PERNYATAAN. Mahasiswa

Transkripsi

1 iii PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu Perguruan Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya, juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Bukit Jimbaran, 7 September 2017 Materai Rp 6000,- Mahasiswa Julius Novel Sagitta NIM iii

2 iv VARIASI KETEBALAN PANEL GREEN KOMPOSIT TERHADAP KOEFISIEN SERAP BUNYI KOMPOSIT SERABUT KELAPA (Cocos nuciferal) DENGAN PEREKAT GETAH PINUS (Pinus merkusii) Oleh Dosen Pembimbing : Julius Novel Sagitta : Dr. Ir. I Ketut Gede Sugita, MT : Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati, ST. Msi ABSTRAKSI Kebisingan adalah salah satu pencemaran yang tidak dikehendaki, yang dapat mengganggu kenyamanan dan kesehatan. Karena itu reduksi kebisingan merupakan salah satu hal yang utama dalam perencanaan suatu sistem, mulai dari ruangan sampai teknologi yang berkembang pada zaman ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat akustik atas nilai serapan bunyi dari komposit serabut kelapa dengan matrik getah pinus. Pembuatan komposit sebanyak 3 variasi tebal yaitu, 0,5 cm, 1 cm, dan 2 cm. Fraksi volume yang digunakan adalah 82,241% getah pohon pinus - 17,759% serabut kelapa dan 85,335% getah pohon pinus - 14,665% serabut kelapa. Pengujian komposit penyerap suara dilakukan dengan metode tabung impedansi dua mikrofon. Energi suara didapat dari perekaman di komputer. Nilai serapan bunyi dinyatakan dengan (α). Dari hasil pengujian menunjukan bahwa komposit dengan tebal 0,5 cm dan 1 cm mempunyai nilai serapan yang baik pada frekuensi rendah seperti 800 Hz 1000 Hz dan pada frekuensi tinggi seperti diatas 4000 Hz. Komposit tebal 2 cm mempunyai nilai serapan yang paling stabil karena disetiap frekuensi komposit memiliki nilai serapan bunyi diatas 0,5. Kata kunci: Peredam suara, tabung impedasi dua mikrofon, koefisien serap bunyi, fraksi volume, kebisingan, komposit, getah pinus merkusii, serabut kelapa, sifat akustik. iv

3 v VARIETY OF GREEN PANEL COMPOSITES ON COMPOSITE COEFFICIENT SOUNDS OF COCONUT FIBER COMPOSITE (Cocos nuciferal) WITH PINE RESIN MATRIX (Pinus merkusii) Author Guidance : Julius Novel Sagitta : Dr. Ir. I Ketut Gede Sugita, MT : Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati, ST. Msi ABSTRACT Noise is one of the unwanted pollution, which can interfere with comfort and health. Therefore noise reduction is one of the main things in the planning of a system, ranging from room to technology that developed in this era. This study aims to determine the acoustic properties of the sound absorption value of coconut fiber composite with Pinus merkussi resin matrix. Making composites as much as 3 variations of thickness that is, 0.5 cm, 1 cm, and 2 cm. The volume fraction used was 82,241% of Pinus merkussi tree sap - 17,759% coconut fiber and 85,335% Pinus merkussi - 14,665% coconut fiber. The sound absorbing composite test was performed by two microphone impedance tube methods. Sound energy is obtained from recording on the computer. The sound absorbance value is expressed by (α). From the test results showed that composites with 0.5 cm thick and 1 cm have a good absorption value at low frequencies such as 800 Hz Hz and at high frequencies as above 4000 Hz. The 2 cm thick composite has the most stable absorption value because each composite frequency has a sound absorbance value above 0.5. Keywords: Noise reduction, microphone impedation tube, noise absorption coefficient, volume fraction, composite, pine merkussi resin matrix, coconut fiber, acoustic properties. v

4 vi KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat- Nya penulis dapat menyelesaikan proposal skripsi yang berjudul VARIASI KETEBALAN PANEL GREEN KOMPOSIT TERHADAP KOEFISIEN SERAP BUNYI KOMPOSIT SERABUT KELAPA (Cocos nuciferal) DENGAN PEREKAT GETAH PINUS (Pinus merkusii) Dalam penyusunan proposal skripsi ini penulis tidak sedikit mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr. Ir. I Ketut Gede Sugita, MT. Selaku Ketua Program Studi dan Dosen Pembimbing Pertama. 2. Ibu Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati, ST., Msi. Selaku Pembimbing Kedua. 3. Bapak Ir. I Nyoman Budiarsa,M.T.,Ph.D. Selaku Dosen Pembimbing Akademik. 4. Bapak Ketut Astawa, ST,. MT. Selaku Koordinator Proposal dan Skripsi. 5. Seluruh pegawai Teknik Mesin Udayana yang turut membantu. Penulis menyadari bahwa proposal skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan mengingat keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu saran yang sifatnya konstruktif sangat penulis harapkan dari berbagai pihak. Sekali lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila ada kekurangan ataupun kesalahan dalam penulisan proposal skripsi ini.semoga Laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Badung, 21 Agustus 2017 Penulis vi

