Filetype PDF | Posted on 30 Jan 2023 | 3 years ago
Authentication
digital resources
350x Filetype PDF File size 0.79 MB Source: eprints.unram.ac.id
ARTIKEL ILMIAH
APLIKASI RESPONSE SURFACE METHODOLOGY (RSM) UNTUK
MENINGKATKAN KUAT TEKAN PAVING BLOCK DENGAN CAMPURAN
ABU AMPAS TEBU
The Application of Response Surface Methodology (RSM) to Increase The
Compressive Strenght of The Paving Block with a Mixture of bagasse ash
Tugas Akhir
Untuk memenuhi persyaratan
Mencapai derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknik Sipil
Oleh:
MAYA GITA PERTIWI
F1A 014 093
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MATARAM
2018
APLIKASI RESPONSE SURFACE METHODOLOGY (RSM) UNTUK MENINGKATKAN
KUAT TEKAN PAVING BLOCK DENGAN CAMPURAN ABU AMPAS TEBU
The Application of Response Surface Methodology (RSM) to Increase The Compressive
Strenght of The Paving Block with a Mixture of bagasse ash
1 2 3
Maya Gita Pertiwi , Jauhar Fajrin , I Wayan Sugiartha
JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS MATARAM
INTISARI
Dalam rangka menghasilkan kualitas paving block yang lebih baik, berbagai upaya
dilakukan untuk meningkatkan mutu paving block, salah satunya dengan mencampurkan abu
ampas tebu. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap paving block dengan campuran
abu ampas tebu dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh abu ampas tebu sebagai pengganti
sebagian semen terhadap kuat tekan paving block serta untuk mengetahui proporsi bahan baku
yang dapat mengoptimalkan kuat tekan paving block.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah Response Surface Methodology,
metode ini bisa memperkirakan interaksi antara faktor-faktor yang diamati sehingga
memudahkan dalam mengambil kesimpulan variable apa yang berpengaruh besar pada
respon. Penelitian ini menggunakan uji kuat tekan sebagai variable responnya. Dimana kadar
abu ampas tebu yang digunakan adalah 0-25% dari berat semen dan faktor air semen yang
digunakan konstan yaitu sebesar 0,46. Jumlah sampel yang diberikan oleh aplikasi response
surface methodology ini yaitu 10 sampel dengan 3 reflikasi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadinya kenaikan kuat tekan paving block
sebesar 76% dari paving block tanpa penambahan abu ampas tebu dan dengan penambahan
abu ampas. Adapun proporsi bahan yang menghasilkan kuat tekan optimal adalah 78,9% pasir,
19,8% semen, dan 1,3% abu ampas tebu. Adapun persamaan umum untuk memprediksi kuat
tekan paving block yaitu y = - 2,232x - 38,374x - 25,237x + 0,603x x + 0,279x x + 0,670
1 2 3 1 2 1 3
x x dengan x1, x2 dan x3 masing-masing adalah proporsi pasir, semen, dan abu ampas tebu.
2 3
Kata Kunci: Paving Block, Abu Ampas Tebu, Kuat Tekan, Response Surface Methodology
1
Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Mataram
2
Dosen Pembimbing Utama
3
Dosen Pembimbing Pendamping
1
PENDAHULUAN tebu 0%, 2.5%, 5%, 7.5%, 10% dari berat
semen. semakin banyak abu ampas tebu
Di Indonesia pembangunan jalan yang ditambahkan semakin besar pula kuat
mengalami peningkatan yang relatif tinggi tekan paving block.
