Simetrik_Vol-1_Des-2012.pdf

7/26/2019 Simetrik_Vol-1_Des-2012.pdf

1/85


2/85

i

JURNAL SIMETRIK

ISSN : 23 2 9579

VOLUME 1, NOMOR 1, Desember 2012

Ketua Penyunting

Vicky Salamena, SST., MT

Redaktur

Aleksander A Patty, ST., MT

Penyunting Pelaksana

Luwis H. Laisina, ST., MT

Paulus F. Picauly, ST., M.Eng

Graciadiana I. Huka, ST., MT

Reynold P. J. V. Nikijuluw, S.Pd., M.Ed

Desain Grafis

Ridolf Kermite, ST

Tata Usaha

Wa Hauli

Alamat Penyunting dan Tata Usaha :

Unit Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Politeknik Negeri Ambon

Jln. Ir. M. Puttuhena Wailela Rumah Tiga Kota Ambon 97234.

Website: www.uppm.polnam.ac.id . e-mail:[email protected]


3/85

ii

DAFTAR ISI

PERUBAHAN SIFAT MEKANIS KOMPOSIT HIBRID POLIESTER YANG DIPERKUAT

SERBUK BATOK KENARI DAN SERAT KELAPA AKIBAT VARIASI FRAKSI VOLUME

(EDISON EFFENDY)

1 - 8

PENGARUH BILANGAN REYNOLDS DAN JARAK MELINTANG PENGHALANG

SEGITIGA YANG DISUSUN BERSILANGAN TERHADAP POLA DAN BEDA

TEKANAN ALIRAN FLUIDA

(ALEXANDER PATTY)

9 - 1 6

ANALISIS PENGGUNAAN BAJA TULANGAN DAN BETON PADA PONDASI

JEMBATAN WAI-SAPIA

(SAMUEL UNEPUTTY Dan HERRY H. ROBERTH)

17 - 25

ANALISIS SIFAT MEKANIS KOMPOSIT POLYESTER MENGGUNAKAN SERAT

AMPAS EMPULUR SAGU AKIBAT VARIASI FRAKSI VOLUME

(EDYSON HUKOM, dkk)

26 - 31

ANALISIS SIMPANG TAK BERSINYAL BENTENG GUDANG ARANG AIR SALOBAR

(Jl. Dr. Siwabessy Jl. Dr. Malaiholo Jl. Dr. Kayadoe Jl. Gudang Arang Ambon)

(ELYSABETH TALAKUA)

32 - 38

EVALUASI JARAK PANDANG PADA SIMPANG JALAN HALONG DAN HALONG

ATAS KOTA AMBON

(VERA Th. C. SIAHAYA Dan S. METEKOHY)

39 - 45

ANALISIS FAKTOR-FAKTOR PENYEBAB TERJADINYA PEMBENGKAKAN BIAYA

(COST OVERRUN) PADA PROYEK KONSTRUKSI GEDUNG DI KOTA AMBON

(TONNY SAHUSILAWANE Dan LENORA LEUHERY)

46 - 57

STUDI PERLINDUNGAN PANTAI DUSUN ERIE - DESA NUSANIWE(PIETER LOURENS FRANS Dan ISAK LILIPORY)

58 - 64

KAJIAN TERHADAP STRUKTUR DINDING PENAHAN PANTAI TYPE CELLULAR

(BUIS SUMURAN) PADA DAERAH PANTAI RUMAHTIGA AMBON

(ISAK LILIPORY Dan PIETER LOURENS FRANS)

65 - 73

STUDI PERBANDINGAN UNJUK KERJA TRAFO OPEN DELTA DAN TRAFO DELTA

PADA KEADAAN BERBEBAN

(PELPINUS SINAY)

74 - 81


4/85

JURNAL SIMETRIK VOL 1, NO. 1, DESEMBER 2012

1

PERUBAHAN SIFAT MEKANIS KOMPOSIT HIBRID POLIESTER YANG

DIPERKUAT SERBUK BATOK KENARI DAN SERAT KELAPA

AKIBAT VARIASI FRAKSI VOLUME

Edison Effendy

Teknik Mesin Politeknik Negeri AmbonEmail : [email protected]

Abstract

Walnut shell powder and coconut fiber are the two waste materials derived from the processing of walnut

and coconuts which are plentifull in the Maluku region and not been optimally accomodate. Both of these materials

can be utilized for the develop of composites using polyester resin as the matrix.

Polyester resin under open-air conditions will be formed in liquid, walnut shell powder (SBK) is hard and

strong, and coconut fiber (SSK) are light and fragile, therefore the nature of the adhesive polyester will be used as a

binder between coco fiber and walnut shell powder as a filler. If done setting the volume fraction variation between

Walnut Shell Powder (SBK) and coconut fiber (SSK) in the polyester resin is expected to be seen large variations inthe mechanical properties of this composite for each composition. Testing was performed mechanical testing

standard ASTM D790 flexural test.

From the results seen any changes in the mechanical properties due to the addition of fibers and powders.

Bending Tests obtained for bending strength hybrid composite average Coconut Coir Fiber and Walnuts Shell

Powder SBK 10%: 30% SSK: 60% Polyester Resins adalah119.2046 MPa, the highest bending modulus of elasticity

at 10% SBK: 30% SSK: 60% Polyester resin for 8026.32071 MPa.

Keyword : mechanical properties, filler, hibryd composit, volume fraction

1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Material komposit adalah kombinasi antara duabahan atau lebih yang memiliki sejumlah sifat yang

tidak mungkin dimiliki oleh masing-masing komponen.

Pada bahan komposit bahan pembentuknya masih

terlihat seperti aslinya. Material yang dibuat dengan

kombinasi dua atau lebih material berbeda yang

digabung atau dicampur secara makroskopik untuk

membentuk material yang bermanfaat, dengan syarat

terjadi ikatan antara kedua material tersebut

(Budinski,2003). Komposit mempunyai sifatsifat yang

unggul dibandingkan dengan material lain, seperti rasio

antara kekuatan dan densitasnya cukup tinggi, kaku,

proses pembuatannya sangat sederhana serta tahan

terhadap korosi dan beban lelah (Rusmiyatno, 2007).

Salah satu jenis komposit yang diketahui adalah

komposit dengan penguat berbahan serat dan serbuk

Penggunaan material komposit dengan fillerserat

alam (biokomposit) mulai banyak dikenal dalam industri

manufaktur. Komposit dengan penguat serat alami ini

semakin intensif berkaitan dengan meluasnya

penggunaan komposit pada berbagai bidang kehidupan

serta tuntutan penggunaan material yang kuat dan lebih

ringan yang sebagian dapat dipenuhi oleh komposit

berbasis serat (fibre reinforced composites).

Material yang ramah lingkungan, mampu didaur

ulang, serta mampu dihancurkan sendiri oleh alam

merupakan tuntutan teknologi sekarang ini. Salah satumaterial yang diharapkan mampu memenuhi hal tersebut

adalah material komposit dengan material pengisi (filler)

serat alam. Penggunaan serat alam sebagai fillerdalam

komposit tersebut terutama untuk lebih menurunkan

biaya bahan baku dan peningkatan nilai salah satu

produk pertanian.

Kowangid dan Diharjo (2003) menunjukkan

bahwa hasil uji bending dan impak komposit sandwich

GFRP (Glass Fiber Reinforced Polyester) dengan lebih

tinggi dibandingkan dengan core PVC H 100 . Perilaku

ini mengindikasikan bahwa semakin padat core semakin

tinggi pula kekuatannya. Jika hasil penelitian inidibandingkan dengan hasil penelitiannya Diharjo dkk

(2004), maka komposit GFRP sandwich dengan core

PVC H 100 memiliki kekuatan lebih tinggi

dibandingkan dengan komposit GFRP sandwich dengan

polyurethane (PU)PU

Saira Taj, et.al, (2007) menggunakan Serat

alami sebagai penguat menjadi alternatif serat teknis

seperti serat kaca. Beberapa komposit serat alam

mencapai sifat mekanik yang setara dengan komposit


5/85


2

fiber glass, dan sudah diterapkan misalnya, dalam

industri mobil dan mebel. Selanjutnya Majid Ali,

(2010) menyajikan fleksibilitas dari serat kelapa untuk

pengaplikasian dalam berbagai cabang rekayasa,

khususnya dalam rekayasa sipil sebagai bahan

konstruksi. Komposit diperkuat serat kelapa telah

digunakan sebagai elemen non-struktural murah dan

tahan lama.

Penelitan tentang komposit berbasis serat sangat

beragam mulai dari variasi jenis matriks dan serat, jenis

anyaman hingga bahan dasar matriks maupun serat.

Penelitian juga berkembang dengan penggunaan bahan

serat alam untuk beberapa variasi matrik resin sintetis

dan alami. Komposit dengan penguat serat alami ini

semakin intensif berkaitan dengan meluasnya

penggunaan komposit pada berbagai bidang kehidupan

serta tuntutan penggunaan material yang kuat dan berat

yang lebih ringan yang sebagian dapat dipenuhi olehkomposit berbasis serat (fibre reinforced composites).

Serat alam dapat menjadi filler dalam komposit

karena kandungan selulosa yang dimilikinya. Beberapa

serat alam yang memiliki selulosa antara lain, sabut

kelapa, kenaf, , tebu, jagung, abaca, padi, ramie dan lain

- lain. Variasi komposit ini akan membentuk kombinasi

serat alam dan partikel serbuk alami menjadi komposit

hibrid (terdiri atas 2 atau lebih reinforced). Salah satu

partikel yang dapat menjadi pengisi (filler) adalah

serbuk batok kenari (Canarium sp).

Penelitian ini dititik beratkan pada meneliti

kekuatan bending dan impack material yaitu untuk

mengetahui sifat mekaniknya dan sifat fisiknya sesuai

dengan aplikasi yang diinginkan. Bahan yang digunkan

pada komposit ini berasal dari biomaterial biomaterial

yaitu filler serat sabut kelapa dan serbuk batok kenari

yang divariasikan terhadap matrik poliester type 157

BTQN.

Batok kenari dan serat kelapa yang digunakan

adalah yang berasal dari daerah Maluku. Kedua produk

pertanian ini sangat banyak terdapat di daerah Maluku

namun sangat disayangkan karena selama ini belum

dimanfaatkan sebagai suatu material yang bernilai

ekonomi karena bahan dasar dari kedua material ini

lebih banyak dijadikan limbah. Arah dan aplikasi dari

penelitian ini adalah untuk mendapatkan material baru

yang nantinya dapat bermanfaat untuk bahan dasar

pembuatan lambung perahu pengganti fybre glass yang

saat ini sering digunakan oleh masyarakat Maluku serta

menambah khasanah biomaterial yang ada di Indonesia

dengan memanfaatkan sumber daya alam yang tersedia.

1.2 Rumusan Masalah

Pada penulisan ini rumusan masalah yang akan

dibahas adalah:

Bagaimana pengaruh variasi fraksi volume serbuk batok

kenari (SBK) dan serat Sabut kelapa (SSK) terhadap

perubahan sifat mekanis dari komposit serbuk kenari

dan serat sabut kelapa resin poliester.

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian yang dilakukan Untuk

memperlancar dan memudahkan jalannya penelitian ini

maka batasan masalahnya adalah sebagai berikut:

Material yang digunakan sebagai filler adalah serbuk

batok kenari dan serat sabut kelapa dengan

perbandingan variasi volumenya yaitu: 30%:10%,

20%:20% dan 10%:30% yang ditambahkan 60%

resin poliester tipe 157 BTQN dengan serat pendek

(1cm) acak dan serbuk batok kenari ukuran mesh

180.

Perlakuan alkali dilakukan terhadap serat dan serbukmasing masing pada larutan 5% NaOH

Pengujian mekanik yang dilakukan adalah pengujian

dan pengujian bending (ASTM D790-03 ).

