Tabel 4.2 Hasil Pengujian Daya serap air
No Komposisi
Massa kering Mk,gr
Massa jenuh Mj,gr
Daya serap air
1 80 : 10
3,180 3,21
0,9 2
70 : 20 4,879
4,90 0,53
3 60 : 30
9,357 9,37
0,13 4
50 : 40 11,037
11,14 0,93
5 40 : 50
11,136 11,66
4,7 6
30 : 60 9,365
12,11 29,31
7 20 : 70
4,901 5,37
9,57 8
10 : 80 3,206
4,05 26,33
4.2 PENGUJIAN SIFAT MEKANIS 4.2.1
Pengujian Kekuatan Lentur Ultimate Flekture Strength UFS
Pengujian Kekuatan Lentur UFS dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan polimer terhadap pembebanan. Dalam metode ini metode yang digunakan adalah metode tiga
titik lentur. Pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu bahan.
Pada permukaan bagian atas cupilkan yang dibebani akan terjadi kompresi, sedangkan pada permukaan bawah sampel akan terjadi tarikan.
Pada pengujian ini terhadap sampel uji diberikan pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap sampel. Persamaan yang digunakan untuk memperoleh kekuatan
lentur yaitu :
Universitas Sumatera Utara
UFS =
2
2 3
bd PL
Dengan : P = Load beban, N
L = Jarak span 10 cm = 0,01 m b = Lebar sampel mm
d = Tebal sampel mm
Sebagai contoh 80 : 10 dari penelitian yang dilakukan diperoleh : Panjang sampel = 150 mm
Lebar sampel = 20 mm Tebal sampel = 0,28 mm
Sehingga : 2bd
2
= 2 x 20 0,28
2
= 3,136 mm
3
= 3,136 x 10
-9
m
3
Load beban P = 0,27 kgf = 0,27 x 9,8 ms
2
= 2,646 N Jarak span L = 0,1 m, maka :
3PL = 3 x 2,646 N x 0,1 m = 0,7938 Nm
Sehingga UFS =
2
2 3
bd PL
Universitas Sumatera Utara
=
3 9
-
10 x
3,136 7938
, m
Nm
= 253 MPa
4.3 Hasil pengujian kekuatan lentur
N o
Komposisi Panjang
pmm Lebar
bmm Tebal
dmm 2bd
2
x 10
-9
m
3
Beban P 3PL
UFS MPa
Kgf N
Stroke 1
80 : 10 150
20 0,28
3,136 0,27
2,646 38,10
0,3798 253
2 70 : 20
150 20
0,36 5,184
0,41 4,018
31,87 1,2054
153 3
60 : 30 150
20 0,21
1, 764 0,06
0,588 14
0,1764 449,9
4 50 : 40
150 20
1,54 94,86
0,58 5,684
6,67 1,7052
8,37 5
40 : 50 150
20 1,52
92,4 0,77
7,546 6,06
2,268 8,59
6 30 : 60
150 20
1,56 97,34
0,12 1,96
6,96 0,588
8,15 7
20 : 70 150
20 0,46
8,46 0,29
2,842 11,56
0,8526 93,8
8 10 : 80
150 20
0,38 5,776
0,01 0,098
13,87 0,0294
137,4
Berdasarkan tabel 4.3 dapat dilihat hubungan antara nilai kuat lentur dengan campuran serbuk ban bekas dan polipropilen bekas yang dinyatakan dalam bentuk
grafik 4.3.
4.2.2 Uji impak Impact Strength Is
Uji impak ini bertujuan untuk menentukan ketangguhan sampel terhadap pembebanan dinamis. Metode impak ini disesuaikan dengan model Charpy, dimana sampel dalam
bentuk tertidur dengan ukuran yang telah ditentukan, dengan kedua ujung sampel
Universitas Sumatera Utara
diletakkan pada penumpu lalu melepaskan beban dinamis dengan tiba – tiba menuju sampel.
