BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Pengaruh Komposisi Dan Lama Perendaman Serat Palem Saray Terhadap Sifat Komposit Dengan Matriks Poliester

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Komposit

  Komposit adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya, baik itu sifat kimia maupun fisikanya dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (Nurun, 2013). Material komposit dapat didefinisikan sebagai kombinasi dari dua atau lebih bahan yang menghasilkan sifat yang lebih baik daripada sifat bahan penyusunnya (Campbell, 2010). Menurut Lokantara (2012), komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material, dimana sifat mekanik dari material pembentuknya berbeda-beda dimana satu material sebagai fasa pengisi (matriks), dan yang lainnya sebagai fase penguat (reinforcement).

  Pada umumnya suatu bahan komposit adalah tunggal, dimana merupakan susunan dari paling tidak terdapat dua unsur yang bekerja bersama untuk menghasilkan sifat-sifat bahan yang berbeda terhadap sifat unsur bahan penyusunnya. Dalam prakteknya komposit terdiri dari suatu bahan utama (matriks) dan suatu jenis penguatan (reinforcement) yang ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan dan kekakuan matrik. Penguatan ini biasanya dalam bentuk serat (fibre / fiber). Beberapa faktor yang mempengaruhi Fiber - Matriks Composite antara lain: 1.

  Jenis serat, serat digunakan untuk dapat memperbaiki sifat dan struktur matik, mampu menjadi bahan penguat matrik pada komposit untuk menahan gaya yang terjadi.

  2. Orientasi serat, menentukan kekuatan mekanik komposit yang mempengaruhi kinerja komposit tersebut.

  3. Panjang serat, sangat berpengaruh terhadap kekuatan dimana serat panjang lebih kuat dibandingkan serat pendek.

  4. Bentuk serat, pada umumnya semakin kecil diameter serat akan menghasilkan kekuatan komposit yang semakin tinggi.

  5. Jenis matrik, matrik berfungsi sebagai pengikat serat menjadi sebuah unit struktur, pada bidang geser antara serat dan matrik.

  6. Ikatan serat-matrik, keberadaan void dalam komposit akan mengurangi kekuatan komposit yang disebabkan ikatan interfacial antara matrik dan serat yang kurang besar.

7. Katalis / pengeras, digunakan untuk membantu proses pengeringan resin dan serat dalam komposit. (Setyawan, 2012).

2.1.1 Manfaat Bahan Komposit

  Bahan komposit dapat digunakan dalam berbagai bidang, seperti : 1. : komponen pesawat terbang, komponen

  Luar angkasa helikopter, dan komponen satelit. 2. : komponen mobil, komponen kereta, komponen

  Auto mobile mesin.

  3. Olahraga dan rekreasi : stik golf, sepatu olahraga, raket tenis, sepeda.

  4. Industri pertahanan : komponen jet tempur, peluru, komponen kapal selam.

  5. Industri pembinaan : jembatan, terowongan, tank. 6. : kaki palsu, sambungan sendi pada pinggang.

  Kesehatan 7. : kapal layar, kayak. Marine/kelautan

2.1.2 Klasifikasi Komposit

  Menurut (Schwartz,1984), secara garis besar ada lima jenis komposit berdasarkan penguat yang digunakan yaitu:

1. Komposit serat (fiber composite)

  Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lamina atau satu lapisan menggunakan serat penguat. Serat yang digunakan biasanya berupa serat gelas, serat karbon, serat aramid, dan sebagainya. Serat ini bisa disusun secara acak maupun dengan orientasi tertentu bahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti anyaman. Komposit yang diperkuat dengan serat dapat digolongkan menjadi dua

