BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.8 Modulus Elastisitas
Modulus Elastisitas adalah perbandingan antara tegangan dan regangan dalam deformasi yang elastis sehingga menunjukkan kecenderungan suatu material untuk berubah bentuk dan kembali lagi kebentuk semula jika diberi beban.
Modulus elastisitas merupakan angka yang digunakan untuk mengukur objek atau ketahanan bahan untuk mengalami deformasi elastis. Bahan kaku akan memiliki modulus elastisitas yang lebih tinggi. Besarnya perubahan yang terjadi tergantung pada elastisitas bahannya dan seberapa besar gaya yang bekerja.[16] Sehingga secara matematis, nilai modulus elastisitas dapat ditulis dengan menggunakan persamaan (2.3).
...………(2.3) dimana:
E = Modulus elastisitas (Pa) σ = Tegangan normal (Pa) ε = Regangan
2.9 Perilaku Mekanik Akibat Beban Tekan Statik
Perilaku mekanik dapat didefinisikan sebagai suatu reaksi yang timbul akibat dari adanya suatu aksi atau gangguan. Sebagai contoh salah satu gangguan yang
diberikan terhadap suatu material adalah gaya, dan respon yang ditimbulkan akibat gaya yang diberikan tersebut adalah berupa tegangan, regangan, retak, patah, dan lain-lainnya. Respon yang dihasilkan tentunya dapat memberikan informasi mengenai sifat dan karakteristik suatu material tersebut [17].
Penyelidikan respon statik suatu material atau struktur merupakan rangkaian kegiatan dalam mempelajari perubahan bentuk dan kerusakan akibat pembebanan tertentu terhadap material uji sesuai ASTM C-39 dengan ukuran 150×150×150 mm, 1 MPa = 10 kg/cm2. Kegiatan tersebut merupakan tindakan dasar untuk menanggulangi terjadinya kegagalan material dalam aplikasi teknik. Salah satu kegiatan yang paling dasar adalah melakukan pengujian dengan pembebanan tertentu terhadap sejumlah sampel.
Perilaku mekanik yang terjadi terhadap concrete foam dapat dilihat melalui kurva tegangan dan regangan. Kurva tersebut memberi informasi yang khas untuk setiap jenis pembebanan.
Untuk beban statik aksial, tipikal kurva tegangan-regangan ditunjukkan pada Gambar 2.3. Di sepanjang garis kurva terdapat tiga tingkat respon, yaitu: perilaku elastis (linear-elastic respon), plastisitas (plateau), dan densification yang ditandai dengan peningkatan tegangan yang sangat cepat.
Pada fasa pertama (linear-elastic respon) tegangan bertambah secara linear dengan perubahan bentuk dan regangan yang terjadi. Fasa kedua (plateau) adalah karakteristik yang ditandai dengan perubahan bentuk yang kontinyu pada tegangan yang relatif konstan yang dikenal dengan stress atau collapse plateau. Dan fasa ketiga deformasi adalah densifikasi, dimana tegangan (stress) meningkat tajam dan foam mulai merespon dengan pemadatan solid. Pada fasa ini struktur sel material foam mengalami kegagalan dan deformasi, selanjutnya menerima penekanan dari material foam padat tersebut. Mekanisme yang dikaitkan dengan collapse plateau adalah berbeda-beda tergantung pada sifat dinding sel.
Gambar 2.3 Tipikal kurva respon tegangan-regangan akibat beban tekan statik aksial.
Untuk Foam yang fleksibel. Collapse plateau terjadi karena tekuk elastik (elastic buckling) dari dinding sel. Untuk kekakuan dan kegetasan foam, plastic yield dan brittle crushing dinding sel adalah mekanisme utama kegagalan yang berulang-ulang. Secara skematis, pengujian beban tekan statik diilustrasikan pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Diagram uji tekan statik
Biasanya yang menjadi fokus perhatian adalah kemampuan maksimum bahan tersebut dalam menahan beban. Kemampuan ini umumnya disebut “Ultimate Compression Strength” dalam bahasa Indonesia disebut tegangan tekan maksimum.
