Kajian Sifat Mekanik Geopolimer dengan Penguat Serat Karbon untuk Aplikasi Pipa
Muh Thohirin (1)* Wisnaningsih (2)
(1) Universitas Sang Bumi Ruwa Jurai
(2) Universitas Sang Bumi Ruwa Jurai
* muhtohirin21@gmail.com

## Abstrak.
Geopolimer  merupakan  material  dari  alam,  contohnya  adalah  sekam  padi  dan fly  ash.  Fly  ash adalah  salah  satu material  yang  sering  diteliti  sebagai  material  dasar,  supaya  bermanfaat  untuk  industri  khususnya  dan  untuk masyarakat  umumnya.  Pemanfaatan  fly  ash  juga  dapat  mengurangi  limbah  atau  polusi  udara.  Beberapa  penelitian pada  geopolimer  menunjukkan  hasil  yang  cukup  baik.  Peningkatan  nilai  kekuatan  lentur  pada  serat  buatan  lebih besar  dibandingkan  serat  alam,  sehingga  memunculkan  ketertarikan  untuk  mengkaji  lebih  lanjut  terhadap geopolimer dengan serat buatan lainnya yaitu serat karbon.
Penelitian  ini  menggunakan  metode  Taguchi  untuk  memudahkan  dalam  menentukan  campuran  materialnya  dan mudah  dalam  mengamati  hasilnya.  Penelitan  ini  menggunakan  5  faktor  dengan  desain  campuran  yaitu  dengan  4 level 3 faktor dan 2 level 2 faktor, sehingga didapatkan 16 eksperimen yang akan di buat. Material yang digunakan pada  penelitian  ini  adalah  Kaolin,  Serat  karbon,  Serbuk  karbon,  Sodium  silikat  (Na 2 SiO 3 ),  Sodium  hidroksida (NaOH) dan Aquades (H 2 O). Pengujian mekanik dilakukan di Laboratorium Material Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa serat karbon tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap sifat mekanik. Pengaruh serat terhadap sifat mekanik berada pada ranking ke 4 dari 5. Pengaruh tertinggi faktor serat karbon ada pada  level  2  dengan  panjang  serat  5  mm.  Faktor  yang  paling  berpengaruh  terhadap  sifat  mekanik  adalah  faktor aktivator  dengan  nilai  uji  8,52.  Sedangkan  faktor  yang  paling  tidak  berpengaruh  terhadap  sifat  mekanik  adalah faktor serbuk karbon.
Kata kunci : Geopolimer, serat karbon, Fly ash

## Abstract.
Geopolymers are materials from nature, for example, rice husks and fly ash. Fly ash is one of the materials that is often  researched  as  a  basic  material,  so  that  it  is  useful  for  industry  in  particular  and  for  society  in  general. Utilization  of  fly  ash  can  also  reduce  waste  or  air  pollution.  Several  studies  on  geopolymers  have  shown  good results. The increase in the value of the flexural strength of synthetic fibers is greater than that of natural fibers, so that it raises interest in further study of geopolymers with other synthetic fibers, namely carbon fibers.
his  study  uses  the  Taguchi  method  to  make  it  easier  to  determine  the  material  mixture  and  to  easily  observe  the results. This research uses 5 factors of mixed design, namely 4 levels 3 factors and 2 levels 2 factors, and obtained 16 experiments to be made. The materials used in this study were Kaolin, Carbon Fiber, Carbon Powder, Sodium Silicate  (Na2SiO3),  Sodium  Hydroxide  (NaOH)  and  Aquades  (H2O).  Mechanical  testing  was  carried  out  at  the Engineering Materials Laboratory, Mechanical Engineering Department, University of Lampung.
The results showed that carbon fiber did not have a significant effect on mechanical properties. The effect of fiber on mechanical properties is ranked 4th out of 5. The highest effect of carbon fiber factor is at level 2 with a fiber length of 5 mm. The factor that most influences the mechanical properties is the activator factor with a test value of 8.52. While the factor that has the least effect on mechanical properties is the carbon powder factor.
Keywords: Geopolimer, carbon fibre, Fly ash .

