BIDANG TEKNIK PRODUKSI PEMBENTUKAN MATERIAL PENGARUH WAKTU PENGADUKAN TERHADAP SIFAT MEKANIK KOMPOSIT BATA RINGAN FOAM SERAT TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN PENEKANAN.
TUGAS AKHIR
BIDANG TEKNIK PRODUKSI PEMBENTUKAN MATERIAL
PENGARUH WAKTU PENGADUKAN TERHADAP SIFAT
MEKANIK KOMPOSIT BATA RINGAN FOAM SERAT TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN PENEKANAN
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Menyelesaikan
Pendidikan Tahap Sarjana
Oleh :
MOHAMMAD IQBAL
BP: 0810912068
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2012
DAFTAR ISI
PENETAPAN TUGAS AKHIR
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK ......................................................................................................
i
KATA PENGANTAR ....................................................................................
ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
iv
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
viii
DAFTAR NOTASI .........................................................................................
xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ........................................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian ....................................................................................
2
1.3. Manfaat Penelitian ..................................................................................
2
1.4. Batasan Masalah .....................................................................................
2
1.5. Sistematika Penulisan .............................................................................
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Tentang Material Komposit ......................................................
4
2.1.1 Pengertian Material Komposit ........................................................
4
2.1.2 Klasifikasi Komposit ......................................................................
5
2.1.3 Unsur Penyusun Komposit .............................................................
9
2.2. Tinjauan tentang Serat.............................................................................
10
2.2.1 Serat Alam (Natural Fiber) ............................................................
10
2.2.2 Jenis-jenis Serat Alam ....................................................................
11
iv
2.3
2.4
Tinjauan tentang Bahan Baku Bata Foam ...............................................
13
2.3.1 Semen .............................................................................................
13
2.3.2 Agregat ...........................................................................................
15
2.3.3 Tandan Kosong Kelapa Sawit ........................................................
16
2.3.4 Foam Agent .....................................................................................
17
Produk Bata Ringan ................................................................................
18
2.4.1 Bata Ringan AAC (Autoclaved Aerated Concrete) ........................
18
2.4.2 Bata Ringan Foam ..........................................................................
19
BAB III
METODOLOGI
3.1. Skema Penelitian ....................................................................................
21
3.2. Alat dan Bahan ........................................................................................
22
3.2.1 Peralatan Penelitian ...................................................................
22
3.2.2 Bahan Penelitian........................................................................
27
3.3. Prosedur Pembuatan Produk ....................................................................
28
3.3.1 Penyiapan Serat .........................................................................
28
3.3.2 Pembuatan Bata Foam ..............................................................
29
3.3.3 Penyiapan Spesimen Uji ...........................................................
33
3.4. Pengujian Bata Foam...............................................................................
35
3.4.1 Pengujian Flexure .....................................................................
35
3.4.2 Uji Tekan ...................................................................................
37
3.4.3 Pengujian Mositure Absorption ................................................
37
3.4.4 Pengujian Volume Porositas Bata Foam...................................
37
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil dan Pembahasan Pengujian Flexure ..............................................
38
4.2. Hasil dan Pembahasan Pengujian Tekan ................................................
42
4.3. Hasil dan Pembahasan Pengujian Moisture Absorption .........................
45
4.4. Hasil dan Pembahasan Pengujian Persentase Volume Porositas ............
47
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan .............................................................................................
50
v
5.2. Saran .......................................................................................................
50
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A : Foto Spesimen Pengujian
LAMPIRAN B : Grafik Tegangan-Regangan Pengujian Flexure
LAMPIRAN C : Grafik Tegangan-Regangan Pengujian Tekan
LAMPIRAN D : Grafik Moisture Absorbtion
LAMPIRAN E : Data Hasil Penelitian Bata Ringan Foam Sebelumnya
vi
ABSTRAK
Sekarang ini telah banyak penelitian mengenai pembuatan bata ringan,
salah satunya yaitu menggunakan foam. Zat ini akan menghasilkan bata beton
namun dengan komposisi separuh dari yang seharusnya. Karena zat ini akan
melipat gandakan volume hingga dua kali lipat. Walaupun demikian, nilai
kekuatan fisik yang dimilikinya tidak menurun dan bahkan melebihi bata
konvensional.
