## PENGARUH SERAT TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) PADA MATERIAL BETON RINGAN (CONCRETE FOAM)
Andreas G. Siregar 1 , Bustami Syam 2 , Indra 3 , M. Sabri 4 , Ikswansyah Isranuri 5 , Syahrul Abda 6
Email: andreasgorga@yahoo.co.id
1,2,3,4,5,6 Departemen Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara, Jln.Almamater Kampus USU Medan 20155 Medan Indonesia

## ABSTRAK
Indonesia  merupakan  salah  satu  produsen  kelapa  sawit  terbesar  di  dunia.  Selama  ini  tandan kosong  kelapa  sawit  (TKKS)  yang  merupakan  hasil  dari  pengolahan  kelapa  sawit  hanya digunakan  sebagai  pupuk.  Pada  penelitian  ini  dilakukan  riset  yang  akan  menambah  nilai ekonomis dari tandan kosong kelapa sawit. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan proses  pembuatan  yang  sesuai  dengan  kemampuan  beton,  mendapatkan  komposisi  material yang sesuai dengan kemampuan beton, serta mendapatkan tegangan dan regangan struktur beton ringan yang diperkuat serat TKKS akibat bebat statik. Pengujian yang dilakukan terhadap benda uji  yang  telah  dihasilkan  adalah  pengujian  tarik  belah.  Dari  hasil  penelitian  ini  didapat kesimpulan bahwa perbandingan antara tinggi cetakan dengan volume bahan campuran material beton  ringan  (Concrete  foam)  adalah  1:0,75.  Komposisi  material  dari  beton  ringan  (Concrete foam) yang terbaik adalah komposisi K3: semen 23,7%; pasir 47,4%; air 14,7%; blowing agent 12,9%;  serat  TKKS  1,3%.  Hasil  dari  pengujian  tarik  belah  diperoleh  nilai  tegangan  adalah 275.324,9 Pa,  regangannya adalah 0,11 dan modulus elastisitasnya adalah 2,4 MPa.
Kata kunci: beton ringan, concrete foam, komposit, polymeric foam.

## ABSTRACT
The  drying  process  is  one  of  important  activities  on  agricultural  and  plantation  products  to increase quality by deaden water content partly till limit of microbes can't grow. Therefore, in this final project designed a drying chamber measuring 0.5 m x 0.5 m x 0.7 m using flat plate solar collector sized 2m x 0.5m and used cassava as sample. Design of this drying tool aim to dry cassava from the initial moisture content of ± 60% to >10%. Isolated solar collector with rockwool, sterofoam and wood are used to isolate the solar collector to minimize the heat loss. Medium dryer is hot air which produced through collector which caught the solar radiation and flowed  naturally  to  drying    chamber.  Furthermore  it  will  be  used  to  dry  the  cassava.  The research used experimental method, that is, observe and quantify directly the drying tool. Then it will be processing and evaluate the data. From research was conducted at 8 am until 5 pm in sunny  weather, the  result  show  that the average radiation  heat  which  can be  absorbed  by  the collector is  372.21  watt, the  average  heat loss  is  161.32  watt  and  the  average  efficiency from the solar collector during test is 40.13%.
Keywords: dryer, solar collectors, heat transfer
1

## .   PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  salah  satu  produsen  kelapa  sawit  (crude  palm  oil/CPO)  terbesar  di dunia,  hal  ini  dibuktikan  dengan  data  Ditjen  Perkebunan  Kementerian  Pertanian  (Kementan)  yang menyebutkan  luas  areal  lahan  kelapa  sawit  di  Indonesia  pada  2011  mencapai  8.908.000  hektare, sementara  di  2012  angka  sementara  mencapai  9.271.000  hektare,  padahal  target  renstra  Kementan hanya  8.557.000  hektare.  Itu  berarti,  luas  lahan  sawit  Indonesia  saat  ini  telah  meningkat  dibanding 2011 dan melebihi target Renstra Kementan [1].
Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan sisa produksi dari Pabrik Kelapa Sawit (PKS) yang jumlahnya  sangat  banyak,  yaitu  1,9  juta  ton  berat  kering  atau  setara  dengan  4  juta  ton  berat  basah pertahun.  PT  Perkebunan  Nusantara  II  (PTPN  II)  menghasilkan  limbah  TKKS  sebanyak  1350  ton pertahun  [2].  Pada  umumnya  material  ini  dimanfaatkan  sebagai  pupuk  organik  dilahan  perkebunan dengan  cara  dibakar  atau  dibuang  kembali  kelahan  tersebut  dan  dibiarkan  mengalami  proses fermentasi secara alami [3]..