   Komposit serat pendek (short fiber composite) Komposit yang diperkuat dengan serat pendek umumnya sebagai matriknya adalah resin termoset yang amorf atau semikristalin. Material komposit yang diperkuat dengan serat pendek dapat dibagi menjadi dua bagian, :

  a) Material komposit yang diperkuat dengan serat pendek yang mengandung orientasi secara acak (inplane random orientation). Secara acak biasanya derajat orientasi dapat terjadi dari suatu bagian ke bagian yang lain. Akibat langsung dari distribusi acak serat ini adalah nilai fraksi volume lebih rendah dalam material yang menyebabkan bagian resin lebih besar. Fraksi berat yang lebih rendah berhubungan dengan ketidakefisienan balutan dan batasan- batasan dalam proses pencetakan.

  b) Material komposit yang diperkuat dengan serat pendek yang terorientasi atau sejajar antara satu dengan yang lain. Tujuan pemakaian serat pendek adalah memungkinkan pengolahan yang lebih mudah, lebih cepat, produksi yang lebih murah, dan lebih beraneka ragam (Emma,1992).

   Komposit serat panjang (long fiber composite) Keistimewaan komposit serat panjang adalah akan lebih mudah untuk diorientasikan, jika dibandingkan dengan serat pendek. Walaupun demikian serat pendek memiliki rancangan yang lebih banyak. Secara teoritis, serat panjang dapat menyalurkan pembebanan atau tegangan dari suatu titik pemakaiannya.

  Pada prakteknya hal ini tidak mungkin terjadi, karena variabel pembuatan komposit serat panjang tidak mungkin memperoleh kekuatan tarik melampaui panjang nya. Perbedaan serat panjang dan serat pendek yaitu serat pendek dibebani secara tidak langsung, atau kelemahan matriks akan menentukan sifat dari produk komposit tersebut yakni jauh lebih kecil dibandingkan dengan besaran yang terdapat pada serat panjang. Bentuk serat panjang memiliki kemampuan yang tinggi, disamping itu kita tidak perlu memotong-motong serat. Fungsi penggunaan serat sebagai penguat secara umum adalah sebagai bahan yang dimaksudkan untuk memperkuat komposit, disamping itu penggunakan serat juga untuk mengurangi penggunaan resin, sehingga akan diperoleh suatu bahan komposit yang tidak menggunakan serat penguat (Emma,1992).

   (a) (b) (c) (d)

Gambar 2.1 Komposit Serat (fibrous composites ) ; (a) Continous Fiber Composite (b)Woven fiber composite (c) Chopped Fiber Composite (d) Hybrid Composite 2.

  Komposit laminat (laminated composite) Merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabungkan menjadi satu, dan setiap lapisannya memiliki karakteristik khusus. Komposit laminat ini terdiri dari empat jenis, yaitu komposit serat kontinyu, komposit serat anyam, komposit serat acak, dan komposit serat hibrid.

  Komposit yang terdiri dari lapisan yang diperkuat oleh matrik sebagai contoh adalah plywood yangs erring digunakan bahan bangunan dan kelengkapannya. Pada umumnya, manipulasi makroskopis yang dilakukan yang tahan terhadap korosi, kuat, dan tahan terhadap temperatur.

Gambar 2.2 Komposit Lapis (laminated composite) Komposit pertikel (particulated composite) Merupakan komposit yang menggunakan partikel atau serbuk sebagai penguatnya dan terdistribusi secara merata dalam matriks. Komposit yang terdiri dari partikel dan matriks yaitu butiran (batu, pasir) yang diperkuat semen yang kita jumpai sebagai beton, senyawa komplek ke dalam senyawa komplek. Komposit partikel merupakan produk yang dihasilkan dengan menempatkan partikel-partikel dan sekaligus mengikatnya dengan suatu matriks bersama-sama dengan satu atau lebih unsur-unsur perlakuan seperti panas, tekanan, kelembaban, katalisator dan lain-lain. Komposit partikel ini berbeda dengan jenis serat acak sehingga bersifat isotropis. Kekuatan komposit serat dipengaruhi oleh tegangan koheren diantara fase partikel dan matriks yang menunjukkan sambungan yang baik.

Gambar 2.3 Komposit Partikel 4.

