PENGARUH UKURAN FLY ASH PADA KEKUATAN BENDING KOMPOSIT RESIN EPOXY

Penulis dilahirkan pada tanggal 01 Agustus 1986 sebagai anak keempat dari empat bersaudara di Kecamatan Minas Kabupaten Siak Pekanbaru-Riau, dilahirkan dari pasangan Hilman dan Yustimar. Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar (SD) Negeri 012 Minas Pada tahun 1999, kemudian penulis menyelesaikan di Sekolah Menengah Lanjutan Pertama (SLTP) Negeri 1 Minas pada tahun 2002.

Pada tahun 2005 penulis menyelesaikan pendidikannya dari Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Negeri 5 Pekanbaru. Dan sejak tahun 2006 penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).

Selama menjadi mahasiswa, penulis menjadi Pengurus Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) untuk periode 2008-2009 sebagai anggota kerohanian divisi keislaman, kemudian pada periode 2006-2013 penulis aktif mengikuti berbagai organisasi, tahun 2006 aktif sebagai Anggota Muda Forum Silaturahim dan Studi Islam Fakultas Teknik (FOSSI FT), tahun 2007 aktif sebagai anggota Panitia Khusus (PANSUS) Pemilihan Raya FT, tahun 2009 aktif sebagai ketua FOSSI FT, tahun 2009 aktif sebagai wakil ketua 1 Bina Rohani Mahasiswa (BIROHMAH) Unila dan tahun 2010-2013 aktif sebagai Dewan Pembina BIROHMAH selanjutnya penulis melaksanakan Kerja Praktek (KP) di Tenaris SPIJ Banten. Sejak tahun 2012 bulan April, penulis mulai melakukan penelitian tugas akhir skripsi tentang pengujian kekuatan bending komposit fly ash. Penulis mengerjakan skripsi dibawah bimbingan Ibu Dr.Eng Shirley Savetlana, S.T., M.Met.sebagai pembimbing utama dan Bapak Dr. Gusri Ahyar Ibrahim, S.T., M.T. sebagai pembimbing kedua, serta Bapak Harnowo Supriadi, S.T., M.T. sebagai penguji utama.

ABSTRAK

PENGARUH UKURAN FLY ASH PADA KEKUATAN BENDING KOMPOSIT RESIN

EPOXY

Oleh

YUSMAN ZAMZAMI

Di Indonesia jumlah limbah batubara (fly ash) yang dihasilkan per hari mencapai 500 – 1000 ton dan masih belum dimanfaatkan secara optimal atau masih dibuang begitu saja. Limbah batubara yang relatif besar ini menimbulkan dampak pencemaran lingkungan yang cukup berat. Salah satu pemecahan masalah ini adalah dengan memanfaatkan limbah batubara dalam komposit untuk mendapatkan material alternatif yang baru.

Komposit adalah gabungan antara bahan matrik dan penguat. Komposit yang digunakan adalah jenis komposit partikel dengan resin epoxy sebagai matrik dan limbah batubara (fly ash) sebagai bahan penguat, dengan perbandingan volume resin dan limbah batubara adalah 60 : 40. Limbah batubara (fly ash) dibentuk menjadi partikel dengan 3 variasi ukuran mesh, yaitu 40 mesh, 80 mesh, 120 mesh. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan bending komposit yang diperkuat fly ash (limbah batubara) melalui uji bending dan menganalisa penyebab kegagalan pada komposit melalui foto SEM.

Setelah dilakukan pengujian, didapatkan bahwa ukuran partikel mempengaruhi kekuatan bending dan ukuran partikel fly ash terkecil (120 mesh) memiliki nilai kekuatan bending tertinggi untuk setiap pengujiannya. Pada uji bending, kemampuan menahan beban maksimum terdapat pada ukuran partikel terkecil (120 mesh) dengan kekuatan bendingnya adalah 59,26 N/mm2. Pada foto SEM, komposit dengan ukuran partikel 120 mesh terlihat memiliki ikatan yang cukup baik dengan matrik, sehingga beban dari matrik akan bisa diteruskan ke partikel. Kehomogenan penyebaran di dalam matriks polimer juga penting untuk menentukan kekuatan interaksi diantara pengisi dan matriks polimer. Partikel yang berserakan secara homogen (sebaran partikel yang merata) dapat menjadikan interaksi yang baik antara matriks dan pengisi. Jadi, jika meratanya sebaran partikel maka distribusi tegangan akan sama pada komposit, hal ini menjadikan kekuatan bending menjadi lebih kuat. Sebaliknya, partikel yang tidak berserakan secara homogen menghasilkan aglomerat (gumpalan) maka mengakibatkan penurunan sifat fisik bahan polimer.

ABSTRACT

EFFECT SIZE OF FLY ASH ON BENDING STRENGTH EPOXY RESIN

COMPOSITES

By

YUSMAN ZAMZAMI

In Indonesia, the number of coal waste (fly ash) generated per day reached 500-1000 tons and still not used optimally or is still thrown away. Waste coal is a relatively large impact of environmental pollution is quite severe. One solution to this problem is to utilize waste coal in the composite material to obtain a new alternative.

Composite materials are a combination of matrix and reinforcement. Composite used is a type of composite particles with epoxy resin as matrix and coal waste (fly ash) as a reinforcing material, with a volume ratio of resin and coal waste is 60: 40. Coal waste (fly ash) formed into particles with 3 variations of the mesh size, ie 40 mesh, 80 mesh, 120 mesh. This study was conducted to determine the bending strength of fly ash-reinforced composites (waste coal) through bending test and analyze the causes of failure in composites by SEM photograph.

After testing, it was found that particle size affects the bending strength and the size of the smallest particles of fly ash (120 mesh) has the highest bending strength values for each test. In the bending test, the maximum load bearing capabilities contained in the smallest particle size (120 mesh) with the power bendingnya is 59.26 N/mm2. In the SEM photograph, composite with 120 mesh particle size seems to have a pretty good bond with the matrix, so that the load of the matrix will be forwarded to the particles. Homogeneity of the spread in the polymer matrix is also important to determine the strength of the interaction between filler and polymer matrix. Scattered particles are homogeneous (uniform particle distribution) can make a good interaction between matrix and filler. So, if uneven distribution of the particles will be the same voltage distribution in composite, this makes the bending strength becomes stronger. Instead, the particles are not scattered uniformly produce agglomerates (lumps) then lead to lower physical properties of polymer materials.

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pemanfaatan bahan-bahan buangan atau limbah industri seperti limbah hasil pembakaran batu bara (fly ash), ampas tebu dan sisa industri kayu di Indonesia pada umumnya masih belum dimanfaatkan secara optimal. Maka dari itu, dilakukan pengolahan agar dapat dipakai menjadi bahan yang lebih bermanfaat. Penggunaan ampas tebu dan sisa-sisa industri kayu dapat diolah menjadi papan partikel dengan menggunakan bahan perekat seperti urea-formaldehid atau tanin formalhedid. Sedangkan untuk bahan buangan dalam bidang pertanian seperti ampas tebu, Pusat Penelitian dan Pengembangan permukiman telah membuat rumah dengan memanfaatkan ampas tebu pada tahun 1967. Sedangkan penggunaan sekam padi untuk pembuatan batu cetak dan papan semen digunakan bahan perekat yang terdiri dari campuran tras, kapur, dan dengan atau tanpa semen Portland. (Andriati, 2005).

Pemanfaatan fly ash banyak digunakan untuk campuran semen, pengerasan jalan, campuran bahan bangunan dan pembuatan bahan komposit. Karena jumlah fly ash yang tersedia banyak, maka usaha untuk memanfaatkannya

semakin banyak dilakukan, terutama untuk bahan-bahan dengan karakteristik ringan dan kuat (Marinda, 2006).

Fly ash adalah terminologi untuk abu terbang yang ringan hasil dari pembakaran batubara, fly ash banyak diproduksi oleh industri-industri besar yang membutuhkan bahan bakar seperti PLTU, industri semen, karet dan lain-lain. Di Indonesia produksi fly ash dari pembangkit listrik terus meningkat, dimana pada tahun 2000 jumlahnya mencapai 1,66 juta ton dan diperkirakan mencapai 2 juta ton pada tahun 2006 Besarnya jumlah fly ash yang dihasilkan dari tahun ke tahun tak seiring dengan cara penanganannya yang masih terbatas pada penimbunan di lahan kosong atau bahkan terbuang begitu saja. Oleh karena itu, usaha untuk pemanfaatan fly ash terus dilakukan, diantaranya adalah penyusun beton untuk jalan dan bendungan, Penimbun lahan bekas pertambangan, Bahan baku keramik, gelas, batu bata, dan refraktori, filler aspal, plastik, dan kertas, pengganti dan bahan baku semen, aditif dalam pengolahan limbah (waste stabilization) (Ngurah Ardha, dkk, 2008).

Menurut ACI Committee 226, dijelaskan bahwa abu terbang (fly ash) mempunyai butiran yang cukup halus, yaitu lolos ayakan No. 325 (45 µm) 5 – 27 % dengan warna abu-abu kehitaman. Abu batubara mengandung silika dan alumina sekitar 80 % dengan sebagian silika berbentuk amorf. Sifat-sifat fisik abu batubara antara lain densitasnya 2,23 gr/cm3, kadar air sekitar 4 % dan komposisi mineral yang dominan adalah α-kuarsa dan mullite. Selain itu abu batubara mengandung SiO2 = 58,75 %, Al2O3 = 25,82 %, Fe2O3 = 5,30 %

Beberapa logam berat yang terkandung dalam abu batubara seperti tembaga (Cu), timbal (Pb), seng (Zn), kadmium (Cd), chrom (Cr).

