PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER YANG TERBUAT DARI CAMPURAN ASPAL – POLIESTER DAN
AGREGAT PASIR YANG DIPERKUAT DENGAN SERAT GELAS
SKRIPSI
FERAWATY HASIBUAN 050801012
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER YANG TERBUAT DARI CAMPURAN ASPAL – POLIESTER DAN
AGREGAT PASIR YANG DIPERKUAT DENGAN SERAT GELAS
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
FERAWATY HASIBUAN 050801012
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI
GENTENG POLIMER YANG TERBUAT DARI CAMPURAN ASPAL – POLIESTER DAN
AGREGAT PASIR YANG DIPERKUAT DENGAN SERAT GELAS.
Kategori : SKRIPSI
Nama : FERAWATY HASIBUAN Nomor Induk Mahasiswa : 050801012
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, November 2011
Diketahui
Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing
Ketua
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER YANG TERBUAT DARI CAMPURAN ASPAL – POLIESTER DAN
AGREGAT PASIR YANG DIPERKUAT DENGAN SERAT GELAS
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, November 2011
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang, Karena berkat limpahan rahmat dan karunia-NYA penulisan skripsi ini dapat diselesaikan.
Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara Medan. Untuk memenuhi persyaratan tersebut diatas penulis mengerjakan tugas akhir dengan judul
“PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER YANG TERBUAT DARI CAMPURAN ASPAL – POLIESTER DAN AGREGAT PASIR YANG DIPERKUAT DENGAN SERAT GELAS”.
Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada Dr. Anwar Dharma S, MS selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, waktu dan tenaga kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ketua dan Sekretaris Jurusan Departemen Fisika Dr.Marhaposan Situmorang dan Dra. Justinon M.Si,Dekan FMIPA Dr. Sutarman, M.Sc serta semua Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Fisika FMIPA USU.
Tidak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada yang opaling kucintai dan kusayangi Ayahanda Jusri Hatta Halomoan Hasibuan S.Sos dan Ibunda Nisma Sari Rangkuti yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil, kepada abangku tersayang Baginda Supriadi Hasibuan dan keluarganya dan adik – adikku Henri Saputra Hasibuan, Amelita Inriyani Hasibuan, Deni Rocky Hasibuan, dan Azwar Hamonangan Hasibuan serta seluruh keluarga besar yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu, penulis ucapkan banyak terima kasih. Akhirnya tidak terlupakan rekan seperjuanganku, juli,Isma, dan sahabat – sahabatku ( Lili, Sarfiah, Indah Juliana,Nur hasanah,Riska,Aminah Marhani,Ana Syahroni,Aulia dan Arpan) Serta boy friend’s (MHD. Alam Fahmi Harahap).
Akhirnya penulis menerima masukan dan saran yang membangun dari pembaca agar tugas akhir ini dapat bermamfaat bagi kita semua.
Medan, 13 Maret 2012
PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF POLYMER ROOF ARE MADE FROM POLYMER COMPOSITE ASPHALT – POLYESTER
AND AGGREGATE SAND REINFORCED WITH FIBER GLASS
ABSTRACT
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER YANG TERBUAT DARI CAMPURAN ASPAL – POLIESTER DAN
AGREGAT PASIR YANG DIPERKUAT DENGAN SERAT GELAS
ABSTRAK
DAFTAR ISI
1.3 Pembatasan masalah 3
1.4 Tujuan penelitian 3
1.5 Mamfaat penelitian 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Genteng Aspal /Asphalt roofing 5
BAB III METODELOGI PENELITIAN
3.1 Tempat penelitian 19
3.2.1 Peralatan 19
3.2.2 Bahan 20
3.3 Prosedur 20
3.3.1 Proses pembuatan aspal polimer 20
3.3.2 Uji Daya serap air 21
3.3.3 Uji kekuatan lentur 21
3.3.4 Uji kekuatan Impak 22
3.4 Diagram Alir 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil 25
4.1.1 Pengujian sifat fisis 25
4.1.1.1 Pengujian Daya serap air 25 4.1.1.2 Pengujian kekuatan Impak 26 4.1.1.3 Pengujian Kekuatan Lentur 28
4.2 Pembahasan 30
4.2.1 Pengujian daya serap air 30
4.2.2 Pengujian Kekuatan lentur 32
4.2.3 Pengujian Kekuatan Impak 33
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 35
5.2 Saran 36
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 4.1 Uji daya serap air 28
Tabel 4.2 Uji Kekuatan impak 29
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 3.1 Ukuran sampel hasil cetakan 23
Gambar 3.2 Pengujian kuat lentur 24
Gambar 3.3 Uji kekuatan impak 25
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Grafik 4.1 Hubungan antara nilai pengujian daya serap air dan variasi Serat Gelas 31 Grafik 4.2 Hubungan antara nilai pengujian kekuatan lentur
dan variasi serat gelas 32 Grafik 4.3 Hubungan antara nilai pengujian kekuatan impak
PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF POLYMER ROOF ARE MADE FROM POLYMER COMPOSITE ASPHALT – POLYESTER
AND AGGREGATE SAND REINFORCED WITH FIBER GLASS
ABSTRACT
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER YANG TERBUAT DARI CAMPURAN ASPAL – POLIESTER DAN
AGREGAT PASIR YANG DIPERKUAT DENGAN SERAT GELAS
ABSTRAK
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Karakteristik-karakteristik dari suatu atap, tergantung atas tujuan dari
bangunan yang ditutup, bahan-bahan konstruksi, konsep-konsep yang berhubungan
dengan desain dan praktek, ditentukan oleh metoda dan bagaimana atap itu dipasang.