Kurva tegangan maksimum dapat ditampilkan pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5 kurva tegangan maksimum
Perubahan panjang dalam kurva disebut sebagai regangan tarik (ε), yang didefinisikan sebagai perubahan panjang yang terjadi akibat perubahan statik (∆L) terhadap panjang batang mula-mula (L0). Tegangan yang dihasilkan pada proses ini disebut dengan tegangan tekan (σ), dimana didefinisikan sebagai nilai pembebanan yang terjadi (F) pada suatu luas penampang awal (A0).
Nilai modulus elastisitas bahan dapat diketahui melalui slope garis elastis linear. Tegangan normal akibat beban tekan ditentukan dengan persamaan (2.1).
Regangan akibat beban tekan statik diperoleh dengan persamaan (2.4).
…….….………...(2.4) dimana:
Δ𝓁 = perubahan panjang yang terjadi (m).
𝓁 = Panjang awal (mula-mula) (m).
Dengan mensubsitusi persamaan (2.1) persamaan (2.4), maka diperoleh persamaan (2.5).
…….………...(2.5)
E F
2.10 Kuat Tarik Tak Langsung (Brazilian Test)
Untuk mengetahui kuat tarik belah (St) dari benda uji disesuaikan dengan SNI 03-2491-2002. Ada dua metode yang dapat dipergunakan untuk mengetahui kuat tarik di laboratorium, yaitu metode kuat tarik langsung dan metode kuat tarik tak langsung. Metode kuat tarik tak langsung merupakan uji yang paling sering digunakan terhadap material getas. Hal ini disebabkan oleh uji ini lebih mudah dan murah daripada uji kuat tarik langsung.
Sama halnya dengan pengujian tekan yang menjadi fokus saat pengujian adalah kemampuan maksimum bahan tersebut dalam menahan beban. Kemampuan ini umumnya disebut “Ultimate Tensile Strength” dalam bahasa Indonesia disebut tegangan tarik maksimum. Kurva perbandingan gaya tarik dengan pertambahan Panjang dapat dilihat pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Kurva gaya Tarik vs pertambahan Panjang
Perubahan panjang dalam kurva disebut sebagai regangan (ε), yang didefinisikan sebagai perubahan panjang yang terjadi akibat perubahan statik (∆L) terhadap panjang batang mula-mula (Lo). Tegangan yang dihasilkan pada proses ini disebut dengan tegangan (σ), dimana didefinisikan sebagai nilai pembebanan yang terjadi (F) pada suatu luas penampang awal (Ao).
Robert Hooke (1689), telah mengamati sebuah fenomena hubungan antara tegangan dan regangan pada daerah elastis suatu bahan tertentu dan menyimpulkan bahwa Dalam batas-batas tertentu tegangan pada suatu material ialah proporsional terhadap regangan yang dihasilkan. Teori ini kemudian lebih dikenal dengan istilah hukum Hooke. Namun teori ini hanya berlaku pada batas elastis material, dimana besarnya tegangan akan berbanding lurus terhadap pertambahan regangan yang terjadi. Dan bila beban dihilangkan, maka sifat ini akan menyebabkan material kembali kedalam bentuk dan dimensi semula. Berdasarkan respon yang dialami oleh material maka karakteristik material tersebut dapat diketahui, seperti modulus elastisitas. Modulus elastisitas secara matematis (hukum Hooke) dapat ditentukan berdasarkan Persamaan (2.6).
E = σ / ε ……… (2.6) Hubungan linear antara tegangan dan regangan adalah salah satu sangat berguna dalam perhitungan terhadap respon solid elastik linear pada tegangan, tetapi tegangan mesti digunakan apabila solid yang terjadi adalah elastis terhadap regangan yang terjadi yaitu ± 0,001 dan ini terjadi pada deformasi plastis.
Dengan mensubsitusi persamaan (2.4) dan (2.5), ke persamaan (2.6), maka diperoleh persamaan (2.7).
