Gambar 4.7 Grafik Hasil Uji Jarak Bakar terhadap komposisi Pasir dan SSK Gambar 4.7 menunjukkan hasil uji bakar terhadap komposisi pasir dan
SSK dimana jarak bakar sampel 1 tanpa serat yaitu komposisi pasir dan SSK 80 : 0 memiliki jarak bakar yang besar yaitu 15,14 mm. Hal ini disebabkan karena
sampel yang digunakan hanya terdapat matrik aspal dan polipropilen.Dimana sifat aspal yang terbuat dari turunan minyak bumi. Jarak bakar terkecil ada pada
sampel 4 sebesar 12,21 mm. Dimana pada sampel ini terjadi penguatan matrik dan filler. Pada sampel 5 dan 6 jarak bakar meningkat sampai 12,90 mm dan 13,17
mm hal ini terjadi karena ikatan matrik dan fillernya tidak homogen lagi sehingga terjadi ketidak seimbangan komposisi matrik dan filler. Dari data yang dihasilkan
pada pembakaran sampel, maka diidentifikasi bahwa genteng komposit polimer ini termasuk kedalam habis terbakar sendiri.
4.4 HASIL PENGUJIAN ORIENTASI SUDUT 4.4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisis Genteng Komposit Polimer
4.4.1.1 Hasil Pengujian Kerapatan
Hasil uji sifat fisis yang meliputi uji kerapatan dan daya serap air menunjukkan sampel 1 dengan komposisi 80 : 0 memiliki nilai kerapatan terbesar
16,14 12,35
12,91 12,21
12,90 13,17
2 4
6 8
10 12
14 16
18
80:0 79:1
78:2 77:3
76:4 75:5
Jar ak
B ak
ar m
m
Komposisi Pasir dan SSK
Universitas Sumatera Utara
yaitu 1,73 grcm
3
dan daya serap air paling kecil yaitu 0,44. Sementara dari hasil uji mekanik dan termal sampel 4 lebih unggul, kecuali untuk uji lentur hal ini.
Oleh karena itu sampel 4 dengan komposisi 77 : 3 dilakukan orientasi SSK sebesar 0
, 45 dan 90
Data hasil pengujian kerapatan genteng komposit polimer dengan orientasi sudut 0
.
, 45 dan 90
Tabel 4.7 Nilai Rata-rata Kerapatan Dengan orientasi sudut 0 dihitung dengan menggunakan Persamaa 2.10. Nilai rata-rata
uji sampel untuk setiap variasi persentase berat agregat pasir dengan SSK dengan orientasi sudut diperlihatkan pada tabel L-2 lampiran B. Hasil yang didapat dari
pengujian waktu nyala kekuatan tarik diperlihatkan pada tabel 4.7, terlampir pada tabel L10 Lampiran J.
Data hasil penelitian waktu bakar dapat dilihat pada Tabel 4.7. Hasil perhitungan kerapatan dilihat dalam Tabel 4.7 berikut ini.
, 45 dan 90
Orientasi sudut
.
Rata-rata Kerapatan grcm
3
1,59 45
1,60 90
1,61
Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai rata-rata kerapatan pada sudut 0
,45 dan 90
adalah sebesar 1,59 grcm
3
, 1,60 grcm
3
dan 1,61 grcm
3
Gambar 4.8 Hubungan Orientasi sudut terhadap kerapatan .
1,59 1,6
1,61
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4 1,6
45 90
K e
rap a
tan gr
c m
3
Orientasi serat
Universitas Sumatera Utara
Dari Gambar 4.8 terlihat bahwa penambahan sudut orientasi SSK tidak berpengaruh besar terhadap nilai kerapatan . Nilai kerapatan pada sudut 0
,45 dan 90
seharusnya sama karena komposisi masing-masing orientasi sama, yang berubah hanya peletakan sudut SSK saja. Terjadinya perubahan nilai kerapatan
terhadap orientasi sudut disebabkan karena metode pembuatan sampel yang masih manual.