Fly ash memiliki sifat kimia yang dipengaruhi oleh jenis batubara yang dibakar dan teknik penyimpanan serta penanganannya. Kandungan karbon dalam abu terbang diukur dengan menggunakan Loss Of Ignition Method (LOI), yaitu suatu keadaan hilangnya potensi nyala dari abu terbang batubara. Abu terbang batubara terdiri dari butiran halus yang umumnya berbentuk bola padat atau berongga. Ukuran partikel abu terbang hasil pembakaran batubara bituminous lebih kecil dari 0,075 mm. Kerapatan abu terbang berkisar antara 2100 sampai 3000 kg/m3 dan luas area spesifiknya (diukur berdasarkan metode permeabilitas udara Blaine) antara 170 sampai 1000 m2/kg, sedangkan ukuran partikel rata-rata abu terbang batubara 0,01mm – 0,015 mm, luas permukaannya 1-2 m2/g, massa jenis (specific gravity ) 2,2 – 2,4 dan bentuk partikel yaitu sebagian besar berbentuk seperti bola, sehingga menghasilkan mampu kerja yang lebih baik. Oleh karena itu penulis mencoba untuk mengangkat masalah fly ash ini untuk bahan penguat komposit.

Pembuatan komposit fly ash dilakukan dengan mencampurkan resin poliester, katalis dan fly ash. Dimana pencampuran antara resin dengan fly ash adalah 40% - 60%, 50% - 50%, 60% - 40%, 70% - 30%. Dari hasil penilitiannya didapat kesimpulan bahwa kekuatan tarik terbesar terjadi pada komposisi 60% : 40%, berdasarkan pengujian tarik , bending dan kekerasan komposisi terbaik terdapat pada komposisi 60% : 40%. Hal ini disebabkan karena pada komposisi 60% : 40 %, kerapatan antara pengikat dan penguat saling

mendukung untuk membentuk kekuatan mekanik yang baik pada material komposit fly ash. Adapun kelemahan yang ditemukan pada penelitian ini adalah tidak dilakukannya photo makro spesimen, sehingga tidak dapat diketahui void (lubang-lubang kecil) yang terjadi pada spesimen komposit tersebut.

Analisis mekanik bahan kampas rem dengan penguat fly ash batubara ditemukan hasil bahwa pada komposit yang tanpa menggunakan MgO jika dilakukan penambahan persentase resin pada spesimen maka yang terjadi adalah menurunnya nilai kelenturan dan meningkatnya nilai kekerasan. Pada spesimen yang menggunakan MgO didapatkan semakin dikurangi persentase MgO maka dapat menurunkan nilai kelenturan dan juga menurunkan nilai kekerasan. Dari penelitian ini juga didapat hasil bahwa penggunaan MgO pada spesimen mempunyai kelemahan yaitu terjadi void yang semakin banyak dibandingkan dengan yang tidak menggunakan MgO (Pratama, 2011)

Analisis pengaruh ukuran partikel fly ash terhadap kekuatan mekanik komposit fly ash menggunakan resin poliester dengan membandingkan ukuran partikel batubara sebesar ≤ 0,15 mm, 0,15 – 0,3 mm, 0,3 – 0,6 mm, 0,6 – 1,18 mm, dan 1,18 – 2,36, maka ditemukan hasil bahwa kekuatan bending tertinggi terjadi pada ukuran partikel fly ash terkecil yaitu ≤ 0,15 mm, dengan beban maksimum sebesar 760 N. Hal ini disebabkan bahwa ukuran partikel butir semakin kecil akan semakin besar luasan area parikel yang akan diikat oleh matrik, sehingga berpengaruh pada meningkatnya kekuatan bending (Filipus, 2007)

Adapun salah satu aplikasi komposit fly ash ini pada dunia industri adalah digunakan untuk interior gerbong kereta api yang tahan panas yang bernilai lebih ekonomis, karena komposit fly ash ini mempunyai nilai kekuatan mekanik yang baik dan sifat fisis yang mampu tahan terhadap panas (Diharjo, 2006).

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dilakukan penelitian ini adalah : Mengetahui kekuatan bending komposit yang diperkuat fly ash (limbah batubara) melalui uji bending dan menganalisa penyebab kegagalan pada komposit melalui foto SEM

C. Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi untuk permasalahan berikut ini : 1. Fly ash yang digunakan dari fly ash PLTU Tarahan

2. Pengujian sifat mekanik yang digunakan adalah uji bending

3. Ukuran partikel fly ash yang digunakan adalah 40 mesh, 80 mesh, 120 mesh.

D. Hipotesa

Fly ash adalah bagian dari sisa pembakaran batubara yang berbentuk partikel halus amorf (yang berukuran kecil). Dengan menggunakan epoxy sebagai matrik, diharapkan dapat meningkatkan kekuatan bendingnya. Selanjutnya, ukuran partikel fly ash yang semakin mengecil akan meningkatkan kekuatan

bending. Ukuran partikel fly ash yang akan dibuat pada komposit fly ash bermatrik epoxy di penelitian ini adalah sebesar 40 mesh, 80 mesh, 120 mesh. Maka diharapkan nilai kekuatan bendingnya semakin meningkat seiring mengecilnya ukuran partikel fly ash tersebut.

E. Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan dari penelitian ini adalah:

Bab I terdiri dari latar belakang, tujuan, batasan masalah, hipotesa, dan sistematika penulisan dari penelitian ini.

Bab II memuat tentang landasan teori yang berkenaan dengan batasan masalah yang ditinjau

Bab III berisi tentang metode yang digunakan dalamn pengambilan data pada pelaksanaan penelitian.

Bab IV yaitu berisikan data pengukuran dan perhitungan material komposit.

Bab V Berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran-saran yang ingin disampaikan dari penelitian ini.

Daftar pustaka Lampiran

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Fly Ash

Fly ash (abu terbang) merupakan sisa dari hasil pembakaran batubara pada power plants. Fly ash mempunyai titik lebur sekitar1300oC dan berdasarkan uji komposisi kimia fly ash mengandung CAS (CO-Al

2O3-SiO2) dalam

jumlah besar yang merupakan pembentuk utama network glass . Fly ash mempunyai kerapatan massa (densitas), antara 2,0 – 2,5 g/cm3 (Bienias, 2003).

Gambar 1. Fly ash

Secara kimia fly ash merupakan mineral alumino silikat yang banyak mengandung unsur-unsur Ca, K, dan Na disamping juga mengandung sejumlah kecil unsur C dan N. Bahan nutrisi dalam fly ash yang diperlukan dalam tanah diantaranya adalah B, P dan unsur-unsur lainnnya seperti Cu, Zn,

Mn, Mo dan Se. Fly ash sendiri dapat bersifat sangat asam (pH 3 – 4) tetapi pada umumnya bersifat basa (pH 10 – 12). Secara fisika fly ash batubara tersusun dari partikel berukuran silt yang mempunyai karakteristik kapasitas pengikat air dari sedang sampai tinggi. (Retno, 2006)

Fly ash merupakan salah satu limbah padat yang dihasilkan oleh industri yang menggunakan batubara sebagai bahan bakar untuk proses produksinya. Fly ash memiliki sifat sebagai pozzolan, yaitu suatu bahan yang mengandung silika atau alumina silika yang tidak mempunyai sifat perekat (sementasi) pada dirinya sendiri tetapi dengan butirannya yang sangat halus bisa bereaksi secara kimia dengan kapur dan air membentuk bahan perekat pada temperatur normal.

Saat ini jumlah limbah batubara (fly ash) di dunia yang dihasilkan dari proses pembakaran batubara di PLTU sangatlah besar, termasuk di Indonesia. Di Indonesia PLTU penghasil limbah batubara adalah PLTU Paiton (Jawa Timur), PLTU Suralaya (Banten) dan PLTU Bukit Tinggi (Sumatera Barat). Untuk PLTU Suralaya dan Paiton pada tahun 1996 menghasilkan limbah ampas batubara (fly ash) sebesar hampir satu juta ton per tahun. Apalagi pada saat ini jumlah untuk pembangkit yang beroperasi pada ketiga PLTU tersebut semakin banyak. Limbah batubara yang relatif besar ini menimbulkan dampak pencemaran yang cukup berat. Sehingga perlu difikirkan sebuah alternatif pemecahan permasalahan pencemaran ini. (Andriati, 2005).

Semua fly ash yang dihasilkan dari pembakaran batubara pada pembangkit listrik disuplai dari batubara bukit asam termasuk yang disuplai dari pelabuhan tarahan panjang lampung.

Ada beberapa jenis fly ash menurut SNI S-15-1990-F tentang spesifikasi abu terbang sebagai bahan tambahan untuk campuran beton, abu batubara (fly ash) digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu :

a. Kelas N

Buangan atau pozzolan alam terkalsinasi yang dipenuhi dengan kebutuhan yang memenuhi syarat yang dapat dipakai sesuai kelasnya, seperti beberapa tanah diatomaceous, opalinse chert dan serpihan-serpihan tuff dan debu-debu vulkanik atau pumicities, dan bahan-bahan lainnya yang mungkin masih belum terproses oleh kalsinasi; dan berbagai material yang memerlukan kalsinasi untuk memperoleh sifat-sifat yang memuaskan, misalnya beberapa jenis tanah liat dan serpihan-serpihan. b. Kelas F

Abu batubara yang umumnya diproduksi dari pembakaran anthracite (batubara keras yang mengkilat) atau bitumen-bitumen batubara yang memenuhi syarat-syarat yang dapat dipakai untuk kelas ini sperti yang disyaratkan. Abu batubara jenis ini memiliki sifat Pozzolanic.

c. Kelas C

Abu batubara yang umumnya diproduksi dari lignite atau batubara subitumen yang memenuhi syarat yang dapat dipakai untuk kelas ini seperti yang disyaratkan. Abu batubara kelas ini, selain memiliki sifat

pozzolan juga memiliki beberapa sifat yang lebih menyerupai semen. Untuk beberapa abu batubara kelas C bias mengandung kapur lebih tinggi dari 10 %.

