PERSETUJUAN
Judul : Sifat Fisis dan Mekanik Komposit Polimer dari Limbah Styrofoam, Aspal, Serat Pinang dan Pasir Hitam
Kategori : Skripsi
Nama : Ade Irma Yuliana
Nomor Induk Mahasiswa : 090801011
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, April 2014
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Tua Raja Simbolon, S.Si,M.Si Drs. Aditia Warman, M.Si
ii
PERNYATAAN
SIFAT FISIS DAN MEKANIK KOMPOSIT POLIMER DARI LIMBAHSTYROFOAM, ASPAL,
SERAT PINANG DAN PASIR HITAM
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing–masing disebutkan sumbernya.
Medan, April 2014
Ade Irma Yuliana 090801011
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan studi selama perkuliahan dan dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul Pembuatan dan Karakterisasi Limbah Styrofoam, Aspal, Serat Pinang dan Pasir Hitam Untuk Bahan Genteng Komposit Polimer.
Terima kasih penulis sampaikan kepada kedua orang tua saya Ali Nasution dan Nur Aini Harahap yang selalu memberikan motivasi, nasihat, kasih sayang dan do’a selama penulis kuliah sampai penyelesaian skripsi ini.
Terima kasih penulis ucapkan kepada bapak Drs. Aditia Warman, M.Si selaku pembimbing 1 dan bapak Tua Raja Simbolon, S.Si,M.Si selaku pembimbing 2 yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing penulis menyelesaikan skripsi ini.
Terima kasih juga penulis sampaikan kepada teman –teman seperjuangan: Fitri Yuniati Hrp, Arvilla Mikartini, Herdiana Purba, Suhartina Malau, Agus Ningsih, Sukria Novianti, Monora, Silviana, Agus Siahaan, Nur Jannah, Zainalludin, Resdina, Andrian, Esra, Ferdy, Istas, Timbul, Poltak dan seluruh teman-teman stambuk “breaving” 2009 yang tak bisa tersebukan satu per satu namanya yang telah banyak membantu dan memberikan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kepada Abang/Kakak Senior dan adik Junior Fisika USU stambuk 2010, khususnya Elsa Eka Putri Hrp, 2011, dan 2012 khususnya Muhammad iqbal, Ivan, Dewi, Hanifah. Kepada teman – teman Asrama Putri USU: Reni Yusmanita, Nur Asmi Lbs, Nirma Hairani Sitompul, Fitriani Pohan, Erni Fauziah Nst, dan adik-adik di asrama putri serta teman – teman dari kimia: Bang Edi, Bang Mail, Kak Ai, Diana, Mirah, Marda, Xera yang telah membantu penulis. Semoga Allah SWT akan membalasnya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna karena keterbatasan pengetahuan dan ilmu yang dimiliki penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca untuk menyempurnakan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Medan, April 2014
iv
SIFAT FISIS DAN MEKANIK KOMPOSIT POLIMER DARI LIMBAH STYROFOAM, ASPAL,
SERAT PINANG DAN PASIR HITAM
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan dan karakterisasi genteng komposit polimer menggunakan campuran pasir hitam, aspal, serat pinang, styrofoam dan poliester. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi komposisi terhadap karakteristik genteng. Komposisi poliester, aspal, styrofoam yang digunakan tetap, yaitu 29%, 5% dan 1% dari berat total sampel 100%, sedangkan komposisi pasir hitam dan serat pinang divariasikan dengan perbandingan; (65% : 0%), (64% : 1%), (63% : 2%) dan (62% : 3%). Karakterisasi yang dilakukan meliputi pengujian densitas, porositas, daya serap air, uji kekuatan lentur dan uji impak. Hasil penelitian menunjukkan karakteristik genteng sangat dipengaruhi oleh fraksi berat serat. Karakteristik optimum dicapai pada komposisi
(29:5:1:64:1)%, dan diperoleh kerapatan 2,54 gr/cm3, porositas 12,36%, daya
serap air 5,24%, kekuatan lentur 11,594 MPa, kekuatan impak 4985,9 J/m2.
