ANALISIS RESPON SPEED BUMP DARI BAHAN
CONCRETE FOAM DIPERKUAT SERAT TANDAN KOSONG KELAPA
SAWIT (TKKS) YANG DIKENAI BEBAN IMPAK JATUH BEBAS
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
NIM.080401031
ABDUL RAHMAN SIPAHUTAR
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ABSTRAK
Bentuk profil speed bump yang tidak sesuai standar bisa membahayakan pengguna jalan yang melintas. Penelitian ini berfokus pada pembuatan bentuk profil speed bump dari material concrete foam yang diperkuat serat TKKS agar diperoleh desain struktur speed bump yang lebih baik dan lebih aman sesuai standar. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis respon mekanik produk Speed Bump dari bahan Concrete Foam diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang dikenai beban impak jatuh bebas dan uji lindas langsung. Manfaat penelitian ini untuk memanfaatkan serta mengolah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) hasil pabrik kelapa sawit agar dapat bernilai ekonomis. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode penelitian eksperimen. Data diperoleh melalui pengujian impak jatuh bebas pada speed bumpdan uji lindas secara langsung pada speed bump dilapangan. Pembuatan speed bump menggunakan mortar; semen=26
%, pasir=38%, air=28%. Lalu ditambahkan bahan pengembang=5%. Bahan concrete foam ini diberi penguat matriks berupa serat TKKS=3%.Dimensi speed
bump 200 × 400 × 150 mm. Kesimpulan penelitian ini; dari uji impak jatuh bebas
terhadap speed bump yaitu , Pada ketinggian 1 m posisi speed bump datar tidak terjadi keretakan, Pada ketinggian 3 m posisi speed bump datar terjadi keretakan . Pada ketinggian 1 m posisi speed bump miring tidak terjadi keretakan Pada ketinggian 3 m posisi Speed bump miring; spesimen satu ; F max. = 132,48 N, dan Tegangan = 0,066 Mpa. spesimen dua F max. = 123,66 N, dan Tegangan = 0,062 Mpa. Pada ketinggian 3 m terjadi keretakan.Pengujian lindas secara langsung pada speed bump,hasil yang diperoleh bahwa speed bump tidak mengalami keretakan.
Gaya yang bekerja 3333,9 N. Tegangan pada speed bump sebesar 0,167 Mpa.
ABSTRACT
Speed bump shape profile that does not match the standard could endanger road
users passing. This research focuses on the making of the profile shape of a speed bump
foam material fiber reinforced concrete in order to obtain structural design TKKS speed
bump better and more secure by default. The purpose of this study is to analyze the
mechanical response of materials products Speed Bump Foam Concrete fiber reinforced
palm empty fruit bunches (TKKS) were subjected to impact loads and test lindas free fall
immediately. The benefits of this research to harness and cultivate oil palm empty fruit
bunches (TKKS) the results of a palm oil mill in order to have economic value. The research
method is experimental research method. Data obtained through the free fall impact test
speed test bumpdan lindas speed bump directly on the field. Making speed bump using a
mortar; cement = 26%, sand = 38%, = 28% water. Then the developers added material = 5%.
Foam concrete material is given in the form of fiber reinforcement matrix TKKS = 3%.
Dimensional speed bump 200 × 400 × 150 mm. In conclusion, from the free fall impact test
speed bump that is, At a height of 1 m flat position speed bump does not occur cracks, At a
height of 3 m flat position speed bump occurs cracks. At a height of 1 m oblique position
speed bump does not happen rift At a height of 3 m Speed bump tilted position; specimens
one; F max. = 132.48 N, and Voltage = 0.066 MPa. specimens of two F max. = 123.66 N, and
Voltage = 0.062 MPa. At a height of 3 m occurs keretakan.Pengujian lindas directly to the
speed bump, the results obtained that the speed bump does not have cracks. 3333.9 N. The
force acting on a speed bump voltage of 0.167 MPa.
Keywords: oil palm empty fruit bunches fiber (TKKS), Speed Bump, Load Impact Free Fall,
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia yang diberikan kepada Penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan hasil penelitian tesis ini dengan judul “Analisis struktur Speed Bump dari bahan Concrete Foam
diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) terhadap beban impak jatuh bebas”.
Laporan hasil penelitian skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Regular Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Penulisan laporan ini adalah bertujuan mengedepankan penggunaan serat TKKS untuk penguat pada Speed Bump.
Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME, selaku Dosen Pembimbing penulis yang banyak memberi masukan serta membina saya selama mengerjakan penelitian ini.
2. Bapak Dr. Ing-Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku ketua Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara beserta seluruh Dosen dan Staf administrasi.
3. Bapak Zulfikar, ST, MT, Bapak Yusuf, Bapak Nuzuli, Bapak Irwansyah yang telah membantu penulis dalam pembuatan dan penelitian ini.