1.4 Tujuan PenelitianTujuan dari penelitian ini adalah untuk

mendapatkan nilai maksimal variasi fraksi volume

serbuk batok kenari dan serat sabut kelapa terhadap

perubahan sifat mekanis khususnya nilai kekuatan

bending dari komposit serbuk batok kenari dan serat

sabut kelapa resin poliester sebagai bahan pengganti

fibre glass pada pembuatan perahu nelayan serta upaya

untuk meningkatkan nilai guna dan nilai ekonomis dari

kedua material serat alam tersebut.

1.5 Manfaat Penelitian

1. Mendapatkan material teknik yang lebih baik,

kuat, dan murah khususnya komposit hibrid

Sebagai alternatif pengganti serat sintetis yang

lebih mahal dan tidak ramah lingkungan

2. Mengetahui komposisi optimum serat kelapa dan

serbuk batok kenari pada pembuatan komposit

serta pengaruh variasi fraksi volume serat

kelapa dan serbuk batok kenari sehingga

kecendrungan sifat mekanis dan aplikasi

penggunaan komposit dapat dipilih berdasarkan

sifat komposit.

2. Tinjauan Pustaka

2.1 Komposit

Kata komposit berasal dari kata to compose

yang berarti menyusun atau menggabung. Secara

sederhana bahan komposit berarti bahan gabungan dari

dua atau lebih bahan yang berlainan. Jadi komposit

adalah suatu bahan yang merupakan gabungan atau

campuran dari dua material atau lebih pada skala


6/85


3

makroskopis untuk membentuk material ketiga yang

lebih bermanfaat. Pada bahan komposit, sifat-sifat unsur

pembentuknya masih terlihat jelas yang pada paduan

sudah tidak lagi tampak secara nyata. Justru keunggulan

bahan komposit di sini adalah penggabungan sifat-sifat

unggul masing-masing unsur pembentuknya tersebut

Secara umum material komposit dapat

diklasifikasikan atas tiga macam yaitu, Metal Matrix

Composites (MMCs), Polymer Matrix Compsites

(PMCs) dan Ceramics Matrix Coposites (CMCs) (Imra,

2009; Jacob, 1994)

2.2 Polyester

Polyester, dalam kebanyaan hal resin polyester

tak jenuh ini disebut polyester saja. Karena berupa resin

cair dengan viscositas yang relatif rendah, mengeras

pada suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa

menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti banyak

resin termoseting yang lainnya, maka tak perlu diberi

tekanan untuk pencetakan. Berdasarkan karateristik ini,

bahan dikembangkan secara luas sebai plastik penguatserat (FPR) dengan menggunakan bahan serat gelas.

Menurut (Davis,1982) Polyester berasal dari reaksi

kimia asam dibasa bereaksi secara kondensasi dengan

alkohol dihidrat. Karena asam tak jenuh digunakan

dengan berbagai cara sebagai bagian dari asam dibasa,

yang menyebabkan terdapatnya ikatan tak jenuh dalam

rantai utama dari polimer yang dihasilkan, maka disebut

polyester tak januh. Kemudian, monomer vinil

dicampur, yang bereaksi dengan gugus tak jenuh pada

pencetakan untuk mengeset. Sifat dari polyester sendiri

adalah kaku dan rapuh. Mengenai sifat termalnya,

karena banyak mengandung monomer stiren, maka suhu

deformasi termal lebih rendah dari pada resin termosetlainnya dan ketahanan panas jangka panjangnya kira-

kira 110-140C. Ketahanan dingin adalah baik secara

relatif. Sifat listriknya lebih baik diantara resin termoset,

tetapi diperlukan penghilangan lembaban yang cukup

pada saat pencampuran dengan gelas.

Polyester merupakan bahan termoseting yang

banyak beredar dipasaran karena harganya yang relatif

murah dan dapat diaplikasikan untuk berbagai macam

penggunaan. Aplikasi dari Polyester termasuk

pengecoran tombol, bola bowling, marmer, dan produk

dekoratif. Industri marmer juga mengembangkan

polimer beton yang diisi Polyester tak jenuh yang

menawarkan bahan yang ekonomis untuk bangunan dan

industri konstruksi.

2.3 Bahan PenguatBahan penguat yang digunakan sebagai penguat

komposit sangat beragam yang antara lain terdiri atas

bahan reinforced sintesis dan alami. Pada gambar 2.2

ditunjukkan beberapa jenis penguat dalam komposit.

Bahan penguat yang banyak digunakan adalah serat

(fiber). Bahan penguat serat ini masih terbagi lagi atas

jenis serat sintetis dan alam. Salah satu serat alam yang

memiliki karakteristik istimewa adalah serat sabut

kelapa yang dapat menjadi bahan penguat dengan

berbagai keunggulan yang dapat dimanfaatkan.

Gambar 1. Klasifikasi Bahan Penguat Komposit

Sumber P.C.Pandey, 2004

2.1 Serat sabut kelapa (coco fiber)

Kelapa merupakan tanaman perkebunan/ industri

berupa pohon batang lurus dari family Palmae. Tanamankelapa (Cocos nucifera L) merupakan tanaman

serbaguna atau tanaman yang mempunyai nilai ekonomi

tinggi.

Struktur serat ditentukan oleh dimensi dan

pengaturan sel-sel berbagai unit, dan yang juga

mempengaruhi sifat serat. ''Serat adalah sel memanjang

dengan ujung runcing dan sangat tebal dinding sel

berlignin 'seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.3

Gambar 2. Iirisan Sel Serat Sabut Kelapa

Sumber: Afa Austin Waifielate, 2008

Bagian melintang dari sel unit dalam serat memiliki

pusat berongga yang dikenal sebagai lumen dan bahwa

bentuk dan ukuran tergantung pada dua faktor seperti

ketebalan dari dinding sel dan sumber serat. Lembah

rongga berfungsi sebagai isolator akustik dan thermal

karena kehadirannya menurunkan bulk density serat.

2.2 Serbuk batok kenari

Batok kenari seperti berasal dari buah kenari.

Buah kenari banyak terdapat di daerah Maluku dan

sering dijumpai pada UKM-UKM usaha pembuatanpenganan/kue. Serbuk kenari (gambar 2.4) berasal dari

batok kenari yang digerus dan diayak. Dalam

pemanfaatannya masih sebagai bahan bakar, bahan dasar

briket, namun masih sedikit penelitian yang

memanfaatkan serbuk batok kenari untuk bahan penguat

komposit. Salah satu publikasi yang didapat

mengemukakan pemanfaatan serbuk batok kenari adalah

sebagai bahan pengganti karbon aktif pada proses

carburizing.


7/85

JURNA

Gambar 3. Serbuk bato

Gambar 4. Buah kenari (C

2.3 Bahan Tambahan

Bahan tambahan secara lan

dalam meningkatkan kemampua

mengubah kualitas serta sifat prod

(Surdia.T 2005. Beberapa bahan t

digunakan pada resin Polyester antaBahan aditif yang biasa dipakai

pewarna, disamping untuk membe

tinggi dengan mewarnai hasil pro

untuk melindungi dari pengaruh s

menyerap dan memantulkan jenis si

Bahan hardener merupaka

memungkinkan terjadinya proses

pengerasan pada resin. Hardener

bahan yaitu katalisator dan accelera

digunakan adalah Methyl Ethyl

(MEKP) yang merupakan hasil dari

Ketone dengan Hidrogen Peroxide

ini merupakan sebuah percampuranganda atau majemuk peroxide

disebut monomer dan dimer. Acc

mempercepat terjadinya ikatan-ikat

molekul yang sudah mempunyai

untuk mempercepat proses curing (p

SIMETRIK VOL 1, NO. 1, DESEMBER 2012

k kenari

narium sp)

sung turut berperan

pemrosesan atau

k material komposit

mbahan yang dapat

ra lain: dalah: Pigmen atau

ri nilai estetis yang

duk yang berfungsi

inar karena mampu

nar tertentu.

bahan yang

curing, yaitu proses

ini terdiri dari dua

tor. Katalisator yang

Ketone Peroxide

reaksi Methyl Ethyl

. Produk dari reaksi

dari dua campuran ang berbeda yang

lerator, bahan yang

an diantara molekul-

ikatan tunggal dan

engerasan).

2.4 Pengujian Bending

Berdasarkan pengujian b

Gambar 5. Penampang

Sumber : ASTM D

Persamaan yang digunak

dengan :

b = Tegangan bending(MPa)

P = Beban /Load(N)

L = Panjang Span / Support spa

b = Lebar/ Width (mm)

h = Tebal /Depth (mm)

Modulus elastisitas

dirumuskan dengan persamaan (

34bh

m3L

bE

dengan :

Eb = Modulus Elastisita

L = Panjang Span / Su

b = Lebar/ Width (mmh = Tebal /Depth (m

m = Slope Tangent pa

(N/mm)

Dari hasil perhitungan di

bendingnya yaitu untuk kompo

kelapa dan serbuk batok kenari.

tersebut dapat diketahui be

komposisi serat sabut kelapa da

divariasikan komposisinya 10%

Tegangan bending kompo

menurun kemudian terjadi ken

dikarenakan oleh adanya pengar

serat sabut kelapa dan serbuk ba

arah serat. Bila serat semaki

tegangan bendingnya Dimana

kekuatan bending ini dikarenak

dan serat semakin kuat sehingg

semakin besar.

4

ending

ending (balok)

790, 1997

an sebagai berikut:

(1)

(mm)

bendingnya dapat

2.3):

(2)

sBending(MPa)

port span(mm)

) )

a kurva beban defleksi

eroleh besar tegangan

sisi hibrid serat sabut

Dari Tegangan bending

ar tegangan bending

serat batok kenari yang

20% dan 30%,

sit menunjukkan trend

aikan tegangan hal ini

h penambahan volume

tok kenari dan distribusi

n banyak serat maka

Semakin meningkatnya

an ikatan antara matrik

kekuatan kompositnya


8/85


5

3 Metodologi Penelitian

3.1 Kerangka Konsep PenelitianPenelitian yang dilakukan mengikuti alur sebagai

berikut

Gambar 6. Diagram Alur Penelitian

3.2 Hipotesa

Pengaturan variasi perbandingan fraksi volume

serbuk batok kenari dan serat kelapa terhadap resin

poliester akan meningkatkan sifat mekanik komposit

poliester serbuk batok kenari dan serat sabut kelapa

sehingga diperoleh fraksi volume dengan sifat mekanis

yang baik.

3.3 Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode

eksperimental dengan uji pendukung antara lain: Uji

Impak dan UjiBending

3.4 Variabel Penelitian

1. Variabel bebas

Variabel yang besarnya ditentukan sebelum

penelitian. Variable bebas dalam penelitian ini adalah:

Variasi komposisi serbuk batok kenari:

1. 10%

2. 20%

3. 30%

Variasi komposisi serat sabut kelapa:

a. 10%

b. 20%

c. 30%

2. Variabel terikat

Variable terikat dalam penelitian ini adalah:

Gabungan Serat Sabut Kelapa dengan Serbuk

Batok Kenari membentuk komposit hibrid

Uji Bending (ASTM D790-03)

3. Variabel terkontrol

Variabel terkontrol yang digunakan antara lain:

Penambahan MEKPO sebesar 1%

Resin poliester sebesar 60 %.

Ukuran diameter filler serbuk batok kenari tetap

Ukuran panjang serat Sabut Kelapa 1 cm dengan

arah acak Ukuran serbuk batok kenari 180 mesh

Pemanasan purna cetak selama 4 jam Temperatur

pemanasan 70 C

3.5 Bahan dan Peralatan Penelitian.

1. Bahan :

Bahan-bahan yang digunakan baik untuk

pengujian maupun pembuatan komposit adalah sebagai

berikut;

Resin Polyester 157 BTQN, Serat Sabut Kelapa dan

Serbuk Batok Kenari, NaOH, katalis MEKPO, Aquades

dan Wax.