Adapun susunan kimia dan sifat fisik abu batubara menurut ASTM C 618 – 91 ( Husin,1998), ditunjukkkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Unsur senyawa kimia dan sifat fisika pada fly ash (Sumber:Andriati Amir Husin)

Susunan kimia dan fisika Kelas F (%) Kelas C (%)

Silikon dioksida, min 54,90 39,90

Sulfur trioksida, max 5,0 5,0

Kadar air, max 3,0 3,0

Hilang pijar, max 6,0 6,0

Na2O, max 1,5 1,5

Menurut SK SNI S- 15- 1990- F p- 1, yang dimaksud dengan :

a. Abu batubara kelas N adalah hasil kalsinasi dari pozzolan alam seperti tanah diatonice, shole (serpih), tuff, dan batu apung yang beberapa jenis dari bahan tersebut ada yang tidak mengalami kalsinasi.

b. Abu batubara kelas F adalah abu yang dihasilkan dari pembakaran batubara jenis anthrasite pada suhu 1560 0C, abu batubara ini memiliki sifat pozzolan.

c. Abu batubara kelas C adalah abu yang dihasilkan dari pembakaran lignite atau batubara dengan kadar karbon ± 60% (Sub bituminous); abu ini

mempunyai sifat pozzolan dan sifat menyerupai semen dengan kadar kapur diatas 10 %.

Sedangkan pada data analisis kimia fly ash yang berasal dari Tarahan Provinsi lampung adalah sebagai berikut:

Tabel 2. Analisis kimia fly ash Tarahan Provinsi Lampung (Sumber: Hasil Laboratorium PT.Sucofindo)

Susunan kimia dan fisika Nilai (%)

Si O2 61,55

Al2O3 22,31

MgO 0,52

SO3 2,56

Na2O 1,86

Dari tabel dan data diatas dapat diambil kesimpulan bahwa fly ash yang berasal dari Tarahan Provinsi Lampung merupakan kelas F, karena silikon dioksida pada Tarahan Provinsi Lampung bernilai 61,55 % sedangkan pada literatur yang ada nilai silikon dioksida fly ash jenis F adalah minimum 54,90%. Dan fly ash dari Tarahan ini berasal dari batubara keras yang mengkilat (anthracite) sesuai dengan jenis fly ash kelas F menurut SNI S-15-1990-F.

B. Komposit

Kata komposit berasal dari kata “to compose” yang berarti menyusun atau menggabung. Secara sederhana bahan komposit berarti bahan gabungan dari dua atau lebih bahan yang berlainan. Jadi komposit adalah suatu bahan yang merupakan gabungan atau campuran dari dua material atau lebih pada skala makroskopis untuk membentuk material ketiga yang lebih bermanfaat. Komposit dan alloy memiliki perbedaan dari cara penggabungannya yaitu apabila kompositdigabung secara makroskopis sehingga masih kelihatan serat maupun matriknya (komposit serat) sedangkan pada alloy paduan digabung secara mikroskopis sehingga tidak kelihatan lagi unsur-unsur pendukungnya (Jones, 1975).

Dalam dunia konstruksi, komposit merupakan campuran antara polimer (bahan makromolekul dengan ukuran besar yang diturunkan dari minyak bumi ataupun bahan alam lainnya seperti karet dan serat). Atau dapat dikatakan bahwa komposit adalah gabungan antara bahan matrik atau pengikat yang diperkuat. Bahan material ini terdiri dari dua bahan penyusun, yaitu bahan utama sebagai pengikat dan bahan pendukung sebagai penguat. Bahan penguat dapat dibentuk serat, partikel, serpihan atau juga dapat berbentuk yang lain. (Surdia, 1992).

Salah satu jenis komposit adalah komposit yang diperkuat dengan partikel, dengan bahan matriknya adalah polimer. Partikel banyak digunakan dalam komposit sebagai salah satu bentuk penguat, penguat dalam komposit sangat mempengaruhi sifat-sifat dari komposit. Penggabunagn partikel yang keras

dalam matrik dapat menghasilkan suatu komposit yang baru, dengan kelebihan sifat-sifat mekanik dari bahan dasar komposit tersebut. Sedangkan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari komposit, dapat diketahui dengan melakukan pengujian standar pada spesimennya.

Dibandingkan dengan bahan konvensional seperti beton, komposit memiliki sejumlah keunggulan yaitu antara lain tahan terhadap cuaca, tahan terhadap kimia, lebih ringan, dan keunggulan komposit yang paling penting adalah mudah dibentuk dan dibuat sehingga dapat menghemat biaya pengerjaan, komposit juga mudah dicetak dan memungkinkan bentuk yang rumit. Perkembangan komposit semakin maju baik di bidang industri maupun bidang rumah tangga, sifat-sifat inilah yang sangat membantu para arsitek dan masyarakat industri konstruksi untuk mempersembahkan karya-karya terbaiknya.

Di indonesia terkenal dengan sumber daya alamnya, salah satunya adalah batubara. Batubara digunakan sebagai bahan bakar pembankit uap, dari hasil pembakaran tersebut menghasilkan ampas batu bara (fly ash) yang merupakan limbah industri. Dalam penelitian ini akan dilihat kemungkinan fly ash dikembangkan menjadi bahan alternatif sebagai penguat dalam komposit. Dengan pertimbangan dari segi ekonomis dan struktur maka fly ash sebagai penguat komposit diharapkan mempunyai keunggulan dibandingkan bahan bangunan yang telah tersedia selama ini seperti semen dan keramik. Selain itu pemberdayaan dan pemanfaatan fly ash sudah banyak terdapat pada industri – industri yang terdapat di Indonesia khususnya di Propinsi Lampung.

Sesungguhnya ribuan tahun lalu material komposit telah dipergunakan dengan memanfaatkannya serat alam sebagai penguat. Dinding bangunan tua di Mesir yang telah berumur lebih dari 3000 tahun ternyata terbuat dari tanah liat yang diperkuat jerami. Seorang petani memperkuat tanah liat dengan jerami, para pengrajin besi membuat pedang secara berlapis dan beton bertulang merupakan beberapa jenis komposit yang sudah lama kita kenal. Komposit dibentuk dari dua jenis material yang berbeda, yaitu:

1. Penguat (reinforcement), yang mempunyai sifat kurang ductilen tetapi lebih rigid serta lebih kuat.

2. Matrik, umumnya lebih ductile tetapi mempunyai kekuatan dan rigiditas yang lebih rendah.

Pada material komposit sifat unsur pendukungnya masih terlihat dengan jelas, sedangkan pada alloy paduan sudah tidak kelihatan lagi unsur-unsur pendukungnya. Salah satu keunggulan dari material komposit bila dibandingkan dengan material lainnya adalah penggabungan unsur-unsur yang unggul dari masing-masing unsur pembentuknya tersebut. Sifat material hasil penggabungan ini diharapkan dapat saling melengkapi kelemahan-kelemahan yang ada pada masing-masing material penyusunnya. Sifat-sifat yang dapat diperbaharui (Jones,1975) antara lain :

a. kekuatan (strength)

c. ketahanan korosi (Corrosion resistance) d. ketahanan gesek/aus (Wear resistance) e. berat (Weight)

f. ketahanan lelah (Fatigue life) g. Meningkatkan konduktivitas panas h. Tahan lama

Secara alami kemampuan tersebut, tidak ada semua pada waktu yang bersamaan (Jones, 1975). Sekarang ini perkembangan teknologi komposit mulai berkembang dengan pesat. Komposit sekarang ini digunakan dalam berbagai variasi komponen antara lain untuk otomotif, pesawat terbang, pesawat luar angkasa, kapal dan alat-alat olah raga seperti ski, golf, raket tenis dan lain-lain.

Pada penelitian yang dilakukan oleh Pratama yang menganalisis mekanik bahan kampas rem dengan penguat fly ash batubara didapat hasil bahwa sifat mekanik komposit bahan kampas rem dengan variasi komposisi fly ash batubara dan resin terhadap tingkat kekerasan tertinggi pada komposisi 60% resin dan 40% fly ash yaitu 94 HRB, Laju keausan terendah pada komposisi 60% resin dan 40% fly ash adalah 2.02 X 10-7 gr/mm2/detik sedangkan tingkat kelenturan paling baik pada komposisi 50% resin dan 50% fly ash nilainya 52,79 N/mm2. Dan Sifat mekanik komposit bahan kampas rem dengan variasi komposisi fly ash batubara, MgO, dan resin memiliki tingkat kekerasan tertinggi pada komposisi 20% MgO, 40% resin dan 40% fly ash yaitu 77,67 HRB, tingkat kelenturan tertinggi pada komposisi 50% MgO, 40% resin dan 10% fly ash bernilai 44,41N/mm2, untuk laju keausan terendah pada komposisi 20% MgO, 40% resin dan 40% fly ash dengan nilai 2.12E-07 gr/mm2.detik. Fungsi ataupun efek dari ditambahkannya MgO adalah sebagai

wetting agent yang membuat ikatan antar Alumina dan Aluminium lebih kuat, tidak mudah terkikis permukaannya. Komposit dengan penambahan sedikit kadar MgO dengan yang tanpa serbuk MgO lebih baik dengan yang memakai kadar MgO karena serbuk MgO walaupun persentasenya kecil memegang peranan penting dalam meningkatkan kemampuan pembasahan (wettability) dengan mengkondisikan permukaan padat juga mempunyai kemampuan untuk mengisi setiap perbedaan ketinggian dari permukaan yang kasar dan menurunkan tegangan interfacial. Selain itu MgO dapat menahan keausan yang ditingkatkan melalui penambahan unsur magnesium oksida.

