commit to user
16
BAB III METODELOGI PENELITIAN
3.1. Pelaksanaan Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Material Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta pada bulan Agustus – Desember 2009.
3.2. Bahan Penelitian
a. Serbuk aren mesh 80. b. Semen Portland ’HOLCIM’.
c. Calsium Chlorida CaCl
2
. d. Air destilasi.
3.3. Alat Penelitian
a. Dongkrak hidrolik. b. Timbangan elektronik.
c. Crushing. d. Mesh.
e. Moister wood meter. f. Oven elektrik.
g. Perangkat cetakan. h. Universal Testing Mechine.
3.4. Tahapan Penelitian
Penelitian ini dikategorikan sebagai penelitian eksperimental yang dilakukan dengan uji laboratorium. Secara umum penelitian ini dibagi menjadi beberapa
tahapan sebagai berikut: a. Mengumpulkan bahan baku pembuatan komposit yang meliputi serat aren,
semen Portland, CaCl
2
dan air destilasi. Penelitian diawali dengan proses pencucian dan pengeringan alami dengan sinar matahari. Setelah proses
commit to user
17
pengeringan, limbah aren di-crushing dihancurkan lalu di saring dengan ukuran mesh 80. Serbuk aren kemudian disimpan di dalam kantong plastik
tertutup yang didalamnya diisi dengan silica gel. b. Proses pembuatan komposit
Komposit dibuat dengan mencampur semen, serbuk dan additive CaCl
2
. Jumlah serbuk yang terkandung dalam komposit fraksi berat serbuk serat
aren diatur dengan variasi 0,20; 0,22; 0,24 dan 0.26 berat. Pengepresan dilakukan pada tekanan 88 kg cm
2
selama 10 menit. c. Pengujian komposit.
Pengujian yang dilakukan pada spesimen komposit meliputi uji densitas, serapan air, bending dan uji dengan scanning electron microscope untuk
permukaan patah.
3.5. Prosedur Penelitian
3.4.1. Pembuatan Komposit
Komposit yang dibuat mempunyai ukuran yang disesuakan dengan standar ASTM D 792 dan ASTM D 1037 dengan variasi fraksi berat semen.
Adapun cara membuat komposit adalah sebagai berikut: a. Menimbang fraksi berat serbuk serat aren, semen, air dan CaCl
2
dengan perbandingan komposisi 5 : 2 : 2 : 1.
b. Mencampur semen, serbuk serat aren, air dan CaCl
2
sampai rata. Jumlah serbuk yang terkandung dalam komposit fraksi berat serbuk serat aren
diatur dengan variasi 0,20; 0,22; 0,24 dan 0.26. c. Memasukan campuran semen, serbuk serat aren, air dan CaCl
2
kedalam cetakan dan memberi tekanan pada komposit sebesar 88 kgcm
2
selama 10 menit.
d. Mengeluarkan komposit dari cetakan. e. Mengeringkan komposit di tempat terbuka selama ± 7 hari, kemudian
mengeringkan komposit di dalam oven dengan temperatur 50 C selama 6
jam.
commit to user
18
f. Mengukur kandungan air pada komposit menggunakan Moister Wood Meter 10 – 15 .
3.4.2. Pengujian Sifat Fisik densitas, serapan air
Langkah pengujian densitas komposit yaitu membandingkan berat komposit di udara dan berat komposit didalam air ASTM D 792. Langkah pengujian serapan air
pada komposit yaitu mengukur persentase dari ketebalan spesimen atau persentase
dari berat spesimen setelah dilakukan perendaman selama 24 jam ASTM D 1037.
Bentuk dan ukuran benda uji disesuaikan dengan standar ASTM D 1037 serapan air.
Gambar 3.1. Dimensi spesimen serapan air satuan dalam milimeter
3.4.3. Pengujian Bending
Alat uji yang digunakan dalam penelitian ini adala tipe Universal Testing Machine UTM. Bentuk dan ukuran benda uji bending komposit disesuaikan dengan standar
ASTM D 1037.
50 6
194
Gambar 3.2. Dimensi spesimen uji bending satuan dalam milimeter
3.6. Variasi Penelitian
Penelitian ini menggunakan variasi fraksi berat semen pada komposit seperti yang terlihat pada tabel 3.1 berikut:
commit to user
19
Tabel 3.1 Variasi penelitian No
Fraksi Berat Serbuk Serat
Aren Pengujian
Bending Densitas
Serapan Air
1 0,20
5 5
5 2
0,22 5
5 5
3 0,24
5 5
5 5
0,26 5
5 5
Total spesimen 20
20 20
Prosedur penelitian yang dikemukakan diatas dapat dilihat pada diagram alir Gambar 3.3..
commit to user
20
Gambar 3.3. Diagram alir penelitian
MULAI SERAT BATANG AREN
DIKERINGKAN PROSES PENGGILINGAN
SERAT BATANG AREN DIKERINGKAN
SERBUK AREN MESH 80 ADDITIVE CaCl
2
MATRIK SEMEN PORTLAND
CETAK MANUAL SPESIMEN KOMPOSIT: 1. FRAKSI BERAT SEMEN : CACL
2
:AIR = 5: 1: 2 2. VARIASI FRAKSI BERAT SERBUK SERAT AREN 0,20; 0,22; 0,24; 0,26
3. TEKANAN PENGEPRESAN 88 kg cm
2
SELAMA 10 MENIT
SPESIMEN DIKERINGKAN SAMPAI DIDAPAT KANDUNGAN AIR 10 -15
ANALISA DATA
PENGOLAHAN DATA
KESIMPULAN
SELESAI PENGUJIAN:
1. DENSITAS 2. SERAPAN AIR
3. BENDING 4. FOTO SEM
commit to user
21
BAB IV DATA DAN ANALISA
Dalam penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui sifat fisik dan kekuatan bending komposit semen serbuk serat aren. Pengujian yang dilakukan
antara lain uji densitas, uji serapan air, dan uji kuat lenturbending. Variasi yang digunakan untuk uji sifat fisik dan kekuatan bending adalah fraksi berat serbuk serat
aren. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini antara lain nilai densitas, serapan air dan kuat lenturbending. Data – data hasil pengujian tersebut kemudian dianalisa dan
dibahas untuk menghasilkan kesimpulan sesuai dengan tujuan penelitian.
4.1. Pengaruh Fraksi Berat Serbuk Serat Aren Terhadap Densitas Komposit
Gambar 4.1. Kurva pengaruh fraksi berat serbuk serat aren terhadap densitas komposit
Dari hasil perhitungan nilai densitas komposit semen serbuk aren dengan kandungan serbuk aren 0,2 sebesar 1,57 gcm
3
dan nilai densitas komposit semen serbuk aren dengan kandungan serbuk aren 0,26 sebesar 1,23 gcm
3
. Hubungan antara kandungan serbuk serat aren dengan densitas komposit semen serbuk aren
ditunjukkan pada kurva Gambar 4.1. Nilai densitas komposit semen serbuk serat aren yang menurun disebabkan oleh
densitas filler lebih rendah dibandingkan densitas matrik. Peningkatan kandungan