SIFAT MEKANIK KOMPOSIT BATA RINGAN FOAM DENGAN VARIASI VOLUME SEKAM PADI DAN PASIR.
ABSTRAK
Pembangunan yang berkembang pada saat sekarang ini banyak yang
meperhitungkan faktor luar seperti gempa bumi. Bagaimana pada saat ini
membuat suatu material yang kuat, ringan, serta memanfaatkan sumber daya
alam yang ada dinegri ini. Bata beton merupakan salah satu contoh produk yang
mulai memanfaatkan zat kimia sebagai pengganda komposisi dan juga serat
alam. Zat kimia yang digunakan yaitu Foam Agent. Zat ini akan menghasilkan
bata beton namun dengan komposisi separuh dari yang seharusnya. Karena zat
ini akan melipatgandakan volume hingga dua kali lipat. Walaupun demikian,
nilai kekuatan fisik yang dimilikinya tidak menurun dan bahkan dapat melebihi
bata konvensional.
Berdasarkan penelitian yang telah dilaksanakan, salah satu pilihan yang
hendak dijadikan sebagai pengganti pasir yaitu sekam padi, selain semen sebagai
penguat,
serta
pengaruh
perlakuan,
persentase
Foam
Agent
sangat
mempengaruhi nilai kekuatan fisik dari bata beton tersebut. Sehingga
penggunaan pasir sepertinya dapat digantikan dengan material alternatife lain
yang lebih baik.
Dalam penelitian ini dibuat tiga variasi persentase sekam, yaitu 100%,
75%, dan 50% dan perendaman menggunakan larutan NaOH 10% selama 1 jam .
Hasil dari penelitian ini akan dibandingkan kekuatan bending, bentuk struktur
permukaan, dan kandungan air, serta pembandingan berat bata ringan foam
dengan salah satu produk komersil.
i
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Indonesia adalah Negara yang dilewati oleh beberapa lempengan bumi
yang bergerak terus menerus secara perlahan. Akibat hal tersebut Indonesia adalah
Negara yang rawan terhadap guncangan gempa bumi, tercatat ada 60 gempa bumi
yang terjadi pada tiga bulan terakhir [1].
Efek dari gempa yang terjadi akan mengakibatkan banyaknya gedunggedung bertingkat, perkantoran, serta perumahan yang menjadi rusak, kebanyakan
kerusakan ini terjadi pada bagian dinding bahkan dinding tersebut hancur akibat
gempa yang terjadi [2].
Salah satu penyebab dari mudah hancurnya dinding bangunan tersebut
adalah material yang digunakan kurang kuat menahan gaya guncangan gempa
yang terjadi, dan pengaruh beratnya bata yang digunakan pada bangunan. Maka
banyak bidang ilmu yang melakukan penelitian agar dapat mengurangi efek dari
gempa bumi terhadap bangunan, salah satu untuk mengurangi efek tersebut adalah
dengan menggunakan bata yang memiliki kekuatan lebih dan juga ringan untuk
dapat menahan gaya yang diberikan oleh gempa bumi.
Dalam penelitian bata ringan yang telah dilakukan sebelumnya yaitu
komposit bata ringan yang menggunakan sekam padi sebagai pengganti pasir,
Hasil yang didapatkan memiliki kekuatan yang cukup baik dan ringan, karna kita
ketahui pasir memiliki massa jenis yang lebih berat dari sekam padi, sehingga
bata menjadi lebih ringan [3]. Kita ketahui bahwa serat alam mempunyai lapisan
lignin, jika lapisan lignin dihilangkan dari serat alam, maka daya ikatan serat alam
akan menjadi lebih baik, salah satu cara menghilangkan lapisan lignin tersebut
adalah dengan memberikan perlakuan yaitu perendaman didalam larutan NaOH.
Pendahuluan
Bergerak dari hal diatas muncul wacana untuk meneliti pengaruh
komposisi sekam padi pada bata ringan terhadap kekuatan bata ringan yang
diberikan perlakuan yaitu perendaman didalam larutan NaOH, perendaman ini
bertujuan untuk menghilangkan lapisan lignin, sehingga diharapkan nilai kekuatan
bata ringan dapat lebih baik dari sebelumnya.
1.2.
Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini diantaranya sebagai berikut;
a)
Mengetahui pengaruh variasi volume serta densitas pasir dan sekam
padi yang mengalami perendaman didalam NaOH terhadap kekuatan
bata ringan foam.
b) Mendapatkan nilai kandungan air yang terdapat didalam bata ringan
foam.
