Pada komposit Concrete Foam, materialnya terdiri dari semen, pasir, air, Blowing Agent, dan serat TKKS. Blowing agent yang digunakan dalam penelitian ini adalah surfaktan.
2.4.1. Semen
Kata semen berasal dari caementum (bahasa Latin), yang artinya memotong menjadi bagian-bagian kecil tak beraturan. Semen adalah zat yang digunakan untuk merekat batu, bata, batako maupun bahan bangunan lainnya material semen adalah material yang mempunyai sifat-sifat adhesif dan kohesif yang diperlukan untuk mengikat agregat-agregat menjadi suatu massa yang padat yang mempunyai kekuatan yang cukup.
Semen merupakan hasil industri dari paduan bahan baku batu gamping atau kapur sebagai bahan utama, yaitu bahan alam yang mengandung senyawa Calcium Oksida, dan lempung atau tanah liat yaitu bahan alam yang mengandung senyawa Silika Oksida, Alumunium Oksida, Besi Oksida dan Magnesium Oksida atau bahan pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk (bulk), tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air.
Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian untuk membentuk clinkernya, yang kemudian dihancurkan dan ditambah
dengan gips (gypsum) dalam jumlah yang sesuai. Fungsi utama dari semen adalah untuk mengikat partikel agregat yang terpisah sehingga menjadi satu kesatuan.
Faktor semen sangatlah mempengaruhi karakteristik campuran beton.
Kandungan semen hidraulis yang tinggi akan memberikan banyak keuntungan, antara lain dapat membuat campuran mortar menjadi lebih kuat, lebih padat, lebih tahan air, lebih cepat mengeras, dan juga memberikan rekatan yang lebih baik. Kerugiannya adalah dengan cepatnya campuran beton mengeras, maka dapat menyebabkan susut kering yang lebih tinggi pula. Beton dengan kandungan hidraulik rendah akan lebih lemah dan mudah dalam pergerakan.
2.4.2. Pasir
Pasir merupakan jenis agregat alam. Agregat utamanya digunakan untuk mengisi bagian terbesar dari beton yang mana mengisi 75% bagian dari beton.
Semakin besarnya ukuran agregat yang digunakan maka semakin mengurangi jumlah semen yang digunakan. Hal ini juga akan mengurangi panas yang timbul pada saat pencampuran air dan hubungan antara Thermal Stress dan Shrinkage Cracks.
Umumnya untuk beton dengan kekuatan lebih dari 20 MPa ukuran agregatnya lebih dari 40mm dan untuk kekuatan diantara 30 MPa agregat yang digunakan berukuran 20 mm.
2.4.3. Air
Air digunakan untuk membuat adukan menjadi bubur kental dan juga sebagai bahan untuk menimbulkan reaksi pada bahan lain untuk dapat mengeras. Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi
agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Oleh karena itu, air sangat dibutuhkan dalam pelaksanaan pengerjaan bahan. Tanpa air, konstruksi bahan tidak terlaksana dengan baik dan sempurna. Nilai banding berat air dan semen untuk suatu adukan beton dinamakan water cement ratio (w.c.r). Air yang dapat digunakan dalam proses pencampuran beton adalah sebagai berikut [8]:
1. Air yang digunakan pada campuran beton haruslah bersih dan bebas dari bahan–
bahan yang merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik, atau bahan–bahan lainnya yang merugikan terhadap beton.
2. Air pencampur yang digunakan pada beton prategang atau pada beton yang di dalamnya tertanam logam aluminium, termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan.
2.4.4. Blowing Agent
Blowing Agent adalah material yang digunakan untuk menghasilkan struktur berongga pada komposit yang dibentuk, sehingga spesimen menjadi lebih ringan.
2.4.5. Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)
Salah satu hasil industri sawit yaitu tandan kosongnya atau biasa disebut Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) yang setiap tahunnya menghasilkan sebanyak
± 23.3 ton perhektar. Biasanya Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dibuang dan dibiarkan membusuk didaerah perkebunan untuk menjadi pupuk, hal ini menimbulkan bau yang diakibatkan oleh pembusukan Tandan Kosong Kelapa Sawit serta mengganggu aktivitas masyarakat dan juga pekerja yang ada dilokasi pabrik.
Bahan TKKS tersebut kemudian dibentuk menjadi ukuran halus dan dicampurkan
dalam matriks untuk dijadikan penguat komposit. Ukuran serat TKKS yang belum dicacah adalah 13-18 cm dan serat ini dihaluskan lagi hingga mencapai ukuran 0,1-0,8 mm. Bahan-bahan penyusun TKKS dapat dilihat pada Tabel 2.1 [2].
Tabel 2.1 Bahan penyusun tandan kosong kelapa sawit No Bahan-Bahan Kandungan Komposisi (%) bagian lignoselulose sendiri terdiri dari lignin 16,19%, selulose 44,14% dan hemiselulose 19,28%. Permasalahan yang dihadapi pada penggunaan limbah dari Tandan Kosong Kelapa Sawit adalah terdapat kandungan zat ekstraktif dan asam lemak yang sangat tinggi, sehingga dapat menurunkan sifat mekanik material yang dibentuk.
Sehingga pada pembuatan material ini tandan kosong kelapa sawit terlebih dahulu direndam kedalam larutan NaOH 1% selama sehari, kemudian dicuci dengan
air bersih dan dikeringkan pada suhu kamar selama kurang lebih 3 hari. Gambar serat TKKS yang telah dihaluskan dapat dilihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4. Serat TKKS yang telah dihaluskan
2.4.6. Material yang digunakan
Pada penelitian ini material yang dikembangkan pada penelitian ini yaitu Concrete Foam yang diperkuat dengan serat tandan kosong kelapa sawit dan batang Polymeric Foam. Dalam penelitian ini pemakaian jumlah foam adalah konstan yaitu 13,6% dari total berat pasta semen. Variasi komposisi bertujuan untuk mendapatkan berat jenis (ρ) seperti yang tertera pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Berat jenis (ρ) Concrete Foam berdasarkan komposisi
No Semen
Tabel 2.2. Lanjutan sebelumnya. Hasil pengujian kuat statik tekan spesimen Concrete Foam seperti diperlihatkan pada Tabel 2.3 [15].
Tabel 2.3 Hasil pengujian kuat statik tekan spesimen Concrete Foam
Spesimen Umur
Tabel 2.3. Lanjutan
Hasil pengujian statik tekan terbaik diperoleh pada spesimen tipe B4, dimana Sc mencapai 5.49 MPa (Tabel 2.3). Jika dilihat dari pembagian jenis beton ringan maka tipe B4 ini termasuk dalam kategori beton ringan dengan kekuatan sedang (Moderate Strength Concrete) yaitu beton ringan dengan berat (density) antara 800 kg/m3- 1440 kg/m3 dengan Sc antara 5-17 MPa. Penggunaan Concrete Foam tipe B4 dapat dipakai sebagai beton struktur ringan atau sebagai pengisi (fill concrete).