𝐸 =
𝐹 . 𝑙∆𝑙.𝐴…….……….(2.7)
Salah satu uji kuat tarik tak langsung adalah Brazilian test seperti diperlihatkan pada Gambar 2.7. [14]
Gambar 2.7. Brazilian test
Pada uji Brazilian, kuat tarik batuan dapat ditentukan berdasarkan persamaan (2.8).
𝜎𝑡 = 2𝐹
𝜋.𝐷.𝐿 ... (2.8) Dimana:
Σt = Kuat tarik batuan (MPa)
F = Gaya maksimum yang dapat ditahan batuan (KN) D = Diameter contoh batuan (mm)
L = Tebal batuan (mm)
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Geometri Spesimen
3.1.1 Spesimen Uji Tarik Tak Langsung
Geometri untuk spesimen uji tarik tak langsung adalah Ø40×80 mm. Spesimen uji tarik tak langsung diperlihatkan pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Spesimen Uji Tarik Tak Langsung
3.1.2 Spesimen uji tekan beton
Struktur concrete foam yang dijadikan spesimen uji untuk uji tekan berbentuk kubus dengan ukuran 150×150×150 mm. Spesimen uji tekan diperlihatkan pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Spesimen Uji Tekan Beton 3.2 Komposisi Bahan Material Concrete Foam
Komposisi bahan material concrete foam dapat dilibat pada Tabel 3.1 Tabel 3.1 Komposisi bahan material concrete foam
No. Semen
Penelitian ini dilakukan berdasarkan pada penelitian concrete foam sebelumnya yang dilakukan oleh Nuzuli Fitriadi (NAE 2013). Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan perbandingan hasil pengujian dari komposisi material pada penelitian sebelumnya melalui pengujian tekan beton dan pengujian tarik tak langsung yaitu komposisi bahan material A5 dan B4 dengan komposisi material baru yaitu komposisi bahan material D pada tabel 3.1. hasil pengujian tekan beton dan pengujian tarik tak langsung pada komposisi A5 dan B4 dapat dilihat pada Tabel 3.2 dan Tabel 3.3.
Tabel 3.2 Hasil Pengujian Tekan Beton Pada Komposisi A5 dan B4
Spesimen Umur
Tabel 3.3 Hasil Pengujian Tarik Tak Langsung Komposisi A5 dan B4
Spesimen Umur
Pada penelitian ini yang menjadi parameter untuk pembuatan concrete foam diperkuat serat TKKS ialah tegangan yang mampu diterima oleh bahan terhadap pembebanan yang diberikan. Secara eksperimental parameter dapat dilihat pada Tabel 3.4.
Waktu penelitian ini direncanakan selama lima bulan yang dimulai dari Agustus sampai dengan Desember 2017. Tempat dilaksanakannya penelitian adalah di Laboratorium Impact and Fracture Research Center unit I dan II program
Magister dan Doktor Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Aktifitas penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.5.
Tabel 3.5 Aktifitas dan Lokasi Penelitian NO AKTIFITAS LOKASI
1 Pembuatan Spesimen Uji Impact and Fracture Research Center Unit I FT USU
2 Uji Tekan Laboratorium Kokoh Beton
Departemen Teknik Sipil FT USU
3 Uji Tarik Impact and Fracture Research
Center Unit II FT USU
4 Analisa dan Pengolahan Data Impact and Fracture Research Center Unit II FT USU
3.6 Alat dan Bahan 3.6.1 Alat
Peralatan yang digunakan selama proses pembuatan spesimen adalah sebagai berikut.
1. Gunting
Gunting digunakan untuk memperkecil ukuran serat TKKS. Gambar gunting dapat dilihat pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Gunting 2. Ayakan
Ayakan dengan mesh 5 digunakan untuk menyaring pasir dan serat TKKS. Pasir dan serat TKKS yang digunakan adalah yang telah melewati tahap pengayakan.
