan dari spesimen

yang mengakibatkan jarak antar butiran pasir menjadi semakin rapat dan padat sehingga

menyebabkan permeabilitasnya menurun.

2.4.2 Grafik Pengaruh Kadar Air dan Kadar Pengikat Terhadap Permeabilitas Data

Antar Kelompok

Tabel 2.2 : Data Pengujian Permeabilitas Antar Kelompok

Kadar Air Kadar Pengikat Permeabilitas

3 % 6 % 240

4 % 6 % 240

5 % 6 % 225

6 % 6 % 220

3 % 8 % 215

4 % 8 % 220

5 % 8 % 218

6 % 8 % 150

2% 4% 6% 8%0

50

100

150

200

250

300

Bentonit 8 %Bentonit 6 %

Kadar Air (%)

Perm

eabi

litas

(ml⁄m

enit)

Grafik 2.1 : Pengaruh Kadar Air dan Kadar Pengikat Terhadap Permeabilitas

Grafik di atas menjelaskan tentang pengaruh prosentase kadar air terhadap

permeabilitas pasir cetak pada kandungan bentonit tertentu.

Berdasarkan dasar teori, semakin besar kadar bentonite maka permeabilitas akan

semakin rendah dikarenakan bentonite akan mengisi rongga antar pasir cetak. Kemudian

ketika kadar air bertambah, maka permeabilitas pasir cetak meningkat. Hal ini dikarenakan

ketika kadar air ditambah, bentonite mulai teraktifasi hingga titik maksimal, dimana

permeabilitasnya juga maksimal. Namun saat kadar air ditambah terus, permeabilitasnya

cenderung menurun, karena ketika kadar air masih bertambah terus, air menjadi air bebas.

Dapat dilihat bahwa kecenderungan permeabilitas pasir cetak dengan kadar bentonite

6 % lebih besar dari permeabilitas pasir cetak dengan kadar bentonite 8 %. Hal ini sudah

sesuai dengan dasar teori bahwa semakin besar kadar bentonite maka permeabilitas akan

semakin rendah dikarenakan bentonite akan mengisi rongga antar pasir cetak. Pada grafik

pengaruh kadar air terhadap permeabilitas pada data antar kelompok terhadap penyimpangan

pada kadar air 3 % dan 4 % dengan kadar bentonite 6 % di mana keduanya memiliki

permeabilitas yang sama yaitu 240 ml/menit. Hal ini dikarenakan dimungkinkan juga ada

faktor - faktor yang lain, yaitu distribusi besar butir pasir cetak yang heterogen, yang

menyebabkan sudut kontak antar butiran pasir menjadi lebih besar sehingga permeabilitasnya

rendah.

