Uji Coba Dan Analisa Struktur Speed Bump Bahan Concrete Foam Diperkuat Batang Polymeric Foam Yang Digunakan Untuk Pembangkit Daya Listrik Chapter III V
51
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu
3.1.1. Tempat
Pelaksanaan kegiatan penelitian ini dapat dilihat dengan terperinci pada Tabel
3.1.
Tabel 3.1 Lokasi dan aktivitas penelitian
No.
Kegiatan
Kegiatan
Lokasi Penelitian
1.
Pengolahan serat
Lab. IFRC Unit 4
Pencetakan Speed Bump
2.
Pengujian
Lab. IFRC Unit 3
Pengujian menggunakan alat uji
impak jatuh bebas dan uji lindas
3.1.2. Waktu
Waktu pelaksanaan penelitian ini direncanakan selama 6 bulan dimulai bulan
November.
3.2. Desain Speed Bump
Penelitian ini mengelompokkan dua jenis Speed Bump yang akan diteliti yaitu
Speed Bump yang diperuntukkan di jalan tol yang menghasilkan listrik dan di jalan
raya golongan IIIC.
Perancangan Speed Bump yang menghasilkan listrik difungsikan untuk
membuka pintu tol kota Medan, oleh karena itu peneliti ingin menganalisa struktur
Speed Bump. Gambar 3.1 (a-f) menunjukkan Sketsa 2D dan Gambar 3.2 3D
AutoCAD sistem mekanik Speed Bump pembuka pintu tol kota Medan.
Universitas Sumatera Utara
52
(a)
(b)
Gambar 3.1 Sketsa sistem mekanik kedua (a) Pandangan Depan (b) Pandangan
belakang (c) Pandangan kiri (d) Pandangan kanan (e) Pandangan atas (f) Pandangan
bawah
Universitas Sumatera Utara
53
(c)
(d)
Gambar 3.1 (Lanjutan)
Universitas Sumatera Utara
54
(e)
(f)
Gambar 3.1 (Lanjutan)
Universitas Sumatera Utara
55
(a)
(b)
Gambar 3.2 Model 3D Speed Bump (a) pandangan depan (b) pandangan kanan
Universitas Sumatera Utara
56
Speed Bump penghasil listrik menggunakan sistem mekanik pada Gambar 3.1
telah diproduksi di Lab. IFRC Departermen Teknik Mesin FT, USU. Foto alat
ditunjukkan pada Gambar 3.3.
(a)
(b)
Gambar 3.3 Sistem mekanik Speed Bump (a) pandangan depan (b) pandangan atas (c)
pandangan kanan.
Universitas Sumatera Utara
57
(c)
Gambar 3.3 (Lanjutan)
Seperti diperlihatkan pada Gambar 3.3, Speed Bump ditempatkan di atas
dudukan sistem mekanik dan pada saat dilindas dudukannya akan turun dari
permukaan jalan. Gambar 3.4 menunjukkan ilustrasi Speed Bump di jalan Tol.
Gambar 3.4 ilustrasi Speed Bump saat dilindas ban.
Universitas Sumatera Utara
58
3.2.1. Model Speed Bump penghasil listrik jalan tol
a. Model Speed Bump penghasil listrik tipe 1
Keputusan Mentri Perhubungan KM 3 tahun 1994, sudut Speed Bump
(sebesar 15° dan tinggi Speed Bump tidak lebih dari 50 mm, seperti diperlihatkan
pada Gambar 3.5
Gambar 3.5 Aturan Keputusan Mentri Perhubungan
Perencanaan model Speed Bump di jalan Tol, merujuk pada sistem mekanik
pembangkit listrik [5], dengan panjang (l) sebesar 450 mm, lebar (w) sebesar 200 mm
dan sudut kemiringan ˚, tinggi Speed Bump untuk di jalan Tol dapat dihitung
dengan:
Tan 15˚=
t
………………………….(3.1)
(w / 2)
t 225 tan 15
t 58,5 mm
Dari persamaan di atas diperoleh tinggi Speed Bump (t) sebesar 58.5 mm,
model perencanaan Speed Bump di jalan Tol dapat dilihat pada gambar 3.6
Universitas Sumatera Utara
59
(a)
(b)
Gambar 3.6. Model Perencanaan Speed Bump di jalan Tol tipe 1 (a) model
sketsa 2D (b) model sketsa 3D
b. Model Speed Bump di jalan Tol tipe 2
Model speed bump tipe 2 ditunjukkan pada Gambar 3.7, dimana l = 450 mm
dan t = 400 mm dengan ukuran l dan t tersebut sudut kemiringan speed bump
˚
Gambar 3.7. Model Perencanaan Speed Bump di jalan Tol tipe 2 model sketsa
2D
Model 3D Speed Bump tipe 2 ditunjukkan pada Gambar 3.8
Universitas Sumatera Utara
60
Gambar 3.8. Model Perencanaan Speed Bump di jalan Tol Sketsa model 3D
3.2.2.
Model Speed Bump Untuk Di Jalan Raya
Model Speed Bump di jalan raya kelompok IIIC dengan rongga dan
diperkuat batang polimerik masing-masing berjumlah 1 dan 2 batang yang
berdiameter 1,2 dan 3 inci. Model berongga tanpa diperkuat batang polimerik sudah
diteliti sebelumnya.
1. Speed Bump dengan Single Bar Polymeric Foam
Desain Speed Bump dengan variasi dimensi Single Bar Polymeric Foam 1, 2
dan 3 Inci dapat dilihat pada gambar 3.9 a-c sebagai berikut:
(a)
(b)
Gambar 3.9. Desain Speed Bump dengan single bar Polymeric Foam (a) 1 inci
(b) 2 inci (c) 3 inci
Universitas Sumatera Utara
61
(c)
Gambar 3.9. Lanjutan
5. Speed Bump dengan Double Bar Polymeric Foam
Desain Speed Bump dengan variasi dimensi double bar polymeric Foam 1, 2 dan 3
Inci dapat dilihat pada gambar 3.10 sebagai berikut:
(a)
(b)
Gambar 3.10. Pandangan Depan Speed Bump dengan Double bar Polymeric
Foam (a) 1 Inci (b) 2 inci (c) 3 inci
Universitas Sumatera Utara
62
(c)
Gambar 3.10. Lanjutan
3.3.
Peralatan dan Bahan
3.3.1. Peralatan
Peralatan yang digunakan selama proses pembuatan spesimen adalah sebagai
berikut:
1. Gunting
Gunting digunakan untuk memperkecil ukuran serat TKKS. Gambar gunting
dapat dilihat pada gambar 3.11.
Gambar 3.11. Gunting
Universitas Sumatera Utara
63
2. Ayakan
Ayakan digunakan untuk menyaring pasir dan serat TKKS. Pasir dan serat
TKKS yang digunakan adalah yang telah melewati tahap pengayakan. Gambar dari
ayakan dapat dilihat pada gambar 3.12.
Gambar 3.12. Ayakan
3. Ember plastik
Ember plastik berfungsi sebagai wadah perendaman TKKS pada saat
mengilangkan asam lemak dengan menggunakan air dan NaOH. Ember plastik yang
digunakan dapat dilihat pada gambar 3.13.
Gambar 3.13. Ember plastik
Universitas Sumatera Utara
64
4. Cetakan
Cetakan terbuat dari papan kayu dan triplek. Cetakan yang dibuat berukuran
panjang 400 mm, lebar 200 mm dan tinggi 150 mm untuk dijalan raya dan panjang
450 mm, lebar 400 mm, dan tinggi 40 mm untuk dijalan tol. Cetakan yang digunakan
dapat dilihat pada gambar 3.14.
(a)
(b)
Gambar 3.14. Cetakan (a) dijalan raya (b) dijalan tol
5. Timbangan
Timbangan berfungsi untuk mengukur berat bahan penyusun yang akan
digunakan sebagai campuran pembuat speed bump dan perubahan berat dari spesimen
uji speed bump selama 28 hari. Timbangan yang digunakan seperti pada gambar 3.15.
Gambar 3.15. Timbangan
Universitas Sumatera Utara
65
6. Sendok semen
Sendok semen berfungsi sebagai pengaduk bahan campuran dari beton ringan.
Gambar untuk sendok semen dapat dilihat pada Gambar 3.16.
Gambar 3.16. Sendok semen
7. Oli
Oli berfungsi sebagai bahan pelapis antara cetakan dengan campuran dari
bahan–bahan
pembuatan
beton
ringan
dimana
juga
untuk
mempermudah
mengeluarkan spesimen uji Speed Bump dari cetakan. Oli yang digunakan seperti
pada gambar 3.17.
Gambar 3.17. Oli
Universitas Sumatera Utara
66
8. Mesin Penghalus Serat
Mesin penghalus serat digunakan untuk menghaluskan serat TKKS menjadi
berukuran 0,5–1 cm. Gambar dari mesin penghalus serat dapat dilihat pada gambar
3.18 di bawah ini.
Gambar 3.18. Mesin penghalus serat
Spesifikasi mesin penghalus serat dapat dilihat pada Tabel 3.2
Tabel 3.2. Spesifikasi mesin penghalus serat
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Spesifikasi
Jenis Motor Listrik
Daya Keluaran
Frekuensi
Voltage
Arus Listrik
Putaran Mesin
Fase
Suhu Operasi
Satuan
HP/kW
Hz
V
A
Rpm
o
C
Besaran
Induksi
1 / 0,75
50
220
8
1450
1
60
Universitas Sumatera Utara
67
9. Sarung Tangan Karet
Sarung tangan plastik berfungsi sebagai pelindung tangan. Sarung tangan plastik
yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.19.
Gambar 3.19. Sarung tangan karet
10. Mesin Pengaduk.
Mesin pengaduk (Gambar 3.20) berfungsi mengaduk material komposit yang
terdiri dari mortar (semen, pasir, air), serat TKKS dan bahan pengembang agar
tercampur secara merata.
Gambar 3.20. Mesin pengaduk
Universitas Sumatera Utara
68
Spesifikasi mesin pengaduk dapat dilihat pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3. Spesifikasi mesin pengaduk semen
No.
1.
2.
3.
Spesifikasi
Jenis Motor Listrik
Daya Keluaran
Frekuensi
Satuan
4.
5.
6.
7
8.
9.
10
Arus Listrik
Putaran Mesin
Fase
Puli
Gear box
Transmisi gear
Putaran akhir
A
Rpm
HP/kW
Hz
Speed
Rpm
Besaran
Induksi
1 / 0,75
75
8
2834
3
1 : 0,5
1:70
1
75
3.3.2. Bahan
3.3.2.1. Bahan Yang Digunakan Dalam Pembuatan Spesimen Concrete Foam
Bahan yang digunakan dalam pembuatan spesimen beton ringan (concrete
foam) adalah sebagai berikut:
1. Semen
Fungsi utama dari semen adalah untuk mengikat partikel agregat yang
terpisah sehingga menjadi satu kesatuan, faktor semen sangatlah mempengaruhi
karakteristik campuran mortar. Kandungan semen hidraulis yang tinggi akan
memberikan banyak keuntungan, antara lain dapat membuat campuran mortar
menjadi lebih kuat, lebih padat, lebih tahan air, lebih cepat mengeras, dan juga
memberikan rekatan yang lebih baik. Kerugiannya adalah dengan cepatnya campuran
Universitas Sumatera Utara
69
mortar mengeras, maka dapat menyebabkan susut kering yang lebih tinggi pula.
Mortar dengan kandungan hidrulik rendah akan lebih lemah dan mudah dalam
pergerakan. Semen yang digunakan diperlihatkan pada gambar 3.21.
Gambar 3.21. Semen
2. Air
Air berfungsi sebagai matriks pengikat antara semen dan agregat. Umumnya
semen membutuhkan air sebanyak 3/10 dari beratnya. Tetapi beton dengan
perbandingan air dan semennya seperti ini memeliki sifat yang sangat keras.
Perbandingan semen dan air akan sangat mempengaruhi dari kualitas beton tersebut.
Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahanbahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik, atau
bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton.
Air pada penelitian ini juga digunakan sebagai bahan untuk membersihkan
TKKS dari material-material yang tidak diinginkan. Kotoran yang mungkin ada pada
TKKS adalah jamur, pasir, debu dan tanah.
Universitas Sumatera Utara
70
3. Pasir
Pasir merupakan jenis agregat alam. Agregat utamanya digunakan untuk
mengisi bagian terbesar dari beton yang mana mengisi 75% bagian dari beton.
Semakin besarnya ukuran agregat yang digunakan maka akan semakin mengurangi
jumlah semen yang digunakan. Hal ini juga akan mengurangi panas yang timbul pada
saat pencampuran air dan hubungan antara thermal stresses dan shrinkage cracks.
Umumnya untuk beton dengan kekuatan lebih dari 20 MPa ukuran agregatnya lebih
dari 40mm dan untuk kekuatan diantara 30 MPa agregat yang digunakan berukuran
20mm. Adapun pasir yang digunakan diperlihatkan pada gambar 3.22.
Gambar 3.22. Pasir
4. Bahan pengembang
Bahan pengembang berfungsi sebagai bahan untuk menghasilkan busa agar
material komposit mengalami pengembangan volume. Bahan pengembang yang
digunakan ditunjukkan pada gambar 3.23.
Universitas Sumatera Utara
71
Gambar 3.23. Bahan pengembang
5. Serat tandan kosong kelapa sawit
Serat tandan kosong kelapa sawit berfungsi sebagai penguat matriks komposit
diperoleh dari hasil pengolahan tandan kosong kelapa sawit yang diolah menjadi serat
berdasarkan proses–proses tertentu. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) yang
digunakan adalah bahan yang memiliki nilai ekonomi yang rendah. TKKS ini
biasanya dibuang saja agar dapat berfermentasi dan menjadi pupuk. TKKS ini banyak
ditemukan didaerah Sumatera Utara. Serat TKKS yang digunakan dalam proses
pembuatan Speed Bump diperlihatkan pada gambar 3.24.
Gambar 3.24. Serat TKKS
Serat TKKS diperoleh dari hasil pengolahan tandan kosong kelapa sawit
dengan beberapa tahapan proses. Tahapan tersebut adalah:
Universitas Sumatera Utara
72
1. Perendaman TKKS dalam air yang mengandung larutan NaOH 1% selama 24 jam.
2. Pencucian dengan air bersih.
3. Pengeringan dengan cara menjemur serat ini pada sinar matahari selama ±3 hari
atau dapat juga menggunakan mesin pengering.