Berbagai bahaya yang mungkin terjadi apabila atap dari suatu bangunan memiliki sifat
seperti material yang keras dan berat, sifat diatas ketahanan baik tetapi ada
kemungkinan dari badai dan gempa yang dapat membahayakan. (Friedman, 2010)
Atap genteng atau roofing adalah pelindung bagian paling atas dari suatu
bangunan. Suatu atap melindungi bangunan dan isi-isinya dari bahaya lingkungan dan
cuaca. Struktur-struktur yang memiliki atap seperti katedral atau stadion, rumah
tinggal gudang dam bangunan lainnya.(Shon, 2011)
Pembangunan di Indonesia dewasa ini setiap tahun meningkat dengan pesat,
hal ini memerlukan bahan bangunan dalam jumlah yang sangat besar. Khusus
penggunaan bahan genteng sebagai salah satu bahan dalam pembuatan perumahan
semakin banyak dibutuhkan dan kini bahan genteng yang sering digunakan sangat
bervariasi, baik yang dibuat dari bahan keramik, seng, multiroof telah banyak
digunakan.
Genteng yang menggunakan bahan baku polimer sangat berkembang
pemakaiannya , karena genteng jenis ini sangat fleksibel dan mudah dipasang serta
sangat ringan. Khusus di Sumatera Utara dan umumnya di Indonesia genteng polimer
ini masih terbatas pemakaiannya, karena harga yang relatif mahal dan genteng ini
Aspal adalah material yang pada temperatur ruang berbentuk padat sampai
agak padat, dan bersifat termoplastis. Jadi, aspal akan mencair jika dipanaskan sampai
temperatur tertentu, dan kembali membeku jika temperatur turun. Bersama dengan
agregat, aspal merupakan material pembentuk campuran perkerasan jalan.
(Sukirman,S., 2003).
Aspal merupakan distilat paling bawah dari minyak bumi, yang memiliki
banyak sekali manfaat dan kegunaan. Aspal sisa dapat digunakan di dalam bermacam
produk-produk, termasuk:
• Jalan aspal,
• Dasar pondasi dan subdasar,
• Tambalan dingin untuk lubang di jalanan, trotoar kakilima, jalan untuk mobil,
lereng-lereng, jembatan-jembatan, dan bidang parkir, • Tambalan lubang di jalanan,
• Jalan dan penutup tanah, • Atap bangunan, dan • Minyak bakar
karena ketersediaan timbunan tanah berkurang untuk bahan genteng roofing,
dan persenan peningkatan limbah padat, menjadi semakin tertarik akan menemukan
cara alternatif memanage shingle limbah, dan dapat dibuat dari asphalt. (Book, 2011)
Serat biasanya terdiri dari bahan yang kuat, kaku, dan getas. Hal ini terjadi
karena seratlah yang terutama menahan gaya luar, sehingga serat haruslah kaku dan
kuat. Kekuatan serat terletak pada ukurannya yang sangat kecil, kadang-kadang dalam
orde micron. Ukuran yang kecil tersebut menghilangkan cacat-cacat dan
ketidaksempurnaan Kristal yang biasa terdapat pada bahan berbentuk padatan besar.
Dari penelitian tersebut diatas, maka peneliti ingin meneliti mengenai
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Penelitian ini merupakan eksperimen laboratorium dengan permasalahan
sebagai berikut:
1. Apakah bahan dari bahan serat gelas, aspal dan pasir berikatan
sehingga dapat digunakan sebagai bahan dalam pembuatan genteng.
2. Ingin mencari campuran serat yang sesuai untuk menghasilkan genteng
polimer dengan sifat mekanik yang sangat baik.
3. Bagaimanakah sifat fisik dan mekanik campuran bahan tersebut dengan
penambahan serat gelas.
1.3 PEMBATASAN MASALAH
Penelitian ini dibatasi dengan penggunaan jenis bahan campuran yaitu :
1. Aspal yang digunakan adalah aspal iran tipe 60/70.
2. Serat gelas jenis Woven Roving digunakan sebagai penguat.
3. Pasir yang digunakan jenis pasir kasar yang berfungsi sebagai agregat.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan penelitihan ini antara lain adalah :
1. Melakukan studi pembuatan polipaduan Aspal, dengan penambahan
serat gelas untuk pembuatan genteng.
2. Mengetahui persentase terbaik dari penambahan serat gelas jenis
Woven Roving pada pembuatan genteng.
3. Ingin menghasilkan genteng yang lebih kuat dan tidak mudah getas
1.5 MANFAAT PENELITIAN
Adapun mamfaat yang diharapkan dari penelitihan ini :
1. Mampu menghasilkan suatu bahan genteng yang sifat
kompatibilitasnya sesuai dengan yang diharapkan.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika Penulisan pada masing-masing bab adalah :
Bab I Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang
akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian
dan sistematika penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk
proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.
Bab III Metodelogi Penelitian
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian,
diagram alir penelitian dan prosedur penelitian.
