Halaman PENGESAHAN TESIS
i PERNYATAAN ORISINALITAS
ii PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
iii PENEMPATAN PANITIA PENGUJI TESIS
iv DAFTAR RIWAYAT HIDUP
v KATA PENGANTAR
vi ABSTRAK
vii ABSTRAC
viii DAFTAR ISI
ix DAFTAR TABEL
xii DAFTAR GAMBAR
xiii DAFTAR LAMPIRAN
xiv BAB I
PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Perumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah
5 1.4 Tujuan penelitia
5 1.5 Manfaat penelitia
6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 7
2.1 Polimer 7
2.2 Material Komposit 10
2.2.1 Bagian-bagian Utama dari Komposit 11
2.3 Efek Orientasi Serat Terhadap kekuatan 19
2.4 Serat gelas 23
2.5 Potensi Kelapa 25
2.5.1 Kelapa Cocos Nucifera 25
2.5.2 Serat Sabut Kelapa SSK 27
2.5.3 Komposisi Serat Sabut Kelapa 28
2.6 Polipropilen 29
2.7 Aspal 32
2.8 Agregat 35
Universitas Sumatera Utara
2.9 Genteng 36
2.9.1 Genteng Komposit polimer 36
2.9.2 Genteng Aspal Modifikasi 37
2.10 Karakterisasi Genteng Komposit Polimer 39
2.10.1 Pengujian Sifat Fisis 40
2.10.2 Pengujian Sifat Mekanis 41
2.10.3 Pengujian Sifat Termal 44
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 46
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 46
3.2 Alat dan Bahan Yang Digunakan 46
3.2.1 Alat Yang Digunakan 46
3.2.2 Bahan Yang Digunakan 46
3.3 Rancangan Penelitian 47
3.3.1 Persiapan Komposisi Bahan 47
3.3.2 Perlakuan Terhadap SSK 47
3.3.3 Perlakuan Terhadap Polipropilen Bekas 47
3.3.4 Perlakuan Terhadap Pasir 48
3.3.5 Pembuatan Genteng Komposit Polimer 48
3.4 Variabel penelitian 49
3.5 Diagram Alir Penelitian 50
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 51
4.1 Sifat Fisis Genteng Komposit Polimer 51
4.1.1 Hasil Pengujian Kerapatan 51
4.1.2 Hasil pengujian Daya Serap Air 53
4.2 Sifat Mekanik Genteng Komposit Polimer 56
4.2.1 Hasil Pengujian Kekuatan Tarik 56
4.2.2 Hasil pengujian Kuat Impak 58
4.2.3 Hasil Pengujian Kuat Lentur 59
4.3 Sifat Termal Genteng Komposit Polimer 61
4.3.2 Hasil pengujian Ketahanan Nyala Api 61
4.4 Hasil Pengujian Orientasi Sudut Serat 64
4.4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisis 64
4.4.1.1 Hasil Pengujian Kerapatan 64
4.4.1.2 Hasil Pengujian Daya Serap Air 65
4.4.2 Hasil Pengujian Sifat Mekanik 66
Universitas Sumatera Utara
4.4.2.1 Hasil Uji Tarik, Lentur dan Impak 69
4.4.2.2 Hasil Uji Ketahanan Nyala Api 71
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 71
5.1 Kesimpulan 71
5.2 Saran 72
DAFTAR PUSTAKA 72
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Universitas Sumatera Utara
Nomor Tabel
J u d u l Halaman
2.1 Perbandingan serat alami dan serat gelas
24 2.2
Komposisi Serat sabut kelapa 28
2.3 Karakteristik PP secara umum
31 2.4
Data jenis pengujian dan persyaratan aspal tipe 6070 34
2.5 Model komposisi genteng lapisan turunan aspal
38 2.6
Karakteristik genteng komposit polimer komersil 39
3.1 Komposisi Bahan
47 4.1
Nilai rata-rata kerapatan 51
4.2 Nilai rata-rata daya serap air
53 4.3
Nilai rata-rata kekuatan tarik 56
4.4 Nilai rat-rata kekuatan impak
58 4.5
Nilai rat-rata kekuatan lentur 60
4.6 Nilai Rat-rata Waktu Nyala dan jarak Bakar
62 4.7
Nilai Rata-rata kerapatan dengan orientasi sudut 64
4.8 Nilai Rata-rata Hasil Pengujian Daya Serap Air
65 4.9
Nilai Rat-rata Orientasi sudut terhadap kekuatan mekanik 67
4.10 Nilai Rata-rata Ketahanan Nyala Api
69
DAFTAR GAMBAR
Universitas Sumatera Utara
Nomor Gambar
J u d u l Halaman
2.1 Etilen Monomer Polietilen
7 2.2
Propilen Polipropilen 8
2.3 Pembagian Komposit berdasarkan bentuk reinforcement-
nya 11