Gambar 7. Aquades

Gambar 8. NaOH

Gambar 9. Serat Sabut Kelapa


9/85


6

Gambar 10. Wax

Gambar 11. Serbuk Batok Kenari

2. Alat :Peralatan yang digunakan dalam penelitian :

- Alat tekan cetak- Cetaka tekan

- Timbangan digital

- Alat pengering

- Grinding mechine dan Amplas

- Mesin ujiBending

- Spidol, cutter,kuas, gunting dll

3.6 Pembuatan Komposit

Dalam pembuatan komposit digunakan langkah-

langkahnya adalah :

1. Timbang serat sabut kelapa dan serbuk batok

kenari sesuai dengan fraksi volumnya

2. Siapkan cetakan daan lapisi permukaan dandinding cetakan dengan Wax

3. Resin dicampur dengan hardener dengan

perbandingan 1% hardener per berat resinpolyester

serta serbuk batok kenari sesuai fraksi volum

Kemudian dilakukan pengadukan agar campuran

resin dan hardener merata,

4. Selanjutnya campuran tersebut dituangkan secara

merata pada cetakan yang sudah ditata serat sabut

kelapa seuai fraksi volumnya

5. Lakukan pembersihan terhadap void hingga void

berkurang dan tidak terdapat void

6. Keringkan komposit pada suhu kamar selama 12

jam. Setelah benar-benar kering, keluarkankompoosit dari cetakan.

7. Lakukan pengamatan pada komposit terhadap ada

tidaknya void yang terjadi dengan cara

menerawang lembaran komposit. Diameternya

tidak lebih dari 1 mm. Void tidak boleh

mengumpul pada suatu tempat (radius jarak antar

void yang diijinkan adalah 1 cm)

8. Memanaskan komposit dalam oven dengan

temperature 70C selama 4 jam

9. Bentuklah spesimen uji sesuai dengan standar uji

bending(ASTM 790-03)

4. Pemahasan


Berdasarkan pengujian bending menggunakan

UTM (Tarno Grocky) diperoleh data pembebanan. Dari

hasil pengujian tiga perulangan spesimen yang dirata-

rata dalam satu nilai sesuai fraksi volumenya sehingga

diperoleh besar kekuatan bendingnya biokomposit serat

sabut kelapa 10%, 20%, dan 30%. Dari hasil uji bending

komposit diperoleh perbedaan kandungan bahan pengisi

terhadap nilai kekuatan bending bahan komposit.

Kekuatan bending bahan komposit menurun dengan

naiknya kandungan bahan pengisi Serbuk Batok Kenari

(SBK) terhadap matriks. Penurunan nilai kekuatan

Bending ini disebabkan rendahnya sifat adhesi bahan

matriks, selain itu sifat kepolaran bahan matriks dan

bahan pengisi yang berbeda menghalangi terjadinya

interaksi antara keduanya.

Dua hal yang dibutuhkan pada bahan untukmemperkuat bahan komposit agar membentuk produk

yang efektif yaitu komponen penguat harus memiliki

modulus elastisitas yang lebih tinggi dari matriksnya

dan harus ada ikatan permukaan yang kuat antara

komponen penguat dan matriks. Tanpa adanya factor

tersebut penambahan bahan penguat dapat menurunkan

nilai kekuatan tarik komposit .

Gambar 12. Spesimen ujiBending

Tabel 4.1 Uji Bending Komposit Hibrid


10/85


7

Gambar 13. Grafik 1 b Rata-rata Vs Komposisi SBK

Gambar 14. Grafik 2 Eb Rata-rata Vs Komposisi SBK

Dari data-data yang telah diperoleh dapat

disimpulkan bahwa harga kekuatan bending rata-rata

komposit hybrid dengan variasi fraksi volum 10% SBK :

30% SSK : 60% Resin Poliester adalah 119.2046 MPa ,

lebih besar dari 20% SBK : 20% SSK : 60% Resin

Poliester dan 30% SBK : 10% SSK : 60% Resin

Poliester yaitu 93.9477 MPa dan 87.01325 MPa .Hal

ini dikarenakan momen material komposit pada variasi

ini memiliki harga yang tertinggi.Pada spesimen IBC 110% SBK : 30% SSK : 60% Resin Poliester dengan

harga kekuatan bending sebesar 119,8837 MPa adalah

yang terbesar.

Sedangkan modulus elastisitas rata-rata tertinggi

komposit serat hybrid pada specimen 10% SBK : 30%

SSK : 60% Resin Poliester yaitu 7319.586 MPa, lebih

besar dari 20% SBK : 20% SSK : 60% Resin Poliester

6294.615 MPa dan 30% SBK : 10% SSK : 60% Resin

Poliester 6179.735 MPa,. Dari data-data yang telah

diperoleh harga modulus elastisitas bending tertinggi

yaitu pada spesimen IBC 1 10% SBK : 30% SSK : 60%

Resin Poliester sebesar 8026.32071 MPa.

5.2 Regression Analysis : Kuat Bending versus

SBKThe regression equation is :

Kuat Bending = 132,2 - 1,610 SBK

S = 4,94099 R-Sq = 90,1% R-Sq(adj) = 88,7%

Analysis of Variance

Source DF SS MS F P

Regre 1 1554,42 1554,42 63,67 0,000

Error 7 170,89 24,41

Total 8 1725,32

Grafik 15. Probability plot of kuat bending

Gambar 15 menunjukan titik-titik berada pada garis

normal sehinga data menginguti probility normal

1. pengaruh fraksi volume serbuk batok kenari sebesar

88,7%. Artinya sebesar 88,7%. Harga kuat bending

dipengaruhi oleh fraksi volume komposit hybrit.

2. Nilai Fhitung untuk Serbuk Batok Kenari sebesar 63,67dan nilai Sig F sebesar 0,000, karena nilai Fhtung >

Ftabel (63,67 > 3,84) dan nilai Sig F < (0,000 TabelAF , menunjukan bahwa ada

pengaruh nyata pada perubahan bilangan Reynolds

terhadap kecepatan fluida dengan tingkatkeyakinan 95 %.

2. HitungBF > TabelBF , menunjukkan bahwa ada

pengaruh nyata pada perubahan jarak melintang

penghalang terhadap kecepatan fluida.


16/85


5

10

15

20

25

30

35

5 10 15 20 25

Jarak Penghalang d (mm )

PenurunanT

ekanan(

Pa)

Re = 50 Re = 100 Re = 150

Re = 200 Re = 250 Re = 300

Linear ( Re = 50) Linear (Re = 100) Linear (Re = 150)

L inear (Re = 200) L inear (Re = 250) Linear (Re = 300)

Tabel 9. Analisa varian dua arah untuk penurunan tekanan

Sumber Keragaman Db JK Varian (KT)HitungF TabelF

Pengaruh Re (A) 5 445,99 89,19897 91 3,326

Pengaruh Jarak (B) 2 72,024 36,01201 36,7391 4,103

Galat 10 9,8021 0,980208Total 17 527,82

Berdasarkan hasil perhitungan analisis dua arah

yang ditunjukan pada tabel 9, dengan mengambil

tingkat keyakinan 95 % ( %5 ) dapat diambil

kesimpulan :

1. HitungAF > TabelAF , menunjukan bahwa ada

pengaruh nyata pada perubahan bilangan

Reynolds terhadap kecepatan fluida dengan

tingkat keyakinan 95 %.

2. HitungBF > TabelBF , menunjukkan bahwa ada

pengaruh nyata pada perubahan jarak melintang

penghalang terhadap kecepatan fluida.

4. Hasil Dan Pembahasan

4.1 Grafik dan bahasan

Gambar 2. Grafik hubungan bilangan Reynolds

terhadap tekanan

Gambar 2 menunjukkan grafik hubungan bilangan

Reynolds terhadap penurunan tekanan. Dimana

semakin besar bilangan Reynolds maka penurunan

tekanan akan semakin besar. Hal ini disebabkan

kecepatan fluida yang meningkat sehingga fluktuasi

tekanan makin besar. Kecepatan fluida adalahberbanding lurus dengan semakin meningkatnya

bilangan Reynolds.

Hal ini disebabkan karena diantara celah

penghalang terbentuk suatu lapisan batas yang tebal

sehingga menghalangi aliran yang akan melalui celahpenghalang.

Untuk lebih memperjelas pembacaan grafik

pada gambar 3 dan kecenderungan penurunan tekanan,

maka dibuat grafik hubungan variasi jarak penghalang

terhadap penurunan tekanan pada tiap variasi bilangan

Reynolds.

Gambar 3. Grafik hubungan jarak penghalang dan

penurunan tekanan

Pada gambar 3 diatas terlihat ada kecenderungan

penurunan tekanan akan semakin besar. Apabila

semakin besar bilangan Reynolds dan jarak

penghalang maka penurunan tekanan akan meningkat.

Untuk bilangan Reynolds yang rendah dan jarak

penghalang yang kecil penurunan tekanan masih tidak

terlalu besar. Hal ini disebabkan aliran masih

dipengaruhi gaya viscous sehingga aliran tidakmengalami percepatan aliran dan fluktuasi tekanan

kecil.

Dari pembahasan diatas dapat dijelaskan bahwa pada

setiap variasi jarak penghalang, beda tekanan akan

meningkat dengan meningkatnya bilangan Reynolds.Pada bilangan Reynolds yang sama beda tekanan

(pressure drop) terus meningkat dan mencapat nilai

yang tertinggi pada jarak penghalang Y = 2d

y = 0.0548x + 7.0505

R2= 0.9662

y = 0.0537x + 9 .5312

R2= 0.9874

y = 0.064 9x + 10.184

R2= 0.96 11

5

10

15

20

25

30

35

0 100 200 300 400

Bilangan Reynolds (Re)

Tekanan(

Pa)

Y = 1d Y = 1,5d Y = 2d

Linear (Y = 1d) Linear (Y = 1,5d) Linear (Y = 2d)


17/85


A. POLA ALIRAN

(a) (b) (c)

Gambar 5. Pola aliran pada Re 50 untuk jarak penghalang (a) Y=1d; (2) Y=1,5d dan (c) Y=2d

Gambar 5, menunjukkan aliran fluida dengan

Re 50 mempunyai pola aliran yang masih laminer,

dimana pusaran-pusaran yang timbul masih sangat

kecil yang ditandai dengan pola aliran yang

melengkung. Hal ini disebabkan karena kecepatan

fluida masih kecil dan pengaruh dari gaya viskos

fluida dapat menghambat gaya inersianya sehinggaaliran masih laminar. Selama gaya-gaya viskos besar

maka gaya-gaya tersebut akan mencegah timbulnya

gangguan-gangguan selama fluida mengalir sehingga

aliran laminar. Dan tampak bahwa semakin kecil jarak

dari penghalang maka pusaran/v ortex yang timbul

semakin lemah dan hampir tidak ada aliran yang

melewati celah antar penghalang. Hal ini karena

diantara penghalang terbentuk lapisan batas yang tebal

sehingga cukup efektif untuk memblokir aliran yang

akan melewati celah antar penghalang, sehingga pada

bilangan Re yang rendah dan jarak celah yang kecil,

fluida hanya mengalir secara aksial atau dibelokkan(Yuwono, T. et.al., 2001). Karena adanya blockage

effect antara penghalang dimana aliran tidak dapat

bebas mengalir, sehingga tidak mengganggu aliran

disampingnya.

(a) (b) (c)

Gambar 6. Pola aliran pada Re 100 untuk jarak penghalang (a) Y= 1d; (2) Y=1,5d dan (c) Y=2d

Gambar 6, aliran dengan Re 100 menunjukkan

pusaran-pusaran (vorteks) yang terjadi nampak lebih

jelas bila dibandingkan dengan aliran pada Re 50.