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data
yang diperoleh dari penelitian.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Genteng Aspal/Asphalt Roofing
Asphalt Roofing atau yang lebih dikenal dengan genteng Aspal yang dijadikan atap
bangunan dibuat dari suatu bentangan yang cukup luas, yaitu bentangan suhu
pemanasan aspal, carbon balck dan batu kerikil (Book, 2011)
Genteng dari aspal ini tentu tak sepenuhnya dari material aspal. Genteng
merupakan perpaduan antara bubuk kertas, serat organik, resin, serta aspal. Material
ini diolah sehingga menghasilkan sebuah genteng yang ringan, lentur, dan tahan air.
Aspal dalam hal ini berfungsi sebagai water proofing sehingga atap menjadi tahan
terhadap kebocoran. Selain anti bocor, genteng aspal juga lebih ringan dibandingkan
genteng tanah liat, beton, atau keramik. Dengan bobot yang ringan konstruksi atap
pun bisa diminimalkan, sehingga biaya pun bisa dihemat.(Kompas, 2009)
Suatu atap berfungsi melindungi terutama terhadap hujan. Tergantung atas
sifat alami bangunan, atap itu bisa juga melindungi dari panas, cahaya matahari,
dingin dan angin. Jenis-jenis lain dari struktur, sebagai contoh, suatu bangunan untuk
kebun, akan melindungi dari dingin, angin dan hujan tetapi bisa tembus cahaya. Suatu
rumah bisa diatapi dengan material yang melindungi dari cahaya matahari tetapi tidak
menghalangi unsur-unsur yang lain.
Genteng polimer merupakan perpaduan antara serat organik dan aspal.
Material ini diolah sehingga menghasilkan sebuah genteng yang ringan, lentur, dan
tahan air. Aspal dalam hal ini berfungsi sebagai water proofing sehingga atap menjadi
tahan terhadap kebocoran. Selain anti bocor, genteng aspal juga lebih ringan
dibandingkan genteng tanah liat, beton, atau keramik. Dengan bobot yang ringan
genteng bermacam-macam, ada genteng beton, genteng tanah liat, genteng keramik,
genteng seng,genteng kayu (sirap) dan genteng polimer.
Untuk itu penulis mencoba merencanakan pembuatan genteng dengan
menggunakan bahan serat gelas dan proses cetak injeksi merupakan salah satu cara
untuk membuat genteng ini. Untuk membuat genteng polimer dengan tambahan serat
gelas agar mempunyai sifat-sifat seperti yang dikehendaki, maka dalam proses
pembuatannya selain bahan baku utama diperlukan juga bahan tambahan atau aditif.
( Syafrudin latif, 2009).
Keuntungan dari genteng polimer ini yaitu :
1.Ramah lingkungan
2. Tahan lama
3. Pemeliharaannya mudah
4. Fleksibel
Berdasarkan sistemnya genteng ini memiliki struktur polimer khusus yang
meningkatkan fleksibilitas.Kekuatan tarik produk meningkat karena usia pembuatan
lapisan lebih kuat dan lebih tahan lama untuk menyediakan produk dengan kinerja
yang sangat baik.( Lane, Regan., Soham, dan Ely, 2011)
Setiap jenis penutup atap punya kelebihan dan kekurangangnya
masing-masing. Anda bisa memilihnya dengan mempertimbangkan penampilan, kepraktisan,
bentuk dan umur rencananya masing-masing.
Bahan meterial ini terbuat dari campuran lembaran bitumen (turunan aspal)
dan bahan kimia lain. Ada dua model yang tersedia di pasar. Pertama, model datar
bertumpu pada multipleks yang menempel pada rangka. Multipelks dan rangka
dikaitkan dengan bantuan sekrup. Genteng aspal dilem ke papan. Untuk jenis kedua,
model bergelombang, ia cukup disekrup pada balok gording.
Pemakaian atap kaca semakin popular untuk mendapatkan penerangan alami
dalam rumah pada siang hari. Biasa dipakai pada bagian rumah yang tidak
desain sebuah rumah. Bentuknya pun bermacam macam, ada yang berbentuk
lembaran kaca atau genteng kaca sesuai kebutuhan.( Ide, 2011)
2.2. Aspal
Aspal dihasilkan dari minyak mentah yang dipilih melalui proses destilasi minyak
bumi. Proses penyulingan ini dilakukan dengan pemanasan hingga suhu 350oC
dibawah tekanan atmosfer untuk memisahkan fraksi-fraksi ringan, seperti gasoline
(bensin), kerosene (minyak tanah) dan gas oil (Wignall,A., 2003)
Aspal berasal dari aspal alam
berasal dari minyak bumi). Berdasarkan konsistensinya, aspal dapat diklasifikasikan
menjadi
melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan
Aspal sering juga disebut
yang dimanfaatkan sebagai lapis permukaan lapis
2.2.1. Jenis-jenis Aspal
Jenis-jenis aspal dibedakan oleh temperatur. Konsistensi adalah istilah itu digunakan
untuk menurunkan derajat tingkat dari ketidakstabilan atau kekenyalan aspal-aspal
pada setiap temperatur yang tertentu. Konsistensi dari aspal memiliki temperatur yang
bervariasi. Aspal-aspal dinilai didasarkan pada cakupan-cakupan dari konsistensi pada
suhu standar. Ketika Aspal itu diunjukkan ke udara di dalam selaput tipis dan
diperlakukan pemanasan. Bagaimanapun, temperatur berlebihan dapat menyebabkan
kerusakan lebih pada aspal. Aspal yang mengandung lilin (wax) lebih peka terhadap
temperatur dibandingkan dengan aspal yang tidak mengandung lilin. Hal ini terlihat
pada aspal yang mempunyai viskositas yang sama pada temperatur tinggi, tetapi
sangat berbeda viskositas pada temperatur rendah.