2.4 Mikrostruktur lamina
13 2.5
Tipe serat pada komposit 14
2.6a Kurva tegangan regangan untuk filament dan matrik
16 2.6b
Ketrgantungan kekuatan komposit pada fraksi volume filament kontinu
16 2.7
Klasifikasi komposit berdasarkan bentuk matriknya 19
2.8 Hubungan mode kegagala, kekuatan dan orientasi serat
22 4.1
Grafik kerapatan terhadap komposisi pasir dan SSK 52
4.2 Grafik niali daya serap air terhadap komposisi pasir dan
SSK 55
4.3 Grafik Kuat tarik terhadap komposisi pasir dan SSK
56 4.4
Grafik Kuat Impak terhadap komposisi pasir dan SSK 58
4.5 Grafik Kuat Lentur terhadap komposisi pasir dan SSK
60 4.6
Grafik Uji waktu nyala terhadap komposisi pasir dan SSK 62
4.7 Grafik uji bakar terhadap komposisi pasir dan SSK
63 4.8
Grafik hubungan orientasi sudut terhadap kerapatan 65
4.9 Grafik hubungan orientasi sudut terhadap daya serap air
66 4.10
Grafik hubungan orientasi sudut terhadap kekuatan mekanik
67 4.11
Grafik orientasi sudut terhadap waktu nyala 69
4.12 Grafik orientasi sudut terhadap jarak bakar
70
DAFTAR LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
Nomor Lampiran
J u d u l Halaman
A Rekapitulasi data karakteristik genteng komposit polimer
L-1 B
Rekapitulasi data karakteristik genteng komposit polimer dengan orientasi sudut
L-2 C
Data hasil pengujian dan perhitungan Kerapatan genteng komposit polimer
L-3 D
Data hasil pengujian dan perhitungan daya serap air genteng komposit polimer
L-4 E
Data hasil pengujian dan perhitungan kuat tarik genteng komposit polimer
L-5 F
Data hasil pengujian dan perhitungan kuat lentur genteng komposit polimer
L-6 G
Data hasil pengujian dan perhitungan kuat impak genteng komposit polimer
L-7 H
Data hasil pengujian waktu nyala genteng komposit polimer L-8
I Data hasil pengujian jarak bakar genteng komposit polimer
L-9 J
Data hasil pengujian dan perhitungan kerapatan genteng komposit polimer dengan orientasi sudut 45
dan 90 L-10
K Data hasil pengujian dan perhitungan daya serap air genteng
komposit polimer dengan orientasi sudut 45 dan 90
L-11 L
Data hasil pengujian dan perhitungan kuat tarik genteng komposit polimer dengan orientasi sudut 45
dan 90 L-12
M Data hasil pengujian dan perhitungan kuat lentur genteng
komposit polimer dengan orientasi sudut 45 dan 90
L-13 N
Data hasil pengujian dan perhitungan kuat impak genteng komposit polimer dengan orientasi sudut 45
dan 90 L-14
O Data hasil pengujian waktu nyala dengan orientasi sudut 45
dan 90 L-15
P Data hasil pengujian jarak bakar dengan orientasi sudut 45
dan 90 L-16
Q Spesifikasi Genteng Komposit Polimer Komersil
L-17 R
Gambar dokumentasi penelitian L-18
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG KOMPOSIT POLIMER DARI CAMPURAN RESIN
POLIPROPILEN, ASPAL, PASIR DAN SERAT PANJANGSABUT KELAPA
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan dan karakterisasi genteng komposit polimer untuk memanfaatkan limbah Polipropilen PP bekas dan serat sabut
kelapa SSK. Bahan yang digunakan adalah aspal 10, PP 10 dan variasi komposisi pasir dan SSK yang dibuat adalah 80:0, 79:1, 78:2, 77:3 , 76:4
dan 75:5. Untuk mengetahui karakterisasi genteng komposit polimer ini dilakukan pengujian terhadap sifat fisis, mekanik dan termal. Hasil pengujian nilai
kerapatan maksimum ada pada sampel tanpa serat atau sampel 1 80:0 sebesar 1,73 grcm
3
sementara standar genteng komposit polimer komersil sebesar 1,5
grcm
3
. Hasil pengujian daya serap air minimum ada pada sampel tanpa serat atau sampel 1 80:0 sebesar 0,44 sementara genteng komersil sebesar 0,6 . Pada
