## PENGARUH VARIASI PENAMBAHAN SERBUK GRAFIT DALAM PASIR TERHADAP
KONDUKTIVITAS LISTRIK BETON K-350
Fitri Anika 1) , Djusmaini Djamas 2) dan Ramli 2)
1) Mahasiswa Jurusan Fisika FMIPA UNP
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika FMIPA UNP email: fitri.anika01@gmail.com

## ABSTRACT
Concrete  conductive  using  graphite  powder  as  a  conductive  material  has  not  been  optimized  in their use of construction materials. Therefore, be used graphite powder as an ingredient added in the sand for the manufacture of concrete that is conductive. So with the addition of graphite powder in the sand is expected to  produce  electrical  conductivity  in  the  concrete . This  is  caused  by  the  addition  of  carbon  (C)  contained  in graphite  powder  is  able  to  conduct  electricity  through  the  cement  paste  and  aggregate,  thus  increasing  the electrical conductivity of concrete. Has been testing an electric conductivity in volume of concrete K-350 with the  addition  of  graphite  powder  variation  of  0%,  5%,  10%,  15%  and  20%  using  the  test  method  Four-Point Probe.  Results  of  testing  the  value  of  the  electrical  conductivity  in  the  volume  of  concrete  for  each  successive age the age of 7 days is 0.0229 (Ω.m) -1 , 0.0286 (Ω.m) -1 , 0.0306 (Ω.m) -1 , 0.0358 (Ω.m) -1 , 0.0374 (Ω.m) -1 . At the age of 14 days in a row is 0.0132 (Ω.m) -1 , 0.0177 (Ω.m) -1 , 0.0207 (Ω.m) -1 , 0.0250 (Ω.m) -1 , 0.0291 (Ω.m) -1 . At the age of 21 days in a row is 0.0099 (Ω.m) -1 , 0.0135 (Ω.m) -1 , 0.0155 (Ω.m) -1 , 0.0164 (Ω.m) -1 , 0.0204 (Ω.m) -1 . At the age of 28 days in a row is 0.0074 (Ω.m) -1 , 0.0101 (Ω.m) -1 , 0.0111 (Ω.m) -1 , 0.0121 (Ω.m) -1 , 0.0152 (Ω.m) -1 . From this  study  it  can  be  concluded  that  the  addition  of  graphite  powder  variations  can  increase  the  value  of  the electrical conductivity in the volume of concrete K-350, but declined against the concrete. This is caused by the influence of water content owned concrete.
Keywords : Concrete, Concrete K-350, Electrical Conductivity, Graphite Powder, Sandstone

## PENDAHULUAN
Pelaksanaan  pembangunan  yang  senantiasa dilaksanakan berakibat pada meningkatnya kebutuhan  akan  bahan/material  konstruksi,  seperti jalan dan jembatan, perumahan atau gedung. Material konstruksi  yang  sering  digunakan  adalah  beton. Beton menjadi pilihan utama karena beton merupakan bahan dasar yang mudah dibentuk dengan harga  yang  relatif  murah  dibandingkan  dengan material konstruksi lainnya.
Beton  merupakan  bahan  campuran  antara semen,  agregat  kasar,  agregat  halus,  air  dan  dengan atau  tanpa  bahan  tambahan  dengan  perbandingan tertentu  yang  akan  membentuk  beton.  Dalam pembuatan  beton,  pemilihan  bahan-bahan  yang digunakan sangat penting terutama untuk memperoleh  mutu  beton  dengan  sifat-sifat  khusus yang  diinginkan  untuk  tujuan  tertentu  dengan  cara yang paling ekonomis [1] .
Indonesia  merupakan  salah  satu  negara  yang memiliki  kekayaan  alam  yang  melimpah.  Salah satunya  adalah  terdapat  banyak  kandungan  mineral seperti grafit, batu kapur, kaolin, pasir kuarsa, silika, dan  batu  bara.  Mineral  ini  merupakan  salah  satu bahan  baku  yang  dapat  digunakan  sebagai  material konstruksi.  Grafit  merupakan  zat  bukan  logam  yang bewarna  hitam  yang  mampu  menghantarkan  panas dengan  baik,  licin,  tahan  panas,  dan  dapat dihancurkan  menjadi  serbuk  yang  lebih  kecil.  Sifat fisika  grafit  ditentukan  oleh  sifat  dan  luas
permukaannya,  grafit  yang  halus  berarti  mempunyai permukaan yang relatif lebih luas [2] .
Oleh  sebab  itu,  penelitian  ini  menggunakan serbuk  grafit  sebagai  bahan  tambahan  pada  pasir untuk membuat beton yang bersifat konduktif. Beton konduktif  merupakan  pencampuran  beberapa  jumlah bagian  material  konduktif  seperti  grafit,  biji  besi, serat baja stainlis dan serat karbon pada beton. Beton konduktif  ini  diharapkan  dapat  diaplikasikan  di bidang  rekayasa  jalan,  tenaga  listrik,  pemeliharaan air, perisai elektromagnetik, perisai gelombang radio, alat  untuk  menghilangkan  listrik  statis,  teknologi perlindungan  logam  anti  korosi,  mencairkan  salju dijalanan,  sebagai  kontrol  otomatis  jalan  raya  dan efek elektrokalorik [3] . Perkembangan penelitian tentang beton konduktif  di  dunia  dimulai  di  Cina.  Dalam  Tabel  1 didaftarkan  beberapa  penelitian  tentang  beton konduktif.
Tabel 1. Penelitian Beton Konduktif.
