Dalam penelitian ini dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui sifat fisik dan kekuatan bending komposit semen serbuk serat aren. Pengujian yang dilakukan antara lain uji densitas, uji serapan air, dan uji kuat lentur/bending. Variasi yang digunakan untuk uji sifat fisik dan kekuatan bending adalah fraksi berat serbuk serat aren. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini antara lain nilai densitas, serapan air dan kuat lentur/bending. Data – data hasil pengujian tersebut kemudian dianalisa dan dibahas untuk menghasilkan kesimpulan sesuai dengan tujuan penelitian.
4.1.Pengaruh Fraksi Berat Serbuk Serat Aren Terhadap Densitas Komposit
Gambar 4.1. Kurva pengaruh fraksi berat serbuk serat aren terhadap densitas komposit
Dari hasil perhitungan nilai densitas komposit semen serbuk aren dengan kandungan serbuk aren 0,2 sebesar 1,57 g/cm3 dan nilai densitas komposit semen serbuk aren dengan kandungan serbuk aren 0,26 sebesar 1,23 g/cm3. Hubungan antara kandungan serbuk serat aren dengan densitas komposit semen serbuk aren ditunjukkan pada kurva Gambar 4.1.
Nilai densitas komposit semen serbuk serat aren yang menurun disebabkan oleh densitas filler lebih rendah dibandingkan densitas matrik. Peningkatan kandungan
commit to user
22
serbuk serat aren akan diikuti dengan pengurangan jumlah kandungan semen, hal ini mengakibatkan serbuk serat aren tidak tertutup baik oleh semen atau memiliki ikatan yang kurang padat sehingga menyebabkan turunnya nilai densitas komposit semen serbuk serat aren. Dari Gambar 4.1 dapat diketahui dengan peningkatan fraksi berat serbuk aren, nilai densitas komposit semen serbuk serat aren yang dihasilkan semakin menurun.
4.2.Pengaruh Fraksi Berat Serbuk Serat Aren Terhadap Serapan Air Komposit
Gambar 4.2. Kurva pengaruh fraksi berat serbuk serat aren terhadap serapan air komposit
Nilai pengujian serapan air komposit semen serbuk aren setelah perendaman di dalam air selama 1.440 menit (24 jam) pada kandungan serbuk serat aren 0,26 sebesar 36,04 % dan kandungan serbuk serat aren 0,2 sebesar 21,16%. Peningkatan kandungan serbuk serat aren membuat struktur komposit menjadi tidak begitu rapat sehingga air mudah masuk kedalam struktur komposit.
Peningkatan kandungan serbuk serat aren akan diikuti dengan pengurangan jumlah kandungan semen, dimana semakin sedikit kandungan semen dalam komposit, semakin meningkat nilai kadar air pada komposit. Hal ini menunjukan bahwa serbuk serat aren bersifat menyerap air. Dari Gambar 4.2 dapat diketahui dengan peningkatan fraksi berat serbuk aren, nilai serapan air pada komposit semen serbuk aren yang dihasilkan semakin meningkat.
commit to user
23
4.3.Pengujian Bending
4.3.1. Pengaruh Fraksi Berat Serbuk Serat Aren Terhadap Kekuatan Bending
Komposit
Gambar 4.3. Kurva pengaruh fraksi berat serbuk serat aren terhadap kekuatan bending
komposit
Pengujian bending komposit dilakukan dengan menggunakan alat uji bending
UTM dengan metode bending tiga titik (Three Point Bending). Nilai kekuatan
bending dengan kandungan serbuk serat aren 0,2 sebesar 11,92 MPa dan kandungan
serbuk serat aren 0,26 sebesar 6,24 MPa.
Peningkatan kandungan serbuk serat aren dan berkurangnya jumlah kandungan semen menyebabkan ikatan antarmuka yang terjadi antara matrik dan filler menjadi lemah. Ikatan antara matrik dan filler yang lemah menyebabkan komposit tidak mampu menerima pembebanan yang tinggi sehingga kekuatan bending komposit semakin menurun seiring bertambahnya kandungan serbuk serat aren.
Proses hidrasi yang cukup mempengaruhi kenaikan kekuatan bending komposit. Pada proses hidrasi interkoneksi antar pori-pori kapiler yang melemahkan kekuatan semen dapat dihindari/berkurang. Keberadaan pori-pori kapiler yang semakin berkurang akan mengurangi peluang terjadinya retakan awal yang akan berkembang menjadi perpatahan. Berkurangnya peluang terjadinya perpatahan akan menghasilkan nilai kekuatan bending yang tinggi dengan demikian semen mampu menerima beban
commit to user
24
dengan kuat. Dari Gambar 4.3. menunjukan dengan peningkatan kandungan serbuk aren nilai kekuatan bending komposit semen serbuk aren yang dihasilkan semakin menurun.
4.3.2. Pengamatan Bentuk dan Permukaan Patah Uji Bending
a) b)
Gambar 4.4. Bentuk permukaan patah uji bending komposit semen serbuk serat aren
a) Wf= 0,26; b) Wf= 0,2
Komposit dengan kandungan serbuk serat aren 0,26 memiliki ikatan antara semen dan serbuk serat aren yang kurang baik bila dibandingkan dengan komposit dengan kandungan serbuk serat aren 0,2 (Gambar 4.4.b). Hal ini terlihat (Gambar 4.4.a) pada bagian permukaan serat ada yang kotor dan ada bagian serat yang bersih. Bagian permukaan serat yang kotor adalah bagian permukaan serat yang terikat oleh semen dan bagian permukaan serat yang bersih adalah bagian permukaan yang tidak terikat oleh semen. Gambar 4.4.b memperlihatkan komposit dengan kandungan serbuk aren 0,2 ikatan antara semen dengan serat memiliki ikatan yang lebih baik. Hal ini terlihat dari bagian permukaan serat lebih banyak yang kotor.
serat
commit to user 25 BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian, dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu:
1. Semakin meningkat kandungan serbuk serat aren maka nilai densitas dan kekuatan bending komposit semen serbuk serat aren semakin menurun. Nilai densitas komposit 1,57 g/cm3 pada kandungan serbuk serat aren 0,2 dan 1,23 g/cm3 pada kandungan serbuk serat aren 0,26. Nilai kekuatan bending komposit 11,92 MPa pada kandungan fraksi berat serbuk serat aren 0,2 dan 6,24 MPa pada kandungan serbuk serat aren 0,26.
2. Nilai serapan air semakin meningkat seiring penambahan fraksi berat serbuk serat aren. Nilai serapan air komposit 21,16 % pada kandungan fraksi berat serbuk serat aren 0,2 dan 36,04 % pada kandungan serbuk serat aren 0,26.
3. Ikatan antarmuka antara serat dan matrik secara visual menunjukan adanya kemampuan mengikat antara serat dan semen yang baik.
5.2. Saran
Untuk lebih mengembangkan pemanfaatan potensi serat aren (Arenga Pinnata)
sebagai bahan pengisi (filler) komposit polimer, maka penulis memberikan saran: 1. Dilakukan penelitian lebih lanjut dengan merubah matrik selain menggunakan
semen portland tipe I.
2. Dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengaruh fraksi berat semen terhadap nilai konduktivitas listrik, ekspansi panas, dan sifat-sifat lainnya.