1.3.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang hendak dicapai dari penelitian ini adalah menghasilkan
material alternatif baru untuk bangunan-bangunan pada daerah rawan bencana
gempa bumi.
1.4.
Batasan masalah
Komposit bata ringan foam yang mengandung sekam padi yang telah
direndam dalam NaOH, yang dapat digunakan pada bangunan-bangunan di
Indonesia.
1.5.
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini secara garis besar terbagi atas lima
bagian, yaitu:
a)
BAB I
PENDAHULUAN
Menjelaskan mengenai latar belakang, batasan masalah, tujuan,
manfaat, serta sistematika penulisan.
b) BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Menjelaskan tentang teori-teori yang berhubungan dengan penulisan
laporan.
c)
BAB III
METODOLOGI
2
Alexis Hasrul 07 971 025
Pendahuluan
Menguraikan langkah-langkah yang dilakukan selama penelitian
berlangsung.
d) BAB IV
HASIL dan PEMBAHASAN
Menjelaskan tentang hasil yang didapatkan serta analisanya.
e)
BAB V
PENUTUP
Berisi tentang kesimpulan yang didapatkan selama penelitian beserta
saran.
3
Alexis Hasrul 07 971 025
DAFTAR ISI
Hal
PENETAPAN TUGAS AKHIR
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK ......................................................................................................
i
KATA PENGANTAR....................................................................................
ii
DAFTAR ISI...................................................................................................
iv
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
viii
DAFTAR NOTASI.........................................................................................
xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ..................................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian ..............................................................................
2
1.3. Manfaat Penelitian ............................................................................
2
1.4. Batasan Masalah................................................................................
2
1.5. Sistematika Penulisan .......................................................................
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Tentang Material Komposit ................................................
4
2.1.1 Klasifikasi Material...................................................................
4
2.1.2 Material Komposit ....................................................................
4
2.1.3 Klasifikasi Komposit.................................................................
5
2.1.4 Unsur Penyusun Komposit........................................................
9
2.1.5 Serat sebagai Penguat Komposit (Fiber Reinforced
Composites) ..............................................................................
9
2.2. Tinjauan tentang Serat.......................................................................
10
2.2.1 Serat Alam (Natural Fiber).......................................................
10
2.2.2 Jenis-jenis Serat Alam...............................................................
11
2.2.3 Pengaruh Panjang Serat.............................................................
12
iv
2.3. Tinjauan tentang Bahan Baku Bata Foam .........................................
13
2.3.1 Semen........................................................................................
13
2.3.2 Agregat......................................................................................
15
2.3.3 Sekam........................................................................................
16
2.3.4 Foam Agent ...............................................................................
16
2.4. Produk Bata Ringan ...........................................................................
19
2.4.1 Bata Ringan AAC (Autoclaved Aerated Concrete) ..................
19
2.4.2 Bata Ringan Foam.....................................................................
20
2.5. Tinjauan tentang Sifat Mekanik (Flexure).........................................
21
BAB III
3.1
METODOLOGI
Skema Penelitian...............................................................................
24
3.2. Alat dan Bahan...................................................................................
25
3.2.1 Peralatan Penelitian...................................................................
25
3.2.2 Bahan Penelitian........................................................................
29
3.2.3 Pemotongan Sampel..................................................................
28
3.3. Prosedur Pembuatan Produk ..............................................................
31
3.3.1 Penyiapan Serat.........................................................................
31
3.3.2 Pembuatan Bata Foam ..............................................................
32
3.3.3 Penyiapan Spesimen Uji ...........................................................
36
3.4. Pengujian Spesimen Bata Foam ..........................................................
38
3.4.1 Pengujian Flexure .....................................................................
38
3.4.2 Pengamatan Bentuk Struktur Permukaan .................................
39
3.4.3 Pengujian Kadar Air..................................................................
39
3.4.4 Pengujian Pembadingan Berat………………………………..
40
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pendahuluan ......................................................................................
41
4.2. Hasil dan Pembahasan Pengujian Flexure ........................................
41
4.3. Hasil dan Pembahasan Pengamatan Bentuk Struktur Permukaan ....
45
4.4. Hasil dan Pembahasan Pengujian Kadar Air ....................................
46
4.5. Hasil dan Pembahasan Pengujian Pembandingan Berat ...................
47
v
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan ........................................................................................
