TESIS STUDI KARAKTERISTIK KOMPOSIT KAYU RANDU BERMATRIK ASAM SITRAT SEBAGAI ABSORBER SUARA

Transkripsi

1 TESIS STUDI KARAKTERISTIK KOMPOSIT KAYU RANDU BERMATRIK ASAM SITRAT SEBAGAI ABSORBER SUARA Diajukan kepada Program Studi Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta Untuk memenuhi salah satu Syarat Guna Memperoleh Gelar Magister Ilmu Teknik Sipil Oleh : MUCH SURANTO NIM : S MAGISTER ILMU TEKNIK SIPIL SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017

2 ii

3 iii

4 iv

5 v

6 MOTTO Mensyukuri pekerjaan yang ada adalah alasan bagi Tuhan untuk menganugerahi pekerjaan yang lebih baik. Jaga kepercayaan. Karena butuh waktu bertahun-tahun untuk membangun, tapi satu detik saja cukup untuk menghancurkan. Bersyukur adalah cara terbaik agar merasa cukup, bahkan ketika berkekurangan. Jangan berharap lebih sebelum berusaha lebih. vi

7 PERSEMBAHAN Serangkai Budi Penghargaan Dibalik tabir pembuatan episode Tesis. Allhamdulillahirobil allamin, puji syukur tiada terkira kupanjatkan kehadirat Illahi Robbi, pencipta alam semesta yang telah memberikan Rahmat, Hidayah serta Anugrah yang tak terhingga. Untukmu ya Rosulullah SAW, dikau bintang cemerlang, penyuluh semesta dengan wahyu dan sabda. Tanpamu ya Rosulullah SAW sirnalah indah, seramlah sepi. Ribuan terimakasih untuk Bapak dan Ibu yang tak henti-hentinya mendoakan, mendidikku tak pernah jenuh dan menaburkan pengorbanan dengan kasih sayang. Tanpa maaf dan restu mu hidupku tak menentu. Istriku yang selalu memberiku keceriaan. Thank s for all your support. Anak-anakku yang selalu memberi keceriaan. Segenap Bapak / Ibu Dosen Sekolah Pasca Sarjana Program Studi Magister Teknik Sipil UMS, yang selalu membimbingku. Rekan-rekan Sekolah Pasca Sarjana Program Studi Magister Teknik Sipil UMS khususnya Kelas Gapensi. vii

8 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Studi Karakteristik Komposit Kayu Randu Bermatrik Asam Sitrat Sebagai Absorber Suara guna memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Magister Ilmu Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta. Banyak hambatan yang menimbulkan kesulitan dalam penyelesaian penulisan tesis ini. Namun, berkat bantuan dari berbagai pihak akhirnya kesulitan-kesulitan yang timbul dapat diatasi. Untuk itu, atas segala bantuannya, penulis mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu dalam penulisan tesis ini. 1. Dr. Sofyan Anif, M.Si, Rektor Universitas Muhammadiyah Surakarta yang secara tidak langsung memberi semangat kepada penulis untuk menyelesaikan tesis ini. 2. Prof. Dr. Bambang Sumardjoko, M.Pd, Direktur Program Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta atas segala bantuan dalam hal perijinan yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tesis dan studi ini. 3. Nurul Hidayati, PhD, Ketua Program Magister Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta atas segala bantuan hal perijinan yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tesis ini. 4. Ir. Moch. Solikin, M.T., Ph.D Sebagai pembimbing I yang telah memberi ijin dan pengerahan kepada penulis untuk melaksanakan penelitian. viii

9 5. Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., IPM., Sebagai pembimbing II yang telah pula memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga memperlancar penyusunan tesis ini. 6. Dosen dan Staf Universitas Muhammadiyah Surakarta yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu kelancaran studi, baik secara langsung maupun tidak langsung. Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun selalu penulis harapkan demi perbaikan tesis ini. Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi pembaca, bagi para pendidik semuanya. Surakarta, 13 April 2017 Penulis ix

10 STUDI KARAKTERISTIK KOMPOSIT KAYU RANDU BERMATRIK ASAM SITRAT SEBAGAI ABSORBER SUARA MUCH SURANTO, S much_suranto@ymail.com Abstrak Tujuan penelitian ini adalah 1) mengetahui komposisi perekat asam sitrat yang paling tepat pada pembuatan komposit kayu randu menggunakan uji mekanis yang terdiri dari uji kuat lentur dan kuat pegang sekrup, 2) mengetahui besarnya koefisien suara pada komposit kayu randu empat komposisi terseleksi dari hasil uji mekanis dengan menggunakan uji absorbsi. 3) mengetahui besarnya koefisien suara komposit kayu randu komposisi yang terbaik berdasarkan uji absorbsi. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode eksperimental di laboratorium dengan melakukan pengujian mekanik yang terdidi dari uji kuat lentur dan kuat pergang sekrup serta uji absorbsi dari sampel komposit benda uji. Komposit menggunakan tatal kayu randu (ceiba pentandra) kering (kadar air 10 %) lolos ayakan 10 mesh dan tertahan ayakan 100 mesh. Komposisi perekat terhadap tatal kayu yang digunakan adalah fraksi berat 2½ %, 5 %, 7½ %, 10 %, 12½ %, 15 %, 17½ % dan 20 %. Tekanan yang diberikan adalah sama untuk semua sampel uji yaitu sebesar 20 ton/m 2 serta ditekan pada kondisi panas dengan temperature 120 C. Ukuran cetakan yang digunakan adalah 30 cm x 30 cm x 2 cm dan dihasilkan papan partikel dengan ukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm. Sampel benda uji dibuat berdasarkan standar SNI Hasil pengujian kuat lentur terhadap delapan komposisi kadar asam sitrat diperoleh maximum flexure stress tertinggi pada komposisi kadar asam sitrat 7,5 % sebesar 13,627 kgf/cm 2. Sedangkan pada pengujian kuat pegang sekrup diperoleh maximum load tertinggi pada komposisi kadar asam sitrat 7,5 % sebesar 4,720 kgf. Hasil pengujian absorbsi terhadap empat kadar asam sitrat terseleksi adalah kadar asam sitrat 5 % sebesar 0,3048, kadar asam sitrat 7,5 % sebesar 0,2518, kadar asam sitrat 10 % sebesar 0,2902 dan kadar asam sitrat 12,5 % sebesar 0,3713. Hasil pengujian absorbsi terhadap empat kadar asam sitrat terseleksi diperoleh koefisien suara yang terbaik sebesar 0,3713 pada kadar asam sitrat 12,5%. Kata kunci: komposit, kayu randu, asam sitrat, absorber suara x