  Komposit serpihan (flake composite) Pengertian dari serpihan adalah partikel kecil yang telah ditentukan sebelumnyayang dihasilkan dalam peralatan yang khusus dengan orientasi serat sejajar permukaannya.

  Suatu komposit serpihan terdiri atas serpih-serpih yang saling menahan dengan mengikat permukaan atau dimasukkan kedalam matriks. Sifat-sifat khusus yang dapat diperoleh dari serpihan adalah bentuknya besar dan datar sehingga dapat disusun dengan rapat untuk menghasilkan suatu bahan penguat yang tinggi untuk luas penampang lintang tertentu. Pada umumnya serpihan-serpihan saling tumpang tindih pada suatu komposit sehingga dapat membentuk lintasan fluida ataupun uap yang dapat mengurangi kerusakan mekanis karena penetrasi atau perembesan. Komposit pengisi (filler composite) Komposit ini terdiri dari struktur sambungan tiga dimensi yang menerobos struktur dimensi atau impregnasi dengan dua phase material pengisi. Pengisi juga mempunyai bentuk tiga dimensi yang ditentukan oleh kekosongan di dalam matriks.

2.2 Serat

  Serat secara umum terdiri dari dua jenis yaitu serat alam dan serat sintetis. Serat alam adalah serat yang diperoleh langsung dari alam. Serat atau fiber dalam bahan komposit berperan sebagai bagian utama penahan beban, sehingga besar kecilnya kekuatan bahan komposit sangat tergantung dari kekuatan serat pembentuknya. Semakin kecil bahan (diameter serat mendekati ukuran kristal) maka semakin kuat bahan tersebut, karena minimnya cacat pada material (Oroh dkk, 2013).

  Serat merupakan bahan yang kuat, kaku, dan getas. Karena serat yang terutama menahan gaya luar, ada dua hal yang membuat serat menahan gaya yaitu:

  1. Perekatan (bonding) antara serat dan matriks (intervarsial bonding) sangat baik dan kuat sehingga tidak mudah lepas dari matriks (debonding).

  2. Kelangsingan (aspec ratio) yaitu perbandingan antara panjang serat dengan diameter serat cukup besar.

  Serat dicirikan oleh modulus dan kekuatannya yang sangat tinggi, elongasi (daya rentang yang baik ), stabilitas panas yang baik, kemampuan untuk diubah menjadi filamen

• –filamen dan sejumlah sifat –sifat lain yang bergantung pemakaian (Stevens,2001).

2.2.1 Serat sebagai Penguat

  Secara umum dapat dikatakan bahwa fungsi serat adalah sebagai penguat bahan untuk memperkuat komposit sehingga sifat mekaniknya lebih kaku, tangguh dan lebih kokoh dibandingkan dengan tanpa serat penguat, selain itu serat juga menghemat penggunaan resin.

  Dalam penggabungan antara serat dan resin, serat akan berfungsi sebagai penguat

  

(reinforcement ) yang biasanya mempunyai kekuatan dan kekakuan tinggi, sedangkan resin

  berfungsi sebagai perekat atau matrik untuk menjaga posisi serat, mentransmisikan gaya geser dan juga berfungsi sebagai pelapis serat. Matriks biasanya mempunyai kekuatan relatif komposit.

  Sifat mekanik komposit sangat dipengaruhi oleh orientasi seratnya, komposit bisa bersifat quasi-isotropic ketika digunakan serat pendek yang diorientasikan secara acak,

  

anisotropic ketika digunakan serat panjang yang diorientasikan pada beberapa arah, atau

orthotropic ketika digunakan serat panjang yang diorientasikan terutama pada arah yang

  saling tegak lurus. Kekuatan komposit sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis, geometri, arah, distribusi, dan kandungan serat (Jamasri, 2008).

  Beberapa syarat dari serat untuk dapat memperkuat matriks antara lain: 1. Mempunyai modulus elastisitas yang tinggi 2. Kekuatan lentur yang tinggi 3. Perbedaan kekuatan diameter serat harus relative sama 4. Mampu menerima perubahan gayadari matriks dan mampu menerima gaya yang bekerja padanya.

