Identifikasi Kualitas Andesit Sebagai Bahan Bangunan Berdasarkan Analisis Petrografi Dan Nilai Kuat Tekan Batuan Daerah Gunung Berjo, Kab. Sleman, Yogyakarta PDF

Preview

Summary

IDENTIFIKASI KUALITAS ANDESIT SEBAGAI BAHAN BANGUNAN BERDASARKAN ANALISIS PETROGRAFI DAN NILAI KUAT TEKAN BATUAN DAERAH GUNUNG BERJO, KAB. SLEMAN, YOGYAKARTA Abdul Azizul Ghaffar L.1, Luth Alfaridzi Sammana1*, Wisonir1 1 Jurusan Teknik Geologi, Sekolah Tinggi Teknologi Nasional, Yogyakarta 55281 *Co...

Description

IDENTIFIKASI KUALITAS ANDESIT SEBAGAI BAHAN BANGUNAN BERDASARKAN ANALISIS PETROGRAFI DAN NILAI KUAT TEKAN BATUAN DAERAH GUNUNG BERJO, KAB. SLEMAN, YOGYAKARTA Abdul Azizul Ghaffar L.1, Luth Alfaridzi Sammana1*, Wisonir1 1

Jurusan Teknik Geologi, Sekolah Tinggi Teknologi Nasional, Yogyakarta 55281 *Corresponding author: [email protected] ABSTRAK

Lokasi penelitian terletak di Gunung Berjo di Dusun Sidorejo, Desa Sidoluhur, Kecamatan Godean, Kabupaten Sleman, Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Gunung Berjo mempunyai litologi berupa andesit dan telah ditambang secara tradisional oleh masyarakat sekitar hanya saja pemanfaatannya masih belum optimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan pemanfaatan andesit di daerah Gunung Berjo. Penelitian dilakukan dengan cara pengambilan data primer berupa penyelidikan lapangan serta pengambilan sampel. analisis petrografi dilakukan untuk menentukan kualitas batuan andesit berdasarkan mineral penyusunnya sedangkan analisis nilai kuat tekan batuan dilakukan untuk mengetahui sifat keteknikan batuan yang akan berpengaruh pada penggunaannya. Hasil analisis petrografi menunjukkan batuan beku andesit di daerah penelitian tersusun atas mineral-mineral yang memiliki tingkat resistensi yang baik pada batuan antara lain plagioklas, hornblenda, andesin, sanidin, kuarsa, dan mineral opak. Hasil uji kuat tekan batuan andesit pada sampel (LP1) sebesar 1257,25 kg/ cm2, sampel (LP2) sebesar 447,49 kg/cm2 dan sampel (LP3) sebesar 1227,90 kg/ cm2. Berdasarkan nilai kuat tekan, satuan batuan termasuk dalam klasifikasi strong (Bieniawski, 1989) dengan nilai kuat tekan rata-rata 977.547 kg/cm2. Berdasarkan syarat mutu batu alam untuk bahan bangunan (SNI 030394-1989), andesit di daerah penelitian dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan beton kontruksi jalan, batu tepi jalan, penutup lantai, serta tonggak dalam kegiatan kontruksi. Kata Kunci : Andesit, Bahan Bangunan, Gunung Berjo, Kuat Tekan, Petrografi. 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Indonesia dikenal sebagai negara dengan kondisi geologi yang sangat kompleks. Keunikan dan kerumitan kondisi geologi di Indonesia sangat menarik untuk dikaji dan dipelajari, karena produk dari proses-proses geologi tersebut memiliki potensi untuk dimanfaatkan demi kemaslahatan bersama. Salah satu hasil atau produk dari proses-proses geologi yang terjadi adalah terbentuknya berbagai macam mineral dan batuan yang sangat beragam. Berbagai kegunaan dari mineral dan batuan ini dapat dimanfaatkan untuk masyarakat Indonesia sebagai bahan tambang yang dapat diolah untuk berbagai keperluan. Berdasarkan Peraturan Menteri Koordinator Bidang Perekonomian Nomor 12 Tahun 2015 tentang percepatan penyiapan infrastruktur prioritas, bahwa pembangunan infrastruktur prioritas dilakukan secara serentak di seluruh penjuru nusantara ini. Dimana peran eksplorasi bahan tambang di bidang pencarian aneka bahan bangunan sangat dibutuhkan guna menunjang serta menopang infrastruktur dalam negeri. Bahan tambang yang dieksplorasi untuk bahan bangunan pun harus layak kualitasnya agar bangunan infrastruktur dapat dijamin daya tahannya. Adapun salah satu bahan tambang yang dikenal sebagai bahan galian yang disumberdayakan sebagai bahan bangunan dan menjadi topik penelitian kali ini adalah andesit. Secara administratif, lokasi daerah penelitian berada di daerah Gunung Berjo, tepatnya di dusun Sidorejo, desa Sidoluhur, Kecamatan Godean, Kabupaten Sleman, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Lokasi penelitian berada pada koordinat 07046’01,6” LS dan 110017’01,5” BT. Pemanfaatan batuan andesit di daerah penelitian pada dasarnya telah dilakukan oleh penduduk sekitar Gunung Berjo di Dusun Sidorejo, Desa Sidoluhur. Berdasarkan hasil wawancara langsung dengan para penambang, andesit di lokasi penelitian dimanfaatkan sebagai kijing (nisan). Selain batuannya, hasil lapukannya juga dimanfaatkan sebagai bahan baku batubata atau genteng. Namun