NO Penelitian Peneliti dan Tahun 1 Electrical Conductivity of the Carbon Fiber Conductive Concrete. [4] 2 Conductive concrete overlayfor bridge deck deicing. [5] 3 Shielding  properties  of  conductive  concrete  against transient electromagnetic disturbances. [6] 4 Electrically  Conductive  Concrete  for  Heating  Using Steel Bars as Electrodes. [7] 5 Analysisof  Resistance  Characteristics  of  Conductive Concrete Using Press-Electrode Method. [8] 6 An Environment-Friendly Conductive Concrete. [9]
Berdasarkan penelusuran pustaka, di Indonesia belum  ada  penelitian  tentang  beton  konduktif  ini. Oleh  sebab  itu,  peneliti  tertarik  mengangkat  topik tentang  beton  konduktif  ini  sebagai  penelitian eksperimen.  Beton  konduktif  ini  bisa  digunakan dalam perisai gelombang radio, pertahanan elektromagnetik, membangun peralatan perlindungan dari  petir,  alat  untuk  menghilangkan  listrik  statis, pemanasan lingkungan, pemanasan permukaan bangunan, teknologi perlindungan  logam anti korosi, kontrol otomatis jalan raya,  mencairkan salju dijalan bandara  dan  lain-lain.  Adapun  yang  menjadi filler dalam  pembuatan  beton  yaitu  menggunakan  serbuk grafit  sebagai  bahan  tambah  ke  dalam  agregat  halus (pasir).  Hal  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan  beton yang  berbiaya  murah,  awet,  dan  dapat  menghasilkan konduktivitas  listrik  dan  diaplikasikan  sebagai  beton konduktif.
Penggunaan serbuk grafit harus sesuai dengan persentase  tertentu  terhadap  berat  total  agregat  halus (pasir).  Fungsi  dari  pemakaian  serbuk  grafit  yaitu sebagai  bahan  tambahan  dalam  pasir  pada  campuran beton,  karena  serbuk  grafit  ini  ukurannya  sama dengan  pasir.  Penambahan  serbuk  grafit  ini diharapkan  dapat  menghasilkan  konduktivitas  listrik beton.  Hal  ini  dilaksanakan  seiring  upaya  untuk program  pemerintah,  agar  bisa  memanfaatkan  bahan baku  untuk  menghasilkan  produk  baru  dengan  daya guna yang lebih tinggi.
Dalam  penelitian  ini,  serbuk  grafit  digunakan sebagai bahan tambahan dalam pasir dan diharapkan dapat  menghasilkan  konduktivitas  listrik.  Hasil penelitian  konduktivitas  listrik  aspal  mortar  yang mengandung  serat  baja  dan  grafit  menunjukkan bahwa  resistivitas  beton  yang  dihasilkan  dari  grafit sebesar 750 dan 89,12 [10] . Hal ini disebabkan  karena  meningkatnya  kandungan  serat baja  dan  grafit  dalam  campuran  aspal  mortar, sehingga  terjadi  penurunan  resistivitas  beton.  Selain itu,  penelitian  konduktivitas  aspal  beton  yang mengandung pengisi konduktif, menghasilkan resistivitas sebesar 3,7 Ω.m dan 1,4 Ω.m,
dengan  peningkatan  persentase  penambahan  grafit dari  8  %  sampai  12,7  % [11] .  Sehingga  dengan meningkatnya  persentase  penambahan  grafit  maka resistivitas  beton  yang  dihasilkan  semakin  menurun. Hal ini disebabkan karena penambahan  serbuk  grafit ini  membentuk  jaringan  konduktif  yang  menyebar dalam  campuran  aspal  beton.  Beton  yang  digunakan dalam penelitian ini mutu K-350 adalah beton dengan karakteristik  yang  mempunyai  nilai  kuat  tekan sebesar 350  kg/cm 2 pada  umur  28  hari.  Beton  ini termasuk golongan beton bermutu tinggi [12] . Grafit menurut bahasa yunani yaitu “ graphein ”  yang  artinya  menulis.  Pada  tahun  1789 Abraham  Gottlob  Werner  menamai graphein yaitu untuk  menggambar/menulis.  Grafit adalah salah  satu bentuk  allotropi  dari  karbon  dengan  konfigurasi elektron sp 2 dengan  struktur  berupa  jaringan  planar
heksagonal  biasanya  disebut  struktur Hexagonal Closed Pack (HCP).
Struktur  Kristal  grafit  berbentuk  heksagonal dimana ikatan antara atom-atom karbonnya membentuk  orbital  atom  trigonal  yang  saling berikatan membentuk ikatan kovalen dengan hibridisasi  sp 2 .  Hal  ini  terjadi  karena  hanya  ada  tiga orbital ikatan yang terlibat secara efektif terlokalisasi maka  orbital  keempat  memungkinkan  elektron bergerak  bebas  pada  lapisan  atom  C,  sehingga menyebabkan grafit bersifat konduktor. Dapat dilihat struktur kristal grafit pada Gambar 1.
Gambar 1. Struktur Kristal Grafit [13] .
Struktur  kristal  grafit  diilustrasikan  pada Gambar  1,  dimana  grafit  dapat  dikatakan  berbentuk tiga  dimensi  dengan  ikatan  kimia  berupa  ikatan konvalen.  Grafit  mempunyai  ikatan  yang  lebih  kuat pada  daerah  bidangnya  dibandingkan  dengan  ikatan antar  bidang  yang  mempunyai  ikatan  lebih  rendah dari  pada  ikatan van  der  walls .  Pada  atom C -alfa dalam  lingkaran  penuh  memiliki  tetangga  langsung di  atas  dan  di  bawah  pada  bidang  terdekat  dan  pada atom C -beta  tidak  memiliki  tetangga  langsung  pada bidang  terdekat.  Jarak  antar  atom  pada  lapisan bidangnya  0,141  nm,  jarak  antar  atom  alfa  yaitu 0,246  nm,  jarak  antar  atom  pada  lapisan  bidang pertama  dan  atom  pada  lapisan  bidang  ketiga  yaitu 0,670  nm  dan  jarak  antar  atom  lapisan  bidang pertama  dan  atom  lapisan  bidang  kedua  yaitu 0,335 nm.