5 vii DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii PERNYATAAN... iii ABSTRAKSI... iv ABSTRACT... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... x BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Pembatasan Masalah Manfaat penelitian... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Pustaka Material Komposit Klasifikasi Komposit Unsur Utama Pembentuk Komposit Serat Koefisien Serap Bunyi Serabut Kelapa Getah Pinus BAB III METODE PENELITIAN vii

6 viii 3.1. Alur Penelitian Diagram Alir Penelitian Alat dan Material Penelitian Alat Material Proses Pembuatan Panel Green Komposit Proses Pembuatan Cetakan Komposit Massa Jenis Bahan Pencetakan Green Komposit Pengujian Akustik BAB IV HASIL DAN PEMBAHSAN 4.1. Hasil Pembuatan Material Penyerap Bunyi Fraksi Volume Hasil Penelitian BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA viii

7 ix DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Grafik koefisien serap bunyi dari 5 sampel komposit serabut kelapa... 4 Gambar 2.2. Spesimen panel akustik peredam bunyi... 5 Gambar 2.3. Energi gelombang bunyi yang diserap oleh material penyerap Gambar 2.4. Pohon Pinus yang tumbuh diketinggian dpl dikawasan hutan Bali Timur Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian Gambar 3.2. Serabut Kelapa Gambar 3.3. Alat uji koefesien serapan bunyi tabung impedansi dua mikrofon Gambar 4.1. Penimbangan bahan Gambar 4.2. Treatment getah pada magnetic stirrer Gambar 4.3. Percampuran serabut kelapa dengan getah pinus Gambar 4.4. Pencetakan komposit Gambar 4.5. Komputer satu sebagai sumber suara Gambar 4.6. Perekaman menggunakan software Audacity Gambar 4.7. Hasil rekaman suara yang dipantulkan Gambar 4.8. Hasil rekaman suara yang datang Gambar 4.9. Grafik nilai serap bunyi (NAC) Gambar Grafik nilai serap bunyi (NAC) Gambar Grafik perbandingan nilai serap bunyi (NAC) ix

8 x DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Komposisi serabut kelapa sebagai peredam bunyi... 4 Tabel 2.2. Hasil pengujian koefisien serap bunyi panel jerami dengan ketebalan 20 mm (Mediastika, 2008)... 6 Tabel 2.2. Hasil pengujian koefisien serap bunyi panel jerami dengan ketebalan 30 mm (Mediastika, 2008)... 6 Tabel 2.4. Komposisi Kimia Serabut Kelapa Tabel 4.1. Fraksi volume 82,241% getah pinus - 17,759% serabut kelapa Tabel 4.2. Fraksi volume 85,335% getah pinus - 14,665% serabut kelapa Tabel 4.3. Tabel Hasil Noise Absorption Coefficient komposit dengan fraksi volume 82,421% - 17,759% Tabel 4.4. Tabel Hasil Noise Absorption Coefficient komposit dengan fraksi volume 85,335% - 14,665% x

9 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Semakin majunya teknologi, perkembangan peralatan yang digunakan manusia semakin meningkat. Peralatan tersebut berupa sarana informasi, komunikasi, produksi, transportasi maupun hiburan. Sebagian besar peralatan tersebut menghasilkan bunyi-bunyi yang tidak diinginkan sehingga menimbulkan kebisingan. Untuk mengatasi hal tersebut di kembangkan berbagai jenis material penyerap bunyi. Penyerap bunyi dengan karakteristik akustik tertentu diperlukan untuk meningkatkan kenyamanan bagi penggunanya. Jenis material penyerap bunyi yang sudah ada yaitu material berpori, resonator dan panel. Material berpori menjadi jenis material yang paling sering digunakan, khususnya untuk mengurangi kebisingan pada ruang-ruang yang sempit seperti perumahan dan perkantoran. Hal ini karena material berpori relatif lebih murah dan ringan dibanding jenis penyerap lain. Material yang telah lama digunakan pada penyerap bunyi jenis ini adalah glasswool dan rockwool. Berbagai material penganti material tersebut mulai dibuat, karena glasswool dan rockwool tergolong mahal. Diantaranya adalah berbagai macam gabus maupun material berkomposisi serat. Kualitas dari material penyerap bunyi dipengaruhi dengan ketebalan dan fraksi volume dari komposit terserbut, biasanya semakin tebal komposit maka semakin baik pula nillai penyerapannya. harga α (koefisien penyerapan material terhadap bunyi), semakin besar α maka semakin baik digunakan sebagai penyerap bunyi. Nilai α berkisar dari 0 sampai 1. Jika α bernilai 0, artinya tidak ada bunyi yang diserap. Sedangkan jika α bernilai 1, artinya 100% bunyi yang datang diserap oleh material (Khuriati 2006). Beberapa peneliti telah mengembangkan material penyerap bunyi dari serat bambu yang mutunya bisa sebagus glasswool. Lee (2003) telah mengembangkan penyerap bunyi dari serat polyester daur ulang. Jika ditilik lebih mendalam benda-benda di sekeliling kita yang tampak kurang berguna, ternyata dapat dimanfaatkan sebagai penyerap bunyi. Serabut kelapa mempunyai struktur yang serupa dengan penyerap yang telah ada. di sisi lain, kelapa dihasilkan Indonesia dalam jumlah besar. Menurut Direktorat Jenderal 1