## 2.   TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Pendahuluan
Beton  adalah  material  yang  sangat  populer  digunakan  didalam  dunia  konstruksi.  Hal  ini dikarenakan sifat beton yang mudah dibentuk dan tidak akan berubah bentuk apabila telah mencapai waktu tertentu. Sampai saat ini beton masih menjadi pilihan utama dalam pembuatan struktur. Beton yang sangat sering ditemukan dipasaran adalah beton yang komposisi materialnya terdiri dari semen, air  dan  agegat  atau  dengan  menambah  zat  aditif.  Beton  yang  ada  dipasaran  lebih  berat  jika dibandingkan  dengan  beton  ringan.  Semakin  berat  beton  tentu  biaya  pengirimannya  akan  semakin besar sehingga harga jual beton akan semakin tinggi.
Massa jenis beton normal : 2,2 𝑘𝑔/𝑚 3 – 2,5 𝑘𝑔/𝑚 3 Massa jenis beton ringan : < 1,9𝑘𝑔/𝑚 3

## 2.2 Beton
Beton adalah suatu komposit dari beberapa bahan batu  – batuan yang direkatkan oleh bahan ikat.  Beton  dibentuk  dari  agregat  campuran  (  halus  dan  kasar  )  dan  ditambah  dengan  pasta  semen. Susunan  beton  secara  umum,  yaitu:  7-15  %  PC,  16-21  %  air,  25-30%  pasir,  dan  31-50%  kerikil. Kekuatan  beton  terletak  pada  perbandingan  jumlah  semen  dan  air,  rasio  perbandingan  air  terhadap semen (W/C ratio) yang semakin kecil akan menambah  kekuatan  (compressive  strength)  beton.
Daya tahan  yang tinggi terhadap api dan  cuaca merupakan bukti dari kelebihan beton. Beton normal diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu beton normal dan beton ringan. Beton normal adalah beton  yang  memiliki  densitas 2,2 𝑘𝑔/𝑚 3 – 2,5 𝑘𝑔/𝑚 3 eton  ringan  adalah  beton  yang  memiliki densitas kurang dari 1,9𝑘𝑔/𝑚 3 . Beton ringan juga terbagi dalam dua jenis, yaitu :
1. Beton Ringan Berpori
Beton ringan berpori adalah beton yang dibuat agar strukturnya terdapat banyak pori. Pori – pori yang timbul adalah akibat dari reaksi hidratasi dimana semen  akan menimbulkan panas (reaksi eksotermal) sehingga menimbulkan gelembung – gelembung gas H 2 O dan CO 2 yang  nantinya  menimbulkan  jejak  pori  dalam  beton  yang  sudah  mengeras.  Semakin  banyak gas yang dihasilkan akan semakin banyak pori yang terbentuk dan beton akan semakin ringan.
2. Beton Ringan Tidak Berpori
Pada  beton  jenis  tidak  memiliki  pori  melainkan  digantikan  dengan  agregat  ringan yang  ditambahkan  pada  saat  pembuatannya.  Agregat  yang  sering  digunakan  adalah  batu apung, serat sintesis dan alami, slag baja, perlite dan lain – lain.

## 2.3 Polimer
Dalam dunia industri konstruksi polimer merupakan bahan yang sangat bermanfaat. Polimer sebagai  bahan  kontruksi  bangunan  dapat  digunakan  baik  berdiri  sendiri,  misalnya  sebagai  perekat, pelapis, cat, dan sebagai glazur maupun bergabung dengan bahan lain membentuk komposit. Polimer adalah  rangkaian  atom  yang  panjang  dan  berulang-ulang  dan  dihasilkan  daripada  sambungan beberapa molekul lain yang dinamakan monomer [10]. Polimer terbagi menjadi beberapa jenis, yaitu :
1. Polimer termoplastik
Polimer  jenis  ini  bila  dipanaskan  berubah  sifat  menjadi  plastik  dan  mudah  mengalir sehingga dapat dibentuk dengan cara dicetak.
2. Polimer termosetting
Polimer termosetting merupakan polimer yang mengeras apabila dipanaskan. Polimer jenis ini  cocok  digunakan  untuk  pelapisan  (coating)  Contoh  dari  jenis  polimer  ini  antara  lain vulcanized rubber, duroplast, melamine, poliester resin, dan epoxy resin. 3. Elastomer
Elastomer berasal dari bentuk elastic (kemampuan suatu material untuk kembali ke bentuk awalnya  apabila  beban  yang  diberikan  padanya  dihilangkan).  Contoh  dari  polimer  ini  adalah natural rubber, polyisoprene, butyl rubber, dan nitrile rubber.