4.4.1.2 Hasil Pengujian Daya Serap Air
Data hasil pengujian daya serap air dengan orientasi sudut genteng komposit polimer dihitung dengan menggunakan Persamaan
2.11. Nilai rata-rata uji sampel untuk setiap variasi persentase berat agregat pasir dengan SSK dengan
orientasi sudut diperlihatkan pada tabel L-2 lampiran B. Hasil yang didapat dari pengujian daya serap air terhadap variasi orientasi sudut diperlihatkan pada tabel
4.8, terlampir pada tabel L11 Lampiran K. Hasil perhitungan nilai daya serap air rata-rata dapat dilihat pada Tabel 4.8 berikut ini .
Tabel 4.8 Nilai Rat-rata Hasil Pengujian Daya Serap Air
Orientasi sudut Rata-rata Daya Serap Air
1,69 45
1,68 90
1,68
Dari tabel 4.8 daya serap air sampel dengan orientasi sudut SSK 0 , 45
dan 90 yang dihasilkan berkisar 1,68 dan 1,69. Hasil penelitian ini
menunjukkan bahwa orientasi sudut tidak mempengaruhi besarnya daya serap air, karena komposisi pada masing-masing orientasi sama yaitu 77:3, yang berbeda
hanya peletakan susut SSK. Terjadinya perbedaan nilai daya serap air dihasil uji ini karena cara pembuatan sampel yang masih manual. Hasil ini juga dapat dilihat
melaui Gambar 4.9 berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.9 Hubungan Orientasi sudut terhadap daya serap air Dari Gambar 4.9 menunjukkan bahwa orientasi sudut SSK tidak
mempengaruhi besarnya daya serap air pada komposisi yang sama.
4.4.2 Hasil Pengujian Sifat Mekanik Genteng Komposit Polimer 4.4.2.1 Hasil Pengujian Kekuatan Tarik, Lentur dan Impak
Hasil penelitian diperoleh kuat tarik dan lentur pada orientasi sudut 0 ,45
lebih besar dari 90 . Nilai rata-rata uji sampel untuk setiap variasi persentase berat
agregat pasir dengan SSK dengan orientasi sudut diperlihatkan pada Tabel L-2 lampiran B. Untuk pengujian kuat lentur menggunakan persamaan 2.12, kuat
impak menggunakan persamaan 2.13 dan kuat tarik menggunakan persamaan 2.15. Hasil yang didapat dari pengujian kekuatan mekanik terhadap variasi
orientasi sudut diperlihatkan pada tabel 4.9, dilampirkan pada Tabel L12 Lampiran K, Tabel 13 Lampiran M dan Tabel L14 Lampiran N. Hasil ini dapat
dilihat pada Tabel 4.9 berikut ini.
1,69 1,68
1,68
1 1,08
1,16 1,24
1,32 1,4
1,48 1,56
1,64 1,72
1,8 1,88
1,96
45 90
D a
y a se
rap ai
r
Orientasi serat
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.9 Nilai Rata-rata Orientasi sudut terhadap kekuatan mekanik Tarik,Lentur dan Impak
Orientasi sudut
Rata-rata Kekuatan
Tarik kgfcm
2
Rata-rata Kekuatan
Lentur Kgfcm
2
Rata-rata Kekuatan
Impak Kgfcm
2
53,26 91,37
2,00 45
10,40 56,14
0,22 90
8,98 53,90
0,60
Dari Tabel 4.10 dapat dilihat bahwa kekuatan tarik terbesar terjadi pada orientasi sudut 0
dengan arah serat searah single layer yaitu sebesar 53,26 kgfcm
2
sementara pada sudut 45 kekuatan tarik menurun 80,47 dari sudut 0
sebesar 10,40 kgfcm
2.
Pada sudut yang lebih besar 90 terlihat kekuatan tarik
semakin menurun sebesar 8,98 kgfcm
2
.