Bahkan mulai terbentuk aliran turbulen dibelakang

penghalang. Hal ini disebabkan semakin besar

kecepatan seiring dengan meningkatnya Re. Akibat

dari kecepatan yang mulai meningkat menyebabkan

ada peningkatan beda tekanan pada bagian depan danbelakang penghalang sehingga aliran mulai tidak

stabil. Dan bahwa pada gambar 6 (a) dan (b) terlihat

resirkulasi aliran masih kecil bila dibandingan dengan

gambar (c) yang jarak antar penghalangnya lebih

besar. Karena semakin besar jarak penghalang , maka

pusaran yang terjadi semakin besar, dan ini dapat

dilihat pada gambar 6 (c). Karena dengan semakin

besar jarak penghalang maka lapisan batas yang

terbentuk renggang, sehingga pusaran-pusaran yang

terjadi semakin merata.

(a) (b) (c)

Gambar 7. Pola aliran pada Re 150 untuk jarak penghalang (a) Y= 1d; (b) Y=1,5d dan (c) Y=2d

Gambar 7, aliran dengan bilangan Re 150

menunjukkan bahwa pusaran-pusaran yang terjadisemakin kuat, dan lapisan batas yang terbentuk

semakin tipis. Hal ini disebabkan kecepatan fluida

yang meningkat sehingga ketidakstabilan semakinkuat yang menyebabkan terjadinya pembalikan arah


18/85


aliran di belakang penghalang. Dengan adanya

pembalikan aliran fluida tersebut menyebabkanadanya gangguan-gangguan sehingga terbentuk

pusaran-pusaran turbulen. Akibat dari kecepatan dan

tekanan yang meningkat menyebabkan perbedaantekanan yang terjadi pada penghalang semakin besar.

(a) (b) (c)

Gambar 8. Pola aliran pada Re 200 untuk jarak penghalang (a) Y= 1d; (2) Y=1,5d dan (c)Y=2d

Gambar 8, aliran dengan bilangan Re 200, pusaran-

pusaran yang terjadi semakin kuat dibandingkan

dengan Re 150 dan aliran turbulen sudah terbentuk dibelakang penghalang. Hal ini disebabkan karena Re

meningkat dan ketidakstabilan semakin kuat sehingga

kecepatan meningkat yang menimbulkan pembalikan

arah aliran dibelakang penghalang. Dan dapat diamati

pula pada jarak penghalang yang lebih besar seperti

pada gambar 8 (c) terlihat bahwa pusaran sebelahbawah dan diatas penghalang saling menukar fluida

yang terdapat di pusat dengan fluida yang berdekatan

dengan dinding.

(a) (b) (c)

Gambar 9. Pola aliran pada Re 250 untuk jarak penghalang a) Y= 1d; 2) Y=1,5d dan c)Y=2d

Pada aliran dengan bilangan Re 250, pusaran-pusaran

yang terjadi semakin kuat dan terbentuk aliran

turbulen di belakang penghalang. Hal ini disebabkankarena dengan meningkatnya bilangan Re

ketidakstabilan semakin kuat sehingga fluktuasi

kecepatan semakin besar yang menyebabkan

pembalikan gangguan sehingga pusaran-pusaran

turbulen terbentuk. Akibat dari kecepatn fluida yangsemakin besar maka ketika aliran menumbuk

penghalang akan timbul pusaran yang semakin kuat.

Hal ini juga menyebabkan perbedaan tekanan yang

semakin besar antara daerah didepan dan belakang

penghalang sehingga akan terbentuk mempercepat

terbentunya pusaran-pusaran (vorteks). Pada gambar 9dapat diamati bahwa pada jarak penghalang yang lebih

besar, lapisan pusaran (vorteks) sebelah atas

penghalang akan saling lepas dan diganti pusaran dari

bagian bawah penghalang secara bergantian dari

kedua sisi dan menunjukkan pola aliran anti-phase(berlawanan). Hal ini disebabkan percepatan fluida

yang terjadi diantara penghalang seiring dengan

semakin besarnya bilangan Reynolds.

(a) (b) (c)

Gambar 10. Pola aliran pada Re 300 untuk jarak penghalang (a) Y=1d; (2) Y=1,5d dan (c) Y=2d

Pola aliran yang terjadi pada Re 300 semakin turbulen

dibelakang penghalang. Pusaran yang paling kuatterjadi pada penghalang dengan jarak Y= 2d dimana

aliran yang mengalir antar penghalang mengalami

percepatan sehingga mendorong terjadinya pusaran

sebelah atas sehingga polanya berlawanan. sepertiterlihat pada gambar 10 (c). Dan penguatan vorteks

hampir terjadi sepanjang saluran uji yang disebabkan


19/85


karena bilangan Re semakin besar sehingga fluktuasi

kecepatan dan energi kinetik ke arah hilir meningkat.Pada daerah ini pertukaran molekul-molekul fluida

meningkat sehingga meningkatkan frekuensi vortex.

Pada jarak yang kecil Y=1d masih membentuk pola

aliran yang masih searah karena arus aliran yang

mendapat percepatan adalah pada celah antarapenghalang dan dinding saluran. Sedangkan padaY=1,5d terbentuk pola aliran transisi.

5. Penutup

5.1 Kesimpulan

1. Semakin besar bilangan Reynolds maka pola

aliran yang terjadi semakin turbulen. Karena

kecepatan aliran yang besar sehingga perbedaan

tekanan juga semakin besar.

2. Perubahan jarak penghalang segitiga akan

mempengaruhi pola dan osilasi aliran di belakang

penghalang.

3. Meningkatnya bilangan Reynolds menyebabkanPressure drop meningkat. Pada bilangan

Reynolds yang sama, penurunan tekanan

(pressure drop) meningkat dengan bertambahnya

jarak antar penghalang dan mencapai nilai

maksimum pada jarak penghalang (Y) = 2d

sebesar 31, 33 Pa sedangkan nilai terkecil pada

jarak penghalang (Y) = 1d sebesar 13, 71 Pa.

5.2 Saran

Untuk penelitian lanjut, dapat dengan

menggunakan metode numerik.

6. Daftar Pustaka

Giles, R.V., 1996. Mekanika Fluida dan Hidraulika,

Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh Herman

Widodo Soemitro. Erlangga, Jakarta.

Kreith, F., 1995. Prinsip-Prinsip Perpindahan Panas,

Jakarta; Erlangga.Nishimura, T., 2000. Oscilator Momentum Transport

and Fluid Mixing in Groved Channels for

Pulsatile Flow, Journal Fluid Eng, Vol. 116,

pp.499-507.

Potter, C. and Wiggert. 1997. Mechanics of Fluid,Second Edition. Prentice-Hall International.Inc.

Sahin, M, and R. G. Owens. 2004. A numerical

Investigation of Wall Effects Up To High

Blockage Ratios On Two-Dimensional Flow

Past A Confined Circular Cylinder, Journal

Physics of Fluids, vol. 16 (5): 1-15.

Smortrys, M.L. et al. 2003. Flow and Heat Transfer

Behavior for a Vortex Enhanced Interruped

Fin, Journal of Heat Transfer, Vol. 125, Issue

5, p.788-794

Tekad, M. 2005. Pengaruh Peningkatan Bilangan

Reynolds dan Jarak Melintang Antar duaPenghalang Segitiga Terhadap Pola Dan Osilasi

Aliran Pada Aliran Laminar. Tesis.

Valencia, A. 2000. Laminar Flow Past Square Bars

Arraged Side by Side in a plane Channel,

Departemento de Ingenieria Mecanica

Universidad de Chili, Santiago.

Welty J. R., W. Charles, R. Wison, and R. Gergory,

2000. Dasar-Dasar Fenomena Transport, Vol.1

Edisi ke-4. Penerbit Erlangga.

Yuwono T., B.Utomo, M. Yuniarto dan P.Satyo. Studi

Eksperimental tentang Pengaruh Aliran Fluida

pada Susunan Louver Fin terhadap Laju

Perpindahan Kalor . Majalah Iptek, JurusanTeknik Mesin, FTI ITS Surabaya, Vol.12, No.3,

Agustus, pp.152-162.


20/85


17

ANALISIS PENGGUNAAN BAJA TULANGAN DAN BETON PADA PONDASI

JEMBATAN WAI-SAPIA

Semuel Uneputty1)

, Herry H. Roberth2)

Teknik Sipil Politeknik Negeri Ambon1)


Email : [email protected] 1)

Email :[email protected])

Abstract

Bridge and road (street is vital transportation infrastructure to connect keterisolasian of district that one

otherly. Development of reinforced concrete bridge by unfolding < 30 m quite a lot with various form of girder and

also immeasurable foundation type. Determination of this foundation type hardly determined from result of

investigation of soil (recommendation of laboratory test).

This research takes soil test result which has specified foundation pit type reinforced concrete at

development of Wai Sapia Bridge with length unfolds ( span of beam) 10 m. Dimension foundation of fairish pit of

external diameter (outer ring,Rout) = 3000 mm, and inner diameter ( inner ring,Rinn) = 2400 mm Thick (d) = 300

mm.Result obtained for Concrete Compressive Strength, fc'=20 MPa (K250) and Steel Tensile Strength, fy = 240

MPA (U24). prime bone,16-150 and extra bone,12-200 and anchorage 25. Total bone weight is obtained, wtot = 8 965

kg, concrete K125 = 73 m3 and concrete K250 = 78 m

3.

Keywords : bridge, concrete, steel

1. PendahuluanPembangunan jembatan Wai-Sapia dibangun

melintasi salah satu sungai berlumpur di wilayah

Kabupaten Maluku Tengah Kecamatan Seram Utara

Barat tepatnya berlokasi di Negeri Herlauw berjarak

93+300 dari Kota Masohi (STA. 18+710 Saleman).

Pembangunan Jembatan Wai-Sapia ini sebagaiprasarana penghubung ke ibukota Maluku Tengah

(Masohi) dan juga ibukota Seram Bagian Barat (Piru).

Selain itu juga dengan dibangun Jembatan Wai-Sapia

diharapkan dapat menjadi prasarana penghubung antar

negeri (desa) ke arah timur yaitu Paa Herlauw

Saleman dan negeri sekeliling menuju pusat kota

Masohi sedangkan ke arah barat yaitu Paa Karlutukara

Pasanea Taniwel dan negeri sekeliling menuju pusat

kota Piru yang selama ini terisolasi jika terjadi musim

hujan.

Pembangunan Jembatan Wai-Sapia juga dimaksudkan

untuk memperlancar kegiatan perekonomian masyarakat

setempat dan juga akses kemajuan pendidikan yangselama ini cukup tertinggal karena kondisi jalan dan

jembatan yang belum memadai. Didalam kegiatan

Pembangunan Jembatan Wai-Sapia yang merupakan

jembatan beton bertulang dimana untuk bangunan

bawah terdiri dari pondasi sumuran dengan mutu beton

K250, abutment dengan mutu beton K250 dan untuk

bangunan atas terdiri dari balok gelagar (memanjang),

balok diafragma dan pelat lantai dengan mutu beton

K350, serta bangunan pelengkap lain seperti

sandaran/railing jembatan, papan nama jembatan, oprit

dan pasangan batu.

2. Tinjauan pustaka

2.1 Analisis Pondasi Jembatan.

Pondasi pada jembatan akan diperhitungkan secara

khusus mengingat ketergantungan terhadap fungsi dan

peruntukkan dari jembatan dimaksud. Jembatan dalampenelitian ini sebagaimana telah dijelaskan bahwa

berfungsi sebagai jembatan penghubung antar daerah

yang mana akan dilalui oleh lalu lintas kendaraan ringan

sampai yang berat mengingat terletak di jalan Trans

Seram sehingga harus benar-benar memiliki

kemampuan yang cukup kuat dalam memikul beban luar

bergerak dan berat sendiri jembatan. Struktur jembatan

terdiri dari 2 (dua) bagian yaitu struktur atas (pelat lantai

dan gelagar) dan struktur bawah (abutment dan

pondasi). Penelitian ini dilakukan untuk struktur bawah

dengan bagian pondasi saja.