## I. PENDAHULUAN
Teknologi geopolimer pertama dikemukakan pada tahun 1978 oleh Prof. Davidovits.  Putra  dkk.  (2014)  meneliti suatu  material  limbah  industri  yang mengandung  unsur  utama  Alumina  (Al) dan  Silica  (Si)  yang  disebut  geopolimer dengan  bahan  utama fly  ash sebagai pengganti  bahan  bangunan Ordinary Portland  Cement (OPC).  Geopolimer terdiri  dari  bahan  utama  limbah  industri fly  ash yang  kaya  dengan  unsur  alumina (Al)  dan  silika  (Si).  Unsur-unsur  ini dalam  jumlah  cukup  akan  bersenyawa menjadi  komponen  solid  diantaranya menjadi  Kristal  Al 2 SiO 3 ,  jika  diaktivasi dengan  sodium  silikat  (Na 2 SiO 3 )  dan NaOH.
Penelitian geopolimer yang
menggunakan  serat  kaca  yang  berasal dari limbah produksi pisau turbin angin sebagai  penguat  dalam  produksi polimer  anorganik  atau  disebut  juga geopolimer. Kandungan  serat  kaca  dan panjang berpengaruh pada struktur mikro polimer  anorganik,  densitas, kekuatan tekan  dan  tarik. Hasil  penelitian  mereka menunjukkan  bahwa  penggunaan  serat pendek dan didistribusikan acak meningkatkan kekuatan tekan geopolimer mencapai 162% dan kekuatan tarik mencapai  77%,  ini  menunjukkan  bahwa sifat  geopolimer  yang  rapuh  dapat diperbaiki  dengan  kandungan  serat  kaca. Mozgawa dan Deja, (2009).
Zhanga  dkk  (2016)  meneliti  silinder beton  dengan  1,  2  dan  3  lapisan  serat karbon dan geopolimer digunakan sebagai  perekat,  diuji  dalam  kompresi aksial  pada  suhu  ruang  dan  suhu  tinggi mencapai  300 0 C,  untuk  menyelidiki  efek penguatan serat karbon. Penelitian mereka  menunjkkan  bahwa  perlakuan suhu  300 0 C  berpengaruh  besar  terhadap kekuatan  tekan  yang  mencapai  hingga 106,4%.
Suryanto,  dkk  (2017)  melakukan
penelitian
sifat mekanik
mortar
geopolimer  dengan  metakaolin  sebagai bahan dasar. Hasil penelitian menunjukkan  bahwa  kekuatan  spesimen berserat  adalah  67,29 MPa  pada  56  hari tanpa pengeringan uap.
Dertiny (2017) Menggunakan fly ash yang  diaktivasi  dengan  natrium  silica (Na2Sio3) dan natrium hidrosida (NaOH) dengan rasio 0,43. Rasio activator dengan fly  ash sebesar  0,67  dan  ditambahkan penguat  berupa  serat  kaca  0%,  20%  dan 30%.  Penelitian  tersebut  mendapatkan nilai terbaik pada spesimen yang memiliki komposisi serat 30%. Kuat atau tidaknya  spesimen  tersebut  dipengaruhi oleh  serat  dan  daya  ikat  serat  kaca  pada material  serta  pendistribusian  serat  yang tidak merata.
Rohem,  dkk  (2016)  Industri  minyak banyak meneliti tentang material komposit supaya dapat digunakan sebagai  perbaikan  dan  memperkuat struktur  pipa  yang  rusak.  sehingga  akan menghemat  waktu  yang  terbuang  untuk perbaikan pipa dan mengurangi anggaran operasional.  Beberapa  penelitian  pada geopolimer  menunjukkan  hasil  yang cukup  baik.  Peningkatan  nilai  kekuatan lentur  pada  serat  buatan  lebih  besar dibandingkan natural, sehingga memunculkan ketertarikan untuk
mengkaji lebih lanjut terhadap geopolimer  dengan  serat  buatan  lainnya yaitu serat karbon.
Tujuan  dari  diadakannya  penelitian ini  adalah  untuk  mengkaji  sifat  mekanik komposit  geopolimer.  Adapun  Manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mendapatkan komposisi material yang baik pada komposit geopolimer.
2. Mengurangi limbah geopolimer sehingga  mengurangi  pencemaran lingkungan yang tidak sehat.