## 2.4 Material Komposit
Material komposit adalah material yang terbuat dari dua bahan atau lebih yang tetap terpisah dan  berbeda  dalam  level  makroskopik  selagi  membentuk  komponen  tunggal  [4].  Secara  umum material komposit tersusun dari dua komponen utama, yaitu matrik (bahan pengikat) dan filler (bahan pengisi).  Filler  adalah  bahan  pengisi  yang  digunakan  dalam  pembuatan  komposit,  biasanya  berupa serat atau serbuk. Matriks biasanya memiliki kerapatan/densitas, kekukuhan dan kekuatan yang lebih rendah  dibandingkan  dengan  serat.  Ada  tiga  faktor  yang  menentukan  sifat-sifat  dari  material komposit, yaitu:
1. Material  pembentuk.  Sifat-sifat  intrinsik  material  pembentuk  memegang  peranan  yang sangat penting terhadap pengaruh sifat kompositnya.
2. Susunan  struktural  komponen.  Dimana  bentuk  serta  orientasi  dan  ukuran  tiap-tiap komponen penyusun struktur dan distribusinya merupakan faktor penting yang memberi kontribusi dalam penampilan komposit secara keseluruhan.
3. Interaksi  antar  komponen.  Karena  komposit  merupakan  campuran  atau  kombinasi komponen-komponen yang berbeda baik dalam hal bahannya maupun bentuknya, maka sifat kombinasi yang diperoleh pasti akan berbeda.

## 2.4.1 Material Concrete foam
Material  komposit concrete  foam terdiri  dari  semen,  pasir,  air, blowing  agent, dan  serat TKKS. Blowing Agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Polyol dan Isocyanate.
1. Semen
Material  semen  adalah  material  yang  mempunyai  sifat-sifat  adhesif  dan  kohesif  yang diperlukan  untuk  mengikat  agregat-agregat  menjadi    suatu  massa  yang  padat  yang  mempunyai kekuatan yang cukup.
2. Air
Air  diperlukan  pada  pembuatan  beton  untuk  memicu  proses  kimiawi  semen,  membasahi agregat  dan  memberikan  kemudahan  dalam  pekerjaan  beton.  Air  digunakan  untuk  membuat  adukan menjadi bubur kental dan juga sebagai bahan untuk menimbulkan reaksi pada bahan lain untuk dapat mengeras. Air yang dapat digunakan dalam proses pencampuran beton adalah sebagai berikut:
a. Air  yang  digunakan  pada  campuran  beton  haruslah  bersih  dan  bebas  dari  bahan  –  bahan yang  merusak  yang  mengandung  oli,  asam,  alkali,  garam,  bahan  organik,  atau  bahan  – bahan lainnya yang merugikan terhadap beton.
b. Air  pencampur  yang  digunakan  pada  beton  prategang  atau  pada  beton  yang  di dalamnya  tertanam  logam  aluminium,  termasuk  air  bebas  yang  terkandung  dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan.
3. Pasir
Pasir  merupakan  jenis  agregat  alam.  Agregat  utamanya  digunakan  untuk  mengisi  bagian terbesar dari beton yang mana mengisi 75 % bagian dari beton.
4. Blowing Agent
Blowing  agent adalah  material  yang  digunakan  untuk  menghasilkan  struktur  berongga  pada komposit  yang  dibentuk.  Jenis blowing  agent yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah polyurethane . Polyurethane adalah  suatu  jenis  polimer  yang  mengandung  jaringan urethane yaitu  - NH-CO-O. Polyurethane dibentuk oleh reaksi senyawa isosianat yang bereaksi dengan senyawa yang memiliki hydrogen aktif seperti diol ( polyol ).
5. Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)
Penguat komposit yang digunakan ialah dari bahan TKKS yang kemudian dibentuk menjadi ukuran  halus  dan  dicampurkan  dalam  matriks.  Ukuran  serat  TKKS  yang  belum  dicacah  adalah  13- 18cm  dan  serat  ini  dihaluskan  lagi  hingga  mencapai  ukuran  0,1-0,8mm.  Bahan-bahan  penyusun TKKS dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Bahan penyusun tandan kosong kelapa sawit
No Bahan-Bahan Kandungan Komposisi (%) 1. Uap air 5.40 2. Protein 3.00 3 Serat 35.00 4. Minyak 3.00 5. Kelarutan air 16.20 6. Kelarutan unsur alkali 1 % 29.30 7. Debu 5.00 8. K 1,71 9. Ca 0,14 10. Mg 0,12 11. P 0,06 12. Mn, Zn, Cu, Fe 1,07 TOTAl 100,00

