Singkatan Kepanjangan (arti) ALS Ammonium Lauryl Sulfat BPO Benzoil peroksida
CBR California Bearing Ratio = uji penetrasi untuk evaluasi kekuatan mekanis material subgrade jalan
DTA Differential Thermal Analisys EDMA Ethylenedimethakrylamide FTIR Fourier Transform Infra Red GA Guanidina Akrilat
LPKA Lateks Pekat Karet Alam MA Maleat Anhidrida
MBAM Methylenebisakrilamida MEKP Methyl Etyl Keton Peroksida MoE Modulus of Elastisitas MoR Modulus of Rupture PAM Poly Akrilamida PS Polistyrena
PS-g-MA Polistyrena graft Maleat Anhidrida PVA Poly Vinyl Asetat
SEM Scanning Elektron Microscope SLS Sodium Lauryl Sulfat
SSTP Soil Stabilizer Termoplastik ( hasil campuran Lateks PS-g-MA dengan LPKA)
SSTS Soil Stabilizer Termoset ( hasil campuran Lateks Poliester dengan LPKA)
TPE Thermo Plastik Elastomer TPO Termo Plastik Olefin TPV Thermo Plastik Vulkanisasi UF Urea Formaldehida
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Soil stabilizer merupakan bahan yang dapat digunakan untuk memperkuat struktur tanah, mengendalikan debu dan erosi tanah karena dapat berinteraksi dengan partikel-partikel tanah dan mengisi pori-pori antar partikel-partikel tanah, cepat mengering menjadi lapisan yang keras sehingga tanah menjadi padat dan stabil menyebabkan daya dukung meningkat.
Bahan ini dapat digunakan pada areal parkir, proyek pembangunan waduk, jalan di lahan perkebunan dan daerah pemukiman, pada lereng bukit dan bahu jalan untuk mengendalikan erosi tanah (Management Practices Manual, Temporary Erision Management EC-8 SOIL BINDER, 2011). Soil stabilizer dapat berasal dari bahan alam seperti abu terbang, kapur dan tanah liat, ada juga yang berasal dari bahan polimer. Penggunaan soil stabilizer polimer untuk perkerasan jalan sudah dilakukan oleh negara-negara maju seperti Jepang, Amerika Serikat, dan Eropa (Feldman, 1995). Malaysia dan Singapura juga telah menggunakan soil stabilizer polimer untuk stabilisasi jalan raya dan lapangan terbang (Wu Dong, 2008). Christopher 2010 melaporkan bahwa Kanada telah berhasil menggunakan soil stabilizer polimer, dan baru-baru ini telah dilakukan percobaan penggunaan soil stabilizer polimer di Alberta, Saskatchewan dan Prince Edward Island untuk stabilisasi tanah pada konstruksi jalan raya.
Penelitian di bidang soil stabilizer polimer ini sudah lama dilakukan. Lateks polimer sudah digunakan untuk melapisi permukaan jalan setapak dengan ketebalan bahan lebih dari 2 inci dapat memberi hasil yang baik dan dapat bertahan selama beberapa tahun (Roger Bergnann et al, 2000). Emulsi polymer dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan tanah pada kondisi basah (Santoni et al 2003). Demikian juga emulsi Polyvinyl Asetat (PVA) dapat digunakan untuk meningkatkan nilai California Bearing Ratio (CBR) tanah Sub-Grade pada konstruksi jalan(K. Moto et al, 2004). PVA juga dapat digunakan
untuk melapisi jalan dan dapat memperbaiki terjadinya alur akibat beban lalu lintas (Valencia et al., 2007). A.Marco da Silva et al, 2010, menggunakan poliakrilamida (PAM) dalam penelitiannya untuk mengontrol erosi tanah dan untuk mengurangi dampak proses degradasi tanah. Sameer Vyas et al, (2011) menggunakan berbagai jenis polimer untuk stabilisasi tanah dispersif. Para peneliti ini telah menggunakan berbagai jenis polimer baik polimer alam maupun polimer sintetis, namun pada aplikasi sebagai soil stabilizer relatif masih menggunakan satu jenis polimer. Maka dalam hal ini perlu dikembangkan campuran beberapa polimer baik polimer alam dan polimer sintetis sebagai soil stabilizer.
