PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia dikenal sebagai wilayah pesisir yang merupakan zona transisi antara ekosistem darat dan laut dengan potensi sumber daya alam yang sangat besar, terutama pada ekosistem mangrove, terumbu karang, dan padang lamun. Penyebab utama hilangnya lamun di seluruh dunia adalah menurunnya kejernihan air, baik karena meningkatnya kekeruhan air maupun meningkatnya masukan nutrisi ke perairan. Penyebab utama hilangnya padang lamun di daerah tropis adalah meningkatnya masukan sedimen ke perairan pesisir akibat pembakaran hutan di darat dan pembukaan hutan bakau di pesisir pantai.
Menurunnya luas padang lamun pada umumnya disebabkan oleh faktor lingkungan dan hasil aktivitas manusia khususnya di wilayah pesisir. Sedangkan faktor aktivitas manusia yang berkontribusi terhadap berkurangnya luas padang lamun antara lain reklamasi pantai, pengerukan dan penambangan pasir, serta pencemaran yang merusak ekosistem lamun. Keunggulan material komposit dibandingkan logam adalah rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi, kekakuan, ketahanan terhadap korosi dan lain sebagainya.Beberapa keunggulan pemanfaatan limbah sesai sebagai material rekayasa baru antara lain dihasilkannya material komposit alami baru yang ramah lingkungan dan mendukung gagasan pemanfaatan sampah setelah menjadi produk yang mempunyai nilai ekonomi dan teknologi tinggi.
Untuk mencapai tujuan tersebut, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengujian material komposit partikel debu limbah sesai sebagai penguat dan resin epoksi sebagai matriks. Oleh karena itu, perlu adanya penelitian secara simultan untuk mengetahui karakteristik limbah sesai sebagai penguat komposit sebelum digunakan di beberapa industri agar pemanfaatannya dapat lebih optimal.
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat
Batasan Masalah
Sistematika Penulisan
Bab ini menjelaskan tentang alat dan bahan yang digunakan, tahapan penelitian, diagram alir, teknik pengumpulan dan analisis data, proses pembuatan sampel, proses pengujian tarik dan proses pengujian lentur. Bab ini menjelaskan hasil yang diperoleh setelah uji tekuk dan tarik.
TINJAUAN PUSTAKA
- Penelitian Terkait
- Fiberglass Kaca Serat
- Sesai
- Peran dan Fungsi Sesai
- Material Komposit
- Kapal Fiberglass
- Kriteria Kekuatan Fiberglass Berdasarkan Rulus BKI
- Peraturan Kontruksi Kapal Fiberglass
- Pengujian Tarik Komposit Partikel
- Pengujian Bending Komposit Partikel
- Struktur Mikro Fiberglass
- Standar Spesimen
Serat-serat ini dapat dipintal menjadi benang atau ditenun menjadi kain, yang kemudian diresapi dengan resin untuk menghasilkan bahan yang kuat dan tahan korosi untuk digunakan pada badan mobil dan struktur kapal. Serat ini juga digunakan sebagai bahan penguat pada banyak produk plastik; Material komposit yang dihasilkan dikenal sebagai plastik yang diperkuat kaca (GRP) atau epoksi yang diperkuat serat kaca (GRE), yang biasa disebut sebagai "fiberglass". Pembuat kaca telah mencoba banyak eksperimen dengan fiberglass sepanjang sejarah, namun produksi massal bahan fiberglass hanya mungkin dilakukan setelah perkembangan teknologi mesin. Gambar 2.1 menunjukkan contoh anyaman serat kaca (woven roving) yang berbentuk seperti karpet anyaman, anyaman serat kaca tersebut dibuat saling tumpang tindih secara bergantian pada arah vertikal dan horizontal (00 dan 900). Pada Gambar 2.1, ikatan kain itu seperti tali; Kain ini memberikan penguatan pada arah vertikal dan horizontal, dan penggunaannya sangat luas.
Fiberglas jenis ini sangat baik digunakan dalam bidang industri, misalnya: pembuatan bak mandi, pembuatan kapal dan lain sebagainya. Bahan komposit mempunyai sifat mekanik yang lebih baik dibandingkan logam, mempunyai kekuatan penyesuaian (tailorability) yang tinggi, mempunyai kekuatan lelah (fatigue) yang baik, mempunyai kekuatan spesifik (strength/weight) lebih tinggi dan kekakuan spesifik (modulus/densitas Young) lebih tinggi dibandingkan logam, tahan terhadap korosi, mempunyai sifat kedap panas dan suara, serta dapat digunakan sebagai penahan listrik yang baik, dan juga dapat digunakan untuk memperbaiki kerusakan akibat tegangan dan korosi (Sirait, 2010). Istilah komponen komposit sering juga mencakup material yang fase kedua berbentuk partikel atau laminasi, dalam kasus seperti ini.