Aspal dapat diklasifikasikan berdasarkan asal dan proses pembentukannya
yaitu sebagai berikut :
Aspal alamiah ini berasal dari berbagai sumber,seperti pulau Trinidad.
Aspal dari Trinidad mengandung kira – kira 40% organic dan zat – zat
anorganik yang tidak dapat larut. Dengan pengembangan aspal minyak
bumi,aspal alamiah relative tidak penting.
2. Aspal batuan
Aspal batuan ini adalah endapan alamiah batu kapur atau batu pasir
yang diperpadat dengan bahan – bahan berbitumen. Aspal ini terjadi ini
diberbagai bagian di Amerika Serikat. Aspal ini umumnya membuat
permukaan jalan yang sangat lama dan stabil ,tetapi kebutuhan transportasi
yang tinggi membuat aspal terbatas pada daerah – daerah tertentu.
3. Aspal minyak bumi
Aspal minyak bumi pertama kali digunakan di Amerika Serikat untuk
perlakuan jalan pada tahun 1894. Bahan – bahan pengeras jalan aspal sekarang
berasal dari minyak mentah domestic bermula dari ladang – ladang di
Kentucky, Ohio , Michigan, Illinois , Mid-Continent, Gulf-Coastal, Rocky
Mountain, California, dan Alaska. Sumbar – sumber asing termasuk Meksiko,
Venezuela, Colombia, dan Timur Tengah. Sebasar 32 juta ton telah digunakan
pada tahun 1980 (Oglesby,C.H.,1996)
4. Aspal iran
Aspal iran merupakan salah satu jenis aspal yang di impor dari Iran –
Teheran. Aspal jenis ini sangat sesuai dan direkomendasikan untuk Negara
beriklim tropis seperti di Indonesia, karena ini desain untuk bisa elastis
menyesuaikan suhu yang naik dan turun, contohnya aspal yang dipergunakan
sebagai bahan utama dalam penelitihan ini yaitu aspal dengan angka penetrasi
60/70.
2.2.2. Sifat-sifat Aspal
Aspal mempunyai sifat visco-elastis dan tergantung dari waktu pembebanan. Pada
proses pencampuran dan proses pemadatan sifat aspal dapat ditunjukkan dari nilai
viscositasnya,sedangkan pada sebagian besar kondisi saat masa pelayanan, aspal
mempunyai sifat viscositas yang diwujudkan dalam suatu nilai modulus kekakuan.
Sedangkan sifat-sifat aspal lainnya adalah :
1. Aspal mempunyai sifat mekanis ( Rheologic ), yaitu hubungan antara tegangan
( stress dan regangan ( strain ) dipengaruhi oleh waktu. Apabila mengalami
pembebanan dengan jangka waktu pembebanan yang sangat cepat, maka aspal
akan bersifat elastis, tetapi jika pembebanannya terjadi dalam jangka waktu
yang lambat maka sifat aspal menjadi plastis ( viscous ).
2. Aspal adalah bahan yang Thermoplastis, yaitu konsistensinya atau
viskositasnya akan berubah sesuai dengan perubahan temperatur yang terjadi.
Semakin tinggi temperatur aspal, maka viskositasnya akan semakin rendah
atau semakin encer demikian pula sebaliknya. Dari segi pelaksanaan lapis
keras, aspal dengan viskositas yang rendah akan menguntungkan karena aspal
akan menyelimuti batuan dengan lebih baik dan merata.Akan tetapi dengan
pemanasan yang berlebihan maka akan merusak molekul-molekul dari aspal,
aspal menjadi getas dan rapuh.
3. Aspal mempunyai sifat Thixotropy, yaitu jika dibiarkan tanpa mengalami
tegangan regangan akan berakibat aspal menjadi mengeras sesuai dengan
jalannya waktu. Meskipun aspal hanya merupakan bagian yang kecil dari
komponen campuran beraspal, namun merupakan bagian terpenting untuk
menyediakan ikatan yang awet/tahan lama (durable ) dan menjaga campuran
tetap dalam kondisi kental yang elastis.( Brown dkk, 1992).
2.2.3. Kemurnian Aspal
Aspal-aspal disuling dan biasanya lebih dari 99,5 persen yang dapat larut di
dalam disulfida karbon. Secara normal, aspal bebas dari air atau embun karena
diperoleh dari instalasi penyulingan. Bagaimanapun, tangki aspal pemuatan dan
pengangkutan mungkin punya beberapa uap air ditank mereka. Bila ada air pada aspal,
dapat menyebabkan aspal itu untuk berbusa ketika aspal dipanaskan atau diaduk di
atas 212°F (100°C).