Gambar dari ayakan dapat dilihat pada Gambar 3.4
Gambar 3.4 Ayakan 3. Ember plastik
Ember plastik berfungsi sebagai wadah perendaman TKKS pada saat mengilangkan asam lemak dengan menggunakan air dan NaOH. Ember plastik yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Ember plastik 4. Cetakan
Cetakan terbuat dari papan kayu dan triplek. Cetakan yang dibuat berbentuk kubus dengan panjang setiap sisi 150 mm untuk pengujian tekan dan cetakan silinder dengan diameter 40 mm dan tinggi 80 mm untuk pengujian tarik tak langsung.
Cetakan yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.6.
(a) (b)
Gambar 3.6 Cetakan Spesimen (a) Cetakan kubus dan (b) cetakan silinder
5. Timbangan
Timbangan 60 kg berfungsi untuk mengukur berat bahan penyusun yang akan digunakan sebagai campuran pembuat speed bump dan perubahan berat dari spesimen uji speed bump selama 28 hari. Timbangan yang digunakan seperti pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Timbangan 6. Sendok semen
Sendok semen berfungsi sebagai pengaduk bahan campuran dari beton ringan.
Gambar untuk sendok semen dapat dilihat pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Sendok semen
7. Gelas ukur berfungsi untuk mengskor volume dari spesimen uji beton ringan dalam perhitungan massa jenis. Gelas ukur yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Gelas ukur 8. Oli
Oli berfungsi sebagai bahan pelapis antara cetakan dengan campuran dari bahan–
bahan pembuatan beton ringan dimana juga untuk mempermudah mengeluarkan spesimen uji Speed Bump dari cetakan. Oli yang digunakan seperti pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Oli
9. Mesin Penghalus Serat
Mesin penghalus serat digunakan untuk menghaluskan serat TKKS menjadi berukuran 0,5–1 cm. Gambar dari mesin penghalus serat dapat dilihat pada Gambar 3.11.
Gambar 3.11 Mesin penghalus serat
Spesifikasi mesin penghalus serat dapat dilihat pada Tabel 3.6 Tabel 3.6 Spesifikasi mesin penghalus serat
No. Spesifikasi Satuan Besaran
1. Jenis Motor Listrik Induksi
2. Daya Keluaran HP/Kw 1 / 0,75
3. Frekuensi Hz 50
4. Voltage V 220
5. Arus Listrik A 8
6. Putaran Mesin Rpm 1450
7. Fase 1
8. Suhu Operasi oC 60
10. Sarung Tangan Karet
Sarung tangan karet berfungsi sebagai pelindung tangan. Sarung tangan plastik yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.12.
Gambar 3.12 Sarung tangan karet 11. Mesin Pengaduk.
Mesin pengaduk (Gambar 3.13) berfungsi mengaduk material komposit yang terdiri dari mortar (semen, pasir, air), serat TKKS dan bahan pengembang agar tercampur secara merata.
Gambar 3.13. Mesin pengaduk Spesifikasi mesin pengaduk dapat dilihat pada Tabel 3.7.
Tabel 3.7. Spesifikasi mesin pengaduk semen
No. Spesifikasi Satuan Besaran
1. Jenis Motor Listrik Induksi
2. Daya Keluaran HP/kW 1 / 0,75
3. Frekuensi Hz 75
4. Arus Listrik A 8
5. Putaran Mesin Rpm 2834
6. Fase 3
7 Puli 1 : 0,5
8. Gear box 1:70
9. Transmisi gear Speed 1
10 Putaran akhir Rpm 75
3.6.2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam pembuatan spesimen beton ringan (concrete foam) adalah sebagai berikut:
1. Semen
Fungsi utama dari semen adalah untuk mengikat partikel agregat yang terpisah sehingga menjadi satu kesatuan. Kandungan semen hidraulis yang tinggi akan memberikan banyak keuntungan, antara lain dapat membuat campuran mortar menjadi lebih kuat, lebih padat, lebih tahan air, lebih cepat mengeras, dan juga memberikan rekatan yang lebih baik. Kerugiannya adalah dengan cepatnya campuran mortar mengeras, maka dapat menyebabkan susut kering yang lebih tinggi pula. Mortar dengan kandungan hidrogen rendah akan lebih lemah dan mudah dalam pergerakan. Semen yang digunakan diperlihatkan pada Gambar 3.14.