sehingga kebutuhan bahan atau material Dari beberapa penelitian yang telah
konstruksi jalan juga meningkat. Salah satu dilakukan belum di dapatkan proporsi yang
alternatif bahan atau material konstruksi optimum untuk paving block dengan
jalan yang digunakan adalah paving block. campuran abu ampas tebu. Adapun
Banyaknya jumlah penggunaan paving metode yang di gunakan untuk mencari
block mengakibatkan peningkatan proporsi optimum di kenal dengan istilah
kebutuhan material paving block, sehingga metode permukaan respon (Response
memicu penambahan semen pada Surface Method). Artikel ini akan
pembuatan paving block. Harga semen membahas hasil study eksperimen untuk
saat ini yang semakin mahal mencari komposisi optimum dari bahan
mengakibatkan biaya prmbuatan paving penyusun paving block dengan campuran
block yang semakin mahal pula. Altrnatif abu ampas tebu dengan menerapkan
lain adalah dengan memanfaatkan bahan metode respon surface. Proses analisa
alam seperti abu ampas tebu. data dilakukan dengan menggunakan
Menurut Yudo dan Jatmiko (2008) software minitab 17.
mengatakan dalam penelitiannya bahwa
pemanfaatan serat ampas tebu sebagai
serat penguat material komposit akan DASAR TEORI
mempunyai arti yang sangat penting yaitu
dari segi pemanfaatan industri. Dengan Paving Block
ukuran butiran yang halus dan kandungan Paving Block adalah suatu komposisi
silika yang tinggi maka limbah ampas tebu bahan bangunan yang terbuat darii
dapat dimanfaatkan sebagai bahan campuran semen portland atau bahan
pengganti semen (Rompas 2013). perekat hidrolis lainnya, air dan agregat
Penelitian mengenai paving block dengan atau tanpa bahan tambahan
dengan penambahan abu ampas tebu ini lainnya yang tidak mengurangi mutu beton
sudah banyak di lakukan salah satunya tersebut (SNI 03 – 0691 – 1996).
menurut Endah (2016) menyebutkan
bahwa sisa pembakaran ampas tebu tidak Abu Ampas Tebu
sebanding dengan jumlah produksinya Ampas tebu adalah suatu residu dari
sehingga berpotensi menyebabkan proses penggilingan tanaman tebu
pencemaran lingkungan. Di peroleh hasil (saccharumoficinarum) setelah diekstrak
untuk pengujian kuat tekan paving block atau dikeluarkan niranya pada industri
yaitu semakin banyak sisa pembakaran tertentu sehingga diperoleh limbah berserat
ampas tebu yang di subtitusikan dalam yang dikenal sebagai ampas tebu. Ampas
paving maka kuat tekan paving semakin tebu itulah yang dibakar dengan suhu
menurun, sedangkan untuk porositanya tertentu menghasilkan abu ampas tebu
semakin banyak sisa pembakaran ampas sehingga terjadi perubahan kimiawi.
tebu yang di subtitusikan dalam paving
maka semakin besar porositas paving Kuat Tekan
tersebut. Kuat tekan merupakan salah satu
Pada penelitian yang dilakukan oleh parameter yang digunakan untuk
Fauzi dkk (2014) menyatakan bahwa abu mengetahui kekuatan atau kemampuan
ampas tebu dibakar pada suhu 600˚C suatu material atau benda untuk menahan
selama 2 jam menghasilkan silika sebesar tekanan atau beban. Nilai kuat tekan paving
71%. Dalam penelitian ini Abu Ampas tebu block diperlukan untuk mengetahui
digunakan sebagai bahan pengganti semen kekuatan dari suatu benda untuk menahan
pada pembuatan paving block dan hasil tekanan atau beban hingga retak dan
yang diperoleh adalah penggunaan abu pecah. Kualitas paving block biasanya
ampas tebu dapat mengurangi penggunaan ditunjukkan oleh besar kecilnya kuat
semen sebesar 25%. tekannya. Kuat Tekan dihitung dengan
Berdasarkan penelitian yang dilakukan rumus sebagai berikut :
oleh Telaumbanua (2016) paving block
mengalami peningkatan kuat tekan dengan fc = ……….. (1)
adanya penambahan material abu ampas
2
Dengan: a. Eksperimen Mixture Design
fc = Kuat tekan (MPa) Metode eksperimen campuran
F = Beban yang ditekan (N) seringkali diterapkan dalam mengoptimasi
2
A = luas penampang (mm ) formula suatu produk. Mixture design
adalah sebuah rancangan percobaan yang
Desain Eksperimen RSM faktornya merupakan komponen atau
Desain Eksperimen merupakan bahan dari campuran eksperimen yang
metode yang biasa digunakan untuk ada. Sebagai contoh jika x1 x2 ,…..xp
meningkatkan dan memperbaiki performa memiliki kontribusi terhadap komponen dari
suatu proses, biasanya dalam sistem mixture design yaitu p memiliki persamaan
kualitas. Salah satu disain eksperimen yang seperti berikut ini (Montgomery, 2012).
