Variasi Komposisi Blowing Agent terhadap Kekuatan Material
Beton Ringan ( Concrete Matrix ) Yang diperkuat Serat Tandan Kosong
Kelapa Sawit (TKKS) Akibat Beban Statik
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik.
Sony Arapen Sembiring
NIM. 080401080
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
VARIASI KOMPOSISI BLOWING AGENT TERHADAP KEKUATAN MATERIAL
BETON RINGAN ( CONCRETE MATRIX COMPOSITE ) YANG DI PERKUAT SERAT
TKKS AKIBAT BEBAN STATIK.
Telah disetujui Seminar pada :
Periode 648,Hari/Tanggal : Rabu 28 Agustus 2013-10-17
Di setujui oleh
Dosen Pembimbing
Prof.Dr.Ir.Bustami syam, MSME
VARIASI KOMPOSISI BLOWING AGENT TERHADAP KEKUATAN MATERIAL
BETON RINGAN ( CONCRETE MATRIX COMPOSITE ) YANG DI PERKUAT SERAT
TKKS AKIBAT BEBAN STATIK.
Telah disetujui Seminar pada :
Periode 648,Hari/Tanggal : Rabu 28 Agustus 2013-10-17
Di setujui oleh
Dosen Pembanding I Dosen Pembanding II
VARIASI KOMPOSISI BLOWING AGENT TERHADAP KEKUATAN MATERIAL
BETON RINGAN ( CONCRETE MATRIX COMPOSITE ) YANG DI PERKUAT SERAT
TKKS AKIBAT BEBAN STATIK.
Telah disetujui Seminar pada :
Periode 648,Hari/Tanggal : Rabu 28 Agustus 2013-10-17
Di setujui oleh
Dosen Pembanding I Dosen Pembanding II
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
Sub. Program studi : Konversi energi/Teknik produksi Bidang Tugas : Perancangan Die
Judul Tugas : VARIASI KOMPOSISI BLOWING AGENT
TERHADAP KEKUATAN MATERIAL BETON
RINGAN ( CONCRETE FOAM ) YANG DIPERKUAT SERAT TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT AKIBAT BEBAN STATIK
Diberikantanggal : 10 Desember 2012 Selesaitanggal :
Dosen pembimbing : Prof.Dr.Ir.Bustami Nama MHS: Sony Arapen sembiring NIM : 080401080 NO Tanggal KEGIATAN ASISTENSI
BIMBINGAN
TANDA TANGAN DOSEN
1 10 Desember 2012 Pengajuan Tugas skripsi 2 14 Desember 2012 Melakukan studi literature 3 17 Desember 2012 Pembuatan material concrete foam 4 18 Februari 2013 Pengujian material concrete foam 5 19 Februari 2013 Pengambilan data di lab IFRC 6 23 Februari 2013 Asistensi laporan dan data 7 24 Februari 2013 Asistensi BAB I dan II 8 26 Februari 2013 Asistensi perbaikan BAB II 9 04 Maret 2013 Asistensi BAB III
10 14 Maret 2013 Asistensi perbaikan BAB III 11 23 Maret 2013 Asistensi BAB IV
12 28 Maret 2013 Asistensi perbaikan BAB IV 13 4 April 2013 Asistensi BAB V
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia
dan rahmat-Nya yang senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana Teknik di
Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul
skripsi yang dipilih, diambil dari mata kuliah Material Teknik Komposit, yaitu VARIASI
KOMPOSISI BLOWING AGENT TERHADAP KEKUATAN MATERIAL
CONCRETE FOAM YANG DIPERKUAT SERAT TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) AKIBAT BEBAN STATIK.
Dalam penulisan skripsi ini, penulis telah berupaya dengan segala kemampuan dalam
melakukan pembahasan dan penyajian, baik dengan disiplin ilmu yang diperoleh selama
mengikuti masa study dengan menggunakan literatur, maupun bimbingan dan arahan dari
Bapak Prof.Dr.Ir.Bustami Syam,MSME sebagai Dosen Pembimbing.
Pada kesempatan ini, penulis tidak lupa menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada :
1. Kedua orang tua tercinta Ir.Detny Sembiring dan Dra.Junita Ginting yang telah
memberikan segala dukungan moril dan materil, kepada mamak tua dan paktua, biktua
dan paktua,paktengah dan biktengah,juga kepada adik saya Bias kaliswa,isa
rimenda,patricia ameta dan priscilla agina yang telah memberi semangat sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini .
2. Bapak Prof.Dr.Ir.Bustami Syam,MSME selaku dosen pembimbing yang telah banyak
meluangkan waktunya dan dengan sabar membimbing penulis hingga skripsi ini dapat
terselesaikan.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Bapak Ir.Syahril Gultom,MT selaku Ketua
dan Sekretaris Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU.
4. Bapak Nuzuli,yusuf,Zulfikar dan semua tim riset IFRC yang telah membantu dan
sebagai tempat diskusi.