Grafit (C) memiliki ikatan kovalen dan ikatan Van der waals seperti terlihat pada Gambar 1 dimana pada kristal grafit, ikatan kovalen terjadi antar atom- atom  C  pada  lapisan  tertentu,  serta  ikatan  Van  der walls  terjadi  antar  lapisan [16] .  Ikatan  kovalen merupakan  ikatan  yang  terjadi  karena  pemakaian bersama beberapa pasangan elektron oleh atom-atom dengan valensi sama yang saling berikatan dan Ikatan Van  der  Waals  adalah  ikatan  antar  molekul  yang dibentuk  oleh  gaya  ikat  Van  der  Waals,  yaitu  gaya tarik-menarik  elektrostatis  akibat  distribusi  muatan listrik yang tidak simetris dalam molekulnya [14] . Grafit merupakan penghantar listrik dan panas yang  cukup  baik  tetapi  bersifat  rapuh [15] .  Sifat  daya
hantar listrik material dinyatakan dengan konduktivitas,  yaitu  kebalikan  dari  resistivitas  atau tahanan  jenis  penghantar.sifat  kelistrikan  batuan merupakan  karakteristik  dari  batuan  bila  dialirkan arus  listrik  terhadapnya.  Ada  tiga  macam  golongan aliran arus listrik di dalam batuan dan mineral, yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolitik, dan konduksi secara dielektrik.
Kondisi elektronik terjadi jika batuan memiliki banyak elektron bebas, sehingga arus listrik mudah  melalui  batuan.  Konduksi  elektrolitik  terjadi pada  batuan  yang  bersifat  porus  dan  pori-pori  yang berisi  larutan  elektrolit,  dimana  arus  listrik  mengalir akibat  dibawa  oleh  ion-ion  larutan  elektrolit. Konduksi dielektrik terjadi pada batuan yang bersifat dielektrik,  yang  artinya  batuan  tersebut  mempunyai elektron  bebas  sedikit  dan  bahkan  tidak  ada [16] . Berdasarkan  daya  hantar  dan  daya  hambat  yang dimilikinya, sehingga material alami dan buatan yang terdapat  di  alam  dapat  dibedakan  menjadi  isolator, konduktor dan semikonduktor.
Konduktor  merupakan  material  yang  dapat menghantarkan  arus  listrik  karena  banyak  memiliki elektron  bebas.  Isolator  merupakan  material  yang tidak  dapat  menghantarkan  arus  listrik  karena  tidak memiliki  elektron  bebas.  Semikonduktor  merupakan material  yang  dapat  menghantarkan  arus  listrik namun  tidak  sebaik  konduktor.  Dalam  sifat resistivitas suatu material berbanding terbalik dengan sifat  konduktivitasnya.  Material  yang  memiliki  nilai resistivitas  besar  akan  sulit  mengalirkan  arus  listrik, sedangkan  material  yang  memiliki  resistivitas rendah,  maka  memiliki  konduktivitas  yang  tinggi. Namun, material tersebut memiliki nilai konduktivitas listrik yang berbeda-beda, hal ini dapat dilihat  pada  spektrum  konduktivitas  listrik  pada Gambar 2.
Gambar  2.  Spektrum  Konduktivitas  Listrik  dan Resistivitas [17] .
Konduktivitas  listrik  merupakan  kemampuan suatu  bahan  untuk  menghantarkan  arus  listrik.  Jika semakin  besar  nilai  konduktivitas  semakin  baik  sifat bahan  dalam  menghantarkan  arus  listrik.  Energi listrik tersebut dapat ditransfer melalui materi berupa hantaran  yang  bermuatan  listrik  yang  berwujud  arus listrik.  Nilai  konduktivitas  listrik  bergantung  pada fraksi  volume  serbuk  dan  kandungan  minimum
serbuk  grafit,  dimana  serbuk  grafit  tersebut membentuk  jaringan  kerja  yang  bersambung,  yang menentukan grafit menjadi konduktif secara elektrik. Faktor-faktor  yang  mempengaruhi  konduktivitas listrik  yaitu  konduktivitas  serbuk,  fraksi  volume  dan karakteristik  serbuk  seperti:  ukuran,  bentuk,  luas permukaan, distribusi dan orientasi serbuk pengisi [18] . Konduktivitas  listrik  bertambah  seiring  dengan bertambahnya  grafit  (karbon)  dan  konduktivitas listrik  dapat  dipengaruhi  oleh  penyebaran,  orientasi dan jarak antar serbuk didalam matriks. Konduktivitas  listrik  sangat  berpengaruh  terhadap resistivitas material [19] .
Adapun  Resistivitas  (tahanan  jenis)  material merupakan sifat fisika yang menunjukkan kemampuan  suatu  material  dalam  menghambat  arus listrik. Harga resistivitas (tahanan jenis) setiap batuan berbeda-beda  tergantung  jenis  materialnya,  densitas, porositas, ukuran dan bentuk pori-pori batuan, cairan elekrolit  serta  kandungan  air  yang  terdapat  dalam pori batuan dan suhu. Aliran arus pada setiap lapisan batuan  sangat  bergantung  kepada  cairan  elektrolitik yang terdapat dalam pori-pori batuan tersebut.
Aliran  arus  pada  sebuah  medium  dapat dijelaskan  menggunakan  Hukum  Ohm,  dimana hubungan  antara  rapat  arus J dengan  kuat  medan listrik E dinyatakan dalam Persamaan (1) [20] .