Kekuatan impak yang dihasilkan Is merupakan perbandingan antara energi serap Es dengan luas penampang A.
Is =
A E
s
Dengan : Is = Kekuatan impak kJm
2
Es = Energi serap J A = Luas penampang mm
2
Sebagai contoh 80 : 10 : Lebar sampel = 15 mm
Tebal sampel = 2 mm Dengan :
A = b x d = 15 mm x 0,28 mm
= 4,2 mm
2
Sehingga diperoleh : Is =
A E
s
Is =
6 3
10 2
, 4
10 18
,
x x
= 42,8 kJm
2
Universitas Sumatera Utara
Untuk sampel berikutnya dilakukan dengan cara yang sama dengan tebal dengan lebar sampel yang berbeda – beda dan hasilnya dapat dilihat pada tabel 4.4
dibawah ini.
Tabel 4.4 Hasil pengujian Impak
No Komposisi Panjang p mm
Lebar b mm
Tebal d mm
Luas A mm
2
Es J
Is kJm
2
1 80 : 10
100 15
0,28 4,2
0,18 42,85
2 70 : 20
100 15
0,36 5,4
0,11 20,37
3 60 : 30
100 15
0,21 6,9
0,13 18,84
4 50 : 40
100 15
1,54 23,1
0,06 2,6
5 40 : 50
100 15
1,52 22,8
0,10 4,38
6 30 : 60
100 15
1,56 23,4
0,12 5,13
7 20 : 70
100 15
0,46 3,15
0,05 15,87
8 10 : 80
100 15
0,38 5,7
0,06 10,52
Berdasarkan tabel 4.4 tersebut diperoleh grafik 4.4 yang menunjukkan hubungan antara kuat Impak dengan campuran serbuk ban bekas dan polipropilena
bekas.
Universitas Sumatera Utara
4.3 PENGUJIAN SIFAT TERMAL 4.3.1
Uji titik leleh dan titik bakar
Pengujian sifat termal yang meliputi uji titik leleh dan titik bakar ini bertujuan untuk mengetahui indikasi temperatur pemanasan maksimum dimana masih dalam batas –
batas aman pengerjaan dan agar karakteristik material tidak berubah rusak akibat dipanaskan melebihi temperatur titik bakar. Dari pengujian tersebut diperoleh data
sebagai berikut:
Tabel 4.5 Hasil pengujian titik leleh dan titik bakar
No Komposisi
Titik nyala s
Titik bakar s
1 80 : 10
27 45
2 70 : 20
31 55
3 60 : 30
39 67
4 50 : 40
34 39
5 40 : 50
23 29
6 30 : 60
19 59
7 20 : 70
5 23
8 10 : 80
3 11
Universitas Sumatera Utara
4.2 Pembahasan 4.2.1. Analisis Pengujian Porositas
Berdasarkan ASTM C 373 – 88 hasil dari pengujian Porositas , diperoleh bahwa pada komposisi campuran polipropilen bekas dan serbuk ban bekas variasi 60 : 30 yaitu
0,94 dan Porositas maksimum pada campuran polipropilen dan serbuk ban bekas variasi 10 : 80 yaitu 76,45 . Ini menunjukkan bahwa penggunaan polipropilena
bekas dalam jumlah yang banyak cukup baik karena dapat mengurangi porositas. Pada komposisi polipropilen bekas dan serbuk ban bekas 60 : 30 nilai
porositasnya paling minimum diantara semua variasi dan ini menunjukkan bahwa pada komposisi tersebut adalah yang terbaik untuk di uji, dikarenakan polipropilen
menyebar merata homogen di dalam campuran tersebut sehingga menghalangi sebagian air untuk masuk.
Komposisi Polipropilen gram x 10
1
Grafik .4.1 Hubungan antara Porositas dan Polipropilena bekas.
4.2.2 Analisis pengujian daya serap air
Sampel yang telah ditetapkan untuk campuran serbuk ban bekas dan polipropilena bekas kemudian ditambahkan aspal,aspal ini berfungsi sebagai anti air waterproof
yang dapat mencegah air merembes ataupun tembus melalui lapisan genteng.
