HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3. Karakterisasi Sifat Mekanik Papan Gipsum Plafon 1 Kekuatan Patah (Modulus Of Rapture)
Uji kuat patah merupakan pengujian yang dilakukan untuk mengetahui kemampuan plafon dalam menahan beban atau gaya mekanis horizontal yang diberikan sampai terjadinya kerusakan dimana pengujian kuat patah menggunakan Universal Testing Machine (UTM) mengacu ASTM D 790. Dari hasil penelitian yang dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.3
Gambar 4.6 Hasil Pengujian Kuat Tarik Papan Gipsum Plafon Berbasis Tepung Gipsum/Serat Kulit Jagung/Resin Epoksi Pada Berbagai Variasi Komposisi Gambar 4.6 menunjukkan bahwa nilai kuat patah meningkat sebanding dengan
183,6 MPa
35
penelitian bahwa kondisi optimum diperoleh nilai kuat patah yang optimum pada komposisi serbuk gipsum : serat kulit jagung : resin epoksi (23:15:62)%wt yaitu 335,47 MPa dan kondisi jelek pada komposisi serbuk gipsum : serat kulit jagung : resin epoksi (35:3:62)%wt dengan nilai kuat patah 195,89 MPa dan telah memenuhi standar dengan modulus patahnya yaitu (53.9 - 156,122) MPa.
Peningkatan nilai kuat patah ini tidak hanya dipengaruhi oleh struktur mikro material, yang meliputi rongga dan retakan yang terbentuk pada saat proses kompaksi panas yang membentuk gelembung udara, tetapi juga dipengaruhi oleh sifat penyusun material tersebut . Nilai densitas dari sampel plafon dapat mempengaruhi hal ini karena ketidakhomogennya campuran tersebut, sehingga distribusi serbuk gipsum dan serat kulit jagung tidak tersebar merata ke permukaan resin epoksi yang mengakibatkan keretakan pada plafon ketika diberi gaya luar (horizontal).
4.3.2 Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik merupakan suatu kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis yang diberikan sampai terjadinya rusak atau putus dimana pengujian kuat tarik menggunakan Universal Testing Machine (UTM) dengan ASTM D 638.
Dari hasil penelitian yang dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.6
Gambar 4.7 Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Papan Gipsum Plafon Berbasis Tepung Gipsum/Serat Kulit Jagung/Resin Epoksi Pada Berbagai Variasi Komposisi
1129,21 MPa
Dari hasil pengamatan grafik diatas menunjukkan bahwa nilai kuat tarik meningkat sebanding dengan peningkatan komposisi serbuk gipsum dan serat kulit jagung. Ini ditunjukan dari hasil penelitian bahwa kondisi optimum diperoleh nilai kuat tarik yang baik pada komposisi serbuk gipsum : serat kulit jagung : resin epoksi (23:15:62)%wt yaitu 1845,43 MPa dan kondisi kurang optimum pada komposisi serbuk gipsum : serat kulit jagung : resin epoksi (35:3:62)%wt dengan nilai kuat tarik 1175,85 MPa dengan standar gipsum konvensional memiliki kuat tarik 0,15 MPa.
Nilai kuat tarik semakin meningkat pada saat peningkatan massa fillernya serat kulit jagung. Ini dikarenakan pada serat kulit jagung mengandung selulosa dan lignin yang memiliki gugus bebas gugus hidroksil (-OH) dan karboksil (-COOH) yang membentuk ikatan kovalen untuk tercapainya ikatan antar permukaan matriks resin epoksi dengan baik antar penyusun komposit plafon tersebut.