4. Pencacahan serat menjadi bagian-bagian kecil (2cm s.d. 5cm).
5. Penghalusan serat dengan menggunakan mesin penghalus serat. Mesin penghalus
serat TKKS diperlihatkan pada gambar 3.20.
3.3.2.2. Bahan Yang Digunakan Dalam Pembuatan Spesimen Polymeric Foam
Bahan komposit Polymeric Foam terdiri dari Polyester resin tak jenuh dan
Blowing Agent. Blowing Agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah; polyol
dan isocyanate. Sementara untuk mempercepat proses polimerisasi digunakan katalis
jenis methyl ethil keton perokside (MEKPO).
1. Polyester resin tak jenuh (BQTN 157-EX)
Polyester resin BQTN 157-EX merupakan polimer kondensat yang terbentuk
berdasarkan reaksi antara polyol yang merupakan organik gabungan dengan alkohol
multiple atau gugus fungsi hidroksi, dan polycarboxylic, yang mengandung ikatan
ganda. Tipikal jenis polyol yang digunakan adalah glycol, seperti ethylene glycol.
Sementara asam polycarboxylic yang digunakan adalah asam phthalic dan asam
maleic. Adapun jenis Polyester resin yang digunakan dalam penelitian ini dapat
dilihat pada gambar 3.25.
Universitas Sumatera Utara
73
Gambar 3.25. Resin Unsaturated Polyester BQTN-157 EX
Polyester resin tak jenuh adalah jenis polimer thermoset yang memiliki
struktur rantai karbon yang panjang. Matrik yang berjenis ini memiliki sifat dapat
mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan
ketika proses pembentukan.
Polyester tergolong jenis polimer thermoset yang memiliki sifat dapat
mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan
ketika proses pembentukannya. Struktur bahan yang dihasilkan berbentuk crosslink
dengan keunggulan daya tahan yang lebih baik terhadap jenis pembebanan statik dan
impak. Hal tersebut disebabkan oleh molekul yang dimiliki bahan dalam bentuk
rantai molekul raksasa, atom-atom karbon yang saling mengikat satu dengan lainnya
mengakibatkan struktur molekulnya menghasilkan efek peredaman yang cukup baik
terhadap beban yang diberikan data karakteristik mekanik bahan Polyester resin tak
jenuh seperti terlihat pada Tabel 3.4.
Universitas Sumatera Utara
74
Tabel 3.4. Karakteristik mekanik polyester resin tak jenuh.
SIFAT MEKANIK
SATUAN
Berat Jenis (ρ)
ModulusYoung (E)
Kekuatan Tarik (σT)
-3
Mg.m
GPa.
(MPa)
BESARAN
1,2 s/d 1,5
2 s/d 4,5
40 s/d 90
2. Blowing Agent
Bentuk polyol dan isocyanate yang dipergunakan dalam penelitian ini
diperlihatkan pada gambar 3.26.
Gambar 3.26. Blowing Agent
3. Katalis MEKPO
Jenis katalis yang digunakan adalah jenis Methyl Ethyl Keton Peroksida
(MEKPO), seperti diperlihatkan pada gambar 3.27.
Gambar 3.27. Katalis
Universitas Sumatera Utara
75
3.4. Parameter Desain
Pada penelitian ini yang mempengaruhi parameter desain untuk speed bump,
secara simulasi parameter yang terlibat dapat dilihat pada tabel 3.5 dibawah ini.
Tabel 3.5 Parameter desain
Variabel
1. Dimensi
2. Komposisi
Concrete
Foam
Subjek Variabel
Indikator
1.Gaya (N)
1. Retak
2.Massa (Kg) 2. Pecah
3.Kecepatan 3. Tidak
Impaktor
retak
Deskriptor
Instrumen
1. Tegangan
Maximum
2. Gaya
Maximum
1. Mesin Uji
Impak
2. Uji Lindas
3.5. Prosedur Pembuatan Polymeric Foam
Pada penelitan metode yang digunakan untuk pembuatan Polymeric Foam
adalah dengan penuangan pada cetakan. Cetakan yang digunakan adalah pipa dengan
diameter 1, 2 dan 3 inci.
Prosedur pembuatan Polymeric adalah sebagai berikut:
1. Memotong pipa dengan panjang sesuai lebar speed bump yang diberi rongga
yaitu 20 cm kemudian membelahnya menjadi 2 bagian.
2. Membersihkan pipa tersebut, kemudian lumasi dengan menggunakan wax
dengan tujuan menpermudah saat proses pembongkaran.
3. Persiapkan serat TKKS kemudian timbang sesuai kebutuhan yang ditentukan,
pemilihan berbentuk serat panjang antara 0.5-1 cm.
Universitas Sumatera Utara
76
4. Persiapkan Polyester resin tak jenuh kemudian timbang sesuai kebutuhan
yang telah ditentukan, selanjutnya campurkan dengan serat TKKS yang telah
dipersiapkan sebelumnya.
5. Masukkan katalis kemudian aduk dengan mixer.
6. Setelah bahan tercampur dengan merata masukkan Blowing Agent.
7. Setelah bahan tercampur kemudian tuangkan kadalam cetakan yang telah
dipersiapkan.
8. Biarkan bahan penyusun tersebut mengeras, kemudian produk tersebut
dipisahkan dengan cetakan setelah 1×24 jam. Hasilnya diperlihatkan pada
gambar 3.28.
(a)
(b)
(c)
Gambar 3.28. Polymeric Foam (a) 1 inci (b) 2 inci (c) 3 inci
Universitas Sumatera Utara
77
3.6. Prosedur Pembuatan Speed Bump
Pada penelitian metode yang digunakan untuk pembuatan Speed Bump adalah
dengan dituang. Bahan yang dipakai adalah Concrete Foam dan batang Polymeric
Foam 1, 2, 3 inci.
Prosedur Pembuatan Speed Bump adalah sebagai berikut:
1.
Melumasi dengan oli pada bagian dalam cetakan dengan tujuan untuk
mempermudah proses pembongkaran.
2.
Mengayak pasir untuk mendapatkan ukuran butir yang sama dan memisahkan
partikel lain yang tidak dibutuhkan seperti kotoran-kotoran kayu, daun kering,
dll.
3.
Mengayak semen untuk memisahkan gumpalan-gumpalan semen yang
disebabkan oleh kelembaban lingkungan penyimpanan.
4.
Persiapkan serat TKKS timbang serat sesuai dengan komposisi yang telah
ditentukan. Pemilihan serat berbentuk serat panjang antara 0,5-1cm.
5.
Persiapkan bahan-bahan yang diperlukan yaitu: serat TKKS, Mortar (semen,
pasir dan air), bahan pengembang, Berat material keseluruhan yang dibutuhkan
ialah 22 kg yang diperoleh dari volume cetakan sebesar 0,022 m3 dengan asumsi
density air 1000 Kg/m3, berikut komposisi bahan spesimen ditunjukkan pada
Table 3.6.
Universitas Sumatera Utara
78
Tabel 3.6. Komposisi bahan spesimen dalam satuan gram.
Blowing Agent
(5%)
Semen Pasir
Air
(26%) (38%) (28%) BA (Foam)
Air
(1)
(60)
5798
8474 6244
18
1080
6.
Hidupkan mesin pengaduk
7.
Masukkan pasir seperti pada gambar 3.29.
Tkks
(3%)
669
Gambar 3.29. Penuangan pasir
8.
Pencampuran semen diperlihatkan pada gambar 3.30.
Gambar.3.30. Penuangan semen
9.
Masukkan serat TKKS setelah semen dan pasir tercampur dengan merata
diperlihatkan pada gambar 3.31.
Universitas Sumatera Utara
79
Gambar.3.31. Penuangan serat TKKS
10. Setelah pasir, semen, dan serat TKKS tercampur merata lalu masukkan bahan
pengembang 7% sampai busa terbentuk dan lalu tuang gambar 3.32.
Gambar 3.32. Penuangan bahan pengembang
11. Setelah pengadukan beberapa menit, maka hasil akhir adalah beton berbusa
dengan agregat ringan serat TKKS, dan segera lakukan pengecoran atau
menuangkan kedalam cetakan pada gambar 3.33.
Gambar.3.33. Penuangan mortar dalam cetakan
Universitas Sumatera Utara
80
12. Selanjutnya biarkan campuran bahan penyusun mengeras. Kemudian produk
tersebut dipisahkan dengan cetakan setelah 1 × 24 jam. Hasilnya diperlihatkan
pada gambar 3.34.
Gambar 3.34. Speed Bump berbahan Concrete Foam diperkuat serat TKKS
13. Selanjutnya produk tersebut direndam dalam air selama 7 × 24 jam. Karena
semen masih membutuhkan air untuk proses pengikatan partikel-partikel
sehingga produk menjadi lebih keras.
14. Setelah perendaman produk selama 7 × 24 jam maka produk dikeringkan dengan
udara bebas sampai berat produk konstan.
15. Selanjutnya dapat dilakukan pengambilan data density dan penguji impak jatuh
bebas gambar 3.35.
Universitas Sumatera Utara
81
Gambar 3.35. Alat Pengujian Impak Jatuh Bebas
3.7. Prosedur Pengujian Impak Jatuh Bebas
Alat uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat uji impak jatuh bebas.
Pengujian impak dilakukan dilaboratoriun Riset Impak dan Keretakan Unit II
Universitas Sumatera Utara.
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui respon tegangan pada material
akibat efek rambatan gelombang regangan dengan laju rambatan gelombang yang
tinggi. Pengujian dilakukan dengan ketinggian jatuh impaktor adalah: 1 meter,
dengan berat test rig sebesar 5 Kg.
3.7.1. Set-up Pengujian Impak
Universitas Sumatera Utara
82
Sebelum dijalankan pengujian maka harus dilakukan langkah–langkah untuk
menghidupkan alat uji yaitu sebagai berikut:
1.
Dihubungkan semua koneksi seperti: Loadcell, sensor posisi, kabel USB dan
Power DAQ, Lab-Jack U3-LV.
2.
Diaktifkan Software DAQ For Helmet Impact Testing dari Icon yang ada di
dekstop.
3.
Dipersiapkan peralatan uji jatuh bebas dan pastikan bahwa Loadcell dan
dudukan Loadcell sudah terpasang dengan baik begitu juga dengan anvil
support seperti gambar 3.36.
(a)
(b)
Gambar 3.36. Komponen alat uji impak jatuh bebas (a) Test rig dan Anvil
(b) Loadcell terpasang
4.
Dimasukkan Anvil pada Anvil Support sesuai dengan kebutuhan pengujian
pengambilan data.
5.
Disiapkan sampel uji yang dilakukan pengujian.
Universitas Sumatera Utara
83
3.7.2. Prosedur Pengujian Impak
Adapun langkah–langkah penempatan spesimen kealat pengujian yaitu
sebagai berikut:
1.
Dipasangkan sampel uji yang dilakukan pengujian pada test rig.
2.
Ditentukan posisi jarak ketinggian jatuh impaktor yang diinginkan, dan
pastikan sensor proximity dalam kondisi aktif.
3.
Ditekan tombol Start pada Software DAQ for Helmet Impact Testing.
4.
Setelah jarak ketinggian ditentukan dan memastikan bahwa sensor proximity
sudah berfungsi, spesimen uji sudah terpasang, maka impaktor siap untuk
dijatuhkan dengan melepaskan tali penahan luncur animpaktor.
5.
Tekan tombol STOP setelah beberapa saat impak tor menumbuk spesimen
pada anvil.
6.
Tekan tombol SAVE untuk menyimpan data hasil uji kedalam file tersimpan
dalam format txt, dan disimpan dalam drive C folder DATA EXP (data
experiment).
7.
Data hasil pengujian tersebut kita olah dengan menggunakan program
Software MS-EXCEL.
3.7.3. Prosedur Kalibrasi
Pengujian impak jatuh bebas dilakukan dengan terlebih dahulu melakukan
kalibrasi pada DAQ Lab-Jack dan DAQ For Helmet Impact Testing Software sesuai
dengan alat Load cell yang memang sudah mendapatkan sertifikasi kalibrasi dari
Universitas Sumatera Utara
84
Komite Akreditasi Nasional (KAN) untuk kapasitas maksimum 20.000 Kg beban
statis, untuk pengujian ini Loadcell dikalibrasi dengan DAQ for Helmet impact testing
Software sebesar 3500 Kg. Adapun prosedur kalibrasi adalah sebagai berikut:
1.
Letakkan Loadcell pada alat penekan dan hubungkan kabel Loadcell dengan
digital display calibrator.
2.
Jalankan Software DAQ for Helmet Impact Testing dan buka program
Calibration seperti terlihat pada gambar 3.37.
Gambar 3.37. DAQ for Helmet Impact testing Software.
3.
DAQ for Helmet Impact Testing Software akusisi data khusus untuk
memonitor pengujian dengan metode Software menerima masukan (input)
gaya dari sinyal Loadcell dan titik tumbukan pada saat posisi impaktor
menumbuk spesimen lalu dan diteruskan ke Loadcell. Posisi ketinggian
impaktor direkam beserta waktunya dan ditandai dengan berubahnya warna
merah pada tampilan posisi di interface user.
4.
Tekan Loadcell sampai digital display terbaca 3500 Kg dan tahan penekanan.
Universitas Sumatera Utara
85
5.
Lepaskan kabel Loadcell dari digital display dan masukan atau hubungkan
kabel tersebut dengan DAQ Lab-Jack U3-LV seperti terlihat pada gambar
3.38.
Gambar 3.38. Kabel Loadcell dengan DAQ Lab-Jack U3-LV
6.
Pilih channel Loadcell AINO pada interface user CALIBRATION PROGRAM
seperti terlihat pada gambar 3.39.
Gambar 3.39. Calibration Program
7.
Tekan START dan akan terbaca pada text Voltage (atas kanan).
8.
Isilah atau ketiklah entry value pada text VALUE MAX nilai 3500 dan tekan
OKE (sebelah kanan).
9.
Lepaskan beban penekan Loadcell.
Universitas Sumatera Utara
86
10.
Isilah entri value pada teks VALUE MIN nilai 0 dan tekan OKE
(sebelahkanannya).
11.
Tekan tombol CONFIRM maka muncul nilai CONVERTION dan OFSET.
12.
Tekan SAVE to FILE untuk menyimpan data hasil kalibrasi kedalam secara
otomatis.
13.
Tekan tombol FINISH untuk mengakhiri proses kalibrasi.
14.