2.4.3 Pengolahan Data dan Pembahasan Kekuatan

2.4.3.1 Data Hasil Pengujian

1. Kekuatan Tekan

Tabel 2.3 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Tekan Basah

No.KekuatanTekan( N

cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2

1 7,0 6,766667 0,233333 0,054444

2 6,5 6,766667 -0,26667 0,071111

3 6,8 6,766667 0,033333 0,001111

Σ 20,3 0 0,126667

Tabel 2.4 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Tekan Kering

No.KekuatanTekan( N

cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2

1 10,2 10,23333 -0,0333 0,0011

2 10,4 10,23333 0,1667 0,0278

3 10,1 10,23333 -0,1333 0,0178

Σ 30,7 0 0,046667

2. Kekuatan Geser

Tabel 2.5 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Geser Basah

No.KekuatanGeser( N

cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2

1 3,1 3,2000 -0,1000 0,0100

2 3,1 3,2000 -0,1000 0,0100

3 3,4 3,2000 0,2000 0,0400

Σ 9,6 0 0,0600

Tabel 2.6 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Geser Kering

No.KekuatanGeser( N

cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2

1 4,4 4,3000 0,1000 0,0100

2 4,3 4,3000 0,0000 0,0000

3 4,2 4,3000 -0,1000 0,0100

Σ 12,9 0 0,0200

3. Kekuatan Tarik

Tabel 2.7 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Basah

No.Kekuatan Tarik ( N

cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2

1 0,6 0,7000 -0,1000 0,0100

2 0,9 0,7000 0,2000 0,0400

3 0,6 0,7000 -0,1000 0,0100

Σ 2,1 0 0,0600

Tabel 2.8 : Data Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Kering

No.Kekuatan Tarik ( N

cm2 ) x ( x−x ) ( x−x )2

1 0,8 0,8000 0,0000 0,0000

2 0,8 0,8000 0,0000 0,0000

3 0,8 0,8000 0,0000 0,0000

Σ 2,4 0 0,0000

2.4.3.2 Perhitungan Data Hasil Pengujian Kekuatan

1. Kekuatan Tekan

Kekuatan Tekan Basah

- Kekuatan Rata - rata

X=ΣXn

¿ 20,33

¿6,767

- Simpangan Baku

δ=√ Σ ( X−X )2

n−1

¿√ 0,1266672

¿0,251661

- Simpangan Baku Rata - rata

δ= δ√n

¿ 0,251661√3

¿0,145297

- Kesalahan Relatif

KR= δX

¿ 0,1452976,767

¿0,021471

α=KR x100 %

¿0,021471 x100 %

¿2,15 %

db=n−1

¿3−1

¿2

t ( α2

;db)=9,92484

- Interval

X−( t( α2

;db)δ)< X< X+( t( α2

;db)δ)6,767−(9,92484 x 0,145297 )<X<6,767+ (9,92484 x0,145297 )

5,32495<X<8,209

Kekuatan Tekan Kering

- Kekuatan Rata - rata

X=ΣXn

¿ 30,73

¿10,23

- Simpangan Baku

δ=√ Σ ( X−X )2

n−1

¿√ 0,0466672

¿0,152753

- Simpangan Baku Rata - rata

δ= δ√n

¿ 0,152753√3

¿0,088192

- Kesalahan Relatif

KR= δX

¿ 0,08819210,23

¿0,008621

α=KR x100 %

¿0,008621 x100 %

¿0,8621 %

db=n−1

¿3−1 = 2

t ( α2

;db)=22,32712

- Interval

X−( t( α2

;db)δ)< X< X+( t( α2

;db)δ )10,23− (22,32712 x 0,088192)< X<10,23+(22,32712 x 0,088192 )

8,261<X<12,1991

Uji T

Hipotesa

1. Daerah Terima, H0 : μ1 = μ2

2. Daerah Tolak, H1 : μ1≠ μ2

Daerah Kebebasan, db = n1 + n2 - 2 = 4

Tingkat Kesalahan, α = 5 %

Dari tabel Uji T didapat, t ( α2

;db) = 2,77645

t hitung=X1−X 2

√ [ (n1−1 ) δ12+(n2−1 ) δ2

2 ][ 1n1

+ 1n2 ]

n1+n2−2

¿ 6,767−10,23

√ [2 (0,06333 )2+2 (0,02333 )2 ][ 13+ 1

3 ]3+3−2

¿ −3,4630,16996

¿−20,3754

-2,7764 2,7764

Dari grafik Uji T diatas dapat diambil kesimpulan bahwa nilai H1 berada didaerah

tolak yang berarti terdapat perbedaan antara data kekuatan tekan kering dan basah (μ1≠ μ2)

dimana kekuatan tekan kering diberikan perlakuan panas.

2. Kekuatan Geser

Kekuatan Geser Basah

- Kekuatan Rata - rata

X=ΣXn

¿ 9,63

¿3,2

- Simpangan Baku

δ=√ Σ ( X−X )2

n−1

¿√ 0,062

¿0,173205

- Simpangan Baku Rata - rata

δ= δ√n

¿ 0,173205√3

¿0,1

- Kesalahan Relatif

KR= δX

¿ 0,13,2

¿0,03125

α=KR x100 %

¿0,03125 x 100 %

¿3,125 %

db=n−1

¿3−1

¿2

t ( α2

;db)=9,92484

- Interval

X−( t( α2

;db)δ)< X< X+( t( α2

;db)δ)3,2− (9,92484 x0,1 )< X<3,2+ (9,92484 x0,1 )