49
5.2. Saran ..................................................................................................
49
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A : Foto Spesimen Pengujian
LAMPIRAN B : Grafik Tegangan-Regangan Pengujian Flexure
LAMPIRAN C : Foto Pengamatan Kadar Air
LAMPIRAN D : Foto Pengamatan Bentuk Struktur Permukaan
vi
Pembangunan yang berkembang pada saat sekarang ini banyak yang
meperhitungkan faktor luar seperti gempa bumi. Bagaimana pada saat ini
membuat suatu material yang kuat, ringan, serta memanfaatkan sumber daya
alam yang ada dinegri ini. Bata beton merupakan salah satu contoh produk yang
mulai memanfaatkan zat kimia sebagai pengganda komposisi dan juga serat
alam. Zat kimia yang digunakan yaitu Foam Agent. Zat ini akan menghasilkan
bata beton namun dengan komposisi separuh dari yang seharusnya. Karena zat
ini akan melipatgandakan volume hingga dua kali lipat. Walaupun demikian,
nilai kekuatan fisik yang dimilikinya tidak menurun dan bahkan dapat melebihi
bata konvensional.
Berdasarkan penelitian yang telah dilaksanakan, salah satu pilihan yang
hendak dijadikan sebagai pengganti pasir yaitu sekam padi, selain semen sebagai
penguat,
serta
pengaruh
perlakuan,
persentase
Foam
Agent
sangat
mempengaruhi nilai kekuatan fisik dari bata beton tersebut. Sehingga
penggunaan pasir sepertinya dapat digantikan dengan material alternatife lain
yang lebih baik.
Dalam penelitian ini dibuat tiga variasi persentase sekam, yaitu 100%,
75%, dan 50% dan perendaman menggunakan larutan NaOH 10% selama 1 jam .
Hasil dari penelitian ini akan dibandingkan kekuatan bending, bentuk struktur
permukaan, dan kandungan air, serta pembandingan berat bata ringan foam
dengan salah satu produk komersil.
i
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Indonesia adalah Negara yang dilewati oleh beberapa lempengan bumi
yang bergerak terus menerus secara perlahan. Akibat hal tersebut Indonesia adalah
Negara yang rawan terhadap guncangan gempa bumi, tercatat ada 60 gempa bumi
yang terjadi pada tiga bulan terakhir [1].
Efek dari gempa yang terjadi akan mengakibatkan banyaknya gedunggedung bertingkat, perkantoran, serta perumahan yang menjadi rusak, kebanyakan
kerusakan ini terjadi pada bagian dinding bahkan dinding tersebut hancur akibat
gempa yang terjadi [2].
Salah satu penyebab dari mudah hancurnya dinding bangunan tersebut
adalah material yang digunakan kurang kuat menahan gaya guncangan gempa
yang terjadi, dan pengaruh beratnya bata yang digunakan pada bangunan. Maka
banyak bidang ilmu yang melakukan penelitian agar dapat mengurangi efek dari
gempa bumi terhadap bangunan, salah satu untuk mengurangi efek tersebut adalah
dengan menggunakan bata yang memiliki kekuatan lebih dan juga ringan untuk
dapat menahan gaya yang diberikan oleh gempa bumi.
Dalam penelitian bata ringan yang telah dilakukan sebelumnya yaitu
komposit bata ringan yang menggunakan sekam padi sebagai pengganti pasir,
Hasil yang didapatkan memiliki kekuatan yang cukup baik dan ringan, karna kita
ketahui pasir memiliki massa jenis yang lebih berat dari sekam padi, sehingga
bata menjadi lebih ringan [3]. Kita ketahui bahwa serat alam mempunyai lapisan
lignin, jika lapisan lignin dihilangkan dari serat alam, maka daya ikatan serat alam
akan menjadi lebih baik, salah satu cara menghilangkan lapisan lignin tersebut
adalah dengan memberikan perlakuan yaitu perendaman didalam larutan NaOH.
Pendahuluan
Bergerak dari hal diatas muncul wacana untuk meneliti pengaruh
komposisi sekam padi pada bata ringan terhadap kekuatan bata ringan yang
diberikan perlakuan yaitu perendaman didalam larutan NaOH, perendaman ini
bertujuan untuk menghilangkan lapisan lignin, sehingga diharapkan nilai kekuatan
bata ringan dapat lebih baik dari sebelumnya.
1.2.
Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini diantaranya sebagai berikut;
a)
Mengetahui pengaruh variasi volume serta densitas pasir dan sekam
padi yang mengalami perendaman didalam NaOH terhadap kekuatan
bata ringan foam.
b) Mendapatkan nilai kandungan air yang terdapat didalam bata ringan
foam.
1.3.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang hendak dicapai dari penelitian ini adalah menghasilkan
material alternatif baru untuk bangunan-bangunan pada daerah rawan bencana
gempa bumi.