## 2.5 Densitas
Densitas merupakan ukuran kepadatan  dari suatu material atau sering  didefenisikan sebagai perbandingan  antara  massa  (m)  dengan  volume  (v).  Untuk  pengukuran  densitas  dan  penyerapan  air beton  digunakan  metode    Archhimedeas.  Untuk  pengukuran  densitas  beton  digunakan  metode Archimedes.  Rumus  untuk  menghitung  besarnya  densitas  adalah  sebagai  berikut:  ρ=m/V atau m=ρxV atau V=m/ρ Keterangan : ρ = Massa jenis zat (kg/m 3 atau g/cm 3 ) m = Massa benda (kg atau g) V = Volume benda (m 3 atau cm 3 )

## 2.6 Teori Elastisitas
Elastisitas  adalah  pokok  bahasan yang sangat  menarik dan bagus yang berhubungan dengan stress, strain dan distribusi perpindahan pada sebuah benda padat yang elastis yang disebabkan oleh gaya luar.
1. Tegangan
Tegangan  adalah  besarnya  gaya-gaya  yang  diterima  per  satuan  luas  permukaan  dari  suatu benda.
𝜎 = 𝐹 𝐴 Dimana: σ = tegangan normal rata-rata pada sembarang titik di luas permukaan (Pa)
F = resultan gaya normal (N) A = Luas Permukaan (m 2 )
Pada  penelitian  ini  pengujian  yang  dilakukan  adalah  pengujian  tarik  tidak  langsung  atau Brazillian test . Tegangan tarik tidak langsung dihitung dengan persamaan sebagai berikut : 𝜎 = 2𝐹 𝜋ℓ𝐷 Dimana: σ = Kuat tarik beton (MPa) F= Gaya (N) ℓ = Panjang benda uji (m) D= Diameter benda uji (m)
2. Regangan
Regangan  normal  adalah  pemanjangan  atau  penyusutan  dari  sebuah  bagian  garis  per  satuan panjang.
𝜀 = ∆𝑠 ′ −∆𝑠 ∆𝑠 Dimana : ε = Regangan Normal Δs’-Δs = Perubahan panjang (m) Δs = Panjang mula-mula (m)
3. Hukum Hooke
Hubungan linear antara tegangan dan regangan umumnya disebut juga sebagai hukum Hooke. Besarnya  regangan  yang  terdapat  pada  suatu  bidang  segiempat  yang  mendapatkan  tegangan normal 𝜎 𝑥 yang terdistribusikan secara merata pada kedua ujungnya seperti pada pengujian tarik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan.
𝜀 𝑥 = 𝜎 𝑥 𝐸 Dimana: E = Modulus Elastisitas (Pa) 𝜎 𝑥 = Tegangan normal (Pa) 𝜀 𝑥 = Regangan