Tekan tombol EXIT untuk menutup program kalibrasi
3.8. Uji Lindas Secara Langsung
Pada pengujian lindas secara langsung dilakukan dengan menggunakan mobil
jenis penumpang dengan massa 1330 kg. Mobil bergerak dengan kecepatan tingkat
rendah. Pengujian ini dilakukan 5 kali perlintasan. Adapun sketsa 2D lintasan untuk
pengujian lindas mobil diperlihatkan pada gambar 3.40. (Gambar Auto CAD
pandangan atas).
Gambar 3.40. Sketsa 2D Pengujian lindas mobil
Universitas Sumatera Utara
87
Untuk gambar ilustrasi pada saat ban sebelum dan sesudah menyentuh speed
bump diperlihatkan pada gambar 3.41 (a – d).
(a)
(b)
Gambar 3.41. Ilustrasi ban mobil (a) sebelum bergerak menuju speed bump (b) pada
saat sebelum melintasi speed bump (c) pada saat menyentuh speed bump (d) pada saat
melewati speed bump
Universitas Sumatera Utara
88
(c)
(d)
Gambar 3.41. (lanjutan)
Perhitungan uji lindas secara langsung pada Speed Bump dilakukan pada
kecepatan konstan 10 km/jam (2.78 m/s).
Universitas Sumatera Utara
89
Berikut adalah gambar dari sistim mekanik speed bump (Gambar 3.44)
Gambar 3.42. Gambar ilustrasi sistem mekanik
Keterangan
1. Saklar
6. Speed Bump
11. Fly wheel
2. Tool box PMDC
7. Dudukan Speed Bump
12. Roda gigi
3. Rumput
8. Tuas
13. Motor PMDC
4. Ban mobil
9. Tali baja
5. Tanah
10. Pull
Universitas Sumatera Utara
90
3.9. Diagram Alir Penelitian
Diagram alir penelitian ditunjukkan oleh gambar 3.45.
Mulai
Studi literatur Buku
referensi, jurnal, internet
Persiapan spesimen uji: membuat cetakan Speed Bump, mencetak
Speed Bump, alat dan bahan
Persiapan pengujian: Pengujian impak jatuh bebas
Speed Bump dengan ketinggian 1 meter serta
pengujian lindas
Tidak; spesimen hancur
Respon material dapat
diamati melalui pengujian
Berhasil; spesimen tidak hancur
Hasil pengujian dan analisa data:
ketinggian, gaya impak maksimum,
tegangan, kondisi Speed Bump
Kesimpulan penelitian dan saran
Selesai
Gambar 3.43. Diagram Alir Penelitian
Universitas Sumatera Utara
91
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Pendahuluan
Tujuan umum pada penelitian ini adalah menganalisis kelemahan dan
ketangguhan struktur Speed Bump dari bahan Concrete Foam dan Polymeric Foam
diperkuat serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) terhadap beban impak jatuh
bebas dan uji lindas. Mendapatkan Speed Bump yang tangguh dengan menggunakan
beton ringan yang diperkuat serat TKKS.
4.2.
Pembuatan Speed Bump
Pembuatan Speed Bump dilakukan dengan cetakan 200 × 400 × 150 untuk
pengujian impak jatuh bebas dan 450 × 400 × 40 sebagai contoh yang digunakan
untuk alat mekanis pembuka pintu tol. Teknik pembuatan struktur Speed Bump pada
penelitian ini menggunakan horizontal shaft mixer dalam wadah pencampuran.
Persiapkan bahan-bahan yang diperlukan yaitu: Serat TKKS, Mortar (semen,
pasir dan air), blowing agent, dan pipa 1 inci, 2 inci, 3 inci. Berat material
keseluruhan yang dibutuhkan 22,3 kg yang diperoleh dari volume cetakan sebesar
0,0223 m3 dengan asumsi density 1000 Kg/m3, berikut komposisi bahan spesimen
ditunjukkan pada Table 4.1.
Universitas Sumatera Utara
92
Tabel 4.1. Komposisi bahan spesimen dalam satuan gram
Blowing Agent
(5%)
Semen Pasir
Air
(26%) (38%) (28%) BA (Foam)
Air
(1)
(60)
5798
8474 6244
18
1080
Tkks
(3%)
669
4.3. Pembuatan Polymeric Foam
Pembuatan polymeric foam dilakukan dengan cetakan pipa yang berdiameter
1 inci, 2 inci, dan 3 inci, pipa tersebut dibelah menjadi dua bagian dibersihkan,
dilumasi dengan wax dan diikat kembali dengan mengunakan lakban kemudian salah
satu ujungnya ditutup rapat.
Persiapkan bahan-bahan yang diperlukan yaitu: serat TKKS, polyyeter resin
tak jenuh (BQTN 157-EX), blowing agent, dan Katalis MEKPO. Komposisi terbaik
adalah pada variasi V1.1 (Resin = 60 %, B.A = 20%, Serat 10%, Katalis = 10%).
Komposisi pembuatan polymeric foam ditunjukkan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Komposisi material polymeric foam
No.
1
2
3
4
1
2
B.A.
20%
30%
40%
0%
20%
20%
Resin
V1
60%
50%
40%
80%
V2
65%
55%
Serat
Katalis
10%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
5%
15%
10%
10%
V3
Universitas Sumatera Utara
93
40%
10%
1
2
4.4.
35%
70%
15%
10%
10%
10%
Pengujian Impak Jatuh Bebas
Pengujian impak dilakukan dengan metode impak jatuh bebas, dan dengan
jumlah sampel 12 buah untuk Speed Bump single polymeric dengan ketinggian: 1 m
serta 15 spesimen untuk double polymeric foam dengan ketinggian 1m dengan posisi
tegak lurus.
Posisi Speed Bump tegak lurus (Gambar 4.1). Hal ini dilakukan untuk
mendapatkan tegangan yang bekerja pada material tersebut sehingga diperoleh hasil
akhir bahwa material tersebut memiliki kemampuan yang dibutuhkan oleh Speed
Bump. Sehingga pada pemakaian Speed Bump dapat bekerja secara maksimal.
Gambar 4.1. Posisi speed bump datar
Universitas Sumatera Utara
94
Indikasi mengenai kegagalan dilihat berdasarkan ada tidaknya keretakan.
Pengujian dinamik dilakukan untuk mendapatkan respon secara dinamik material, dan
pengujian ini dilakukan dengan pengujian impak jatuh bebas kecepatan tinggi.
Pengujian impak jatuh bebas diperumpamakan sebagai sebuah benda jatuh
bebas dari keadaan mulai berhenti mengalami pertambahan kecepatan selama benda
tersebut jatuh.
Jika benda jatuh kebumi dari ketinggian tertentu relatif kecil dibandingkan
jari-jari bumi, maka benda mengalami pertambahan kecepatan kebawah dengan harga
yang sama setiap detik.
4.4.1. Pengujian impak jatuh bebas Speed Bump Concrete Foam
Pengujian impak jatuh bebas Concrete Foam, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 meter, dengan posisi speed bump tegak lurus.
Yang ditunjukkan pada gambar (Gambar 4.2)
Gambar 4.2. Pengujian impak jatuh bebas Concrete Foam 1 m.
Universitas Sumatera Utara
95
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
Concrete Foam, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.3).
Gambar 4.3. Grafik Concrete Foam 1 meter
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 1 dengan nilai Gaya maksimum 477.26 N dan Tegangan
Maksimum 0.239 MPa. Secara detail Gambar 4.3. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.3.
Tabel 4.3. Data uji impak Speed Bump Concrete Foam ketinggian 1 meter
No
1
2
3
Ketinggian
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
477.26
433.01
375.13
428.47
Tegangan (MPa)
0.239
0.217
0.188
0.214
Retak/Tidak retak
Retak
Retak
Retak
Retak
Pada tabel 4.3 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m Concrete Foam
memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.214 MPa dan Gaya maksimum ratarata sebesar 428.47 N.
Universitas Sumatera Utara
96
4.4.2. Pengujian impak jatuh bebas Speed Bump single bar polymeric foam 1 inci
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 1 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi Speed Bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4. Pengujian impak jatuh bebas single polymeric foam rongga 1 inci.
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
single polymeric foam 1 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.5). Keretakan
terjadi pada bagian polymeric foam tepat pada bagian tengah speed bump.
Gambar 4.5 Keretakan pada speed bump single polymeric foam 1 inci
Universitas Sumatera Utara
97
Dari hasil uji impak terjadi keretakan pada spesimen single polymeric foam 1
inci pada sisi tengah speed bump. Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar
dengan ketinggian 1 meter single polymeric foam 1 inci, diperlihatkan seperti pada
(Gambar 4.6).
Gambar 4.6 Grafik Single Polymeric Foam 1 meter 1 inci
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh Gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 3 dengan nilai Gaya maksimum 342.37 N dan Tegangan
Maksimum 0.171 MPa. Secara detail Gambar 4.5. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.4.
Tabel 4.4 Data uji impak Speed Bump single polymeric foam 1 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
Ketinggian
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
311.27
333.64
342.37
329.09
Tegangan (MPa)
0.156
0.167
0.171
0.165
Retak/Tidak retak
Retak
Retak
Retak
Retak
Universitas Sumatera Utara
98
Pada tabel 4.4 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m single polymeric foam 1
inci memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.165 MPa dan Gaya maksimum
rata-rata sebesar 329.09 N.
4.4.3. Pengujian impak jatuh bebas speed bump single polymeric foam 2 inci
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 2 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi speed bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada Gambar 4.7.
Gambar 4.7. Pengujian impak jatuh bebas single polymeric foam rongga 2 inci.
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
single polymeric foam 2 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.8). Keretakan
terjadi pada bagian polymeric foam tepat pada bagian tengah speed bump.
Universitas Sumatera Utara
99
Gambar 4.8 Keretakan pada speed bump single polymeric foam 2 inci
Dari hasil uji impak terjadi keretakan pada spesimen single polymeric foam 2
inci pada sisi tengah speed bump. Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar
dengan ketinggian 1 meter single polymeric foam 2 inci, diperlihatkan seperti pada
(Gambar 4.9).
Gambar 4.9 Single Polymeric Foam 1 meter 2 inci
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 3 dengan nilai Gaya maksimum 349.82 N dan Tegangan
Universitas Sumatera Utara
100
Maksimum 0.175 MPa. Secara detail Gambar 4.8. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.5.
Tabel 4.5 Data uji impak Speed Bump single polymeric foam 2 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
Ketinggian
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
342.76
339.62
349.82
344.07
Tegangan (MPa)
0.171
0.170
0.175
0.172
Retak/Tidak retak
Retak
Retak
Retak
Retak
Pada tabel 4.5 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m single polymeric foam 2
inci memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.172 MPa dan Gaya maksimum
rata-rata sebesar 344.07 N.
4.4.4. Pengujian impak jatuh bebas dengan single polymeric foam rongga 3 inci.
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 3 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi Speed Bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada Gambar 4.10.
Gambar 4.10. Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 3 inci.
Universitas Sumatera Utara
101
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
single polymeric foam 3 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.11). Keretakan
terjadi pada bagian polymeric foam tepat pada bagian tengah speed bump.
Gambar 4.11 Keretakan pada speed bump single polymeric foam 3 inci
Dari hasil uji impak terjadi keretakan pada spesimen single polymeric foam 3
inci pada sisi tengah speed bump. Adapun hasil nilai pengujian impak single
polymeric foam 3 inci dengan ketinggian 1 meter untuk 3 spesimen diperlihatkan
pada gambar 4.12.
Gambar 4.12. Grafik Single Polymeric Foam 1 meter 3 inci
Universitas Sumatera Utara
102
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh Gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 3 dengan nilai Gaya maksimum 373.24 N dan Tegangan
Maksimum 0.187 MPa. Secara detail Gambar 4.11. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.6.
Tabel 4.6 Data uji impak Speed Bump single polymeric foam 3 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
Ketinggian
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
352.18
361.01
406.53
373.24
Tegangan (MPa) Retak / Tidak Retak
0.176
Retak
0.181
Retak
0.203
Retak
0.187
Retak
Pada tabel 4.6 juga diperlihatkan pada ketinggian 1m single polymeric foam 3
inci memiliki tegangan maksimum rata-rata sebesar 0.187 MPa dan gaya maksimum
rata-rata sebesar 0.187 MPa dan Gaya maksimum rata-rata sebesar 373.24 N
4.4.5. Pengujian impak jatuh bebas double polymeric foam rongga 1 inci
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 1 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi Speed Bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada gambar (Gambar 4.13).
Gambar 4.13. Pengujian impak jatuh dengan 2 rongga 1 inci 1 m.
Universitas Sumatera Utara
103
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam rongga 1 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.14).
Gambar 4.14 Hasil uji impak speed bump double polymeric foam rongga 1 inci
ketinggian 1 m
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam 1 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.15).
Gambar 4.15. Grafik Double Polymeric Foam 1 meter 1 inci
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 1 dengan nilai Gaya maksimum 343.45 N dan Tegangan
Maksimum 0.172 MPa. Secara detail Gambar 4.15. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.7.
Universitas Sumatera Utara
104
Tabel 4.7 Data uji impak speed bump double polymeric foam 1 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
4
5
Ketinggian
1M
1M
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Spesimen 4
Spesimen 5
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
343.45
330.01
338.84
337.86
322.06
334.44
Tegangan (MPa)
0.172
0.165
0.169
0.169
0.161
0.167
Retak/tidak retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Pada tabel 4.7 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m double polymeric foam
1 inci memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.167 MPa dan Gaya maksimum
rata-rata sebesar 334.44 N.
4.4.6. Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 2 inch.
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 2 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi speed bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada Gambar 4.16.
Gambar 4.16. Pengujian impak jatuh dengan 2 rongga 2 inci 1 m.
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam rongga 2 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.17).
Universitas Sumatera Utara
105
Gambar 4.17 Hasil uji impak speed bump double polymeric foam rongga 2 inci
ketinggian 1 m
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam 2 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.18).
Gambar 4.18. Grafik Double Polymeric Foam 1 meter 2 inci
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 4 dengan nilai Gaya maksimum 362.38 N dan Tegangan
Maksimum 0.181 MPa. Secara detail Gambar 4.18. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.8.
Universitas Sumatera Utara
106
Tabel 4.8 Data uji impak speed bump double polymeric foam 2 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
4
5
Ketinggian
1M
1M
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Spesimen 4
Spesimen 5
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
Tegangan (MPa)
324.91
361.40
318.92
362.38
353.55
344.23
0.162
0.181
0.159
0.181
0.177
0.172
Retak/Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Pada tabel 4.8 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m single polymeric foam 3
inci memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.172 MPa dan Gaya maksimum
rata-rata sebesar 344.23 N
4.4.7. Pengujian impak jatuh bebas dengan 2 rongga 3 inci.
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 3 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi speed bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada Gambar 4.19.