1.4.
Batasan masalah
Komposit bata ringan foam yang mengandung sekam padi yang telah
direndam dalam NaOH, yang dapat digunakan pada bangunan-bangunan di
Indonesia.
1.5.
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini secara garis besar terbagi atas lima
bagian, yaitu:
a)
BAB I
PENDAHULUAN
Menjelaskan mengenai latar belakang, batasan masalah, tujuan,
manfaat, serta sistematika penulisan.
b) BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Menjelaskan tentang teori-teori yang berhubungan dengan penulisan
laporan.
c)
BAB III
METODOLOGI
2
Alexis Hasrul 07 971 025
Pendahuluan
Menguraikan langkah-langkah yang dilakukan selama penelitian
berlangsung.
d) BAB IV
HASIL dan PEMBAHASAN
Menjelaskan tentang hasil yang didapatkan serta analisanya.
e)
BAB V
PENUTUP
Berisi tentang kesimpulan yang didapatkan selama penelitian beserta
saran.
3
Alexis Hasrul 07 971 025
DAFTAR ISI
Hal
PENETAPAN TUGAS AKHIR
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK ......................................................................................................
i
KATA PENGANTAR....................................................................................
ii
DAFTAR ISI...................................................................................................
iv
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
viii
DAFTAR NOTASI.........................................................................................
xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ..................................................................................
1
1.2. Tujuan Penelitian ..............................................................................
2
1.3. Manfaat Penelitian ............................................................................
2
1.4. Batasan Masalah................................................................................
2
1.5. Sistematika Penulisan .......................................................................
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Tentang Material Komposit ................................................
4
2.1.1 Klasifikasi Material...................................................................
4
2.1.2 Material Komposit ....................................................................
4
2.1.3 Klasifikasi Komposit.................................................................
5
2.1.4 Unsur Penyusun Komposit........................................................
9
2.1.5 Serat sebagai Penguat Komposit (Fiber Reinforced
Composites) ..............................................................................
9
2.2. Tinjauan tentang Serat.......................................................................
10
2.2.1 Serat Alam (Natural Fiber).......................................................
10
2.2.2 Jenis-jenis Serat Alam...............................................................
11
2.2.3 Pengaruh Panjang Serat.............................................................
12
iv
2.3. Tinjauan tentang Bahan Baku Bata Foam .........................................
13
2.3.1 Semen........................................................................................
13
2.3.2 Agregat......................................................................................
15
2.3.3 Sekam........................................................................................
16
2.3.4 Foam Agent ...............................................................................
16
2.4. Produk Bata Ringan ...........................................................................
19
2.4.1 Bata Ringan AAC (Autoclaved Aerated Concrete) ..................
19
2.4.2 Bata Ringan Foam.....................................................................
20
2.5. Tinjauan tentang Sifat Mekanik (Flexure).........................................
21
BAB III
3.1
METODOLOGI
Skema Penelitian...............................................................................
24
3.2. Alat dan Bahan...................................................................................
25
3.2.1 Peralatan Penelitian...................................................................
25
3.2.2 Bahan Penelitian........................................................................
29
3.2.3 Pemotongan Sampel..................................................................
28
3.3. Prosedur Pembuatan Produk ..............................................................
31
3.3.1 Penyiapan Serat.........................................................................
31
3.3.2 Pembuatan Bata Foam ..............................................................
32
3.3.3 Penyiapan Spesimen Uji ...........................................................
36
3.4. Pengujian Spesimen Bata Foam ..........................................................
38
3.4.1 Pengujian Flexure .....................................................................
38
3.4.2 Pengamatan Bentuk Struktur Permukaan .................................
39
3.4.3 Pengujian Kadar Air..................................................................
39
3.4.4 Pengujian Pembadingan Berat………………………………..
40
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pendahuluan ......................................................................................
41
4.2. Hasil dan Pembahasan Pengujian Flexure ........................................
41
4.3. Hasil dan Pembahasan Pengamatan Bentuk Struktur Permukaan ....
45
4.4. Hasil dan Pembahasan Pengujian Kadar Air ....................................
46
4.5. Hasil dan Pembahasan Pengujian Pembandingan Berat ...................
47
v
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan ........................................................................................
49
5.2. Saran ..................................................................................................
49
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A : Foto Spesimen Pengujian
LAMPIRAN B : Grafik Tegangan-Regangan Pengujian Flexure
LAMPIRAN C : Foto Pengamatan Kadar Air
LAMPIRAN D : Foto Pengamatan Bentuk Struktur Permukaan
vi