1. Klasifikasi material komposit

Secara garis besar komposit diklasifikasikan menjadi tiga macam (Jones, 1975), yaitu:

1. Komposit serat (Fibrous Composites) 2. Komposit partikel (Particulate Composites) 3. Komposit lapis (Laminates Composites)

a. Komposit Serat (Fibrous Composites)

Komposit serat adalah komposit yang terdiri dari fiber dalam matriks. Secara alami serat yang panjang mempunyai kekuatan yang lebih dibanding serat yang berbentuk curah (bulk). Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lamina atau satu lapisan yang menggunakan penguat berupa serat / fiber. Fiber yang digunakan bisa berupa fibers glass,carbon fibers, aramid fibers (poly aramide), dan

sebagainya. Fiber ini bisa disusun secara acak maupun dengan orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti anyaman. Serat merupakan material yang mempunyai perbandingan panjang terhadap diameter sangat tinggi serta diameternya berukuran mendekati kristal. serat juga mempunyai kekuatan dan kekakuan terhadap densitas yang besar (Jones, 1975).

Kebutuhan akan penempatan serat dan arah serat yang berbeda menjadikan komposit diperkuat serat dibedakan lagi menjadi beberapa bagian antaranya:

1. Continous fiber composite (komposit diperkuat dengan serat kontinue).

2. Woven fiber composite (komposit diperkuat dengan serat anyaman).

Gambar 3. Woven fiber composite (Gibson, 1994)

3. Chopped fiber composite (komposit diperkuat serat pendek/acak)

Gambar 4. Chopped fiber composite (Gibson, 1994)

4. Hybrid composite (komposit diperkuat serat kontinyu dan serat acak).

b. Komposit Partikel (Particulate Composites)

Merupakan komposit yang menggunakan partikel serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriknya.

Gambar 6. Particulate Composite

Komposit ini biasanya mempunyai bahan penguat yang dimensinya kurang lebih sama, seperti bulat serpih, balok, serta bentuk-bentuk lainnya yang memiliki sumbu hampir sama, yang kerap disebut partikel, dan bisa terbuat dari satu atau lebih material yang dibenamkan dalam suatu matriks dengan material yang berbeda. Partikelnya bisa logam atau non logam, seperti halnya matriks. Selain itu adapula polimer yang mengandung partikel yang hanya dimaksudkan untuk memperbesar volume material dan bukan untuk kepentingan sebagai bahan penguat (Jones, 1975).

c. Komposit Lapis (Laminates Composites)

Merupakan jenis komposit terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakteristik sifat sendiri.

Gambar 7. Laminated Composites

Komposit ini terdiri dari bermacam-macam lapisan material dalam satu matriks. Bentuk nyata dari komposit lamina adalah:( Jones, 1999) 1. Bimetal

Bimetal adalah lapis dari dua buah logam yang mempunyai koefisien ekspansi thermal yang berbeda. Bimetal akan melengkung seiring dengan berubahnya suhu sesuai dengan perancangan, sehingga jenis ini sangat cocok untuk alat ukur suhu. 2. Pelapisan logam

Pelapisan logam yang satu dengan yang lain dilakukan untuk mendapatkan sifat terbaik dari keduanya.

3. Kaca yang dilapisi

Konsep ini sama dengan pelapisan logam. Kaca yang dilapisi akan lebih tahan terhadap cuaca.

4. Komposit lapis serat

Dalam hal ini lapisan dibentuk dari komposit serat dan disusun dalam berbagai orientasi serat. Komposit jenis ini biasa digunakan untuk panel sayap pesawat dan badan pesawat.

2. Komposit fly ash

Komposit fly ash adalah gabungan antara fly ash sebagai penguat dengan resin sebagai pengikat, biasanya fly ash digabung juga dengan pengisi yang lain yang berfungsi untuk meningkatkan proses produksi dan

bertindak sebagai minyak pelumas. Pengisi ini contohnya dust dan rubber crumb (remah karet ) atau bahan pengisi anorganik misalnya BaSO4, CaCO, Ca(OH)2 dan MgO (Desi, 2009).

Pada penelitian komposit fly ash yang pernah dilakukan oleh M. Ichsanudin dengan menggunakan standar pengujian DIN 50110 diperoleh hasil bahwa pada uji tarik komposisi 60%:40% nilai kekuatan tariknya adalah 10,27 N/mm2 sedangkan pada komposisi 40% : 60% kekuatan tariknya adalah 2,75 10,27 N/mm2 .

Salah satu aplikasi komposit fly ash ini adalah untuk bahan kampas rem, adapun standart minimum kekuatan bending dari kampas rem komposit menurut sumber www.stopcobrake.com/en/file/en.pdf/SAEJ661 adalah sebesar 48 N/mm2.

Pada penelitian yang dilakukan Carli yang meneliti pengaruh bahan matrik terhadap komposit, bahwa bahan matrik yang digunakan dalam penilitian tersebut adalah epoxy dan polyester, kemudian dilakukan pengujian bending terhadap komposit.

Dalam penilitian Carli ini didapat hasil kekuatan bending yang menggunakan matrik epoxy adalah sebesar 4500 Mpa, sedangkan

komposit yang menggunakan matrik polyester kekuatan bendingnya adalah sebesar 4000 Mpa. Jadi komposit dengan menggunakan matrik epoxy lebih baik kekuatan bendingnya dibandingkan dengan komposit yang menggunakan matrik polyester.

3. Unsur-unsur utama pembentuk komposit Fiber Reinforced Plastics

(FRP)

Fiber Reinforced Plastics (FRP) mempunyai dua unsur bahan yaitu serat (fiber) dan bahan pengikat serat yang disebut dengan matriks. Unsur utama dari bahan komposit adalah serat, serat inilah yang menentukan karakteristik suatu bahan seperti kekuatan, keuletan, kekakuan dan sifat mekanik yang lain. Serat menahan sebagian besar gaya yang bekerja pada material komposit, sedangkan matriks mengikat serat, melindungi dan meneruskan gaya antar serat (Van Vlack, 2005).

Secara prinsip, komposit dapat tersusun dari berbagai kombinasi dua atau lebih bahan, baik bahan logam, bahan organik, maupun bahan non organik. Namun demikian bentuk dari unsur-unsur pokok bahan komposit adalah fibers, particles, leminae or layers, flakes fillers and matrix. Matrik sering disebut unsur pokok body, karena sebagian besar terdiri dari matriks yang melengkap komposit (Van vlack, 2005).

a. Serat

Serat atau fiber dalam bahan komposit berperan sebagai bagian utama yang menahan beban, sehingga besar kecilnya kekuatan bahan komposit sangat tergantung dari kekuatan serat pembentuknya. Semakin kecil bahan (diameter serat mendekati ukuran kristal) maka semakin kuat bahan tersebut, karena minimnya cacat pada material (Triyono,& Diharjo, 2000).

Selain itu serat (fiber) juga merupakan unsur yang terpenting, karena seratlah nantinya yang akan menentukan sifat mekanik komposit tersebut seperti kekakuan, keuletan, kekuatan dsb. Fungsi utama dari serat adalah:

1. Sebagai pembawa beban. Dalam struktur komposit 70% - 90% beban dibawa oleh serat.

2. Memberikan sifat kekakuan, kekuatan, stabilitas panas dan sifat-sifat lain dalam komposit.

3. Memberikan insulasi kelistrikan (konduktivitas) pada komposit, tetapi ini tergantung dari serat yang digunakan.

b. Matrik

Menurut Gibson (1994), bahwa matrik dalam struktur komposit dapat berasal dari bahan polimer, logam, maupun keramik.

Syarat pokok matrik yang digunakan dalam komposit adalah matrik harus bisa meneruskan beban, sehinga serat harus bisa melekat

pada matrik dan kompatibel antara serat dan matrik. Umumnya matrik dipilih yang mempunyai ketahanan panas yang tinggi (Triyono & Diharjo, 2000).

Matrik yang digunakan dalam komposit adalah harus mampu meneruskan beban sehingga serat harus bisa melekat pada matrik dan kompatibel antara serat dan matrik artinya tidak ada reaksi yang mengganggu. Menurut Diharjo,pada bahan komposit matrik mempunyai kegunaan yaitu sebagai berikut :

1. Matrik memegang dan mempertahankan serat pada posisinya. 2. Pada saat pembebanan, merubah bentuk dan mendistribusikan

tegangan ke unsur utamanya yaitu serat.

3. Memberikan sifat tertentu, misalnya ductility, toughness dan electrical insulation.

Menurut Diharjo, bahan matrik yang sering digunakan dalam komposit antara lain :

1. Polimer

Polimer merupakan bahan matrik yang paling sering digunakan. Adapun jenis polimer yaitu:

a. Thermoset, adalah plastik atau resin yang tidak

bisa berubah karena panas (tidak bisa di daur ulang). Misalnya : epoxy, polyester, phenotic_.

b. Termoplastik, adalah plastik atau resin yang dapat dilunakkan terus menerus dengan pemanasan atau dikeraskan dengan pendinginan dan bisa berubah karena panas (bisa didaur ulang). Misalnya : Polyamid, nylon, polysurface, polyether.

2. Keramik

Pembuatan komposit dengan bahan keramik yaitu Keramik dituangkan pada serat yang telah diatur orientasinya dan merupakan matrik yang tahan pada temperatur tinggi. Misalnya :SiC dan SiN yang sampai tahan pada temperatur 1650 0C. 3. Karet

Karet adalah polimer bersistem cross linked yang mempunyai kondisi semi kristalin dibawah temperatur kamar.