Gambar 4.19. Pengujian impak jatuh dengan 2 rongga 3 inci 1 m
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam rongga 3 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.20).
Universitas Sumatera Utara
107
Gambar 4.20 Hasil uji impak speed bump double polymeric foam rongga 3 inci
ketinggian 1 m
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam 3 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.21).
Gambar 4.21. Grafik Double Polymeric Foam 1 meter 3 inci
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 4 dengan nilai Gaya maksimum 405.84 N dan Tegangan
Maksimum 0.202 MPa. Secara detail Gambar 4.21. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.9.
Universitas Sumatera Utara
108
Tabel 4.9 Data uji impak speed bump double polymeric foam 3 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
4
5
Ketinggian
1m
1m
1m
1m
1m
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Spesimen 4
Spesimen 5
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
344.63
328.93
284.78
378.18
405.84
348.47
Tegangan (MPa)
0.172
0.164
0.142
0.189
0.202
0.174
Retak/Tidak retak
Tidak retak
Tidak retak
Tidak retak
Tidak retak
Tidak retak
Tidak retak
Pada tabel 4.9 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m single polymeric foam 3
inci memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.174 MPa dan Gaya maksimum
rata-rata sebesar 348.47 N
4.5. Kumpulan Dan Perbandingan Data Hasil Pengujian impak jatuh bebas
Dari hasil pengujian impak jatuh bebas diatas dapat kita lihat perbandingan
mana yang lebih baik di antara tujuh spesimen dilihat dari Gaya maksimum rata-rata
dan tegangan maksimum rata-rata. Untuk hasil keseluruhan dari tegangan dan Gaya
yang didapat dari pengujian impak ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Gambar 4.22 Rangkuman Gaya pada speed bump
Universitas Sumatera Utara
109
Dari 7 spesimen tegangan yang paling tinggi terdapat pada spesimen Concrete
Foam dan paling rendah single polymeric foam 3 inci.
Gambar 4.23 Rangkuman tegangan pada speed bump
Berikut adalah tabel dari hasil pengujian impak jatuh bebas (Tabel 4.11)
Universitas Sumatera Utara
Spesimen
Spesimen
Spesimen
Spesimen
Concrete foam
Single 1 inci
Single 2 inci
Single 3 inci
Tabel 4.11 Rangkuman hasil uji impak jatuh bebas
Tinggi
h (m)
Massa
Impactor
(kg)
Energi Impak
Ei = m.g.h
(Joule)
Energi Impak
Eksperimental
Eie = F.h
(Joule)
Energi yang
diserap
Es=Eie-Ei
(Joule)
Keterangan
0.239
0.217
0.188
0.214
0.156
0.167
0.171
1
1
1
1
1
1
1
5
5
5
5
5
5
5
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
477.26
433.01
375.13
428.47
311.27
333.64
342.37
428.21
383.96
375.13
428.47
262.22
284.59
293.32
Retak
Retak
Retak
Retak
Retak
Retak
Retak
329.09
0.164
1
5
49.05
329.09
280.04
Retak
2000
2000
2000
342.76
339.62
349.82
0.171
0.170
0.175
1
1
1
5
5
5
49.05
49.05
49.05
342.76
339.62
349.82
293.71
290.57
300.77
Retak
Retak
Retak
Rata-rata
2000
338.91
0.172
1
5
49.05
344.06
295.01
Retak
1
2
3
2000
2000
2000
352.18
361.01
406.53
0.176
0.181
0.203
1
1
1
5
5
5
49.05
49.05
49.05
352.18
361.01
406.53
303.13
311.96
357.48
Retak
Retak
Retak
Rata-rata
2000
373.24
0.186
1
5
49.05
373.24
324.19
Retak
Luas area
impak
A (mm2)
Gaya Pengujian
F (N)
Tegangan
yang terjadi
σ (MPa)
1
2
3
Rata-rata
1
2
3
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
477.26
433.01
375.13
428.47
311.27
333.64
342.37
Rata-rata
2000
1
2
3
110
Universitas Sumatera Utara
Spesimen
Spesimen
Spesimen
Doubel 1 inci
Doubel 2 inci
Doubel 3 inci
Tabel 4.11 (lanjutan)
111
1
2
3
4
5
Rata-rata
1
2
3
4
5
Rata-rata
1
2
3
4
5
Rata-rata
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
343.45
330.01
338.84
337.86
322.06
334.44
324.91
361.40
318.92
362.38
353.55
344.23
344.63
328.93
284.78
378.18
405.84
348.47
0.172
0.165
0.169
0.169
0.161
0.167
0.162
0.181
0.159
0.181
0.177
0.172
0.172
0.164
0.142
0.189
0.202
0.174
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
343.45
330.01
338.84
337.86
322.06
334.44
324.91
361.40
318.92
362.38
353.55
344.23
344.63
328.93
284.78
378.18
405.84
348.47
294.40
280.96
289.79
288.81
273.01
285.39
275.86
312.35
269.87
313.33
304.50
295.18
295.58
279.88
235.73
329.13
356.79
299.42
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Universitas Sumatera Utara
4.6. Uji Lindas
4.6.1. Set up pengujian lindas
Uji lindas secara langsung dilakukan mengunakan mobil dengan massa 1330 kg.
Mobil bergerak dengan kecepatan 10 km/jam. Pengujian dilakukan terhadap 6 buah
spesimen uji. Dilindas di halaman Magister Teknik Mesin USU menggunakan mobil
Honda FREED. Sebelum dilakukan pengujian lindas speed bump diletakkan water
pass diatas speed bump. Fungsi dari water pass untuk melihat keseimbangan speed
bump diatas sistim mekanik. Berikut gambar landasan uji lindas dan peletakan water
pass.
(a)
(b)
Gambar 4.24. Set up sistim mekanik (a) Landasan uji lindas (b) peletakan water
pass pada Speed Bump
112
Universitas Sumatera Utara
113
Setelah melakukan set up sistim mekanik maka langkah selanjutnya
mempersiapkan mobil Freed untuk melintasi speed bump. Adapun gambar set up
pengujian lindas ditunjukkan pada gambar 4.23 (a-f).
(a)
(b)
Gambar 4.25. Set up pengujian lindas (a) posisi start pada saat mobil bergerak
menuju speed bump (b) mobil sebelum menyentuh Speed Bump (c) ban mobil akan
menyentuh Speed Bump (d) ban mobil menlindas Speed Bump (e) ban depan sudah
melewati Speed Bump (f) mobil sudah melewati Speed Bump
Universitas Sumatera Utara
114
(c)
(d)
Gambar 4.23 (lanjutan)
Universitas Sumatera Utara
115
(e)
(f)
Gambar 4.23 (lanjutan)
Universitas Sumatera Utara
116
4.6.2. Hasil Uji Lindas Langsung untuk Speed Bump Concrete Foam
4.6.2.1 Spesimen A uji lindas
A. Spesimen A1
Untuk spesimen A1 pada saat Speed Bump dilindas mobil terjadi keretakan
pada Speed Bump, keretakan terjadi karena kurangnya sinar matahari pada saat
penjemuran dan juga kurangnya ketelitian saat pengadukan Blowing Agent . Gambar
hasil keretakan pada Speed Bump terlihat pada gambar 4.24 (a-b).
(a)
(b)
Gambar 4.26. Spesimen A1 Speed Bump (a) bagian atas Speed Bump (b) bagian
bawah Speed Bump
B. Spesimen A2
Untuk spesimen A2 pada saat Speed Bump dilindas mobil sebanyak 5x tidak
terjadi keretakan pada Speed Bump. Faktor mengapa tidak retaknya bahan
diakibatkan karena penjemuran yang terkena sinar matahari yang sempurna dan
Universitas Sumatera Utara
117
pengadukan Blowing Agent dilakukan 2 jam sebelum pengadukan/pencampuran
mortar. Gambar Speed Bump A2 terlihat pada gambar 4.25 (a-c).
(a)
(b)
(c)
Gambar 4.27. Spesimen A2 Speed Bump (a) bagian atas speed bump (b) bagian
bawah Speed Bump (c) pandangan samping Speed Bump
4.6.2.2 Spesimen B uji lindas
A. Spesimen B1
Untuk spesimen B1 pada saat Speed Bump dilindas mobil sebanyak 5x tidak
terjadi keretakan pada Speed Bump. Faktor mengapa tidak retaknya bahan
Universitas Sumatera Utara
118
diakibatkan karena penjemuran yang terkena sinar matahari yang sempurna dan
pengadukan Blowing Agent dilakukan 2 jam sebelum pengadukan/pencampuran
mortar. Gambar Speed Bump B2 terlihat pada gambar 4.26 (a-c).
(a)
(b)
(c)
Gambar 4.28. Spesimen B1 Speed Bump (a) bagian atas Speed Bump (b) bagian
bawah Speed Bump (c) pandangan samping Speed Bump
B. Spesimen B2
Untuk spesimen B2 pada saat Speed Bump dilindas mobil sebanyak 5x tidak
terjadi keretakan pada Speed Bump. Faktor mengapa tidak retaknya bahan
diakibatkan karena penjemuran yang terkena sinar matahari yang sempurna dan
pengadukan Blowing Agent dilakukan 2 jam sebelum pengadukan/pencampuran
mortar. Gambar Speed Bump B2 terlihat pada gambar 4.27 (a-c).
Universitas Sumatera Utara
119
(a)
(b)
(c)
Gambar 4.29. Spesimen B2 Speed Bump (a) bagian atas Speed Bump (b) bagian
bawah Speed Bump (c) bagian samping Speed Bump
4.6.2.3 Spesimen C uji lindas
A. Spesimen C1
Untuk spesimen C1 pada saat Speed Bump dilindas mobil sebanyak 5x tidak
terjadi keretakan pada Speed Bump. Faktor mengapa tidak retaknya bahan
diakibatkan karena penjemuran yang terkena sinar matahari yang sempurna dan
pengadukan Blowing Agent dilakukan 2 jam sebelum pengadukan/pencampuran
mortar. Gambar Speed Bump C1 terlihat pada gambar 4.28 (a-c).
Universitas Sumatera Utara
120
(a)
(b)
(b)
Gambar 4.30. Spesimen C1 Speed Bump (a) bagian atas Speed Bump (b) bagian
bawah Speed Bump (c) bagian samping Speed Bump
B. Spesimen C2
Untuk spesimen C2 pada saat Speed Bump dilindas mobil terjadi keretakan
pada Speed Bump, keretakan terjadi karena kurangnya sinar matahari pada saat
penjemuran dan juga kurangnya ketelitian saat pengadukan Blowing Agent. Gambar
hasil keretakan pada Speed Bump terlihat pada gambar 4.29 (a-c).
Universitas Sumatera Utara
121
(a)
(b)
(c)
Gambar 4.31. Spesimen C2 Speed Bump (a) bagian atas Speed Bump (b) bagian
bawah Speed Bump (c) bagian samping Speed Bump
4.6.3. Rangkuman Hasil Uji lindas
Dengan melihat kondisi ke enam spesimen yang tahan dilindas oleh mobil
freed adalah spesimen A2, B1, dan B2. Dari spesimen diatas untuk hasil dari
Tegangan terbesar yang didapat oleh sistim mekanik adalah spesimen B1 dengan
Tegangan sebesar 0.32 volt dan untuk putaran rpm yang dihasilkan dari pmdc adalah
sebesar 50 rpm. Berikut rangkuman dari 5 percobaan untuk uji Lindas (Tabel 4.124.15)
Universitas Sumatera Utara
RETAK/T
AK
RETAK
A2
B1
B2
C1
C2
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
0.09
0.12
0.25
0.2
0.19
0.22
32
34
46
40
39
42
FOTO
A1
SATU
KEC
MOBI
L
(km/ja
m)
PUT
PMDC(
rpm)
TEGANGAN (Volt)
10
UKUR
AN
BAN
(cm)
PERCOBAAN
Tabel. 4.12 Rangkuman Hasil Uji lindas pada percobaan pertama
SPESIMEN
185
122
Universitas Sumatera Utara
123
RETAK/
TAK
RETAK
A2
B1
B2
C1
C2
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
NONE
0.19
0.26
0.21
0.15
0.21
NONE
28
43
30
24
30
FOTO
A1
DUA
KEC
MOB
IL
(km/j
am)
PUT
PMDC(
rpm)
TEGANGAN
(Volt)
10
UKU
RAN
BAN
(cm)
PERCOBAAN
Tabel. 4.13 Rangkuman Hasil Uji lindas pada percobaan kedua
SPESIMEN
185
Universitas Sumatera Utara
RETAK/
TAK
RETAK
A2
RETAK
TIDAK
RETAK
NONE
NONE
SPESIMEN
B1
B2
C1
C2
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
RETAK
RETAK
0.24
0.32
0.25
NONE
NONE
36
50
37
NONE
NONE
FOTO
A1
TIGA
KEC
MO
BIL
(km/j
am)
PUT
PMDC
(rpm)
TEGANGAN
(Volt)
10
UKU
RAN
BAN
(cm)
PERCOBAAN
Tabel. 4.14 Rangkuman Hasil Uji lindas pada percobaan ketiga
124
185
Universitas Sumatera Utara
125
RETAK/
TAK
RETAK
A2
B1
B2
C1
C2
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
RETAK
RETAK
NONE
0.29
0.30
0.30
NONE
NONE
NONE
44
46
47
NONE
NONE
FOTO
A1
EMPAT
KEC
MOB
IL
(km/j
am)
PUT
PMDC
(rpm)
TEGANGAN
(Volt)
10
UKUR
AN
BAN
(cm)
PERCOBAAN
Tabel. 4.15 Rangkuman Hasil Uji lindas pada percobaan keempat
SPESIMEN
185
Universitas Sumatera Utara
126
RETAK/
TAK
RETAK
A2
B1
B2
C1
C2
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
RETAK
RETAK
NONE
0.24
0.31
0.28
NONE
NONE
NONE
30
48
36
NONE
NONE
FOTO
A1
KELIMA
KEC
MOB
IL
(km/j
am)
PUT
PMDC
(rpm)
TEGANGAN
(Volt)
10
UKU
RAN
BAN
(cm)
PERCOBAAN
Tabel. 4.16 Rangkuman Hasil Uji lindas pada percobaan
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu
3.1.1. Tempat
Pelaksanaan kegiatan penelitian ini dapat dilihat dengan terperinci pada Tabel
3.1.
Tabel 3.1 Lokasi dan aktivitas penelitian
No.
Kegiatan
Kegiatan
Lokasi Penelitian
1.