2.2.4. Keselamatan
Pembusaan aspal bisa merupakan suatu resiko keselamatan. Spesifikasi
(177°C). Aspal jika dipanaskan pada temperatur cukup akan menyambar percikan
nyala api. Temperatur saat hal ini terjadi berada di atas temperatur-temperatur yang
secara normal digunakan di dalam operasi pengaspalan. Bagaimanapun, untuk
memastikan suatu batas aman yang cukup, titik nyala dari aspal itu harus diketahui.
2.2.5. Kepekaan Temperatur
Semua aspal-aspal adalah termoplastik, yang mana akan menjadi lebih keras
lebih merekat dengan berkurangnya temperatur dan akan menjadi lebih lembut, lebih
sedikit yang merekat sebagai bila temperatur mereka meningkat. karakteristik ini
dikenal sebagai kepekaan temperatur. Aspal pada temperatur-temperatur yang
berbeda. Saat temperatur meningkat, aspal menjadi lebih sedikit yang merekat (lebih
banyak cair). Mengetahui kepekaan temperatur aspal itu yang sedang digunakan di
suatu campuran seman aspal sangat penting, karena itu menandai temperatur yang
tepat untuk mencampur aspal dengan bahan lainnya.
2.2.6. Ketahanan
Ketahanan adalah seberapa baik suatu aspal mempertahankan
karakteristik-karakteristiknya yang asli ketika mengalami proses-proses kerusakan karena iklim dan
lingkungan. Penilaian ketahanan aspal termasuk uji laboratorium berupa peniruan
proses-proses kerusakan karena iklim dan penuaan. Kinerja semen aspal masih sangat
yang dipengaruhi oleh desain campuran, karakteristik-karakteristik kumpulan,
pengerjaan dan variabel-variabel lain.
2.2.7. Adhesi dan Kohesi
Kohesi secara umum adalah gaya tarik menarik antar molekul yang sama jenisnya. Gaya ini menyebabkan antara zat yang satu dengan yang lain tidak dapat menempel karena molekulnya saling tolak menolak.
Contoh Kohesi : - Air di atas daun talas
Adhesi secara umum adalah gaya tarik menarik antar molekul yang berbeda jenisnya. Gaya ini menyebabkan antara zat yang satu dengan yang lain dapat menempel dengan baik karena molekulnya saling tarik menarik atau merekat.
Contoh Adhesive :
- Air di atas telapak tangan - Susu tumpah di lantai
Adhesi pada aspal adalah kemampuan aspal itu untuk berikatan dengan kumpulan di dalam campuran semen aspal. Kohesi adalah kemampuan aspal itu untuk memegang partikel-partikel kumpulan pada tempatnya di dalam campuaran semen aspal akhir.
2.2.8. Cairan Aspal
Aspal secara temperatur normal berbentuk semipadat dan sangat merekat, harus
dilelehkan atau dicairkan sementara untuk menangani selama operasi konstruksi.
Aspal dapat sementara dicairkan dalam tiga cara:
1. Dengan peleburan dengan panas.
2. Dengan penghancuran aspal di dalam bahan pelarut yang terpilih. Proses ini
disebut stek yang dikenal sebagai Aspal Potong Pendek.
3. Dengan menjadikan emulsi aspal dengan air. Produk hasilnya disebut spal
Emulsi.
Aspal-aspal yang dijadikan emulsi disebut cairan-cairan aspal untuk membedakan
dengan kelompok dari aspal-aspal normal.
2.2.9. Penuaan dan Pengerasan
Aspal-aspal mengalami pengerasan di dalam campuran semen aspal, dan
didalam konstruksi terjadi Pemadatan disebabkan terutama oleh oksidasi kombinasi
aspal dengan oksigen. Pemadatan terjadi menunjukkan peningkatan di dalam
kekentalan disebabkan oleh pemanasan dari aspal. Tidak semua aspal-aspal mengeras
di tingkat yang sama ketika yang dipanaskan. Oleh karena itu, masing-masing aspal
yang digunakan harus diuji untuk menentukan karakteristik-karakteristik, penuaannya
sehingga konstruksi dan teknik-teknik dapat disesuaikan untuk memperkecil
kesalahan. Penyesuaian-penyesuaian seperti itu biasanya melibatkan pencampuran
2.3. Serat Gelas
Bahan dasar dari serat gelas adalah silica (SiO2), untuk memperbaiki sifat
mekanisnya maka dilakukan penambahan bahan-bahan oksigen, seperti : boron,
kalsium, sodium, iron, dan aluminium.Silika pada umumnya amorf walaupun
kristalisasi dapat terjadi sesudah mengalami pemanasan yang lama pada temperatur
tinggi, hal ini mengurangi kemampuannya. Komposisi yang berbeda-beda dari silika
dengan bahan-bahan tambahan akan menentukan sifat-sifat mekanis serat gelas.
2.3.1. Bentuk Serat Gelas
Bentuk serat gelas ada 2 yaitu :
1. Woven Roving
Woven roving mempunyai bentuk seperti anyaman tikar,serat gelas yang
teranyam dibuat saling bertindih secara selang seling kearah vertical dan
horizontal (0o dan 90o). Kumpulan anyaman adalah seperti tali,anyaman ini
memberikan penguatan kearah vertikal dan horizontal. Pemakaiannya dalam
konstruksi terutama pada bagian frame dan ginder. Woven roving sedikit kaku,
sehingga agak sulit dibentuk terutama digunakan untuk bagian berlekuk tajam.
