BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Kekuatan Kompresi
Kekuatan kompresi adalah kekuatan yang ditentukan melalui nilai maksimum dari spesimen dibagi dengan luas spesimen. Nilai kekuatan kompresi didapatkan setelah spesimen pecah.5,30 Kekuatan kompresi diukur menggunakan alat uji tekan (Universal Testing Machine) dinyatakan dengan satuan Mega Pascal (MPa).31 Menurut spesifikasi American Dental Assosiation (ADA) no 25, spesimen mencapai kekuatan kompresi minimum 1 jam setelah mengeras dan pengerasan maksimum dapat dicapai dalam waktu 24 jam (1 hari) setelah pengadukan.1,8Hesmati dkk (2002) meneliti setting expansion yang terjadi pada gipsum akan sempurna setelah 96 jam (4 hari). Setting expansion yang terjadi pada gipsum berkaitan dengan pembentukan nukleus kristal pada gipsum.26 Ketika setting expansion telah sempurna maka jarak antar nukleus kristal gipsum menjadi semakin dekat sehingga tidak ada ruang kosong dalam pembentukan kristal gipsum.1
Kekuatan kompresi sangat dibutuhkan pada model kerja gigitiruan karena kekuatan kompresi merupakan suatu kemampuan bahan untuk menahan terjadinya fraktur dan menahan terjadinya abrasi.25 Sehingga pada saat pembuatan model gigitiruan di model kerja tekanan yang terjadi selama prosedur laboratorium tidak akan memengaruhi hasil dari gigitiruan.
2.3.1 Faktor yang Memengaruhi Kekuatan Kompresi
Kekuatan kompresi dipengaruhi oleh waktu dan kecepatan pengadukan, perbandingan air dan bubuk, akselerator dan retarder, suhu ruangan dan tekanan atmosfer serta kemurnian bubuk gipsum.1,8,27
2.3.1.1Waktu dan Kecepatan Pengadukan
Waktu pengadukan merupakan faktor yang memengaruhi kekuatan kompresi karena peningkatan waktu pengadukan akan meningkatkan kekuatan kompresi gipsum. Namun bila, pengadukan dilakukan lebih dari 1 menit dapat mengakibatkan kristal-kristal gipsum yang terbentuk menjadi pecah dan jalinan kristal yang terbentuk diakhir menjadi lebih sedikit sehingga kekuatan kompresi menjadi rendah.1,8 Ketika melakukan pengadukan harus dilakukan secara kombinasi. Tahap awal pengadukan dilakukan secara manual menggunakan spatula kemudian dilanjutkan dengan vibrator. Vibrator digunakan untuk mencegah terjebaknya udara selama pengadukan yang dapat menyebabkan terjadinya porositas sehingga kekuatan kompresi model kerja menjadi rendah dan hasil yang didapatkan tidak akurat.29 Pengadukan harus dilakukan secara cepat dan periodik. Spatula digunakan untuk mencampur seluruh air dan bubuk gipsum di dalam rubber bowl. Pengadukan dengan spatula dalam setiap 1 detik harus dilakukan dengan kecepatan 2 rpm (revolution per minute).1,25,27 Setelah pengadukan dengan spatula dilanjutkan dengan pengadukan secara mekanik menggunakan vacum mixer.31
2.3.1.2Perbandingan Air dan Bubuk
Kekuatan kompresi sangat dipengaruhi oleh perbandingan air dan bubuk yang digunakan. Perbandingan air dan bubuk juga akan memengaruhisetting expansion.32 Perbandingan air dan bubuk besar menyebabkan setting expansion menjadi lebih kecil dan menyebabkan nukleus kristal yang terbentuk semakin sedikit karena interaksi kristal-kristal dihidrat sedikit sehingga kekuatan kompresi menurun.1 Sebaliknya, jika perbandingan air dan bubuk rendah maka akan menyebabkan kandungan air menjadi sedikit sehingga jarak antar kristal menjadi lebih dekat
sehingga kekuatan kompresi meningkat.1 Perbandingan air dan bubuk dipengaruhi secara langsung oleh ukuran partikel, bentuk partikel dan porositas gipsum.26 Semakin porositas partikel kristal gipsum, semakin banyak air yang diperlukan untuk mengubah partikel Hemihidrat menjadi Dihidrat.26 Partikel gipsum yang lebih besar, tidak beraturan dan porositas seperti plaster of paris membutuhkan air yang lebih banyak.26,32 Penggunaan air yang lebih banyak pada bubuk gipsum akan memengaruhi kekuatan kompresi gipsum menjadi lebih rendah.11,26
2.3.1.3Akselerator dan Retarder
Akselerator dan retarder merupakan zat aditif yang ditambahkan ke dalam gipsum.1 Hatim dkk (2007) meneliti penambahan zat aditif dapat meningkatkan kekuatan kompresi yang dipengaruhi oleh konsentrasi bahan kimia yang ditambahkan kedalam gipsum.19 Zat aditif digunakan untuk memodifikasi sifat yang dimiliki oleh gipsum.3 Salah satu modifikasi sifat yang terjadi adalah kecepatan pengerasan gipsum. Kecepatan pengerasan dipengaruhi oleh kecepatan kelarutan Hemihidrat.1
Bahan akselerator adalah zat aditif yang akan mempercepat setting time
gipsum. Reaksi pada akselerator terjadi karena pembentukan kristal pada gipsum terjadi lebih cepat. Adapun beberapa contoh akselerator adalah K2SO4 2-3%, Na2SO4 3-4 %, Terra Alba 1%, NaCl <2% dan lain-lain. Akselerator biasanya digunkaan dalam bentuk larutan.