## II. KAJIAN TEORI
Sistem Perpipaan
Sistem  perpipaan  adalah  sistem pendistribusian  suatu  fluida  yang  dapat berupa  air,  gas,  minyak  ataupun  uap. Pada  dasarnya  sistem  perpipaan  dibagi menjadi 2 yaitu pipa dan tabung. Tabel 1 standar  sistem  perpipaan  oleh  ASME yang menunjukkan kode dan standar pipa sesuai  fungsinya  (Stewart,  2016;  Barker, 2018; dan Escoe, 2006).

## Tabel 1. Kode dan standar perpipaan ASME
(Nayyar, 2000)
Kode dan Standard Kegunaan ASME B31.1 Power Piping ASME B31.2 Fuel Gas Piping ASME B31.3 Process Piping ASME B31.4 Liquid Transportation Systems for Hydrocarbons, Liquid Petroleum Gas, Anhydrous Ammonia, and Alcohol ASME B31.5 Refrigeration Piping ASME B31.8 Gas  Transmission  and Distribution Piping Systems ASME B31.9 Building Services Piping ASME B31.11 Slurry Transportation Piping Systems ASME B31.12 Hydrogen Piping and Pipelines ASME B31.E Seismic Design and Retrofit of Above Ground Piping System

## Pengertian Geopolimer
Pada  tahun  1978,  seorang  ilmuwan dan  insinyur  berkebangsaan  Perancis Prof.  Joseph  Davidovits  pertama  kali menggunakan geopolimer
dengan
mencampurkan alumina-silika bubuk dengan  larutan  alkali.  Awalnya  material ini  dikembangkan  seagai  material  tahan api  sebagai  alternatif  pengganti  polimer thermoset organik. Secara umum geopolimer  didefinisikan  sebagai  bahan aluminosilikat  padat  dan  stabil  yang dibentuk  oleh  alkali  hidroksida  atau aktivasi  alkali  silikat  dari prekursor  yang
biasanya  berbentuk  bubuk  padat  (Provis, 2009). Geopolimer juga sering didefinisikan  sebagai  bentuk  anorganik alumina-silika dari  material  yang  dapat diperoleh  dari  alam  atau  limbah  dari industri.  Bahan  yang  dapat  digunakan untuk membuat geopolimer dapat diperoleh  dari  abu  terbang  ( fly  ash), abu sekam  dari tumbuhan  dan abu dari alam. (Putra, 2014).

## Pengujian pada Pipa Geopolimer

## Uji Bending
Uji bending adalah pengujian kekuatan  lentur  pada  suatu  benda  yang bertujuan untuk mendapatkan data kekuatan  lentur  dari  benda,  data  yang diperoleh  dari  data  terkecil  hingga terbesar.  Pengujian bending ada  2 pengujian  yaitu  uji bending three-point Gambar  1 dan bending four-point Gambar 2 uji bending biasanya dilakukan  pada  benda  yang  benrbentuk manjang, balok, pipa, lembaran memanjang dan lain-lain
Gambar 1. Three-point test
Gambar 2. Four-point test
Proses pengujian bending three-point dan four-point menggunakan pada umumnya  menggunakan  tekanan  dengan ujung  yang  berbentung  menonjol  dan halus sehingga dapat mengenai pada titik yang ditentukan dari benda yang akan uji. Pada bagian penopang umumnya
berbentuk  pipa  bulat  atau  setengah lingkaran  yang  halus,  besarnya  tekanan yang  dibarikan  dibagi  oleh  luas  benda yang  diuji.  Saat  melakuan  uji  pada spesimen, pada bagian atas akan mengalami  tekanan  dan  pada  bagian bawah akan mengalami penaikan.
Besarnya tekanan yang diberikan
mengalahkan  besarnya  tarikan  sehingga spesimen  akan  mengalami  melengkung atau patah.
Untuk  mengetahui  ketahanan  lentur dan modulus pada spesimen dilakukan uji bending three point. Uji bending menggunakan  standar  ASTM  C1161-13 dengan rumus : Kekuatan lentur
Dimana : S = Tegangan lentur P = Beban L = Panjang spesimen b = Lebar spesimen d = Tebal spesimen
Sedangkan  untuk  mencari  nilai flexural modulus digunakan rumus sebagai berikut:
MOE = (PL 3 ) / (4 Δ bh 3 )
Dimana: MOE = Flexural modulus elastisitas
(MPa)
P = Beban (N) L = Panjang spesimen pada titik support (mm)
= Defleksi (mm)
b = Lebar spesimen (mm)
h
= Tebal spesimen (mm)
Gamabr 3. Spesimen saat diuji bending