Woven roving mempunyai berat per luas 407 gr/m2 dengan ketebalan antara
0,51 mm sampai 1,02 mm. Bentuk serat gelas woven roving adalah berupa
gulungan serat gelas yang menjadi kain yang tebal dan kasar. Bentuk serat
gelas ini sangat baik digunakan dalam industry, misalnya pembuatan bak
mandi, pembuatan kapal dan lain-lain.
2. Chop Stand Mat (CSM)
Chop stand mat mempunyai bentuk seperti anyaman tidak teratur, serat gelas
yang teranyam dibuat bertindih secara tidak teratur kesegala arah
(unidirectional). Serat gelas yang teranyam mempunyai panjang serat yang
relative lebih pendek dari panjang serat woven roving. Kumpulan anyaman
adalah seperti tumpukan jerami, anyaman ini memberikan penguatan ke segala
arah. Pemakaiannya dalam konstruksi terutama pada bagian hull. CSM ini
2.3.2. Sifat-sifat Serat Gelas
Bahan dasar dari serat gelas adalah silicon (SiO2) atau dalam bentuk polimer
(SiO4)n sebagai kerangka dasar. Gelas merupakan bahan yang amorf yaitu tidak
mempunyai struktur Kristal zat padat maupun sifat aliran zat cair. Penggunaan
tipe-tipe serat gelas pada umumnya didasarkan atas satu atau lebih sifat-sifat yang
diinginkan. Sifat serat gelas yang diinginkan, sifat mekanik, mekanis thermal dan
kelistrikan.
Komposisi serat gelas adalah merupakan suatu hal yang sangat penting dalam
menentukan sifat-sifat serat gelas antara lain :
- Daya tahan terhadap panas dan pembakaran
Sifat organik dari suatu serat gelas menghasilkan daya tahan terhadap panas
dan pembakaran.
- Daya tahan terhadap Kelembaban udara
Serat gelas tidak bersifat higrokopis terhadap kelembaban udara
disekelilingnya, sehingga serat gelas tidak dapat mengembung atau meregang.
Kekuatan mekaniknya tidak berpengaruh terhadap lingkungan yang lembab.
- Daya tahan terhadap zat-zat kimia, dan tidak dapat ditumbuhi oleh jamur,
bakteri dan lain- lain.
- Kekuatan tariknya tinggi
Serat gelas mempunyai kekuatan tarik lebih besar terhadap serat-serat tekstil.
- Sifat-sifat thermal
Serat gelas mempunyai koefisien ekspansi yang rendah dan koefisien
konduktivitas thermal yang tinggi.
Serat gelas bersifat non konduktif sehingga sangat baik digunakan sebagai
isolasi pada komponen-komponen elektronik, karena dielektriknya
rendah.(Anaria, 1990)
2.3.3. Pasir
Pasir adalah contoh baha
antara 0,0625 sampai
tetapi di beberapa
pasir (standstone) adalah endapan yang terdiri dari mineral berukuran pasir atau
butiran batuan. Sebagian besar batu pasir terbentuk oleh kuarsa atau feldfar karena
mineral-mineral tersebut paling banyak terdapat di kulit bumi. Seperti halnya pasir,
batu pasir dapat memiliki berbagai jenis warna, dengan warna umum adalah coklat
muda, coklat, kuning, merah, abu-abu, dan putih. Karena lapisan batu pasir sering kali
membentuk karang atau bentukan topografis tinggi lainnya warna tertentu batu pasir
dapat diidentikkan dengan daerah tertentu. Sebagai contoh, sebagian besar wilayah di
bagian barat Amerika Serikat dikenal dengan batu pasir warna merahnya.
Materi pembentuk pasir adalah silicon dioksida, tetapi di beberapa pantai
tropis dan subtropis umumnya dibentuk dari batu kapur. Pasir merupakan material
alam yang sangat fungsional dalam kehidupan umat manusia dimuka bumi ini, seperti
industry pembuatan unsur pasir kuarsa, pada pengecoran baja, pasir silica
dimanfaatkan untuk memisahkan kotoran dari baja cair, dalam kegiatan konstruksi
bangunan peranan pasir sangat utama hingga ke industri kerajinan, dekorasi maupun
kegiatan lainnya.Nama-nama pasir dalam bisnis bangunan kadang identik dengan
daerah asal dimana pasir tersebut di dapat.Misalnya pasir yang berasal dari Cileungsi,
banyak orang menyebutnya dengan sebutan pasir Cileungsi. Pasir yang berasal dari
daerah Cikalong, orang menyebutnya pasir Cikalong. Pasir dari daerah Bangka
disebut pasir Bangka, karena warnanya putih lebih lengkap dengan sebutan pasir putih
Bangka.
Pasir halus adalah pasir alam sebagai hasil disentragrasi alami batuan atau
pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir
batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri. Pasir ringan adalah
agregat dengan berat isi kering oven gembur maksimum 1100 N. Pasir ukuran tunggal
adalah agregat yang ukuran butirannya sama.
Pengenalan Agregat yaitu 70-80% kandungan konkrit terdiri dari agregat.