(1)
Dimana     yaitu  konduktivitas  listrik  (daya  hantar listrik).  Jika  besar  kuat  medan  listrik, ,  maka
diperoleh ,  sehingga  kuat  arus  dapat  ditulis
seperti Persamaan (2).
(2) Persamaan (2) memperlihatkan bahwa saat
konduktivitas  listrik  (daya  hantar  listrik) konstan, arus  total I sebanding  dengan  beda  potensial V . Resistansi  diperoleh  dengan  membandingkan  antara V dengan I pada konduktor seperti Persamaan (3).
(3)
Hubungan  resistansi R dengan  resistivitas pada suatu logam konduktor dinyatakan dengan menggunakan Persamaan (4).
(4)
Sementara,  hubungan  antara  resistivitas  listrik dengan resistansi R dinyatakan dalam Persamaan (5):
(5)
Hubungan  konduktivitas  listrik ( m) -1 berbanding terbalik  dengan  resistivitas ( m)  sesuai  dengan Persamaan (6):
(6)
Dari  Persamaan  (5)  dan  Persamaan  (6),  diperoleh konduktivitas listrik.
(7)
Sifat  listrik  melalui  beton  itu  sendiri  adalah bahan/materialnya  yang  bersifat  heterogen  dan Perbedaannya  terjadi  selama  menempatkan.  Sebuah model  konduksi  listrik  untuk  beton.  Ada  tiga  jalur arus listrik melalui beton yaitu:
a) Melalui agregat dan pasta
b) Melalui agregat  yang berhubungan dengan satu sama lain
c) Melalui pasta itu sendiri.
Persentase  yang  tinggi  dari  arus  listrik dilakukan  melalui  pasta  itu  sendiri.  Bentuk mikrostruktur beton dapat dilihat pada Gambar 3.
CCP (Jalur konduktif yang kontinu )
DCP ( Jalur konduktif yang terputus) ICP (Jalur Isolator)
Gambar 3. Bentuk Mikrostruktur Beton [21] .
Prinsip mikrostruktur beton diilustrasikan pada Gambar  3  ada  tiga  jenis  jalur  dalam  struktur  beton: (1)  jalur  konduktif  yang  kontinu  (CCP),  (2)  jalur konduktif  yang  terputus-putus  (DCP),  (3)  jalur konduktif  isolator  (ICP).  Pori  dalam  ukuran  mikro yang  terputus  dalam  beton  membentuk  DCP ( Discontinuous Conductive
Paths ), yang kontinuitasnya  terhambat  oleh  lapisan  pasta  semen juga  dilambangkan  sebagai  titik  yang  terputus  DP ( Discontinuous Paths ). Pori-pori yang terputus dapat juga  tersambung  ke  pori-pori  yang  kontinu  sampai berakhir.  Selain  DCP  ( Discontinuous  Conductive Paths )  dan  CCP  ( Continuous  Conductive  Paths ), matriks  beton  yang  terdiri  dari  partikel  pasir bertindak  sebagai  jalur  isolator  ICP  ( Insulator Conductive Paths ) dalam beton [22].

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental  yang  dilaksanakan  di  Laboratorium Aplikasi Semen dan Beton Biro Jaminan Kualitas PT Semen Padang, dimana dilakukan variasi penambahan  serbuk  grafit  kedalam  pasir  pada pembuatan  beton.  Variasi  penambahan  serbuk
grafitnya yaitu 5%, 10%, 15%, dan 20%. Selanjutnya dilakukan uji konduktivitas listrik dari beton K-350.
Dalam  penelitian  ini  terdiri  dari  3  variabel yaitu  variabel  bebas,  variabel  terikat  dan  variabel kontrol. Pada penelitian ini variabel bebasnya adalah variasi  persentase  serbuk  grafit  5%,  10%,  15%  dan 20%  dari  berat  pasir.  Variabel  terikatnya  yaitu  nilai konduktivitas  listrik  beton  K-350  dan  variabel kontrol yaitu jenis semen, pasir, batu pecah (5 mm – 10  mm  dan  10  mm  -  20  mm),  volume  beton  dan  air yang komposisinya sama serta lama pengadukan.
Metoda  yang  digunakan  untuk  pengukuran konduktivitas listrik beton K-350 yaitu menggunakan metode Four-Point  Probe (probe  empat  titik), dimaksud dengan probe empat titik  yaitu, ada empat titik  kontak  yang  ditancapkan  ke  dalam  volume beton.  Keempat  titik  kontak  (probe)  dibuat  berderet dalam  satu  garis.  Dapat  dilihat  pada  Gambar  4  dan Gambar 5 berikut ini.
Gambar 4. Metode Four-Point Probe
Gambar  5.  Bentuk  pengukuran  Metode Four-Point Probe [23] .
Pada Gambar 4 terlihat bahwa arus yang akan diberikan  mengalir  pada  dua probe (titik  A  dan  D) pada  ujung  sisi  balok  yang  berukuran  50  x  10  x 10  cm.  Sehingga  dua probe yang  berada  ditengah sebagai  pengukur  tegangan  (beda  potensial)  antara titik B dan C yang berjarak 10 cm dari panjang beton yang  ditancapkan  dua  kawat  tembaga  didalamnya, dapat ditunjukkan pada Gambar 5.
Teknik  pengumpulan  data  dilakukan  dengan teknik pengumpulan data langsung dan pengumpulan data  tidak  langsung.  Data  yang  diperoleh  secara langsung  adalah  nilai  kuat  arus  ( I )  dan  nilai  beda potensial  ( V )  yang  diperoleh  dengan  metode four- point  probe menggunakan  multimeter  dan power supply .  Sedangkan  data  yang  diperoleh  secara  tidak
langsung  adalah  nilai  resistansi  ( R )  dan  nilai konduktivitas listrik beton ( ).