2.2075<X<4,1925

Kekuatan Geser Kering

- Kekuatan Rata - rata

X=ΣXn

¿ 12,93

¿4,3

- Simpangan Baku

δ=√ Σ ( X−X )2

n−1

¿√ 0,022

¿0,1

- Simpangan Baku Rata - rata

δ= δ√n

¿ 0,1√3

¿0,057735

- Kesalahan Relatif

KR= δX

¿ 0,0577354,3

¿0,013427

α=KR x100 %

¿0,013427 x100 %

¿1,34 %

db=n−1

¿3−1

¿2

t ( α2

;db)=22,32712

- Interval

X−( t( α2

;db)δ)< X< X+( t( α2

;db)δ)4,3−(22,32712 x 0,057735 )<X<4,3+(22,32712 x0,057735 )

3,0109<X<5,5891

Uji T

Hipotesa

1. Daerah Terima, H0 = μ1 = μ2

2. Daerah Tolak, H1 = μ1≠ μ2

Daerah Kebebasan, db = n1 + n2 - 2 = 4

Tingkat Kesalahan, α = 5 %

Dari tabel Uji T didapat, t ( α2

;db) = 2,77645

t hitung=X1−X 2

√ [ (n1−1 ) δ12+(n2−1 ) δ2

2 ][ 1n1

+ 1n2 ]

n1+n2−2

¿ 3,2−4,3

√ [2 (0,173205 )2+2 (0,1 )2 ][ 13+ 1

3 ]4

¿ −1,10,11547

¿−9,5263

-2,77645 2,77645

Dari grafik Uji T diatas dapat diambil kesimpulan bahwa nilai H1 berada

didaerah tolak yang berarti terdapat perbedaan kekuatan geser kering dan basah (μ1≠

μ2) dimana kekuatan kering diberikan perlakuan panas.

3. Kekuatan Tarik

Kekuatan Tarik Basah

- Kekuatan Rata - rata

X=ΣXn

¿ 2,13

¿0,7

- Simpangan Baku

δ=√ Σ ( X−X )2

n−1

¿√ 0,062

¿0,173205

- Simpangan Baku Rata - rata

δ= δ√n

¿ 0,173205√3

¿0,1

- Kesalahan Relatif

KR= δX

¿ 0,10,7

¿0,142857

α=KR x100 %

¿0,142857 x100 %

¿14,286 %

db=n−1

¿3−1

¿2

t ( α2

;db)=4,30265

- Interval

X−( t( α2

;db)δ)< X< X+( t( α2

;db)δ)0,7−(4,30265 x 0,1 )< X<0,7+ (4,30265 x0,1 )

0,2697< X<1,1303

Kekuatan Tarik Kering

- Kekuatan Rata - rata

X=ΣXn

¿ 2,43

¿0,8

- Simpangan Baku

δ=√ Σ ( X−X )2

n−1

¿√ 02

¿0

- Simpangan Baku Rata - rata

δ= δ√n

¿ 0√3

¿0

- Kesalahan Relatif

KR= δX

¿ 00,8

¿0

α=KR x100 %

¿0 x100 %

¿0%

db=n−1

¿3−1

¿2

t ( α2

;db)=0

- Interval

X−( t( α2

;db)δ)< X< X+( t( α2

;db)δ)0,8−(0 x0 )< X<0,8+(0 x 0 )

0,8< X<0,8

Uji T

Hipotesa

1. Daerah Terima, H0 = μ1 = μ2

2. Daerah Tolak, H1 = μ1≠ μ2

Daerah Kebebasan, db = n1 + n2 - 2 = 4

Tingkat Kesalahan, α = 5 %

Dari tabel Uji T didapat, t ( α2

;db) = 2,77645

t hitung=X1−X 2

√ [ (n1−1 ) δ12+(n2−1 ) δ2

2 ][ 1n1

+ 1n2 ]

n1+n2−2

¿ 0,7−0,8

√ [2 (0,173205 )2+2 (0 )2 ][ 13+ 1

3 ]4

¿ −0,10,1 = -1

-2,77645 2,77645

Dari grafik Uji T diatas dapat diambil kesimpulan bahwa nilai H0 berada didaerah

terima yang berarti terdapat persamaan antara kekuatan tarik kering dan basah.

2.4.3.3 Pembahasan Kekuatan Data Kelompok

1. Kekuatan Tekan

a. Kekuatan Tekan Basah

Kekuatan tekan basah akan meningkat pada pasir cetak seiring bertambahnya

kadar air karena bentonite akan teraktifasi hingga titik maksimal kekuatan basahnya.

Namun setelah bentonite habis teraktifasi oleh air dan kadar air bertambah, maka

kekuatan tekan basahnya akan menurun.