Mutu agregat mempengaruhi kekuatan dan ketahanlasakan konkrit. Pilihan agregat
yang sesuai untuk tujuan sesuatu pembinaan memerlukan kefahaman mengenai
sifat-sifat agregat. Sifat-sifat-sifat ini boleh diketahui melalui ujikaji-ujikaji seperti yang telah
ditetapkan oleh kod-kod piawai. Agregat dibagi kepada dua bagian utama - Agregat
Halus (pasir) dan Agregat Kasar (batu kerikil). Pasir untuk saiz nominal agregat yang
kurang dari 5mm dan batu kelikir adalah agregat yang mempunyai saiz nominal yang
lebih dari 5mm.
Pasir sungai biasa digunakan dan paling sesuai karena kurang dari kotoran
kimia. Pasir terkilang (pasir dari pecahan batu kerikil besar) boleh digunakan sebagai
bahan ganti. Untuk menjamin mutu konkrit yang dihasilkan, pasir sungai atau
terkilang ini mesti memenuhi syarat-syarat pengagregatan. Pengagregatan pasir
dilakukan melalui Analisis Ayak (BS410:1969). Piawai lain (BS882: Bagian 2: 1973)
menggariskan hal-hal pengagregatan dalam empat zone. Zone 1 menggambarkan
kandungan pasir yang kasar dan zon 4 menggambarkan kandungan pasir yang halus.
Pasir mempunyai ketumpatan disekitar 2.700kg/m3.
Agregat kasar yaitu Agregat yang bisa didapati dari sumber natural atau
artificial. Sumber natural biasanya dari kumpulan Granit atau Batu Kapur (BS812:
Bahagian 1: 1975). Kumpulan batu ini digunakan untuk paduan (campuran) biasa.
Densitas (kerapatan) bandingan agregat biasa ini dalam jumlah 2.500-2.700 kg/m3.
Untuk paduan konkrit berat, Barit (Barium Sulfat) yang bisa didapati dari sumber asli
dapat saja digunakan. Barium Sulfat mempunyai Densitas (kerapatan)
4.200-4.300kg/m3. Agregat berat digunakan untuk paduan konkrit yang terukur oleh sinar-X,
sinar gamma atau reaktor nuklir. Agregat artificial bisa didapati dari hasil limbah
industri. Bola besi untuk konkrit berat, klinker atau jermang hasil pembakaran untuk
konkrit ringan. Umumnya agregat ringan mempunyai kekuatan yang rendah, dan
ialah 10mm, 20mm dan 40mm. Angka (Ukuran) maksimal bergantung kepada jenis
paduan antara lain campuran padat, tebal atau tipis.
2.4.1. Ciri-Ciri Penting Agregat 1. Agihan partikel
Ciri ini penting untuk rekabentuk campuran. Agihan yang baik penting
untuk mempastikan konkrit yang terhasil adalah padat. Longgokan agregat
yang tidak baik agihan saiz partikelnya (gap-graded distribution) boleh
menghasilkan konkrit yang berongga dan memberi kesan kepada kekuatan.
Agihan partikel juga memberi kesan yang konkrit. Agihan partikel boleh di
lakukan melalui Analisis Ayak.
Sampling yang betul mesti dilakukan supaya sampel yang diambil untuk
Analisis Ayak mewakili longgokan agregat. Proses sampling yang betul ialah
dengan mengikuti proses 'quartering'.
2. Kekuatan agregat.
Kekuatan agregat memberi kesan yang banyak kepada ciri-ciri konkrit
seperti kekuatan konkrit, ubahbentuk, ketahanan, perubahan isipadu, graviti
tentu, ketelusan dan tindakbalas kimia. Biasanya kekuatan agregat ialah lebih
tinggi dari kekuatan konkrit yang hendak di rekabentuk. Kekuatan konkrit
selalunya berada di sekitar 30-50MPa, sementara kekuatan agregat dalam
lingkungan 80-350MPa.
3. Ketelusan (Porosity)
Ketelusan agregat mempengaruhi kandungan lembapan yang terdapat
dalam agregat. Kandungan lembapan pula mempengaruhi rekabentuk
campuran dan juga kekuatan konkrit terkeras. Agregat yang mempunyai
ketelusan yang tinggi biasanya kurang lasak. Ketelusan diukur dengan kadar
serapan air (absorption) oleh agregat. Kadar resapan ialah peratus air yang
dalam agregat boleh berada dalam keadaan kering, kering udara, tepu dan
basah. Rekabentuk campuran adalah berdasarkan agregat yang mempunyai
kandungan air tepu. Memandangkan agregat biasanya terdapat dalam keadaan
kering udara atau basah, kandungan air yang dikira dalam rekabentuk
campuran mesti diubah sesuai dengan kandungan lembapan yang berada dalam
agregat.
4. Perubahan isi padu
Perubahan isipadu disebabkan oleh perubahan kandungan lembapan
dalam agregat memberi kesan kepada sifat pengecutan (shrinkage). Kadar
pengecutan agregat yang lebih tinggi dari konkrit akan mengakibatkan retakan
dalaman konkrit. Perubahan isipadu berkait rapat dengan ketelusan agregat.
5. Graviti tentu
Graviti tentu sesuatu bahan adalah nisbah unit berat bahan tersebut
berbanding dengan unit berat air. Memandangkan agregat boleh meresap air,
graviti tentunya bergantung kepada kandungan lembapannya.