## 3.   METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1 Metode Pembuatan Spesimen
3.1.1 Persiapan Alat dan Bahan
Alat  dan  bahan  yang  digunakan  mulai  dari  proses  pembuatan  serat  sampai  pada  proses pembuatan spesimen ujI adalah sebagai berikut.
3.1.1.1 Peralatan
Peralatan yang digunakan selama proses pembuatan spesimen adalah sebagai berikut:
1. Gunting
Gunting digunakan untuk memperkecil ukuran serat TKKS.
2. Ayakan
Ayakan  digunakan  untuk  menyaring  pasir  dan  serat  TKKS.  Pasir  dan  serat  TKKS  yang digunakan adalah yang telah melewati tahap pengayakan.
3. Ember plastik
Ember  plastik  berfungsi  sebagai  wadah  perendaman  TKKS  pada  saat  mengilangkan  asam lemak dengan menggunakan air dan NaOH.
4. Cetakan
Cetakan  terbuat  dari  besi  carbon.  Cetakan  yang  dibuat  berbentuk  silinder  dengan  ukuran diameter 53 mm dan tinggi 150 mm.
5. Timbangan
Timbangan  berfungsi  untuk  mengukur  berat  bahan  penyusun  yang  akan  digunakan  sebagai campuran  pembuat  beton  ringan  dan  perubahan  berat  dari  spesimen  uji  beton  ringan  selama  28 hari.
6. Sendok Plastik
Sendok plastik berfungsi sebagai pengaduk bahan campuran dari beton ringan. Sendok plastik dipilih  untuk  sekali  pemakaian  saja  untuk  mempercepat  proses  pengerjaan  tanpa  perlu  harus dibersihkan.
7. Sekop
Sekop berfungsi untuk mengeruk pasir.
8. Gelas ukur
Gelas ukur berfungsi untuk menghitung volume dari spesimen uji beton ringan.
9. Gelas Plastik
Gelas  plastik  berfungsi  untuk  wadah  bahan  –  bahan  campuran  yang  akan  ditimbang  dan wadah pencampuran seluruh bahan – bahan campuran dari pembuatan beton ringan.
10. Oli
Oli  berfungsi  sebagai  bahan  pelapis  antara  cetakan  dengan  campuran  dari  bahan  –  bahan pembuatan  beton  ringan  dimana  juga  untuk  mempermudah  mengeluarkan  spesimen  uji  beton ringan dari cetakan.
11. Mesin Penghalus Serat
Mesin penghalus serat digunakan untuk menghaluskan serat TKKS menjadi berukuran 0,1  – 0,8 mm.
12. Alat Pengering
Alat  Pengering  berfungsi  untuk  pengering  dari  serat  TKKS  yang  sudah  direndam  dan spesimen uji beton ringan.
13. Sarung Tangan Karet Sarung tangan plastik berfungsi sebagai pelindung tangan.
3.1.1.2 Bahan
Bahan  –  bahan  yang  digunakan  dalam  pembuatan  spesimen  beton  ringan  (concrete  foam) adalah sebagai berikut:
1. Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit
Serat tandan kosong kelapa sawit berfungsi sebagai penguat matriks komposit concrete foam diperoleh  dari  hasil  pengolahan  tandan  kosong  kelapa  sawit  yang  diolah  menjadi  serat  berdasarkan proses – proses tertentu.
2. Semen
Semen  adalah  material  bangunan  yang  tidak  tergantikan  penggunaannya  dalam  dunia konstruksi. Semen yang umumnya digunakan adalah semen portland. Material semen adalah material yang mempunyai sifat-sifat adhesif dan kohesif  yang  diperlukan  untuk  mengikat  agregat-agregat menjadi  suatu  massa yang  padat  yang  mempunyai  kekuatan  yang  cukup.
3. Air
Air  adalah  bahan  yang  sangat  penting  dan  sangat  murah  dari  seluruh  bahan  campuran pembuatan beton. Air berfungsi sebagai matriks pengikat antara semen dan agregat.
4. Pasir
Pasir  merupakan  jenis  agregat  alam.  Agregat  utamanya  digunakan  untuk  mengisi  bagian terbesar dari beton yang mana mengisi 75 % bagian dari beton.
5. NaOH
NaOH berfungsi untuk menghilangkan asam lemak yang terikat pada TKKS sebelum diproses menjadi serat.
6. Polyurethane
Polyurethane berfungsi  sebagai  bahan  penghasil  foam  atau  sering  disebut  juga  sebagai blowing agent. Polyurethane adalah campuran dari dua larutan polyol dan isocyanate.