Pengolahan serat
Lab. IFRC Unit 4
Pencetakan Speed Bump
2.
Pengujian
Lab. IFRC Unit 3
Pengujian menggunakan alat uji
impak jatuh bebas dan uji lindas
3.1.2. Waktu
Waktu pelaksanaan penelitian ini direncanakan selama 6 bulan dimulai bulan
November.
3.2. Desain Speed Bump
Penelitian ini mengelompokkan dua jenis Speed Bump yang akan diteliti yaitu
Speed Bump yang diperuntukkan di jalan tol yang menghasilkan listrik dan di jalan
raya golongan IIIC.
Perancangan Speed Bump yang menghasilkan listrik difungsikan untuk
membuka pintu tol kota Medan, oleh karena itu peneliti ingin menganalisa struktur
Speed Bump. Gambar 3.1 (a-f) menunjukkan Sketsa 2D dan Gambar 3.2 3D
AutoCAD sistem mekanik Speed Bump pembuka pintu tol kota Medan.
Universitas Sumatera Utara
52
(a)
(b)
Gambar 3.1 Sketsa sistem mekanik kedua (a) Pandangan Depan (b) Pandangan
belakang (c) Pandangan kiri (d) Pandangan kanan (e) Pandangan atas (f) Pandangan
bawah
Universitas Sumatera Utara
53
(c)
(d)
Gambar 3.1 (Lanjutan)
Universitas Sumatera Utara
54
(e)
(f)
Gambar 3.1 (Lanjutan)
Universitas Sumatera Utara
55
(a)
(b)
Gambar 3.2 Model 3D Speed Bump (a) pandangan depan (b) pandangan kanan
Universitas Sumatera Utara
56
Speed Bump penghasil listrik menggunakan sistem mekanik pada Gambar 3.1
telah diproduksi di Lab. IFRC Departermen Teknik Mesin FT, USU. Foto alat
ditunjukkan pada Gambar 3.3.
(a)
(b)
Gambar 3.3 Sistem mekanik Speed Bump (a) pandangan depan (b) pandangan atas (c)
pandangan kanan.
Universitas Sumatera Utara
57
(c)
Gambar 3.3 (Lanjutan)
Seperti diperlihatkan pada Gambar 3.3, Speed Bump ditempatkan di atas
dudukan sistem mekanik dan pada saat dilindas dudukannya akan turun dari
permukaan jalan. Gambar 3.4 menunjukkan ilustrasi Speed Bump di jalan Tol.
Gambar 3.4 ilustrasi Speed Bump saat dilindas ban.
Universitas Sumatera Utara
58
3.2.1. Model Speed Bump penghasil listrik jalan tol
a. Model Speed Bump penghasil listrik tipe 1
Keputusan Mentri Perhubungan KM 3 tahun 1994, sudut Speed Bump
(sebesar 15° dan tinggi Speed Bump tidak lebih dari 50 mm, seperti diperlihatkan
pada Gambar 3.5
Gambar 3.5 Aturan Keputusan Mentri Perhubungan
Perencanaan model Speed Bump di jalan Tol, merujuk pada sistem mekanik
pembangkit listrik [5], dengan panjang (l) sebesar 450 mm, lebar (w) sebesar 200 mm
dan sudut kemiringan ˚, tinggi Speed Bump untuk di jalan Tol dapat dihitung
dengan:
Tan 15˚=
t
………………………….(3.1)
(w / 2)
t 225 tan 15
t 58,5 mm
Dari persamaan di atas diperoleh tinggi Speed Bump (t) sebesar 58.5 mm,
model perencanaan Speed Bump di jalan Tol dapat dilihat pada gambar 3.6
Universitas Sumatera Utara
59
(a)
(b)
Gambar 3.6. Model Perencanaan Speed Bump di jalan Tol tipe 1 (a) model
sketsa 2D (b) model sketsa 3D
b. Model Speed Bump di jalan Tol tipe 2
Model speed bump tipe 2 ditunjukkan pada Gambar 3.7, dimana l = 450 mm
dan t = 400 mm dengan ukuran l dan t tersebut sudut kemiringan speed bump
˚
Gambar 3.7. Model Perencanaan Speed Bump di jalan Tol tipe 2 model sketsa
2D
Model 3D Speed Bump tipe 2 ditunjukkan pada Gambar 3.8
Universitas Sumatera Utara
60
Gambar 3.8. Model Perencanaan Speed Bump di jalan Tol Sketsa model 3D
3.2.2.
Model Speed Bump Untuk Di Jalan Raya
Model Speed Bump di jalan raya kelompok IIIC dengan rongga dan
diperkuat batang polimerik masing-masing berjumlah 1 dan 2 batang yang
berdiameter 1,2 dan 3 inci. Model berongga tanpa diperkuat batang polimerik sudah
diteliti sebelumnya.
1. Speed Bump dengan Single Bar Polymeric Foam
Desain Speed Bump dengan variasi dimensi Single Bar Polymeric Foam 1, 2
dan 3 Inci dapat dilihat pada gambar 3.9 a-c sebagai berikut:
(a)
(b)
Gambar 3.9. Desain Speed Bump dengan single bar Polymeric Foam (a) 1 inci
(b) 2 inci (c) 3 inci
Universitas Sumatera Utara
61
(c)
Gambar 3.9. Lanjutan
5. Speed Bump dengan Double Bar Polymeric Foam
Desain Speed Bump dengan variasi dimensi double bar polymeric Foam 1, 2 dan 3
Inci dapat dilihat pada gambar 3.10 sebagai berikut:
(a)
(b)
Gambar 3.10. Pandangan Depan Speed Bump dengan Double bar Polymeric
Foam (a) 1 Inci (b) 2 inci (c) 3 inci
Universitas Sumatera Utara
62
(c)
Gambar 3.10. Lanjutan
3.3.
Peralatan dan Bahan
3.3.1. Peralatan
Peralatan yang digunakan selama proses pembuatan spesimen adalah sebagai
berikut:
1. Gunting
Gunting digunakan untuk memperkecil ukuran serat TKKS. Gambar gunting
dapat dilihat pada gambar 3.11.
Gambar 3.11. Gunting
Universitas Sumatera Utara
63
2. Ayakan
Ayakan digunakan untuk menyaring pasir dan serat TKKS. Pasir dan serat
TKKS yang digunakan adalah yang telah melewati tahap pengayakan. Gambar dari
ayakan dapat dilihat pada gambar 3.12.
Gambar 3.12. Ayakan
3. Ember plastik
Ember plastik berfungsi sebagai wadah perendaman TKKS pada saat
mengilangkan asam lemak dengan menggunakan air dan NaOH. Ember plastik yang
digunakan dapat dilihat pada gambar 3.13.
Gambar 3.13. Ember plastik
Universitas Sumatera Utara
64
4. Cetakan
Cetakan terbuat dari papan kayu dan triplek. Cetakan yang dibuat berukuran
panjang 400 mm, lebar 200 mm dan tinggi 150 mm untuk dijalan raya dan panjang
450 mm, lebar 400 mm, dan tinggi 40 mm untuk dijalan tol. Cetakan yang digunakan
dapat dilihat pada gambar 3.14.
(a)
(b)
Gambar 3.14. Cetakan (a) dijalan raya (b) dijalan tol
5. Timbangan
Timbangan berfungsi untuk mengukur berat bahan penyusun yang akan
digunakan sebagai campuran pembuat speed bump dan perubahan berat dari spesimen
uji speed bump selama 28 hari. Timbangan yang digunakan seperti pada gambar 3.15.
Gambar 3.15. Timbangan
Universitas Sumatera Utara
65
6. Sendok semen
Sendok semen berfungsi sebagai pengaduk bahan campuran dari beton ringan.
Gambar untuk sendok semen dapat dilihat pada Gambar 3.16.
Gambar 3.16. Sendok semen
7. Oli
Oli berfungsi sebagai bahan pelapis antara cetakan dengan campuran dari
bahan–bahan
pembuatan
beton
ringan
dimana
juga
untuk
mempermudah
mengeluarkan spesimen uji Speed Bump dari cetakan. Oli yang digunakan seperti
pada gambar 3.17.
Gambar 3.17. Oli
Universitas Sumatera Utara
66
8. Mesin Penghalus Serat
Mesin penghalus serat digunakan untuk menghaluskan serat TKKS menjadi
berukuran 0,5–1 cm. Gambar dari mesin penghalus serat dapat dilihat pada gambar
3.18 di bawah ini.
Gambar 3.18. Mesin penghalus serat
Spesifikasi mesin penghalus serat dapat dilihat pada Tabel 3.2
Tabel 3.2. Spesifikasi mesin penghalus serat
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Spesifikasi
Jenis Motor Listrik
Daya Keluaran
Frekuensi
Voltage
Arus Listrik
Putaran Mesin
Fase
Suhu Operasi
Satuan
HP/kW
Hz
V
A
Rpm
o
C
Besaran
Induksi
1 / 0,75
50
220
8
1450
1
60
Universitas Sumatera Utara
67
9. Sarung Tangan Karet
Sarung tangan plastik berfungsi sebagai pelindung tangan. Sarung tangan plastik
yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.19.
Gambar 3.19. Sarung tangan karet
10. Mesin Pengaduk.
Mesin pengaduk (Gambar 3.20) berfungsi mengaduk material komposit yang
terdiri dari mortar (semen, pasir, air), serat TKKS dan bahan pengembang agar
tercampur secara merata.
Gambar 3.20. Mesin pengaduk
Universitas Sumatera Utara
68
Spesifikasi mesin pengaduk dapat dilihat pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3. Spesifikasi mesin pengaduk semen
No.
1.
2.
3.
Spesifikasi
Jenis Motor Listrik
Daya Keluaran
Frekuensi
Satuan
4.
5.
6.
7
8.
9.
10
Arus Listrik
Putaran Mesin
Fase
Puli
Gear box
Transmisi gear
Putaran akhir
A
Rpm
HP/kW
Hz
Speed
Rpm
Besaran
Induksi
1 / 0,75
75
8
2834
3
1 : 0,5
1:70
1
75
3.3.2. Bahan
3.3.2.1. Bahan Yang Digunakan Dalam Pembuatan Spesimen Concrete Foam
Bahan yang digunakan dalam pembuatan spesimen beton ringan (concrete
foam) adalah sebagai berikut:
1. Semen
Fungsi utama dari semen adalah untuk mengikat partikel agregat yang
terpisah sehingga menjadi satu kesatuan, faktor semen sangatlah mempengaruhi
karakteristik campuran mortar. Kandungan semen hidraulis yang tinggi akan
memberikan banyak keuntungan, antara lain dapat membuat campuran mortar
menjadi lebih kuat, lebih padat, lebih tahan air, lebih cepat mengeras, dan juga
memberikan rekatan yang lebih baik. Kerugiannya adalah dengan cepatnya campuran
Universitas Sumatera Utara
69
mortar mengeras, maka dapat menyebabkan susut kering yang lebih tinggi pula.
Mortar dengan kandungan hidrulik rendah akan lebih lemah dan mudah dalam
pergerakan. Semen yang digunakan diperlihatkan pada gambar 3.21.
Gambar 3.21. Semen
2. Air
Air berfungsi sebagai matriks pengikat antara semen dan agregat. Umumnya
semen membutuhkan air sebanyak 3/10 dari beratnya. Tetapi beton dengan
perbandingan air dan semennya seperti ini memeliki sifat yang sangat keras.
Perbandingan semen dan air akan sangat mempengaruhi dari kualitas beton tersebut.
Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahanbahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik, atau
bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton.
Air pada penelitian ini juga digunakan sebagai bahan untuk membersihkan
TKKS dari material-material yang tidak diinginkan. Kotoran yang mungkin ada pada
TKKS adalah jamur, pasir, debu dan tanah.
Universitas Sumatera Utara
70
3. Pasir
Pasir merupakan jenis agregat alam. Agregat utamanya digunakan untuk
mengisi bagian terbesar dari beton yang mana mengisi 75% bagian dari beton.
Semakin besarnya ukuran agregat yang digunakan maka akan semakin mengurangi
jumlah semen yang digunakan. Hal ini juga akan mengurangi panas yang timbul pada
saat pencampuran air dan hubungan antara thermal stresses dan shrinkage cracks.
Umumnya untuk beton dengan kekuatan lebih dari 20 MPa ukuran agregatnya lebih
dari 40mm dan untuk kekuatan diantara 30 MPa agregat yang digunakan berukuran
20mm. Adapun pasir yang digunakan diperlihatkan pada gambar 3.22.
Gambar 3.22. Pasir
4. Bahan pengembang
Bahan pengembang berfungsi sebagai bahan untuk menghasilkan busa agar
material komposit mengalami pengembangan volume. Bahan pengembang yang
digunakan ditunjukkan pada gambar 3.23.
Universitas Sumatera Utara
71
Gambar 3.23. Bahan pengembang
5. Serat tandan kosong kelapa sawit
Serat tandan kosong kelapa sawit berfungsi sebagai penguat matriks komposit
diperoleh dari hasil pengolahan tandan kosong kelapa sawit yang diolah menjadi serat
berdasarkan proses–proses tertentu. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) yang
digunakan adalah bahan yang memiliki nilai ekonomi yang rendah. TKKS ini
biasanya dibuang saja agar dapat berfermentasi dan menjadi pupuk. TKKS ini banyak
ditemukan didaerah Sumatera Utara. Serat TKKS yang digunakan dalam proses
pembuatan Speed Bump diperlihatkan pada gambar 3.24.
Gambar 3.24. Serat TKKS
Serat TKKS diperoleh dari hasil pengolahan tandan kosong kelapa sawit
dengan beberapa tahapan proses. Tahapan tersebut adalah:
Universitas Sumatera Utara
72
1. Perendaman TKKS dalam air yang mengandung larutan NaOH 1% selama 24 jam.
2. Pencucian dengan air bersih.
3. Pengeringan dengan cara menjemur serat ini pada sinar matahari selama ±3 hari
atau dapat juga menggunakan mesin pengering.
4. Pencacahan serat menjadi bagian-bagian kecil (2cm s.d. 5cm).
5. Penghalusan serat dengan menggunakan mesin penghalus serat. Mesin penghalus
serat TKKS diperlihatkan pada gambar 3.20.
3.3.2.2. Bahan Yang Digunakan Dalam Pembuatan Spesimen Polymeric Foam
Bahan komposit Polymeric Foam terdiri dari Polyester resin tak jenuh dan
Blowing Agent. Blowing Agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah; polyol
dan isocyanate. Sementara untuk mempercepat proses polimerisasi digunakan katalis
jenis methyl ethil keton perokside (MEKPO).