Pada dasar teori telah dibahas bahwa standar kekuatan tekan basah adalah 5 - 22

psi atau 3,447 N

cm2 - 15,168N

cm2 . Sedangkan pada hasil pengujian kekuatan tekan

basahnya adalah 6,7667N

cm2 . Dapat disimpulkan hasil pengujian kekuatan tekan basah

telah memenuhi standar.

b. Kekuatan Tekan Kering

Pada kekuatan tekan kering, seiring bertambahnya kadar air dan bentonite tetap

maka kekuatan tekan keringnya meningkat. Hal ini disebabkan seiring bertambahnya

kadar air maka bentonite mulai teraktifasi sehingga kekuatan keringnya meningkat

ketika kadar air bertambah lagi karena diberi perlakuan panas.

Pada dasar teori telah dibahas bahwa standar kekuatan tekan kering adalah 20 psi

– 250 psi atau 13,789 N

cm2 - 172,37N

cm2 . Sedangkan pada hasil pengujian, kekuatan

tekan keringnya adalah 10,233 N

cm2 . Dapat disimpulkan hasil pengujian kekuatan tekan

kering tidak memenuhi standar. Hal ini dikarenakan terjadi penguapan yang lambat

antara permukaan spesimen dan tengah spesimen. Pada permukaan spesimen,

penguapan yang terjadi lebih cepat dikarenakan perpindahan panas yang terjadi antara

dinding - dinding dapur listrik dengan permukaan adalah radiasi, yang mana lebih cepat

daripada perpindahan panas antara permukaan dengan tengah spesimen, sehingga

kekuatan tekan keringnya lebih rendah dari standar. Faktor lain adalah pemadatan yang

kurang sehingga kekuatan tekan keringnya rendah.

2. Kekuatan Geser

Pengaruh kadar air dan kadar bentonite pada pasir cetak adalah ketika telah

berikatan dengan pasir harus menghasilkan kekuatan sesuai standar. Standar untuk

kekuatan geser pasir cetak adalah 1,5 - 7 psi. Hasil pengujian untuk kekuatan geser

basah adalah 3,2N

cm2 atau sekitar 4,641 psi dan untuk kekuatan geser kering adalah 4,3

Ncm2 atau sekitar 6,237 psi. Nilai keduanya telah memenuhi standar yang ada.

3. Kekuatan Tarik

Standar untuk kekuatan tarik adalah 1 - 6 psi. Hasil pengujian untuk kekuatan

tarik basah adalah 0,7N

cm2 atau 1,015 psi dan untuk kekuatan tarik kering adalah 0,8

Ncm2 atau 1,16 psi. Untuk spesimen uji tarik basah atau kering memnuhi standar.

2.4.3.4 Grafik Kekuatan Tekan Basah Data Antar Kelompok

Tabel 2.9 : Data Pengujian Kekuatan Tekan Basah Antar Kelompok

Kadar Air Kadar Pengikat KekuatanTekanBasah

(%) (%) ( Ncm2 )

3 6 4,2

4 6 5,833

5 6 6,15

6 6 5,3667

3 8 7,5

4 8 6,7667

5 8 7,5

6 8 7,567

2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50

1

2

3

4

5

6

7

8

Bentonit 6 %Bentonit 8 %

Kadar Air (%)

Kek

uata

n Te

kan

Bas

ah (N

/cm

2)

Grafik 2.2 : Pengaruh Kadar Air Terhadap Kekuatan Tekan Basah Pasir Cetak

Grafik di atas menjelaskan tentang pengaruh prosentase kadar air terhadap kekuatan

tekan basah pasir cetak pada kadar bentonit tertentu.

Kekuatan basah dipengaruhi oleh kadar air dan pengikat. Apabila kadar lempung tetap

dan kadar air bertambah maka kekuatan akan meningkat sampai titik maksimum.

Dikarenakan seiring bertambahnya air maka jumlah bentonit yang teraktivasi dan berikatan

dengan pasir cetak bertambah dan kekuatan tekan basah meningkat, lalu akan menurun

setelah melewati batas maksimumnya.

