TINJAUAN PUSTAKA
2.2. Soil Stabilizer
Soil stabilizer adalah bahan yang dapat digunakan untuk stabilisasi tanah, sehingga tanah memiliki daya dukung lebih baik. Soil stabilizer dapat berupa emulsi polimer yang dapat larut dalam air sehingga dapat diaplikasikan dengan mudah menggunakan peralatan yang sederhana. Bahan ini selain mudah penanganannya juga dapat mengering cepat dialam terbuka karena kontak dengan udara luar serta membentuk lapisan yang kenyal dan keras.
Bahan ini dapat digunakan sebagai stabilizer, soil binder maupun sebagai pelapis permukaan tanah untuk perkerasan jalan, erosi tanah pada bahu jalan raya di daerah perbukitan dan untuk mengendalikan debu. Jika digunakan pada jalan dengan lalu lintas padat dan berat, perlu dilakukan penyemprotan ke permukaan jalan secara berkala untuk membantu mempertahankan kualitas permukaan dan menghilangkan debu (gambar 2.1).
Penggunaan pada jalan dengan jumlah lalu lintas sedang dan ringan perlu juga dilakukan perbaikan lapisan setiap dua atau tiga tahun sekali, karena bahan ini akan rusak karena kondisi lingkungan.
Gambar 2.1. a. Jalan tanpa treatment dengan soil stabilizer, berdebu.
b. Jalan setelah ditreatment dengan soil stabilizer , bebas debu.
Kinerja lateks polimer biasa kurang maksimal pada agregat yang mengandung tanah liat, oleh karena itu tidak ada penambahan bentonit. Sebenarnya bahan ini sangat mudah pemakaiannya karena bahan ini dapat dicampur dengan air dan digunakan untuk melapisi permukaan areal dengan cakupan minimal dua manfaat. Pengerjaannya mudah karena cepat mengering menjadi lapisan yang keras dan kenyal, yang akan menangkap partikel tanah dan agregat bebas, yang akan memberi manfaat stabilisasi permukaan tanah.
Biasanya 60% dari produk yang disarankan dilarut dengan air dan disemprotkan ke agregat dan dicampur menggunakan rototiler, setelah itu dipadatkan (gambar. Selanjutnya 40% sisanya dilarutkan dengan air dan disemprotkan diatas permukaan jalan untuk memberikan konsentrasi yang tinggi di permukaan. Jadi bahan ini dapat berfungsi sebagai pengikat (binder) agregat dan sebagai pelapis permukaan jalan. Jalan ini dapat bertahan sampai 5 tahun, bahkan kursi roda pun masih dapat berjalan dengan baik diatasnya (Roger B.,2000).
a b
Gambar 2.2. a. Pengerjaan pelapisan permukaan jalan dengan soil stabilizer.
b. penyemprotan material jalan dengan soil stabilizer
Gambar 2.3. Jalan dengan Lapisan Soil Stabilizer, dapat dilintasi kursi roda dengan baik.
Beberapa perusahaan telah berhasil memproduksi dan memasarkan soil sealant dengan nama Soil Sement, bahkan produknya telah disertifikasikan. Engeneers EDGE Solutions by Design telah memproduksi soil sement untuk mengendalikan bahan-bahan khusus (particulate matter) ukuran 10 – 2,5 mikron, sertifikasi pertama pada tahun 2002.
Soil sement efektif karena karbon indeksnya tinggi mengikat partikel tanah jalan dan meningkatkan kohesi diantara semua partikel. Seperti halnya permukaan yang dengan soil sement, polimer di jalan lebih keras dan tampak seperti beton. Sertifikasi ulang dilakukan
a b
pada 16 Agustus 2005 oleh California Air Resource Board (CARB) dan Program CalCert Environmental Technology Certification membuatnya efektif dalam mengurangi emisi partikulate matter (PM) dari jalan raya tanpa aspal. Soil sement juga dapat digunakan untuk mengendalikan emisi yang mengandung naturally occurring asbestos (NOA). Penggunaan soil stabilizer polimer dapat untuk mencegah erosi tanah pada bahu jalan raya (gambar 2.4.a) bahkan telah digunakan untuk stabilisasi landasan pacu lapangan terbang (gambar 2.4.b) (Wu Dong, 2008).
Gambar 2.4. Penggunaan soil stabilizer sebagai (a) kontrol erosi tanah sekitar bahu jalan raya. (b). untuk stabilisasi landasan pacu pesawat (Senai Airport).