Setelah mendapatkan hasil pengujian tanah dari

laboratorium, maka dilakukan penetapan jenis pondasiyang akan digunakan selanjutnya dihitung dan

ditentukan mutu bahan untuk beton dan tulangan.

Penentuan jenis pondasi Jembatan Wai Sapia adalah

pondasi sumuran (fairish pit) dari beton bertulang

dengan kedalaman pondasi sumuran 4.00 meter dan

diameter pondasi 3.00 meter. Dengan demikian formula

yang dipakai untuk analisis pondasi sumuran yaitu:


21/85


18

2.2.1 Analisis galian tanah

Analisis terhadap galian tanah dilakukan dalam 2

tahapan yaitu mencari luas galian dan volume galian

dari tanah. Tahapan analisis dilakukan dengan

menggunakan formula berikut.

a. Luas galian tanah,A

A = n.(1/4)..D2 (1)

b. Volume galian tanah, V

V=A.d (2)

dimana, n : jumlah pondasi, bh

D : diameter galian tanah, m

d: tinggi galian, m

A : luas galian tanah, m2

V: volume galian, m3

2.2.2 Analisis baja tulangan dan beton

Analisis terhadap baja tulangan dilakukan dalambeberapa tahapan yaitu menghitung panjang cincin

tulangan, luas tulangan dan berat tulangan. Analisis

dapat dilakukan dengan menggunakan formula-formula

berikut.

a. Baja tulangan

Tulangan pondasi cincin horizontal & vertical

R = .D (3)

h = tinggi total sumuran, m

dimana, R : panjang tulangan, m

D : diameter cincin luar atau dalam, m

Luas tulangan,As

A = (1/4)..D2 (4)

Berat tulangan, w

w =A.L.BJ.n (5)

dimana, L : panjang total tulangan, m

D : diameter tulangan, m

BJ: berat jenis baja, kg/m3

A : luas tulangan, m2

w : berat tulangan, m3

b. Beton

Untuk analisis terhadap beton dalam dua jenis analisis

yaitu terhadap beton K250 dan K125. Untuk beton K250diperuntukan untuk beton pondasi dan footing

abutment. Sedangkan untuk beton K125 yaitu untuk

beton siklop (isi sumuran). Analisis dapat dilakukan

dengan menggunakan formula-formula berikut.

Beton K250 (Footing Abutment)

Volume footing abutment, VFoot

VFoot = n .d . b . l (6)

dimana, n : jumlah footing pondasi beton, bh

d: tebal footing pondasi beton, m

b : lebar footing pondasi beton, m

l : panjang footing pondasi beton, m

Beton K250 (Pondasi)

Luas Area,A

A = (1/4)..D2 (7)

dimana, A : luas area luar atau dalam beton, m2

D : diameter cincin luar atau dalam, m

Volume Beton Pondasi, V

V=APond.lPond. (8)

Beton K125 (Siklop)

Beton siklop yaitu beton pengisi pondasi sumuran yangdapat dianalisis dengan formula berikut.

Luas Area,A

A = (1/4)..Dinner2 (9)

dimana, A : luas area dalam pondasi sumuran, m2

Dinner: diameter cincin dalam, m

Volume Beton Siklop, Vsikl

Vsikl =Ainner. lPond. (10)

dimana,

Ainner : luas area dalam beton, m2

linner: panjang pondasi, m

2.2.3 Analisis bahan campuran betonBeton terdiri dari campuran semen, aggregate

kasar/halus dan air. Dengan mutu beton yang berbeda

tentunya komposisi campuran beton juga akan berbeda

sehingga diperlukan analisis yang pasti untuk kebutuhan

kerja di lapangan.

a. Komposisi Mutu Beton K250

Campuran beton K250 dinyatakan dalam satuan per

satuan m3 dalam arti koefisien yang dinyatakan untuk 1

m3 campuran beton. Perbandingan campuran adalah PC

: Batu Pecah 1 : Batu Pecah : Pasir.Portland Cement 50 kg = 9.268 x volume

Batu Pecah 1 = 0.341 x volume

Batu Pecah 1/2 = 0.249 x volume

Pasir = 0.308 x volume

b. Komposisi Mutu Beton K125

Campuran beton K125 dinyatakan dalam satuan per

satuan m3 dalam arti koefisien yang dinyatakan untuk 1


22/85


19

Gambar 1. Momen Nominal Tulangan.

m3 campuran beton. Perbandingan campuran adalah PC

: Batu Kerikil : Pasir.Portland Cement 50 kg = 4.845 x volume

Batu Kerikil = 0.604 x volume

Pasir = 0.302 x volumeAnalisis

terhadap bagian atas jembatan yaitu untuk balok gelagar

untuk mengetahui besaran momen yang bekerja (Gbr.

2.2) seperti berikut.

Mn1 =As1y [ d a/2 ] (11)

Momen penahan kedua yang dihasilkan oleh tulangan

tarik tambahan dan tulangan tekan (As2 dan

Asdiperlihatkan pada gambar. 2.2 (c).

Mn2 =Asy (d d) (12)

Sampai di sini, tulangan tekan diasumsikan telah

mencapai tegangan lelehnya. Jika kasusnya seperti ini,

nilai As2 dan As akan sama karena penambahan Takibat

As2y harus sama dengan penambahan C akibat Asyuntuk mencapai keseimbangan. Jika demikian, As harus

lebih besar dari pada As2. Dengan menggabungkan

kedua nilai ini, maka didapat ;

Mn = As1 y [ d a/2 ] + As y (d - d) (13)

Dalam penelitian ini tidak dibahas bagian atas jembatan

tetapi hanya bagian bawah.

2.2 Beton & Beton Bertulang.

Beton merupakan suatu campuran yang terdiri dari

pasir, kerikil, batu pecah, atau agregat agregat lain

yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang

terbuat dari semen dan air membentuk suatu massa-

mirip- batuan. Terkadang, satu atau lebih bahan aditifditambahkan untuk menghasilkan beton dengan

karakteristik tertentu. Sedangkan beton bertulang juga

merupakan bahan konstruktif yang paling penting dan

digunakan dalam berbagai bentuk untuk semua struktur

besar maupun kecil, bangunan, jembatan, perkakas jalan

dan kegunaan lainnya. Sifat sifat beton bertulang

sangat penting bagi suatu perancangan struktur

3. Metodologi

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Tempat dilakukan penelitian ini adalah jembatan

beton Wai Sapia yang berlokasi di Desa Herlauw,

kecamatan Seram Utara Barat, kabupaten MalukuTengah dengan waktu pelaksanaan selama 2 (dua)

bulan..

3.2 Data JembatanData Jembatan Beton Wai Sapia yang

menghubungkan Desa Herlauw dan Desa Paa di Kec.

Seram Utara Barat (MalTeng), meliputi ;

* Panjang Bentang Jembatan : 10.00 meter.

* Lebar Jembatan : 7.70 meter.

* Tinggi Total Jembatan : 8.80 meter.

* Tinggi Pondasi Sumuran : 4.00 meter.

* Tinggi Pondasi ke Puncak Abutment

: 8.80 meter.* Diameter Luar Pondasi Sumuran : 3.00 meter.

* Tebal Pondasi Sumuran : 0.30 meter.

* Mutu Beton, K-250 (fc=20MPa) : 250 kg/cm2.

* Mutu Baja, U-24 (fy=240MPa) : 2400 kg/cm2.

bf

As1+As Ts

cu

s

d

neutral line

hf

0.85fc

hd

a

c

Cs

Cc

a

Mn

b

DouterDinner

Beton K250

Beton K125


23/85


20

Gambar 2. Penampang Memanjang Jembatan Wai-Sapia.

3.3 Teknik Pengumpulan Data.

1. Teknik observasi / pengamatan, yaitu kami

melakukan hubungan atau melihat langsung

objek penelitian yang ada di lokasi pekerjaan

jembatan dan meneliti/mencatat keadaan

pekerjaan yang dilakukan untuk dijadikan

data/bahan penelitian.

2. Teknik wawancara, yaitu kami melakukan

tanya-jawab dengan tenaga kerja yang ada di

lokasi pekerjaan untuk mengetahui kondisi

pekerjaan yang sebenarnya dilakukan.

3. Teknik kepustakaan, yaitu kami mendapatkan

teori teori atau rumus- rumus dalam berbagai

buku yang memiliki kaitan langsung dengan

permasalahan yang ada dalam penelitian ini.

4. Hasil Dan Pembahasan

4.1 Analisis Galian Pondasi Jembatan

Gambar 3. Penampang Galian Struktur A.

Gambar 4. Penampang Galian Struktur B.

3.00

0.75

Galian Tanah Pondasi A :

A = n.(1/4),.D2

= 1x0.25x(22/7)x(3.00)2

= 7.07 M2

V = A.d

= 7.07x0.75

= 5.30 M3

3.00

0.80

Galian Tanah Pondasi B :

A = n.(1/4),.D2

= 1x0.25x(22/7)x(3.00)2

= 7.07 M2

V = A.d

= 7.07x0.80

= 5.66 M3


24/85


21

Gambar 5. Penampang Galian Struktur C.

Gambar 6. Penampang Galian Struktur D.

Gambar 7. Penampang Galian Struktur E.

Gambar 8. Penampang Galian Struktur F.

3.00

1.25

Galian Tanah Pondasi C:

A = n.(1/4),.D2

= 1x0.25x(22/7)x(3.00)2

= 7.07 M2

V = A.d

= 7.07x1.25

= 8.84 M3

3.00

1.48

Galian Tanah Pondasi D :

A = n.(1/4),.D2

= 1x0.25x(22/7)x(3.00)2

= 7.07 M2

V = A.d= 7.07x1.48

= 10.47 M3

3.00

1.90

Galian Tanah Pondasi E:

A = n.(1/4),.D2

= 1x0.25x(22/7)x(3.00)2

= 7.07 M2

V = A.d

= 7.07x1.90

= 13.44 M3

3.00

2.05

Galian Tanah Pondasi F:

A = n.(1/4),.D2

= 1x0.25x(22/7)x(3.00)2

= 7.07 M2

V = A.d

= 7.07x2.05

= 14.50 M3


25/85


22

4.2 Analisis Baja Tulangan dan Beton.

Gambar 9. Footing dan Pondasi.

A. Perhitungan Tulangan Pondasi

1. Horizontal Outer & Inner Ring Steel Length

(panjang baja cincin luar & dalam

horisontal) U24 :12-20

R1 = .D

= (22/7)x3.00= 9.42 m

10.00 m

R2 = .D

= (22/7)x2.40

= 7.54 m

8.00 m

n1 = 15 btg

n2 = 15 btg

2. Vertical Outer & Inner Ring Steel Length

(panjang baja cincin luar & dalam vertikal) U24 :16-20

h1 = 3.80 m ~ 4.00 m ;

n3 = 47.10

48 btg

h2 = 3.80 m ~ 4.00 m ;

n4 = 37.68

38 btg

3. Panjang Keseluruhan (total length),Ltot.

Tulangan12 =LT1 = n1.R1

= 15 x 10

= 150 m

Tulangan12 =LT2 = n2.R2

= 15 x 8

= 120 m

Tulangan16 =LT3 = n4.h1

= 48 x 4.00

= 192 m

Tulangan16 =LT4 = n4.h2= 38 x 4.00

= 152 m

Angkur22 =LA = n5.l1= 4 x 2.00

= 8 m

4. Luas Keseluruhan (total area),Atot.

A12 = (1/4)..D2

= 0.25x3.14x0.0122

= 0.000113 m2

A16 = (1/4)..D2

= 0.25x3.14x0.0162

= 0.000201 m2

A22 = (1/4)..D2

= 0.25x3.14x0.0222

= 0.000380 m2

5. Berat Keseluruhan (total weight), wtot.

w12 =A12.L12.BJBaja.npond

= 0.000113x270x7850x4

= 958.02 kg


= 0.000201x344x7850x4

= 2 171.12 kg


= 0.000380x8x7850x4

= 95.46 kg

wTot = 3 225 kg

Footing & Pondasi

Beton SiklopK-175


26/85


23

B. Perhitungan Tulangan Footing

Gambar 10. Analisis Tulangan Footing Abutment.

