## KAJIAN KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT CERDAS NANO FLY ASH SEBAGAI BAHAN PANEL MAGAZINE MESIN WINDING
Agus Setyawan1*, Dody Irnawan2
1Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,
Universitas Surakarta
2Program Studi Arsitektur, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,
Universitas Muhammadiyah Surakarta agussetyawan148@gmail.com , dodyirnawan@gmail.com
* Corresponding author
To  cite  this  article:  Setyawan,  A.,  &  Irnawan,  D.  (2023).  KAJIAN  KEKUATAN  MEKANIK  KOMPOSIT CERDAS  NANO  FLY  ASH  SEBAGAI  BAHAN  PANEL  MAGAZINE  MESIN  WINDING.  Jurnal  Ilmiah Arsitektur, 13(2), 228-236.

## Author information
Agus  Setyawan,  fokus  riset  bidang  Sumberdaya  Air,  Pemodelan  Hidrologi  dan  Analisa  Struktur,  ORCID: https://sandbox.orcid.org/0009-0007-2259-6748,  WOS  Reseacher  ID  GPK-7047-2022,  Sinta  ID  :  6727051, Dody Irnawan, fokus riset bidang Material Teknik, Analisa Struktur dan Konstruksi, WOS Reseacher ID ABC- 2208-2022, Sinta ID : 6139166

## Homepage Information
Journal homepage
: https://ojs.unsiq.ac.id/index.php/jiars
Volume homepage : https://ojs.unsiq.ac.id/index.php/jiars/issue/view/336 Article homepage : https://ojs.unsiq.ac.id/index.php/jiars/article/view/6053

## KAJIAN KEKUATAN MEKANIK KOMPOSIT CERDAS NANO FLY ASH SEBAGAI BAHAN PANEL MAGAZINE MESIN WINDING
Agus Setyawan 1* , Dody Irnawan 2
1 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Surakarta
2 Program Studi Arsitektur, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Muhammadiyah Surakarta
agussetyawan148@gmail.com , dodyirnawan@gmail.com INFO ARTIKEL

## ABSTRAK
Riwayat Artikel :
Diterima : 6 Desember 2023 Direvisi : 28 Desember 2023 Disetujui : 29 Desember 2023
Diterbitkan : 31 Desember 2023
Pada  industri  tekstil  proses  pemintalan  benang  dapat  terjadi bercampurnya dua jenis benang dalam satu gulungan ( cone ). Umumnya memakai  mika acrylic ,  namun  mudah  pecah,  impor  dan  harga  relatif mahal,  maka  diganti  menggunakan  triplek,  tetapi  cepat  rusak  (tidak ekonomis).  Pemanfaatan fly  ash sangat  terbatas,  maka  perlu  kajian potensi  produk  baru  komposit.Tujuan  penelitian  mengetahui  kekuatan mekanik  komposit  cerdas  nano fly  ash -epoksi  sebagai  bahan  panel magazine mesin winding (penggulung benang). Bahan penelitian fly ash mesh 120, di- oven 110 º C selama 45 menit (kadar air) 4%. Pencampuran fly  ash -epoksi diaduk  6  menit  ditambah  katalis  1%  diaduk  lagi  2  menit dituang  dicetakan.  Hasil  penelitian  sifat  mekanik  tertinggi  pada  fraksi berat  30:70,  ketangguhan  impak  2,75  KJ/cm²  dan  kekuatan  bending 48,03 MPa. Pengamatan foto SEM patahan impak, menunjukkan ikatan yang  baik  antara filler dan  matrik  dibanding  variasi  lainnya,  adanya rongga/pori-pori  ukuran  kecil  relatif  sedikit,  penyebaran  matrik  dan filler berlangsung  lebih  merata,  berdampak  peluang  terjadinya  inisiasi  patah lebih  kecil  sehingga  nilai  ketangguhan  impak  tinggi.  Hasil  pengujian ketangguhan  impak  komposit fly  ash -epoksi  fraksi  berat  30:70  lebih tinggi,  dibanding  bahan  mika  akrilik  dan  bahan  triplek,  sehingga disimpulkan  komposit fly  ash -epoksi  sangat  berpotensi  dipakai  sebagai panel/sekat magazine mesin winding, pengganti material sebelumnya.
Kata Kunci : fly ash , mesin winding, textile