## Metode Taguchi
Metode  Taguchi  merupakan off-line quality control artinya pengendalian kualitas  yang  preventif,  sebagai  desain produk atau proses sebelum  sampai pada produksi di tingkat shop floor . Off- line quality  control dilakukan  dilakukan pada  saat awal  dalam life  cycle product yaitu  perbaikan  pada  awal  untuk menghasilkan  produk (to  get  right  first time) . Pada analisis dilakukan
pengumpulan  data  dan  pengolahan  data yaitu meliputi pengumpulan data, pengaturan data, perhitungan serta penyajian data dalam suatu lay out tertentu  yang  sesuai  dengan  desain yang  dipilih  untuk  suatu  percobaan  yang dipilih.  Selain  itu  dilakukan  perhitungan dan  penyajian  data  dengan  statistik analisis  variansi,  tes  hipotesa  dan penerapan  rumus-rumus  empiris  pada data  hasil  percobaan.  Interpretasi  hasil merupakan  langkah  yang  dilakukan setelah  percobaan  dan  analisis  telah dilakukan.  Interpretasi  yang  dilakukan antara lain dengan menghitung persentase kontribusi dan perhitungan selang kepercayaan faktor untuk kondisi perlakuan saat percobaan.
Tabel 2. Variabel kontrol dan Variabel respon BM Panjang serat karbon Aktivator Berat serbuk karbon Berat serat karbon Flexural strength flexural modulus A(%) B (mm) C (%) D (gram) E (gram)
Keterangan: BM: Best Material ( Fly Ash 48%+ Kaolin 48% + CaO 4%)

## III.  METODE PENELITIAN
Pengujian  mekanik  dilakukan  di Laboratorium  Material  Teknik  Jurusan Teknik  Mesin  Universitas  Lampung. Penelitian  ini  menggunakan  metode Taguchi  untuk  memudahkan  dalam menentukan  campuran  materialnya  dan mudah dalam mengamati hasilnya. Penelitan  ini  menggunakan  5  faktor dengan  desain  campuran  yaitu  dengan  4 level  3  faktor  dan  2  level  2  faktor, sehingga didapatkan 16 eksperimen  yang akan  di  buat.  Material  yang  digunakan pada  penelitian  ini  adalah  Kaolin,  Serat karbon,  Serbuk  karbon,  Sodium  silikat (Na 2 SiO 3 ),  Sodium  hidroksida  (NaOH) dan Aquades (H 2 O).
Pada  pelaksanaan  penelitian,  yang
harus disiapkan yaitu menentukan variabel  kontrol  dan  variabel  respon.
Untuk  mengkontrol  jumlah  material  dan material-material
apa saja yang
digunakan pada proses pembuatan spesimen  dibutuhkan  variabel  kontrol. Adapun  variabel  kontrol  dapat  dilihat pada Tabel  1. Setiap  spesimen  yang memiliki  komposisi  material  dengan jumlah berbeda maka  akan menunjukkan hasil  berbeda  pula.  Untuk  mengetahui perbedaan  hasil  uji  digunakan  variabel respon  seperti  pada Tabel  1. Variabel kontrol  dengan  variabel  respon  akan menunjukkan  komposisi  dan  spesimen yang terbaik dari penelitian ini.
Selanjutnya dilakukan persiapan pembuatan  spesimen,  mempersiapkan activator,  material,cetakan  specimen  dan serat  karbon,    kemudian  pencetakan specimen,  serta  melakukan  uji  bending pada specimen.
Tahapan penelitian yang akan dilakukan  adalah  berdasarkan  diagram alir berikut ini :
Gambar 4 . Diagram alir penelitian