Data  yang  diperoleh  selanjutnya  dianalisis untuk mengetahui bagaimana pengaruh yang diterima bahan  terhadap  perlakuan  yang  diberikan.  Analisa data konduktivitas listrik dilakukan dengan menggunakan  Persamaan  (3)  dan  Persamaan  (7). Data  konduktivitas  listrik  yang  diperoleh  kemudian di  plot  ke  dalam  bentuk  grafik.  Analisa  data dilakukan  dengan  membuat  deskripsi  data,  dari deskripsi  data  dapat  dibuat  tabel  nilai  konduktivitas listrik.  Dari  tabel  tersebut  dapat  dibuat  grafik hubungan presentasi penambahan serbuk grafit dalam pasir terhadap konduktivitas listrik.
HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Hasil Penelitian
Data  Arus  Listrik  Rata-rata  dan  Tegangan Listrik Rata-rataBeton K-350
Deskripsi data pengukuran arus listrik rata-rata dan  tegangan  listrik  rata-rata  beton  K-350  untuk berbagai  variasi  penambahan  serbuk  grafit  dalam pasir diperlihatkan dalam Tabel 2.
Tabel 2. Deskripsi  Arus  Listrik  Rata-rata  dan Tegangan  Listrik  Rata-rata  dalam  Volume Beton K-350 Umur 7 Hari, 14 Hari, 21 Hari dan 28 Hari.
Dari  Tabel  2  dapat  dilihat  dengan  variasi penambahan  serbuk  grafit  0%,  5%,  15%  dan  20%, dengan  pemberian  arus  listrik  rata-rata  yang  sama, sehingga  diperoleh  hasil  tegangan  listrik  rata-rata yang  berbeda.  Perbedaan  ini  disebabkan  karena perubahan  dari  perlakuan  bahan  yang  diberikan dengan  menggunakan  beberapa  persentase  serbuk grafit  yang  sebagai  bahan  tambah  ke  dalam  pasir. Sehingga  tegangan  listrik  maksimum  yang  diperoleh dalam  volume  beton  pada  umur  7  hari,  14  hari, 21  hari  dan  28  hari  yaitu    6,032  volt,  10,503  volt, 14.29  volt,  18,898  volt  dan  tegangan  listrik minimumnya  adalah  3.684  volt,  4.908  volt, 6.871  volt  dan  9.227  volt.  Semakin  tinggi  variasi serbuk  grafit  maka  nilai  tegangan  listrik  rata-rata yang  didapatkan  semakin  menurun.  Sedangkan  nilai tegangan  rata-rata  terhadap  umur  beton  semakin meningkat.

## Data Resistansi Rata-rata Beton K-350
Berdasarkan  data  pada  Tabel  2  dapat dilakukan perhitungan resistansi menggunakan
Persamaan (3). Dapat dilihat resistansi rata-rata beton K-350  untuk  berbagai  variasi  penambahan  serbuk grafit dalam pasir diperlihatkan dalam Tabel 3.
Tabel 3. Deskripsi Data Perhitungan Resistansi Rata- rata  dalam  Volume  Beton  K-350  Umur 7 Hari, 14 Hari, 21 Hari dan 28 Hari.
Dari  Tabel  3  dapat  dilihat  dengan  variasi penambahan  serbuk  grafit  0%,  5%,  15%  dan  20%, nilai  resistansi  rata-rata  maksimum  yang  didapatkan pada  umur  7  hari,  14  hari,  21  hari  dan  28  hari  yaitu 436,98  Ohm,  756,82  Ohm,  1014.36  Ohm,  1347,33 Ohm  dan  nilai  resistansi  rata-rata  minimumnya adalah  267,49  Ohm,  345,87  Ohm,  492,04  Ohm,  dan 658,92  Ohm.  Semakin  tinggi  variasi  serbuk  grafit maka  nilai  resistansi  rata-rata  yang  didapatkan semakin menurun.Sedangkan nilai resistansi rata-rata terhadap umur betonnya semakin meningkat.

## Konduktivitas  Listrik  Dalam  Volume  Beton K-350 Umur 7 Hari
Berdasarkan  data  pada  Tabel  3  dengan menggunakan  Persamaan  (7)  dilakukan  perhitungan untuk  setiap  umur  beton,  sehingga  diperoleh  grafik konduktivitas  listrik  dalam  volume  beton  K-350 untuk  berbagai  variasi  penambahan  serbuk  grafit umur 7 hari dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Grafik Hubungan Persentase Penambahan Serbuk  Grafit  Dalam  Pasir  Terhadap Konduktivitas  Listrik  Beton  K-350  Umur 7 Hari.
Berdasarkan Gambar 6 terlihat bahwa semakin tinggi persentase serbuk grafit maka nilai konduktivitas listrik beton K-350 semakin meningkat.  Artinya penambahan serbuk  grafit dalam pasir  dapat  meningkatkan  konduktivitas  listrik  beton K-350.  Bila  Konduktivitas  listrik  meningkat  berarti beton tersebut  semakin baik dalam  mengalirkan atau menghantarkan arus.
