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

Transkripsi

1 1 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BETON POLIMER BERBASIS LIMBAH PULP DREGS SEBAGAI AGREGAT DAN RESIN EPOKSI SEBAGAI PEREKAT SKRIPSI DHINA HADERANI RANGKUTI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 2 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BETON POLIMER BERBASIS LIMBAH PULP DREGS SEBAGAI AGREGAT DAN RESIN EPOKSI SEBAGAI PEREKAT SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains DHINA HADERANI RANGKUTI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 3 PERSETUJUAN Judul : Pembuatan Dan Karakterisasi Beton Polimer Berbasis Limbah Pulp Dregs Sebagai Agregat Dan Resin Epoksi Sebagai Perekat Kategori : Skripsi Nama : Dhina Haderani Rangkuti Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen Fakultas : Fisika : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui di Medan, Juli 2016 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Drs. Fauzi, M.Si NIP Dr. Kurnia Sembiring, MS NIP Disetujui Oleh Departemen Fisika FMIPA USU Dr. Marhaposan Situmorang NIP

4 4 PERNYATAAN PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BETON POLIMER BERBASIS LIMBAH PULP DREGS SEBAGAI AGREGAT DAN RESIN EPOKSI SEBAGAI PEREKAT SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2016 DHINA HADERANI RANGKUTI

5 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 6 PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BETON POLIMER BERBASIS LIMBAH PULP DREGS SEBAGAI AGREGAT DAN RESIN EPOKSI SEBAGAI PEREKAT 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/cm 3, porositas 10,36 %, penyerapan air 5,74 %, kuat impak 2,705 kj/m 2, dan kuat lentur 26,82 Mpa. Kata kunci : Pasir, limbah pulp dregs, resin epoksi, sifat fisis, sifat mekanis dan mikrostruktur

7 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/cm 3, porosity 10.36%, water absorption 5.74%, impact strength 2,705 kj/m 2, and flexural strength MPa. Keywords : sand, pulp waste dregs, epoxy resin, physical properties, mechanical properties and surface properties.

8 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 Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan 4 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Beton Pengertian Beton Sifat Beton Kelebihan dan Kekurangan Beton Macam-Macam Beton Polimer Penggolongan Polimer Reaksi Polimerisasi Beton Polimer Limbah Macam-Macam Limbah Limbah Pulp Agregat Jenis-Jenis Agregat Bahan Baku Beton Polimer Pasir Limbah Pulp Dregs Resin Epoksi Thinner Karakterisasi Beton Pengujian Sifat Fisis Pengujian Densitas Pengujian Porositas Pengujian Penyerapan Air 23

9 Pengujian Sifat Mekanik Pengujian Kuat Impak Pengujian Kuat Lentur Analisis Mikrostruktur PrinsipKerja SEM-EDX KelebihandanKelemahan SEM Syarat Mutu Beton Menurut Standar Nasional Indonesia 29 BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat Penelitian Peralatan Dan Bahan-Bahan Peralatan Bahan-Bahan Parameter Percobaan Yang Diuji Prosedur Penyediaan Agregat Pasir dan Limbah Pulp Dregs Pencampuran Bahan Pencetakan Diagram Alir Penelitian 36 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Karakteristik Sifat Fisis Pengujian Densitas Pengujian Porositas Pengujian Penyerapan Air Karakteristik Sifat Mekanik Pengujian Kuat Impak Pengujian Kuat Lentur AnalisisMikrostruktur SEM-EDX 51 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran 55 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A, B, C, D

10 10 DAFTAR TABEL Halaman 2.1 Kandungan Senyawa Limbah Pulp Dregs Persyaratan Mutu Setiap jenis Bata Beton Menurut SNI Persentase Bahan Baku Beton Polimer Dengan Resin Epoksi 25 gr Persentase Bahan Baku Beton Polimer Dengan Resin Epoksi 30 gr Pengujian Densitas Dengan Resin Epoksi 25 gr Pengujian Densitas Dengan Resin Epoksi 30 gr Pengujian Porositas Dengan Resin Epoksi 25 gr Pengujian Porositas Dengan Resin Epoksi 30 gr Pengujian Penyerapan Air Dengan Resin Epoksi 25 gr Pengujian Penyerapan Air Dengan Resin Epoksi 30 gr Pengujian Kuat Impak Dengan Resin Epoksi 25 gr Pengujian Kuat Impak Dengan Resin Epoksi 30 gr Pengujian Kuat Lentur Dengan Resin Epoksi 25 gr Pengujian Kuat Lentur Dengan Resin Epoksi 30 gr 49

11 11 DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1 Ilustrasi Skematis Pengujian Impak Dengan Benda Uji Charpy Skematis Pengujian Kekuatan Lentur Mekanisme Kerja SEM Diagram Alir Pembuatan Beton Polimer Ukuran Sampel Beton Polimer Grafik Hubungan Antara Densitas Dengan Komposisi Sampel Grafik Hubungan Antara Porositas Dengan Komposisi Sampel Hubungan Antara Penyerapan Air Dengan Limbah Pulp Dregs Grafik Hubungan Antara Kuat Impak Dengan Limbah Pulp Dregs Grafik Hubungan Antara Kuat Lentur Dengan Limbah Pulp Dregs Uji SEM-EDX Perbesaran 1500X Uji SEM-EDX Perbesaran 1508X 52

12 12 DAFTAR LAMPIRAN 1. LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D 68 Halaman