Retarder adalah suatu bahan kimia yang ditambahkan pada gipsum untuk memperlambat setting time.1 Beberapa contoh retarder adalah Boraks, Asetat, Potassium Sitrat, NaCl <2%, Na2SO4> 4 %, Sodium Sitrat dan lain-lain. Penambahan bahan kimia seperti akselerator dan reterder akan memengaruhi kemurnian gipsum dan mengurangi kohesi antar kristal yang terbentuk.1,8
2.3.1.4Suhu Ruangan dan Tekanan Atmosfer
Gipsum yang disimpan pada suhu ruangan 90–100oC dapat menyebabkan pengerutan karena kristalisasi air yang keluar pada saat partikel Dihidrat menjadi Hemihidrat.8 Pengerutan yang terjadi akan menyebabkan kekuatan kompresi gipsum
akan menurun.1,8 Kenaikan suhu yang terjadi juga akan mempercepat reaksi kimia pada gipsum dan reaksi kimia ini akan mengakibatkan sebagian kristal Hemihidrat tidak berubah menjadi kristal Dihidrat.3
2.3.1.5Kemurnian Bubuk Gipsum
Kemurnian bubuk gipsum akan memengaruhi proses pengerasan bubuk gipsum. Semakin murni gipsum maka proses setting akan terjadi lebih cepat. Hal ini dipengaruhi oleh kelarutan Hemihidrat dan nukleus gipsum yang terbentuk lebih banyak sehingga kecepatan kristalisasi gipsum semakin besar.1 Selain itu, perbandingan air dan bubuk yang dibutuhkan lebih rendah sehingga kekuatan kompresi yang dihasilkan oleh gipsum akan meningkat.26
Selain waktu dan kecepatan pengadukan, perbandingan air dan bubuk, akselerator dan retarder, suhu ruangan dan tekanan atmosfer serta kemurnian bubuk gipsum terdapat berat jenis gipsum yaang akan memengaruhi kekuatan kompresi. Berat jenis menggambarkan keadaan berat gipsum terhadap volume yang dimiliki gipsum dan kohesi partikel gipsum. Berat jenis gipsum yang tinggi menggambarkan semakin banyaknya kohesi yang terjadi antar partikel gipsum, dimana kohesi yang terjadi antar partikel gipsum akan mengisi rongga-rongga yang terdapat di dalam gipsum.33 Sebaliknya, bila berat jenis gipsum rendah maka kohesi antar partikel semakin rendah dan akan banyak terbentuk rongga kosong di dalam gipsum yang lebih dikenal dengan porositas.33
Porositas pada gipsum berkaitan erat dengan kohesi antar partikel gipsum.33 Semakin porositas suatu partikel maka akan semakin rendah kekuatan kompresinya. Hal ini terjadi karena porositas dapat menyebabkan penyerapan air besar sehingga akan meningkatkan perbandingan air dan bubuk gipsum yang akan mengakibatkan penurunan kekuatan kompresi gipsum.6 Zeki dkk (2009) menyatakan bahwa peningkatan perbandingan air dan bubuk akan menyebabkan rongga kosong pada gipsum yang akan diisi oleh air sehingga kohesi antar partikel gipsum menurun dan menyebabkan kekuatan kompresi gipsum menjadi rendah.33
2.3.2 Cara Pengujian Kekuatan Kompresi
Pengukuran kekuatan kompresi dilakukan dengan pembuatan spesimen yang sesuai dengan spesifikasi menurut American Dental Association (ADA) no 25.4 Setelah spesimen dibuat dibiarkan sampai kering dan kemudain dilakukan pengujian. Pengujian dilakukan menggunakan alat uji tekan (Universal Testing Machine) dengan beban sebesar 10 KN dan hasilnya dinyatakan dalam satuan Mega Pascal (MPa).31