PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BETON POLIMER BERBASIS LIMBAH PULP DREGS SEBAGAI AGREGAT DAN RESIN EPOKSI SEBAGAI PEREKAT SKRIPSI

1

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BETON POLIMER BERBASIS LIMBAH PULP DREGS SEBAGAI AGREGAT DAN RESIN EPOKSI SEBAGAI PEREKAT

SKRIPSI

DHINA HADERANI RANGKUTI 110801025

DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

Universitas Sumatera Utara

2


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains


DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016


3

PERSETUJUAN

Judul

Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas

: Pembuatan Dan Karakterisasi Beton Polimer Berbasis Limbah Pulp Dregs Sebagai Agregat Dan Resin Epoksi Sebagai Perekat : Skripsi : Dhina Haderani Rangkuti : 110801025 : Sarjana (S1) Fisika : Fisika : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di Medan, Juli 2016

Komisi Pembimbing : Pembimbing 2,

Drs. Fauzi, M.Si NIP. 195504261983031002

Pembimbing 1,

Dr. Kurnia Sembiring, MS NIP.195801311986011001

Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU

Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003


4

PERNYATAAN


SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2016



5

PENGHARGAAN

Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, atas karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul “Pembuatan dan Karakterisasi Beton Polimer Dengan Limbah Pulp Dregs Sebagai Agregat serta Resin Epoksi Sebagai Perekat”. Karya sederhana ini dapat diwujudkan atas dukungan dan fasilitas dari berbagai pihak, yang karenanya penulis ingin menyampaikan ungkapan terima kasih kepada: 1. Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara, Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc. selaku Sekretaris Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara dan seluruh staf pengajar beserta pegawai administrasi di Departemen Fisika yang telah memberikan fasilitas yang bermanfaat kepada penulis selama perkuliahan. 2. Dr. Kurnia Sembiring, MS selaku dosen pembimbing I dan Drs. Fauzi, M.Si , yang telah banyak memberikan masukan dan saran yang bermanfaat serta banyak meluangkan waktunya dan membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi. 3. Bang Edi selaku laboran di Laboratorium Kimia Polimer Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, yang telah banyak membantu dan memberikan arahan kepada penulis selama penelitian. 4. Ayahanda dan ibunda tercinta yang selalu mendoakan, memberikan dukungan, perhatian serta bantuan kepada penulis dari awal penelitian sampai akhirnya penulis menyelesaikan skripsi. 5. Terakhir, sahabat-sahabat tercinta Fauzi, Dea, Fahmi, Ichsan, Prima, Ega, Manda, Nisa, Bimo dan Anggi, terimakasih penulis ucapkan atas segala bantuan, dukungan dan semangatnya, serta doa dan motivasinya kepada penulis. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada kak Melisa dan kak Rika atas bantuan dan dukungan, serta arahan dan masukannya.


6


ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pembuatan beton polimer yang terbuat dari campuran pasir, limbah pulp dregs, resin epoksi dan thinner. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui campuran terbaik pasir dan limbah pulp dregs sebagai variable bebas dan resin epoksi serta thinner sebagai variabel tetap. Sifat-sifat beton polimer yang dianalisisya itu sifat fisis meliputi densitas, porositas dan penyerapan air, sifat mekanik meliputi kuat impak dan kuat lentur, serta analisis mikrostruktur beton polimer yaitu SEM-EDX. Hasil yang terbaik diperoleh pada campuran pasir dan limbah pulp dregs dengan perbandingan (65:35) gr, serta penambahan 30 gr resin epoksi dan 15 gr thinner. Nilai densitas yang diperoleh sebesar 1,80 gr/cm3, porositas 10,36 %, penyerapan air 5,74 %, kuat impak 2,705 kJ/m2, dan kuat lentur 26,82 Mpa. Kata kunci : Pasir, limbah pulp dregs, resin epoksi, sifat fisis, sifat mekanis dan mikrostruktur


7

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF POLYMER CONCRETE BASED OF PULP WASTE DREGS AS AGGREGATE AND EPOXY RESIN AS AN ADHESIVE

ABSTRACT

A research has been done to make a polymer concrete made from a mixture of sand, pulp waste dregs, epoxy resin and thinner. This research was conducted to determine the best mix of sand and waste pulp dregs as a free variable and the epoxy resin and thinner as a remains variable. The properties of polymer concrete were analyzed, namely the physical properties include density, porosity and water absorption, mechanical properties include impact strength and flexural strength, as well as analysis of the microstructure of the polymer concrete is SEM-EDX. The best result was obtained in a mixture of sand and waste pulp Dregs in the ratio (65:35) g, and the addition of 30 g of epoxy resin and 15 g thinner. Values obtained density of 1.80 g/cm3, porosity 10.36%, water absorption 5.74%, impact strength 2,705 kJ/m2, and flexural strength 26.82 MPa. Keywords : sand, pulp waste dregs, epoxy resin, physical properties, mechanical properties and surface properties.