## ARTICLE INFO

## ABSTRACT
Article History :
Received : December 6, 2023 Revised : December 28, 2023 Accepted : December 29, 2023 Publsihed: December 31, 2023 In  the  textile  industry,  the  yarn  spinning  process  can  involve  mixing  two types of yarn in one roll (cone). Generally using mica acrylic, but it breaks easily, is imported and relatively expensive, so it is replaced with plywood, but it breaks quickly (not economical). The use of fly ash is very limited, so it is necessary to study the potential of new composite products. The aim of the research is to determine the mechanical strength of smart nano fly ash-epoxy composites as material for winding machine magazine panels (thread winders). Research material fly ash mesh 120, oven at 110 ºC for 45 minutes (moisture content) 4%. The fly ash-epoxy mixture was stirred for 6 minutes, plus 1% catalyst, stirred for another 2 minutes and poured into  molds.  The  highest  mechanical  properties  research  results  were  in the  weight  fraction  30:70,  impact  toughness  2.75  KJ/cm²  and  bending strength  48.03  MPa.  Observation  of  SEM  photos  of  impact  fractures shows  a  good  bond  between  the  filler  and  matrix  compared  to  other variations, there are relatively few small cavities/pores, the distribution of the matrix and filler is more even, resulting in a smaller chance of fracture initiation resulting in a high impact toughness value. The results of testing the impact toughness of fly ash-epoxy composites with a weight fraction of 30:70 were higher than those of acrylic mica and plywood materials, so it was  concluded  that  fly  ash-epoxy  composites  have  the  potential  to  be used  as  panels/bulkheads  for  winding  machine  magazines,  as  a replacement for previous materials.
Keywords: fly  ash,  winding  machine, textile

## PENDAHULUAN
Pada industri tekstil saat proses
pemintalan benang sering terjadi permasalahan  mendasar  yaitu  bercampurnya dua jenis benang dalam satu gulungan ( cone ). Penyebabnya  pada  satu  mesin winding (penggulung  benang)  terkadang  menggulung lebih dari satu jenis benang.
Gambar  1. Sekat acrilic dan triplek mesin winding Sumber: Dokumentasi Peneliti, (2022)
Sekat  pembatas  awalnya  menggunakan bahan mika acrylic dengan ukuran 1220 mm X 2440  mm  tebal  6  mm  seharga  Rp  950.000, namun  material  tersebut  harus  impor,  harga relatif  mahal  dan  mudah  pecah,  maka  bisa digantikan triplek ukuran sama. Namun karena kondisi  kelembaban  tinggi  diarea  produksi winding (RH berkisar 70%, suhu 25 º C –28 º C), maka  sekat  triplek  tidak  bertahan  lama/mudah rusak, sehingga sering diganti (tidak ekonomis).
Hasil  pembakaran  batu  bara  terdiri  2 macam,  jenis  abu  terbang  ( fly  ash )  dan  abu dasar  (Permatasari  et  al.,  2023)  et  all,  2023). Fly  ash di  Indonesia  terus  meningkat,  namun tak  seiring  solusi  dan  akan  berakhir  pada penimbunan  di  lahan  kosong  atau  terbuang begitu saja (Sunardi, 2015). Ukuran partikel fly ash hasil pembakaran batubara lebih kecil dari 0,075  mm,  kerapatan  berkisar  antara  2,1 sampai 3,0 gr/cm³, luas area spesifiknya antara 170  sampai  1000  m²/kg,  ukuran  partikel    rata- adalah  0,01  mm  sampai  0,015  mm  luas (berbentuk  seperti  bola)  dan specific  gravity 2,2-2,4 gr/cm² (Setiawati, 2018). Kandungan fly ash terdiri  dari  SiO 2 (silikon  dioksida),  A l2 O 3 (aluminium  oksida)  dan  Fe 2 O 3 (besi  oksida) (Samosir  &  Har,  2021).  Sifat    fisik fly  ash diantaranya  densitas  2,23  gr/cm²,    kadar  air sekitar  4%  dan  komposisi  mineral  yang dominan  adalah  α-kuarsa  dan mullite . Fly  ash mengandung  SiO 2 58,75%,  A l2 O 3 25,82%  dan Fe 2 O 3 5,30% (Wijaya et al., 2021).
Komposit merupakan material dari kombinasi  dua  atau  lebih  bahan  hingga dihasilkan material  baru  yang  mempunyai  sifat
mekanik  dan  karakteristik  yang  berbeda  dari material  pembentuknya  (A  Nurhidayat,  2020), serta  mampu  memberikan  properti  yang  unik (Tri-Dung  Ngo,  2020).  Keuntungan  material komposit  mampu  bentuk,  sifat  ringan,  kuat, tidak  korosi  dan  mampu  bersaing  dengan logam,  dengan  tidak  kehilangan  karakteristik dan kekuatan mekanisnya (Achmad Nurhidayat et  al.,  2022).  Penggunaan  dan  pemanfaatan material  komposit  telah  banyak  diaplikasikan dalam  peralatan  teknologi  tinggi  di  bidang industri,  transportasi  dan  konstruksi  bangunan (Slamet, 2013).
Nilai  kekuatan  bending  rata-rata  tertinggi sebesar  59,26  N/mm²  dicapai  pada  komposit dengan  ukuran  partikel fly  ash 120  mesh, sedang  terendah  sebesar  25  N/mm²  dicapai pada  komposit  dengan  ukuran  partikel fly  ash 40 mesh (Fema, 2013).
Komposit fly  ash dengan  mencampurkan resin poliester , katalis dan fly ash , menyimpulkan bahwa kekuatan tarik, kekuatan bending dan  kekerasan  terbesar  terjadi  pada komposisi 60%:40% (Fema, 2013).
Kekuatan bending komposit  meningkat optimum  terjadi  pada  75%  fraksi  berat fly  ash pada  temperatur  sinter  1200 o C  dengan  nilai sebesar 53,04 MPa, (Hamzah et al., 2015).
Kekuatan  tekan  komposit fly  ash resin epoksi  yang  terbaik,  96,2  (N/mm 2 )  dengan komposisi  46  % fly ash,  sedangkan  kekuatan impak  terbaik  dengan  komposisi    30% fly  ash 0,92 joule (Singla & Chawla, 2010) . Pengujian ketangguhan impak mika acrylic dan  triplek  pembatas magazine sebagai referensi  pembanding  kekuatan  komposit fly ash -resin,  didapatkan  nilai  rata-rata  berturut- turut  sebesar  1,64  J/cm 2 dan  2,04  J/cm 2 (pengujian Peneliti tanpa publikasi, 2023).
Papan  serat  sabut  kelapa  memenuhi standar  FAO  (1996)  yang  mensyaratkan kerapatan  sebesar  0,42 – 0,80 g/cm³ (Mulyadi & Alphanoda, 2017).
Berdasar pada permasalahan yang dihadapi, maka perlu integrasi sekat pembatas magazine mika acrylic dan  triplek  diganti komposit  berbahan  dasar fly  ash limbah. Penelitian  tentang  kajian  kekuatan  mekanik komposit fly  ash ini,  diharapkan  dapat membantu meminimalkan pengeluaran perusahaan ( cost), khususnya masalah pembatas penggulung benang.

