KAJIAN PENGARUH PERBANDINGAN CAMPURAN SEMEN DAN PASIR SEBAGAI FILTER MORTAR TERHADAP POROSITAS DAN PERMEABILITAS

SETYO ARI NUGRAHA, Prof. Dr. Ir. Fatchan Nurochmad, M.Agr

2014 | Skripsi | TEKNIK SIPIL

Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair atau gas) yang membawanya dengan menggunakan suatu medium berpori. Filtrasi berfungsi untuk menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi dan koloid. Filter mortar adalah suatu media filtrasi yang terbuat dari campuran agregat halus, semen dan air dalam perbandingan tertentu. Filter mortar merupakan inovasi terbaru dalam bidang filtrasi air. Kemampuan filter mortar untuk menghilangkan zat padat halus yang tersuspensi dan koloid sangat dipengaruhi oleh porositas dan permeabilitas. Penelitian tugas akhir ini membahas porositas dan permeabilitas pada filter mortar beserta hubungannya. Penelitian porositas dilakukan untuk mengetahui volume pori diantara material yang terdapat pada filter mortar, sedangkan penelitian permeabilitas dilakukan untuk memberikan gambaran kemampuan media filter untuk menghantarkan air. Penelitian porositas dan permeabilitas pada filter mortar dilakukan dengan menggunakan perbandingan semen dan pasir 1:4, 1:6, 1:8, 1:10 dan 1:12. Komposisi pasir pada suatu perbandingan terdiri dari 20 % pasir tertahan saringan 0,425 mm, 0,6 mm, 0,85 mm, 1,0 mm dan 1,4 mm. Penelitian porositas dilakukan dengan cara menimbang berat air sebelum filter mortar direndam, dan berat air setelah filter mortar direndam selama satu jam. Penelitian permeabilitas dilakukan dengan cara mengambil volume air yang keluar dari filter mortar dengan rentang waktu tertentu, dan juga mencatat tinggi energi pada manometer. Penelitian permeabilitas dilakukan dengan beda tinggi tekanan berbeda antara muka air bak reservoir dan muka air kran outlet yaitu 25 cm, 50 cm, 75 cm, 100 cm, 125 cm, 150 cm dan 175 cm. Hasil dari pengujian porositas menunjukkan bahwa perbandingan semen dan pasir 1:10 memiliki nilai porositas yang paling tinggi dengan nilai 20,73 %, diikuti berturut – turut oleh perbandingann 1:12 dengan nilai 20,19 %, 1:8 dengan nilai 18,74 % , 1:6 dengan nilai 16,91 % dan 1:4 dengan nilai 11,78 %. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi perbandingan semen dan pasir pada filter mortar, maka semakin tinggi nilai porositasnya. Akan tetapi, hal ini tidak terjadi pada perbandingan 1:12 karena porositas maksimum pada filter mortar terjadi pada perbandingan 1:10. Hasil dari pengujian permeabilitas menunjukkan bahwa perbandingan semen dan pasir 1:10 memiliki nilai permeabilitas yang paling tinggi, dan diikuti berturut – turut oleh perbandingan 1:8, 1:12, 1:6, dan 1:4. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi perbandingan semen dan pasir pada filter mortar, maka semakin tinggi juga nilai permeabilitasnya. Akan tetapi, hal ini tidak terjadi pada perbandingan 1:12 karena terjadi perubahan distribusi pori pada saat perangkaian filter mortar menjadi filter utama. Selain itu, hubungan antara nilai permeabilitas dan beda tinggi tekanan dapat disimpulkan bahwa semakin jauh beda tinggi tekanan antara muka air bak reservoir dengan muka air kran outlet, maka semakin kecil nilai permeabilitas dari filter mortar. Hubungan antara porositas dan permeabilitas dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi nilai suatu porositas pada filter mortar, maka semakin tinggi juga nilai permeabilitasnya. Akan tetapi ini tidak terjadi pada perbandingan semen dan pasir 1:12

Filtration is a separation process of solid material from fluid (liquid or gas) that carried them by using a porous medium. Filtration is used to remove as much as possible of suspended fine solids and koloid. The mortar filter is a filtration medium made of mixed fine aggregate, cement, water in certain ratio. The mortar filter is a latest inovation in water filtration field. The ability of the mortar filter to remove suspended fine solids and koloid greatly influenced by the porosity and permeability. The final project research discuss porosity and permeability of the mortar filter with their relation. Porosity study was conducted to identify the volume of pores between material within the mortar filter, while the permeability investigation was conducted to provided an overview of the ability of the filter media to deliver water. Porosity and permeability research of the mortar filter was conducted using cement and sand ratio of 1:4, 1:6, 1:8, 1:10 and 1:12. Sand composition on a certain ratio consist of 20 % of sand retained sieves by 0,425 mm, 0,6 mm, 0,85 mm, 1,0 mm and 1,4 mm. The porosity study was conducted by measuring water weight before the mortar filter soaked, and the water weight after one hour the mortar filter soaked. The permeability study was done by retrieving water volume that came out from mortar filter in certain time interval, and record the energy height on the manometer. The permeability research was done with different pressure height between reservoir's tub water surface and the water surface of the outlet faucet of that is 25 cm, 50 cm, 75 cm, 100 cm, 125 cm, 150 cm and 175 cm. Results obtained from the porosity test show that cement sand ratio of 1:10 has the highest porosity with value 20,73 %, followed by 1:12 with value 20,19 %, 1:8 with value 18,74 %, 1:6 with value 16,91 % and 1:4 with value 11,78 %. This suggests that the higher the ratio of cement and sand on the mortar filter, then the higher the porosity values. However, this does not happen in the 1:12 ratio because maximum porosity in the mortar filter occurred at 1:10 ratio. Results obtained from the permeability test show that cement sand ratio of 1:10 has the highest permeability followed by 1:8, 1:12, 1:6 and 1:4. This suggests that the higher the ratio of cement and sand on the mortar filter, then the higher the permeability values. However, this does not happen in the 1:12 ratio due to changes in pore distribution at the time assembly of the mortar filter into the main filter. In addition, the relations between permeability and difference of pressure height is the higher pressure difference between water surface of the reservoir's tub and the outlet faucet, then the smaller the permeability value of the mortar filter. The relations between porosity and permeability can be concluded that the higher the porosity value of the mortar filter, the higher the permeability value. However, this does not occur in cement and sand ratio 1:12.

Kata Kunci : Filtrasi, Filter Mortar, Porositas, Permeabilitas