Diagram Alir Penelitian PENDAHULUAN Hasil Pembuatan Genteng Komposit Hasil Uji Flexure

35

3.8 Diagram Alir Penelitian

Secara umum penelitian ini dilakukan dalam tahapan-tahapan yang sudah direncanakan yaitu dimulai dengan studi literature, persiapan alat dan bahan, pembuatan serat TKKS, pembuatan specimen, uji laboratorium, dan pengolahan data. Diperlihatkan pada gambar 3.8. Gambar 3.8 Diagram alir penelitian Universitas Sumatera Utara 36 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 PENDAHULUAN

Pada bab 4 akan dijelaskan mengenai pembuatan dan hasil dari penelitian genteng komposit yang diperkuat serat TKKS secara eksperimental.Pembuatan genteng komposit dalam penelitian ini memiliki ukuran 380×235×15 mm. benda yang diuji sebanyak 12 buah yang terdiri dari mesh 10, 20, 30 dan 40. Pengujian yang dilakukan adalah uji flexure yang bertujuan untuk mengetahui respon tegangan maksimum pada genteng.

4.2 Hasil Pembuatan Genteng Komposit

Pembuatan genteng komposit menggunakan metode penuangan. Genteng ini memilki bobot yang ringan yang berat rata-rata genteng concreate foam hanya sekitar 1,5 kg sedangkan genteng komersil memilki berat samapai 2,7 kg, dengan bobot yang ringan genteng concreate foam dapat mengurangi beban yang diberikan pada kontruksi atap sehingga dapat mengurangi biaya pemasangan tidak terjadi rembesan airtidak terjadi kebocoran. Pembuatan genteng concreate foam memilki kendala seperti pada saat penuangan kedalam cetakan, pada saat buka cetakan genteng sering susah dibuka karena oli yang dioleskan kecetakan turun kebawah sehingga genteng lengket dengan cetakan, genteng pun ada juga yang retak dan pecah saat dibuka. Diperlihatkan pada gambar 4.1. Gambar 4.1 spesimen hasil cetakan Universitas Sumatera Utara 37