## 3.3 Proses Pembuatan Serat TKKS
Proses pembuatan serat TKKS dikerjakan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Pembersihan  TKKS  dengan  menggunakan  air  bersih  untuk  menghilangkan  kotoran  besar yang menempel, seperti pasir, tanah, dll,
2. TKKS  direndam  dalam  air  dan  larutan  NaOH  1M  1%  dengan  perbandingan  selama  lebih kurang 1 hari untuk mengikat lemak yang masih tersisa pada permukaannya.
3. TKKS  dikeringkan  dengan  menggunkan  sebuah  alat  pengering.  Tujuan  proses  ini  ialah untuk  menurunkan  kadar  air  yang  terkandung  sehingga  kondisi TKKS  cukup  kering  untuk diolah menjadi serat.
4. TKKS  dicacah menggunakan gunting serat  sehingga menjadi  serat yang berukuran  1 cm – 5 cm.
5. Selanjutnya serat hasil pencacahan TKKS tersebut dihaluskan dengan menggunakan mesin penggiling hingga menjadi serat halus dengan ukuran berkisar 0,1 mm s.d. 0,8  mm.

## 3.4 Metode Pembuatan Concrete Foam
Pada  penelitian  metode  yang  dipakai  untuk  pembuatan  spesimen  adalah  dengan  dituang. Spesimen yang akan dibuat dalam bentuk silinder seperti pada Gambar 3.15.
Gambar 3.15 Spesimen silinder
Spesifikasi  dari  spesimen  yang  akan  dibuat  oleh  peneliti  adalah  memiliki  tinggi  75  mm  dan diameternya 53 mm. Adapun proses pembuatan spesimen dijelaskan sebagai berikut:
1. Semua alat dan bahan dipersiapkan
2. Semua bahan ditimbang menurut takarannya masing – masing. Perbandingan komposisi yang digunakan  untuk  bahan  mortarnya  sendiri  adalah  1  :  2  :  0,5.  Banyaknya  material  yang digunakan dari tiap komposisi dapat dilihat pada tabel 3.4 di bawah ini.
Tabel 3.4 Komposisi material beton ringan yang diperkuat serat TKKS
No.  Semen (gr)  Pasir (gr)  Air (gr)  Polyol (gr)  Isocyanate (gr)  Serat TKKS (gr)
1. 129 258 100 40 30 17 2. 129 258 80 40 30 10 3. 129 258 80 30 40 7
3. Permukaan dalam cetakan diolesi dengan oli. Hal ini bertujuan agar mempermudah pada saat pembongkaran.
4. Pasir dan semen terlebih dahulu dicampur hingga merata.
5. Pasir dan semen kemudian dicampurkan dengan air hingga seluruh bagian tercampur dengan air.
6. Setelah  pasta  tercampur  (Pasir,  semen,  dan  air)  merata,  maka  dicampurkan  dengan  serat TKKS.
7. Kemudian polyol dicampurkan.
8. Kemudian Isocyanate dicampurkan.  Campuran  tersebut  diaduk  selama  ±  10  detik  hingga terjadi perubahan suhu.
9. Pasta dapat dituangkan pada cetakan.
10. Cetakan  yang  sudah  berisi  campuran  dari  bahan  –  bahan  tersebut  dibiarkan  selama  24  jam. Kemudian cetakan dibongkar.
11. Spesimen uji yang telah jadi dikeringkan selama 28 hari dan ditimbang perubahan massa yang terjadi setiap harinya.