hal ini masih dirasa kurang optimal pemanfaatannya sehingga peneliti melakukan penelitian berupa uji kuat tekan batuan andesit di Gunung Berjo serta dilakukan pengamatan petrografi. 1.2 Maksud dan Tujuan Maksud dari penelitian ini yaitu melakukan uji kuat tekan pada batu andesit dengan memberikan besar gaya yang berbeda pada tiap sampel sehingga diketahui ketahanan dari sampel serta pengujian petrografi dalam sayatan tipis. Uji kuat tekan batuan dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik batuan yang berkaitan dengan ketahanannya terhadap gaya yang dikenai pada batuan tersebut. Mengunakan data-data seperti ukuran contoh batuan, besar beban yang dikenai dan hasilnya dikorelasikan dengan analisis petrografi serta dimasukkan kedalam klasifikasi yang ada. Tujuan dari penilitian ini adalah untuk mengetahui sifat keteknikan batuan ditinjau dari kuat tekan dan mekanik batuan. Selain itu, untuk memberikan informasi kelayakan dan optimalisasi manfaat jenis batu andesit sebagai bahan baku bangunan. 2. Tinjauan Pustaka Lokasi penelitian terletak di Gunung Berjo di Dusun Sidorejo, Desa Sidoluhur, Kecamatan Godean, Kabupaten Sleman, Propinsi Daerah Istimewa Yogyakart. Dimana satuan geomorfologi di daerah penelitian berupa satuan bukit intrusi. Satuan ini memiliki bentuk bukit membulat dengan elevasi 121-174 m dan beda elevasi 13-61 m. Dengan merujuk pada klasifikasi oleh van Zuidam (1983), maka satuan ini memiliki sudut kelerengan antara 300-450 termasuk relief terjal. Satuan bukit intrusi tersusun oleh mikrodiorit biotit dan mikrodiorit piroksen (Iwan,2000). Pelapukan yang berlangsung dengan intensif yaitu berupa spheroidal weathering dapat terlihat dari tebal tanah yang mencapai 2 meter. Stratigrafi daerah penelitian dari tua ke muda berturut-turut tersusun oleh satuan batulempung,satuan batuan mikrodiori-andesit,endapan lempung-pasiran, dan endapan pasir-krakal. Kesebandingan stratigrafi daerah penelitian dengan stratigrafi daerah penelitian termasuk dalam Formasi Nanggulan, Formasi Andesit Tua, Endapan Kuarter Merapi (Rahardjo,1995).