4.3 Analisa Hasil Produk

4.3.1 Makrostruktur

Hasil produk genteng concrete foam yang dianalisa makrostruktur permukaannya menggunakan aplikasi ImageJ dapat dilihat pada Gambar 4.2. a b c d Gambar 4.2. Analisa makrostruktur permukaan genteng mesh 10 a Hasil produk, b Foto makrostruktur permukaan, c dan d Foto hasil analisa makrostruktur Berdasarkan hasil analisa makrostruktur bagian permukaan genteng komposit yang ditunjukkan pada gambar 4.2 c dan d, ditemukan 382 titik total area porositas 244,821 ukuran rata-rata porositas 0,641 dengan area 34,54 . a b fiber matriks Universitas Sumatera Utara 38 b d Gambar 4.3. Analisa makrostruktur bagian dalam genteng mesh 10 a Spesimen yang dipotong, b foto makrostruktur bagian dalam, d dan e foto analisa makrostruktur. Untuk melihat porositas bagian dalam, maka terlebih dahulu genteng dipotong seperti pada Gambar 4.3 a dan ditunjukkan bagian yang akan dilihat pada Gambar 4.4 b. Selanjutnya dilakukan foto makro yang ditunjukkan pada Gambar 4.3 c dan diubah menjadi Black White agar dapat dianalisa oleh aplikasi ImageJ yang hasilnya ditunjukkan pada Gambar 4.3 e. Berdasarkan hasil analisa makrostruktur bagian dalam genteng komposit yang ditunjukkan pada Gambar 4.3 c dan d, ditemukan 320 titik porositas dengan total area porositas 216,461 ukuran rata-rata porositas 0,676 dengan area 50,23 . Hasil produk genteng concreate foam mesh 20 yang dianalisa makrostruktur permukaannya menggunakan aplikasi ImageJ a b Universitas Sumatera Utara 39 c d Gambar 4.4. Analisa makrostruktur permukaan genteng mesh 20 a Hasil produk, b Foto makrostruktur permukaan, c dan d Foto hasil analisa makrostruktur. Berdasarkan hasil analisa makrostruktur bagian permukaan genteng komposit yang ditunjukkan pada Gambar 4.4. c dan d, ditemukan 203 titik total area porositas 22,13 ukuran rata-rata porositas 0,109 dengan area 29,56 . a b c d Gambar 4.5. Analisa makrostruktur bagian dalam genteng mesh 20 aSpesimen yang dipotong,b foto makrostruktur bagian dalam, d dan e foto analisa makrostruktur fiber matriks Universitas Sumatera Utara 40 Untuk melihat porositas bagian dalam, maka terlebih dahulu genteng dipotong seperti pada Gambar 4.5. a dan ditunjukkan bagian yang akan dilihat pada Gambar 4.5 b. Selanjutnya dilakukan foto makro yang ditunjukkan pada Gambar 4.5 c dan diubah menjadi Black White agar dapat dianalisa oleh aplikasi ImageJ yang hasilnya ditunjukkan pada Gambar 4.5 e. Berdasarkan hasil analisa makrostruktur bagian dalam genteng komposit yang ditunjukkan pada Gambar 4.5 c dan d, ditemukan 224 titik porositas dengan total area porositas 258,045 ukuran rata-rata porositas 1,152 dengan area 42,91 . Hasil produk genteng concreate foam mesh 30 yang dianalisa makrostruktur permukaannya menggunakan aplikasi ImageJ a b b d Gambar 4.6. Analisa makrostruktur permukaan genteng mesh 30 a Hasil produk, b Foto makrostruktur permukaan, c dan d Foto hasil analisa makrostruktur Berdasarkan hasil analisa makrostruktur bagian permukaan genteng komposit yang ditunjukkan pada gambar 4.6. c dan d, ditemukan 51 titik total area porositas 21,663 ukuran rata-rata porositas 0,425 dengan area 23,22 . Universitas Sumatera Utara 41 a b c d Gambar 4.7. Analisa makrostruktur bagian dalam genteng mesh 30 a Spesimen yang dipotong, b foto makrostruktur bagian dalam, d dan e foto analisa makrostruktur Untuk melihat porositas bagian dalam, maka terlebih dahulu genteng dipotong seperti pada gambar 4.7. a dan ditunjukkan bagian yang akan dilihat pada Gambar 4.7 b. Selanjutnya dilakukan foto makro yang ditunjukkan pada Gambar 4.7 c dan diubah menjadi Black White agar dapat dianalisa oleh aplikasi ImageJ yang hasilnya ditunjukkan pada Gambar 4.7 e. Berdasarkan hasil analisa makrostruktur bagian dalam genteng komposit yang ditunjukkan pada gambar 4.7 c dan d, ditemukan 98 titik porositas dengan total area porositas 109,669 ukuran rata-rata porositas 1,119 dengan area 36,12 . Hasil produk genteng concreate foam mesh 40 yang dianalisa makrostruktur permukaannya menggunakan aplikasi ImageJ diperlihatkan pada gambar 4.8. fiber matriks Universitas Sumatera Utara 42 a b c d Gambar 4.8. Analisa makrostruktur permukaan genteng mesh 40 a Hasil produk, b Foto makrostruktur permukaan, c dan d Foto hasil analisa makrostruktur Berdasarkan hasil analisa makrostruktur bagian permukaan genteng komposit yang ditunjukkan pada Gambar 4.8. c dan d, ditemukan 22 titik total area porositas 7,12 ukuran rata-rata porositas 0,324 dengan area 19,34 . Dan untuk melihat dalam porositas genteng komposit mesh 40 diperlihatkan pada gambar 4.9. a b fiber matriks Universitas Sumatera Utara 43 c d Gambar 4.9. Analisa makrostruktur bagian dalam genteng mesh 40 a spesimen yang dipotong, b foto makrostruktur bagian dalam, d dan e foto analisa makrostruktur. Untuk melihat porositas bagian dalam, maka terlebih dahulu genteng dipotong seperti pada Gambar 4.9. a dan ditunjukkan bagian yang akan dilihat pada Gambar 4.9. b. Selanjutnya dilakukan foto makro yang ditunjukkan pada Gambar 4.9. c dan diubah menjadi Black White agar dapat dianalisa oleh aplikasi ImageJ yang hasilnya ditunjukkan pada Gambar 4.9. e. Berdasarkan hasil analisa makrostruktur bagian dalam genteng komposit yang ditunjukkan pada Gambar 4.9. c dan d, ditemukan 44 titik porositas dengan total area porositas 244,825 ukuran rata-rata porositas 0,641 dengan area 28,30 . Berikut merupakan rata-rata area porositas yang terjadi pada setiap spesimen genteng komposit dengan ukuran pasir mesh10, mesh20, mesh30, mesh40 dengan menggunakan aplikasi image J dapat dilihat pada Tabel 4.1. yang merupakan rata-rata area porositas pada bagian permukaan genteng komposit sedangkan pada tabel 4.2. merupakan rata-rata area porositas pada bagian dalam genteng komposit Tabel 4.1. Rata-rata area porositas bagian permukaan genteng komposit Ukuran Pasir Penampang Area Porositas Mesh 10 Permukaan 34,54 Mesh 20 Permukaan 29,56 Mesh 30 Permukaan 23,22 Mesh 40 Permukaan 19,34 Universitas Sumatera Utara 44 Tabel 4.2. Rata-rata area porositas bagian dalam genteng komposit Ukuran Pasir Penampang Area Porositas Mesh 10 Bagian dalam 50,23 Mesh 20 Bagian dalam 42,91 Mesh 30 Bagian dalam 36,12 Mesh 40 Bagian dalam 28,30