## 3.5 Prosedur Pengujian Tarik Belah
Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan  alat  uji  uji  servo  pulser  yang  terdapat  di Laboratorium  Impak  dan  Keretakan  Magister  Teknik  Mesin-USU.  Berikut  ini  akan  dijelaskan prosedur pengujian tarik belah dengan menggunakan alat uji servo pulser.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1.1 Pembuatan Material Komposit Concrete foam
Pembuatan  material  komposit concrete  foam dilakukan  dengan  metode  penuangan  secara langsung  dengan  cetakan  I  yang  berukuran  diameter  26  mm  dan  panjang  10  mm.  Pada  cetakan  I material  yang  dihasilkan  tidak  maksimal  akibat  dari  pengaruh  proses  penggelembungan polymeric foam yang tidak efektif sehingga campuran matriks dan serat melimpah dan keluar dari cetakan, yang mengakibatkan  munculnya  kekosongan  yang  sangat  besar  di  dalam  material.  Seperti  terlihat  pada Gambar  4.1  di  bawah  ini.  Cetakan  I  menggunakan  2  jenis  yaitu  cetakan  I  dengan  menggunakan penutup dan tanpa penutup.
Gambar 4.1 benda uji dengan cetakan I
Pada cetakan II dibuat dengan ukuran diameter 53 mm dan panjang 150 mm dengan asumsi pada  saat  mencetak  volume  isi  cetakan  yang  ideal  adalah  ¾  dari  ketinggian  cetakan,  hal  ini  untuk memudahkan  terjadinya  pengembangan  atau  penggelembungan  gas-gas.  Setelah  terjadi penggelembungan  gas,  material  uji  akan  mengeras.  Proses  pengerasan  yang  terjadi  dengan menggunakan  alat  pengering  yang  dibuat  dari  10  buah  lampu  pijar  80  W.  Pada  dinding  cetakan dilapisi dengan wax yang bertujuan untuk mempermudah saat melepaskan benda dari cetakan.

## 4.1.2 Komposisi Material
Nilai  perbandingan  material  penyusun  komposisi concrete  foam yang  digunakan  pada penelitian  ini  dapat  dilihat  pada  tabel  4.1.  Pada  penelitian  ini  persentase blowing  agent yang digunakan berkisar antara 12,1% - 13,0%.
Tabel 4.1 Komposisi Material
Komposisi Semen (%) Pasir (%) Air (%) Blowing Agent (%) Serat (%) K1 22,5 44,9 17,4 12,2 3 K2 23,6 47,2 14,6 12,8 1,8 K3 23,7 47,4 14,7 12,9 1,3
Pada tabel 4.2 dapat dilihat besarnya massa jenis (ρ) dari ketiga komposisi yang telah dibuat. Dari  hasil  penghitungan  massa  jenis  dapat  dilihat  bahwa  benda  uji  K1  memiliki  massa  jenis  paling rendah. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan serat TKKS pada komposisi akan menurunkan nilai massa jenis material concrete foam tersebut.

## Tabel 4.2 Massa jenis (ρ) tiap komposisi
No. Komposisi Massa (kg) Volume (m 3 ) Massa Jenis (kg/m 3 ) 1. K1 36 × 10 −3 35 × 10 −6 1029 2. K2 66 × 10 −3 5 × 10 −5 1320 3. K3 47 × 10 −3 3 × 10 −5 1567

## 4.4  Pengujian Tarik Belah
Pengujian  yang  dilakukan  hanya  sekali  untuk  setiap  komposisi.  Pengujian  yang  dilakukan setelah  benda  uji  berumur  28  hari . Hasil  dari  pengujian  yang  telah  dilakukan  dapat  dilihat  sebagai berikut.
Pada  grafik  pengujian  Gambar  4.2  di  bawah  ini  menunjukkan  bahwa  material  komposit concrete  foam dengan  komposisi  satu  mampu  menahan  tegangan  maksimum  hingga  21.215,08  Pa. Besarnya nilai modulus elastisitasnya sendiri sebesar 973,89 Pa yang diperoleh dengan menggunakan persamaan (2.6). Nilai regangan yang diperoleh dengan menggunakan persamaan (2.3) adalah 21,78.