8

DAFTAR ISI

Persetujun Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi DaftarTabel Daftar Gambar Daftar Lampiran

Halaman i ii iii iv v vi viii ix x

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Perumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Sistematika Penulisan

1 3 3 3 4 4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Beton 2.1.1 Pengertian Beton 2.1.2 Sifat Beton 2.1.3 Kelebihan dan Kekurangan Beton 2.1.4 Macam-Macam Beton 2.2 Polimer 2.2.1 Penggolongan Polimer 2.2.2 Reaksi Polimerisasi 2.3 Beton Polimer 2.4 Limbah 2.4.1 Macam-Macam Limbah 2.5 Limbah Pulp 2.6 Agregat 2.6.1 Jenis-Jenis Agregat 2.7 Bahan Baku Beton Polimer 2.7.1 Pasir 2.7.2 Limbah Pulp Dregs 2.7.3 Resin Epoksi 2.7.4 Thinner 2.8 Karakterisasi Beton 2.8.1 Pengujian Sifat Fisis 2.8.1.1 Pengujian Densitas 2.8.1.2 Pengujian Porositas 2.8.1.3 Pengujian Penyerapan Air

6 6 7 7 8 10 10 11 12 13 13 14 15 15 16 16 18 19 20 21 21 21 22 23


9

2.9

2.8.2 Pengujian Sifat Mekanik 2.8.2.1 Pengujian Kuat Impak 2.8.2.2 Pengujian Kuat Lentur 2.8.3 Analisis Mikrostruktur 2.8.3.1 PrinsipKerja SEM-EDX 2.8.3.2 KelebihandanKelemahan SEM Syarat Mutu Beton Menurut Standar Nasional Indonesia

23 23 25 26 27 29 29

BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat Penelitian 3.2 Peralatan Dan Bahan-Bahan 3.2.1 Peralatan 3.2.2 Bahan-Bahan 3.3 Parameter Percobaan Yang Diuji 3.4 Prosedur 3.4.1 Penyediaan Agregat Pasir dan Limbah Pulp Dregs 3.4.2 Pencampuran Bahan 3.4.3 Pencetakan 3.5 Diagram Alir Penelitian

31 31 31 32 33 34 34 34 34 36

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Karakteristik Sifat Fisis 4.1.1 Pengujian Densitas 4.1.2 Pengujian Porositas 4.1.3 Pengujian Penyerapan Air 4.2 Karakteristik Sifat Mekanik 4.2.1 Pengujian Kuat Impak 4.2.2 Pengujian Kuat Lentur 4.3 AnalisisMikrostruktur SEM-EDX

37 37 40 43 46 46 48 51

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A, B, C, D

54 55


10

DAFTAR TABEL

Halaman 2.1

Kandungan Senyawa Limbah Pulp Dregs

18

2.2

Persyaratan Mutu Setiap jenis Bata Beton Menurut SNI 03-0691-1996

30

3.1

Persentase Bahan Baku Beton Polimer Dengan Resin Epoksi 25 gr

33

3.2

Persentase Bahan Baku Beton Polimer Dengan Resin Epoksi 30 gr

33

4.1

Pengujian Densitas Dengan Resin Epoksi 25 gr

38

4.2

Pengujian Densitas Dengan Resin Epoksi 30 gr

38

4.3

Pengujian Porositas Dengan Resin Epoksi 25 gr

41

4.4

Pengujian Porositas Dengan Resin Epoksi 30 gr

41

4.5

Pengujian Penyerapan Air Dengan Resin Epoksi 25 gr

43

4.6

Pengujian Penyerapan Air Dengan Resin Epoksi 30 gr

44

4.7

Pengujian Kuat Impak Dengan Resin Epoksi 25 gr

46

4.8

Pengujian Kuat Impak Dengan Resin Epoksi 30 gr

46

4.9

Pengujian Kuat Lentur Dengan Resin Epoksi 25 gr

49

4.10

Pengujian Kuat Lentur Dengan Resin Epoksi 30 gr

49


11

DAFTAR GAMBAR

Halaman 2.1

Ilustrasi Skematis Pengujian Impak Dengan Benda Uji Charpy

24

2.2

Skematis Pengujian Kekuatan Lentur

25

2.3

Mekanisme Kerja SEM

28

3.2

Diagram Alir Pembuatan Beton Polimer

36

4.1

Ukuran Sampel Beton Polimer

37

4.2

Grafik Hubungan Antara Densitas Dengan Komposisi Sampel

39

4.3

Grafik Hubungan Antara Porositas Dengan Komposisi Sampel

42

4.4

Hubungan Antara Penyerapan Air Dengan Limbah Pulp Dregs

45

4.5

Grafik Hubungan Antara Kuat Impak Dengan Limbah Pulp Dregs

47

4.6

Grafik Hubungan Antara Kuat Lentur Dengan Limbah Pulp Dregs

50

4.7

Uji SEM-EDX Perbesaran 1500X

51

4.8

Uji SEM-EDX Perbesaran 1508X

52


12

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 1. 2. 3. 4.

LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D

58 63 66 68


PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BETON POLIMER BERBASIS LIMBAH PULP DREGS SEBAGAI AGREGAT DAN RESIN EPOKSI SEBAGAI PEREKAT SKRIPSI

Recommend Documents