4.3.2 Uji Rembesan Air

Dari hasil uji permeabilitas genteng dengan jumlah sampel mesh 10,20,30,40 sebanyak 3 buah yang sudah dilapisi dengan cat beton, diperoleh bahwa genteng dari bahan komposit concrete foam diperkuat serat TKKS mampu menahan kuantitas air selama 20 jam ± 5 menit tanpa adanya kerusakan struktur dan rembesan air. Penambahan berat genteng setelah 20 jam dapat dilihat pada Tabel 4.3. Tidak ditemukan tetesan air namun genteng menjadi lembab akibat penyerapan air. Tabel 4.3. Hasil Uji Rembesan Air Ukuran Butir Berat Awal kg Berat Akhir kg Selisih Berat kg Penyerapan Air Rembesan Air Mesh 10 A Mesh 10 B Mesh 10 C Mesh 20 A Mesh 20 B Mesh 20 C Mesh 30 A Mesh 30 B Mesh 30 C Mesh 40 A Mesh 40 B Mesh 40 C 1489 1495 1484 1548 1534 1522 1650 1642 1658 1743 1721 1715 2474 2415 2381 2367 2356 2354 2430 2409 2414 2434 2400 2387 985 920 897 819 822 832 780 767 756 691 679 672 66,15 61,53 60,44 52,9 53,58 54,66 47,27 46,71 45,59 39,64 39,45 39,18 Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Tidak Ada Universitas Sumatera Utara 45

