Tempat Dan Waktu Penelitian Densitas Density

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tempat Dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian FMIPA USU,Laboratorium Ilmu Dasar FMIPA USU dan Balai Penelitian Departemen Industri Medan, Waktu penelitian dijadwalkan selama tiga bulan Februari, Maret dan April 2010. 3.2. Alat dan Bahan 3.2.1. Bahan Baku Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan batako beton ringan antara lain: 1. Semen type I Portland Cement 2. Pasir Silika 3. Serat Ijuk yang di potong-potong sepanjang 1 cm 4. Air

3.2.2. Peralatan

Alat-alat yang digunakan selama penelitian antara lain: 1. Ball Mill 2. Ayakan 100 mesh 3. Timbangan dengan skala 0,01 mm 4. Mortar tangan 5. Gelas ukur 6. Cetakan beton mould steel Universitas Sumatera Utara 7. Mesin press pencetak sample 8. UTM Universal Testing Machine yang terdiri dari uji kuat tekan, kuat pukul, dan kekerasan 9. Sound Level Meter 10. Osiloskop 11. Loudspeaker 3.3.Rancangan Penelitian Universitas Sumatera Utara Rancangan pembuatan sampel beton ringan diperlihatkan pada diagram alir berikut ini: Pasir Pencampuran Semen Serat Ijuk Penimbangan FAS air : semen = 0,8 Dibiarkan di udara terbuka selama 28 hari Pengerasan Pengujian Pencetakan Mekanis Fisis - Kuat pukul - Kuat tekan - Kekerasan - Densitas - Serapan Air - Kemampuan Redam Suara Kesimpulan Analisa Hasil \ Gambar 3.1. Diagram Alir Preparasi Beton Ringan Tabel 3.1. Komposisi Beton Ringan dalam persentase massa Universitas Sumatera Utara Kode Semen Pasir Serat Ijuk Perbandingan Sampel I 20 79 1,0 20:79:1 II 20 78 2,0 20:78:2 III 20 77 3,0 IV 20 76 4,0 V 20 75 5,0 VI 20 80 0 20:77:3 20:76:4 20:75:5 20:80:0 3.4. Variabel yang diamati 3.4.1. Variabel-variabel penelitian ini antara lain: Variasi komposisi Bahan Baku Beton Semen + Pasir + Serat Ijuk dengan perbandingan berat antara Semen : Pasir : Serat Ijuk = 20:79:1,0 , 20:78:2,0 , 20:77:3,0 , 20:76:4,0 , 20:75:5,02. dan waktu pengerasan beton aging time yaitu selama 28 hari.

3.4.2. Parameter-parameter yang dilakukan meliputi pengujian:

Densitas, serapan air, kemampuan redam suara, kuat tekan, kuat pukul dan kekerasan.Untuk pembuatan batako ringan, agregat pasir dan serat ijuk, diayak dengan ukuran ayakan 2,5 mm, tetapi serat ijuk terlebih dahulu dipotong-potong sepanjang 1 cm, kemudian bahan baku ditimbang sesuai dengan komposisi seperti pada tabel 3.1. Setelah ditimbang, ketiga bahan baku diaduk dalam suatu wadah plastik sampai rata dengan sendok semen, kemudian ditambah air secukupnya. Untuk mengetahui kadar air dari suatu adukan dengan cara membuat bola dari adukan tersebut dan digenggam pada telapak tangan. Bila adukan tersebut dijatuhkan dan hanya sedikit berubah bentuknya, berarti kandungan air dalam adukan terlalu banyak. Dan bila dilihat pada telapak tangan tidak berbekas air, maka kandungan air pada adukan tersebut kurang. Selanjutnya adukan yang telah homogen dituangkan ke cetakan yang berbentuk silinder dengan diameter 4,0 cm Universitas Sumatera Utara dan tinggi 10 cm, dan cetakan berbentuk balok dengan ukuran 10 cm x 1 cm x 2 cm dan dipres dengan tekan 5 MPa. Adukan yang telah tercetak dikeringkan untuk proses pengerasan ageing secara alami selama 28 hari. Selanjutnya pada benda uji dilakukan pengujian yang meliputi : densitas, penyerapan air, kuat tekan, kuat impak, kekerasan dan daya redam suara.

3.5. Pengujian Sample Batako Serat Ijuk

Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini meliputi : densitas peneyerapan air, kuat tekan, kuat impak, kekerasan dan daya serap suara.