Secara umum material komposit terdiri dari dua komponen utama yaitu matriks (pengikat) dan filler. Filler adalah bahan pengisi yang digunakan dalam pembuatan komposit, biasanya berbentuk serat atau bubuk. Gibson (1994) mengatakan bahwa matriks dalam suatu komposit Strukturnya dapat berasal dari bahan polimer, logam atau keramik. Matriks umumnya berfungsi untuk mengikat serat menjadi satu struktur komposit. Fiberglass merupakan penguat pada komposit, sedangkan resin merupakan matriks yang melindungi fiberglass. Untuk mengetahui kuat tarik FRP dilakukan uji tarik sesuai standar ASTM D638, pengujian dilakukan pada suhu dan kelembaban standar ruangan.
Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini adalah pengujian tarik. Pengujian tarik material komposit mempunyai sifat tarik yang berbeda dengan kuat lentur. Kekuatan tarik ini dipengaruhi oleh ikatan molekul bahan penyusunnya. Uji tarik ini bertujuan untuk mengetahui kuat tarik maksimum material komposit.16 Pada Gambar 2.3 dilakukan pengujian tarik dengan menggunakan ASTM D 638 sesuai standar BKI untuk material serat kaca, dalam pengujiannya material uji ditarik hingga putus. Pengujian tarik dilakukan untuk mengetahui kekuatan tarik, tegangan luluh dan perpanjangan. ) dari bahan komposit. Untuk mengetahui kuat lentur suatu material dapat dilakukan uji lentur pada material komposit Kuat lentur atau kuat lentur merupakan tegangan lentur terbesar yang dapat diterima akibat pembebanan luar tanpa mengalami deformasi atau keruntuhan yang besar.
Standar dimensi uji lentur material komposit plastik mengacu pada ASTM D 790 seperti terlihat pada Gambar 2.6 berikut ini: Gambar 2.6 Ukuran benda uji menurut ASTM D 790 (BKI, 2006) Pada Gambar 2.6, uji lentur dilakukan dengan menggunakan ASTM D 790 sesuai dengan standar BKI untuk material fiberglass. Pada material komposit, kuat tekannya lebih tinggi dibandingkan kuat tariknya. Karena tidak mampu menahan beban tarik yang diterima, benda uji patah sehingga mengakibatkan kegagalan pengujian komposit. Gambar 2.6 menunjukkan bahwa struktur mikro suatu material komposit tidak mengubah material pembentuknya, namun material komposit secara umum berbeda dengan material pembentuknya karena terdapat ikatan antar muka antara matriks dan bahan pengisi.
METODOLOGI PENELITIAN
Alat dan Bahan
Tahapan Penelitian
Serbuk sesai yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam wadah yang berisi resin dan katalis dengan perbandingan resin-katalis 2:1 kemudian diaduk hingga adonan tercampur rata. Pengaruh komposisi dan perlakuan tarik komposisi partikel serbuk jadi terhadap kekuatan tarik komposit resin poliester yang diisi serbuk jadi ditunjukkan pada Gambar 4.1 di bawah ini. 41 Pada Gambar 4.1 diatas terlihat bahwa kekuatan tarik komposit partikel dibandingkan dengan komposit 7 gram adalah 11,195; 3 gram adalah 14,343; dan kuat tarik poliester murni sebesar 32,811.
Pengaruh komposisi dan perlakuan tarik komposit partikel serbuk jadi terhadap kekuatan tarik resin komposit yang diisi serbuk jadi dapat dilihat pada Gambar 4.2 di bawah ini. Pada Gambar 4.2 diatas terlihat kekuatan tarik komposit partikel berada pada perbandingan komposisi 7 gram, 3 gram dan polyester murni dengan nilai regangan yang sama yaitu 0,0061 ε(%). Pada Gambar 4.2 di atas terlihat nilai modulus partikel komposit berada pada perbandingan komposisi 7 gram sebesar 1847,10, komposisi 3 gram sebesar 2366,65 dan poliester murni sebesar 5413,80.
Uji tekuk tar pada komposit partikel serbuk jadi terhadap kuat tarik komposit resin poliester yang diisi serbuk jadi ditunjukkan pada Gambar 4.1 berikut. Pada gambar 4.4 diatas terlihat bahwa kekuatan tarik komposit partikel dibandingkan dengan komposit 7 gram adalah 27,63; 3 gram sama dengan 22.778; dan kuat tarik poliester murni sebesar 46.573. Pada Gambar 4.5 diatas terlihat nilai modulus elastisitas partikel komposit pada perbandingan komposisi 7 gram adalah 582,975;.