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0% 5% 10% 15% 20%
K o nd uk tiv it a s L is trik B et o n (Ω .m ) -1 Persentase Serbuk Grafit (%)
Serbu k
Grafit (%) Arus Listrik Rata-rata (A) Tegangan Rata-rata (Volt)/Umur 7 Hari 14 Hari 21 Hari 28 Hari 0 0,01375 6,032 10,503 14,290 18,898 5 0,01375 4,835 7,916 10,494 14,037 10 0,01375 4,493 6,719 9,073 12,617 15 0,01375 3,780 5,827 8,642 11,712 20 0,01375 3,684 4,908 6,871 9,227
Serbuk Grafit (%) Resistansi Rata-rata ( ) /Umur 7 Hari 14 Hari 21 Hari 28 Hari 0 436,98 756,82 1014,36 1347,33 5 349,45 566,59 742,42 997,32 10 326,95 483,25 645,52 900,77 15 280,28 404,78 610,89 831,57 20 267,49 345,87 492,04 658,92
Konduktivitas  Listrik  Dalam  Volume  Beton K-350 Umur 14 Hari
Pada  Umur  Beton  14  hari,  hasil  pengukuran yang terlihat pada grafik berikut.
Gambar 7. Grafik Hubungan Persentase Penambahan Serbuk  Grafit  Dalam  Pasir  Terhadap Konduktivitas  Listrik  Beton  K-350  Umur 14 Hari.
Berdasarkan Gambar 7 terlihat bahwa semakin tinggi persentase serbuk grafit maka nilai konduktivitas listrik beton K-350 semakin meningkat.  Artinya penambahan serbuk  grafit dalam pasir  dapat  meningkatkan  konduktivitas  listrik  beton K-350.  Bila  Konduktivitas  listrik  meningkat  berarti beton tersebut semakin baik dalam  mengalirkan atau menghantarkan arus.

## Konduktivitas  Listrik  Dalam  Volume  Beton K-350 Umur 21 Hari
Pada  Umur  Beton  21  hari,  hasil  pengukuran yang terlihat pada grafik berikut.
Gambar 8. Grafik Hubungan Persentase Penambahan Serbuk  Grafit  Dalam  Pasir  Terhadap Konduktivitas  Listrik  Beton  K-350  Umur
21 Hari.
Berdasarkan Gambar 8 terlihat bahwa semakin tinggi persentase serbuk grafit maka nilai konduktivitas listrik beton K-350 semakin meningkat.  Artinya penambahan serbuk  grafit dalam pasir  dapat  meningkatkan  konduktivitas  listrik  beton
K-350.  Bila  Konduktivitas  listrik  meningkat  berarti beton  tersebut  semakinbaik  dalam  mengalirkan  atau menghantarkan arus.
Konduktivitas  Listrik  Dalam  Volume  Beton K-350 Umur 28 Hari
Pada  Umur  Beton  28  hari,  hasil  pengukuran yang terlihat pada grafik berikut.
Gambar 9. Grafik Hubungan Persentase Penambahan Serbuk  Grafit  Dalam  Pasir  Terhadap Konduktivitas  Listrik  Beton  K-350  Umur 28 Hari.
Berdasarkan Gambar 9 terlihat bahwa semakin tinggi persentase serbuk grafit maka nilai konduktivitas listrik beton K-350 semakin meningkat.  Artinya penambahan serbuk  grafit dalam pasir  dapat  meningkatkan  konduktivitas  listrik  beton K-350.  Bila  Konduktivitas  listrik  meningkat  berarti beton tersebut semakin baik dalam  mengalirkan atau menghantarkan arus.
Dari  hasil  konduktivitas  listrik  dalam  volume beton  K-350  yang  telah  didapatkan,  maka  dapat dilihat  hubungan  persentase  penambahan  serbuk grafit  terhadap  konduktivitas  listrik  dalam  volume beton  K-350  dari  masing-masing  umur  7  hari,  14 hari,  21  hari  dan  28  hari.  Dapat  dilihat  pada Gambar 10.
Gambar  10.  Grafik  Hubungan  Variasi  Penambahan Serbuk  Grafit  Dalam  Pasir  Terhadap Konduktivitas  Listrik  Dalam  Volume Beton  K-350.
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0% 5% 10% 15% 20% K o nd uk tiv it a s L is trik B et o n (Ω .m ) -1 Persentase Serbuk Grafit (%) 0,0000 0,0100 0,0200 0,0300 0,0400 0% 5% 10% 15% 20% K o nd uk tiv it a s L is trik B et o n
(Ω .m ) -1 Persentase Serbuk Grafit (%)
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0% 5% 10% 15% 20%
K o nd uk tiv it a s L is trik B et o n (Ω .m ) -1 Persentase Serbuk Grafit (%) 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0% 5% 10% 15% 20% Ko nduk ti v ita s L istr ik B eto n (Ω .m )- 1 Persentase Serbuk Grafit (%) 7 Hari 14 Hari 21 Hari
28 Hari
Berdasarkan  Gambar  10  terlihat  bahwa  pada  umur 7 hari konduktivitas listrik beton semakin meningkat, namun  dengan  bertambahnya  umur  beton  selama  14 hari,  21  hari  dan  28  hari  nilai  konduktivitas  beton tetap meningkat, namun adanya penurunan konduktivitas listrik dari  umur yang sebelumnya. Ini disebabkan karena sedikitnya kandungan air didalam volume  beton,  sehingga  konduktivitas  listrik  beton menurun.
Dari  Gambar  10  dapat  dilihat  hubungan  umur beton  terhadap  konduktivitas  listrik  dalam  volume beton K-350 pada Gambar 11.