3.5.1. Densitas

Pengujian densitas bulk density pada masing-masing komposisi terdiri dari tiga buah sampel , diamati dan diukur dengan menggunakan prinsip Archimedes dengan menggunakan neraca digital dan mengacu pada standar ASTM C 134-95. Pada proses awal dilakukan penimbangan massa benda di udaramassa sample kering seperti penimbangan biasa sedangkan penimbangan massa benda di dalam air seperti diperlihatkan pada gambar 3. 2 kawat penggantung aquades sampel uji neraca digital Beaker glass 0000.0 Gambar 3.2. Prinsip penimbangan massa benda di dalam air Metoda pengukuran densitas: Universitas Sumatera Utara 1. Sampel yang telah mengalami pengerasan ageing, dikeringkan di dalam dry oven dengan suhu 105 ± 5 C, selama 1 jam. 2. Kemudian timbang massa sample kering batako ringan, m s dengan menggunkan neraca digital. 3. Sampel yang telah ditimbang, kemudian di rendam di dalam air selama 1 jam, bertujuan untuk mengoptimalkan penetrasi air terhadap sample uji. Setelah proses penetrasi tercapai, seluruh permukaan sample dilap dengan kain flanel dan dicatat massa sample setelah di rendam di dalam air, m b . 4. Gantung sample, pastikan tepat pada posisi di tengah dan tidak menyentuh alas beker glas yang berisi air, dimana massa sample berikut penggantung di dalam air adalah m g . 5. Selanjutnya sample dilepas dari tali penggantung, dan catat massa penggantung, m k Dengan mengetahui besaran-besaran tersebut diatas, maka nilai densitas batako ringan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaa 2.1.

3.5.2. Penyerapan Air Water Absorption

Untuk mengetahui besarnya penyerapan air dari batako berpori yang telah dibuat, maka perlu dilakukan pengujian. Prosedur pengukuran penyerapan air adalah sebagai berikut: 1. Sampel yang telah dikeringkan di dalam dry oven dengan suhu 105 ± 5 C, selama 1 jam, ditimbang massa dengan menggunakan neraca digital,disebut sample kering. 2. Kemudian sample direndam di dalam air selama 1 jam sampai massa sampel jenuh dan catat massanya. Dengan menggunakan persamaan 2.2 maka nilai penyerapan air dari batako ringan dapat ditentukan. Universitas Sumatera Utara

3.5.3. Daya Redam Suara

Pengukuran intensitas suara dengan menggunakan peralatan seperti: sinyal generator sebagai sumber sinyal sinus yang frekuensinya dapat di atur, speaker sebagai sumber suara, osiloskop untuk mengukur frekuensi sinyal generator dan Sound Level Meter SLM untuk mengukur level suara.Sampel berupa batako ringan disusun berbentuk kotak dengan ukuran 33 cm x 16cm x 22 cm yang merupakan kotak sampel. Pada dua dinding kotak yang saling berhadapan di buat lubang dan pada lubang tersebut di pasang pipa kecil 4mm yang berfungsi untuk melewakan sumber bunyi dari sinyal generator ke loudspeaker dan pipa yang satu lagi untuk menangkap bunyi yang lewat melalui ruangan kotak dengan sound level meter SLM seperti gambar berikut. 33 cm Pipa keci Pipa luodspeaker Gambar.3.3.Pengujian Redam Suara Prosedur pengujian serap suara adalah sebagai berikut: Loudspeaker SLM Sinyal Generator SLM Kotak Batako Sinyal Generator Universitas Sumatera Utara 1. Sumber bunyi dari speker diukur taraf intensitasnya pada jarak 33 cm dengan menggunakan sound level meter pada ruangan terbuka, hasil pengukuran merupakan sumber energi datang . 2. Sumber bunyi dari speaker dimasukkan ke dalam kotak sampel , kemudian intensitas bunyi ini di ukur dengan sound level meter melalui lubang pipa yang terletak pada dinding menghadap sumber, hasil pengukuran ini merupakan energi yang keluar dari kotak sampel. 3. Selisih anatara energi datang dengan energi yang ditangkap oleh SLM merupakan energi yang diserap kotak sampel.. Sehingga besarnya koefisien absorbsi α dapat ditentukan dengan persamaan 2.3

3.5.4. Kuat Tekan Compressive Strength

Alat yang digunakan untuk menguji kuat tekan adalah Universal Testing Mechine UTM. Model sampel untuk benda uji berupa silinder Prosedur pengukuran kuat tekan adalah sebagai berikut: 1. Sample berbentuk selinder diukur diameternya, minimal tiga kali dilakukan pengulangan. Dan luasnya dihitung dengan persamaan A = πd 2 4 2. Atur tegangan supply sebesar 40 volt, untuk menggerakan motor penggerak kearah atas maupun bawah. Sebelum pengujian berlangsung alat ukur terlebih dahu di kalibrasi dengan jarum penunjuk tepat pada angka nol.

3. Kemudian tempatkan sampel tepat berada ditengah pada posisi

pemberian gaya , atur kecepatan pembebenan sebesar 2 mmmenit dan arahkan switch ONOFF kre arah ON, maka pembebanan secara otomatis akan bergerak menekan.

4. Apabila sampel telah, arahkan switch kearah OFF maka motor

penggerak akan berhenti. Kemudian catat besarnya gaya yang ditampilkan pada panel display, saat batako ringan pecah. Hal ini dilakukan tiga sampel pada setiap komposisi. Universitas Sumatera Utara Dengan menggunakan persamaan 2.4 maka nilai kuat tekan dari batako ringan dapat ditentukan.

