Pembuatan dan Karakterisasi Batako Ringan Menggunakan Abu Vulkanik Sinabung dan Serat Batang Pisang dengan Perekat Polyester

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATAKO RINGAN
MENGGUNAKAN ABU VULKANIK SINABUNG DAN SERAT BATANG
PISANG DENGAN PEREKAT POLYESTER

SKRIPSI

Diajukan Oleh :
NASRUL
100801009

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATAKO RINGAN
MENGGUNAKAN ABU VULKANIK SINABUNG DAN SERAT BATANG
PISANG DENGAN PEREKAT POLYESTER


SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

Diajukan Oleh :
NASRUL
100801009

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

i

PERSETUJUAN


Judul

: Pembuatan dan Karakterisasi Batako Ringan
menggunakan Abu Vulkanik Sinabung dan Serat
Batang Pisang Dengan Perekat Polyester

Kategori

: Skripsi

Nama

: Nasrul

Nomor Induk Mahasiswa

: 100801009

Program Studi


: Sarjana (S1) Fisika

Departemen

: Fisika

Fakultas

: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Disetujui di
Medan, Desember 2016
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

Dr. Kurnia Sembiring, MS


Dr. Kerista Sebayang, MS

NIP.195801311986011001

NIP. 195806231986011001

Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,

Dr.Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980031003

Universitas Sumatera Utara

ii

PERNYATAAN


PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATAKO RINGAN
MENGGUNAKAN ABU VULKANIK SINABUNG DAN SERAT
BATANG PISANG DENGAN PEREKAT POLYESTER

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya.

Medan, Desember 2016

NASRUL
100801009

Universitas Sumatera Utara

iii

PENGHARGAAN


Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT Yang Maha
Pengasih lagi Maha Penyayang, dengan limpahan karunia-Nya penulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan judul PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI
BATAKO RINGAN

MENGGUNAKAN ABU VULKANIK SINABUNG

DAN SERAT BATANG PISANG DENGAN PEREKAT POLYESTER yang
disusun sebagai syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Universitas Sumatera
Utara.
Ucapan terima kasih penulis samapaikan kepada Bapak Dr. Kurnia
Sembiring, MS dan Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku dosen pembimbing
yang telah memberikan bimbingan, waktu, dan tenaga kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga kepada ketua dan sekretaris
jurusan Departemen Fisika

Dr. Marhaposan Situmorang dan Drs. Syahrul

Humaidi, M.Sc, Dekan Fakultas MIPA Dr. Kerista Sebayang, MS serta semua
Staff Pengajar dan Pegawai Departemen Fisika FMIPA USU.

Dan tidak lupa ucapan terima kasih yang setinggi – tingginya penulis
sampaikan kepada kedua orang tua yang ku sayangi Ayahanda Abdul Aziz dan
Ibunda Anidar yang setia membantu dan tak henti – hentinya memberikan
dukungan beserta doa sehingga bisa menyelesaikan studi ini, begitu juga dengan
abang – abang dan adik – adik saya yaitu Bang Doni, Bang Hendri, Samsil, dan
adikku Buyung Nafral yang telah cukup banyak membantu baik dari segi materi
maupun dukungan secara moral. Begitu juga kepada sahabat – sahabat saya baik
dari teman – teman kampus Fisika 2010, rekan – rekan Ikatan Mahasiswa Fisika
(IMF), warga Komplek POLRI, beserta sahabat – sahabat lainnya yang telah
banyak membantu dan memberikan semangat.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna. Oleh karena
itu penulis akan menerima baik kritik maupun saran yang bersifat membangun
dari pembaca agar skripsi ini lebih bermanfaat dan sempurna.