4. Matrik logam

Matrik cair dialirkan kesekeliling sistem fiber, yang telah diatur dengan perekatan difusi atau pemanasan.

5. Matrik karbon

Fiber yang direkatkan dengan karbon sehingga terjadi karbonisasi. Pemilihan matrik harus didasarkan pada kemampuan elongisasi saat patah yang lebih besar dibandingkan dengan filler. Selain itu juga perlunya

diperhatikan berat jenis, viskositas, kemampuan membasahi filler, tekanan dan suhu curring, penyusutan dan voids.

Voids (kekosongan) yang terjadi pada matrik sangatlah berbahaya, karena pada bagian tersebut fiber tidak didukung oleh matriks, sedangkan fiber selalu akan mentransfer tegangan ke matriks. Hal seperti ini menjadi penyebab munculnya crack, sehingga komposit akan gagal lebih awal. Kekuatan komposit terkait dengan void adalah berbanding terbalik yaitu semakin banyak void maka komposit semakin rapuh dan apabila sedikit void komposit semakin kuat.

Dalam pembuatan sebuah komposit, matriks berfungsi sebagai pengikat bahan penguat, dan juga sebagai pelindung partikel dari kerusakan oleh faktor lingkungan. Beberapa bahan matriks dapat memberikan sifat-sifat yang diperlukan sebagai keliatan dan ketangguhan.

Matriks polyester paling banyak digunakan terutama untuk aplikasi konstruksi ringan, selain itu harganya murah, resin ini mempunyai karakteristik yang khas yaitu dapat diwarnai, transparan, dapat dibuat kaku dan fleksibel, tahan air, tahan cuaca dan bahan kimia. Polyester dapat digunakan pada suhu kerja mencapai 79 °C atau lebih tergantung partikel resin dan keperluannya (Schwartz, 1984). Keuntungan lain matriks

polyester adalah mudah dikombinasikan dengan serat dan dapat digunakan untuk semua bentuk penguatan plastik.

c. Perlakuan alkali ( NaOH )

Sifat alami serat adalah Hyrophilic, yaitu suka terhadap air berbeda dari polimer yang hidrophilic.Pengaruh perlakuan alkali terhadap sifat permukaan serat alam selulosa telah diteliti dimana kandungan optimum air mampu direduksi sehingga sifat alami hidropholic serat dapat memberikan ikatan interfecial dengan matrik secra optimal.

NaOH merupakan larutan basa yang tergolong mudah larut dalam air dan termasuk basa kuat yang dapat terionisasi dengan sempurna. Menurut teori arrhenius basa adalah zat yang dalam air menghasilkan ion OH negatif dan ion positif. Larutan basa memiliki rasa pahit, dan jika mengenai tangan terasa licin (seperti sabun). Sifat licin terhadap kulit itu disebut sifat kaustik basa.

Salah satu indikator yang digunakan untuk menunjukan kebasaan adalah lakmus merah. Bila lakmus merah dimasukkan ke dalam larutan basa maka berubah menjadi biru.

d. Aspek geometri

1. Pengujian kadar air

Pengujian ini adalah untuk mengetahui jumlah kadar air yang terdapat pada serat rami. Uji ini bertujuan untuk menjaga agar

serat rami tetap terjaga kadar airnya yaitu 10%. Pengujian ini menggunakan alat digital wood moisture contain. Pengujian inimempunyai dua fungsi utama yaitu :

a. Sebagai panduan mengenai proporsi air yang diserap oleh sebuah bahan.

b. Sebagai tes control mengenai keseragaman sebuah produk.

2. Fraksi volume

Jumlah kandungan serat dalam komposit, merupakan hal

yang menjadi perhatian khusus pada komposit berpenguat serat. Untuk memperoleh komposit berkekuatan tinggi, distribusi serat dengan matrik harus merata pada proses pencampuran agar mengurangi timbulnya void. Untuk menghitung fraksi volume, parameter yang harus diketahui adalah berat jenis resin, berat njenis serat, berat komposit dan berat serat. Adapun fraksi volume yang ditentukan dengan persamaan:

Jika selama pembuatan komposit diketahui massa fiber dan matrik, serta density fiber dan matrik, maka fraksi volume dan fraksi massa fiber dapat dihitung dengan persamaan:

dimana :

Wf : fraksi berat serat wf : berat serat wc : berat komposit

ρf : density serat

ρc : density komposit Vf : fraksi volume serat Vm : fraksi volume matrik vf : volume serat

vm : volume matrik

3. Kekuatan Bending

Uji lengkung ( bending test ) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan untuk mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil sambungan las baik di weld metal maupun HAZ. Dalam pemberian beban dan penentuan dimensi mandrel ada beberapa faktor yang harus

diperhatikan, yaitu :

1. Kekuatan tarik ( Tensile Strength )

2. Komposisi kimia dan struktur mikro terutama kandungan Mn dan C.

3. Tegangan luluh ( yield ).

Berdasarkan posisi pengambilan spesimen, uji bending

dibedakan menjadi 2 yaitu transversal bending dan longitudinal bending.

Dimensi balok dapat kita lihat pada gambar 2.7. berikut ini : (Standart ASTM D 790).

Gambar 8. Penampang Uji bending (Standart ASTM D 790)

Pada Gambar 8, dapat diketahui bahwa spesimen komposit fly ash yang diuji mempunyai panjang (L), lebar (B) , dan tebal (H). Pengujian bending pada spesimen ini diperoleh 2 hasil yaitu: kekuatan bending (σb) dan gaya

maksimum yang diberikan kepada spesimen (Fmaks). Nilai kekuatan

bending didapat dari rumus sederhana yang bisa dilihat dari komputerisasi Laboratorium POLSRI Palembang, adalah sebagai berikut :

W

b =

M

bmax =

Maka,

σb

=

Dimana :

Wb = Gaya Berat (N)

σb =Kekuatan Bending (N/mm2)

Mbmax =Momen maksimum (Nmm)

Fmaks = Gaya maksimum (N)

B = Lebar spesimen (mm) H = Tebal spesimen (mm)

H

2

. B

6

F

max

. L

4

M

bmax

W

b

……… (1)

………… .(2)

4. Perpatahan (Fracture) Dasar-dasar Perpatahan

Kegagalan dari bahan teknik hampir selalu tidak diinginkan terjadi karena beberapa alasan seperti membahayakan hidup manusia, kerugian dibidang ekonomi dan gangguan terhadap ketersediaan produk dan jasa. Meskipun penyebab kegagalan dan sifat bahan mungkin diketahui, pencegahan terhadap kegagalan sulit untuk dijamin. Kasus yang sering terjadi adalah pemilihan bahan dan proses yang tidak tepat dan perancangan komponen kurang baik serta penggunaan yang salah. Menjadi tanggung jawab para insinyur untuk mengantisipasi kemungkinan kegagalan dan mencari penyebab pada kegagalan untuk mencegah terjadinya kegagalan lagi (Calliester, 2007).

Patah sederhana didefinisikan sebagai pemisahan sebuah bahan menjadi dua atau lebih potongan sebagai respon dari tegangan statis yang bekerja dan pada temperatur yang relatif rendah terhadap temperatur cairnya. Dua model patah yang mungkin terjadi pada bahan teknik adalah patah liat (ductile fracture) dan patah getas (brittle fracture). Klasifikasi ini didasarkan pada kemampuan bahan mengalami deformasi plastik. Bahan liat (ductile) memperlihatkan deformasi plastik dengan menyerap energi yang besar sebelum patah. Sebaliknya, patah getas hanya memeperlihatkan deformasi plastik yang kecil atau bahkan tidak ada. Setiap proses perpatahan meliputi dua tahap yaitu

pembentukan dan perambatan sebagai respon terhadap tegangan yang diterapkan. Jenis perpatahan sangat tergantung pada mekanisme perambatan retak (Callister, 2007).

PENGARUH UKURAN

FLY ASH

PADA KEKUATAN BENDING

KOMPOSIT RESIN

EPOXY

Oleh:

Yusman Zamzami

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2013

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan data hasil pengujian komposit fly ash, didapat beberapa simpulan sebagai berikut:

1. Pada pengujian bending komposit fly ash diperoleh 2 hasil yaitu kekuatan bending dan gaya maksimum. Setelah diambil nilai rata-rata, komposit pada ukuran butir fly ash 40 mesh diperoleh hasil kekuatan bending sebesar 25 N/mm2, pada ukuran butir 80 mesh diperoleh hasil kekuatan bending sebesar 49,07 N/mm2, pada ukuran butir 120 mesh diperoleh hasil kekuatan bending sebesar 59,26 N/mm2.

2. Sedangkan pada komposit tanpa fly ash (epoxy murni) diperoleh hasil kekuatan bending sebesar 98,15 N/mm2.

3. Semakin kecil ukuran butir fly ash pada komposit maka semakin meningkat kekuatan bending komposit tersebut.

4. Pada pengujian SEM dapat dilihat ikatan antara partikel dan matrik, masih terlihat ada beberapa void pada permukaan patahan komposit yang sudah diuji bending, hal ini dapat menyebabkan kegagalan pada komposit.

B. Saran

Adapun beberapa saran yang ingin disampaikan penulis agar penelitian ini dapat lebih dikembangkan lagi adalah sebagai berikut:

1. Perlu dilakukan pengujian dengan peralatan yang lebih memadai, misalnya ada tabung vakum untuk membuat komposit agar hasil yang diperoleh lebih maksimal.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dilihat cara pengemasan komposit fly ash dengan variasi perlakuan panas (curing).

