OPTIMASI KINERJA AKUSTIK PADA BATAKO EXPOSE …/Optimasi...perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user HALAI\{AN PENGESAHAN Skripsi denganjuduL Optimasi lfuerja Akustik

$Page 1: OPTIMASI KINERJA AKUSTIK PADA BATAKO EXPOSE …/Optimasi...perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user HALAI\{AN PENGESAHAN Skripsi denganjuduL Optimasi lfuerja Akustik$
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

OPTIMASI KINERJA AKUSTIK PADA BATAKO EXPOSE

DENGAN CAMPURAN ABU ONGGOK AREN

Disusun oleh:

ZULFA KAMILA RAHMAYANTI M0208063

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Mei, 2013


commit to user

HALAI\{AN PENGESAHAN

Skripsi denganjuduL Optimasi lfuerja Akustik pada Batako Expase dengan

Campuran Abu Onggok Aren.

Yang ditulis oleh:

Nama :ZulfaKamilaRahmayanti

NIM : M0208063

Telah diuji dan dinyatakan lulus oleh dewan penguji pada

Hari ; \kt^i$

Tanggal : 3o \({.i ?r\}

Anggota Tim Penguji:

l. Drs,Iwan Yahyq M.Si.

NIP. 19670730 199302 l 001

2. Utari, S.Si., M.Si.

NIP. 19701206 200003 2 00r

Iftairuddin, S.Si., M. Phil., Ph.D

NrP. 19701018 199702 l00t

Nuryani, S.Si., M.Si., Ph.D

NrP. 19690303 200003 r 001

Disahkan oleh

Ketua Jurusan Fisika

3.

4.

t997021 001


commit to user

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi dengan judul: Optimasi Kinerja Akustik pada Batako Expose dengan

Campuran Abu Onggok Aren.

Yang ditulis oleh:

Nama : Zulfa Kamila Rahmayanti

NIM : M0208063

Telah diuji dan dinyatakan lulus oleh dewan penguji pada

Hari :

Tanggal :

Anggota Tim Penguji:

1. Drs , Iwan Yahya, M.Si. ………………………………

NIP. 19670730 199302 1 001

2. Utari, S.Si., M.Si. ………………………………

NIP. 19701206 200003 2 001

3. Khairuddin, S.Si., M. Phil., Ph.D ………………………………

NIP. 19701018 199702 1 001

4. Nuryani, S.Si., M.Si., Ph.D ………………………………

NIP. 19690303 200003 1 001

Disahkan oleh

Ketua Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Ahmad Marzuki, S.Si, Ph.D NIP. 19680508 1997021 001


commit to user

iii

PERNYATAAN KEASLIAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual skripsi saya yang berjudul “OPTIMASI KINERJA AKUSTIK PADA BATAKO EXPOSE DENGAN CAMPURAN ABU ONGGOK AREN” adalah hasil kerja saya atas arahan pembimbing dan sepengetahuan saya hingga saat ini. Isi skripsi tidak berisi materi yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis di bagian ucapan terimakasih. Isi skripsi ini boleh dirujuk atau difotokopi secara bebas tanpa harus memberitahu penulis.

Surakarta, Mei 2013 Zulfa Kamila R


commit to user

iv

MOTTO

"Cukuplah Allah menjadi Penolong kami dan Allah adalah sebaik-baik Pelindung."

(Q.S Ali ‘Imron: 173)

“Dan bersabarlah dalam menunggu ketetapan Tuhanmu, maka sesungguhnya kamu berada dalam penglihatan Kami……”

(Q.S Ath Thuur: 52)

PERSEMBAHAN:

Bapak dan Ibu tercinta

Kakak dan adik yang tersayang

Sabil, pengganggu sekaligus penghibur setia


commit to user

v

ABSTRAK

Telah dilakukan optimasi kinerja serapan akustik batako ekspose

dikaitkan dengan fraksi abu onggok aren sebagai bahan baku serta

konfigurasi resonator Helmholtz di dalam struktur batako. Pengujian

kinerja dilakukan secara eksperimen mengacu kepada prosedur ASTM

E-1050-98. Dalam hal ini terdapat empat variasi fraksi abu onggok

aren yakni sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% serta dua ragam

konfigurasi resonator jamak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

batako dengan fraksi abu onggok sebesar 10% memiliki paduan

kinerja serapan akustik dan mekanik terbaik. Adapun konfigurasi

jamak resonator Helmholtz identik mampu memberikan peningkatan

kinerja yang lebih baik di bentang frekuensi rendah dibandingkan

struktur resonator kompleks dengan rongga ganda yang terkoneksi.