Gambar 11. Grafik Hubungan Umur Beton Terhadap Konduktivitas  Listrik  Dalam  Volume Beton K-350
Berdasarkan  Gambar  11  terlihat  bahwa  semakin bertambah  umur  beton  maka  nilai  konduktivitas listrik dalam volume beton K-350 semakin menurun. Artinya  semakin  bertambah  umur  beton  kandungan air  didalam  volume  beton  semakin  berkurang, sehingga nilai konduktivitas listrik beton menurun. 2. Pembahasan
Interpretasi data menghasilkan nilai konduktivitas  listrik  dalam  volume  beton  K-350 terjadi peningkatan yang diiringi dengan bertambahnya persentase serbuk grafit, karena serbuk grafit  ini  memiliki  ikatan  elektron  bebas  pada strukturnya untuk menghantarkan elektron. Sehingga semakin  tinggi  persentase  penambahan  serbuk  grafit maka  jumlah  ikatan  elektron  bebas  dalam  campuran beton akan semakin bertambah. Semakin bertambahnya jumlah ikatan elektron bebasnya maka nilai  konduktivitas  listrik  beton  akan  meningkat. Pada  penelitian  ini  dapat  dilihat  nilai  konduktivitas listrik  dalam  volume  beton  K-350  tertinggi  pada umur  28  hari  adalah  0.0153  (Ω.m) -1 dengan persentase  penambahan  serbuk  grafit  20%.  Hal  Ini disebabkan  karena  serbuk  grafit  merupakan  unsur karbon  dimana  setiap  atom  C  memiliki  4  elektron valensi,  dan  untuk  mencapai  tingkat  kestabilan  atom maka  masing-masing  elektron  valensi  tersebut  harus berpasangan dengan elektron dari luar. Tiga elektron digunakan  untuk  membentuk  ikatan  kovalen  dengan atom  C  tetangga  terdekatnya,  sedangkan  elektron yang  keempat  merupakan  elektron  yang  bebas
bergerak  melalui  permukaan  lapisan.  Elektron  bebas inilah  yang  menyebabkan  material  grafit  bersifat konduktif  atau  mampu  menghantarkan  arus  listrik. Nilai  konduktivitas  listrik  ini  juga  bergantung  pada fraksi  volume  serbuk,  dan  kandungan  minimum serbuk  grafit,  dimana  serbuk  grafit  tersebut membentuk  jaringan  kerja  yang  bersambung,  yang menentukan grafit menjadi konduktif secara elektrik. Dalam volume beton terdapat proses konduksi listrik yaitu  melalui  agregat  dan  pasta  semen,  agregat  yang berhubungan  dengan  agregat  lainnya,  dan  melalui pasta  itu  sendiri.  Dari  konduksi  listrik  beton  pada setiap  lapisan  agregat  dan  pasta  semen  yang dilaluinya, sangat bergantung kepada cairan elektrolit yang  terdapat  dalam  pori-pori  agregat  tersebut. Dimana  cairan  elektrolit  ini  akan  mempengaruhi konduktivitas listrik dalam volume beton, karena ion- ion  dari  cairan  elektrolit  inilah  yang  dapat menghantarkan arus listrik. Pada struktur pembentuk beton  yang  terdiri  dari  agregat  kasar,  agregat  halus (pasir)  dan  pasta  semen  terdapat  tiga  jenis  jalur dalam  struktur  beton  yaitu  jalur  konduktif  yang kontinu,  jalur  konduktif  terputus  dan  jalur  konduktif isolator.  Dimana  dari  ketiga  jalur  konduktif  ini  yang dapat  menghantarkan  listrik  secara  sempurna  adalah pada jalur konduktif yang kontinu, karena pada jalur konduktif  kontinu  tidak  terhambat  oleh  agregat  dan ion-ion  cairan  elektrolit  ini  bebas  mengalir  melalui larutan  pori  dalam  volume  beton.  Berdasarkan  hasil penelitian  yang  didapatkan  dengan  penambahan serbuk  grafit  dalam  pasir  dapat  meningkatkan konduktivitas  listrik  dalam  volume  beton.  Artinya semakin bertambah serbuk grafit maka konduktivitas listrik  dalam  volume  beton  semakin  meningkat seperti yang ditampilkan pada Gambar 10. Konduktivitas  listrik  ini  dapat  dipengaruhi  oleh penyebaran, orientasi dan jarak antar serbuk didalam matriks. Konduktivitas listrik juga sangat berpengaruh terhadap resistivitas material.
Dari  hasil  penelitian  umur  beton  terhadap konduktivitas listrik pada saat umur beton 7 hari, 14 hari,  21  hari  dan  28  hari  nilai  konduktivitas  listrik dalam  volume  beton  semakin  menurun.  Hal  ini disebabkan  oleh  kandungan  air  yang  dimiliki  beton semakin  berkurang,  ini  diakibatkan  karena  dalam volume  beton  terjadi  konduksi  secara  elektronik  dan konduksi elektrolit sehingga menyebabkan berkurangnya elektron bebas yang mengalir di dalam volume beton. Konduksi elektronik ini terjadi melalui gerakan  dari  elektron  bebas  di  media  konduktif, sedangkan  konduksi  elektrolit  berlangsung  dengan gerakan  ion  di  dalam  larutan  pori.  Artinya  kondisi elektronik  terjadi  jika  batuan  memiliki  banyak elektron  bebas,  sehingga  arus  listrik  mudah  melalui batuan.  Konduksi  elektrolit  terjadi pada batuan  yang bersifat  porus  dan  pori-pori  yang  berisi  larutan elektrolit, dimana arus listrik mengalir akibat dibawa oleh  ion-ion  larutan  elektrolit.  Berdasarkan  hasil penelitian  yang  didapatkan  dengan  bertambahnya
0 0,01 0,02 0,03 0,04 7 Hari 14 Hari 21 Hari 28 Hari Ko n d u k ti v it a s L ist ri k B et o n (Ω .m )- 1 Umur Beton (Hari) 0% 5% 10%
15%
20%
umur  beton  dapat  menurunkan  konduktivitas  listrik dalam  volume  beton.  Artinya  semakin  lama  umur beton maka konduktivitas listrik dalam volume beton semakin  menurun  seperti  yang  ditampilkan  pada Gambar 11. Hal ini disebabkan karena kandungan air yang mulai berkurang dan efek dari hidrasi beton itu sendiri.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  yang  didapatkan  dari penelitian  ini,  maka  dapat  ditarik  kesimpulan  bahwa variasi  penambahan  serbuk  grafit  dalam  pasir berpengaruh  terhadap  konduktivitas  listrik  dalam volume  beton  K-350.  Semakin  banyak  penambahan serbuk  grafit  maka  konduktivitas  listrik  dalam volume  beton  akan  semakin  meningkat  sampai  pada variasi penambahan serbuk grafit 20%.