1. Polyester resin tak jenuh (BQTN 157-EX)
Polyester resin BQTN 157-EX merupakan polimer kondensat yang terbentuk
berdasarkan reaksi antara polyol yang merupakan organik gabungan dengan alkohol
multiple atau gugus fungsi hidroksi, dan polycarboxylic, yang mengandung ikatan
ganda. Tipikal jenis polyol yang digunakan adalah glycol, seperti ethylene glycol.
Sementara asam polycarboxylic yang digunakan adalah asam phthalic dan asam
maleic. Adapun jenis Polyester resin yang digunakan dalam penelitian ini dapat
dilihat pada gambar 3.25.
Universitas Sumatera Utara
73
Gambar 3.25. Resin Unsaturated Polyester BQTN-157 EX
Polyester resin tak jenuh adalah jenis polimer thermoset yang memiliki
struktur rantai karbon yang panjang. Matrik yang berjenis ini memiliki sifat dapat
mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan
ketika proses pembentukan.
Polyester tergolong jenis polimer thermoset yang memiliki sifat dapat
mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan
ketika proses pembentukannya. Struktur bahan yang dihasilkan berbentuk crosslink
dengan keunggulan daya tahan yang lebih baik terhadap jenis pembebanan statik dan
impak. Hal tersebut disebabkan oleh molekul yang dimiliki bahan dalam bentuk
rantai molekul raksasa, atom-atom karbon yang saling mengikat satu dengan lainnya
mengakibatkan struktur molekulnya menghasilkan efek peredaman yang cukup baik
terhadap beban yang diberikan data karakteristik mekanik bahan Polyester resin tak
jenuh seperti terlihat pada Tabel 3.4.
Universitas Sumatera Utara
74
Tabel 3.4. Karakteristik mekanik polyester resin tak jenuh.
SIFAT MEKANIK
SATUAN
Berat Jenis (ρ)
ModulusYoung (E)
Kekuatan Tarik (σT)
-3
Mg.m
GPa.
(MPa)
BESARAN
1,2 s/d 1,5
2 s/d 4,5
40 s/d 90
2. Blowing Agent
Bentuk polyol dan isocyanate yang dipergunakan dalam penelitian ini
diperlihatkan pada gambar 3.26.
Gambar 3.26. Blowing Agent
3. Katalis MEKPO
Jenis katalis yang digunakan adalah jenis Methyl Ethyl Keton Peroksida
(MEKPO), seperti diperlihatkan pada gambar 3.27.
Gambar 3.27. Katalis
Universitas Sumatera Utara
75
3.4. Parameter Desain
Pada penelitian ini yang mempengaruhi parameter desain untuk speed bump,
secara simulasi parameter yang terlibat dapat dilihat pada tabel 3.5 dibawah ini.
Tabel 3.5 Parameter desain
Variabel
1. Dimensi
2. Komposisi
Concrete
Foam
Subjek Variabel
Indikator
1.Gaya (N)
1. Retak
2.Massa (Kg) 2. Pecah
3.Kecepatan 3. Tidak
Impaktor
retak
Deskriptor
Instrumen
1. Tegangan
Maximum
2. Gaya
Maximum
1. Mesin Uji
Impak
2. Uji Lindas
3.5. Prosedur Pembuatan Polymeric Foam
Pada penelitan metode yang digunakan untuk pembuatan Polymeric Foam
adalah dengan penuangan pada cetakan. Cetakan yang digunakan adalah pipa dengan
diameter 1, 2 dan 3 inci.
Prosedur pembuatan Polymeric adalah sebagai berikut:
1. Memotong pipa dengan panjang sesuai lebar speed bump yang diberi rongga
yaitu 20 cm kemudian membelahnya menjadi 2 bagian.
2. Membersihkan pipa tersebut, kemudian lumasi dengan menggunakan wax
dengan tujuan menpermudah saat proses pembongkaran.
3. Persiapkan serat TKKS kemudian timbang sesuai kebutuhan yang ditentukan,
pemilihan berbentuk serat panjang antara 0.5-1 cm.
Universitas Sumatera Utara
76
4. Persiapkan Polyester resin tak jenuh kemudian timbang sesuai kebutuhan
yang telah ditentukan, selanjutnya campurkan dengan serat TKKS yang telah
dipersiapkan sebelumnya.
5. Masukkan katalis kemudian aduk dengan mixer.
6. Setelah bahan tercampur dengan merata masukkan Blowing Agent.
7. Setelah bahan tercampur kemudian tuangkan kadalam cetakan yang telah
dipersiapkan.
8. Biarkan bahan penyusun tersebut mengeras, kemudian produk tersebut
dipisahkan dengan cetakan setelah 1×24 jam. Hasilnya diperlihatkan pada
gambar 3.28.
(a)
(b)
(c)
Gambar 3.28. Polymeric Foam (a) 1 inci (b) 2 inci (c) 3 inci
Universitas Sumatera Utara
77
3.6. Prosedur Pembuatan Speed Bump
Pada penelitian metode yang digunakan untuk pembuatan Speed Bump adalah
dengan dituang. Bahan yang dipakai adalah Concrete Foam dan batang Polymeric
Foam 1, 2, 3 inci.
Prosedur Pembuatan Speed Bump adalah sebagai berikut:
1.
Melumasi dengan oli pada bagian dalam cetakan dengan tujuan untuk
mempermudah proses pembongkaran.
2.
Mengayak pasir untuk mendapatkan ukuran butir yang sama dan memisahkan
partikel lain yang tidak dibutuhkan seperti kotoran-kotoran kayu, daun kering,
dll.
3.
Mengayak semen untuk memisahkan gumpalan-gumpalan semen yang
disebabkan oleh kelembaban lingkungan penyimpanan.
4.
Persiapkan serat TKKS timbang serat sesuai dengan komposisi yang telah
ditentukan. Pemilihan serat berbentuk serat panjang antara 0,5-1cm.
5.
Persiapkan bahan-bahan yang diperlukan yaitu: serat TKKS, Mortar (semen,
pasir dan air), bahan pengembang, Berat material keseluruhan yang dibutuhkan
ialah 22 kg yang diperoleh dari volume cetakan sebesar 0,022 m3 dengan asumsi
density air 1000 Kg/m3, berikut komposisi bahan spesimen ditunjukkan pada
Table 3.6.
Universitas Sumatera Utara
78
Tabel 3.6. Komposisi bahan spesimen dalam satuan gram.
Blowing Agent
(5%)
Semen Pasir
Air
(26%) (38%) (28%) BA (Foam)
Air
(1)
(60)
5798
8474 6244
18
1080
6.
Hidupkan mesin pengaduk
7.
Masukkan pasir seperti pada gambar 3.29.
Tkks
(3%)
669
Gambar 3.29. Penuangan pasir
8.
Pencampuran semen diperlihatkan pada gambar 3.30.
Gambar.3.30. Penuangan semen
9.
Masukkan serat TKKS setelah semen dan pasir tercampur dengan merata
diperlihatkan pada gambar 3.31.
Universitas Sumatera Utara
79
Gambar.3.31. Penuangan serat TKKS
10. Setelah pasir, semen, dan serat TKKS tercampur merata lalu masukkan bahan
pengembang 7% sampai busa terbentuk dan lalu tuang gambar 3.32.
Gambar 3.32. Penuangan bahan pengembang
11. Setelah pengadukan beberapa menit, maka hasil akhir adalah beton berbusa
dengan agregat ringan serat TKKS, dan segera lakukan pengecoran atau
menuangkan kedalam cetakan pada gambar 3.33.
Gambar.3.33. Penuangan mortar dalam cetakan
Universitas Sumatera Utara
80
12. Selanjutnya biarkan campuran bahan penyusun mengeras. Kemudian produk
tersebut dipisahkan dengan cetakan setelah 1 × 24 jam. Hasilnya diperlihatkan
pada gambar 3.34.
Gambar 3.34. Speed Bump berbahan Concrete Foam diperkuat serat TKKS
13. Selanjutnya produk tersebut direndam dalam air selama 7 × 24 jam. Karena
semen masih membutuhkan air untuk proses pengikatan partikel-partikel
sehingga produk menjadi lebih keras.
14. Setelah perendaman produk selama 7 × 24 jam maka produk dikeringkan dengan
udara bebas sampai berat produk konstan.
15. Selanjutnya dapat dilakukan pengambilan data density dan penguji impak jatuh
bebas gambar 3.35.
Universitas Sumatera Utara
81
Gambar 3.35. Alat Pengujian Impak Jatuh Bebas
3.7. Prosedur Pengujian Impak Jatuh Bebas
Alat uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat uji impak jatuh bebas.
Pengujian impak dilakukan dilaboratoriun Riset Impak dan Keretakan Unit II
Universitas Sumatera Utara.
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui respon tegangan pada material
akibat efek rambatan gelombang regangan dengan laju rambatan gelombang yang
tinggi. Pengujian dilakukan dengan ketinggian jatuh impaktor adalah: 1 meter,
dengan berat test rig sebesar 5 Kg.
3.7.1. Set-up Pengujian Impak
Universitas Sumatera Utara
82
Sebelum dijalankan pengujian maka harus dilakukan langkah–langkah untuk
menghidupkan alat uji yaitu sebagai berikut:
1.
Dihubungkan semua koneksi seperti: Loadcell, sensor posisi, kabel USB dan
Power DAQ, Lab-Jack U3-LV.
2.
Diaktifkan Software DAQ For Helmet Impact Testing dari Icon yang ada di
dekstop.
3.
Dipersiapkan peralatan uji jatuh bebas dan pastikan bahwa Loadcell dan
dudukan Loadcell sudah terpasang dengan baik begitu juga dengan anvil
support seperti gambar 3.36.
(a)
(b)
Gambar 3.36. Komponen alat uji impak jatuh bebas (a) Test rig dan Anvil
(b) Loadcell terpasang
4.
Dimasukkan Anvil pada Anvil Support sesuai dengan kebutuhan pengujian
pengambilan data.
5.
Disiapkan sampel uji yang dilakukan pengujian.
Universitas Sumatera Utara
83
3.7.2. Prosedur Pengujian Impak
Adapun langkah–langkah penempatan spesimen kealat pengujian yaitu
sebagai berikut:
1.
Dipasangkan sampel uji yang dilakukan pengujian pada test rig.
2.
Ditentukan posisi jarak ketinggian jatuh impaktor yang diinginkan, dan
pastikan sensor proximity dalam kondisi aktif.
3.
Ditekan tombol Start pada Software DAQ for Helmet Impact Testing.
4.
Setelah jarak ketinggian ditentukan dan memastikan bahwa sensor proximity
sudah berfungsi, spesimen uji sudah terpasang, maka impaktor siap untuk
dijatuhkan dengan melepaskan tali penahan luncur animpaktor.
5.
Tekan tombol STOP setelah beberapa saat impak tor menumbuk spesimen
pada anvil.
6.
Tekan tombol SAVE untuk menyimpan data hasil uji kedalam file tersimpan
dalam format txt, dan disimpan dalam drive C folder DATA EXP (data
experiment).
7.
Data hasil pengujian tersebut kita olah dengan menggunakan program
Software MS-EXCEL.
3.7.3. Prosedur Kalibrasi
Pengujian impak jatuh bebas dilakukan dengan terlebih dahulu melakukan
kalibrasi pada DAQ Lab-Jack dan DAQ For Helmet Impact Testing Software sesuai
dengan alat Load cell yang memang sudah mendapatkan sertifikasi kalibrasi dari
Universitas Sumatera Utara
84
Komite Akreditasi Nasional (KAN) untuk kapasitas maksimum 20.000 Kg beban
statis, untuk pengujian ini Loadcell dikalibrasi dengan DAQ for Helmet impact testing
Software sebesar 3500 Kg. Adapun prosedur kalibrasi adalah sebagai berikut:
1.
Letakkan Loadcell pada alat penekan dan hubungkan kabel Loadcell dengan
digital display calibrator.
2.
Jalankan Software DAQ for Helmet Impact Testing dan buka program
Calibration seperti terlihat pada gambar 3.37.
Gambar 3.37. DAQ for Helmet Impact testing Software.
3.
DAQ for Helmet Impact Testing Software akusisi data khusus untuk
memonitor pengujian dengan metode Software menerima masukan (input)
gaya dari sinyal Loadcell dan titik tumbukan pada saat posisi impaktor
menumbuk spesimen lalu dan diteruskan ke Loadcell. Posisi ketinggian
impaktor direkam beserta waktunya dan ditandai dengan berubahnya warna
merah pada tampilan posisi di interface user.
4.
Tekan Loadcell sampai digital display terbaca 3500 Kg dan tahan penekanan.
Universitas Sumatera Utara
85
5.
Lepaskan kabel Loadcell dari digital display dan masukan atau hubungkan
kabel tersebut dengan DAQ Lab-Jack U3-LV seperti terlihat pada gambar
3.38.
Gambar 3.38. Kabel Loadcell dengan DAQ Lab-Jack U3-LV
6.
Pilih channel Loadcell AINO pada interface user CALIBRATION PROGRAM
seperti terlihat pada gambar 3.39.
Gambar 3.39. Calibration Program
7.
Tekan START dan akan terbaca pada text Voltage (atas kanan).
8.
Isilah atau ketiklah entry value pada text VALUE MAX nilai 3500 dan tekan
OKE (sebelah kanan).
9.
Lepaskan beban penekan Loadcell.
Universitas Sumatera Utara
86
10.
Isilah entri value pada teks VALUE MIN nilai 0 dan tekan OKE
(sebelahkanannya).
11.
Tekan tombol CONFIRM maka muncul nilai CONVERTION dan OFSET.
12.
Tekan SAVE to FILE untuk menyimpan data hasil kalibrasi kedalam secara
otomatis.
13.
Tekan tombol FINISH untuk mengakhiri proses kalibrasi.
14.
Tekan tombol EXIT untuk menutup program kalibrasi
3.8. Uji Lindas Secara Langsung
Pada pengujian lindas secara langsung dilakukan dengan menggunakan mobil
jenis penumpang dengan massa 1330 kg. Mobil bergerak dengan kecepatan tingkat
rendah. Pengujian ini dilakukan 5 kali perlintasan. Adapun sketsa 2D lintasan untuk
pengujian lindas mobil diperlihatkan pada gambar 3.40. (Gambar Auto CAD
pandangan atas).
Gambar 3.40. Sketsa 2D Pengujian lindas mobil
Universitas Sumatera Utara
87
Untuk gambar ilustrasi pada saat ban sebelum dan sesudah menyentuh speed
bump diperlihatkan pada gambar 3.41 (a – d).