Gambar 3.14. Semen
2. Air
Air berfungsi sebagai matriks pengikat antara semen dan agregat.Umumnya semen membutuhkan air sebanyak 3/10 dari beratnya. Tetapi beton dengan perbandingan air dan semennya seperti ini memeliki sifat yang sangat keras.
Perbandingan semen dan air akan sangat mempengaruhi dari kualitas beton tersebut.
Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan-bahan organik, atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton.
Air pada penelitian ini juga digunakan sebagai bahan untuk membersihkan TKKS dari material-material yang tidak diinginkan. Kotoran yang mungkin ada pada TKKS adalah jamur, pasir, debu dan tanah.
3. Pasir
Pasir merupakan jenis agregat alam. Agregat utamanya digunakan untuk mengisi bagian terbesar dari beton yang mana mengisi 75% bagian dari beton.
Semakin besarnya ukuran agregat yang digunakan maka akan semakin mengurangi jumlah semen yang digunakan. Hal ini juga akan mengurangi panas yang timbul pada saat pencampuran air dan hubungan antara thermal stresses dan shrinkage cracks. Umumnya untuk beton dengan kekuatan lebih dari 20 MPa ukuran agregatnya lebih dari 40mm dan untuk kekuatan diantara 30 MPa agregat yang digunakan berukuran 20mm. Adapun pasir yang digunakan diperlihatkan pada gambar 3.15.
Gambar 3.15. Pasir 4. Bahan pengembang
Bahan pengembang berfungsi sebagai bahan untuk menghasilkan busa agar material komposit mengalami pengembangan volume. Bahan pengembang yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 3.16.
Gambar 3.16 Bahan pengembang 5. Serat tandan kosong kelapa sawit
Serat tandan kosong kelapa sawit berfungsi sebagai penguat matriks komposit diperoleh dari hasil pengolahan tandan kosong kelapa sawit yang diolah menjadi serat berdasarkan proses–proses tertentu. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) yang digunakan adalah bahan yang memiliki nilai ekonomi yang rendah. TKKS ini banyak ditemukan didaerah Sumatera Utara. Serat TKKS yang digunakan dalam proses pembuatan Speed Bump diperlihatkan pada Gambar 3.17.
Gambar 3.17 Serat TKKS
Serat TKKS diperoleh dari hasil pengolahan tandan kosong kelapa sawit dengan beberapa tahapan proses. Tahapan tersebut adalah:
1. Perendaman TKKS dalam air yang mengandung larutan NaOH 1% selama 24 jam.
2. Pencucian dengan air bersih.
3. Pengeringan dengan cara menjemur serat ini pada sinar matahari selama
±3 hari atau dapat juga menggunakan mesin pengering.
4. Pencacahan serat menjadi bagian-bagian kecil (2cm s.d. 5cm).
5. Penghalusan serat dengan menggunakan mesin penghalus serat. Mesin penghalus serat TKKS diperlihatkan pada Gambar 3.11.
3.6.3. bahan pembuatan spesimen concrete foam
Bahan komposit Concrete Foam terdiri dari mortar dan Blowing Agent.
Blowing Agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah; surfaktan.
1.Blowing Agent
Bentuk surfaktan yang dipergunakan dalam penelitian ini diperlihatkan pada gambar 3.18.
Gambar 3.18. Blowing Agent 3.7 Prosedur Pembuatan Concrete Foam
3.7.1 Persiapan bahan Pembuatan concrete foam adalah sebagai berikut:
1. Mempersiapkan Blowing Agent.
2. Melumasi dengan oli pada bagian dalam cetakan dengan tujuan untuk mempermudah proses pembongkaran.
3. Mengayak pasir; untuk mendapatkan ukuran butir yang sama dan memisahkan partikel lain yang tidak dibutuhkan seperti kotoran-kotoran kayu, daun kering, dll.