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Data Pengujian
Pada penelitian ini dilakukan pengujian  mekanik  dan  sifat  material dengan  5  faktor  serta  34  dan  22  seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.
Pengujian  ini  dilakukan  dengan memvariasikan material BM 25 %, 50%, 75 %, dan 100 %, panjang serat karbon 2 mm, 5 mm, 8 mm, dan 11 mm, aktivator 70  %,  75  %,  80  %,  dan  85  %,  serta serbuk  karbon  10  %  dan  15  %,  serat karbon 15 gram dan 20 gram, dengan 16 eksperimen  setiap  eksperimen  dibuat
Studi pustaka Persiapan bahan geopolimer Persiapan serat karbon Pencampuran bahan geopolimer
Pembuatan cetakan
Pembuatan komposit geopolimer dengan perbandingan
Pencetakan komposit geopolimer Pembentukan geometri spesimen Pengujian Analisis data Kesimpulan Selesai Mulai
sebanyak  3  spesimen,  perlakuan  suhu semua sepesimen sama, yaitu 30 0 sampai
35 0 dengan  waktu  selama  28  hari.
Tabel. 3 . Material dengan 5 faktor serta 3 4 dan 2 2
Kode Faktor Satuan Level 1 2 3 4 A BM % 25 50 75 100 B Panjang Serat Karbon mm 2 5 8 11 C Aktivator % 70 75 80 85 D Berat Serbuk Karbon % 10 15 - - E Berat Serat Karbon gram 15 20 - -

## Hasil Pengujian
Adapun data hasil pengujian mekanik dianalisis menggunakan Metode
Taguchi  pada software MINITAB  versi 14.
Tabel. 4. Hasil rata-rata uji bending.
BM Panjang serat karbon Aktivator Berat serbuk karbon Berat serat karbon Tekanan Rata- rata 25 2 70 10 15 65 25 5 75 10 15
115
25 8
80 15 20
124 25 11 85 15 20 119 50 2 75 15 20
77 50 5 70 15 20
35 50 8 85 10 15 73 50 11 80 10 15 28 75 2 80 10 20 139 75 5 85 10 20 91 75 8 70 15 15 32 75 11 75 15 15 84 100 2 85 15 15 45 100 5 80 15 15 108 100 8 75 10 20 117 100 11 70 10 20 38 Sumber : Hasil Analisis (2020)
Tabel  4. Menunjukkan  kekuatan rata-rata pada spesimen setelah dilakukan uji bending three point . Hasil tekan pada 16  eksperimen  menunjukkan  nilai  yang berbeda-beda. Untuk mencari faktor yang paling  berpengaruh  terhadap  spesimen maka  dilakukan  analisis  menggunakan ANOVA.

## Faktor yang paling berpengaruh terhadap specimen
Nilai analisis menggunakan ANOVA dengan  hasil  pengaruh  yang  bervariasi. Dimana  nilai  P-Value  pada  BM  sebesar 0.204,  sedangkan  nilai  P-Value  panjang serat  karbon  adalah  0.736.  untuk  nilai  P- Value aktivator sebesar 0.121, untuk nilai P-Value  pada  berat  serbuk  karbon  0.726 dan  nilai  P-Value  berat  serat  karbon sebesar  0.164.  Faktor  BM  memiliki  nilai R  sebesar  79.6,  panjang  serat  karbon memiliki nilai R 26.4, aktivator memiliki nilai  R  87.9,  berat  serbuk  karbon memiliki  nilai  R  sebesar  27.4  dan  berat serat karbon memiliki nilai 83.6.
Nilai  rata-rata  pengaruh  untuk semua faktor (R 2 ). R 2 BM memiliki nilai 22.19  %.  R 2 panjang  serat  karbon
memiliki  nilai  7.36%.  R 2 aktivator memiliki  nilai  sebesar  24.50%.  R 2 berat serbuk  karbon  memiliki  nilai  sebesar 7.64% dan R 2 berat serat karbon memiliki nilai  sebesar  23.31%.  Hasil  analisis menggunakan  ANOVA  dapat  diketahui bahwa  aktivator  memiliki  nilai  paling berpengaruh diantara semua faktor