4.3.3 Modulus Young (Elastisitas/MOE)
Uji modulus elastis merupakan pengujian yang bertujuan untuk mengetahui seberapa tahan suatu material plafon mengalami regangan terhadap deformasi elastik pada saat diberikan tegangan luar secara vertikal. Dimana prosedur pengujian modulus elastisitas mengacu pada ASTM D 882-97 yang dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.4 menghasilkan bentuk grafik sebagai berikut :
Gambar 4.8 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Papan Gipsum Plafon Berbasis Tepung Gipsum/Serat Kulit Jagung/Resin Epoksi Pada Berbagai Variasi Komposisi
95,24 MPa
37
Gambar 4.8 menunjukkan bahwa nilai modulus elastisitas berbanding lurus dengan kekuatan tarik material gipsum plafon. Dari hasil pengamatan grafik diatas menunjukkan bahwa kondisi optimum diperoleh nilai modulus elastisitas yang baik pada komposisi serbuk gipsum : serat kulit jagung : resin epoksi (23:15:62)%wt yaitu 238,53 MPa dan kondisi kurang baik pada komposisi serbuk gipsum : serat kulit jagung : resin epoksi (35:3:62)%wt dengan nilai modulus elastisitas 97,99 MPa telah memenuhi standar gipsum konvensional yaitu modulus elastis 8,4 – 578,29 MPa.
Nilai modulus elastisitas semakin meningkat pada saat peningkatan massa serbuk serat kulit jagung. Ini dikarenakan pada proses pembuatan dengan teknik konvensional cetak dan tekan panas yang diaduk secara manual dengan spatula memungkinkan distribusi antara serbuk gipsum dan serat kulit jagung dengan resin epoksi yang tidak merata sehingga serat kulit jagung dan gipsum yang memiliki gugus bebas dan aktif membentuk suatu ikatan silang yang kuat untuk menutupi daerah kekosongan yang timbul oleh adanya oksigen yang terjebak antar partikel penyusun komposit sehingga lebih kuat dan dapat meningkatkan modulus elastisitas.
4.3.4 Kekuatan Impak
Pengujian kuat impak yang dilakukan pada sampel papan gipsum plafon bertujuan untuk mengetahui kekuatan atau ketangguhan bahan terhadap pembebanan yang cepat/kejut (rapid loading). Dimana pengujian kuat impak menggunakan metode Charpy. Hasil yang diperoleh menggunakan persamaan 2.5 sebagai berikut :
Gambar 4.9 Hasil Pengujian Kekuatan Impak Papan Gipsum Plafon Berbasis Tepung Gipsum/Serat Kulit Jagung/Resin Epoksi Pada Berbagai Variasi Komposisi
256,0819 kJ/m2
Dari hasil pengamatan grafik diatas menunjukkan bahwa nilai kuat impak meningkat sebanding dengan peningkatan komposisi filler serbuk gipsum dan serat kulit jagung. Ini ditunjukan dari hasil penelitian bahwa kondisi optimum diperoleh nilai kuat impak yang optimum pada komposisi serbuk gipsum : serat kulit jagung : resin epoksi (23:15:62)%wt yaitu 278,9719 kJ/m2 dan kondisi kurang optimum pada komposisi serbuk gipsum : serat kulit jagung : resin epoksi (35:3:62)%wt menghasilkan kuat impak sebesar 267,9356 kJ/m2 yang mana telah memenuhi standar papan gipsum Jaya Board sebesar 2 x 10-4 J/mm2 atau 2 x 102 J/m2
Dapat kita simpulkan, pada saat kondisi material gipsum plafon yang memiliki kuat impak rendah, dikarenakan komposisi serat kulit jagung sangat sedikiti sehingga ikatan senyawa selulosa dan lignin yang tersusun oleh gabungan gugus hidroksil (-OH), karbonil (C=C) dan CH dari golongan alkuna yang memiliki luas permukaan spesifik yang rendah sehingga tidak mampu mengikat secara maksimal ikatan matriks resin epoksi yang menyebabkan masih ada daerah kekosongan yang belum ditutupi dibandingkan dengan kuat impak plafon yang optimal pada komposisi penambahan serat kulit jagung 10% yang memiliki kuat impak yang lebih tinggi.
4.4.Karakterisasi Sifat Termal Material Gipsum Plafon