1. Baja Tulangan U32 :25

L1 = n1.L25

= 46x6.00

= 276.00 m

L2 = n2.L25

= 46x5.00

= 230.00 m


L3 = n3.L12

= 46x4.40

= 203.00 m

L4 = n4.L12

= 4x8.30

= 34.00 m

L6 = n6.L12

= 3x9.40

= 28.20 m

29.00 m


L5 = n5.L16

= 46x9.40

= 432.40 m

433.00 m

4. Luas Keseluruhan (total area),Atot.

A12 = (1/4)..D2

= 0.25x3.14x0.0122

= 0.000113 m2

A16 = (1/4)..D2

= 0.25x3.14x0.0162

= 0.000201 m2

A25 = (1/4)..D2

= 0.25x3.14x0.0252

= 0.000491 m2

5. Berat Keseluruhan (total weight), wtot.

w12 =A12.L12.BJBaja.nabutm

= 0.000113x266x7850x2

= 471.91 kg

472 kg


= 0.000201x433x7850x2

= 1 367 kg


= 0.000491x506x7850x2

= 3 901 kg

Sehingga, diperoleh :

wTot = 5 740 kg

Tulangan Footing Abutment(Baja Tulangan U24 & U32)

Tulangan Vertical Footing Abutment(Baja Tulangan U24 & U32)


27/85


24

Gambar 11. Beton dan Baja Tulangan Abutment.

C. Perhitungan Volume Beton

1. Beton K 250 Pondasi Sumuran

Aouter= (1/4)..Douter2

= 0.25 x (22/7) x 3.002

= 7.07 m2

Ainner= (1/4)..Dinner2

= 0.25 x (22/7) x 2.402

= 4.53 m2

APond =AouterAinner

= 7.07 4.53

= 2.54 m2

VPond =APond.lPond

= 2.54 x 4.00

= 10.16 m3

Untuk 4 Pondasi Sumuran, = 40.64 m3

2. Beton K 125 Siklop Pondasi

VSikl =Ainner.lPond

= 4,53 x 4.00

= 18,12 m3

Untuk 4 Siklop Pondasi Sumuran, = 72.48 m3

3. Beton K 250 Footing Abutment

VFott = n.d.b.l= 2 x 0.70 x 3.00 x 9.00

= 37.80 m3

Sehingga Volume Total Beton, diperoleh :

VTot-K125 = 73 m3

VTot-K250 = 78 m3

Elastomerik

Abu

tment

WaiSAPIA

(Baj

aTul.U24&U32)


28/85


25

4. Bahan Beton Yang Digunakan

a. Beton Mutu K125

Portland Cement 50 kg = 4.845 x 73

= 354 zakBatu Kerikil = 0.604 x 73

= 4 4 m3

Pasir = 0.302 x 73

= 22 m3

b. Beton Mutu K250

Portland Cement 50 kg = 9.268 x 78

= 723 zak

Batu Pecah 1 = 0.341 x 78

= 25 m3

Batu Pecah 1/2 = 0.249 x 78

= 2 0 m3

Pasir = 0.308 x 78

= 24 m3

5. Penutup

5.1. Kesimpulan.

Beberapa kesimpulan yang diambil dari penelitian ini

meliputi;

1. Untuk memanfaatkan ilmu pengetahuan dan

teknologi di bidang teknik sipil dan dapat

diaplikasikan untuk pembangunan pondasi sumuran

jembatan.

2. Pada kondisi tertentu dalam pelaksanaan pekerjaandi lapangan, seringkali penggunaan material dapat

melebihi yang direncanakan sehingga merugikan

pihak yang melaksanakan pembangunan.

3. Dari hasil analisis yang dilakukan ternyata tersebut

terlihat bahwa baja tulangan pada beton yang dipakai

pada pembangunan pondasi jembatan Wai Sapia

mengalami selisih plus dari bahan bangunan yang

ada dalam desain yang dipakai disebabkan bahan

terbuang saat stock di lapangan.

5.2. Saran.

Berdasarkan kesimpulan tersebut diatas dapatlah

disarankan bahwa : perlu adanya pengamanan bahan

bangunan baik pabrikasi maupun bahan galian alamberupa tempat penampungan yang dapat melindungi

material dimaksud. Selanjutnya keahlian dan

ketrampilan (skill) tenaga kerja harus benar yang

berpengalaman sehingga dapat bekerja secara

professional.

6. Daftar pustaka

Bowles Joseph, 1982, Teknik Pondasi 1, Erlangga,

Jakarta.

Dipohusodo Istimawan, 1992, Mengenal Acuan BetonBertulang, Liberty, Jogjakarta.

Mc Cormac Jack, 2001, Design of Reinforced Concrete,

Fifth Ed., John Wiley & Sons., New York, AS.

Park R. & Paulay T., 1974, Reinforced Concrete

Structures, John Wiley & Sons., New York,

AS.

Sanglerat G, Olivari G & Cambou B., 1984, Soil

Mechanics & Foundation Engineering,

Erlangga, Jakarta.

Sardjono H.S., 1991, Pondasi Tiang Pancang 1, Sinar

Wijaya, Surabaya.

Vis W.C. & Kusuma G.H, 1994, Dasar-Dasar

Perencanaan Beton Bertulang, Universitas

Kristen Petra, Surabaya.


29/85


ANALISIS SIFAT MEKANIS KOMPOSITPOLYESTER MENGGUNAKAN

SERAT AMPAS EMPULUR SAGU AKIBAT VARIASI FRAKSI VOLUME

Edyson Hukom1)

, Graciadiana Irene Huka2)

, Rudy Serang3)

, Paulina Limba4)


Teknik Mesin Politeknik Negeri Ambon2)

PLP Teknik Sipil Politeknik Negeri Ambon 3)

PLP Teknik Sipil Politeknik Negeri Ambon4)

Email : [email protected])




Abstract

The use of natural fibers as a filler in the composite more often used in the manufacturing industry. Greenmaterials, can be recycled, and is able to destroy itself by nature is the technology demands of today. One

material that is expected to be the reinforcement of composite polyester fiber sago pulp pith. Sago pith fiber pulpis the waste material derived from the processing of sago palms. This material is available in abundance and the

mostly untapped potential as a composites polyester reinforcement. This research focused to find out the bending

and impact strength polyester composites as a basis in apllication techniques as desired.

The research was conducted by combining polyester resin with pulp fibers treated sago pith, which were

subjected to alkali 5% NaOH for 60 minutes with a variation of fiber volume fraction 10%, 20%, 30%, 40%

,50% and 60%.

From the test results, showed that the tensile and bending strength of composites with polyester fibers as

reinforcement sago pith pulp fibers to increase with the addition of fiber volume. Thus, the obtained tensile

strength and bending the maximum is at 50% volume fraction,is obtained 107.4803 Mpa and 0.101202 J/mm2

Keywords: Mechanical properties, polyester composite, volume fraction, sago pith residue

1. Pendahuluan

Penggunaan material komposit dengan fillerserat alam mulai banyak dikenal dalam industri

manufaktur. Material yang ramah lingkungan, mampu

didaur ulang, serta mampu dihancurkan sendiri oleh

alam merupakan tuntutan teknologi sekarang ini.

Salah satu material yang diharapkan mampu

memenuhi hal tersebut adalah material komposit

dengan material pengisi (filler) serat alam.

Penggunaan serat alam sebagaifillerdalam komposit

tersebut terutama untuk lebih menurunkan biaya

bahan baku dan peningkatan nilai salah satu produk

pertanian. Komposit mempunyai keunggulantersendiri dibandingkan dengan bahan teknik

alternative lain seperti kuat, ringan, tahan korosi,

ekonomis dsb.

Serat alam dapat menjadi filler dalam komposit

karena kandungan selulosa yang dimilikinya.

Beberapa serat alam yang memiliki selulosa antaralain, sabut kelapa, kenaf, , serat ampas empulur sagu,

tebu, jagung, abaca, padi, ramie dan lain-lain. Variasi

komposit ini akan membentuk kombinasi serat alam

dan partikel serbuk alami menjadi komposit hibrid

(terdiri atas 2 atau lebih reinforced).

Serat ampas empulur sagu merupakan salah satu

material natural fibre alternatif dalam pembuatankomposit yang secara ilmiah pemanfaatannya masih

dikembangkan

Penelitan tentang komposit berbasis serat sangat

beragam mulai dari variasi jenis matriks dan serat,jenis anyaman hingga bahan dasar matriks maupun

serat. Penelitian juga berkembang dengan penggunaan

bahan serat alam untuk beberapa variasi matrik resin

sintetis dan alami. Komposit dengan penguat serat

alami ini semakin intensif berkaitan dengan

meluasnya penggunaan komposit pada berbagai

bidang kehidupan serta tuntutan penggunaan material

yang kuat dan berat yang lebih ringan yang sebagian

dapat dipenuhi oleh komposit berbasis serat (fibre

reinforced composites).

Saira Taj, et.al, (2007) menggunakan Seratalami sebagai penguat menjadi alternatif serat teknis

seperti serat kaca. Beberapa komposit serat alam

mencapai sifat mekanik yang setara dengan komposit

fiber glass, dan sudah diterapkan misalnya, dalam

industri mobil dan mebel. Selanjutnya Majid Ali,

(2010) menyajikan fleksibilitas dari serat kelapa untukpengaplikasian dalam berbagai cabang rekayasa,

khususnya dalam rekayasa sipil sebagai bahan

konstruksi. Komposit diperkuat serat kelapa telah

digunakan sebagai elemen non-struktural murah dan

tahan lama.

Keuntungan penggunaan material komposit

diantaranya adalah (Schwartz M.,1996)


30/85


a) Bobotnya yang ringan jika dibandingkan dengan

material logam, tetapi memiliki kekuatan yanghampir sama.

b) Ekonomis (biaya produksi murah).

c) Tahan korosi.

d) Tidak sensitif terhadap bahan-bahan kimia.

Penelitian ini dititik beratkan untuk mengetahuisifat mekanik material komposit yaitu kekuatan

bending dan kekuatan impak. Bahan yang digunakan

pada komposit ini berasal dari biomaterial yaitufiller

serat ampas empulur sagu yang divariasikan terhadap

matrik polyester.

1.1 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk

mendapatkan nilai perubahan variasi fraksi volume

serat ampas empulur sagu terhadap sifat mekanik

komposit (nilai kekuatan bending dan kekuatan

impak).

2. Tinjauan Pustaka

2.1 Komposit

Kata komposit berasal dari kata to compose

yang berarti menyusun atau menggabung. Secara

sederhana bahan komposit berarti bahan gabungan

dari dua atau lebih bahan yang berlainan. Komposit

adalah suatu material yang terdiri dari campuran atau

kombinasi dua atau lebih material baik secara mikro

atau makro, dimana sifat material yang tersebut

berbeda bentuk dan komposisi kimia dari zat asalnya

(Smith, 1996).

Secara umum material komposit dapat

diklasifikasikan atas tiga macam yaitu,Metal MatrixComposites (MMCs), Polymer Matrix Composites

(PMCs) dan Ceramics Matrix Coposites (CMCs)

(Imra, 2009; Jacob, 1994).