  2.2.2 Serat Alam

  Serat secara umum terdiri dari dua jenis, yaitu serat alam dan serat sintetis. Serat alam adalah serat yang dapat langsung diperoleh dari alam. Biasanya berupa serat yang dapat langsung diperoleh dari tumbuh-tumbuhan dan binatang. Serat yang banyak digunakan oleh manusia diantaranya adalah kapas, wol, sutera, pelepah pisang, sabut kelapa, ijuk, bambu, nanas dan kenaf atau goni. Salah satu serat yang terbaru adalah serat palem saray. Serat alam memiliki kelemahan yaitu ukuran serat yang tidak seragam, kekuatan serat sangat dipengaruhi oleh usia.

  2.2.3 Serat Sintetis

  Serat sintetis adalah serat yang dibuat dari bahan-bahan anorganik dengan komposisi kimia tertentu. Serat sintetis mempunyai beberapa kelebihan yaitu sifat dan ukurannya yang relatif seragam, kekuatan serat dapat diupayakan sama sepanjang serat. Serat sintetis atau serat yang dibuat oleh manusia umumnya dibuat menggunakan bahan petrokimia, yaitu bahan kimia apapun yang diperoleh dari bahan bakar fosil. Ini termasuk bahan bakar fosil yang telah dipurifikasi seperti metana, propona, butana, bensin, minyak tanah, bahan bakar disel, bahan bakar pesawat, dan juga termasuk berbagai bahan kimia untuk pertanian seperti lainnya. Tetapi ada juga serat sintetis yang dibuat dari selulosa alami seperti rayon. Serat sintetis yang telah banyak digunakan antara lain serat gelas, serat karbon, kevlar, nylon, dan lain-lain.

  Perbedaan antara serat alami dan serat sintetis yang digunakan pada pembuatan komposit dapat dilihat pada tabel perbandingan berikut :

Tabel 2.1 Perbandingan antara Serat Alami dan Serat Sintetis Parameter Serat alam Serat sintesis

  Massa jenis Rendah 2x serat alami Biaya Rendah Lebih tinggi dari serat alam

  Terbarukan Ya Tidak Kemampuan didaur ulang Ya Tidak

  Konsumsi energy Rendah Tinggi Distribusi luas Luas Luas

  Menetralkan CO

2 Ya Tidak

  Menyebabkan abrasi Tidak Ya Resiko kesehatan Tidak Ya

  Limbah Biodegradable Tidak Biodegradable ( Ristadi, 2011).

  Indonesia merupakan negara yang kaya dengan berbagai jenis palem, diperkirakan 460 jenis palem yang termasuk dalam 35 genus dan tersebar di seluruh Indonesia (Muhaemin, 2012). Salah satunya jenis palem adalah palem saray, atau palem ekor ikan, gandhuru. Dalam bahasa Inggris sering juga disebut fishtail palm, dan dalam bahasa Thailand disebut juga tauran. Pohon palem saray banyak tumbuh di kawasan hutan tropis pulau Sumatera Indonesia, yaitu di kawasan Bukit Barisan. Serat palem saray merupakan serat alam yang sangat cocok digunakan sebagai penguat pada pembuatan papan komposit, karena memiliki kekuatan mekanik yang lebih besar dari serat alam lain nya seperti ijuk dan lain-lain.

  Klasifikasi dari tumbuhan palem saray sendiri adalah sebagai berikut: Kingdom: plantae (tumbuhan); Subkingdom: tracheobionta; Superdivisi: spermatophyte; Kelas: liliopsida; Subkelas: arecidae; Ordo: arecales; Famili: arecaceae; Genus: caryota; Spesies: caryota mitis lour.