Gambar 2.1. Peta geologi lembar Yogyakarta serta plot daerah penelitian (Rahardjo, 1995) Uji kuat tekan batuan merupakan salah satu uji sifat mekanik dalam ilmu mekanika batuan yang bertujuan untuk mencari nilai kuat tekan batuan yang diuji. Uji ini menggunakan mesin tekan (compression machine) untuk menekan contoh batu yang berbentuk silinder, balok, atau prisma dari satu arah (uniaxial) (US National On Rock Mechanics, 1984). Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil pengujian kuat tekan dari batuan (Vutukuri et, al dalam Rai, dkk, 1988) adalah sebagai berikut: 1) Mineralogi batuan ; Komposisi mineral pada batuan sangat berpengaruh terhadap resistensi ataupun dalam uji kuat tekan batuan. Mineral-mineral dengan tingkat kekerasan yang tinggi akan memiliki resistensi yang juga tinggi. 2) Ukuran butir ; Semakin kecil ukuran butir suatu batuan maka akan semakin tinggi nilai kuat tekannya.

3) Porositas ; Harga kuat tekan batuan juga dipengaruhi oleh porositasnya, semakin tinggi porositas maka harga kuat tekan batuan semakin kecil. Hal ini disebabkan pada batuan berporositas tinggi memiliki banyak ruang-ruang kosong yang menyebabkan nilai kuat tekannya rendah. 4) Pelapukan ; Suatu batuan akan memperlihatkan kuat tekan yang semakin berkurang dengan bertambahnya tingkat pelapukan. 3. Metode Penelitian Metode penelitian yang dilakukan adalah dengan melakukan uji kuat tekan batuan daerah penelitian. Metode ini dilakukan dengan cara memberi beban satu arah menggunakan mesin uji kuat tekan uniaksial pada sampel yang telah dipotong sebelumnya dengan ukuran 5 x 5 x 5 cm. Jumlah sampel sebanyak tiga buah, diberi beban yang berbeda-beda pada tiap sampel. Beban yang diberi pada sampel akan naik tiap detik hingga sampel mencapai batas ketahanan tehadap beban tesebut yang ditandai dengan pecahnya sampel. Pendataan yang dilakukan pada uji kuat tekan ini, yaitu pencatatan batas beban sampel yang diukur oleh manometer mesin tekan. Dan pecatatan waktu runtuh sampel yang dimulai pada saat mesin tekan mulai bekerja hingga pecahnya sampel. Analisis petrografi dilakukan dengan maksud untuk membuktikan bahwa sampel yang diambil memang benar-benar batuan andesit dengan tahapan analisis ini meliputi pembuatan sayatan tipis, dan pengamatan sayatan di bawah mikroskop polarisasi untuk mengetahui warna, tesktur, struktur, serta persentase komposisi mineral. Hasil dari uji kuat tekan batuan dikorelasikan dengan analisis petrografi sehingga mendapatkan jenis andesit dengan nilai kuat tekannya. Penilaian yang didapat menentukan kualitas batuan andesit untuk pemanfaatan yang optimal. Pemanfaatan batuan andesit tersebut mengacu pada syarat mutu batu alam untuk bahan bangunan berdasarkan SNI-030394-1989. 4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Sifat Mekanik Batuan Andesit Gunung Berjo 420900

7,5 13

421000

421100

JURUSAN TEKNIK GEOLOGI SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL YOGYAKARTA

9141500

9141500

420800

5

1 62,

9141400

LP3

PETA LOKASI PENELITIAN DAERAH GUNUNG BERJO DESA SIDOLUHUR KECAMATAN GODEAN KABUPATEN SLEMAN DIY 125

112 ,5

15

9141400

150

LP2

0

®

9141300

9141300

LP1

SKALA: 1:2.500 30

15

0

30

60

90

120 Meters

KETERANGAN:

420800

420900

421000

421100

9141200

9141200

: Garis Kontur LP

: Jalan raya

= Lokasi Pengambilan sampel batuan

Gambar 4.1 Peta Lokasi Penelitian dan Pengambilan sampel Batuan Andesit Pengujian sifat mekanik batuan andesit pada lokasi penelitian dengan menganalisis kuat tekan batuan di beberapa lokasi pengamatan. Adapun pada setiap lokasi pengamatan menghasilkan nilai yang berbeda-beda dengan kisaran kenaikan dari sampel kode (LP1), (LP2) sampai (LP3) yang cukup besar.

Tabel 4.1 Data uji kuat tekan Dimensi sampel (cm) Kode Sampel

Luas

Beban

Kuat Tekan

Panjang (cm)

Lebar (cm)

Tinggi (cm)

cm2

kg

Kg/cm2

LP1

5,31

4,46

5,17

23,68

29775

1257,25

LP2

5,19

5,21

5,09

27,04

12100

447,49

LP3

5,08

5,09

4,94

25,86

31750

1227,90

Berdasarkan hasil kuat tekan batuan, didapatkan perbedaan yang sangat signifikan hingga sampai dua kali lipat nilainya adalah pada sampel kode (LP1) = 1257,25 kg/ cm2 dan (LP3) = 1227,90 kg/ cm2 sedangkan (LP2) =447,49 kg/cm2. Perbedaan nilai kuat tekan ini dipengaruhi oleh beberapa faktor baik dari dalam seperti komposisi dari batuan tersebut. Faktor dari luar juga ikut mempengaruhi kuat tekan seperti tingkat pelapukan yang cukup intensif. Adapun nilai kuat tekan rata-rata nya sebesar 977,547 kg/cm2 atau sebesar 95,865 MPa. Berdasarkan nilai kuat tekan rata-rata, satuan batuan termasuk dalam klasifikasi strong (Bieniawski, 1989). Tabel 4.2 Tabel Kekuatan Material Utuh (Bienawski, 1989)

4.2 Analisis Petrografi

(a) (b) Gambar 4.2 (a) Kenampakan PPL sayatan tipis batuan di daerah penelitian, (b) Kenampakan XPL sayatan tipis batuan di daerah penelitian. Pada Analisis petrografi dilakukan pengamatan sayatan tipis sampel berupa pengamatan nikol sejajar dan nikol silang di bawah mikroskop polarisasi dengan perbesaran 40 kali berukuran 0,5 – 2,0

mm dengan warna abu-abu kehitaman, memperlihatkan tekstur inequigranular, porfiroafanitik, bentuk anhedral hingga subhedral, fenokris terdiri dari plagioklas, hornblende dan kuarsa, tertanam dalam masa dasar gelas volkanik dan mikrolit plagioklas. Dengan hasil identifikasi mineral sebagai berikut : ❖ Plagioklas (35 %) berwarna putih keabuan, berukuran 0,5 – 2 mm, berbentuk anhedral hingga subhedral, relief rendah sampai sedang, menunjukkan kembaran albit dengan jenis andesin (An44). ❖ Kuarsa (5 %) Tidak berwarna (colourless) dengan relief rendah, berukuran 0,1 – 0,2 mm, pemadaman bergelombang, dan bentuk menyudut tanggung. ❖ Mikrolit plagioklas (20 %) berwarna putih abu-abu, berukuran 0,08 – 1,2 mm, dan warna interferensi putih abu-abu pada orde I. ❖ Gelas volkanik (20%) Tidak berwarna (colourless), pada nikol silang berwarna gelap, dengan keping gips berwarna ungu, sebagian telah lapuk menjadi mineral lempung. ❖ Hornblende (20 %) berwarna kuning kecoklatan, berukuran 0,5 – 1,5 mm, bentuk anhedral hingga subhedral, relief tinggi sampai sedang, belahan dua arah menyudut, pleokrisme kuat, sebagian besar sudah lapuk menjadi mineral opak. Berdasarkan analisis petrografi diatas dan dihubungkan dengan klasifikasi O’Dunn & Sill (1986), dapat disimpulkan bahwa sampel pada lokasi daerah penelitian adalah Porphyritic Hornblende Andesite