4. Mengayak semen; untuk memisahkan gumpalan-gumpalan semen yang disebabkan oleh kelembaban lingkungan penyimpanan.
5. Persiapkan serat TKKS; timbang serat ini sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. Pemilihan serat berbentuk serat panjang antara 0,5-1 cm.
6. Persiapkan bahan-bahan yang diperlukan yaitu: serat TKKS, Mortar (semen,pasir dan air), bahan pengembang, komposisi yang digunakan dala pembuatan concrete foam dapat dilihat pada Tabel 3.1.
3.7.2 Pembuatan Concrete Foam
Langkah-langkah pembuatan Concrete Foam adalah sebagai berikut : 1. Hidupkan mesin pengaduk
2. Masukkan pasir seperti pada Gambar 3.19.
Gambar 3.19. Penuangan pasir 3. Pencampuran semen diperlihatkan pada Gambar 3.20.
Gambar.3.20. Penuangan semen
4. Masukkan serat TKKS setelah semen dan pasir tercampur dengan merata diperlihatkan pada Gambar 3.21.
Gambar.3.21. Penuangan serat TKKS
5. Setelah pasir, semen, dan serat TKKS tercampur merata lalu masukkan bahan pengembang sampai busa terbentuk dan lalu tuang Gambar 3.22.
Gambar 3.22. Penuangan bahan pengembang
6. Setelah pengadukan, maka hasil akhir adalah beton berbusa dengan agregat ringan serat TKKS, dan segera lakukan pengecoran kedalam cetakan.
7. Selanjutnya biarkan campuran bahan penyusun mengeras. Kemudian produk tersebut dipisahkan dengan cetakan setelah 1 × 24 jam.
8. Selanjutnya produk tersebut direndam dalam air selama 7 × 24 jam.
Karena semen masih membutuhkan air untuk proses pengikatan partikel-partikel sehingga produk menjadi lebih keras.
9. Setelah perendaman produk selama 7 × 24 jam maka produk dikeringkan dengan udara bebas selama 28 hari
Selanjutnya dapat dilakukan pengambilan data melalui pengujian tekan dan pengujian tarik tak langsung.
3.8 Prosedur Pengujian Tarik Tak Langsung
Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat uji uji servo pulser yang terdapat di Laboratorium Impak dan Keretakan Magister Teknik Mesin-USU.
Gambar Alat uji tarik tak langsung SERVOPULSER dapat di lihat pada Gambar 3.23.
Keterangan gambar:
1. Load Cell
2. Hidraulic 3. Chuck
4. Pin Crosshead Operation 5. Spesimen
6. Controller 7. Labjack
8. Personal Computer
Gambar 3.23 Alat uji Servopulser
Alat uji ini dapat digunakan untuk uji tekan dan tarik dengan beban maksimum hingga mencapai 10.000 kN. Adapun langkah–langkah penempatan spesimen kealat pengujian yaitu sebagai berikut:
1. Letakkan sampel uji pada alat uji.
2. Tentukan pembebanan yang dilakukan terhadap spesimen ialah pembebanan tarik tak langsung.
3. Tekan tombol Start
4. Perhatikan grafik di laptop.
5. Tekan tombol STOP setelah terjadi penurunan grafik atau apabila spesimen telah patah.
6. Tekan tombol SAVE untuk menyimpan data hasil uji kedalam file tersimpan dalam format txt, dan disimpan dalam drive C folder DATA EXP (data experiment).
7. Data hasil pengujian tersebut di olah dengan menggunakan program Software MS-EXCEL.
3.9 Prosedur Pengujian Tekan Beton
Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat uji Compression Testing Machine yang terdapat di Laboratorium Pengujian Beton Dept. Teknik Sipil FT USU.
Alat uji ini dapat digunakan untuk uji tekan dengan beban maximum hingga mencapai 10.000 Psi. Alat uji Compression Testing Machine dapat dilihat pada Gambar 3.24.
Keterangan gambar:
1. Load Scale 2. Load Scale 3. Pompa hidrolik
4. Alat tekan/chuck 5. Alas spesimen 6. Spesimen kubus
Gambar 3.24 Mesin uji tekan statik Compression Testing Machine
Berikut ini akan dijelaskan prosedur pengujian tekan dengan menggunakan alat uji Compression Testing Machine.