## METODE Alat dan Bahan
Penelitian ini menggunakan metode eksperiman  destruktif.  Bahan  penelitian  terdiri serbuk fly  ash lolos mesh 120  dengan  jenis bituminus dengan  kandungan  kalori  antara 5833  kcal/kg-7777  kcal/kg  dan  karbon  (C) 68%-86%  hasil  pembakaran  batubara  pada industri  tekstil  di  Solo  Raya, realeaser  mirror glasewax ,  resin epoxy,  polyester  film /astrolom dibeli  dari  PT.  Justus  Kimia  Raya,  Semarang serta air bersih secukupnya.
Alat  penelitian  timbangan  digital, mesh (saringan), Mesh 120, waterpass, cetakan kaca, gelas ukur, pengaduk dan spatula lancip, mistar, jangka sorong, pembeban 10 Kg, Kuas, Cutter, Gunting,  sendok/ scrap, kain  lap,  mesin uji  impak  izod  untuk  menguji  ketangguhan impak kapasitas  30  kgf,  berat  pendulum 1,591 kgf, 2,083 kgf, jarak dari pusat berputar exis ke pusat  gravitasi  11,04  cm,  16,86  cm,  jarak  dari pusat memutar exis ke pusat persepsi 35,7 cm, sudut  dalam  posisi  pendulum  yang  terangkat 135  DEG  dan  pertukaran  1,200  SEC,  1201 SEC.  serta  Mesin  UTM  ( Universal  Testing Machine )  dengan  nomer  seri  64458 static rating ±30  kN  dan  torsi  aksial  maksimal  120 Nm.