3.5.5. Kuat Impak impact

Bentuk sampel uji kuat impak adalah balok dengan ukuran panjang 10 cm lebar 1 cm dan tinggi 2 cm. Prosedure pengujian kuat impak adalah sebagai berikut : 1. Sampel berbentuk balok diukur panjang, dan tinggi , minimal tiga kali dlakukan pada posisi ditengah seperti pada gambar. 2. Atur jarum penunjuk energi tepat pada posisi nol, kemudian tekan tombol godam. 3. Catat pengukuran pada jarum penunjuk energi, nilai enrgi dikurangi dengan 0,2 J sebagai energi kosong. Dengan menggunakan persamaan 2.5 maka nilai kuat impak dari batako ringan dapat ditentukan.

3.5.6 Kekerasan hardness

Alat uji yang digunakan untuk menguji kekerasan adalah Equotip Digital Hardness Tester, dimana hasil dapat langsung dibaca dan diperoleh HB Hardness of Brinnel. Prosedur pengujian kekerasan adalah sebagai berikut : 2. Hardness Tester di kalibrasi dengan sampel standar , sebelum dilakukan pada pengujian sampel 3. Kemudian dilakukan pengujian pada sampel sebanyak tiga kali untuk setiap sampel dan diambil rata-ratanya. Pada pengujian ini alat Equotip Digital Hardness Tester membaca nilai HB sampel. Universitas Sumatera Utara BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Batako ringan aerated concrete sering juga disebut batako berpori,dibuat dari bahan baku campuran semen,pasir dan ijuk.Perlakuan batako dilakukan dengan proses pengeringan secara alami room temperature selama 28 hari.Untuk mengetahui karakteristik beton tersebut maka perlu dilakukan pengukuran atau pengujian besaran besaran fisis,seperti absorpsi bunyi densitas,serapan air dan pengujian besaran-besaran mekanis ,seperti kuat tekan,impakkuat pukul,dan kekerasan.Hasil-hasil pengujian secara lengkap yang meliputi pengujian fisis dan mekanis batako berpori masing-masing akan dibahas secara rinci.

4.1. Densitas Density

Hasil pengukuran densitas dari batako ringan dengan campuran bahan baku semen, pasir, dan serat ijuk yang telah dibuat dan dikeringkan secara alami dengan waktu pengeringan 28 hari., terlihat bahwa nilai densitas batako tanpa serat ijuk 0 ijuk adalah berkisar 1,78 grcm 3 . apabila dilihat dari nilai densitas yang dihasilkan, maka jenis batako ini dapat diklasifikasikan sebagai batako normal struktural. Dilihat dari hasil yang diperoleh, berdasarkan waktu pengeringan yaitu semakin lama waktu pengeringan maka tingkat kepadatan solidifikasi batako ringan semakin tinggi, karena selama proses pengeringan telah terjadi proses penyusutan shringkage yang disertai dengan pelepasan air hidratasi yang terikat secara alami perlahan-lahan. Peristiwa pelepasan air yang terikat biasanya dapat melalui rongga-rongga yang ada pada batako menuju kepermukaan dan batako tersebut secara bertahap terhidrasi, sehingga terjadi Universitas Sumatera Utara ikatan yang lebih stabil.Pada penambahan serat ijuk sebesar 1 massa maka nilai densitas batako menjadi turun, yaitu 1,58 grcm 3 Apabila dilihat dari nilai densitas yang diperoleh, dengan penambahan 1 massa serat ijuk maka termasuk dalam klasifikasi batako ringan struktur structural lightweight concretes dengan densitas berkisar 1,4 – 1,8 grcm 3 Iman Satyarno, 2004.Untuk penambahan jumlah serat ijuk sebanyak 2 massa, nilai densitas yang diperoleh adalah 1,57grcm 3 . Nilai densitas yang dihasilkan juga termasuk dalam kategori batako ringan struktur. Sedangkan untuk jumlah 3 massa serat ijuk, nilai densitas yang diperoleh adalah 1,55 grcm 3 . Jadi pada penambahan 3 massa serat ijuk dapat dikategorikan sebagai batako ringan dengan kekuatan menengah moderate-strength lightweight concrete.Untuk penambahan jumlah 4 massa serat ijuk, nilai densitas yang diperoleh menjadi 1,53 grcm 3 . Jenis batako ini termasuk dalam dua kategori, yaitu batako ringan untuk pasangan batu masonry concrete dan batako ringan dengan kekuatan menengah moderate-strength lightweight concrete. Sedangkan untuk 5 massaserat ijuk, nilai densitas yang diperoleh sekitar 1,48 grcm 3 .Menurut Yanarta, 2008, batako berpori yang diklasifikasikan sebagai batako ringan adalah batako yang memiliki densitas 23 dari densitas batako normal. Nilai densitas batako ringan berpori yang dikeringkan secara alami konvensional adalah berkisar 0,741 grcm 3 Abbate, 2005. Dilihat dari nilai yang diperoleh maka batako tersebut dapat dikategorikan sebagai batako ringan panas insulating concrete, namun demikian perlu juga dilihat dari besaran fisis lainnya.Hubungan densitas terhadap persentase penambahan serat ijuk.ditunjukkan oleh grafik berikut ini. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.1.1. Grafik Persentase Ijuk terhadap densitas

4.2 Penyerapan Air Water Absorption