Serapan akustik terbaik diperoleh pada bentang frekuensi (376-488)

Hz dengan nilai koefisien serapan α sebesar 0,54 dan kuat tekan

sebesar 2,84 MPa.

Kata kunci : batako ekspose, onggok aren, Resonator Helmholtz,

koefisien serapan bunyi.


commit to user

vi

ABSTRACT

Sound absorption performance optimization of expose brick has been

conducted in associated with the fraction of sugar palm ash in its raw

material and configuration of Helmholtz Resonators inside the brick

structure. The testing was conducted experimentally refer to ASTM E-

1050-98 standard procedure. In this case there are four variations sugar

palm ash fractions of 0%, 5%, 10%, 15%, and 20% as well as two

array resonator configurations. The results showed that the brick with

fraction of 10% sugar palm ash has the best combination of

mechanical and sound absorption performance. As for the

configuration of array identical Helmholtz resonator giving better

performance improvement at low frequency span than complex

resonator structure with coupled cavity where the best performance

occur on (376-488) Hz frequency range with the absorption coefficient

α of 0.54 and compression strength of 2,84 MPa.

Keywords: exposed brick, sugar palm ash, Helmholtz resonator, the sound

absorption coefficient


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Alloh SWT atas segala limpahan nikmat dan

karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi. Sholawat

dan salam senantiasa penulis sampaikan kepada Rosulullah SAW sebagai

pembimbing seluruh umat manusia.

Skripsi yang penulis susun sebagai bagian dari syarat untuk mendapatkan

gelar sarjana sains dengan judul ” Optimasi Kinerja Akustik pada Batako Expose

dengan Campuran Abu Onggok Aren”. Dalam penyusunan laporan ini, penulis

tidak lepas dari bimbingan, pengarahan dan bantuan dari berbagai pihak, maka

pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Ahmad Marzuki, S.Si, Ph.D. selaku Ketua Jurusan Fisika Fakultas MIPA

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Drs. Iwan Yahya, M.Si. selaku Pembimbing I yang telah mendampingi selama

penelitian, memberi motivasi, dan saran dalam penyusunan skripsi.

3. Utari, S.Si., M.Si. selaku Pembimbing II yang telah mendampingi selama

penelitian, memberi motivasi, dan saran dalam penyusunan skripsi.

4. Drs. Cari, MA, Ph.D selaku pembimbing akademis atas motivasi dan saran-

sarannya selama menjalani perkuliahan.

5. Keluarga Ginact ( Dian, Tessa, Bugar, dan Ardi), Keluarga Akustik (Eki,

Restu, Ida, Nining, dan Erna), teman-teman 2008, dan adik tingkat yang telah

menjadi semangat selama proses perkuliahan.

Penulis juga berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat dan memberi

tambahan ilmu bagi pembaca. Aamiin.


commit to user

viii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ............................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................ ii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN ............................................ iii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN………………………… iv

HALAMAN ABSTRAK ........................................................................ v

HALAMAN ABSTRACT ...................................................................... vi

KATA PENGANTAR ............................................................................ vii

DAFTAR ISI .......................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR .............................................................................. x

DAFTAR TABEL .................................................................................. xii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ................................................................ 1

1.2. Perumusan Masalah ......................................................... 3

1.3. Batasan Masalah .............................................................. 4

1.4. Tujuan Penelitian ............................................................ 4

1.5. Manfaat Penelitian ........................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2. 1. Gelombang Bunyi ........................................................... 5

2. 2. Gelombang Bunyi di Udara ............................................. 5

2. 3. Material Penyerap Bunyi………………………………… 7

2.4. Metode Tabung Impedansi Dua Mikrofon ........................ 8

2.4.1. Metode Tabung Impedansi Dua Mikrofon………… 8

2.4.2. Fungsi Pindah (Transfer Function)………………… 10

2. 5. Resonator Helmholtz ....................................................... 11

2.6. Batako…………………………………………………….. 13

2.7. Serat Aren………………………………………………… 14

2.8. Kuat Tekan (Compressive Strenght)……………………… 15


commit to user

ix

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3. 1. Waktu dan Tempat Penelitian ......................................... 16

3. 2. Alat dan Bahan ................................................................ 16

3.2.1. Alat………………………………………………… 16

3.2.2. Bahan………………………………………………. 16

3.2.3. Skema Alat Penelitian……………………………… 16

3. 3. Metode Penelitian ............................................................ 18