## Analisis Taguchi Desain
Respon flexural strength , nilai
terbesar  merupakan  nilai  yang  optimal sehingga  pada  respon  ini  menggunakan s ignal to noise ratio higger is better.
Tabel. 5. Signal to Noise Ratios Larger is better flexural strength
Level BM Panjang serat C Aktiva tor Berat serbuk C Berat serat C 1 32.49 29.60 23.68 29.51 27.76 2 25.69 30.24 31.93 28.74 30.49 3 29.49 29.45 30.88 4 28.82 27.20 30.00 Delta 6.80 3.05 8.25 0.77 2.74 Rank 2 3 1 5 4 Sumber : Hasil Analisis (2020)
Dari  hasil  eksperemental Tabel  5 yang  paling  mempengaruhi  terhadap flexural  strength diantara  yang  lainnya adalah  aktivator  dimana  nilai  aktivator sebesar 8.25, setelah itu yang mempengaruhi  kedua  adalah  faktor  BM dimana  nilainya  adalah  6.8,  selanjutnya faktor  yang  mempengaruhi  pada flexural strength adalah  panjang  serat  karbon dimana  nilainya  sebesar  3.05,  adapun faktor  yang  berpengaruh  selanjutnya adalah  faktor  berat  serat  karbon  dimana nilainya  adalah  2.74,  faktor  berat  karbon berada paling kecil dibandingkan dengan faktor-faktor yang lainnya.
M e a n o f S N r a ti o s 100 75 50 25 32 30 28 26 24 11 8 5 2 85 80 75 70 15 10 32 30 28 26 24 20 15 BM Panjang Serat Karbon Aktivator Berat Serbuk Karbon Berat Serat Karbon Main Effects Plot (data means) for SN ratios Signal-to-noise: Larger is better
Gambar 5. Grafik Main effects plot (data means) for SN ratios flexural
strength
Gambar 5 menunjukkan grafik yang berbeda-beda pada setiap levelnya, dimana  pada  faktor  BM,  level  satu memiliki  pengaruh  paling  tinggi  dengan nilai  25  %,  sedangkan  pada  level  dua dengan  nilai  50  %  memiliki  pengaruh paling  rendah,  sementara  level  tiga dengan  nilai  75  %  memiliki  pengaruh kedua,  untuk  level  empat  dengan  nilai 100%  memiliki  pengaruh  ke  tiga.  Faktor panjang  serat  karbon  pada  level  satu dengan panjang 2 mm memiliki pengaruh kedua.  Sedangkan  level  dua  dengan panjang  5  mm  memiliki pengaruh  paling tinggi.  Level  3  dengan  panjang  serat karbon  8  mm  memiliki  pengaruh  ketiga dan  untuk  level  4  dengan  panjang  serat karbon  11  mm  memilik  pengaruh  paling rendah.    Faktor  aktivator  level  satu dengan  jumlah  sebanyak  70  %  memiliki pengaruh  paling  rendah,  sedangkan  level dua  dengan  jumlah  sebanyak  75  % memiliki  pengaruh  paling  tinggi,  level tiga  dengan  jumlah  sebanyak  80  % memiliki  pengaruh  ke  dua  dan  untuk level  empat  dengan  jumlah  sebanyak  85 %  memiliki  pengaruh  ke  tiga.  Faktor berat  serbuk  karbon  level  satu  dengan jumlah sebanyak 10 % memiliki pengaruh  paling  tinggi,  level  dua  dengan jumlah sebanyak 15 % memiliki pengaruh  paling  rendah.  Faktor  berat serat  karbon  pada  level  satu  dengan jumlah  15  %  memiliki  pengaruh  paling rendah  dan  level  dua  dengan  jumlah
sebesar  20  %  memiliki  pengaruh  paling tinggi.
Tabel 6. Response Table for Means flexural strength
Level BM Panjang serat C Aktiva tor Berat serbuk C Berat serat C 1 44.03 33.86 17.67 34.64 28.59 2 22.05 36.29 40.94 32.47 38.51 3 36.04 36.04 41.49 4 32.08 28.02 34.10 Delta     21.98 8.27 23.82 2.17 9.91 Rank 2 4 1 5 3
Sumber : Hasil Analisis (2020)
Tabel  6. menunjukkan  hasil  yang berbeda dari Tabel 5 , dimana yang paling berpengaruh  terhadap flexural  strength adalah  faktor    aktivator  dengan  nilai 23.82,  yang  berpengaruh  kedua  adalah faktor  BM  dengan  nilai  21.98,  sementar untuk  yang  ketiga  adalah  faktor  berat serat  karbon  yaitu  dengan  nilai  9.91, sedangkan  untuk  yang  ke  empat  adalah faktor panjang serat  karbon  yaitu dengan nilai  8.27,  dan  yang  berpengaruh  paling kecil  adalah  faktor  berat  serbuk  karbon yaitu dengan nilai sebesar 2.17.