Penelitian ini menjelaskan pengaruh partikel serbuk komposit sebagai penguat terhadap kekuatan tarik dan lentur komposit poliester. Benda uji tarik dibuat menggunakan ASTM D638-14 tipe 1 dan uji lentur menggunakan ASTM C393 tipe 2. Dari hasil pengujian diperoleh nilai uji tarik sebagai berikut yaitu nilai tegangan komposisi partikel berada pada perbandingan komposisi 7 gram 11,195; 3 gram adalah 14,343; dan kuat tarik poliester murni sebesar 32,811.
Nilai regangan sebesar 0,0061, dengan nilai regangan tidak berubah setiap variasi sampel, dan nilai modulus elastisitas pada uji tarik sebesar 1847,104 untuk variasi 7 gram, variasi 3 gram sebesar 2366,652, dan untuk variasi resin polyester murni sebesar 2366,652. 5413.801. Dari hasil pengujian diperoleh perbandingan kuat tarik antara sampel akhir serbuk dengan sampel tanpa serbuk akhir, diperoleh nilai perbandingan kuat tarik uji tarik sebagai berikut: sampel varian resin poliester murni dengan perbandingan sebesar 100%, variasi serbuk 7 gram dengan perbandingan 41% dan variasi serbuk variasi 3 gram relatif terhadap 51%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh komposisi partikel komposit sedemikian rupa sehingga semakin besar komposisi serbuk maka kekuatan tariknya semakin besar.
Sedangkan pada uji kuat tarik lentur dapat disimpulkan bahwa semakin banyak komposisi serbuk maka nilai tegangannya semakin rendah. Campuran resin, katalis, dan bubuk dicampur harus diaduk hingga benar-benar halus untuk menghasilkan sampel tanpa cacat.
Diagram Alir(flowhart)
Teknik pengumpulan dan analisis data
Persiapan Alat dan Bahan
Setelah dipotong, benda uji dibentuk sesuai standar yang digunakan - Benda uji tarik menggunakan standar ASTMD638-02 - Benda uji tekuk menggunakan standar ASTM C393. Pengujian dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik sampel. Bentuk dan geometri benda uji tarik mengacu pada standar ASTM D638-14. Benda uji tarik dibentuk secara manual dengan cara memotong komposit menggunakan gerinda tangan. pengujian menggunakan mesin dengan spesifikasi sebagai berikut. Nilai modulus elastisitas tertinggi terdapat pada komposisi serbuk 7 gram, dan terendah pada resin murni.
Standar uji spesimen
Pembauatn spesimen Uji
Pembuatan spesimen variasi resin polyester murni
Pengujian tarik
Resin murni mempunyai nilai modulus elastisitas yang tinggi dan komposisi serbuk sebanyak 7 gram merupakan nilai modulus elastisitas yang paling rendah.Penambahan jumlah komposisi serbuk menyebabkan penurunan nilai modulus elastisitas. Nilai tegangan terendah terdapat pada komposisi 3 gram, dan nilai tegangan tertinggi terdapat pada poliester murni. Nilai tegangan terendah terdapat pada komposisi 7 gram, dan nilai tegangan tertinggi terdapat pada poliester murni.
Hasil pengujian kuat lentur tarik pada versi 3 gram adalah 22,778, versi 7 gram adalah 27,563, dan resin poliester murni adalah 46,573. Kuat modulus lenturnya adalah 453,525 untuk versi 3 gram, 582,975 untuk versi 7 gram, dan 453,525 untuk resin poliester murni.
Pengujian bending
Pengaplikasian
Nilai tegangan terendah terdapat pada komposisi 7 gram, dan nilai tegangan tertinggi terdapat pada poliester murni. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah serbuk pada sediaan maka semakin rendah nilai tegangan yang diperoleh. 51 pembengkokan dengan variasi resin polyester murni 100% dan variasi 7 gram dengan perbandingan 66% dan variasi 3 gram 56. Pada pembuatan benda uji sebaiknya dilakukan di tempat tertutup karena udara dan lingkungan mempunyai pengaruh pengaruh besar terhadap unit yang diproduksi.
HASIL DAN PEMBAHASAN …
Hasil pegujian tarik
Grafik tegangan pengujian tarik
Grafik regangan pengujian tarik
Veselprodukte, (2013), Cara Memastikan Kekuatan Produk Fiberglass, http://www.produkfiber.com, diakses 7 Juni 2016. H, (2010), Material komposit berbasis polimer dengan menggunakan serat alami Artikel, Tersedia di : http ://dedyharianto.wordpress.com (diakses 27 Februari 2016.
Grafik modulus elastisitas uji tarik
Pengujian bending
Grafik tegangan pengujian bending
Grafik modulus elastisitas pengujian
Perhitungan perbandingan tegangan
PENUTUP
Kesimpulan
Saran