## Tempat dan Penelitian
Pembuatan  spesimen  dan  uji  Bending Laboratorium  UTM  Teknik  Mesin-Universitas Surakarta,  Pengujian  Impak  di  Laboratorium Terpadu  MIPA  Universitas  Sebelas  Maret  dan Foto  SEM  di  Laboratorium  UNS.  Waktu penelitian  total  6  bulan  (persiapan ,  trial  and error ,  pembuatan  spesimen  uji,  pengujian  dan olah data/pembahasan).
Variabel Penelitian terdiri atas:
1.  Variabel  bebas  merupakan  gabungan  dari beberapa  gejala  yang  mempunyai  aspek atau  unsur  yang  dapat  mempengaruhi munculnya variabel lain dan pada penelitian ini fraksi berat fly ash -epoksi.
2.  Variabel  terikat  yaitu  gabungan  dari beberapa masalah yang memiliki aspek dan unsur  didalamnya,  sehingga  ada  atau tidaknya  variabel  terikat  tergantung  ada tidaknya  variabel  bebas.  Pada  penelitian  ini variabel  terikatnya  adalah fly  ash (abu terbang batubara), epoksi serta katalis. 3.  Variabel  kontrol  merupakan  variabel  yang bisa mempengaruhi suatu hasil dari penelitian,  tetapi  tidak  termasuk  kedalam pembahasan  penelitian.  Variabel  kontrol penelitian  ini  pengujian  impak,  pengujian bending dan foto SEM.

## Langkah-langkah Penelitian Pembuatan Spesimen Uji
Fly  ash yang  telah  diambil  dari  hasil  sisa pembakaran  batu  bara  industri  tekstil  terlebih dahulu dijemur dibawah sinar matahari sampai kering. Fly ash yang sudah benar-benar kering kemudian  disaring  menggunakan  saringan lolos mesh 120.  Serbuk  di oven pada temperatur  110  °C  selama  45  menit  dan  diuji dengan  alat Moisture  Wood  Meter (MWM) hingga  menyisakan  kadar  air  maksimal  4% (Achmad Nurhidayat, 2016).
Langkah  selanjutnya Fly  ash yang  sudah di- oven selanjutnya  dimasukkan  ke  dalam gelas plastik kemudian dicampur epoxy , epoxy hardener dan  katalis  dengan  perbandingan fraksi berat fly ash -resin 60:40 gram. Campuran  fraksi  berat  diaduk secara  perlahan dengan  kecepatan  konstan  selama  100  kali. Hal  ini  bertujuan  untuk  menekan  potensi void ketika  pengadukan,  setelah  itu  campuran ditambahkan  katalis  sebesar  1%  dan  diaduk kembali  secara  perlahan  selama  60  kali (Achmad Nurhidayat, 2021).
Selanjutnya  campuran  tersebut dituang  ke dalam  cetakan  dan  yang  telah  disiapkan. Adonan  bahan  diratakan  dengan  pengaduk dan ditusuk-tusuk spatula lancip untuk mengurangi  gelembung  udara  yang  terjebak. Proses  akhir  menutup  cetakan  dengan  kaca dan  astrolom  pada  semua  bagian  cetak  dan memberi  beban  10  kg  diatasnya.  Komposit akan  diambil  dari  cetakan  setelah  6-8  jam kemudian. Proses selanjutnya adalah merapikan  bentuk  spesimen  dengan cutter , kemudian  melakukan  pengujian  impak  izot standar  ASTM  D-5941,  pengujian  bending standar ASTM D-6272 sebanyak 6 kali ulangan dan foto SEM patahan spesimen uji impak izot. Langkah Pengujian Mekanik Komposit Pengujian  Impak  Izot ASTM  D-5941 bertujuan  mengetahui  ketangguhan  spesimen saat menerima beban kejut. Rumus perhitungannya sebagai berikut:
W = [w. R. (cos β – cos α)]
Keterangan:

## W = Berat pendulum (N)
R = Jarak dari pusat rotasi pendulum ke pusat massa (m) β = Sudut pantul lengan ayun (mm) α = Sudut naik awal ayun
Pendulum diayunkan  bebas  akan  tetap  tanpa mengena  benda  uji.  sudut  pantul  lengan  ayun lebih kecil dibandingkan dengan sudut naiknya, berarti  terdapat  gesekan  maka  nilai  W dikurangi energi gesekan.
W = w. R. (cos β’ – cos α) Persamaan untuk menghitung energi total yang diserap oleh benda (w) yaitu:
W = Wspesimen – Wgesek Keterangan: β’ = sudut pantul lengan ayun tanpa mengenai benda
Perhitungan  nilai  kekuatan  impak  benda  uji adalah sebagai berikut:
a iU = hxb W x 10 3 ( 2 N J )
Keterangan: h = ketebalan benda uji (m) b = lebar benda uji (m)
Pengujian  bending (metode four  point bending ) ASTM D-6272,
bertujuan menunjukkan  ketahanan  komposit  terhadap pembebanan pada titik lentur serta mengetahui keelastisitasan suatu bahan. Persamaan tegangan bending sebagai berikut:
Dimana : = Tegangan bending (MPa)
= Beban (N)
= Panjang Span (mm)
b  = Lebar (mm)
= Tebal (mm)
sedangkan  untuk  mencari  modulus  elastisitas bending menggunakan rumus :
Dimana : E = Modulus elastisitas bending (MPa) F = Beban (N) L = Panjang span (mm) B = Lebar (mm)    d =Tebal (mm)    = Defleksi (mm).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengujian variasi fraksi berat spesimen  komposit fly  ash -resin  epoksi, didapatkan  data  dan  grafik  serta  pembahasan uji  mekanik  (ketangguhan  impak,  kekuatan tarik dan kekuatan bending).
Hasil  pengujian  impak izod spesimen komposit  variasi  fraksi  berat filler  fly  ash dengan matrik resin epoksi sebagaimana pada tabel 1., didapat nilai ketangguhan impak rata- rata 20:80 sebesar 2,39 KJ/cm², 30:70 sebesar 2,75  KJ/cm²,  40:60  sebesar  2,45  KJ/cm², 50:50 sebesar 2,10 KJ/cm² dan 60:40  sebesar 1,81 KJ/cm². Nilai ketangguhan impak tertinggi rata-rata  terjadi  pada  variasi  fraksi berat 30:70 sebesar 2,75 KJ/cm², sedangkan nilai
ketangguhan  impak  terendah  rata-rata  terjadi pada fraksi berat 60:40 sebesar 1,81 KJ/cm².
Tabel 1. Hasil rata-rata ketangguhan Impak

## Sumber: Dokumen Peneliti, 2023
Sebagai  pembanding  uji  bahan  sekat lainnya,  pada  tabel  tersebut  untuk bahan  mika akrilik  diketahui  1,64  KJ/cm²  dan  bahan triplek 2,04  KJ/cm²,  sehingga  diketahui  lebih  tinggi nilai  ketangguhan  impak  komposit fly  ash- epoksi fraksi berat 30:70.

## Gambar 5. Grafik ketangguhan impak komposit
Sumber: Dokumentasi Peneliti, 2023.
Sebagaimana pada gambar 5., grafik hasil pengujian  ketangguhan  impak  menunjukkan bahwa perbandingan persen fraksi berat antara filler fly  ash dan  matrik  resin  epoksi mempengaruhi nilai ketangguhan impak komposit. Pada variasi fraksi berat filler fly ash dengan  matrik  resin  epoksi  20:80  terhadap variasi 30:70, terjadi peningkatan ketangguhan impak  sebesar  12,87%.  Hal  ini  dapat  diartikan bahwa semakin meningkat persen jumlah fraksi berat fly  ash dibanding  jumlah  matrik  resin epoksi,  maka  kekuatan  mekanik  komposit semakin  tinggi  akibat filler  fly  ash dan  matrik mampu optimal mendistribusikan beban secara merata.  Namun  pada  variasi  fraksi  berat filler fly  ash dengan  matrik  resin  epoksi  30:70 terhadap variasi berturut-turut 40:60, 50:50 dan 60:40  terjadi  penurunan  ketangguhan  impak rata-rata  sebesar  14,93%.  Hal  tersebut  lebih
disebabkan  karena  matrik  resin  epoksi  tidak mampu  mengikat  dan  melindungi filler fly  ash dengan  baik,  sehingga  terbentuk  potensi rongga  atau  pori-pori  pada  struktur  komposit lebih banyak, yang menyebabkan ketangguhan impak semakin berkurang.
Hasil  pengujian  impak  ini  diketahui  bahwa kegagalan menurunnya sifat mekanik ketangguhan  impak  pada  komposit filler  fly ash -resin  epoksi  disebabkan  karena  penguat (filler)  atau  pengikat  (matrik)  dalam  jumlah  % tertentu,  sehingga  tidak  mampu  optimal  pada fungsinya  masing-masing.  Hasil  pengujian ketangguhan  impak  lebih  tinggi  komposit filler fly  ash -resin  epoksi  fraksi  berat  30:70  sebesar 2,75 KJ/cm², dibanding bahan mika akrilik 1,64 KJ/cm²  dan  bahan  triplek  2,04  KJ/cm²  dengan dimensi sama. Maka berdasar hasil uji tersebut diketahui  bahwa  komposit filler  fly  ash -resin epoksi  sangat  berpotensi  dipakai  sebagai panel/sekat magazine mesin winding, pengganti material sebelumnya.
Tabel 2. Hasil rata-rata kekuatan bending