M e a n o f M e a n s 100 75 50 25 40 30 20 11 8 5 2 85 80 75 70 15 10 40 30 20 20 15 BM Panjang Serat Karbon Aktivator Berat Serbuk Karbon Berat Serat Karbon Main Effects Plot (data means) for Means Gambar 6. Grafik Main Effects Plot (data means) for Means flexural stength
Gambar  6. menunjukkan  grafik yang  berbeda-beda  dimana  pada  faktor BM  level  satu  dengan  jumlah  20  % memiliki  pengaruh  yang  paling  tinggi, sedangkan untuk level dua dengan jumlah 50  %  memiliki  nilai  pengaruh  paling
rendah.  Level  tiga  dengan  jumlah  75  % memiliki  pengaruh  kedua.  Level  empat dengan  nilai  100%  memiliki  pengaruh ketiga.  Faktor  panjang  serat  level  satu dengan panjang 2 mm memiliki pengaruh ketiga.  Level  dua  dengan  panjang  5  mm memiliki  pengaruh  paling  tinggi.  Level tiga  dengan  panjang  8  mm  memiliki pengaruh  kedua.  Level  empat  dengan panjang  11  mm  memiliki  pengaruh terendah  dari  semua  faktor  panjang  serat karbon.  Faktor  aktivator  level  satu dengan  jumlah  70  %  memiliki  pengaruh paling  rendah.  Level  dua  dengan  jumlah 75  %  memiliki  pengaruh  kedua.  Level tiga  dengan  jumlah  80%  memiliki pengaruh  paling  tinggi  dan  level  empat dengan  jumlah  85  %  memiliki  pengaruh ketiga.
Pada faktor berat serbuk karbon level satu  dengan  jumlah  10  gram  memiliki pengaruh  paling  besar  dan  level  dua dengan  jumlah  15  gram  memiliki pengaruh  paling  kecil.  Faktor  berat  serat karbon level satu dengan jumlah 15 gram memiliki  pengaruh  terendah.  Level  dua dengan  jumlah  20  gram  memiliki pengaruh tertinggi
Dari Tabel  6. dapat  diketahui  bahwa means yang  paling  berpengaruh  pada  uji flexural  strength faktor  adalah  sebagai berikut :
1. Faktor  BM  pada  level  1  dengan jumlah 25 %
2. Faktor  panjang  serat  karbon  pada level 2 dengan panjang 5 mm
3. Faktor  aktifator  pada  level  3  dengan jumlah 80 %
4. Faktor berat serbuk karbon pada level 1 dengan berat 10 gram
5. Faktor berat serat karbon pada level 2 dengan berat 20 gram
M e a n o f S N r a ti o s 100 75 50 25 32 30 28 26 24 11 8 5 2 85 80 75 70 15 10 32 30 28 26 24 20 15 BM Panjang Serat Karbon Aktivator Berat Serbuk Karbon Berat Serat Karbon Main Effects Plot (data means) for SN ratios Signal-to-noise: Larger is better (a) M e a n o f M e a n s 100 75 50 25 40 30 20 11 8 5 2 85 80 75 70 15 10 40 30 20 20 15 BM Panjang Serat Karbon Aktivator Berat Serbuk Karbon Berat Serat Karbon Main Effects Plot (data means) for Means (b)
Gambar 7. Grafik (a) SN ratios dan (b) means
Gambar  7. Menunjukkan perbedaan yang  paling  berpengaruh  antara SN Ratios dengan Means terhadap  uji flexural  strength yaitu  pada  faktor aktivator,  perbedaanya    hanya  pada levelnya.  Pada  means  level  yang  paling perpengaruh  adalah  level  2  sedangkan pada SN  ratios yang  paling  berpengaruh pada  level  3  dimana  jumlah  aktivator  75 %  untuk SN  Ratios dengan  80  %  untuk means.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa serat  karbon  tidak  memiliki  pengaruh yang  signifikan  terhadap  sifat  mekanik. Pengaruh  serat  terhadap  sifat  mekanik berada  pada  ranking  ke  4  dari  5. Pengaruh  tertinggi  faktor  serat  karbon ada  pada  level  2  dengan  panjang  serat  5 mm.  Faktor  yang  paling  berpengaruh terhadap  sifat  mekanik  adalah  faktor aktivator dengan nilai uji 8,52. Sedangkan  faktor  yang  paling  tidak
berpengaruh  terhadap  sifat  mekanik adalah faktor serbuk karbon.