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Material Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung dan Laboratorium Teknik Mesin Politeknik Universitas Sriwijaya. Adapun kegiatan penelitian yang dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Unila adalah: pembuatan cetakan, pencampuran, dan pemanasan komposit.

B. Bahan yang Digunakan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Resin epoxy dan hardener

Resin epoxy Berfungsi sebagai matrik dalam komposit, sedangkan hardener berfungsi sebagai pengeras komposit.

Dengan data–data spesifikasi epoksi resin yang dipergunakan adalah sebagai berikut:

a. Viskositas pada 25 0C 13.000 + 2.000 mPa .s

b. Nomor Epoksi 22.7 + 0.6 %

c. Ekuivalen Epoksi 189 + 5 g/equiv

d. Nilai Epoksi 0.53 + 0.01 equiv /100g e. Total kandungan klorin < 0.2 %

f. Kandungan klorin hydrolysable < 0.05 %

g. Warna < 1 Gardner

h. Densitas pada 25 0C 1.17 + 0.01 g/cm3 2. Fly ash

Berfungsi sebagai penguat atau sebagai pengisi dalam komposit.

Gambar 10. Fly Ash

Tabel 3. Sifat kimia fly ash Tarahan Provinsi Lampung (Sumber: Hasil Laboratorium PT.Sucofindo)

Analisis Kimia Nilai

SiO2 (%) 61,55

Al2O3 (%) 22,31

Fe2O3 (%) 4,72

CaO (%) 3,39

MgO (%) 0,52

K2O (%) 0,61

Na2O (%) 1,86

MnO2 (%) 0,08

TiO2 (%) 1,53

P2O5 (%) 0,35

SO3 (%) 2,56

Adapun pembahasan komposisi kimia dari fly ash ini dapat dilihat pada BAB IV.

C. Alat yang digunakan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Universal Testing Machine (UTM), digunakan untuk uji bending.

Gambar 11. Alat uji bending

2. Cetakan, digunakan untuk mencetak benda uji

Gambar 12. Cetakan

3. Pengaduk, digunakan untuk mengaduk matrik dan limbah batubara sehingga mempunyai komposisi yang seragam.

4. Timbangan Digital

Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat fly ash sebelum dilakukan pencampuran dalam pembuatan komposit.

Gambar 14. Timbangan digital

5. Amplas, digunakan untuk menghaluskan benda uji.

6. Gergaji, digunakan untuk memotong bahan spesimen.

Gambar 16. Gergaji

7. Grinder, untuk finishing geometri spesimen uji.

Gambar 17. Grinder

Gambar 18. Ayakan

9. Grease/gemuk, untuk menjaga agar bahan spesimen tidak lengket pada cetakan.

D. Prosedur Penelitian

Untuk diagram alir pada penelitian ini ditunjukkan oleh Gambar sebagai berikut:

Gambar 20. Diagram alir penelitian

Kesimpulan dan saran

Selesai Hasil dan Pembahasan Pembuatan cetakan

Analisa data Pembuatan komposit

Pengujian komposit: uji bending dan fhoto SEM Mulai

Persiapan fly ash dan epoxy

Persiapan bahan, alat uji & ukur

Pencampuran 60% epoxy

(30% hardener dan 30%

Prosedur pengujian dimulai dengan pemasangan kelengkapan alat uji bending seperti dudukan, komputerisasi, alat penekan bending dan sebagainya. Adapun alat uji bending yang digunakan adalah hydraulic universal material tester. Pengujian dilanjutkan dengan meletakkan spesimen di tempat alat uji bending setelah itu ditekan tombol start untuk mulai melakukan bending, penekan bending mulai bergerak kebawah sedikit demi sedikit menekan spesimen yang sudah ada di bawahnya, gerakan penekan diberhentikan dengan menekan tombol stop ketika spesimen sudah mengalami patah. Melalui pengujian ini didapat hasil flectional strength (kekuatan bending) dan gaya maksimumnya yang bisa kita lihat melalui komputerisasi yang sudah ada pada alat uji bending tersebut, pengujian ini terus berjalan sampai 12 spesimen komposit yang merupakan variasi dari ukuran butir fly ash yaitu terdiri dari tiga spesimen dengan ukuran butir fly ash 120 mesh, tiga spesimen dengan ukuran butir fly ash 80 mesh, tiga spesimen dengan ukuran butir fly ash 40 mesh, dan tiga spesimen dengan epoxy murni. Data-data hasil dari keseluruhan pengujian dapat dilihat pada Tabel 4, sedangkan data-data hasil pengujian yang dibahas dalam bab ini ditampilkan dalam bentuk grafik.

Metode pelaksanaan penelitian yang dilakukan dibagi menjadi 4 tahapan, yaitu:

1. Pembuatan cetakan spesimen uji

2. Rencana persiapan pencampuran

4. Pengujian dan analisa.

1. Pembuatan cetakan spesimen

Cetakan spesimen uji dibuat dengan ukuran standar pengujian, bahan yang digunakan untuk cetakan ini adalah kaca. Cetakan ini disesuaikan dengan geometri spesimen uji bending ASTM D-790 ”Standart Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating

Materials” dengan dimensi yang disesuaikan, ditunjukan pada Gambar 23.

Dimana :

d=Tebal spesimen (mm) L= Panjang spesimen (mm) b= Lebar spesimen (mm)

Gambar 21. Geometri spesimen uji bending (dalam mm)

100

15

6

b

2. Persiapan pencampuran

a. Persiapan matriks

Pencampuran untuk pembuatan benda uji matriks dilakukan dengan mencampurkan resin epoxy dan hardener (pengeras) dengan komposisi perbandingan 1:1 (30% epoxy dan 30% hardener). Sifat-sifat mekanik resin yang digunakan dalam penelitian ini juga perlu diketahui, oleh sebab itu maka dilakukan pengujian bending.

b. Persiapan penguat (fly ash)

Bahan penguat yang digunakan adalah fly ash, fly ash dihancurkan penggiling dan diayak hingga diperoleh ukuran fly ash berdasarkan diameter yang diinginkan yaitu: 40 mesh, 80 mesh dan 120 mesh. Adapun fly ash ini sebanyak 40%.

3. Pembuatan benda uji

Setelah didapatkan fly ash dengan ukuran partikel (secara ukuran mesh): 40, 80 dan 120, maka fly ash diukur perbandingan massa campurannya, adapun perbandingan campurannya yaitu fly ash 40% dan matriks (resin epoxy) 60% . Secara ukuran dengan satuan gram, dapat dijelaskan bahwa dalam pembuatan satu spesimen komposit yaitu seberat 100 gram (100%) yang terdiri dari 30 gram (30%) resin epoxy +30 gram (30%) hardener + 40 gram (40%) fly ash

Untuk masing-masing jenis ukuran fly ash diatas akan dibuat material uji sebanyak:

a. Tiga buah untuk ukuran partikel fly ash 40 mesh b. Tiga buah untuk ukuran partikel fly ash 80 mesh c. Tiga buah untuk ukuran partikel fly ash 120 mesh d. Tiga buah untuk spesimen tanpa fly ash (epoxy murni)

4. Prosedur pengujian dan hasil analisa

Pelaksanaan pengujian adalah adalah proses uji bending, pengujian bending pada komposit dilakukan untuk mengetahui kekuatan terhadap bending atau kelenturan. Dari pengujian ini akan didapat data beban yang dapat diterima oleh benda uji sebelum terjadi patahan. Adapun metode pengujiannya adalah sebagai berikut:

Gambar 22. Pengujian bending

Prosedur pengujian bending menggunakan three point bending seperti pada Gambar 22. Pengujian dilakukan untuk mendapatkan

kekuatan bending dan gaya maksimum yang terjadi pada komposit partikel.

Sesuai standart ASTM D 790, teori perhitungan kekuatan bending adalah:

σf =

Dimana:

P= Gaya beban maksimum (N) L= Panjang spesimen (mm) b= Lebar spesimen (mm) d=Tebal spesimen (mm)

Rumus lain untuk mencari kekuatan bending adalah sebagai berikut :

W

b =

M

bmax =

3PL 2bd2

H

2

. B

6

F

max

. L

4

……….(1)

………(2) …….. (1)

Maka dengan persamaan yang ada diatas,

σb

=

Dimana:

Wb = Gaya Berat (N)

σb =Kekuatan Bending (N/mm2)

Mbmax =Momen maksimum (Nmm)

Fmaks = Gaya maksimum (N)

B = Lebar spesimen (mm)

M

bmax

W

b

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1 Fly ash ... 7

Gambar 2 Continous fiber composite (Gibson, 1994) ... 17

Gambar 3 Woven fiber composite (Gibson, 1994) ... 18

Gambar 4 Chopped fiber composite(Gibson,1994) ... 18

Gambar 5 Hybrid composite (Gibson, 1994) ... 18

Gambar 6 Particulate Composite ... 19

Gambar 7 Laminated Composites ... 20

Gambar 8 Skema Uji Densitas (Goerge, 2003) ... 31

Gambar 9 Penampang Uji bending (Standart ASTM D 790 ... 32

Gambar 10 Epoxy dan hardener ... 36

Gambar 11 Fly Ash ... 37

Gambar 12 Alat uji bending ... 39

Gambar 13 Cetakan... 39

Gambar 14 Pengaduk ... 39

Gambar 15 Timbangan digital ... 40

Gambar 16 Amplas ... 40

Gambar 17 Gergaji ... 41

Gambar 21 Diagram alir penelitian ... 43

Gambar 22 Geometri spesimen uji bending (dalam mm) ... 45

Gambar 23 Pengujian bending ... 47

Gambar 24 Grafik kekuatan bending ... 54

Gambar 25 Foto SEM fly ash ukuran 120 mesh ... 59

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR TABEL ... ii

DAFTAR GAMBAR ... ii

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan Penelitian ... 5

C. Batasan Masalah ... 5

D. Hipotesa ... 6

E. Sistematika Penulisan ... 6

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Fly Ash ... 7

B. Komposit ... 11

1. Klasifikasi material komposit ... 16

a. Komposit serat ... 16

b. Komposit partikel... 19

c. Komposit lapis ... 19

2. Komposit fly ash ... 21

c. Perlakuan alkali ... 27

d. Aspek geometri ... 27

III. METODELOGI PENELITIAN A. Tempat pengujian... 36

B. Bahan yang digunakan ... 36

C. Alat yang digunakan ... 38

D. Prosedur penelitian... 43

1. Pembuatan cetakan spesim ... 45

2. Persiapan pencampuran ... 46

3. Prosedur pengujian dan hasil analisa ... 47

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Komposisi kimia fly ash ... 50

B. Hasil pengujian bending... 51

C. Foto SEM spesimen ... 58

V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 62

B. Saran ... 63

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR PUSTAKA

ASTM D 790 ” Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials”

Callister, W. D., 2007, Material Science End Engineering An Introduction 7ed, Departemen Of Metallurgical Engineering The University Of Utah, John Willey And Sons,Inc.