Soil stabilizer polimer juga telah dilakukan uji untuk stabilisasi pada permukaan tanah liat yang disebut dengan STW. Pengaruh penambahan STW pada permukaan tanah liat dapat meningkatkan kuat tekan, kuat geser, stabilitas terhadap air dan ketahanan erosi secara signifikan. Hasil uji lapangan menunjukkan permukaan tanah liat yang telah diolah dengan STW tanaman lebih subur karena soil stabilizer polimer dapat menahan humus jika terjadi curah hujan, sementara permukaan tanah liat tanpa penambahan STW terlihat lebih tandus akibat terjadi erosi pada humus di permukaan tanah (J. Liu et al; 2011). Hasil uji lapangan dapat terlihat seperti gambar berikut:
a b
Gambar 2.5. Soil stabilizer sebagai penahan humus tanah pada lereng bukit (a) Lahan yang telah distabilkan dengan STW, (b) Tanpa distabilkan dengan STW
2.3. Polystyrena
Homopolimer polystyrena dibuat dengan cara polimerisasi bulk atau suspensi dari monomer stirena. Produknya berupa kristal homopolimer polostirena memiliki densitas 1,05 gr/cm3. Adapun skema polimerisasi polistyrena adalah sebagai berikut :
Gambar 2.6. Struktur Kimia Polystyrena.
Kelompok polimer stirena termasuk polistirena, kopolimer dari stirena dengan monomer vinil yang lain, polimer turunan dari stirena, dan campuran antara polistirena dan stirena yang mengadung kopolimer dengan elastomer. Polistirena adalah polimer linear, produk komersil menjadi ataktik dan oleh karena itu bersifat amorf. Polistirena isotaktik dapat diproduksi, tetapi memberikan kelebihan yang kecil dalam sifat-sifatnya kecuali antara suhu transisi gelas (±800C) dan titik lebur (2400C), dimana lebih mirip plastik kristalin. Seperti kebanyakan polimer, polistirena relatif inert secara kimia. Ia sedikit tahan terhadap akali, asam halida, dan agen pengoksidasi dan perduksi. Ia dapat dinitrasi dengan penguapan asam nitrat, dan disulfonasi dengan asam sulfat pekat pada suhu 1000C menjadi suatu resin yang larut dalam air. Polistirena terurai pada kenaikan suhu menjadi campuran
senyawa dengan bobot molekul rendah yang mana hampir setengahnya adalah stirena. Bau khas monomer merupakan identifikasi dari polimer tersebut (Steven, 2001).
Polistirena sangat mudah untuk diproses. Kestabilan dan alirannya dibawah kodisi cetakan suntik membuat ia menjadi polimer yang ideal dalam teknik ini. Sifat-sifat optiknya seperti warna, kejernihan dan lain sebagainya sangatlah baik, dan tingginya indeks refraksinya (1,60) membuat polistirena sangat berguna untuk komponen optik yang berbahan plastik. Polistirena merupakan isolator listrik yang baik dan memiliki dielektrik yang rendah. Kekuatan tariknya mencapai sekitar 8000 psi. Tetapi polistyrena dapat diserang dengan mudah oleh berbagai jenis pelarut, termasuk bahan pembersih.
Kestabilannya terhadap cuaca luar sangat rendah; polystyrena akan berubah warna menjadi kuning. Dua kekurangan utama sifat mekanik dari polistirena adalah kerapuhannya dan kerelatifannya mengalami pembelokan panas pada suhu rendah dari 82 - 88o
Tabel 2.1. Suhu Transisi Gelas Polystyrena dan Polystyrena Tersubstitusi
C, karenanya polistirena tidak dapat disterilkan (Billmeyer, 1984).
Encyclopedia of Polystyrene dengan Maleat Anhidrida.
Sifat polistyrene dapat dikembangkan dengan modifikasi kimia melalui polaritas atau fungsionalitas dari rantai polimer. Grafting atau pencangkokan radikal bebas dari monomer vinil dari poliolefin adalah salah satu pendekatan yang sudah lama dilakukan dengan biaya yang murah sehingga diterapkan dalam berbagai proses industri yang ada. Proses pencangkokan radikal bebas telah dikembangkan selama bertahun-tahun dalam kimia polimer dengan modifikasi reaktif menggunakan pelarut atau tanpa pelarut, misalnya dalam pelelehan polimer. Sistem pencangkokan terdiri dari minimal tiga komponen reaktan yakni,
No Polymer Tg 0C