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Adapun  kesimpulan  pada  penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Komposit geopolimer berpenguat
serat karbon dapat disimpulkan bahwa yang paling tinggi pengaruhnya 5 mm
2. Sedangkan faktor yang paling berpengaruh  terhadap  eksperimen adalah faktor dari aktivator.
3. Komposisi  terbaik  pada  uji  mekanik adalah  eksperimen  nomor  9  dengan komposisi  BM  75  %,  panjang  serat karbon 2 mm aktivator 80 %, 10 gram berat  serbuk  karbon  dan  20  %  berat serat  karbon  dengan  nilai  kekuatan flexural strength sebesar 57.8 MPa.

## Saran
Adapun  saran  yang  dapat  diberikan untuk  penelitian  selanjutnya  adalah sebagai berikut :
1. Melakukan penelitian yang mendalam tentang komposisi aktivator dan serat karbon  dengan  panjang  maksimal  5 mm  dikarnakan  penelitian  belum maksimal.
2. Pencetakan  spesimen  perlu  dengan cara  dipres  menggunakan  tekanan tertentu supaya spesimen tidak memiliki rongga-rongga Pencetakan spesimen lebih presisi supaya tidak perlu lagi membentuk ulang.

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM,  S tandard  Test  Method  for, Flexural Strength  of  Advanced  Ceramics  at Ambient Temperature.
Barker,  G.,  2018, The  Engineer’s  Guide  to Plant Layout and Piping Design for
the Oil and Gas Industries: Chapter 2 – Piping materials, process terms, and  piping  codes .  Gulf  Professional Publishing, hal 9-71.
Dertiny,  B.T.,  2017, Uji  Mekanik  Hoop Tensile  Strength  pada  Komposit Geopolimer  Berpenguat  Serat  Kaca dengan  Metode  Split-Disk  Test,
Skripsi,  Program  Studi  Teknik Mesin, Universitas Lampung.
Escoe,  A.K.,  2006, Piping  and  Pipeline Assesment  Guide:  Chapter  2  An Introduction to Engineering Mechanics of Piping . Gulf Professional Publishing.
Li, C., Zhang, F., Meng, B., Liu, L., Rao, X.,
2016, Material  removal  mechanism and  grinding  force  modelling  of ultrasonic vibration assisted
grinding for SiC ceramics, Ceramics International. Hal 1-13.
Mozgawa, W., dan Deja, J., 2009,
Spectroscopic  studies  of  alkaline activated  slag  geopolymers, Journal of Molecular  Structure, Uiversity of
Science and Technology, Al. Mickiewicza, hal 435-441. Nayyar.  M.L.,  2000, Piping  Codes  and
Standards, ASME. Provis,  J.L.,  dan  Van  Deventer,  J.S.J.,  2009.
Geopolymers Structures, Processing, Properties and Industrial  Applications ,  Woodhead Publishing kimia FMIPA-ITS, hal 1- 11. Putra,  A.K.,  Steenie,  E.W.,  dan  Dapas.  S.O., 2014. Kuat  Tarik  Belah  Beton
Geopolymer  Berbasis  Abu  Terbang
(Fly  Ash), Jurnal  Sipil  Statik, Universitas Sam  Ratulangi Manado, hal 330-336.
Rohem,  N.R.F.,  Pacheco,  L.J.,  Budhe,  S.,
Banea, M.D., Sampaio, E.M., Barros,  S.D.,  2016. Development and qualification of a new polymeric matrix laminated composite for pipe repair. Composite  Structures,  Hal 736-745 Stewart,  M.,  2016, Surface  Production operation:  Chapter  3  Material requirements: Piping materials, Gulf  Professional  Publishing,  hal 159-192.
Suryanto,  B.,  Couckburn,  B.,  Lei,  H.  A., Carter, W.J.M, 2017 . An Alternative Method  for  Determining  Tensile Properties of Engineered Cementitious  Composite. Procedia Engineering ,
Diponegoro University, Semarang, hal 584-591. Torres,  H.,  Varga,  M.,  Ripoll,  M.R.,  2016,
High temperature hardness of steels and  iron-based  alloys,  Materials Science & Engineering A, hal 1-35.
Zhanga,  H.,  Hao,  X  dan  Fan,  W.,    2016. Experimental study on high temperature  properties  of  carbon  fiber sheets  strengthened  concrete  cylinders using geopolymer as adhesive. University of Technology, Guangzhou, hal 47-55.