Penulis

Universitas Sumatera Utara

iv


PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATAKO RINGAN
MENGGUNAKAN ABU VULKANIK SINABUNG DAN SERAT BATANG
PISANG DENGAN PEREKAT POLYESTER

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pembuatan dan karakteristik batako adengan
memanfaatkan : abu vulkanik, serat batang pisang, dan resin poliester sebagai
material pengikat. Variasi komposisi yang dibuat dalam penelitian ini meliputi
variasi serat batang pisang : 0,1,2,3,4,5, dan 6 gram dari berat total abu vulkanik
yang digunakan dan resin poliester : 50 % dari total campuran abu vulkanik dan
serat batang pisang. Besaran fisis dan mekankis yang dilakukan meliputi :
densitas, daya serap air, porositas, kuat lentur, impak, dan kuat tarik. Nilai yang
diberikan pada pengujian fisis dan mekanis meliputi : Densitas = 1,6127 - 1,5204
g/cm3, Daya Serap air = 0,253 – 2,181 % , Porositas = 0,408 – 3,520 %, dan sifat
mekanis meliputi Kuat Impak = 3924 - 14.918 J/m2, Kuat Lentur = 9,424 31,048MPa, Kuat Tarik = 4,066 - 16,065 MPa. Penambahan serat cenderung
menurunkan densitas dan meningkatkan nilai daya serap air, porositas, dan kuat
tarik.

Kata kunci : batako ringan, abu vulkanik, serat batang pisang, poliester, sifat fisis,

sifat mekanik

Universitas Sumatera Utara

v

CHARACTERIZATION AND MAKING OF LIGHTWEIGHT
CONCRETE BLOCKUSING SINABUNG VOLCANIC ASH
ANDBANANARODS FIBER WITH ADHESIVE POLYESTER

ABSTRACT

The study have done in research and manufacturing of lightweight concrete block,
using volcanic ash, banana rods fiber and polyester resin as binder material.
Composition variations prepared for this study include variations of banana stem
fiber: 0,1,2,3,4,5, and 6 grams with total weight of volcanic ash that is used and
the polyester resin: 50% of the total mixture of volcanic ash and banana rods
fiber. Physical and mechanics quantitiesperformed include: density, water
absorption, porosity, flexural strength, impact and tensile strength. Density =
1.6127 to 1.5204 g / cm3, Absorption of water = 0.253 to 2.181%, porosity = 0.408 to

3.520%, and the mechanical properties include Strong Impact = 3924-14918 J / m2,
Bending Strength = 9.424 - 31,048MPa , Strong Pull = 4.066 to 16.065 MPa.The

addition of fiber tends to lower the density and increase the value of water
absorption, porosity and tensile strength.

Keywords: lightweight concrete blocks, volcanic ash, banana rods fiber, polyester
resin,physical properties, mechanical properties

Universitas Sumatera Utara

vi

DAFTAR ISI

Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract

Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Grafik
Daftar Gambar
Daftar Rumus

Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
viii
ix
x

Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Sistematika Penulisan

1
3
3
4
4
5

Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Batako
2.2 Klasifikasi Batako
2.3 Beton
2.3.1 Beton Serat (Fiber Reinforced Concrete )
2.3.2 Beton Ringan (Lighweight Concrete )
2.3.3 Perancangan Campuran Beton
2.3.4 Sifat- Sifat Beton
2.4 Agregat
2.5 Debu Vulkanik
2.6 Serat Batang Pisang
2.6.1 Analisa Sifat Kimia dan Komposisi Serat Batang Pisang
2.6.2 Analisa Sifat Fisis dan Morfologi Serat Batang Pisang
2.6.3 Pengolahan Serat Pelepah Pisang
2.7 Poliester
2.8 Katalis
2.9 Karakteristik Bahan
2.9.1 Pengujian Fisis
2.9.1.1 Densitas
2.9.1.2 Penyerapan Air (Water Absorbtion )
2.9.1.3 Porositas
2.9.2 Pengujian Sifat Mekanis
2.9.2.1 Kuat Impak
2.9.2.2 Kuat Lentur