Kata kunci; genteng polimer, komposit, pasir hitam, serat pinang
CHARACTERISTIC PHYSIC AND MECANIC POLYMER COMPOSITES OF STYROFOAM WASTE, ASPHALT, NUT FIBER AND BLACK SAND
ABSTRACT
The research on the manufacture and characterization of polymer composite tile using a mixture of black sand, asphalt, nut fiber, styrofoam waste and polyester has been done. This reset aims to determine the effect of variations in composition the characteristics of the tile roofed. The composition of polyester, asphalt, styrofoam is made constant, of 29%, 5% and 1% of the total weight of the sample 100%, while the composition of black sand and nut fiber varied by comparison; (65% : 0%), (64% : 1%), (63% : 2%) and (62% : 3%). Characterization testing performed included density, porosity, water absorption, flexural test and impact test. The results show that the characteristics of the tile is strongly influenced by the weight fraction of fiber. The optimum characteristics are achieved in the
composition (29:5:1:64:1)%, and obtained 2,54 gr/cm3density, porisity 12,36%, water absorption 5,24%, flexural strength of 11,594 MPa, impact strength of 4985,9 J/m2.
vi
2.4 Unsaturated Polyester Resin (UPR) BQTN 157-EX 7
2.5 Katalis Metyl Etyl Keton Peroksida (MEKPO) 7
2.6 Genteng 7
2.6.1 Atap Sirap 8
2.6.2 Genteng Tanah Liat Tradisional 8
2.6.3 Genteng Keramik 8
2.6.4 Genteng Beton 9
2.6.5 Atap Seng 9
2.9.2 Kandungan Dalam Aspal 15
2.10 Serat Pinang 16
2.10.1 Kandung Kimia Pinang 16
2.10.2 Morfologi Tanaman Pinang 17
2.10.3 Penggolongan Serat 17
2.10.4 Serat Sebagai Penguat 18
2.11 Pasir Hitam 18
2.11.1 Kandungan Pasir 19
2.12 Pengujian Sampel 19
2.12.1 Pengujian Densitas 19
2.12.2 Pengujian Porositas 20
2.12.3 Pengujian Daya Serap Air 20
2.12.4 Pengujian Impak 21
2.12.5 Pengujian Kekuatan Lentur 22
2.13 Syarat Mutu Genteng Menurut SNI 23
Bab 3. Metodologi Penelitian
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 24
3.2 Peralatan dan Bahan 24
3.2.1 Peralatan 24
3.2.2 Bahan 25
3.3 Prosedur Penelitian 25
viii
3.3.2 Perlakuan pada Styrofoam dan Poliester 26
3.3.3 Pembuatan Genteng Polimer 26
3.4 Diagram Alir Penelitian 28
Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Sifat Fisis Genteng Komposit Polimer 29
4.1.1 Pengujian Densitas 29
4.1.2 Pengujian Porositas 31
4.1.3 Pengujian Daya Serap Air 32
4.2 Sifat Mekanik Genteng Komposit Polimer 34
4.2.1 Pengujian Kuat Impak 34
4.2.2 Pengujian Kuat Lentur 35
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan 38
5.2 Saran 38
Daftar Pustaka 39
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
2.1 Karakteristik Genteng Komposit Polimer Komersil 10
2.2 Karakteristik Styrofoam 12
2.3 Data Jenis Pengujian dan Persyaratan Aspal Tipe Grade 60/70 15
3.1 Komposisi Bahan 27
4.1 Nilai Densitas Genteng Komposit Polimer Serat Pinang 29
4.2 Nilai Porositas Genteng Komposit Polimer Serat Pinang 31
4.3 Nilai Daya Serap Air Genteng Komposit Polimer Serat Pinang 32
4.4 Nilai Kuat Impak Genteng Komposit Polimer Serat Pinang 34
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
2.1 Pinang dan bagian-bagiannya 17
2.2 Pengujian Kuat Lentur 22
4.1 Grafik Hubungan Densitas Dengan dan Tanpa Serat 29
Pinang
4.2 Grafik Hubungan Porositas Dengan dan Tanpa Serat 31 Pinang
4.3 Grafik Hubungan Daya Serap Air Dengan dan Tanpa 33 Serat Pinang
4.4 Grafik Hubungan Kuat Impak Dengan dan Tanpa 34 Serat Pinang
4.5 Grafik Hubungan Kuat Lentur Dengan dan Tanpa 36
Serat Pinang
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lamp
1. Lampiran A 41
2. Lampiran B 44