Universitas Sumatera Utara
Banyaknya kandungan air dalam campuran aspal cenderung mengurangi daya tahan campuran aspal karena menyebabkan erosi. Sehingga dengan ditambahkannya
bahan polipropilena, persentase daya serap air lebih kecil. Berdasarkan SNI 0096 : 2007, diketahui bahwa kandungan air dalam
campuran aspal maksimum 10 . Adapun sampel yang telah memenuhi Standar Nasional Indonesia SNI penyerapan air yaitu pada komposisi campuran variasi
polipropilena bekas dan serbuk ban bekas yaitu 80 : 10 , 70 : 20 , 60 : 30 dan 50 : 40 dan 40 : 50 dengan komposisi campuran yang optimum yaitu pada variasi
60 : 30 .
Komposisi campuran Polipropilena gram x 10
1
Grafik 4.2 Hubungan antara polipropilen dengan daya serap air.
4.2.3. Analisis pengujian kekuatan lentur
Sampel uji berbentuk persegi panjang dengan ukuran 100 mm disesuaikan dengan standart ASTM D – 790. Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan untuk
mengetahui ketahanan komposit terhadap pembebanan pada tiga titik lentur.
Universitas Sumatera Utara
Disamping itu pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu bahan.
Komposisi campuran Polipropilena gram x 10
1
Grafik 4.3 Hubungan antara Polipropilena dengan kekuatan lentur Berdasarkan grafik 4.3 diatas dapat dilihat hubungan antara pengaruh
penggunaan polipropilen terhadap kekuatan lentur sampel tersebut. Hasil dari pengujian tersebut ditampilkan secara digital ,dimana diperoleh beban maksimum
load dalam satuan kgf dan regangan stroke dalam satuan mmmenit. Dari grafik 4.3 terlihat jelas bahwa nilai kuat lentur maksimum pada komposisi campuran variasi
60 : 30 sebesar 449,9 MPa. Sedangkan nilai kuat lentur minimum pada komposisi serbuk ban bekas dan polipropilen bekas 30 : 60 sebesar 8,15 MPa. Hal ini
disebabkan karena sifat polipropilen yang lentur. Semakin berkurang jumlah polipropilen yang digunakan pada campuran maka semakin berkurang
kelenturannya. Dengan kata lain pada komposisi variasi 30 : 60 sampel mempunyai sifat kaku atau rapuh.
4.2.4 Analisis pengujian kekuatan Impak
Pengujian kekuatan impak ini bertujuan untuk mengetahui ketangguhan sampel terhadap pembebanan dinamis. Pengujian yang biasa dilakukan untuk mengukur
Universitas Sumatera Utara
kekuatan impak dari bahan – bahan polimer yaitu dengan metode charpy. Dalam urutan untuk mengetahui sebuah perbedaan energi impak,pendulum dapat dibebaskan
dari keadaan yang berbeda. Energi yang hilang oleh impaktor dikacaukan oleh kehilangan dalam mesin itu sendiri.
Komposisi campuran Polipropilena gram x 10
1
Grafik 4.4 Hubungan antara Polipropilen dan kekuatan impak Berdasarkan grafik 4.4 diatas terlihat jelas bahwa nilai kuat impak maksimum
pada komposisi polipropilen dan serbuk ban bekas 80 : 10 sebesar 42,85 kJm
2
. Sedangkan nilai kuat impak minimum pada komposisi Polipropilen dan serbuk ban
bekas 50 : 40 sebesar 2,6 kJm
2
. Dari grafik 4.4 terlihat bahwa pemakaian polipropilen dan serbuk ban bekas dalam jumlah yang banyak dapat meningkatkan
kekuatan impaknya. Ini terlihat pada komposisi campuran variasi 80 : 10 dan pada komposisi campuran variasi 70 : 20 dan 60 : 30.