6
7
8
8
9
10
10
11
12
14
14
15
16
16
17
17
17
18
18
19
20

Universitas Sumatera Utara

vii

2.9.2.3 Kuat Tarik
Bab 3. Metodologi Penelitian
3.1 Tempat Penelitian
3.2 Peralatan dan Bahan
3.2.1 Peralatan
3.2.2 Bahan
3.3 Variabel dan Parameter Penelitian
3.3.1 Variabel Penelitian
3.3.2 Parameter Percobaan yang Diuji
3.4 Diagram Alir
3.5 Prosedur Penelitian
3.5.1 Preparasi Serat Batang Pisang
3.5.2 Persiapan Bahan
3.5.3 Pencampuran
3.5.4 Percetakan
3.6 Pengujian Sampel Batako Serat Batang Pisang
3.6.1 Densitas
3.6.2 Daya Serap Air
3.6.3 Porositas
3.6.4 Kuat Impak
3.6.5 Kuat Tekan dan Kuat Tarik

20
23
23
24
24
24
25
26
26
27
27
27
28
28
28
28

Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Pengujian Fisis
4.1.1 Pengujian Densitas
4.1.2 Pengujian Daya Serap Air
4.1.3 Pengujian Porositas
4.2 Pengujian Mekanik
4.2.1 Kuat Impak
4.2.2 Kuat Lentur
4.2.3 Kuat Tarik

34
36
39

Bab 5. Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

41
42

Daftar Pustaka

43

Lampiran A Gambar - Gambar
Lampiran B Contoh Perhitungan
Lampiran C Grafik Hasil Uji Mekanik

29
31
33

45
53
62

Universitas Sumatera Utara

viii

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 2.1 Komposisi dalam Abu Vulknik Sinabung Berdasarkan
Fraksi Massa

13

Tabel 2.2 Sifat kimia dan komposisi serat batang pisang

14

Tabel 2.3 Sifat Fisis dan Morfologi Serat Batang Pisang

15

Tabel 3.1 Komposisi campuran bahan baku dengan resin polyester
50% dari total abu vulkanik dan serat batang pisang

26

Tabel 4.1Hasil Pengujian Densitas Batako Ringan Menggunakan
Abu Vulkanik dan Serat Batang Pisang dengan Resin Poliester

29

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Daya Serap Air Batako Ringan Menggunakan
Abu Vulkanik dan Serat Batang Pisang dengan Resin Poliester

31

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Porositas Batako Ringan Menggunakan
Abu Vulkanik dan Serat Batang Pisang dengan Resin Poliester

33

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kuat Impak Batako Ringan Menggunakan
Abu Vulkanik dan Serat Batang Pisang dengan Resin Poliester

35

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kuat Tekan Batako Ringan Menggunakan
Abu Vulkanik dan Serat Batang Pisang dengan Resin Poliester

37

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Kuat Tarik Batako Ringan Menggunakan
Abu Vulkanik dan Serat Batang Pisang dengan Resin Poliester

39

Universitas Sumatera Utara

ix

DAFTAR GRAFIK

Halaman
Grafik 4.1 Hubungan antara Densitas dengan Massa Serat Batang Pisang
30
Grafik 4.2 Hubungan antara Daya Serap Air dengan Massa Serat Batang
Pisang
32
Grafik 4.3 Hubungan antara Porositas dengan Massa Serat Batang Pisang
34
Grafik 4.4 Hubungan antara Kuat Impak dengan Massa Serat Batang Pisang 36
Grafik 4.5 Hubungan antara Kuat Tekan dengan Massa Serat Batang Pisang 38
Grafik 4.6 Hubungan antara Kuat Tarik dengan Massa Serat Batang Pisang 40

Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1 bentuk-bentuk batako :
a) batako padat ; b) dan c) batako berlubang
Gambar 2.2 Ilustrasi alat uji impak
Gambar 2.3Gambaran singkat uji tarik (tensile strength test)
Gambar 2.4 Kurva tegangan dan regangan
Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Batako Ringan

7
19
21
22
25

Universitas Sumatera Utara

xi

DAFTAR RUMUS

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Rumus Densitas (Persamaan 2.1)
Rumus Daya Serap Air (Persamaan 2.2)
Rumus Porositas (Persamaan 2.3)
Rumus Kuat Impak (Persamaan 2.4)
Rumus Kuat Lentur (Persamaan 2.5)
Rumus Kuat Tarik (Persamaan 2.6)

Halaman
18
18
19
20
20
21

Universitas Sumatera Utara