(a)
(b)
Gambar 3.41. Ilustrasi ban mobil (a) sebelum bergerak menuju speed bump (b) pada
saat sebelum melintasi speed bump (c) pada saat menyentuh speed bump (d) pada saat
melewati speed bump
Universitas Sumatera Utara
88
(c)
(d)
Gambar 3.41. (lanjutan)
Perhitungan uji lindas secara langsung pada Speed Bump dilakukan pada
kecepatan konstan 10 km/jam (2.78 m/s).
Universitas Sumatera Utara
89
Berikut adalah gambar dari sistim mekanik speed bump (Gambar 3.44)
Gambar 3.42. Gambar ilustrasi sistem mekanik
Keterangan
1. Saklar
6. Speed Bump
11. Fly wheel
2. Tool box PMDC
7. Dudukan Speed Bump
12. Roda gigi
3. Rumput
8. Tuas
13. Motor PMDC
4. Ban mobil
9. Tali baja
5. Tanah
10. Pull
Universitas Sumatera Utara
90
3.9. Diagram Alir Penelitian
Diagram alir penelitian ditunjukkan oleh gambar 3.45.
Mulai
Studi literatur Buku
referensi, jurnal, internet
Persiapan spesimen uji: membuat cetakan Speed Bump, mencetak
Speed Bump, alat dan bahan
Persiapan pengujian: Pengujian impak jatuh bebas
Speed Bump dengan ketinggian 1 meter serta
pengujian lindas
Tidak; spesimen hancur
Respon material dapat
diamati melalui pengujian
Berhasil; spesimen tidak hancur
Hasil pengujian dan analisa data:
ketinggian, gaya impak maksimum,
tegangan, kondisi Speed Bump
Kesimpulan penelitian dan saran
Selesai
Gambar 3.43. Diagram Alir Penelitian
Universitas Sumatera Utara
91
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Pendahuluan
Tujuan umum pada penelitian ini adalah menganalisis kelemahan dan
ketangguhan struktur Speed Bump dari bahan Concrete Foam dan Polymeric Foam
diperkuat serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) terhadap beban impak jatuh
bebas dan uji lindas. Mendapatkan Speed Bump yang tangguh dengan menggunakan
beton ringan yang diperkuat serat TKKS.
4.2.
Pembuatan Speed Bump
Pembuatan Speed Bump dilakukan dengan cetakan 200 × 400 × 150 untuk
pengujian impak jatuh bebas dan 450 × 400 × 40 sebagai contoh yang digunakan
untuk alat mekanis pembuka pintu tol. Teknik pembuatan struktur Speed Bump pada
penelitian ini menggunakan horizontal shaft mixer dalam wadah pencampuran.
Persiapkan bahan-bahan yang diperlukan yaitu: Serat TKKS, Mortar (semen,
pasir dan air), blowing agent, dan pipa 1 inci, 2 inci, 3 inci. Berat material
keseluruhan yang dibutuhkan 22,3 kg yang diperoleh dari volume cetakan sebesar
0,0223 m3 dengan asumsi density 1000 Kg/m3, berikut komposisi bahan spesimen
ditunjukkan pada Table 4.1.
Universitas Sumatera Utara
92
Tabel 4.1. Komposisi bahan spesimen dalam satuan gram
Blowing Agent
(5%)
Semen Pasir
Air
(26%) (38%) (28%) BA (Foam)
Air
(1)
(60)
5798
8474 6244
18
1080
Tkks
(3%)
669
4.3. Pembuatan Polymeric Foam
Pembuatan polymeric foam dilakukan dengan cetakan pipa yang berdiameter
1 inci, 2 inci, dan 3 inci, pipa tersebut dibelah menjadi dua bagian dibersihkan,
dilumasi dengan wax dan diikat kembali dengan mengunakan lakban kemudian salah
satu ujungnya ditutup rapat.
Persiapkan bahan-bahan yang diperlukan yaitu: serat TKKS, polyyeter resin
tak jenuh (BQTN 157-EX), blowing agent, dan Katalis MEKPO. Komposisi terbaik
adalah pada variasi V1.1 (Resin = 60 %, B.A = 20%, Serat 10%, Katalis = 10%).
Komposisi pembuatan polymeric foam ditunjukkan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Komposisi material polymeric foam
No.
1
2
3
4
1
2
B.A.
20%
30%
40%
0%
20%
20%
Resin
V1
60%
50%
40%
80%
V2
65%
55%
Serat
Katalis
10%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
5%
15%
10%
10%
V3
Universitas Sumatera Utara
93
40%
10%
1
2
4.4.
35%
70%
15%
10%
10%
10%
Pengujian Impak Jatuh Bebas
Pengujian impak dilakukan dengan metode impak jatuh bebas, dan dengan
jumlah sampel 12 buah untuk Speed Bump single polymeric dengan ketinggian: 1 m
serta 15 spesimen untuk double polymeric foam dengan ketinggian 1m dengan posisi
tegak lurus.
Posisi Speed Bump tegak lurus (Gambar 4.1). Hal ini dilakukan untuk
mendapatkan tegangan yang bekerja pada material tersebut sehingga diperoleh hasil
akhir bahwa material tersebut memiliki kemampuan yang dibutuhkan oleh Speed
Bump. Sehingga pada pemakaian Speed Bump dapat bekerja secara maksimal.
Gambar 4.1. Posisi speed bump datar
Universitas Sumatera Utara
94
Indikasi mengenai kegagalan dilihat berdasarkan ada tidaknya keretakan.
Pengujian dinamik dilakukan untuk mendapatkan respon secara dinamik material, dan
pengujian ini dilakukan dengan pengujian impak jatuh bebas kecepatan tinggi.
Pengujian impak jatuh bebas diperumpamakan sebagai sebuah benda jatuh
bebas dari keadaan mulai berhenti mengalami pertambahan kecepatan selama benda
tersebut jatuh.
Jika benda jatuh kebumi dari ketinggian tertentu relatif kecil dibandingkan
jari-jari bumi, maka benda mengalami pertambahan kecepatan kebawah dengan harga
yang sama setiap detik.
4.4.1. Pengujian impak jatuh bebas Speed Bump Concrete Foam
Pengujian impak jatuh bebas Concrete Foam, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 meter, dengan posisi speed bump tegak lurus.
Yang ditunjukkan pada gambar (Gambar 4.2)
Gambar 4.2. Pengujian impak jatuh bebas Concrete Foam 1 m.
Universitas Sumatera Utara
95
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
Concrete Foam, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.3).
Gambar 4.3. Grafik Concrete Foam 1 meter
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 1 dengan nilai Gaya maksimum 477.26 N dan Tegangan
Maksimum 0.239 MPa. Secara detail Gambar 4.3. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.3.
Tabel 4.3. Data uji impak Speed Bump Concrete Foam ketinggian 1 meter
No
1
2
3
Ketinggian
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
477.26
433.01
375.13
428.47
Tegangan (MPa)
0.239
0.217
0.188
0.214
Retak/Tidak retak
Retak
Retak
Retak
Retak
Pada tabel 4.3 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m Concrete Foam
memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.214 MPa dan Gaya maksimum ratarata sebesar 428.47 N.
Universitas Sumatera Utara
96
4.4.2. Pengujian impak jatuh bebas Speed Bump single bar polymeric foam 1 inci
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 1 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi Speed Bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4. Pengujian impak jatuh bebas single polymeric foam rongga 1 inci.
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
single polymeric foam 1 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.5). Keretakan
terjadi pada bagian polymeric foam tepat pada bagian tengah speed bump.
Gambar 4.5 Keretakan pada speed bump single polymeric foam 1 inci
Universitas Sumatera Utara
97
Dari hasil uji impak terjadi keretakan pada spesimen single polymeric foam 1
inci pada sisi tengah speed bump. Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar
dengan ketinggian 1 meter single polymeric foam 1 inci, diperlihatkan seperti pada
(Gambar 4.6).
Gambar 4.6 Grafik Single Polymeric Foam 1 meter 1 inci
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh Gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 3 dengan nilai Gaya maksimum 342.37 N dan Tegangan
Maksimum 0.171 MPa. Secara detail Gambar 4.5. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.4.
Tabel 4.4 Data uji impak Speed Bump single polymeric foam 1 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
Ketinggian
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
311.27
333.64
342.37
329.09
Tegangan (MPa)
0.156
0.167
0.171
0.165
Retak/Tidak retak
Retak
Retak
Retak
Retak
Universitas Sumatera Utara
98
Pada tabel 4.4 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m single polymeric foam 1
inci memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.165 MPa dan Gaya maksimum
rata-rata sebesar 329.09 N.
4.4.3. Pengujian impak jatuh bebas speed bump single polymeric foam 2 inci
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 2 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi speed bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada Gambar 4.7.
Gambar 4.7. Pengujian impak jatuh bebas single polymeric foam rongga 2 inci.
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
single polymeric foam 2 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.8). Keretakan
terjadi pada bagian polymeric foam tepat pada bagian tengah speed bump.
Universitas Sumatera Utara
99
Gambar 4.8 Keretakan pada speed bump single polymeric foam 2 inci
Dari hasil uji impak terjadi keretakan pada spesimen single polymeric foam 2
inci pada sisi tengah speed bump. Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar
dengan ketinggian 1 meter single polymeric foam 2 inci, diperlihatkan seperti pada
(Gambar 4.9).
Gambar 4.9 Single Polymeric Foam 1 meter 2 inci
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 3 dengan nilai Gaya maksimum 349.82 N dan Tegangan
Universitas Sumatera Utara
100
Maksimum 0.175 MPa. Secara detail Gambar 4.8. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.5.
Tabel 4.5 Data uji impak Speed Bump single polymeric foam 2 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
Ketinggian
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
342.76
339.62
349.82
344.07
Tegangan (MPa)
0.171
0.170
0.175
0.172
Retak/Tidak retak
Retak
Retak
Retak
Retak
Pada tabel 4.5 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m single polymeric foam 2
inci memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.172 MPa dan Gaya maksimum
rata-rata sebesar 344.07 N.
4.4.4. Pengujian impak jatuh bebas dengan single polymeric foam rongga 3 inci.
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 3 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi Speed Bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada Gambar 4.10.
Gambar 4.10. Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 3 inci.
Universitas Sumatera Utara
101
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
single polymeric foam 3 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.11). Keretakan
terjadi pada bagian polymeric foam tepat pada bagian tengah speed bump.
Gambar 4.11 Keretakan pada speed bump single polymeric foam 3 inci
Dari hasil uji impak terjadi keretakan pada spesimen single polymeric foam 3
inci pada sisi tengah speed bump. Adapun hasil nilai pengujian impak single
polymeric foam 3 inci dengan ketinggian 1 meter untuk 3 spesimen diperlihatkan
pada gambar 4.12.
Gambar 4.12. Grafik Single Polymeric Foam 1 meter 3 inci
Universitas Sumatera Utara
102
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh Gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 3 dengan nilai Gaya maksimum 373.24 N dan Tegangan
Maksimum 0.187 MPa. Secara detail Gambar 4.11. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.6.
Tabel 4.6 Data uji impak Speed Bump single polymeric foam 3 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
Ketinggian
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
352.18
361.01
406.53
373.24
Tegangan (MPa) Retak / Tidak Retak
0.176
Retak
0.181
Retak
0.203
Retak
0.187
Retak
Pada tabel 4.6 juga diperlihatkan pada ketinggian 1m single polymeric foam 3
inci memiliki tegangan maksimum rata-rata sebesar 0.187 MPa dan gaya maksimum
rata-rata sebesar 0.187 MPa dan Gaya maksimum rata-rata sebesar 373.24 N
4.4.5. Pengujian impak jatuh bebas double polymeric foam rongga 1 inci
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 1 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi Speed Bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada gambar (Gambar 4.13).
Gambar 4.13. Pengujian impak jatuh dengan 2 rongga 1 inci 1 m.
Universitas Sumatera Utara
103
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam rongga 1 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.14).
Gambar 4.14 Hasil uji impak speed bump double polymeric foam rongga 1 inci
ketinggian 1 m
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam 1 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.15).
Gambar 4.15. Grafik Double Polymeric Foam 1 meter 1 inci
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 1 dengan nilai Gaya maksimum 343.45 N dan Tegangan
Maksimum 0.172 MPa. Secara detail Gambar 4.15. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.7.
Universitas Sumatera Utara
104
Tabel 4.7 Data uji impak speed bump double polymeric foam 1 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
4
5
Ketinggian
1M
1M
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Spesimen 4
Spesimen 5
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
343.45
330.01
338.84
337.86
322.06
334.44
Tegangan (MPa)
0.172
0.165
0.169
0.169
0.161
0.167
Retak/tidak retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Pada tabel 4.7 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m double polymeric foam
1 inci memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.167 MPa dan Gaya maksimum
rata-rata sebesar 334.44 N.
4.4.6. Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 2 inch.
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 2 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi speed bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada Gambar 4.16.
Gambar 4.16. Pengujian impak jatuh dengan 2 rongga 2 inci 1 m.
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam rongga 2 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.17).
Universitas Sumatera Utara
105
Gambar 4.17 Hasil uji impak speed bump double polymeric foam rongga 2 inci
ketinggian 1 m
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam 2 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.18).
Gambar 4.18. Grafik Double Polymeric Foam 1 meter 2 inci
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 4 dengan nilai Gaya maksimum 362.38 N dan Tegangan
Maksimum 0.181 MPa. Secara detail Gambar 4.18. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.8.
Universitas Sumatera Utara
106
Tabel 4.8 Data uji impak speed bump double polymeric foam 2 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
4
5
Ketinggian
1M
1M
1M
1M
1M
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Spesimen 4
Spesimen 5
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
Tegangan (MPa)
324.91
361.40
318.92
362.38
353.55
344.23
0.162
0.181
0.159
0.181
0.177
0.172
Retak/Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Pada tabel 4.8 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m single polymeric foam 3
inci memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.172 MPa dan Gaya maksimum
rata-rata sebesar 344.23 N
4.4.7. Pengujian impak jatuh bebas dengan 2 rongga 3 inci.
Pengujian impak jatuh bebas dengan rongga 3 inci, dilakukan dengan metode
impak jatuh bebas dari ketinggian 1 m, dengan posisi speed bump tegak lurus. Yang
ditunjukkan pada Gambar 4.19.
Gambar 4.19. Pengujian impak jatuh dengan 2 rongga 3 inci 1 m
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam rongga 3 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.20).