Dalam pembuatan bata ringan ini memanfaatkan penggunaan serat alam
sebagai penguat, yaitu berupa serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS).
Penggunaan serat TKKS ini juga bertujuan untuk menggantikan penggunaan
pasir. Komposisi serat yang digunakan sebagai pengganti pasir yaitu sebesar
50% dari total komposisi. Pada penelitian ini dilakukan empat variasi waktu
pengadukan komposisi bata ringan foam untuk melihat pengaruhnya terhadap
kekuatan bata ringan foam tersebut . Adapun variasi waktu pengadukan yang
digunakan, yaitu 5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Proses pencetakan
dilakukan dengan proses cetak tekan, yaitu dengan memberikan beban sebesar 12
kg ketika proses pencetakan.
Dari hasil pengujian didapatkan besarnya kekuatan lentur (flexure
strenght) tertinggi, yaitu pada variasi waktu pengadukan 10 menit (0,110 MPa),
sedikit lebih rendah dibandingkan bata ringan komersil (0,144 MPa). Kekuatan
tekan (compressive strength) tertinggi, yaitu pada variasi pengadukan 10 menit
(1,494 MPa), lebih tinggi dibandingkan bata ringan komersil (1,362 MPa). Kadar
air terendah terdapat pada variasi waktu pengadukan 10 menit, sedikit di atas
kadar air bata ringan komersil. Untuk pengujian persentase volume porositas,
persentase tertinggi terdapat pada variasi waktu pengadukan 20 menit (65,10 %),
sedangkan pada bata komersil persentasenya sebesar 60,68 %.
Kata Kunci
: Bata ringan foam, serat TKKS, kekuatan flexure, kekuatan tekan,
kadar air, volume porositas
i
BIDANG TEKNIK PRODUKSI PEMBENTUKAN MATERIAL
PENGARUH WAKTU PENGADUKAN TERHADAP SIFAT
MEKANIK KOMPOSIT BATA RINGAN FOAM SERAT TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN PENEKANAN
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Menyelesaikan
Pendidikan Tahap Sarjana
Oleh :
MOHAMMAD IQBAL
BP: 0810912068
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2012
DAFTAR ISI
PENETAPAN TUGAS AKHIR
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK ......................................................................................................
i
KATA PENGANTAR ....................................................................................
ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
iv
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
viii
DAFTAR NOTASI .........................................................................................
xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ........................................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian ....................................................................................
2
1.3. Manfaat Penelitian ..................................................................................
2
1.4. Batasan Masalah .....................................................................................
2
1.5. Sistematika Penulisan .............................................................................
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Tentang Material Komposit ......................................................
4
2.1.1 Pengertian Material Komposit ........................................................
4
2.1.2 Klasifikasi Komposit ......................................................................
5
2.1.3 Unsur Penyusun Komposit .............................................................
9
2.2. Tinjauan tentang Serat.............................................................................
10
2.2.1 Serat Alam (Natural Fiber) ............................................................
10
2.2.2 Jenis-jenis Serat Alam ....................................................................
11
iv
2.3
2.4
Tinjauan tentang Bahan Baku Bata Foam ...............................................
13
2.3.1 Semen .............................................................................................
13
2.3.2 Agregat ...........................................................................................
15
2.3.3 Tandan Kosong Kelapa Sawit ........................................................
16
2.3.4 Foam Agent .....................................................................................
17
Produk Bata Ringan ................................................................................