## Gambar 4.2 Grafik tegangan terhadap regangan K1
Untuk  pengujian  tarik  belah  pada  material  komposit  yang  menggunakan  komposisi  dua adalah  seperti  pada  Gambar  4.3.  Pada  Gambar  4.3  di  bawah  terlihat  jelas  bahwa  material  komposit concrete foam dengan  komposisi  empat  mampu  menahan tegangan  maksimumnya  adalah 153.028,1 Pa. Nilai modulus elastisitasnya adalah sebesar 1,7 MPa dan regangan sebesar 0,08.
Gambar 4.3 Grafik tegangan terhadap regangan K2
Untuk  hasil  pengujian  tarik  belah  pada  material  komposit concrete  foam dengan  komposisi tiga dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Grafik tegangan terhadap regangan K3
0 5000 10000 15000 20000 25000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Teg angan (M P a) Regangan 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 0 0,05 0,1 0,15 Teg angan (M P a) Regangan 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 0 0,05 0,1 0,15 Teg angan (P a) Regangan
Dari  Gambar  4.4  dapat  dilihat  bahwa  material  komposit concrete  foam dengan  komposisi  3 mampu  menahan  tegangan  maksimum  sebesar  275.324,9  Pa.  Nilai  regangan  dari  benda  uji  dengan komposisi 4 adalah 0,11 dan modulus elastisitasnya sebesar 2,4 MPa seperti terlihat pada Gambar 4.4.
Dari  data  hasil  pengujian  uji  tarik  belah  yang  telah  dilakukan  dengan  tiga  komposisi  yang disebutkan  di  atas  maka  dapat  kita  lihat  perbandingan  dari  tiap  komposisinya.  Grafik  yang menunjukkan  perbandingan  kekuatan  dari  ketiga  komposisi  dapat  dilihat  pada  Gambar  4.5.  Pada grafik Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa benda uji dengan komposisi K3 memiliki kekuatan yang paling besar.
Gambar 4.5 Grafik perbandingan tegangan terhadap regangan seluruh komposisi .
Tabel 4.3 Tabel hasil pengujian tarik belah No Komposisi Regangan Tegangan (Pa) Modulus Elastisitas (Pa) 1. K3 0,11 275.324,9 2,4 × 10 6 2. K2 0,08 153.028,1 1,7 × 10 6 3. K1 21,78 21.215,08 973,89

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1  Kesimpulan
Dari hasil dan analisa penelitian yang telah dilakukan dan dilaporkan, maka kesimpulan dari hasil penelitian ini adalah
1. Proses pembuatan
Pembuatan  material  komposit concrete  matrix  foam berhasil  dilakukan  dengan  baik  dengan cetakan  yang  memiliki  perbandingan  antara  tinggi  cetakan  dengan  volume  bahan  campuran material komposit adalah 1:0,75.
2. Komposisi
Dari  penelitian  yang  telah  dikakukan  diperoleh  bahwa  benda  uji  dengan  komposisi  K1 memiliki massa jenis terendah dibandingkan dengan benda uji dengan komposisi K2 dan K3, yaitu  sebesar  1029  kg/m 3 .  Benda  uji  dengan  komposisi  K1  menggunakan  campuran  serat sebanyak  17  gr  yang  menunjukkan  bahwa  penambahan  serat  TKKS  pada  komposisi campuran beton ringan akan menurunkan massa jenisnya.
3. Nilai tegangan dan regangan
Hasil  dari  pengujian  diperoleh  bahwa  benda  uji  dengan  komposisi  K3  memiliki  besar tegangan tertinggi, yaitu 0,27 MPa.
0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 0 0,05 0,1 0,15 Teg angan (P a) Regangan K1 K2 K3

## 5.2  Saran
1. Dari  hasil  eksperimental  bahwa  pada  proses  pembuatan  material  komposit concrete  foam , pengadukan  sebaiknya  dilakukan  dengan  menggunakan  mixer.  Hal  ini  akan  menambah homogen  hasil pengadukan.  Dengan  demikian  hasil  akan  lebih  baik  dari proses pengadukan secara manual.
2. Ruang lingkup pada penelitian ini masih bisa dikembangkan dengan menggunakan pengujian pada beton berbentuk kubus dengan persentase serat yang lebih bervariasi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Goggle, (online), Luas  Lahan  Kelapa  Sawit  Indonesia  9,27  Juta  Hektar”, http://duniaindustri.com/berita-agroindustri-indonesia/1214-luas-lahan-sawit-indonesia-927- juta-hektare.html , jam 9:35 wib.
[2] .   Muftil Badri M, Respon Polymeric Foam Yang Diperkuat Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)  Akibat  Beban  Tekan  Statik  dan  Impak  (Simulasi  Numerik). Skripsi.  Universitas Sumatera Utara, 2011.
[3] . Subianto ,  Bambang,  dkk.,  Utilization  of  Fruit  Bunch  Waste  from  Oil  and  Palm  Industry  for Paerticleboard Using Phenol Formaldehyde Adhesive, Warta PPKS: 1-4
[4]  Sperling,  L.H.  1986. Introduction  to  Physical  Polymer  Science .  John  Wiley  &  Sons,  Inc.  New York.