4. Teman 1 tim skripsi saya Maraghi Muttaqin. 5. Seluruh teman – teman stambuk 2008.
Penulis menyadari bahwa dalam laporan hasil penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu saran dan komentar sangat diperlukan sehingga dapat memperbaiki penelitian ini untuk semakin membaik.
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI... v
1.3. Tujuan Penelitian ... 3
1.3.1. Tujuan Umum ... 3
1.3.2. Tujuan Khusus ... 3
1.4. Manfaat Penelitian ... 4
1.5. Batasan Masalah ... 4
1.6. Sistematika Penulisan ... 5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA... 6
2.1. Pengertian Bahan Komposit ... 6
2.1.1. Klasifikasi Material Komposit ... 8
2.1.2. Teknik Pembuatan Material Komposit ... 9
2.2. Beton ... 10
2.2.1. Adukan Beton ... 12
2.3. Speed Bump ... 13
2.4. Material Komposit Concrete Foam ... 15
2.4.2. Pasir ... 16
2.4.3. Air ... 17
2.4.4. Bahan Pengembang ... 17
2.4.5. Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) ... 17
2.5. Densitas ... 19
2.6. Karakteristik Mekanik Material ... 19
2.6.1. Pengujian Dinamik ... 19
2.6.1.1. Pengujian Impak Jatuh Bebas ... 19
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ... 23
3.1. Tempat dan Waktu ... 23
3.1.1. Tempat ... 23
3.1.2. Waktu ... 23
3.2. Peralatan dan bahan ... 23
3.2.1. Peralatan ... 23
3.2.2. bahan ... 28
3.3. Desain Speed bump ... 31
3.4. Prosedur Pembuatan Speed Bump ... 34
3.5. Prosedur Pengujian Impak Jatuh Bebas ... 38
3.5.1. Set-up Pengujian Impak ... 38
3.5.2. Prosedur Pengujian Impak ... 39
3.6. Diagram Alir Penelitian ... 40
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 41
4.1. Pembuatan speed bump... 41
4.2. Karakteristik Mekanik speed bump ... 42
4.2.1. Pengujian Impak ... 43
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 52 5.1. Kesimpulan ... 51 5.2. Saran ... 52
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Bahan penyusun tandan kosong kelapa sawit……… 18
Tabel 2.2. waktu dan kecepatan benda jatuh……….. 20
Tabel 3.1 Lokasi dan Aktivitas Penelitian……….. 27
Tabel 3.2. Spesifikasi mesin penghalus serat……….. 23
Tabel 3.3. Spesifikasi mesin Pengaduk semen……..……….. 28
Tabel 3.4. Komposisi Bahan specimen………... 33
Tabel 4.1. Komposisi bahan spesimen ………... 41
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Gabungan makroskopis fasa-fasa pembentuk komposit……... 7
Gambar 2.2. Speed Bump………. 13
Gambar 3.10. Sarung tangan karet... 27
Gambar 3.11. Mesin Pengaduk semen……... 29
Gambar 3.12. Bentuk Speed bump... 31
Gambar 3.13. Ukuran Speed bump... 32
Gambar 3.14. Cetakan Speed bump... 32
Gambar 3.15. Tegangan arah sumbu X (MPa)……… 33
Gambar 3.16. Tegangan pada sumbu Y (Mpa)………... 33
Gambar 3.17. Tegangan principal (MPa)……… 34
Gambar 3.18. Penuangan semen, pasir, serat... 35
Gambar 3.19. Pencampuran air... 36
Gambar 3.20. Penuangan Bahan Pengembang... 36
Gambar 3.21. Penuangan mortar dalam cetakan... 36
Gambar 3.23. Pengujian Impak jatuh bebas... 37 Gambar 3.24. Komponen alat uji impak jatuh bebas (a) Loadcell terpasang
(b) Test Rig dan Anvil
38
Gambar 3.25. Diagram alir penelitian... 40 Gambar 4.1. Spesimen Hasil (a) Spesimen contoh dengan dimensi 400× 400×150 (b) Spesimen uji Impak Jatuh Bebas dengan
dimensi 200×200×150... 45 Gambar 4.2. Dimensi spesimen yang telah dibuat... 46 Gambar 4.3. (a).arah gaya tegak lurus ,(b). arah gaya 450... 46 Gambar 4.4. Grafik gaya impak ketinggian 1 meter posisi speed bump
datar………. 43 Gambar 4.5. Grafik gaya impak.pada ketinggian 3 meter posisi speed
bump datar………... 44
Gambar 4.6. Keretakan akibat gaya impak.pada ketinggian 3 meter posisi speed bump datar……… 45
Gambar 4.7. Grafik gaya impak ketinggian 1 meter posisi speed bump
miring……….... 46 Gambar 4.8. Grafik gaya impak ketinggian 3 meter posisi speed bump
miring ………..……….... 47
Gambar 4.9. Keretakan akibat gaya impak.pada ketinggian 3 meter posisi
speed bump miring……….... 47
DAFTAR NOTASI