Polistyrena (PS) merupakan bahan termoplastik yang murah, dapat difungsionalisasi dengan berbagai monomer turunan akrilat maupun turunan maleat (Al Malaika, 1977), agar memiliki gugus polar, sehingga penggunaan dan aplikasi teknologinya semakin luas.
Demikian juga polyester tak jenuh Yukalac 157 BQTN-EX sebagai polimer termoset, merupakan perekat yang baik, sering digunakan sebagai bahan perekat pada pembuatan papan partikel karena dapat berinteraksi dengan baik dan kompatibel dalam campuran bahan yang mengandung gugus polar dengan adanya gugus karbonil ester pada rantainya (Pasaribu R, 2006; Ratri Pantoro, 2007). Kedua polimer ini dapat dijadikan emulsi, sehingga berpotensi sebagai bahan soil stabilizer.
Salah satu bahan alam yang berpotensi sebagai bahan soil stabilizer adalah latek pekat karet alam (LPKA). Indonesia merupakan negara penghasil karet alam terbesar kedua setelah Thailand. Pada tahun 2000 mencapai 1,56 juta ton, sementara pada thun 2005 telah mencapai 2,3 juta ton (Kompas 2006). namun konsumsi karet domestik masih relatif rendah, pada tahun 2005 negara berkembang termasuk Indonesia hanya 2,9 juta ton, sementara AS 1,3 juta ton, China 2,08 juta ton (International Rubber Study Group = IRSG), sedangkan produksi karet dunia telah melebihi permintaan negara konsumen yang mengakibatkan harga karet alam cenderung berfluktuasi.
Dalam penelitian ini, akan dilakukan pencampuran lateks polystyrena hasil grafting dengan maleat anhidrida maupun polyester tak jenuh Yukalac @ 157 BQTN-EX dengan LPKA dan dijadikan sebagai soil stabilizer. Interaksi antara gugus polar pada PS-g-MA maupun polyester diharapkan dapat membentuk ikatan yang kuat dengan agregat tanah pasir, sementara kehadiran lateks pekat karet alam dapat memberikan kelenturan yang
dapat menghasilkan campuran tanah yang memiliki daya dukung yang baik dengan karakteristik seperti yang diharapkan sebagai material jalan, top soil penahan erosi, dinding waduk maupun lapangan parkir.
1.2. Permasalahan
Permasalahan dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimanakah preparasi grafting PS dengan MA dan karakteristik PS-g-MA.
2. Bagaimanakah preparasi lateks PS-g-MA dan pencampurannya dengan LPKA menggunakan emulsifier Amonium lauril sulfat (ALS) selanjutnya disebut soil stabilizer termoplastik (SSTP), maupun preparasi lateks polyester tak jenuh Yukalac 157 BQTN-EX dan pencampurannya dengan LPKA menggunakan emulsifier Sodium Lauril Sulfat (SLS) selanjutnya disebut soil stabilizer termoset (SSTS) 3. Bagaimanakah interaksi antara agregat tanah pasir dengan SSTP maupun dengan
SSTS.
4. Bagaimanakah sifat fisika dan sifat mekanis dari komposit agregat pasir dengan SSTP maupun dengan SSTS.
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Menghasilkan material fungsional PS (g-MA) dan mengetahui karakteristik PS-g-MA.
2. Menghasilkan SSTP dan SSTS serta mengetahui karakteristik SSTP dan SSTS.
3. Mengetahui interaksi antara agregat tanah pasir dengan SSTP maupun dengan SSTS 4. Mengetahui karakteristik komposit agregat pasir dengan SSTP maupun SSTS.
1.4. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi terhadap penyediaan bahan aspal alternatif berupa campuran emulsi polimer sintetis (PS-g-MA maupun polyester tak jenuh) dengan polimer alam (LPKA). Selain itu juga berguna sebagai kajian pengembangan proses teknologi termoplastik elastomer, pengembangan emulsi polimer
dan pengembangan teknologi material bangunan yang merupakan bahan alternatif untuk membantu mengatasi kebutuhan aspal konvensoinal yang terus meningkat. Selain dari itu dapat pula untuk meningkatkan konsumsi karet domestik di Indonesia yang relatif masih rendah.
BAB 2