5. Bapak/ibu staff pengajar Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU yang telah
memberikan pengetahuan kepada penulis hingga akhir studi dan seluruh pegawai
6. Andreas Gorga Siregar yang telah membantu menyelesaikan skripsi.
7. Seluruh kawan-kawan Tim Horas USU di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Universitas Sumatra Utara.
8. Semua teman-teman stambuk 2008 buat kebersamaan nya selama ini,dan menemani
penulis selama mengikuti studi dan menyusun skripsi ini serta semua pihak yang telah
membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini terutama Jona Surbakti,Petsu
Manurung dan semuanya yang tidak dapat disebutkan satu persatu namanya, terima
kasih atas kerja samanya dan perjuangannya selama ini.
Penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi
penyempurnaan skripsi ini dimasa mendatang.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan berharap semoga skripsi ini
berguna bagi kita semua.
Medan,
Penulis,
Sony Arapen Sembiring
Abstrak
Komposit diperkuat serat adalah material non-logam yang mempunyai banyak
keuntungan karena sifat fisis dan mekanis yang baik. Salah satu sifat yang dominan adalah
memiliki berat jenis yang ringan dan relatif kuat. Pemakaian blowing agent membuat
material ini menjadi lebih ringan lagi. Material yang dibentuk dikenal dengan istilah material
komposit polymeric foam (PF). Sebagai penguat penelitian ini menggunakan serat alam yang
didapat dari pengolahan serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Hasilnya, untuk parking
bumper diperoleh gaya tekan maksimum sebesar 2754,35 N. Untuk uji tekan statik diperoleh
massa jenis adalah 0,6.10-6 kg/mm3, kekuatan tekan sebesar 2,1004 MPa, modulus
elastisitas sebesar 9,658 MPa. Sedangkan untuk brazilian test adalah massa jenis adalah
0,6.10-6 kg/mm3, kekuatan tekan sebesar 0,542 MPa, modulus elastisitas sebesar 0,75 MPa.
Dan jenis kegagalan yang terjadi pada spesimen uji tekan statik adalah kegagalan geser
dengan arah sudut patah atau retak 450 pada arah beban, yang ditandai dengan adanya
daerah lipatan pada permukaan spesimen. Sedangkan jenis kegagalan yang terjadi pada
spesimen brazilian test adalah gagal dengan cara patah rapuh, yang ditandai dengan laju
retak yang cepat tanpa adanya tanda tanda deformasi awal dan tidak adanya deformasi pada
2.3.1 Klasifikasi polyurethan ... 26
2.6.4. Persamaan Tegangan-Regangan. ... 36
2.6.5. Hubungan Tegangan Regangan ... 37
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... ...54
DAFTAR PUSTAKA ... . 63
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. Berbagai bentuk produk beton ringan ... 4
Gambar 2.1. Struktur Polimer. ... 14
Gambar 2.2. Gabungan Mikroskopis fasa fasa pembentuk komposit ... 27
Gambar 2.3. Hubungan umur dan kuat tekan pada unsur unsur semen ... 32
Gambar 2.4. Uji tekan materil. ... 32
Gambar 2.5. Uji tekan statik brazilian. ... 33
Gambar 2.6. Pengujian beban tekan pada batang spesimen ... 34
Gambar 2.7. Pengujian brazilian pada specimen ... 36
Gambar 2.8. Kurva tegangan-regangan ... 36
Gambar 2.9. Grafik tegangan terhadap regangan beton ... 40
Gambar 3.1. Alat pengaduk ... 42
Gambar 3.14 Semen ... 48
Gambar 3.15 Pasir ... 49
Gambar 3.16. NaOh ... 49
Gambar 3.17. Air ... 49
Gambar 3.18. Proses pembuatan concrete matrix compositte ... 50
Gambar 3.19. Spesimen Uji ... 48
Gambar 4.1. Cetakan I.. ... 54
Gambar 4.2 . Grafik Tegangan Terhadap Regangan K1 ... 57
Gambar 4.3. Grafik Tegangan Terhadap Regangan K2 ... 58
Gambar 4.4. Grafik Tegangan Terhadap Regangan K3 ... 58
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Bahan penyusun tandan kosong kelapa sawit ... .29
Tabel 3.1. Lokasi dan aktifitas penelitian . ... .41
Tabel 3.2.Spesifikasi mesin penghalus serat ... .43
Tabel 3.3. Material-material penelitian. ... .51
Tabel 3.4 Komposisi material beton ringan yang diperkuat serat TKKS ... .52
Tabel 4.1 Komposisi Material ... 55
Tabel 4.2 Berat jenis (ρ) tiap komposisi ... 56
Tabel 4.3 Hasil pengujian tarik ... 60
Tabel 2.1. Bahan penyusun tandan kosong kelapa sawit ... .29
Tabel 3.1. Lokasi dan aktifitas penelitian . ... .41
Tabel 3.2.Spesifikasi mesin penghalus serat ... .43
Tabel 3.3. Material-material penelitian. ... .51
Tabel 3.4 Komposisi material beton ringan yang diperkuat serat TKKS ... .52
Tabel 4.1 Komposisi Material ... 55
Tabel 4.2 Berat jenis (ρ) tiap komposisi ... 56
DAFTAR NOTASI
Simbol Nama Keterangan Satuan
A - luas penampang mm2
m - massa kg
ρ rho massa jenis kg/mm3
E - modulus elastisitas N/mm2
σ sigma tegangan N/mm2
F - gaya N
L - panjang mm
ε ebsilon penguluran %
t - waktu s