3.3.1. Persiapan Alat dan Bahan…………………………. 18

3.3.2. Pembuatan Sampel Uji……………………………. 19

3.3.3. Set Up dan Kalibrasi Alat………………………… 20

3.3.4. Pengujian Koefisien Serap Bunyi…………………. 21

3.3.5. Pengujian Kuat Tekan…………………………….. 21

3.3.6. Perekaman Digital dan Display Grafik…………….. 22

3.3.7. Analisa Data……………………………………….. 22

3.3.8. Kesimpulan………………………………………… 22

3. 4. Pemodelan Resonator Helmholtz pada Sampel ................ 23

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Koefisien Serap Bunyi………………………… 24

4. 1. 1. Variasi Konfigurasi Resonator ........................... 24

4. 1. 2. Variasi Fraksi Abu Serat Aren terhadap Semen . 27

4. 2. Pengujian Kuat Tekan ..................................................... 30

4. 2. 1. Variasi Konfigurasi Resonator ........................... 30

4. 2. 2. Variasi Fraksi Abu Serat Aren terhadap Semen. 31

4. 3. Analisa Hasil Uji Pada Sampel ........................................ 32

BAB V PENUTUP

5. 1. Kesimpulan ..................................................................... 35

5. 2. Saran ............................................................................... 35

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 37

LAMPIRAN-LAMPIRAN ...................................................................... 39


commit to user

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Perpindahan aliran (udara) ketika gelombang bunyi

melewati medium ............................................................... 5

Gambar 2.2. Karakteristik Penyerapan…………………………………… 8

(a) Penyerap Berpori………………………………………… 8

(b) Penyerap Membran……………………………………… 8

(c) Penyerap Resonator Tunggal dan Multiple Helmholtz…. 8

Gambar 2.3. Tabung impedansi dua mikropon ........................................ 9

Gambar 2.4. Respon sistem ..................................................................... 9

Gambar 2.5. Resonator tunggal dan analogi rangkaian RLC-nya ............. 11

Gambar 2.6. Resonator Tree dan analogi listriknya ................................. 13

Gambar 2.7. Batako hollow block............................................................ 14

Gambar 3.1. Pengujian respon frekuensi dengan seperangkat

alat Brüel & Kjær ................................................................ 16

Gambar 3.2. Pengujian kuat tekan dengan Material Testing Machine ..... 17

Gambar 3.3. Tahap-tahap penelitian ........................................................ 18

Gambar 3.4. Design sampel uji variasi posisi lubang resonator................ 20

Gambar 3.5. Sampel batako dengan variasi posisi resonator..................... 23

(a) Model A............................................................................ 23

(b) Model B............................................................................ 23

(c) Model C………………………………………………… 23

Gambar 4.1. Pengujian koefisien serap bunyi variasi konfigurasi

resonator Helmholtz ........................................................... 25

Gambar 4.2. Pengujiann koefisien serap bunyi variasi fraksi

abu serat aren terhadap semen……………………………... 28

Gambar 4.4. Pengujian kuat tekan pada variasi konfigurasi

resonator Helmholtz… ....................................................... 30

Gambar 4.5. Pengujian kuat tekan pada variasi fraksi abu serat aren

terhadap semen……………………………………………... 31


commit to user

xi

Gambar 4.6. Klasifikasi kelas material berdasarkan ISO 11654: 1997….. 33

Gambar 4.7. Batako expose Model A ...................................................... 34


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Komposisi massa bahan sampel batako................................... 19

Tabel 3.2. Karakteristik besaran sampel .................................................. 20


commit to user

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Mix Design Sampel Batako ................................................ 39

Lampiran 2. Perhitungan Nilai Kuat Tekan ............................................ 40

Lampiran 3. Penjabaran Analisa Metode Tabung Impedansi Dua

Mikropon ........................................................................... 41

Lampiran 4. Hasil Pengujian Koefisien Serap Bunyi .............................. 46

Lampiran 5. Hasil Pengujian Kuat Tekan ............................................... 50

Lampiran 6. Alat dan Bahan .................................................................. 54

Lampiran 7. Alat Pengujian Sampel……………………………………. 56

Lampiran 8. Hasil Pengujian AAS Abu Serat Aren…………………….. 57

Documents

OPTIMASI KINERJA AKUSTIK PADA BATAKO EXPOSE …/Optimasi...perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user HALAI\{AN PENGESAHAN Skripsi denganjuduL Optimasi lfuerja Akustik