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa kecenderungan kekuatan tekan basah pasir

cetak dengan kadar bentonite 8 % lebih besar dari kekuatan tekan basah pasair cetak 6 %. Hal

ini sudah sesuai dengan dasar teori bahwa semakin besar kadar bentonite maka kekuatan

tekan basahnya semakin besar pula. Pada grafik di atas terdapat penyimpangan, karena

seharusnya setelah melewati kadar air 2%, maka kekuatan tekan basahnya semakin menurun.

Penyimpangan tersebut terjadi karena distribusi besar butir pasir cetak yang lebih heterogen,

yang menyebabkan sudut kontak antar butiran pasir menjadi lebih besar sehingga kekuatan

tekan basahnya tinggi.

2.4.3.5 Grafik Kekuatan Tekan Kering Data Antar Kelompok

Tabel 2.10 : Data Pengujian Kekuatan Kering Antar Kelompok

Kadar Air Kadar Pengikat KekuatanTekan Kering

(%) (%) ( Ncm2 )

3 6 5,5

4 6 8,367

5 6 9,8

6 6 9,0667

3 8 9,367

4 8 10,233

5 8 9,167

6 8 9,1

2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.50

2

4

6

8

10

12

Bentonit 6 %Bentonit 8 %

Kadar Air (%)

Kek

uata

n Te

kan

Ker

ing

(N/c

m2)

Grafik 2.3 : Pengaruh Kadar Air Terhadap Kekuatan Tekan Kering Pasir Cetak

Grafik di atas menjelaskan tentang pengaruh prosentase kadar air terhadap kekuatan

tekan kering pasir cetak pada kadar bentonit tertentu.

Menurut dasar teori, apabila kadar lempung tetap dan kadar air bertambah, maka

kekuatan kering akan meningkat terus. Hal ini dikarenakan kekuatan kering diukur ketika

sudah hilang kadar air bebasnya.

Pengaruh kadar air dan kadar bentonite dari grafik diatas dapat dilihat bahwa terjadi

penyimpangan karena pasir cetak dengan kadar bentonite 6 % memiliki kekuatan tekan

kering yang lebih besar dari pada pasir cetak dengan kadar bentonit 8 %. Penyimpangan juga

terjadi pada kadar bentonit 8 % dengan kadar air 5% dan 6% yang seharusnya kekuatan tekan

keringnya semakin meningkat. Kemudian pada kadar bentonit 6 % dengan kadar air 6% juga

terjadi penyimpangan karena nilai kekuatan tekan keringnya lebih rendah dibandingkan

dengan kadar air yang lebih rendah. Hal ini dikarenakan distribusi besar butir pasir cetak

yang lebih homogen, yang menyebabkan sudut kontak antar butiran pasir menjadi lebih kecil

sehingga kekuatan tekan keringnya rendah.

2.5 Kesimpulan dan Saran

2.5.1 Kesimpulan

1. Dari hasil pengujian permeabilitas didapatkan 220 ml

menit sedangkan menurut perhitungan

teori adalah 238,11 ml

menit . Hasil ini menyimpang dikarenakan faktor distribusi besar butir

pasir cetak, jenis butiran pasir, dan pemadatan.

2. Standar kekuatan tekan basah adalah 3,447 N

cm2 - 15,168 N

cm2 , sedangkan hasil pengujian

6,7667 N

cm2 yang telah memenuhi standar.

3. Standar kekuatan tekan kering adalah 13,789 N⁄cm^2 - 172,37N⁄cm^2, sedangkan hasil

pengujian adalah 10,233 N

cm2 dimana tidak sesuai standar yang disebabkan faktor

penguapan lambat dan pemadatan.

4. Standar kekuatan geser adalah 1,5 - 7 psi sedangkan nilai pengujian kekuatan geser basah

4,641 psi dan kekuatan geser kering 6,237 psi dimana nilai keduanya memenuhi standar.

5. Standar kekuatan tarik adalah 1 - 6 psi dan hasil pengujian kekuatan tarik basah 1,015 psi

dan kekuatan tarik kering 1,16 psi dimana nilai keduanya memenuhi standar. Hasil

2.5.2 Saran

1. Seharusnya alat sand rammer diganti dengan penumbuk otomatis sehingga faktor

pemadatan tidak mempengaruhi hasil pengujian.

2. Sebaiknya jumlah alat-alat praktikum ditambah lagi agar praktikum dapat berjalan lebih

cepat dan lancar.

3. Seharusnya asisten membatasi asistensi maksimal 3 kali.