## Sumber: Dokumen Peneliti, 2023
Pada  tabel  2.,  merupakan  data  hasil pengujian  bending spesimen  komposit  variasi fraksi  berat filler  fly  ash dengan  matrik  resin epoksi,  berturut-turut didapat  nilai  kekuatan bending  rata-rata  20:80  sebesar  40,99  MPa, 30:70  sebesar  48,03  MPa,  40:60  sebesar 42,22  MPa,    50:50  sebesar  35,83  MPa  dan 60:40    sebesar  29,82  MPa.  Nilai  kekuatan bending  tertinggi  rata-rata  terjadi  pada  variasi fraksi  berat  30:70  sebesar  48,03  MPa, sedangkan  nilai  kekuatan  bending  terendah rata-rata  terjadi  pada  fraksi  berat  60:40 sebesar 29,82 MPa.
Hasil  pengujian  pada  gambar  6.,  grafik pengujian  kekuatan  bending  menunjukkan bahwa perbandingan persen fraksi berat antara filler fly  ash dan  matrik  resin  epoksi berpengaruh  terhadap  nilai  kekuatan  bending komposit. Pada variasi fraksi berat filler fly ash dengan  matrik  resin  epoksi  20:80  terhadap
variasi  30:70,  terjadi  peningkatan  kekuatan bending sebesar 14,65%.
Gambar 6. Grafik kekuatan bending komposit Sumber: Dokumentasi Peneliti, 2023 .
Hal  ini  dapat  diartikan  bahwa  semakin meningkat  persen  jumlah  fraksi  berat fly  ash dibanding  jumlah  matrik  resin  epoksi,  maka kekuatan  komposit  semakin  tinggi  akibat filler fly ash dan matrik mampu optimal mendistribusikan beban secara merata. Namun pada  variasi  fraksi  berat filler  fly  ash dengan matrik  resin  epoksi  30:70  terhadap  variasi berturut-turut  40:60,  50:50  dan  60:40  terjadi penurunan kekuatan bending rata-rata sebesar 17,27%  atau  semakin  menurun  persen  jumlah fraksi  berat fly  ash dibanding  jumlah  matrik resin epoksi, maka kekuatan mekanik komposit semakin  rendah,  akibat filler (lebih  dominan) dan  matrik  tidak  mampu  mendistribusikan beban  secara  tidak  merata.  Hal  tersebut  lebih disebabkan karena matrik resin epoksi dengan %  semakin  sedikit  tidak  mampu  mengikat  dan melindungi filler fly  ash dengan  baik,  sehingga terbentuk  potensi  rongga  atau  pori-pori  pada struktur komposit lebih banyak, yang menyebabkan  kekuatan  bending  semakin berkurang. Kesimpulan pada pengujian bending ini bahwa kegagalan menurunnya sifat mekanik kekuatan bending pada komposit filler fly ash -resin epoksi disebabkan karena penguat (filler) atau pengikat (matrik) dalam % jumlah tertentu, sehingga tidak mampu optimal pada fungsinya masing-masing.
Analisa Foto SEM Pengamatan permukaan patah pada komposit fly ash -resin epoksi fraksi berat 60:40 sebagaimana  pada  gambar  7.,  menunjukkan bahwa  ikatan  antara  serbuk fly  ash dengan matrik  memiliki  ikatan  yang  kurang  baik sehingga  matriks  dan filler tidak  tercampur secara  homogen.  Hal  ini  terlihat  dari  struktur komposit  yang  menunjukkan  adanya  rongga yang  berukuran  besar  disejumlah  tempat.
Rongga  ini  terbentuk  disebabkan  udara  yang terjebak  diantara  matrik  dan filler sehingga terjadi void pada struktur komposit.
Gambar 7. Permukaan patah impak FB serbuk-matrik 60:40 Sumber: Dokumentasi Peneliti, 2023
Jumlah  rongga  yang  ada  pada  struktur komposit  semakin  banyak  dan  ukurannya semakin  besar,  maka  ketangguhan  impak komposit fly  ash -resin  akan  semakin  rendah. Matriks  dan fly  ash tidak  dapat  tercampur secara  merata  sehingga  ikatan  antara fly  ash dan  resin  tidak  menghasilkan  kekuatan  yang optimal.
Rongga  yang  terbentuk  pada  struktur komposit  disebabkan  ketidakmampuan filler  fly ash dalam  mengisi  ruang-ruang  kosong  serta melemahnya  ikatan  matriks,  sehingga  jumlah rongga  semakin  banyak.  Fenomena  tersebut yang  menyebabkan  menurunnya  kekuatan mekanik  sekaligus  menjadi  awal  terjadinya perpatahan komposit fly ash -resin, sebagaimana  hasil  penelitian  (A  Nurhidayat, 2020) serbuk sekam padi, (Achmad Nurhidayat,  2021)  serbuk  tempurung  kelapa dan  (Achmad  Nurhidayat  et  al.,  2022)  fraksi volume serbuk tempurung kelapa.
Pengamatan permukaan patah pada komposit fly ash -resin epoksi fraksi berat 30:70 pada  gambar  8.,  menunjukkan  bahwa  ikatan antara serbuk fly ash dan matrik memiliki ikatan yang baik. Hal ini ditandai dengan penampakkan  rongga  atau  pori-pori  dalam ukuran sangat kecil dengan jumlah yang relatif sedikit  bahkan  hampir  tidak  terlihat  pada struktur komposit. Penyebaran matrik dan filler berlangsung lebih merata, sehingga filler dapat terikat dan terlindungi secara optimal.
Permukaan  struktur  komposit  menjadi  lebih rata, artinya kekuatan mekanik yang dihasilkan semakin  tinggi,  dikuatkan  pada  permukaan patah  menunjukkan  komposisi filler dan  matrik lebih homogen.
Gambar 8. Permukaan patah impak FB serbuk-matrik 40:60 Sumber: Dokumentasi Peneliti, 2023.
Keberadaan rongga yang semakin berkurang akan berpengaruh pada berkurangnya peluang terjadinya retakan awal, yang  akan  berkembang  menjadi    perpatahan. Berkurangnya  peluang  terjadinya  perpatahan akan  menghasilkan  nilai  ketangguhan  impak yang  tinggi,    sebagaimana  hasil  penelitian  (A Nurhidayat, 2020) serbuk sekam padi, (Achmad  Nurhidayat,  2021)  serbuk  tempurung kelapa  dan  (Achmad  Nurhidayat  et  al.,  2022) fraksi volume serbuk tempurung kelapa.
.