pengujian mekanik yang meliputi uji tarik dan impak maksimum berada pada sampel 4 komposisi 77:3 sebesar 53,26 kgfcm
2
dan 2,00 Jcm
2
hasil ini tidak terlampir pada genteng komersil, hasil pengujian kuat lentur maksimum berada
pada sampel 5 76:4 133,39 kgfcm
2
atau 13,08 MPa nilai ini lebih baik dari genteng komersil sebesar 10 Mpa. Hasil pengujian waktu nyala maksimum berada
pada sampel 4 komposisi 77:3 sebesar 17,51 detik untuk menyala. Hasil pengujian jarak bakar minimum ada pada sampel 4 komposisi 77:3 sebesar
12,21 mm. Dari hasil uji keseluruhan 7 pengujian, 4 pengujian menunjukkan sampel 4 77:3 merupakan hasil maksimum sehingga komposisi ini dianggap
yang terbaik, oleh karena itu sampel ini digunakan untuk mengorientasi sudut SSK. Orientasi sudut penempatan serat tidak mempengaruhi sifat fisis dan sifat
termal tetapi dapat menyebabkan penurunan kekuatan mekanik, dimana besarnya penurunan tersebut berbeda-beda berdasarkan proporsi sudut yang terjadi.
Orientasi sudut yang paling optimum ada pada sudut 0
searah dengan arah pembebanan. Penggunaan SSK pada penelitian ini sebagai bahan pengisi genteng
komposit polimer belum optimal penggunaanya.
Kata Kunci : Genteng Komposit polimer, Serat Sabut Kelapa,
Polipropilen,Orientasi Sudut, Sifat Fisis, Sifat Mekanik dan Sifat Termal
FABRICATION AND CHARACTERIZATION OF POLYMER COMPOSITE ROOF TILE UTILIZED MIXTURE
Universitas Sumatera Utara
POLYPROPYLENE RESIN, ASPHALT, SAND AND LENGTHYCOCONUT FIBER
ABSTRACT
The research on the manufacture and characterization of polymer composite tile utilized the waste of polypropylene PP and coconut fiber SSK has been done.
Asphalt material used is 10, 10 PP and compositional variations of sand and SSK are 80:0, 79:1, 78:2, 77:3, 76:4 and 75:5. To find out the
characterization of polymer composite tile, the physical, mechanical and thermal testing are done. The result of maximum density value is found in the sample
without fibers or sample one 80:0 by 1.73 grcm3, while the standard commercial polymer composite tile is 1.5 grcm3. The result of minimum water
absorption is found in the sample without fibers or sample one 80:0 by 0.44, while the commercial tile by 0.6. In the mechanical testing that includes testing
the maximum tensile and impact is on the composition of the sample 4 77:3 by 53.26 kgfcm
2
and 2.00 Jcm
2
these results are not attached to the commercial tile, the maximum flexural strength testing result is in the sample 5 76:4 by
133.39 kgfcm
2
Keywords : Polymer composite tile, Coconut fiber, Polypropylene, Directioanal orientation, Physical properties, Mechanical properties, and
Thermal properties. or 13.08 MPa, this value is better than commercial tiles by 10
Mpa. The result of the maximum flame on the sample 4 77:3 by 17.51 seconds to ignite. The result of minimum burning distance is on the sample 4 77:3 by 12.21
mm. From the overall test results 7 tests, four testings show that the sample 4 77:3 has a maximum value, so that the composition is considered to be the best,
therefore, this sample is used in directional orientation of SSCs. Placement of the fiber orientation angle does not affect the physical and thermal properties but can
cause a decrease in mechanical strength, where the magnitude of the decline vary by the proportion of angles that occur. The most optimum orientation angle on the
direction of 0° in the direction of loading. The use of SSK in this study as a polymer filler composite tile has not been optimal use.
DAFTAR ISI
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