Darmansyah, 2010, Evaluasi Sifat Fisik Dan Mekanik Material Komposit Serat/Resin Berbahan Dasar Serat Nata De Coco Dengan Penambahan Nanofiller, Depok, UI.

Damayanti, Retno, 2006, Penelitian Abu Batu bara sebagai Pembenah Tanah : Pengaruh Waktu Inkubasi terhadap Parameter Kualitas Tanah (Derajat Keasaman Tanah (pH-H2O), Mn, Fe, P - Total dan P - Tersedia), Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara, Bandung.

Diharjo, K., Dan Triyono,T., 2000, Buku Pegangan Kulian Material Teknik Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Feldman Dorel, Hartomo, A., J., 1995, Bahan Polimer Konstruksi Bangunan, Pt. Gramedia Pustaka Umum , Jakarta.

Femiana Gapsari dan Putu Hadi Setyarini., 2010, Pengaruh Fraksi Volume Terhadap Kekuatan Tarik Dan Lentur Komposit Resin Berpenguat Serbuk Kayu, Teknik Mesin, Universitas Brawijaya.

Gibson, 1994, Principle Of Composite Material Mechanics, New York; Mc Graw Hill, Inc.

Husin, Andriati Amir, 2005, Pemanfaatan Limbah Untuk Bahan Bangunan, Jakarta.

Ichsanudin, M., 2006, Pemanfaatan dan Pengujian Mekanik Limbah Batubara Sebagai Material Komposit. Universitas Lampung. Bandarlampung.

Jones, M., R., 1975, Mechanics Of Composite Material, Mc Graw Hill. Kogakusha, Ltd.

Kammler, H. K, Beaucage, G., Kohls, D. J., Agashe ,N Llavsky, J., 2005, In Situ Studies Of Nano Particle Growth Dynamics In Premixed Flames.

Kiswiranti, Desi. 2009. Pemanfaatan Serbuk Tempurung Kelapa Sebagai Alternatif Serat Penguat Bahan Friksi Nonasbes pada Pembuatan Kampas Rem Sepeda Motor. Skripsi Teknik FisikaUniversitas Negeri Semarang, Semarang.

Marinda Putri, 2006, Kumpulan Artikel Abu Batubara, http://www.pu.go.id

Ngurah, Ardha, dkk. 2008. Pemanfaatan Abu Terbang PLTU-Suralaya untuk Castable Refractory. www.tekmira.esdm.go.id.

Bandarlampung

Schwartz, M. M., 1984, Composite Material Handbook, Mc Graw Hill, New York.

Surdia, 1992, Pengolahan Bahan Teknik, F.T., Pradnaya Paramitca, Jakarta.

Pratama, 2011, AnalisaI Sifat Mekanik Komposit Bahan Kampas Rem Dengan Penguat Fly Ash Batubara, Makasar

Van Vlack, 2005, Ilmu Dan Teknologi Bahan, Erlangga, Jakarta.

www.stopcobrake.com/en/file/en.pdf/SAEJ661

Yun Fu, Shao., 2008, Effects of particle size, particle/matrix interface adhesion and particle loading on mechanical properties of particulate–polymer composites, Chinese Academy of Sciences, china.

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1 Unsur senyawa kimia dan sifat fisika pada fly ash ... 10

Tabel 2 Analisis kimia fly ash Tarahan Provinsi Lampung ... 11

Tabel 3 Sifat kimia fly ash Tarahan Provinsi Lampung ... 38

Tabel 4 Hasil Pengujian Bending ... 52

Pengaruh Ukuran Fly Ash Pada Kekuatan Bending Komposit

Resin Epoxy

Judul Skripsi :

Nama Mahasiswa : Yusman Zamzami

Nomor Pokok Mahasiswa : 0615021125 Jurusan : Teknik Mesin Fakultas : Teknik

MENYETUJUI

1.

Komisi Pembimbing

Dr.Eng Shirley Savetlana,S.T., M.Met. Dr. Gusri Ahyar Ibrahim, S.T., M.T.

NIP. 19740202199102001 NIP. 197108171998021003

2.

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Harmen Burhanuddin, S.T., M.T. NIP. 19690620 200003 1001

1.

Tim Penguji

Ketua Penguji : Dr. Eng Shirley Savetlana, S.T., M.Met. ………

Anggota Penguji : Dr. Gusri Ahyar Ibrahim, S.T., M.T. ..………..

Penguji Utama :Harnowo Supriadi, S.T., M.T. ………

2.

Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung

Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A. NIP. 196505101993032008

SANWACANA

Assalamu’allaikum Warahmatullahi Wabarakatuh, segala Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan semesta alam, yang telah memberikan rahmat, nikmat, kesehatan karunia dan kelancaran hingga penulis dapat menyelesaikan Studi strata satu diperguruan tinggi Universitas Lampung. Shalawat beriring salam penulis panjantkan kepada kekasih Allah SWT, Baginda Rasullullah Muhammad SAW, yang telah membawa kita dari zaman jahiliyah ke zaman yang terang dengan keislamannya hingga saat ini.

Skripsi dengan judul ” PENGARUH UKURAN FLY ASH PADA KEKUATAN BENDING KOMPOSIT RESIN EPOXY” ini dapat diselesaikan dengan baik

atas bantuan, partisipasi, dan dukungan, serta do’a dari berbagai pihak. Sebagai rasa syukur penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ayah dan Ibuku (amak), terimakasih Ayah, Ibu atas doa dan dukungannya, atas perhatian yang selalu berikan kepadaku, do’a, semangat, dukungan moril, dan materi untuk menyelesaikan Tugas akhir ini, maaf Ayah, Ibu jika saya selama ini kurang maksimal.

2. Abangku (uda) Zulisman, Jamalludin yang selama ini selalu memberikan do’a, dukungan moril, dan materi serta Kakakku (uni) Nurafni yang saat ini berada di Padang. Dan juga Paman (mamak) Muhsinin, Muslim, Mamak Didin, Bibi (etek) Nurjanah dan semua keluarga yang ada di Padang. Terimaksih atas semangat motivasi dan dukungan yang telah kalian berikan kepada penulis

3. Keluarga Nenek Upik di Way Halim Bandarlampung sudah memberikan dukungan yang banyak untuk penulis.

5. Bapak Harmen Burhanuddin, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung atas segala arahan dan motivasinya selama ini.

6. Ibu Dr. Eng Shirley Savetlana,S.T.,M.Met dan Bapak Dr. Gusri Ahyar Ibrahim, S.T.,M.T. selaku pembimbing yang dengan sabar memberikan bimbingan, pengetahuan, saran, serta nasehat selama proses penyelesaian skripsi.

7. Bapak Harnowo Supriyadi, S.T.,M.T. selaku dosen pembahas yang telah memberikan saran dan masukan sebagai penyempurnaan penulisan skripsi ini.

8. Seluruh dosen Jurusan Teknik Mesin atas ilmu yang telah diberikan selama penulis melaksanakan studi, baik materi akademik dan motivasi untuk masa yang akan datang. Tak lupa juga terima kasih kepada staff dan karyawan Gedung H Teknik Mesin Universitas Lampung.

9. Aktifis Dakwah Kampus (ADK) dan Aktifis Dakwah Kampus Permanen (ADKP) Unila, para Ustadz/zah semoga dakwah ini terus diridhoi oleh Allah SWT dan di syurgaNya lah kita berharap dipertemukan kembali. 10.Buat sahabat-sahabatku yang pernah satu kosan Oben, Eko Andika,

Nurhadi, Zaenal, Aan, Waskita.

11.Kepada Agus Setiawan rekan penulis yang selama ini selalu membantu Penulis.

12.Kepada teman-teman MONAM (Mesin 06) lainnya Ahmad Munandar Prio Sudarmo, Bayu Agung Permana, Dea Putri Pintaranata, Prima Kumbara, Rizal Ferdeiansyah, Adhi Nugraha Yoga T, Adi Purnomo, Aditia Triatmaja, Afrino Biantoro, Agung Wijaya, Agus Ferdian Undar K,Agus Setiawan, Alex Setiawan, Alfis Syarif, Andri Saputra, ,Ari Andrew Pane, Arly Prasetyo N, Arman Bastian, Bambang Sulaksana, Bongsu A J Siahaan, Cholyan Perwira, Danan Purna Jaya, Dede Yudo Prasongko, Dhimas Cahyo Wibowo, Dian Fadli, Dian Pramono, Dimas Rilham P, Dody Suharto, Dony Sigit Kuncoro, Edo Trinando, Fauzi Saputra, Firman

Wayan Gede Budi S, Imran Oktariawan, smail, Jonathan Mikeson P, Joni Parizal, Ketut Dewantara, Muhammad Iqbal, Nur Ismanto, Puji Febriansyah, R Panji Satrio W G, Rino Indriyanto, Rosyidi Yusuf, Ryan Muhriyana, Satyan Donier, Setiyo Birowo, Subekti Bagus W, Sulistiyono, Sutrisno, Try Wahyu, Wengky Berlianto, Yoga Kurnia Amran, Yusfiul Hilal, Zaki Okta Zari. Untuk semua teknik mesin 06, jangan pernah lupa dengan almamater, dipatri didalam bilik-bilik jiwa kita “solidrity forever” kebersamaan yang terus ada.