  (Plantamor, 2012)

   (a) (b)

Gambar 2.4 : (a) Pohon Palem Saray, (b) Serat Palem Saray Matriks adalah fasa dalam komposit yang mempunyai bagian atau fraksi volume terbesar (dominan). Syarat pokok matriks yang digunakan dalam komposit adalah matrik harus bisa meneruskan beban, sehingga serat harus bisa melekat pada matrik dan kompatibel antara serat dan matrik, artinya tidak ada reaksi yang mengganggu. Umumnya matriks dipilih yang mempunyai ketahanan panas yang tinggi (Jamasri, 2008).

  Pada umumnya matriks berfungsi sebagai : a. Untuk melindungi komposit dari kerusakan, baik kerusakan mekanik maupun kimiawi.

  b.

  Untuk mengalihkan / meneruskan beban dari luar kepada serat.

  c.

  Sebagai pengikat.

  d. mentransfer tegangan ke serat.

  e. membentuk ikatan koheren permukaan matrik/serat.

  Adapun sifat resin yang harus dimiliki adalah sebagai berikut : 1. Sifat-sifat mekanis yang bagus.

  2. Sifat-sifat daya rekat yang bagus.

  3. Sifat-sifat ketangguhan yang bagus.

  4. Ketahanan terhadap degradasi lingkungan bagus .

  (Ellyawan,2008)

  Secara umum matriks terbagi atas 2 kelompok, yaitu : 1. Termoplastik, yaitu polimer yang bisa mencair dan melunak. Hal ini disebabkan karena polimer - polimer tersebut tidak berikatan silang (linier atau bercabang) biasanya bisa larut dalam beberapa pelarut. Termoplastik merupakan bahan yang mudah menjadi lunak kembali apabila dipanaskan dan mengeras apabila didinginkan sehingga pembentukan dapat dilakukan berulang-ulang karena mempunyai struktur yang linier. Keistimewaan dari termoplastik ini adalah bahan-bahan termoplastik yang telah mengeras dapat diolah kembali dengan mudah sedangkan termoset sulit dan bahkan tidak bisa diolah kembali. Contoh termoplastik PVC (poli vinil clorida), FE (polietilen), nilon 66, poliamida, poliasetal dan lain-lain (Hebi, 2011). Termoset, yaitu polimer yang tidak mau mencair atau meleleh jika dipanaskan.

  Polimer - polimer termoset tidak bisa dibentuk dan tidak dapat larut karena pengikatan silang, menyebabkan kenaikan berat molekul yang besar (Steven,2001). Beberapa resin termoset yang sangat terkenal sering digunakan oleh masyarakat umum: resin poliester dan epoksi (Beckwith,2012)

2.4 Matriks Poliester

  Unsaturated Polyester (UP) merupakan jenis resin thermoset. Resin UP memiliki

  sifat encer dan fluiditasnya baik sehingga dapat diaplikasikan mulai dari proses hand lay up yang sederhana sampai dengan proses yang kompleks. Resin polyester merupakan resin termoset (thermosetting) yang paling sering digunakan dalam pembuatan komposit. Banyaknya penggunaan resin ini didasarkan pada pertimbangan harga relatif murah, curing cepat, warna jernih, dan mudah penanganannya.

  Katalis yang sering digunakan sebagai media untuk mempercepat pengerasan cairan resin (curing) adalah hardener metyl etyl keton peroksida (MEKPO). Kadar penggunaan hardener MEKPO adalah 1% pada suhu kamar. Curing merupakan proses pengeringan untuk merubah material pengikat resin dari keadaan cair menjadi padat. Curing ini terjadi melalui reaksi kopolimerisasi radikal antara molekul jenis vinil yang membentuk hubungan silang melalui bagian tak jenuh dari polyester. Polyester berarti polimer yang disusun dari monomer yang mengandung gugus ester. Resin polyester adalah polimer tak jenuh yang memiliki ikatan kovalen ganda karbon

• –karbon rektif yang dapat dihubung–silangkan selama proses curing guna membentuk suatu material thermosetting. Untuk membantu pencampuran yang akurat antara resin dengan pengeras, produsen biasanya memformulasi komponen
• –komponen untuk memberikan rasio sederhana dimana dapat mudah dicapai dengan mengukur volume atau berat dari masing – masing komponen (Suwanto, 2012).