Umur  beton  juga  berpengaruh  terhadap konduktivitas listrik dalam volume beton K-350 yaitu semakin bertambahnya umur beton maka konduktivitas  listrik  dalam  volume  beton  semakin menurun.  Hal  Ini  disebabkan  karena  terjadinya konduksi  elektronik  dan  konduksi  elektrolit  dalam volume beton.

## DAFTAR PUSTAKA
[1].  Mulyono,  Tri.  MT.  2004. Teknologi  Beton. Yogyakarta: Andi.
[2].  Lestari,  Sri.  2004. Mengurai  Susunan  Periodik Unsur Kimia . Jakarta: Kawan Pustaka.
[3].  Tian,  Hu.  2012. Test  and  Study  on  Electrical Property  of  Conductive  Concrete .  CINA: Yunnan Agricultural University.
[4].  Zuofu,  Zhuoqiu,  Jianjun.  2007. Electrical Conductivity  of  the  Carbon  Fiber  Conductive Concrete . Cina: Yangtze University.
[5].  Yehia,  Sherif.  2008. Conductive  Concrete Overlay for Bridge Deck Deicing . Cina: Western Micrigan University.
[6].  Ogunsola, Reggiani, Sandrolini. 2009. Shielding Properties  of  Conductive  Concrete  Against Transient  Electromagnetic  Disturbances .  Italy: University of Bologna.
[7].  Zuofu,  Zhuoqiu,  Jianjun.  2010. Electrically Conductive  Concrete  for  Heating  Using  Steel Bars  as  Electrodes .  Cina:  Wuhan  University  of TechnSology.
[8].  Yao,  Wang.  2010. Analysis  of  Resistance Characteristics  of  Conductive  Concrete  Using Press  Electrode  Method .  Cina:  Chung  Yuan Christian University.
[9].  Tian, Hu, Chen. 2012. An Environment-Friendly
Conductive Concrete . CINA: Yunnan
Agricultural University.
[10]. Garcia,  Schlangen  and  Martin,  Liu.  2009. Electrical  Conductivity  of  Asphalt  Mortar Containing  Conductive  Fibers  and  Fillers . Netherlands: Delfi University of Technology.
[11]. Shaopeng,  Mo  and  Shui,  Chen.  2005. Investigation  of  the  Conductivity  of  Asphalt Concrete Containing Conductive Fillers . Cina: Wuhan University of Technology.
[12]. Departemen  PU  Indonesia.  2007. Tata  Cara Perhitungan  Harga  Satuan  Pekerjaan  Beton (SNI DT–91-0008-2007) Indonesia: Departemen PU.
[13]. Rand,  Briand.  2009. Graphite  Structure, properties and manufacture . AS: University of Pretoria.
[14]. Bibit, Supardi. 2004. Fisika Modern Astronomi . Jakarta: Erlangga.
[15]. Andrio.  2010. Perbedaan  Intan  dan  Grafit . Manado: UNIMED.
[16].  Telford, W.  M.  Geldart,  Sheriff.  1990. Applied Geophysics  Second  Edition .  USA:  Cambridge University Press
[17]. Irzaman,  Erviansyah  dan  Syafutra,  Maddu, Siswadi. 2010. Studi Konduktivitas Listrik Film Tipis Ba 0.25 Sr 0.75 TiO 3 Yang  Didadah  Ferium Oksida (BFST) Menggunakan Metode Chemical  Solution  Deposition ( CSD ).  Bogor:
IPB
[18]. Maghrifandi,  Ardhyananta.  2012. Pengaruh Penambahan  Grafit  Terhadap  Kekuatan  Tarik, Konduktivitas  Listrik  dan  Stabilitas  Termal Pada Komposit Polidimetilsiloksan/Grafit . Surabaya: ITS.
[19]. Rizkyta, Ardhyananta. 2013. Pengaruh
Penambahan  Karbon  Terhadap  Sifat  Mekanik dan Konduktivitas Listrik Komposit Karbon/Epoksi  Sebagai  Pelat  Bipolar  Polimer Elektrolit Membran Sel Bahan Bakar (PEMFC)) Vol.  2,  No.  1,  ISSN:  2337-3539. Surabaya: ITS
[20]. Lowrie,  William.  2007. Fundamental  Of
Geophysics, Second Edition . Newyork: Cmbridge University Press.
[21]. Whittington,  Carter  and  Forde.  1981. The Conduction  Of  Electricity  Through  Concrete . USA: University of Edinburgh.
[22]. Song,  Guangling.  2000. Equivalent  circuit model  for  AC  electrochemical  impedance spectroscopy  of  concrete .  Australia:  University of Queensland.
[23]. Iskandar,  Saepuloh,  Prasetya  dan  Nindry, Taniguchi.  2012. Pembuatan  dan  karakteristik Bahan  Organik  Superkonduktor  β-(BEDT- TTF) 2 I 3 dan  β’-(BEDT-TTF) 2 ICl 2 .  Jatinangor: Universitas Padjajaran.