Gambar 4.10 Hubungan Orientasi sudut terhadap kekuatan mekanik Tarik,Lentur dan Impak
Dari Gambar 4.10 juga dapat dilihat bahwa arah serat pada sampel memberikan pengaruh terhadap sifat mekanik komposit. Ini terjadi karena
pengaruh orientasi sudut, karena arah orientasi merupakan hal penting dalam penguatan komposit. Arah orientasi serat berkaitan erat dengan penyebaran gaya
53,26
10,4 8,98
91,37
56,14 53,9
2 0,22
0,6 10
20 30
40 50
60 70
80 90
100
45 90
H a
si l
Uj i
Mek a
n ik
orientasi serat
Kuat Tarik kgfcm² Kuat Lentur kgfcm²
Kuat ImpakJcm²
Universitas Sumatera Utara
yang bekerja pada komposit. Distribusi dari serat paling maksimum jika arah serat searah parallel dengan arah pembebanan. Kekuatan komposit akan berkurang
dengan perubahan sudut dari serat, sehingga komposit akan mempunyai kekuatan yang tinggi jika struktur serat dan gaya yang bekerja adalah searah. Sedangkan
kekuatannya akan melemah jika struktur arah seratnya berlawanan atau tegak lurus transversal sehingga serat lebih mudah patah. Serat yang transversal
dengan arah pembebanan tidak memberi penguatan, malah akan memperlemah. Hal ini dikarenakan matrik komposit sebenarnya tidak mempunyai ikatan secara
kimia dengan serat pengisinya melainkan hanya terjadi ikatan antar muka ikatan secara fisika. Ketika gaya makin besar beberapa serat mulai lepas debonding
karena adanya tarikan gaya pada ujungnya. Akibat gaya antar muka serat dengan matrik makin lemah sehingga terjadi debonding yakni lepasnya ikatan antara serat
dengan matriknya. Pada uji kekuatan lentur, dari Tabel 4.10 dapat dilihat bahwa kekuatan
lentur terbesar ada pada sudut 0 sebesar 91,37 kgfcm
2
dan pada orientasi sudut 45
mulai menurun sebesar 56,14 kgfcm
2
dan 53,90 kgfcm
2
pada sudut 90 .
Gambar 4.10 juga memperlihatkan penurunan kekuatan lentur seiring dengan pertambahan sudut orientasi hingga 90
Dari Tabel 4.9 juga terlihat hasil uji impak yang terbesar ada pada sudut .
, yaitu sebesar 2 kJcm
2
, sementara pada sudut 45 sebesar 0,22 kJcm
2
dan sudut 90
menunjukkan kekuatan impak semakin turun sebesar 0,13 Jcm
2
Hasil penelitian ini menunjukkan orientasi sudut penempatan serat menyebabkan penurunan sifat mekanik genteng komposit polimer sesuai dengan
proporsi orientasi sudutnya. .
Universitas Sumatera Utara
4.4.2.2 Hasil Pengujian Ketahan Nyala Api Waktu Nyala dan Jarak Bakar
Nilai rata-rata uji sampel untuk setiap variasi persentase berat agregat pasir dengan SSK dengan orientasi sudut diperlihatkan pada Tabel L-2 lampiran B.
Hasil yang didapat dari pengujian ketahanan nyala api variasi orientasi sudut diperlihatkan pada tabel 4.10, terlampir pada Tabel L12 Lampiran K, Tabel L15
Lampiran O dan Tabel L16 Lampiran P.Nilai rata-rata waktu nyala terhadap orientasi sudut serat dapat dilihat pada Tabel 4.10.
Tabel 4.10 Nilai Rat-rata Ketahanan Nyala Api
Orientasi sudut
Rata-rata Waktu Nyala
detik Rata-rata Jarak
Bakar mm
17,51 12,21
45 17,50
12,23 90
17,41 12,28
Dari Tabel 4.10 terlihat bahwa rata-rata waktu nyala paling cepat pada orientasi sudut 90
pada serat 17,41 detik sampai waktu yang diperlukan agar sampel menyala yang paling lama sebesar 17,51 detik. Begitu juga dengan rata-rata jarak
bakar pada orientsai sudut mulai 12,21 mm sampai 12,28 mm.