## PENUTUP
Berdasarkan  penelitian  dan  analisa  data hasil pengujian kekuatan mekanik komposit Fly ash -resin,  maka  didapatkan  hasil  sebagai berikut:
1.  Semakin  meningkat  prosen  jumlah  fraksi berat fly  ash dibanding  jumlah  matrik  resin epoksi,  maka  kekuatan  mekanik  komposit semakin  tinggi,  namun  pada  variasi  fraksi berat tertentu dengan meningkatnya prosen jumlah  fraksi  berat fly  ash dibanding  jumlah matrik  resin  epoksi  menghasilkan  kekuatan mekanik  komposit  semakin  rendah.  Nilai kekuatan  mekanik  optimal  pada  uji  impak dan  uji bending komposit fly  ash -resin epoksi terjadi pada fraksi berat 30:70.
2.  Pengamatan  foto  SEM  permukaan  patahan spesimen uji impak fraksi berat fly ash -resin epoksi  30:70,  menunjukkan  ikatan  yang
lebih  baik  antara filler dan  matrik  dibanding variasi lainnya, adanya rongga atau pori-pori dalam  ukuran  sangat  kecil  dengan  jumlah yang  relatif  sedikit,    penyebaran  matrik  dan filler berlangsung  lebih  merata,  berdampak peluang  terjadinya  inisiasi  patah  lebih  kecil sehingga  menghasilkan  nilai  ketangguhan impak yang tinggi,
3.  Hasil  pengujian  ketangguhan  impak  lebih tinggi  komposit filler  fly  ash -resin  epoksi fraksi  berat  30:70,  dibanding  bahan  mika akrilik  dan  bahan  triplek  dengan  dimensi sama,  sehingga  berdasar  hasil  uji  tersebut diketahui  bahwa  komposit filler  fly  ash -resin epoksi  sangat  berpotensi  dipakai  sebagai panel/sekat magazine mesin winding, pengganti material sebelumnya.