biasa digunakan adalah disain eksperimen Mixture design memiliki beberapa kategori
dengan metode permukaan respon atau design yang digunakan dalam percobaan
biasa disebut Response Surface yaitu simplex centeroid design dan simplex
Methodology (RSM). lattice design. Dimana dalam mixture
design kali ini menggunakan simplex lattice
Response Surface Methodology design.
adalah suatu metode yang Simplex lattice design adalah desain
menggabungkan teknik matematika dengan yang fokus untuk mempelajari pengaruh
teknik statistika yang digunakan untuk dari dua faktor komponen p yang terdiri dari
membuat model dan menganalisis suatu titik yang menggambarkan koordinat
respon yang dipengaruhi oleh beberapa percobaan yang telah dibuat. Simplex
variabel bebas lattice design ini bisa dikombinasikan untuk
atau faktor, dengan tujuan mengoptimalkan mengetahui pengaruh dari tiga komponen
respon tersebut (Montgomery, 2012). dengan penambahan center run dan axial
Dengan menyusun suatu model run.
matematika, peneliti dapat mengetahui nilai
variabel-variabel independen yang b. Kontur dan Grafik Permukaan Respon
menyebabkan nilai variabel respon menjadi Secara umum response surface dapat
optimal. Hubungan antara respon y dan divisualisasikan dalam bentuk grafis
variabel bebas x adalah : maupun plot kontur. Grafik ini sangat
y = f(x , x ,...., x ) + ε…............…... (2) membantu untuk melihat bentuk
1 2 k permukaan respon, yaitu berupa titik
dengan: maksimum respon, titik minimum respon
y = Respon maupun titik pelana respon. Untuk variable
xi =Variabel bebas / independen (i bebas sebanyak dua akan divisualisasikan
= 1,2,3,…,k) dalam bentuk dua dimensi sedangkan jika
ε = Error variabel bebas berjumlah tiga akan
divisualisasikan dalam bentuk tiga dimensi.
Langkah pertama yang dilakukan Oleh karena itu fungsi variabel bebas f
dalam desain eksperimen ini adalah (x1,x2,x3) dapat diplot versus variabel
mencari bentuk hubungan antara respon (y) respon Y seperti ditunjukkan pada gambar
dengan perlakuannya atau variable berikut
bebasnya (x). Bentuk hubungan antara
variabel respon (y) dengan variable bebas
(x) yang pertama kali dicoba adalah bentuk
linier. Bentuk linear ini memiliki pendekatan
fungsi yang biasa disebut first order model.
Bentuk kedua yang dicobakan jika
pendekatannya bukan bentuk linear adalah
bentuk kuadrat yang biasa disebut second-
model order. Hal itu menyebabkan
eksperimen dengan metode response
surface dilakukan dalam dua tahap yaitu Gambar 1 Grafik Surface (Dx7 turtorial,
Orde I (tahap penyaringan) dan Orde II 2007)
(tahap optimasi).
Gambar di atas menunjukkan setiap
variabel x1, x2 dan x3 akan menghasilkan
nilai respon y. Gambar tiga dimensi ini
3
no reviews yet
Please Login to review.