  Resin polyester sebelum dicampur dengan zat pengeras/katalis, akan tetap dalam keadan cair, dan akan mengeras setelah pencampuran dengan katalisnya setelah beberapa menit sesuai dengan jenis dan banyaknya katalis yang digunakan dalam pencampuran. Semakin banyak penggunaan katalis tersebut, maka waktu pengerasan cairan matriks (curing

  

time ) akan semakin cepat. Akan tetapi, apabila kita mengikutib aturan berdasarkan standar

  1% maka hal tersebut akan menyebabkan curing time menjadi semakin cepat, sehingga dapat merusak produk komposit yang kita buat. Hal ini dikarenakan temperature ruangan pada saat pembuatan produk komposit tidaklah terkontrol dengan baik. (Emma, 1992). leleh yang relatif tinggi, maka bahan ini unggul dalam kestabilan dimensi karena serapan airnya dan koefisien ekspansi termalnya rendah. Bahan mempunyai kekakuan tinggi, kekuatan mekanik yang unggul, tinggi dalam : ketahanan impak, ketahanan abrasi, koefisien gesek, ketahanan melar, ketahanan retak tegangan, ketahanan cuaca juga baik (Surdia, 2005).

  Spesifikasi dari resin polyester yang digunakan pada pembuatan papan komposit ini dapat dilihat pada table berikut :

Tabel 2.2 Spesifikasi Unsaturated Poliester Resin Yukalac 157 BQTN-EX (Surdia, 2005).

  300 Elongasi % 2,1

  2

  5,5 Modulus rentang Kg/mm

  2

  300 Daya rentang Kg/mm

  2

  9,4 Modulus Fleksural Kg/mm

  2

  24 Jam Suhu ruang % 0,466 7 hari Kekuatan Fleksural Kg/mm

  70 Penyerapan air % 0,188

  C

  o

  40 Suhu distorsi panas

  C Kekerasan -

  o

  25

  Berat jenis - 1,215

  

Item Satuan Nilai Tipikal Catatan

2.5 Pengujian Sifat Fisis

2.5.1 Pengujian Densitas (density)

  ………………………………… (2.1)

  ( ) =

  Persamaan yang digunakan untuk menghitung densitas yaitu :

  Densitas merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa benda terhadap volumenya atau banyaknya massa zat per satuan volume.

  3 ) ρ = densitas atau kerapatan (g/cm m = massa komposit (gram)

3 V = volume komposit (cm )

  2.5.2 Pengujian Serapan Air

  Pengujian serapan air dilakukan untuk menentukan besarnya persentase air yang terserap oleh sampel yang direndam dengan perendaman di dalam air (aquadest) selama 24 jam. Daya serap sampel terhadap air dapat dihitung menggunakan persamaan berikut ini :

  − ..

  SA = × ..……………………………(2.2) %

  Dengan: SA = serapan air (%) m b = massa basah (gr) m k = massa kering (gr)

  2.5.3 Pengujian Kadar Air

  Pengujian kadar air dilakukan untuk menentukan besarnya kandungan air di dalam

  o suatu benda, caranya dengan memasukkan sampel pada oven suhu 100 C selama 3 jam.

  Kadar air suatu benda dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

  − ..

  KA = × ..…………………………… (2.3) %

2 Dengan:

  KA = kadar air (%) m

  1 = massa basah (gr)

  m

  2 = massa kering (gr)

  (Ishaq dkk, 2011) Untuk mengetahui sifat mekanik suatu material harus dilakukan pengujian. Masing- masing pengujian memiliki cara yang berbeda-beda, secara umum dapat dikatakan pembebanan secara statik dan pembebanan secara dinamik.