1. Timbang berat benda uji lalu diletakkan pada bagian tengah alat penekan compressor machine.
2. Aktifkan power supply, pastikan arus listrik terhubung dengan baik.
3. Tekan ON, pada controller untuk menghidupkan mesin uji.
4. Atur load value dan stroke value sampai menunjukkan nilai 0.
5. Atur beban tekan yang diberikan secara perlahan-lahan pada benda uji dengan cara mengoperasikan tuas pompa sampai benda uji runtuh.
6. Pada saat jarum penunjuk skala beban tidak naik lagi atau bertambah, maka catat skala yang ditunjukkan oleh jarum tersebut yang merupakan bebean maksimum yang dapat dipikul oleh benda uji tersebut.
7. Percobaan diulang untuk setiap benda uji.
3.10 Kerangka Kegiatan
Kegiatan penelitian dimulai dengan mempelajari segala literatur yang berkaitan dengan concrete foam seperti mengenai beton ringan, komposit, polimer, dan proses pembuatan concrete foam. Selanjutnya kegitan penelitian dilanjutkan dengan persiapan serat TKKS meliputi pembersihan TKKS hingga menjadi serat TKKS yang siap dipakai. Selanjutnya kegiatan penelitian mempersiapkan segala alat dan bahan yang diperlukan selama penelitian. Kegiatan penelitian berlanjut dengan proses pembuatan concrete foam. Setelah proses pembuatan concrete foam mendapatkan hasil yang baik, maka dilanjutkan dengan pengujian spesimen.
Pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik tak langsung, pengujian kuat tekan beton. Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat uji servo pulser yang terdapat di Laboratorium Impak dan Keretakan Magister Teknik Mesin-USU dan alat uji Compression Testing Machine dengan standar ASTM C-39 yang terdapat di Laboratorium Pengujian Beton Dept. Teknik Sipil FT USU. Dari hasil pengujian
diperoleh data hasil pengujian yang kemudian akan dianalisa dan dibahas sehingga diperoleh hasil yang menjawab tujuan dari penelitian. Kemudian dapat disimpulkan hal-hal dari penelitian. Diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.25.
Gambar 3.25 Diagram alir penelitian
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pendahuluan
Penelitian ini menitikberatkan kepada pembuatan material concrete foam yang diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS), mencari komposisi dan karakteristik mekanik yang diakibatkan oleh beban statik. Pengujian statik yang dilakukan adalah pengujian uji tekan dan uji tarik tak langsung.. Benda uji yang digunakan pada penelitian ini adalah berbentuk kubus dan silinder. Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat uji servo pulser yang terdapat di Laboratorium Impak dan Keretakan Magister Teknik Mesin-USU dan mesin uji Compression Testing Machine yang terdapat di Laboratorium Pengujian Beton Dept. Teknik Sipil FT USU.
4.2. Proses Pembuatan Concrete Foam
Pembuatan concrete foam dilakukan dengan cara pengecoran ke dalam 2 cetakan yang masing-masing berukuran 150 mm x 150 mm x 150 mm untuk pengujian tekan statik dan silinder 40 mm x 80 mm untuk pengujian tarik tak langsung.
Selama proses pembuatan yang dimulai dari menimbang bahan sampai kepada pengecoran adalah ±30 menit. Lama pengadukan semen, pasir dan serat TKKS adalah
±5 menit atau adonan sudah terlihat tercampur secara merata, selanjutnya masukkan air ke dalam adonan tersebut. Proses pencampuran ini membutuhkan waktu ±5 menit atau adonan terlihat tercampur secara merata. Selanjutnya adalah memasukkan foam
±5 menit atau adonan sudah terlihat tercampur secara merata, selanjutnya masukkan air ke dalam adonan tersebut. Proses pencampuran ini membutuhkan waktu ±5 menit atau adonan terlihat tercampur secara merata. Selanjutnya adalah memasukkan foam