Mempelajari proses pindah panas pada bangunan yang berdinding paanil, mostar-sasak bambu tali (gigantochloa apus kurz)

Abstract

Dinding panil mortar-sasak bambu tali (Gigantochloa apus Kurz) merupakan dinding bangunan yang tersusun atas sasak bambu tali yang dibungkus dua lapis mortar pada dua sisi permukaannya. Sasak bambu tali berfungsi sebagai bahan insulasi di dalam dinding tersebut. Komposisi adukan mortar merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi sifat fisik dan mekanik dinding panil mortar-sasak bambu tali. Penelitian ini mempelajari proses pindah panas yang melewati dinding bangunan yang berdinding panil mortar sasak bambu tali. Penelitian ini juga bertujuan untuk mempelajari pengaruh komposisi adukan mortar dan pengaruh pemberian sasak bambu tali terhadap sifat fisik, mekanik dan termalnya. Perlakuan perbandingan komposisi adukan semen dan pasir yang digunakan adalah 1:4, 1:5 dan 1:6. Bambu tali dan pasir Cimangkok diuji terlebih dahulu sifat-sifatnya sebelum digunakan sebagai bahan pembuatan dinding bangunan uji. Sifat bambu tali yang diuji adalah kadar air, berat jenis, absorpsi, kuat tekan, kuat tarik, konduktifitas panas, panas jenis, dan difusivitas panas. Sifat pasir Cimangkok yang diuji adalah kadar air permukaan, absorpsi, berat jenis, dan fineness modulus. Pengujian mortar dan mortar-bambu dilakukan untuk mendapatkan sifat kadar air, berat jenis, absorpsi, kuat lentur, kuat tekan, konduktifitas panas, panas jenis, dan difusivitas panas. Pengujian pindah panas dilakukan terhadap bangunan uji yang berukuran 60x30x30 cm dari komposisi 1:4, 1:5, dan 1:6. Parameter yang diamati adalah panas total yang melewati dinding bangunan dan laju pindah panas pada saat proses pendinginan. Prosedur pembuatan dan pengujian mortar yang digunakan adalah ASTM C-348 atau setara dengan JIS R 5201. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bambu tali memiliki nilai kadar air 42.3% bb, berat jenis 0.51 g/cm³, absorpsi 8.87%, kuat tarik 224.2 kg/cm², kuat tekan 47 kg/cm², konduktifitas panas 0.1507 W/mK, panas jenis 1969.06 J/kgC dan difusivitas panas 0.039 m²/det. Hasil pengujian pasir Cimangkok menunjukkan bahwa pasir Cimangkok memenuhi standar pasir beton dengan nilai kadar air permukaan 4.4%, berat jenis 2.65 g/cm³, Fineness Modulus 2.3 dan absorpsi 11.4%. Pengujian terhadap mortar dan mortar-bambu menunjukkan bahwa faktor komposisi adukan dan pemberian bambu dalam mortar mempengaruhi sifat fisik, mekanik dan termalnya. Sampel uji mortar-bambu dengan komposisi 1:6 memiliki kadar air rata-rata terbesar yaitu 17.9%. Sedangkan sampel uji mortar dengan komposisi 1:4 memiliki kadar air rata-rata terkecil sebesar 3.7%. Sampel uji mortar dengan komposisi 1:4 memiliki berat jenis tertinggi yaitu 1.8 g/cm³ dan sampel uji mortar-bambu dengan komposisi 1:6 memiliki berat jenis terkecil yaitu 1.44 g/cm³. Sampel uji mortar-bambu komposisi 1:6 memiliki absopsi terbesar 36.7% Sedangkan sampel uji mortar dengan komposisi 1:4 memiliki absorpsi terkecil yaitu 14.3 %. Sampel uji mortar dengan komposisi 1:4 memiliki kuat tekan terbesar yaitu 3.45 kg/cm². Sedangkan sampel uji mortar-bambu komposisi 1:6 memiliki kuat tekan terkecil yaitu 1.79 kg/cm². Sampel uji mortar-bambu dengan komposisi 1:4 memiliki kuat lentur terbesar yaitu 63.13 kg/cm², sampel uji mortar dengan komposisi 1:6 memiliki kuat lentur terkecil yaitu 40 kg/cm². Komposisi adukan juga mempengaruhi nilai konduktifitas panasnya dengan nilai Fhitung 850,49 dan Fiabet 10.92 pada tingkat kepercayaan 99%. Konduktifitas panas untuk komposisi 1:4 rata-rata sebesar 0.6136 W/mK, komposisi 1:5 rata-rata sebesar 0.6872 W/mK, komposisi 1:6 rata-rata sebesar 0.7557 W/mK. Hasil pengujian pindah panas menunjukkan bahwa dinding bangunan uji komposisi 1:5 memiliki laju pindah panas pada proses pendinginan yang lebih tinggi daripada komposisi 1:4 dan 1:6, sedangkan dinding bangunan komposisi 1:6 memiliki laju pindah panas pada proses pendinginan yang lebih daripada 1.4. Persamaan laju pindah panas bangunan uji komposisi 1:4 adalah Y=-19.821 Ln (x) + 117.83 dengan R² = 0.8364, bangunan uji komposisi 1:5 memiliki persamaan laju pindah panas Y = -19.871 Ln(x) + 130.01 dengan R2 = 0.9415, bangunan uji komposisi 1:6 memiliki persamaan laju pindah panas Y = -19.141 Ln(x) + 119.22 dengan R² = 0.8917.