## Saran
Penulis memberikan saran kepada peneliti selanjutnya  untuk  menambahkan filler serat panjang  supaya  kekuatan  mekanik  komposit lebih meningkat.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Kami  mengucapkan  rasa  terima  kasih kepada Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset  dan  Teknologi  yang  telah  mendanai  dan semua pihak yang membantu hingga terselesainya penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Fawaid,  M.,  Rasyid  Noor,  F.  M.,  &  Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl  Jendral,  J.  (2015).  Variasi  Campuran
Fly Ash Batubara Untuk Material Komposit. Flywheel  Jurnal  Teknik  Mesin Untirta , 1 (1), 90 –102.
Fema,  J.  (2013).  Pengaruh  Ukuran  Fly  Ash Pada  Kekuatan  Bending Jurnal  FEMA  , Volume  1  ,  Nomor  4  ,  Oktober  2013 . 1 , 49 –52.
Hamzah, M. S., Sam, A., & Hidayat, N. (2015). Kekuatan  Bending  dan  Impak  Komposit Clay  /  Fly  ash Untuk  Aplikasi Fire  Brick . Snttm Xiv , 7 –8.
Mulyadi,  M.,  &  Alphanoda,  A.  F.  (2017). Analisis  Kualitas  Serbuk  Sabut  Kelapa sebagai Bahan Pembuatan Papan
Partikel. Jurnal Teknologi Rekayasa , 1 (1), 15. https://doi.org/10.31544/jtera.v1.i1.2016.1
5-22
Nurhidayat,  A.  (2020).  Kajian  Variasi  Matrik
Komposit  Serbuk  Sekam  Padi  Limbah Terhadap Sifat Mekanik. Jurnal Teknosains  Kodepena , 01 (01),  29 –36.
https://jtk.kodepena.org/index.php/jtk/articl e/view/5
Nurhidayat, Achmad. (2016). Prosiding SNATIF 3,  UMK. SNATIF , 3 (Komposit),  159 –166. https://jurnal.umk.ac.id/index.php/SNA/arti cle/view/643/0
Nurhidayat,  Achmad.  (2021).  Analisis  Variasi
Ketebalan Core Komposit Sandwich Serbuk Tempurung Kelapa Limbah
Terhadap  Sifat  Mekanik. Teknika , 7 (1), 21 –27. https://doi.org/10.52561/teknika.v7i1.121 Nurhidayat, Achmad, Wijoyo, W., & Irnawan, D.
(2022).  Kajian  Fraksi  Volume  Serat Komposit  Tangkai  Ilalang  Terhadap  Sifat Mekanik. Jurnal  Teknosains  Kodepena , 2 (2 SE-Articles), 20 –26.
https://www.jtk.kodepena.org/index.php/jtk /article/view/43
Permatasari,  R.,  Sodri,  A.,  &  Gustina,  H.  A. (2023). Utilization of Fly Ash Waste in the Cement  Industry  and  its  Environmental
Impact:  A  Review . Jurnal  Penelitian Pendidikan IPA , 9 (9), 569 –579. https://doi.org/10.29303/jppipa.v9i9.4504 Samosir,  G.  B.  G.,  &  Har,  R.  (2021). Pemanfaatan Fly  Ash  Bottom  Ash Dan Tawas  Untuk  Menetralkan  Air  Asam Tambang. Jurnal  Bina  Tambang , 6 (4), 102 –111. Setiawati,  M.  (2018). Fly  Ash Sebagai  Bahan Pengganti  Semen  Pada  Beton. Seminar Nasional  Sains  dan  Teknologi , 17 ,  1 –8. https://jurnal.umj.ac.id/index.php/semnast ek/article/view/3556
Singla,  M.,  &  Chawla,  V.  (2010). Mechanical Properties  of  Epoxy  Resin –  Fly  Ash Composite . Journal  of  Minerals  and Materials Characterization and Engineering , 09 (03), 199 –210.
https://doi.org/10.4236/jmmce.2010.93017 Slamet,  S.  (2013).  Karakterisasi  komposit  dari serbuk  gergaji  kayu  ( sawdust )  dengan proses  hotpress  sebagai  bahan  baku papan partikel. Prosiding SNST , 4 , 1 –9.
Tri-Dung Ngo. (2020). Introduction to Composite  Materials.  Composite  and Nanocomposite Materials - From Knowledge  to  Industrial  Applications . https://doi.org/10.5772/intechopen.80186
Umboh, A. H., & Marthin D. J. Sumajouw, R. S. W.  (2014).  Pengaruh  Pemanfaatan  Abu Terbang (Fly  Ash) Dari  PLTU  Ii  Sulawesi Utara  Sebagai  Substitusi  Parsial  Semen Terhadap  Kuat  Tekan  Beton. 2 (7),  352 – 358.
Wijaya, R. A., Wijayanti, S., & Astuti, Y. (2021). Fly  Ash Limbah  Pembakaran  Batubara sebagai  Zat  Mineral  Tambahan (Additive) untuk  Perbaikan  Kualitas  dan  Kuat  Tekan Semen. Media  Komunikasi  Teknik  Sipil , 27 (1), 127 –134.