13.Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Lampung.

14.Bapak Idham selaku selaku teknisi di Lab. Biomassa FMIPA Unila yang telah membantu dalam pengambilan data untuk menunjang skripsi ini. 15.Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan, yang telah ikut serta

membantu dalam penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi semua yang membaca dan bagi penulis sendiri.

Bandar Lampung, 6 Mei 2013 Penulis

MOTTO

“

Katakanlah: "jika bapa-bapa, anak-anak, saudara-saudara,

isteri-isteri, kaum keluargamu, harta kekayaan yang kamu usahakan,

perniagaan yang kamu khawatiri kerugiannya, dan tempat tinggal

yang kamu sukai, adalah lebih kamu cintai dari Allah dan Rasul-Nya

dan dari berjihad di jalan-Nya, maka tunggulah sampai Allah

mendatangkan keputusan-Nya". Dan Allah tidak memberi petunjuk

kepada orang-orang yang fasik

”

(QS. At Taubah : 24)

“

Sebaik-baik manusia adalah bermanfaat banyak untuk orang lain

”

(Al

–

Hadist)

“Keimanan yang mendalam

kepada Allah SWT yang diaplikasikan

dalam kehidupan sehari-hari ditambah dengan kerja keras, itulah

kunci sukses dunia akhirat”

SKRIPSI INI DIBUAT SENDIRI OLEH PENULIS DAN BUKAN HASIL PLAGIAT SEBAGAIMANA DIATUR DALAM PASAL 27 PERATURAN AKADAEMIK UNIVERSITAS LAMPUNG DENGAN SURAT KEPUTUSAN REKTOR No.3187/H26/DT/2010.

YANG MEMBUAT PERNYATAAN

Yusman Zamzami 0615021125

Dengan kerendahan hati dan

mengharap ridho Ilahi Robbi

ku persembahkan skripsiku ini untuk :

Keluargaku Tercinta

Dan

SANWACANA

Assalamu’allaikum Warahmatullahi Wabarakatuh, segala Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan semesta alam, yang telah memberikan rahmat, nikmat, kesehatan karunia dan kelancaran hingga penulis dapat menyelesaikan Studi strata satu diperguruan tinggi Universitas Lampung. Shalawat beriring salam penulis panjantkan kepada kekasih Allah SWT, Baginda Rasullullah Muhammad SAW, yang telah membawa kita dari zaman jahiliyah ke zaman yang terang dengan keislamannya hingga saat ini.

Skripsi dengan judul ” PENGARUH UKURAN FLY ASH PADA KEKUATAN BENDING KOMPOSIT RESIN EPOXY” ini dapat diselesaikan dengan baik

atas bantuan, partisipasi, dan dukungan, serta do’a dari berbagai pihak. Sebagai rasa syukur penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ayah dan Ibuku (amak), terimakasih Ayah, Ibu atas doa dan dukungannya, atas perhatian yang selalu berikan kepadaku, do’a, semangat, dukungan moril, dan materi untuk menyelesaikan Tugas akhir ini, maaf Ayah, Ibu jika saya selama ini kurang maksimal.

2. Abangku (uda) Zulisman, Jamalludin yang selama ini selalu memberikan

do’a, dukungan moril, dan materi serta Kakakku (uni) Nurafni yang saat ini berada di Padang. Dan juga Paman (mamak) Muhsinin, Muslim, Mamak Didin, Bibi (etek) Nurjanah dan semua keluarga yang ada di Padang. Terimaksih atas semangat motivasi dan dukungan yang telah kalian berikan kepada penulis

3. Keluarga Nenek Upik di Way Halim Bandarlampung sudah memberikan dukungan yang banyak untuk penulis.

4. Ibu Dr. Ir. Lusmelia Afriani, DEA. selaku dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung.

5. Bapak Harmen Burhanuddin, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung atas segala arahan dan motivasinya selama ini.

6. Ibu Dr. Eng Shirley Savetlana,S.T.,M.Met dan Bapak Dr. Gusri Ahyar Ibrahim, S.T.,M.T. selaku pembimbing yang dengan sabar memberikan bimbingan, pengetahuan, saran, serta nasehat selama proses penyelesaian skripsi.

7. Bapak Harnowo Supriyadi, S.T.,M.T. selaku dosen pembahas yang telah memberikan saran dan masukan sebagai penyempurnaan penulisan skripsi ini.

8. Seluruh dosen Jurusan Teknik Mesin atas ilmu yang telah diberikan selama penulis melaksanakan studi, baik materi akademik dan motivasi untuk masa yang akan datang. Tak lupa juga terima kasih kepada staff dan karyawan Gedung H Teknik Mesin Universitas Lampung.

9. Aktifis Dakwah Kampus (ADK) dan Aktifis Dakwah Kampus Permanen (ADKP) Unila, para Ustadz/zah semoga dakwah ini terus diridhoi oleh Allah SWT dan di syurgaNya lah kita berharap dipertemukan kembali. 10.Buat sahabat-sahabatku yang pernah satu kosan Oben, Eko Andika,

Nurhadi, Zaenal, Aan, Waskita.

11.Kepada Agus Setiawan rekan penulis yang selama ini selalu membantu Penulis.

12.Kepada teman-teman MONAM (Mesin 06) lainnya Ahmad Munandar Prio Sudarmo, Bayu Agung Permana, Dea Putri Pintaranata, Prima Kumbara, Rizal Ferdeiansyah, Adhi Nugraha Yoga T, Adi Purnomo, Aditia Triatmaja, Afrino Biantoro, Agung Wijaya, Agus Ferdian Undar K,Agus Setiawan, Alex Setiawan, Alfis Syarif, Andri Saputra, ,Ari Andrew Pane, Arly Prasetyo N, Arman Bastian, Bambang Sulaksana, Bongsu A J Siahaan, Cholyan Perwira, Danan Purna Jaya, Dede Yudo Prasongko, Dhimas Cahyo Wibowo, Dian Fadli, Dian Pramono, Dimas Rilham P, Dody Suharto, Dony Sigit Kuncoro, Edo Trinando, Fauzi Saputra, Firman

Gultom, Gians Aditya Gumelar, Habib Eko Haryanto, Hadi Prayitno, Hanief Ari Wijaya, Hendy Arifin, Heru Dwi Putra, I Kadek Sudana, I Wayan Gede Budi S, Imran Oktariawan, smail, Jonathan Mikeson P, Joni Parizal, Ketut Dewantara, Muhammad Iqbal, Nur Ismanto, Puji Febriansyah, R Panji Satrio W G, Rino Indriyanto, Rosyidi Yusuf, Ryan Muhriyana, Satyan Donier, Setiyo Birowo, Subekti Bagus W, Sulistiyono, Sutrisno, Try Wahyu, Wengky Berlianto, Yoga Kurnia Amran, Yusfiul Hilal, Zaki Okta Zari. Untuk semua teknik mesin 06, jangan pernah lupa dengan almamater, dipatri didalam bilik-bilik jiwa kita “solidrity forever”

kebersamaan yang terus ada.

13.Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Lampung.

14.Bapak Idham selaku selaku teknisi di Lab. Biomassa FMIPA Unila yang telah membantu dalam pengambilan data untuk menunjang skripsi ini. 15.Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan, yang telah ikut serta

membantu dalam penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi semua yang membaca dan bagi penulis sendiri.

Bandar Lampung, 6 Mei 2013

Penulis

MOTTO

“

Katakanlah: "jika bapa-bapa, anak-anak, saudara-saudara,

isteri-isteri, kaum keluargamu, harta kekayaan yang kamu usahakan,

perniagaan yang kamu khawatiri kerugiannya, dan tempat tinggal

yang kamu sukai, adalah lebih kamu cintai dari Allah dan Rasul-Nya

dan dari berjihad di jalan-Nya, maka tunggulah sampai Allah

mendatangkan keputusan-Nya". Dan Allah tidak memberi petunjuk

kepada orang-orang yang fasik

”

(QS. At Taubah : 24)

“

Sebaik-baik manusia adalah bermanfaat banyak untuk orang lain

”

(Al – Hadist)

“Keimanan yang mendalam

kepada Allah SWT yang diaplikasikan

dalam kehidupan sehari-hari ditambah dengan kerja keras, itulah

kunci sukses dunia akhirat”

(Yusman Zamzami)

PERNYATAAN PENULIS

SKRIPSI INI DIBUAT SENDIRI OLEH PENULIS DAN BUKAN HASIL

PLAGIAT SEBAGAIMANA DIATUR DALAM PASAL 27 PERATURAN

AKADAEMIK UNIVERSITAS LAMPUNG DENGAN SURAT KEPUTUSAN

REKTOR No.3187/H26/DT/2010.

YANG MEMBUAT PERNYATAAN

Yusman Zamzami 0615021125

Dengan kerendahan hati dan

mengharap ridho Ilahi Robbi

ku persembahkan skripsiku ini untuk :

Keluargaku Tercinta

Dan