4.4 Hasil Uji Flexure

Pengujian genteng komposit dilakukan dengan metode uji flexure, dan dengan jumlah sampel sebanyak 20 buah yaitu mesh 10, 20, 30, 40 sebanyak 5 buah. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan tegangan flexure maksimal yang bekerja pada material tersebut akan diperoleh hasil akhir bahwa material tersebut memiliki kemampuan yang dibutuhkan oleh genteng komposit. Sehingga pada saat pemasangan genteng komposit dapat bekerja secara maksimal. Indikasi mengenai kegagalan dilihat berdasarkan ada tidaknya patahan. Dari hasil uji flexure pada produk diperoleh beban maksimum yang mengakibatkan produk mengalami kerusakan seperti yang diperlihatkan pada gambar. Pada gambar a specimen diberi beban secara perlahan sedangkan pada gambar b diperlihatkan keretakan awal dimulai pada permukaan bagian bawah produk, yang diakibatkan oleh tegangan tarik pada permukaan tersebut. Dari besaran beban yang diperoleh melalui pengujian dapat dihitung tegangan flexure. Sehingga didapati tegangan flexure maksimum pada tiga sampel produk seperti diperlihatkan pada gambar 4.10. a b Gambar 4.10. Proses patahan yang diakibatkan beban flexure 4.4.1 Genteng Komposit Mesh 10 Tegangan flexure pada spesimen dengan ukuran pasir mesh 10 dengan jumlah sampel sebanyak 3 buah, diperlihatkan seperti pada Tabel 4.4. Universitas Sumatera Utara 46 Tabel 4.4. Hasil Uji Pasir Mesh 10 No. Sampel Beban kgf Tegangan Flexure Mpa 1 7,41 0,0039 2 12,05 0,0064 3 12,79 0,0068 Rata-rata 10,75 0,0057 Pada tabel 4.4. terlihat bahwa genteng komposit dengan butiran pasir mesh 10 dapat menghasilkan nilai rata-rata bebannya sebesar 10,75 kgf dan rata-rata tegangan flexurenya mencapai 0,0057 MPa. Gambar hasil pengujian flexure genteng komposit dengan mesh 10 yang telah diuji pada mesin servopulser yang diperlihatkan pada gambar 4.11. Gambar 4.11. genteng komposit mesh 10 yang telah diuji Berikut merupakan grafik tegangan vs regangan pada genteng komposit mesh 10 Gambar 4.12. Grafik tegangan vs regangan mesh 10 yang telah diuji 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.002 0.004 0.006 0.008 T egan gan Regangan Tegangan vs Regangan mesh 10 10 1 10 2 10 3 Universitas Sumatera Utara 47 4.4.2 Genteng Komposit Mesh 20 Tegangan flexure pada spesimen dengan ukuran pasir mesh 20 dengan jumlah sampel sebanyak 3 buah, diperlihatkan seperti pada tabel 4.5. Tabel 4.5. Hasil Uji Pasir Mesh 20 No. Sampel Beban kgf Tegangan Flexure Mpa 1 16,31 0,0086 2 15,94 0,0085 3 20,21 0,0039 Rata-rata 17,48 0,007 Pada tabel 4.5. menunjukkan genteng komposit dengan butiran pasir mesh 20 dapat menghasilkan nilai rata-rata bebannya sebesar 17,48 kgf dan rata- rata tegangan flexurenya mencapai 0,007 MPa. Gambar hasil pengujian flexure genteng komposit dengan mesh 20 yang telah diuji pada mesin servopulser yang diperlihatkan pada gambar 4.13. Gambar 4.13. genteng komposit mesh 20 yang telah diuji Berikut merupakan grafik tegangan vs regangan pada genteng komposit mesh 20 Gambar 4.14. Grafik tegangan vs regangan mesh 20 yang telah diuji 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.002 0.004 0.006 0.008 T egan gan Regangan Tegangan vs Regangan mesh 20 20 1 20 2 20 3 Universitas Sumatera Utara 48 4.4.3 Genteng Komposit Mesh 30 Tegangan flexure pada spesimen dengan ukuran pasir mesh 30 dengan jumlah sampel sebanyak 3 buah, diperlihatkan seperti pada tabel 4.6. Tabel 4.6. Hasil Uji Pasir Mesh 30 No. Sampel Beban kgf Tegangan Flexure Mpa 1 19,65 0,0104 2 16,68 0,0089 3 19,65 0,0104 Rata-rata 18,66 0,0099 Pada tabel 4.6. menunjukkan genteng komposit dengan butiran pasir mesh 30 dapat menghasilkan nilai rata-rata bebannya sebesar 18,66 kgf dan rata-rata tegangan flexurenya mencapai 0,0099 MPa. Gambar hasil pengujian flexure genteng komposit dengan mesh 30 yang telah diuji pada mesin servopulser yang diperlihatkan pada gambar 4.15. Gambar 4.15. genteng komposit mesh 30 yang telah diuji Berikut merupakan grafik tegangan vs regangan pada genteng komposit mesh 30 Gambar 4.16. Grafik tegangan vs regangan mesh 30 yang telah diuji 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.002 0.004 0.006 0.008 T egan gan Regangan Tegangan vs Regangan mesh 30 30 1 30 2 30 3 Universitas Sumatera Utara 49 4.4.4 Genteng Komposit Mesh 40 Tegangan flexure pada spesimen dengan ukuran pasir mesh 40 dengan jumlah sampel sebanyak 3 buah, diperlihatkan seperti pada tabel 4.7. Tabel 4.7. Hasil Uji Pasir Mesh 40 No. Sampel Beban kgf Tegangan Flexure Mpa 1 17,98 0,0095 2 20,39 0,0110 3 20,58 0,0109 Rata-rata 19,65 0,01047 Pada tabel 4.7. menunjukkan genteng komposit dengan butiran pasir mesh 40 dapat menghasilkan nilai rata-rata bebannya sebesar 19,65 kgf dan rata- rata tegangan flexurenya mencapai 0,01047 MPa. Gambar hasil pengujian flexure genteng komposit dengan mesh 40 yang telah diuji pada mesin servopulser yang diperlihatkan pada gambar 4.17. Gambar 4.17. genteng komposit mesh 40 yang telah diuji Berikut merupakan grafik tegangan vs regangan pada genteng komposit mesh 40 Gambar 4.18. Grafik tegangan vs regangan mesh 40 yang telah diuji 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 T egan gan Regangan Tegangan vs Regangan mesh 40 40 1 40 2 40 3 Universitas Sumatera Utara 50 Tegangan flexure rata-rata yang diperoleh dari tiga sampel setiap mesh 10, 20, 30, 40 yang telah diuji ialah 0,0057 Mpa, 0,007 Mpa, 0,0099 Mpa, 0,01047 Mpa. Beban flexure maksimum yang mampu diterima produk genteng ialah 10,75 kg, 17,48 kg, 18,66 kg, 19,65 kg. Nilai tersebut terpaut jauh jika dibandingkan dengan beban maksimum genteng concrete konvensional yang memiliki kekuatan lentur minimum 1400 N. Rendahnya kuat flexure produk genteng ringan concrete foam diperkuat serat TKKS mengakibatkan tidak memungkinkannya proses instalasi yang serupa dengan produk konvensional. Produk genteng concrete foam tidak boleh diinjak ataupun terinjak ketika proses instalasi pada atap bangunan.

4.5 Pembahasan Genteng Komposit Ukuran Mesh Pasir