2.6.1 Pengujian Kekuatan Tarik (Tensile Strength Test)

  Pengujian tarik (tensile stength test ) adalah pengujian mekanik secara statis dengan cara sample ditarik dengan pembebanan pada kedua ujungnya dimana gaya tarik yang diberikan sebesar F (Newton). Tujuannya untuk mengetahui sifat-sifat mekanik tarik (kekuatan tarik) dari komposit yang diperkuat dengan serat palem saray.

  Pengujian kekuatan tarik (tensile stength test ) ini akan mengubah bentuk dari komposit yaitu dengan adanya pertambahan panjang pada komposit tersebut. Pengujian tarik (tensile stength test ) ini dapat dilihat pada gambar :

Gambar 2.5 : Pengujian kuat tarik (tensile strength test)

  Nilai kekuatan tarik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : …………………..…………. (2.4)

  σ = ∆

  ε

  = x 100 % ……………………………… (2.5)

  Dengan : = Kuat tarik (MPa)

  σ F = Gaya (N)

  2 o

  A = Luas permukaan bidang tarik (mm ) = Regangan ( % )

  ε ∆L = = Pertambahan panjang (mm) L = Panjang mula-mula (mm) Sesuai dengan hukum Hooke, tegangan adalah sebanding dengan regangan.

  Kesebandingan tegangan terhadap regangan dinyatakan sebagai perbandingan tegangan satuan terhadap regangan satuan.

  Pada bahan kaku tetapi elastis seperti baja, kita peroleh bahwa tegangan satuan yang diberikan menghasilkan perubahan bentuk satuan yang relatif kecil. Perkembangan hukum Hooke tidak hanya pada hubungan tegangan

• – regangan saja, tetapi berkembang menjadi modulus young atau modulus elastisitas (E). Modulus Elastisitas tersebut dapat dihitung dengan persamaan berikut ini:

  σ E =

  …………………………… (2.6) ε

  Dengan :

2 E = modulus elastisitas (N/m )

  2

  atau MPa) σ = tegangan (N/m

  ε = regangan (Prasetyo, 2010)

2.6.2 Pengujian Kekutan Lentur (Ultimate Flexural Strenght )

  Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan komposit terhadap pembebanan pada tiga titik lentur. Di samping itu pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu bahan. Pada pengujian ini terhadap sampel uji diberikan pembebanan yang arahnya tegak lurus terhadap arah penguatan serat. Pembebanan yang diberikan yaitu pembebanan dengan tiga titik lentur, dengan titik-titik sebagai bahan penahan berjarak 90 mm dan titik pembebanan diletakkan pada pertengahan panjang sampel.Pembebanan tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2.6 : Pengujian Kuat Lentur (flexural strength test)

  Persamaan berikut digunakan untuk memperoleh nilai kekuatan lentur adalah :

   UFS =

  ……………………………………. (2.7) Dengan :

2 UFS = kekutan lentur (N/m )

  P = gaya penekan (N) L = jarak dua penumpu (m) b = lebar sampel (m) h = tebal sampel uji (m)

   (Prasetyo, 2010)

2.6.3 Pengujian Impak (Impact Test)

  Pengujian impak bertujuan untuk mengukur berapa energi yang dapat diserap suatu material sampai material tersebut patah. Pengujian impak ini merupakan respon terhadap beban yang tiba

• – tiba yang bertujuan mengetahui ketangguhan suatu bahan terhadap pembebanan dinamis, sehingga dapat diketahui apakah suatu bahan yang diuji rapuh atau kuat.

  Dasar pengujian impak ini adalah penyerapan energi potensial dari pendulum beban yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda uji sehingga benda uji mengalami deformasi. Semakin banyak energi yang terserap maka akan semakin besar kekuatan impak dari suatu beban. Pengujian Impak dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2.7 : Pengujian Impak (Impact Test)

  Nilai kekuatan Impak dapat dihitung dengan persamaan berikut : Is =

  ……………………………………. (2.8) Dengan :

2 Is = Kekuatan Impak (J/mm )

  Es = Energi serap (J)

2 A = Luas permukaan (mm )

  (Zainuri, 2010)