10 2 Perkebunan tahun 1997 areal perkebunan kelapa di Indonesia mencapai luas ha. Dan menurut data Departemen Pertanian, produksi kelapa di Indonesia pada tahun 2002 mencapai 85 juta ton kelapa kering (kopra). Hasil panen kelapa yang melimpah di Indonesia, akan menghasilkan produk sampingan berupa serabut kelapa yang sangat melimpah. Serabut kelapa yang dihasilkan dari satu buah kelapa adalah sekitar 30% berat buah (litbang.pertanian.go.id, 2004). Tetapi tidak semua serabut kelapa yang ada dimanfaatkan dengan optimal. Getah pinus diperoleh dari hasil penyadapan pohon pinus (Pinus Merkusii Jungh. et devries) yang tumbuh tersebar di kawasan hutan Bali Timur Propinsi Bali pada ketinggian meter dari permukaan laut (dpl). Secara umum untuk kawasan hutan di Bali Timur luasan Enclave Pohon Pinus ± 136,35 Ha dengan jumlah pohon pinus ± pohon, dan umur tanam termasuk dalam Kelompor Umur VI yaitu berusia ratarata diatas 30 tahun dengan lingkar pohon ± 126 cm. Tetapi dengan jumlah pohon batang sayangnya belum dapat dimanfaatkan sama sekali, padahal pohon pinus dapat menghasilkan getah dengan tingkat produktivitas sebesar 7,42 gram/hari/pohon dengan waktu panen 15 hari sekali. Kondisi ini sangat memungkinkan untuk dikembangkannya getah pinus sebagai matriks komposit dengan serabut kelapa. Selain itu keduanya didapatkan dari alam dan membuat komposit ini menjadi ramah lingkungan Rumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh ketebalan komposit serabut kelapa dengan campuran perekat getah pohon pinus terhadap serapan bunyi? 2. Bagaimana pengaruh fraksi volume terhadap panel green komposit pada pembuatan dan karakteristik sebagai panel dinding penyerap bunyi? 1.3. Tujuan 1. Mengetahui pengaruh ketebalan komposit terhadap serapan bunyi. 2. Mengetahui nilai koefisien absorbsi bunyi pada panel green komposit serabut kelapa yang diuji. 2

11 Pembatasan Masalah 1. Percobaan ini menggunakan ketebalan yang bervariasi: Ketebalan 0.5 cm. Ketebalan 1 cm. Ketebalan 2 cm. 2. Percobaan ini menggunakan metode hand layout. 3. Percobaan ini menggunakan fraksi volume: 82,241% getah pohon pinus - 17,759% serabut kelapa. 85,335% getah pohon pinus - 14,665% serabut kelapa. 4. Percobaan ini menggunakan frekuensi 400 Hz, 800 Hz, 1000 Hz, 1500 Hz, 2000 Hz, 3000 Hz, 4000 Hz. 5. Percobaan serap bunyi ini menggunakan metode tabung impedansi 2 mikrofon ISO :1998. ASTM E : 1050 : Manfaaat Penelitian Penelitian ini diharapakan dapat memberikan informasi dan saran dalam penggunaan menentukan pilihan material dinding kedap bunyi yang paling efektif, ekonomis, dan tepat guna. Selain itu dapat menggunakan material material yang ramah terhadap lingkungan dan memanfaatkan lebih lagi material yang kurang dimaksimalkan kegunaannya. Serta dapat digunakan sebagai material referensi studi lanjut untuk mengembangkan dunia konstruksi. 3