11 STUDI KARAKTERISTIK KOMPOSIT KAYU RANDU BERMATRIK ASAM SITRAT SEBAGAI ABSORBER SUARA MUCH SURANTO, S much_suranto@ymail.com Abstract The purpose of this research is to 1) get citric acid adhesive composition that is most appropriate in the manufacture of fibrous composite kapok wood so obtained a strong composite and absorb sound well. 2) results recommendations on the feasibility of a composite made of wood fiber and adhesive kapok wood citric acid as sound absorber. The research was conducted using experimental method in the laboratory by doing mechanical and acoustic testing of all samples of composite test specimens. The composite uses a dry wooden (ceiba pentandra) catalyst (10% moisture content) passing a mesh screen of 10 meshes and stuck with a 100 mesh sieve. The percentage of adhesive variation on the wood used is weight fraction 2½%, 5%, 7½%, 10%, 12½%, 15%, 17½% and 20%. The applied pressure is the same for all test samples that is 20 ton / m2 and pressed in hot condition with temperature 120 C. The mold size used is 30 cm x 30 cm x 2 cm and produced particle board with size 30 cm x 30 cm X 1 cm. Test Sample is made according to SNI standard. The results showed that Composite particle of rican wood with citric acid matrix has optimal strength at certain ratio that is 7.5%. While the test results strongly hold the screw also shows at the same ratio of 7.5%. While the results of sound absorption test produced by composite particle of rican wood in the citric acid matrix with the content of 12.5% of Keywords: composite, wood cottonwoods, citric acid, sound absorber xi

12 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL.... i HALAMAN NOTA PEMBIMBING... ii HALAMAN PENGESAHAN... iv HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TESIS.... v MOTTO... vi PERSEMBAHAN... vii KATA PENGANTAR... viii ABSTRAK... x ABSTRACT... xi DAFTAR ISI... xii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR LAMPIRAN... xvi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah Keaslian Penelitian... 4 BAB II LANDASAN TEORI Kayu Randu (Ceiba pentandra) Asam Sitrat Sifat Akustik Papan Partikel Pembuatan Papan Partikel Absorber Suara BAB III METODE PENELITIAN Rancangan Penelitian xii

13 3.2 Alat dan Bahan Variabel Penelitian Bagan Alir Penelitian Tahapan Penelitian Waktu dan Tempat Penelitian BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Kuat Lentur Hasil Pengujian Kuat Lentur Grafik Hasil Pengujian Kuat Lentur Uji Kuat Pegang Skrup Hasil Pengujian Kuat Pegang Skrup Grafik Hasil Pengujian Kuat Pegang Skrup Uji Absorber Hasil Pengujian Absorber Grafik Hasil Pengujian Absorber Hasil Pengujian Karakteristik Komposit Kayu Randu Bermatrik Asam Sitrat Sebagai Absorber Suara Hasil Pengujian Karakteristik Komposit Kayu Randu Bermatrik Asam Sitrat Sebagai Absorber Suara Grafik Hasil Pengujian Karakteristik Komposit Kayu Randu Bermatrik Asam Sitrat Sebagai Absorber Suara BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii

14 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Uji Kuat Lentur Tabel 4.2 Hasil Uji Kuat Pegang Sekrup Tabel 4.3 Hasil Pengujian Absorber Tabel 4.4 Standar Uji Berdasarkan ASTM E Tabel 4.5 Hasil Pengujian Karakteristik Komposit Kayu Randu Bermatrik Asam Sitrat Sebagai Absorber Suara xiv

15 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Pohon Kayu Randu (Ceiba pentandra)... 9 Gambar 2.2 Rumus bangun asam sitrat Gambar 2.3 Fenomena Suara Gambar 2.4 Teori lima rantai perekat Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Gambar 4.1 Hasil Pengujian Kuat Lentur Gambar 4.2 Hasil Pengujian Kuat Pegang Sekrup Gambar 4.3 Hasil Pengujian Akustik Gambar 4.4 Hasil Pengujian Karakteristik Komposit Kayu Randu Bermatrik Asam Sitrat Sebagai Absorber Suara xv

16 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Uji Daya Serap Bunyi Lampiran 2 Absorption Coefficient Lampiran 3 Uji Mekanik RMS Lampiran 4 Sound Absorption Measurement Record xvi