2.2 Polyester Sebagai Matriks

Dalam banyak hal resin polyester tak jenuh ini

disebut polyester saja. Karena berupa resin cair

dengan viscositas yang relatif rendah, mengeras pada

suhu kamar dengan penggunaan katalis tanpa

menghasilkan gas sewaktu pengesetan seperti banyak

resin termoseting yang lainnya, maka tak perlu diberi

tekanan untuk pencetakan. Berdasarkan karateristik

ini, bahan dikembangkan secara luas sebai plastikpenguat serat (FPR) dengan menggunakan bahan serat

gelas. Menurut (Davis,1982) Polyester berasal darireaksi kimia asam dibasa bereaksi secara kondensasi

dengan alkohol dihidrat. Karena asam tak jenuh

digunakan dengan berbagai cara sebagai bagian dari

asam dibasa, yang menyebabkan terdapat nya ikatan

tak jenuh dalam rantai utama dari polimer yang

dihasilkan, maka disebut polyester tak januh.Kemudian, monomer vinil dicampur, yang bereaksi

dengan gugus tak jenuh pada pencetakan untuk

mengeset. Sifat dari polyester sendiri adalah kaku dan

rapuh. Mengenai sifat termalnya, karena banyak

mengandung monomer stiren, maka suhu deformasitermal lebih rendah dari pada resin termoset lainnyadan ketahanan panas jangka panjangnya kira-kira 110-

140C. Ketahanan dingin adalah baik secara relatif.

Sifat listriknya lebih baik diantara resin termoset,tetapi diperlukan penghilangan lembaban yang cukup

pada saat pencampuran dengan gelas.

Polyester merupakan bahan termoseting yang

banyak beredar dipasaran karena harganya yang relatif

murah dan dapat diaplikasikan untuk berbagai macampenggunaan. Aplikasi dari Polyester termasukpengecoran tombol, bola bowling, marmer, dan

produk dekoratif. Industri marmer juga

mengembangkan polimer beton yang diisi Polyester

tak jenuh yang menawarkan bahan yang ekonomis

untuk bangunan dan industri konstruksi.

2.3 Bahan Penguat

Bahan penguat yang digunakan sebagai penguat

komposit sangat beragam yang antara lain terdiri atas

bahan reinforced sintesis dan alami. Pada gambar 2.1

ditunjukkan beberapa jenis penguat dalam komposit.

Bahan penguat yang banyak digunakan adalah serat(fiber). Bahan penguat serat ini masih terbagi lagi atas

jenis serat sintetis dan alam. Salah satu serat alam

yang memiliki karakteristik istimewa adalah serat

ampas empulur sagu yang dapat menjadi bahan

penguat dengan berbagai keunggulan yang dapat

dimanfaatkan

Gambar 1.Klasifikasi Bahan Penguat KompositSumber P.C.Pandey, 2004

2.4 Serat Sagu

Tanaman Sagu (Metroxylon sp.) merupakan

tanaman serbaguna atau tanaman yang mempunyainilai ekonomi tinggi. Seluruh bagian pohon kelapa

dapat dimanfaatkan untuk kepentingan manusia,

karena hampir seluruh bagian dari pohon, akar,batang, daun dan buah dapat dipergunakan untuk

kebutuhan kehidupan manusia sehari-hari. Tumbuhan

sagu termasuk tumbuhan yang berbunga satu kali danberkembang dalam rumpun. Memiliki bentuk pohon

yang tegak dan kuat, tidak terpengaruh pada arah

datangnya cahaya matahai, dengan ukuran tinggi dan

diameter batang yang bervariasi tergantung pada jenis

dan kondisi lahan tempat tumbuh sagu. Pada satu

rumpun sagu terdapat jumlah tumbuhan yang sangat

bervariasi tergantung kondisi tanah dan hidrologi

lahan sagu (Louhenapessy, 1994).

Secara alamiah pertumbuhan sagu dimulai dari

Kepulauan Pasifik Selatan meluas kea rah Baratmelalui Melanesia dan Mikronesia, masuk ke Asia

Tenggara mulai dari pulau-pulau Santa Crusz di


31/85

JURN

bagian Timur sampai Thaila

Mindanau (Filipina) di bagian(Indonesia)

Tanaman sagu tersebar lua

Indonesia terutama di

menjadikan sagu sebagai maka

Jaya dan Maluku. PerkembaIndonesia dengan didirikan

pengolahan sagu oleh PT. Sagi

pertengahan tahun 1989

Manokwari, Irian Jaya. Pengo

yang paling moderen pada s

benar memberikan indikasi

sebagai bahan pangan moder

baku untuk berbagai macam in

Pemanfaatan bagian lain

(pinnae) untuk atap atau keran

untuk dinding dan loteng dan b

gaba-gaba dan bagian pangka

sahani digunakan sebagaiempulur, kulit batang (corte

digunakan untuk lantai, juga

serta belahan utuhnya digunak

pengolahan sagu yang disebut

(pith) untuk perkembangan ula

yang disebut ela sagu dapat ju

media pertumbuhan jamur

Penanganan limbah ampa

pada prinsipnya adalah pemb

limbah agar dapat digunaka

kembali sebagai bahan dasar

untuk berbagai keperluan. Pe

(ampas sagu) sebagai papan pawalaupun secara ekonomi belu

perlu pengkajian yang lebih

BPPT, 1989). Pemanfaatan lai

yaitu sebagai bahan bakar denbriket.

Gambar 2. Manfaat Daun Sa

Gambar 3 Manfaat Kulit

L SIMETRIK VOL 1, NO. 1, DESEMBER 2

d di bagian Barat,

Utara sampai Timor

s di seluruh daerah di

daerah-daerah yang

nan pokok yaitu Irian

gan Industri sagu di ya sebuah Industri

ndo Sari Lestari pada

diArandai,Bintuni,

lahan sagu ini adalah

at itu.Hal ini benar-

bahwa sagu, selain

n, merupakan bahan

ustri.

ari sagu adalah daun

jang, pelepah (rachis)

ahan dasarnya disebut

l rachis yang disebut

tempat peremasan ) yang disebut waa

sebagai kayu bakar

an sebagai bagian alat

goti, bekas tebangan

sagu, ampas empulur

ga digunakan sebagai

s empulur (ela sagu)

erian perlakuan pada

atau dimanfaatkan

atau bahan tambahan

anfaatan limbah sagu

rtikel sudah dilakukan m maksimal sehingga

endalam (PPHH dan

nnya dari ampas sagu

gan dijadikan sebagai

gu

Batang Sagu

Pengolahan sagu di

beberapa cara yaitu tradimekanis sederhana.

Pengolahan semi

tradisional hanyalah pa

empulur yaitu penghancur

tetapi ekstraksi (peramampas sagu dilakukan secekstraksi (peramasan) aka

sagu yang biasanya disebu

Gambar 4. Keanekar

2.5 Bahan Tambahan

Bahan tambahan seca

dalam meningkatkan kem

mengubah kualitas serta

komposit

Bahan aditifyang biasa di

pewarna, disamping untuktinggi dengan mewarnai h

untuk melindungi dari pen

menyerap dan memantul

(Surdia.T 2005. Beberapa bdigunakan pada resin Polye

Bahan hardener me

memungkinkan terjadinya

pengerasan pada resin. Ha

bahan yaitu katalisator d

yang digunakan adalah Met

(MEKP) yang merupakan

Ethyl Ketone dengan Hidro

reaksi ini merupakansesungguhnya dari dua cam

peroxide yang berbeda yadimer. Accelerator, ba

terjadinya ikatan-ikatan

yang sudah mempunyai i

mempercepat proses curing

2.6 Metode PembuatanTerdapat tiga maca

digunakan untuk membuat

yaitu :

a. Injection Moulding

Proses injeksi dilakukatekanan injeksi pada bahanoleh sejumlah energi p

12

ingkat masyarakat melalui

sional, semi mekanis dan

ekanis berbeda dengan

da proses penghancuran

an empulur dengan mesin,

san) sampai pemisahan ara tradisional. Hasil dari

mendapatkan serat ampas

ela sagu.

gaman manfaat Sagu

a langsung turut berperan

ampuan pemrosesan atau

sifat produk material

pakai adalah: Pigmen atau

memberi nilai estetis yang sil produk yang berfungsi

aruh sinar karena mampu

an jenis sinar tertentu.

ahan tambahan yang dapat ster antara lain:

rupakan bahan yang

roses curing, yaitu proses

rdener ini terdiri dari dua

n accelerator. Katalisator

hyl Ethyl Ketone Peroxide

hasil dari reaksi Methyl

gen Peroxide. Produk dari

sebuah percampuran puran ganda atau majemuk

ng disebut monomer dan an yang mempercepat

iantara molekul-molekul

katan tunggal dan untuk

(pengerasan).

omposit m metode yang dapat

komposit (Gibson, 1994),

n dengan cara memberikan plastik yang telah meleleh

anas untuk dimasukkan


32/85

JURN

kedalam cetakan sehingga dapat

diinginkan. Kelebihan dari proproduksi tinggi, dihasilkan p

pengerjaan akhir, dapat mencet

produk ukuran kecil dapat dibua

murah.

b. Spray UpDalam pembuatan komp

Spray Up ini menggunakan a

penyemprot tersebut berisi res

secara bersamaan disemprotkan

c. Hand Lay Up

Metode yang digunaka

komposit ini (Gibson, 1994),

Proses pembuatan komposit

Lay Up merupakan pembuat

metode lapisan demi lapisa

ketebalan yang diinginkan. D

berisi matrik dan filler.

ketebalan yang diinginkan dimeratakan dan menghilangkan

diatasnya.


Kekuatan bending atau

adalah tegangan bendingterbes

akibat pembebanan luar tanpa

yang besar atau kegagalan. Pen

point bending(gambar 2.5)

Gambar 5. Penampang be

Sumber : ASTM D 7

Dalam material komposit ke

tinggi dari pada kekuatan ta

mampu menahan tegangan t

spesimen tersebut akan p

mengakibatkan kegagalan pada

Kekuatan bending dapat ditentu

2.5 (ASTM D 790):

22bh

3PL

b

dengan :

b = Tegangan bending(MPa)

P = Beban /Load(N)

L = Panjang Span / Support spab = Lebar/ Width (mm)


Modulus elastisitas

dirumuskan dengan persamaan (

34bh

m3

L

bE

L SIMETRIK VOL 1, NO. 1, DESEMBER 2

dibentuk sesuai yang

ses ini adalah tingkat roduk tanpa proses

k produk yang sama,

t dan ongkos produksi

osit dengan metode

lat penyemprot. Alat

in dan pengisi yang

kedalam cetakan.

n untuk membuat

yaitu: Hand Lay Up.

engan metode Hand

an komposit dengan

n sampai diperoleh

imana setiap lapisan

Setelah memperoleh

unakan roller untuk udara yang terjebak

kekuatan lengkung

r yang dapat diterima

mengalami deformasi

ujian dilakukan three

nding (balok)

90, 1997

kuatan tekannya lebih

iknya. Karena tidak

arik yang diterima,

atah, hal tersebut

pengujian komposit.

an dengan persamaan

(1)

(mm)

bendingnya dapat

2.3):

(2)

Dengan :

Eb = Modulus ElastisitasBeL = Panjang Span / Suppo

b = Lebar/ Width (mm)


m = Slope Tangent pa

(N/mm)

Dari hasil perhitungan

bendingnya yaitu untuk

empulur sagu Dari Tegang

diketahui besar tegangan

ampas empulur sagu yang

10% 20% dan 30%, 40%, 5

2.8 Kekuatan Impak

Pengujian impak be

berapa energi yang dapa

sampai material tersebut

merupakan respon terhadatiba-tiba (beban impak) (c

impak terdiri dari dua tekn

Charpy dan Izod. Pada pen

Izod, dirancang dan masih

energi impak yang juga di

takik (Calliester, 2007). k

dapat dihitung (Standar AS

Eserap = energi awal ene

= m.g.h m.g.h

= m.g.(R-Rcos )