Gambar 4.11 Grafik Orientasi sudut serat terhadap waktu nyala
17,51 17,5
17,41
17,3 17,35
17,4 17,45
17,5 17,55
45 90
W a
k tu N
y a
la de
ti k
Orientasi sudut serat
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.11 juga memperlihatkan grafik orientaasi sudut terhadap waktu nyala. Tidak terlihat pengaruh yang besar orientasi serat terhadap waktu
nyala.Semakin besar sudut penempatan serat mulai dari 0 , 45
sampai 90 perubahan waktu nyala untuk masing-masing sudut sebesar 17,51 detik, 17,50
detik dan 17,41 detik.Waktu nyala ini seharusnya memiliki nilai yang sama untuk masing-masing sudut karena komposisi serat sama yang berbeda hanya peletakan
sudut serat, jadi waktu nyala tidak berpengaruh terhadap orientasi sudut serat. Terjadinya perbedaan nilai waktu nyala ini disebabkan karena pembuatan sampel
yang masih manual dan pengujian waktu nyala juga masih manual.
Gambar 4.12 Grafik Orientasi sudut serat terhadap Jarak Bakar
Dari Gambar 4.12 terlihat bahwa pada masing-masing sudut 0 , 45
dan 90
jarak bakarnya sebesar 12,21 cm, 12,23 cm dan 12,28 cm. Nilai masing- masing jarak bakar seharusnya sama pada setiap sudut yaitu sebesar 12,21 mm,
terjadinya perbedaan nilai jarak bakar ini sama halnya dengan waktu nyala yaitu disebabkan karena penbuatan sampel dan pengujian yang masih manual.
12,21 12,23
12,28
12,16 12,18
12,2 12,22
12,24 12,26
12,28 12,3
45 90
Jar ak
B ak
ar m
m
Orientasi Serat
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Dari hasil serangkaian pengujian terhadap sifat fisis, mekanik dan termal pada genteng komposit polimer, pembahasan dan interpretasi data hasil penelitian yang
telah dilakukan, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1.
Karakteristik genteng komposit polimer dapat dilihat dari hasil pengujian nilai kerapatan maksimum pada sampel 1 80:0 sebesar 1,73 grcm
3
. Sementara yang mendekati genteng komersil terdapat pada sampel 6 75:5
sebesar 1,54 grcm
3
nilai kerapatan genteng komersil 1,5 grcm
3
, nilai daya serap air minimum sebesar 0,44 berada pada sampel 1 80:0 sementara
sampel 2 79:1 daya serap air sebesar 0,64 yang mendekati genteng komersil sebesar 0,6. Pada uji mekanik didapat nilai kekuatan tarik dan
impak optimum berada pada sampel 4 77:3 sebesar masing-masing 53,26 kgfcm
2
dan 2 Jcm
2
. Hasil uji kekuatan lentur optimum sebesar 133,39 kgfcm
2
atau 13,08 MPa berada pada sampel 5 76:4 sementara nilai kuat lentur genteng komersil sebesar 10 MPa.
2. Penggunaan SSK dalam penelitian ini sebagai bahan pembuatan genteng
komposit polimer belum optimal. Dari hasil uji termal waktu nyala
dan jarak bakar optimum berada pada sampel 4 77:3 masing-masing sebesar 17,51detik dan 12,21 mm.
3. Orientasi sudut SSK tidak mempengaruhi sifat fisis dan termal genteng
komposit polimer tetapi menyebabkan penurunan sifat mekaniknya kuat tarik, kuat impak dan kuat lentur, dimana besarnya penurunan tersebut
berbeda-beda berdasarkan proporsi orientasi sudutnya. Orientasi sudut yang baik untuk pembuatan genteng komposit polimer sebesar 0
.
Universitas Sumatera Utara