Universitas Sumatera Utara
107
Gambar 4.20 Hasil uji impak speed bump double polymeric foam rongga 3 inci
ketinggian 1 m
Hasil pengujian impak pada spesimen posisi datar dengan ketinggian 1 meter
double polymeric foam 3 inci, diperlihatkan seperti pada (Gambar 4.21).
Gambar 4.21. Grafik Double Polymeric Foam 1 meter 3 inci
Nilai tertinggi tegangan dari dampak yang dihasilkan oleh gaya tertinggi
terdapat pada spesimen 4 dengan nilai Gaya maksimum 405.84 N dan Tegangan
Maksimum 0.202 MPa. Secara detail Gambar 4.21. Nilai Gaya dan tegangan
maksimum diperlihatkan pada tabel 4.9.
Universitas Sumatera Utara
108
Tabel 4.9 Data uji impak speed bump double polymeric foam 3 inci ketinggian 1 meter
No
1
2
3
4
5
Ketinggian
1m
1m
1m
1m
1m
Spesimen
Spesimen 1
Spesimen 2
Spesimen 3
Spesimen 4
Spesimen 5
Rata-rata
Gaya Maximum (N)
344.63
328.93
284.78
378.18
405.84
348.47
Tegangan (MPa)
0.172
0.164
0.142
0.189
0.202
0.174
Retak/Tidak retak
Tidak retak
Tidak retak
Tidak retak
Tidak retak
Tidak retak
Tidak retak
Pada tabel 4.9 juga diperlihatkan pada ketinggian 1 m single polymeric foam 3
inci memiliki tegangan maksimum rata–rata sebesar 0.174 MPa dan Gaya maksimum
rata-rata sebesar 348.47 N
4.5. Kumpulan Dan Perbandingan Data Hasil Pengujian impak jatuh bebas
Dari hasil pengujian impak jatuh bebas diatas dapat kita lihat perbandingan
mana yang lebih baik di antara tujuh spesimen dilihat dari Gaya maksimum rata-rata
dan tegangan maksimum rata-rata. Untuk hasil keseluruhan dari tegangan dan Gaya
yang didapat dari pengujian impak ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Gambar 4.22 Rangkuman Gaya pada speed bump
Universitas Sumatera Utara
109
Dari 7 spesimen tegangan yang paling tinggi terdapat pada spesimen Concrete
Foam dan paling rendah single polymeric foam 3 inci.
Gambar 4.23 Rangkuman tegangan pada speed bump
Berikut adalah tabel dari hasil pengujian impak jatuh bebas (Tabel 4.11)
Universitas Sumatera Utara
Spesimen
Spesimen
Spesimen
Spesimen
Concrete foam
Single 1 inci
Single 2 inci
Single 3 inci
Tabel 4.11 Rangkuman hasil uji impak jatuh bebas
Tinggi
h (m)
Massa
Impactor
(kg)
Energi Impak
Ei = m.g.h
(Joule)
Energi Impak
Eksperimental
Eie = F.h
(Joule)
Energi yang
diserap
Es=Eie-Ei
(Joule)
Keterangan
0.239
0.217
0.188
0.214
0.156
0.167
0.171
1
1
1
1
1
1
1
5
5
5
5
5
5
5
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
477.26
433.01
375.13
428.47
311.27
333.64
342.37
428.21
383.96
375.13
428.47
262.22
284.59
293.32
Retak
Retak
Retak
Retak
Retak
Retak
Retak
329.09
0.164
1
5
49.05
329.09
280.04
Retak
2000
2000
2000
342.76
339.62
349.82
0.171
0.170
0.175
1
1
1
5
5
5
49.05
49.05
49.05
342.76
339.62
349.82
293.71
290.57
300.77
Retak
Retak
Retak
Rata-rata
2000
338.91
0.172
1
5
49.05
344.06
295.01
Retak
1
2
3
2000
2000
2000
352.18
361.01
406.53
0.176
0.181
0.203
1
1
1
5
5
5
49.05
49.05
49.05
352.18
361.01
406.53
303.13
311.96
357.48
Retak
Retak
Retak
Rata-rata
2000
373.24
0.186
1
5
49.05
373.24
324.19
Retak
Luas area
impak
A (mm2)
Gaya Pengujian
F (N)
Tegangan
yang terjadi
σ (MPa)
1
2
3
Rata-rata
1
2
3
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
477.26
433.01
375.13
428.47
311.27
333.64
342.37
Rata-rata
2000
1
2
3
110
Universitas Sumatera Utara
Spesimen
Spesimen
Spesimen
Doubel 1 inci
Doubel 2 inci
Doubel 3 inci
Tabel 4.11 (lanjutan)
111
1
2
3
4
5
Rata-rata
1
2
3
4
5
Rata-rata
1
2
3
4
5
Rata-rata
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
2000
343.45
330.01
338.84
337.86
322.06
334.44
324.91
361.40
318.92
362.38
353.55
344.23
344.63
328.93
284.78
378.18
405.84
348.47
0.172
0.165
0.169
0.169
0.161
0.167
0.162
0.181
0.159
0.181
0.177
0.172
0.172
0.164
0.142
0.189
0.202
0.174
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
49.05
343.45
330.01
338.84
337.86
322.06
334.44
324.91
361.40
318.92
362.38
353.55
344.23
344.63
328.93
284.78
378.18
405.84
348.47
294.40
280.96
289.79
288.81
273.01
285.39
275.86
312.35
269.87
313.33
304.50
295.18
295.58
279.88
235.73
329.13
356.79
299.42
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Universitas Sumatera Utara
4.6. Uji Lindas
4.6.1. Set up pengujian lindas
Uji lindas secara langsung dilakukan mengunakan mobil dengan massa 1330 kg.
Mobil bergerak dengan kecepatan 10 km/jam. Pengujian dilakukan terhadap 6 buah
spesimen uji. Dilindas di halaman Magister Teknik Mesin USU menggunakan mobil
Honda FREED. Sebelum dilakukan pengujian lindas speed bump diletakkan water
pass diatas speed bump. Fungsi dari water pass untuk melihat keseimbangan speed
bump diatas sistim mekanik. Berikut gambar landasan uji lindas dan peletakan water
pass.
(a)
(b)
Gambar 4.24. Set up sistim mekanik (a) Landasan uji lindas (b) peletakan water
pass pada Speed Bump
112
Universitas Sumatera Utara
113
Setelah melakukan set up sistim mekanik maka langkah selanjutnya
mempersiapkan mobil Freed untuk melintasi speed bump. Adapun gambar set up
pengujian lindas ditunjukkan pada gambar 4.23 (a-f).
(a)
(b)
Gambar 4.25. Set up pengujian lindas (a) posisi start pada saat mobil bergerak
menuju speed bump (b) mobil sebelum menyentuh Speed Bump (c) ban mobil akan
menyentuh Speed Bump (d) ban mobil menlindas Speed Bump (e) ban depan sudah
melewati Speed Bump (f) mobil sudah melewati Speed Bump
Universitas Sumatera Utara
114
(c)
(d)
Gambar 4.23 (lanjutan)
Universitas Sumatera Utara
115
(e)
(f)
Gambar 4.23 (lanjutan)
Universitas Sumatera Utara
116
4.6.2. Hasil Uji Lindas Langsung untuk Speed Bump Concrete Foam
4.6.2.1 Spesimen A uji lindas
A. Spesimen A1
Untuk spesimen A1 pada saat Speed Bump dilindas mobil terjadi keretakan
pada Speed Bump, keretakan terjadi karena kurangnya sinar matahari pada saat
penjemuran dan juga kurangnya ketelitian saat pengadukan Blowing Agent . Gambar
hasil keretakan pada Speed Bump terlihat pada gambar 4.24 (a-b).
(a)
(b)
Gambar 4.26. Spesimen A1 Speed Bump (a) bagian atas Speed Bump (b) bagian
bawah Speed Bump
B. Spesimen A2
Untuk spesimen A2 pada saat Speed Bump dilindas mobil sebanyak 5x tidak
terjadi keretakan pada Speed Bump. Faktor mengapa tidak retaknya bahan
diakibatkan karena penjemuran yang terkena sinar matahari yang sempurna dan
Universitas Sumatera Utara
117
pengadukan Blowing Agent dilakukan 2 jam sebelum pengadukan/pencampuran
mortar. Gambar Speed Bump A2 terlihat pada gambar 4.25 (a-c).
(a)
(b)
(c)
Gambar 4.27. Spesimen A2 Speed Bump (a) bagian atas speed bump (b) bagian
bawah Speed Bump (c) pandangan samping Speed Bump
4.6.2.2 Spesimen B uji lindas
A. Spesimen B1
Untuk spesimen B1 pada saat Speed Bump dilindas mobil sebanyak 5x tidak
terjadi keretakan pada Speed Bump. Faktor mengapa tidak retaknya bahan
Universitas Sumatera Utara
118
diakibatkan karena penjemuran yang terkena sinar matahari yang sempurna dan
pengadukan Blowing Agent dilakukan 2 jam sebelum pengadukan/pencampuran
mortar. Gambar Speed Bump B2 terlihat pada gambar 4.26 (a-c).
(a)
(b)
(c)
Gambar 4.28. Spesimen B1 Speed Bump (a) bagian atas Speed Bump (b) bagian
bawah Speed Bump (c) pandangan samping Speed Bump
B. Spesimen B2
Untuk spesimen B2 pada saat Speed Bump dilindas mobil sebanyak 5x tidak
terjadi keretakan pada Speed Bump. Faktor mengapa tidak retaknya bahan
diakibatkan karena penjemuran yang terkena sinar matahari yang sempurna dan
pengadukan Blowing Agent dilakukan 2 jam sebelum pengadukan/pencampuran
mortar. Gambar Speed Bump B2 terlihat pada gambar 4.27 (a-c).
Universitas Sumatera Utara
119
(a)
(b)
(c)
Gambar 4.29. Spesimen B2 Speed Bump (a) bagian atas Speed Bump (b) bagian
bawah Speed Bump (c) bagian samping Speed Bump
4.6.2.3 Spesimen C uji lindas
A. Spesimen C1
Untuk spesimen C1 pada saat Speed Bump dilindas mobil sebanyak 5x tidak
terjadi keretakan pada Speed Bump. Faktor mengapa tidak retaknya bahan
diakibatkan karena penjemuran yang terkena sinar matahari yang sempurna dan
pengadukan Blowing Agent dilakukan 2 jam sebelum pengadukan/pencampuran
mortar. Gambar Speed Bump C1 terlihat pada gambar 4.28 (a-c).
Universitas Sumatera Utara
120
(a)
(b)
(b)
Gambar 4.30. Spesimen C1 Speed Bump (a) bagian atas Speed Bump (b) bagian
bawah Speed Bump (c) bagian samping Speed Bump
B. Spesimen C2
Untuk spesimen C2 pada saat Speed Bump dilindas mobil terjadi keretakan
pada Speed Bump, keretakan terjadi karena kurangnya sinar matahari pada saat
penjemuran dan juga kurangnya ketelitian saat pengadukan Blowing Agent. Gambar
hasil keretakan pada Speed Bump terlihat pada gambar 4.29 (a-c).
Universitas Sumatera Utara
121
(a)
(b)
(c)
Gambar 4.31. Spesimen C2 Speed Bump (a) bagian atas Speed Bump (b) bagian
bawah Speed Bump (c) bagian samping Speed Bump
4.6.3. Rangkuman Hasil Uji lindas
Dengan melihat kondisi ke enam spesimen yang tahan dilindas oleh mobil
freed adalah spesimen A2, B1, dan B2. Dari spesimen diatas untuk hasil dari
Tegangan terbesar yang didapat oleh sistim mekanik adalah spesimen B1 dengan
Tegangan sebesar 0.32 volt dan untuk putaran rpm yang dihasilkan dari pmdc adalah
sebesar 50 rpm. Berikut rangkuman dari 5 percobaan untuk uji Lindas (Tabel 4.124.15)
Universitas Sumatera Utara
RETAK/T
AK
RETAK
A2
B1
B2
C1
C2
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
0.09
0.12
0.25
0.2
0.19
0.22
32
34
46
40
39
42
FOTO
A1
SATU
KEC
MOBI
L
(km/ja
m)
PUT
PMDC(
rpm)
TEGANGAN (Volt)
10
UKUR
AN
BAN
(cm)
PERCOBAAN
Tabel. 4.12 Rangkuman Hasil Uji lindas pada percobaan pertama
SPESIMEN
185
122
Universitas Sumatera Utara
123
RETAK/
TAK
RETAK
A2
B1
B2
C1
C2
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
NONE
0.19
0.26
0.21
0.15
0.21
NONE
28
43
30
24
30
FOTO
A1
DUA
KEC
MOB
IL
(km/j
am)
PUT
PMDC(
rpm)
TEGANGAN
(Volt)
10
UKU
RAN
BAN
(cm)
PERCOBAAN
Tabel. 4.13 Rangkuman Hasil Uji lindas pada percobaan kedua
SPESIMEN
185
Universitas Sumatera Utara
RETAK/
TAK
RETAK
A2
RETAK
TIDAK
RETAK
NONE
NONE
SPESIMEN
B1
B2
C1
C2
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
RETAK
RETAK
0.24
0.32
0.25
NONE
NONE
36
50
37
NONE
NONE
FOTO
A1
TIGA
KEC
MO
BIL
(km/j
am)
PUT
PMDC
(rpm)
TEGANGAN
(Volt)
10
UKU
RAN
BAN
(cm)
PERCOBAAN
Tabel. 4.14 Rangkuman Hasil Uji lindas pada percobaan ketiga
124
185
Universitas Sumatera Utara
125
RETAK/
TAK
RETAK
A2
B1
B2
C1
C2
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
RETAK
RETAK
NONE
0.29
0.30
0.30
NONE
NONE
NONE
44
46
47
NONE
NONE
FOTO
A1
EMPAT
KEC
MOB
IL
(km/j
am)
PUT
PMDC
(rpm)
TEGANGAN
(Volt)
10
UKUR
AN
BAN
(cm)
PERCOBAAN
Tabel. 4.15 Rangkuman Hasil Uji lindas pada percobaan keempat
SPESIMEN
185
Universitas Sumatera Utara
126
RETAK/
TAK
RETAK
A2
B1
B2
C1
C2
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
TIDAK
RETAK
RETAK
RETAK
NONE
0.24
0.31
0.28
NONE
NONE
NONE
30
48
36
NONE
NONE
FOTO
A1
KELIMA
KEC
MOB
IL
(km/j
am)
PUT
PMDC
(rpm)
TEGANGAN
(Volt)
10
UKU
RAN
BAN
(cm)
PERCOBAAN
Tabel. 4.16 Rangkuman Hasil Uji lindas pada percobaan