Esrp = mg.R.(cos - co

dimana :

Esrp : energi serap

m : berat pendulu

g : percepatan gravR : panjang lengan

: sudut pend

: sudut a

mematahkan sp

Harga impak dapat dihitung

= .

dimana :

HI : Harga Impak (

Esrp : energi serapAo : Luas penamp

Gambar 6. Mesin

3. Metodologi

3.1 HipotesaSerat ampas empulur sagu

dan bending yang lebih ti

12

nding(MPa) t span(mm)

da kurva beban defleksi

diperoleh besar tegangan

komposisi serat ampas

an bending tersebut dapat

bending komposisi serat

divariasikan komposisinya

0% dan 60%.

rtujuan untuk mengukur

t diserap suatu material

patah. Pengujian impak

beban kejut atau beban alliester, 2007). Pengujian

ik pengujian standar yaitu

gujian standar Charpy dan

igunakan untuk mengukur

enal dengan ketangguhan

ekuatan impak benda uji

TM D256-00 ISO 179-1).

rgi yang tersisa

m.g.(R- R.cos )

s ) (3)

(J)

(kg)

itasi (m/s2) m/s2

(m)

lum sebelum diayunkan

unan pendulum setelah

ecimen

dengan :

(4)

J/mm2)

(J) ng (mm2)

Pengujian Impak

memiliki kekuatan impak

ggi dari kekuatan matrik


33/85


polyester. Semakin tinggi fraksi volume serat ampas

empulur sagu sebagai penguat komposit polyesterdiduga akan menghasilkan kekuatan bending dan

kekuatan impak

3.2 Variabel Penelitian

a. Variabel bebasVariabel bebas dalam penelitian ini adalah

perbandingan fraksi volume serat ampas empulr

sagu terhadap resin polyester. Dengan variasi

perbandingan serat 10%, 20%,30%,40%,50%,60%,

b. Variabel terikat

Variabel terikat dalam penelitian ini adalah:

kekuatan bending dan kekuatan impak

c. Variabel terkontrol

Variabel terkontrol yang digunakan antara lain:

Penambahan MEKPO sebesar 1%

Resin Poliester BQTN-EX 157

Ukuran panjang serat ampas empulur saguadalah 80 mm

Perlakuan alkali menggunakan NaOH 5%selama 60 menit

3.3 Bahan dan Peralatan Penelitian

Bahan dalam penelitian ini adalah resin polyester

BQTN-EX 157, NaOH, Aquades dan serat Ampas

Empulur Sagu.

Alat dalam penelitian ini adalah :

1. Alat cetak uji bending dan uji Impak

2. Timbangan digital

3. Mesin uji impak

4. Mesin uji bending

3.4 Pembuatan Spesimen UjiLangkah-langkah pembuatan spesimen uji sebagai

berikut :

1. Dilakukan penimbangan serat ampas empulur

sagu sesuai dengan variasi fraksi volume yang

ditetapkan

2. menyiapkan cetakan dan melapisi permukaan dan

dinding cetakan dengan wax

3. Resin dicampur dengan hardener dengan

perbandingan 1% hardener per berat resin

polyester. Kemudian dilakukan pengadukan

selama 5 menit agar campuran resin dan hardener

merata

4. Kemudian campuran tersebut dituangkan secaramerata pada cetakan yang sudah ditata serat

ampas empulur sagu sesuai fraksi volumenya.

5. Lakukan pembersihan terhadap void hingga void

berkurang dan tidak terdapat void yang secara

visual diameternya tidak lebih dari 1 mm6. Keringkan komposit pada suhu kamar selama

48 jam. Setelah benar-benar kering, keluarkan

komposit dari cetakan.

7. Lakukan pengamatan pada komposit terhadap ada

tidaknya void yang terjadi dengan cara

menerawang lembaran komposit. Diameternya

tidak lebih dari 1 mm. Void tidak boleh

mengumpul pada suatu tempat (radius jarak antarvoid yang diijinkan adalah 1 cm)

8. Bentuklah spesimen uji sesuai dengan standar uji

bending (ASTM 790) dan uji bending (ISO 179-1)

4. Hasil dan Pembahasan

4.1 Data Hasil Uji Bending

Tabel 4.1 Nilai Uji Bending

No

Fraksi

Volume

Tegangan

Bending

Modulus

Elastisitas

(%) Mpa Gpa

1 10 65.7480 0.2600

2 20 74.0157 0.2700

3 30 86.6142 0.5900

4 40 98.8189 0.5767

5 50 107.4803 0.5533

6 60 98.8189 0.1266

4.2 Data Hasil Uji Impak

Tabel 4.2. Nilai Uji ImpakFraksi

Volume (%)

Esrp rata-rata (J) Harga Impak Rata-rata

(J/mm2)

10 0.21577088 0.0053945

20 0.174091752 0.0043523

30 0.238923832 0.0059731

40 0.29750268 0.0074376

50 0.404807949 0.0101202

60 0.319148027 0.0079787

4.3 Analisa Pengaruh Fraksi Volume terhadap

kekuatan Bending

Pengujian Bending dilakukan pada komposit yang

dibuat dengan serat ampas empulur sagu yang telah

mengalami perlakuan 5% NaOH.Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah ada

perubahan sifat mekanis terhadap kekuatan bending

dengan variasi fraksi volume yang berbeda antara

10%,20%,30%,40% ,50% dan 60% serat.

Dengan mengacu pada data hasil pengujian bending

pada tabel 4.1 dapat diketahui sifat mekanik dengan

menghitung nilai rata-rata harga tegangan bending dan

modulus elastisitas komposit serat seperti pada tabel

4.2.

Gambar 7. Bending dan fraksi volume (%)

Pada gambar 5.1 terlihat bahwa Grafik

tegangan bending menunjukkan kenaikkan tegangandikarenakan adanya penambahan serat. Grafik tersebut

menjelaskan semakin tinggi fraksi volume serat maka


34/85


tegangan bendingnya semakin tinggi, hal ini

ditunjukkan pada fraksi volume 10 % besarnyategangan bending yaitu 65.7480 MPa, lebih kecil

dibanding fraksi volume 50% yang sebesar 107.4803

MPa. Dari hasil diatas menunjukkan peningkatan nilai

tegangan bending seiring penambahan volume serat.

Gambar 8. Modulus Elastisitas vs fraksi volume (%)

4.4 Analisa Pengaruh Fraksi Volume Terhadap

Kekuatan Impak

Berdasarkan hasil analisis varian pengaruh fraksivolume terhadap Harga Impak didapatkan bahwa F

hitung 15.8413 dan level signifikan 5 % diperoleh F

tabel 4.387374. Karena F hitung > F tabel maka H0ditolak. Kemudian jika memperhatikan nilai

Probabilitas (P) = 0,000 maka P < , sehingga dapat

disimpulkan bahwa ada pengaruh yang signifikan dari

fraksi volum terhadap energi serap komposit.

Gambar 5.4 Nilai Impak rata-rata dan Fraksi Volume (%)

Dari hasil pengujian impak didapatkan harga tertinggi

pada 50% serat dengan harga impak rata-rata

0.0101202 (J/mm) dan energy yang diserap

0.404807949 J sedangkan yang terendah adalahkomposit serat 20% yang mempunyai harga impak

rata-rata 0.0043523 J/mm serta energy yang diserap

sebesar 0.174091752 J.

Berdasarkan diagram diatas dijelaskan nilai energiserap dan harga impak dipengaruhi oleh persentase

fraksi serat dimana semakin tinggi persentase serat

semakin tinggi nilai energi serap dan harga impak

5. Penutup

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang dilakukan maka dapat

disimpulkan bahwa berdasarkan perubahan variasi

fraksi volume serat ampas empulur sagu maka terjadi

peningkatan kekuatan bending dan kekuatan impak

dengan bertambahnya fraksi volume serat 10-60%.Kekuatan bending dan kekuatan impak meningkat

seiring dengan bertambahnya fraksi volume serat.

Peningkatan kekuatan bending tertinggi pada 50%

serat sebesar 107.4803 J dan kekuatan impak tertinggi

pada 50% serat sebesar 0.0101202 (J/mm).

6. Daftar Pustaka

a Austin, Waifielate Bolarinwa, Oluseun Abiola,

2008. Mechanical Property Evaluation Of

Coconut Fibre, ,Department Of Mechanical

Engineering Blekinge Institute Of Technology

Karlskrona, Sweden

A.H.D, Abdullah. 2006. Pemilihan serat alam dan

analisis pengaruh perlakuan silane terhadap

kekuatan geser komposit serat alam-poliester,

Tesis Magister, Program studi Teknik Material

ITB.

Aart van Vuure. 2008. Natural Fiber Composites

Recent Development. Katholieke Universiteit

Leuven.

Ali, Majid. 2010. Coconut Fibre A Versatile

Material and its Applications in Engineering.

National Engineering Services Pakistan

(NESPAK) Islamabad.

Astrom, B. T. 1997. Manufacturing of Polymer

Composites. Edisi I. London: Chapman &

Hall.ASTM. 1997.ASTM C 393 Bending properties of

Plastics.

ASTM D 2344. 1976. Apparent Interlaminar Shear

Strength of Parallel Fiber Composite By Short

Beam Test.

Bhattacharya, G.K., et.al. 2009. Coconut Fibre and

Its Byproducts: Present Status and Potentiality.

Indian Council of Agricultural Research India.

Fajriyanto Dan Feris Firdaus , 2008.Panel Dinding

Bangunan Ramah Lingkungan Dari Komposit

Limbah Pabrik Kertas (Sludge), Sabut KelapaDan Sampah Plastik: Pengaruh Komposisi

Bahan Dan Beban Pengempaan Terhadap

Kuat Lentur (Bending), Pusat Penelitian Sain

Dan Teknologi, Direktorat Penelitian Dan

Pengabdian Masyarakat Universitas Islam

Indonesia, Yogyakarta,.

Pamenang, Agung Suryadi. 2005. Hati-Hati

Penggunaan Blok Rem Komposit Kereta Api

Berbasis Metal Mengandung B3. Http//Rni.Co

y = -8E-05x2 + 0.010x + 0.024R = 0.815

0

0.005

0.01

0.015

0 20 40 60 80

HI

(J/mm)

Fraksi Volume (%)


35/85


32

ANALISIS SIMPANG TAK BERSINYAL

BENTENG GUDANG ARANG AIR SALOBAR

(Jl. Dr. Siwabessy Jl. Dr. Malaiholo Jl. Dr. Kayadoe Jl. Gudang Arang Ambon)

Elisabeth Talakua

Teknik Sipil Politeknik Negeri AmbonEmail : [email protected]

Abstract

The volume of traffic in Ambon city has increased each year due to the increasing number of vehicle

ownership, the potential intersection congestion between Air Salobar and Gudang Arang. Congestion at the

intersection of Air Salobar and Gudang Arang is the impact of traffic growth is quite steeper and traffic systems are

not functioning well.

Field surveys to obtain primary data (geometric conditions, traffic volume, environmental conditions and

vehicle speed data) and secondary data (total population). Survey method using survey methods of moving vehicles.

The survey was conducted over three days on Monday, Wednesday, and Saturday. Analysis of capacity and service

level by using the method of Indonesian Manual Capacity (MKJI 1997).

The result of the analysis of the intersection Air Salobar and Gudang Arang, showed that the value of the

capacity = 2578 SMP / h with a value of DS = 0.85. This measurement result is larger than suggested by MKJI 1

Documents

Simetrik_Vol-1_Des-2012.pdf