18
2.4.1 Bata Ringan AAC (Autoclaved Aerated Concrete) ........................
18
2.4.2 Bata Ringan Foam ..........................................................................
19
BAB III
METODOLOGI
3.1. Skema Penelitian ....................................................................................
21
3.2. Alat dan Bahan ........................................................................................
22
3.2.1 Peralatan Penelitian ...................................................................
22
3.2.2 Bahan Penelitian........................................................................
27
3.3. Prosedur Pembuatan Produk ....................................................................
28
3.3.1 Penyiapan Serat .........................................................................
28
3.3.2 Pembuatan Bata Foam ..............................................................
29
3.3.3 Penyiapan Spesimen Uji ...........................................................
33
3.4. Pengujian Bata Foam...............................................................................
35
3.4.1 Pengujian Flexure .....................................................................
35
3.4.2 Uji Tekan ...................................................................................
37
3.4.3 Pengujian Mositure Absorption ................................................
37
3.4.4 Pengujian Volume Porositas Bata Foam...................................
37
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil dan Pembahasan Pengujian Flexure ..............................................
38
4.2. Hasil dan Pembahasan Pengujian Tekan ................................................
42
4.3. Hasil dan Pembahasan Pengujian Moisture Absorption .........................
45
4.4. Hasil dan Pembahasan Pengujian Persentase Volume Porositas ............
47
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan .............................................................................................
50
v
5.2. Saran .......................................................................................................
50
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A : Foto Spesimen Pengujian
LAMPIRAN B : Grafik Tegangan-Regangan Pengujian Flexure
LAMPIRAN C : Grafik Tegangan-Regangan Pengujian Tekan
LAMPIRAN D : Grafik Moisture Absorbtion
LAMPIRAN E : Data Hasil Penelitian Bata Ringan Foam Sebelumnya
vi
ABSTRAK
Sekarang ini telah banyak penelitian mengenai pembuatan bata ringan,
salah satunya yaitu menggunakan foam. Zat ini akan menghasilkan bata beton
namun dengan komposisi separuh dari yang seharusnya. Karena zat ini akan
melipat gandakan volume hingga dua kali lipat. Walaupun demikian, nilai
kekuatan fisik yang dimilikinya tidak menurun dan bahkan melebihi bata
konvensional.
Dalam pembuatan bata ringan ini memanfaatkan penggunaan serat alam
sebagai penguat, yaitu berupa serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS).
Penggunaan serat TKKS ini juga bertujuan untuk menggantikan penggunaan
pasir. Komposisi serat yang digunakan sebagai pengganti pasir yaitu sebesar
50% dari total komposisi. Pada penelitian ini dilakukan empat variasi waktu
pengadukan komposisi bata ringan foam untuk melihat pengaruhnya terhadap
kekuatan bata ringan foam tersebut . Adapun variasi waktu pengadukan yang
digunakan, yaitu 5 menit, 10 menit, 15 menit dan 20 menit. Proses pencetakan
dilakukan dengan proses cetak tekan, yaitu dengan memberikan beban sebesar 12
kg ketika proses pencetakan.
Dari hasil pengujian didapatkan besarnya kekuatan lentur (flexure
strenght) tertinggi, yaitu pada variasi waktu pengadukan 10 menit (0,110 MPa),
sedikit lebih rendah dibandingkan bata ringan komersil (0,144 MPa). Kekuatan
tekan (compressive strength) tertinggi, yaitu pada variasi pengadukan 10 menit
(1,494 MPa), lebih tinggi dibandingkan bata ringan komersil (1,362 MPa). Kadar
air terendah terdapat pada variasi waktu pengadukan 10 menit, sedikit di atas
kadar air bata ringan komersil. Untuk pengujian persentase volume porositas,
persentase tertinggi terdapat pada variasi waktu pengadukan 20 menit (65,10 %),
sedangkan pada bata komersil persentasenya sebesar 60,68 %.
Kata Kunci
: Bata ringan foam, serat TKKS, kekuatan flexure, kekuatan tekan,
kadar air, volume porositas
i