Gambar 4.3 Plotting hasil analisis petrografis ke dalam klasifikasi O’Dunn & Sill (1986) 4.3 Korelasi Analisis dan Rekomendasi Pemanfaatan Porphyritic Hornblende Andesite (O’Dunn & Sill, 1986) pada daerah penelitian memiliki kandungan mineral berupa plagioklas, mikrolit plagioklas, kuarsa, gelas vulkanik serta hornblende. Tekstur dan komposisi mineral menjadi factor dominan yang mempengaruhi nilai kuat tekan. Berdasarkan rata-rata kuat tekan batuan di lokasi penelitian yang cukup tinggi yaitu sebesar 977.547 kg/cm2, hal tersebut dikarenakan mineral-mineral yang ada memiliki tingkat resistensi yang cukup baik. Berdasarkan syarat mutu batu alam untuk bahan bangunan, hasil uji kuat tekan batuan andesit di daerah penelitian memenuhi kualifikasi standar sebagai batuan yang berpotensi untuk dimanfaatkan dalam pondasi bangunan ringan hingga sedang, tonggak bata tepi jalan, penutup lantai trotoar, serta sebagai batu hias atau batu tempel. (Persyaratan Umum Bahan Bangunan Indonesia, 1985).

Gambar 4.4 Pemanfaatan andesit di daerah penelitian berdasarkan SNI 03-0394-1989 Kemudian berdasarkan spesifikasi yang dikeluarkan oleh Departemen Pekerjaan Umum (Standar Industri Indonesia (SII) 0378-80), andesit pada daerah penelitian dapat pula dijadikan sebagai bahan bangunan. Yakni sebagai beton konstruksi jalan dengan kelas ringan hingga sedang.

Gambar 4.5 Pemanfaatan andesit di daerah penelitian berdasarkan SII 0378-80 5. Kesimpulan Hasil pengamatan petrografi yang telah dianalisis ternyata berhubugan dengan terhadap nilai kuat tekan batuan andesit di daerah penelitian. Nilai kuat tekan rata-rata yang di dapatkan pada lokasi penelitian sebesar 977.547 kg/cm2 dipengaruhi oleh beberapa faktor dari dalam seperti komposisi maupun tekstur dari batuan tersebut. Berdasarkan syarat mutu batu alam untuk bahan bangunan (SNI 030394-1989). andesit di daerah penelitian dapat dioptimalkan keperuntukannya sebagai bahan pondasi bangunan, batu tepi jalan, penutup lantai, serta tonggak dalam kegiatan kontruksi. Kemudian berdasarkan Standar Industri Indonesia (SII 0378-80) batuan andesit di daerah penelitian dapat dimanfaatkan pula sebagai beton konstruksi jalan. Daftar Pustaka Departemen Pekerjaan Umum. 1980. Syarat mutu batuan bahan bangunan menurut Standar Industri Indonesia (SII 0378-80). Jakarta: Departemen PU.

Iwan, Mulia. 2000. Geologi Daerah Gunung Berjo dan Sekitarnya, Godean, Yogyakarta. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada. Rahardjo, W., Sukandarrumidi dan Rosidi, H.M.D., 1977. Peta Geologi Lembar Yogyakarta skala 1:100.000. Bandung: Direktorat P3G. Rai , M.A., Kramadibrata, Suseno.,1988. Catatan Kuliah: Mekanika Batuan. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Sahwani, Ahmad. 2009. Analisis Temperatur pada Uji Kuat Beton. Bandung: Jurnal Teknik Sipil. SNI. 1990. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional (BSN)....