4.2.5 Analisis pengujian uji titik leleh dan titik bakar
Pada pengujian titik nyala dan titik bakar peneliti meletakkan sampel diatas api kemudian dicatat waktu pertama kali terjadi percikan api sebagai titik nyala
sedangkan titik bakar ditentukan sebagai suhu dimana benda uji terbakar. Pengujian inti bertujuan untuk mengetahui temperatur pemanasan maksimum dimana masih
Universitas Sumatera Utara
dalam batas – batas aman pengerjaan dan agar karakteristik aspal tidak berubah rusak akibat dipanaskan melebihi temperatur titik bakar.Sony Sulaksono,2001
Komposisi campuran Polipropilena gram x 10
1
Grafik 4.5 Hubungan antara Polipropilen dan waktu titik nyala
Komposisi campuran Polipropilena gram x 10
1
Grafik 4.6 Hubungan antara polipropilena dan Waktu titik bakar Berdasarkan grafik 4.5 diatas terlihat bahwa titik nyala maksimum terdapat
pada komposisi campuran variasi polipropilen dan serbuk ban bekas 60 : 30 yaitu 39
Universitas Sumatera Utara
detik dan titik nyala minimum terdapat pada komposisi campuran variasi polipropilen dan serbuk ban bekas 10 : 80 yaitu 3 detik. Sedangkan dari grafik 4.6 terlihat jelas
bahwa titik bakar maksimum terdapat pada komposisi campuran variasi polipropilen dan serbuk ban bekas 60 : 30 yaitu 67 detik dan titik bakar minimum terdapat pada
komposisi variasi 10 : 80 yaitu 11 detik . Untuk data hasil pengujian maksimum dari komposisi campuran variasi dapat
dilihat pada tabel 4.6 dibawah.
Tabel 4.6 Sifat Pengujian Komposisi Campuran Variasi 60:30
Komposisi Sifat Pengujian
Nilai 60 : 30
Porositas 0,94
60 : 30 Daya Serap Air
0,13 60 : 30
Kekuatan Lentur 449,9 MPa
60 : 30 Kekuatan Impak
18,84 kJm
2
60 : 30 Waktu Titik Nyala
39 sekon Waktu Titik Bakar
67 sekon
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai penggunaan campuran serbuk ban bekas dan polipropilen bekas dengan penambahan aspal 10 sebagai genteng
polimer dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Material genteng polimer dibuat dari limbah ban bekas, polipropilena bekas,
dan aspal, dimana ban bekas memberikan kelenturan sedangkan aspal bertindak sebagai anti air waterproof dan perekat, yang diatur konsentrasinya
agar bisa mendapatkan sifat fisis yang baik. 2. Genteng polimer dapat dibuat dengan menggunakan polipropilena bekas dan
campuran serbuk ban bekas dengan penambahan aspal 10 ,dikumil peroksida DCP 1 ,serta divinil benzene DVB 1 dengan menggunakan proses
ekstruksi, dengan komposisi optimum yaitu pada perbandingan komposisi variasi campuran polipropilena bekas dan serbuk ban bekas 60 : 30.
3. Sifat mekanik campuran aspal, polipropilena bekas dan serbuk ban bekas, mempunyai kekuatan lentur maksimum sebesar 449,9 MPa dan kekuatan
lentur minimum sebesar 8,15 MPa, kekuatan impak maksimum sebesar 18,84 kJ m
2
dan kekuatan impak minimum sebesar 2,6 kJm
2
, Sifat fisis campuran mempunyai nilai porositas maksimum sebesar 0,94 dan nilai
porositas minimum sebesar 76,64, Dan nilai maksimum daya serap air 0,13 dan daya serap air minimum 29,31, Sifat termal campuran
mempunyai nilai waktu titik nyala maksimum 39 detik dan waktu titik nyala minimum 3 detik, dan waktu titik bakar maksimum 67 detik dan waktu titik
bakar minimum 11 detik.
Universitas Sumatera Utara
5.2 SARAN