6. Bentuk partikel dan keadaan permukaan
Agregat yang bulat dan licin mempunyai darjah keboleh kerjaan yang
baik tetapi menghasilkan kekuatan yang kurang baik berbanding dengan
agregat yang bersegi dan berpermukaan kasar. Bentuk secara umumnya
mempengaruhi kepadatan dan juga ikatan dalam konkrit.(Tano Eddy, 1997)
2.5 Poliester
Poliester adalah sebuah polimer (sebuah rantai dari unit yang berulang-ulang)
dimana masing-masing unit dihubungkan oleh sebuah sambungan ester. Rantai
polimernya sangat kecil dan kelihatan sedikit rumit. Tetapi tidak terlalu sulit untuk
menuliskan strukturnya – menggambarkan strukturnya akan lebih mudah ketimbang
Nama lazim dari poliester umum ini adalah polietilen tereftalat. Nama
sehari-harinya tergantung pada apakah digunakan sebagai serat atau sebagai material untuk
membuat produk seperti botol untuk minuman ringan. Jika digunakan sebagai serat
untuk membuat kain, biasanya sering hanya disebut poliester. Terkadang juga dikenal
dengan nama perdagangannya seperti Terilen. Jika digunakan untuk membuat botol,
misalnya, biasanya disebut PET.
2.5.1 Pembuatan poliester sebagai sebuah contoh polimerisasi kondensasi
Pada polimerisasi kondensasi, jika monomer-monomer bergabung bersama,
ada sebuah molekul kecil yang hilang. Ini berbeda dengan polimerisasi adisi yang
menghasilkan polimer seperti poli(eten) – dimana pada proses ini tidak ada yang
hilang ketika monomer-monomer bergabung bersama.
Sebuah poliester dibuat dengan sebuah reaksi yang melibatkan sebuah asam
dengan dua gugus -COOH, dan sebuah alkohol dengan dua gugus -OH.Pada poliester
umum yang digambarkan terdapat: Asam benzen-1,4-dikarboksilat (nama lama: asam
tereftalat). Alkohol yaitu etana-1,2-diol (nama lama: etilen glikol).
Sekarang bayangkan kita menyusun senyawa-senyawa ini secara bergantian
dan membuat ester dimana masing-masing gugus asam dan masing-masing gugus
alkohol, kehilangan satu molekul air setiap kali sebuah sambungan ester terbentuk.
2.5.2 Pembuatan poli(etilen tereftalat) dalam skala produksi
Reaksi terjadi dalam dua tahap utama, yaitu: tahap pra-polimerisasi dan
polimerisasi sesungguhnya. Pada tahap pertama, sebelum polimerisasi terjadi,
terbentuk sebuah ester yang cukup sederhana dari asam dan dua molekul
etana-1,2-diol. Pada tahap polimerisasi, ester sederhana ini dipanaskan pada suhu sekitar 260°C
dan pada tekanan rendah. Dalam hal ini diperlukan sebuah katalis – ada beberapa
kemungkinan termasuk senyawa-senyawa antimoni seperti antimoni(III) oksida.
Poliester terbentuk dan setengah dari etana-1,2-diol diperbaharui. Ini selanjutnya
2.5.3 Hidrolisis poliester
Ester-ester sederhana mudah dihidrolisis melalui reaksi dengan asam atau
basa encer. Poliester diserang dengan mudah oleh basa, tetapi jauh lebih lambat oleh
asam encer. Hidrolisis dengan air saja sangat lambat sehingga hampir tidak
diperhitungkan. (Poliester tidak akan terurai menjadi bagian-bagian kecil jika terkena
air hujan).
Jika anda menumpahkan basa encer pada sebuah kain yang terbuat dari
poliester, maka sambungan-sambungan esternya akan putus. Etana-1,2-diol terbentuk
bersama dengan garam asam karboksilat. Karena dihasilkan molekul-molekul kecil
dan bukan polimer asli, maka serat-serat kain tersebut akan hancur, dan terbentuk
sebuah lubang pada kain.
2.6 DIKUMIL PEROKSIDA (DCP)
DCP adalah radikal sumber yang kuat, digunakan sebagai inisiator polimerisasi,
katalis dan zat penvulkanisasi. Temperatur waktu paruh 61 oC (untuk 10 jam), 80 oC
(untuk 1 jam) dan 120 oC (untuk 1 menit). DCP terdekomposisi dengan cepat,
menyebabkan kebakaran dan ledakan, pada pemanasan dan dibawah pengaruh cahaya.
DCP juga bereaksi keras dengan senyawa yang bertentangan (asam, basa, zat
pereduksi dan logam berat).
Teknik crosslinking (ikat silang) karet dengan peroksida telah dikenal sejak
lama. Keuntungan umum menggunakan peroksida sebagai zat ikat silang adalah
ketahanannya baik pada suhu tinggi dalam waktu yang lama, keelastisannya yang
baik, dan tidak ada penghilangan warna pada produk akhir.
Sebaiknya DCP disimpan dalam kondisi temperatur kamar (< 27 oC atau
maksimum 39 oC) dan untuk menjaga dari zat pereduksi dan senyawa–senyawa yang
tidak kompatibel dengannya (Khrisnan, 2010).
Diantara berbagai tipe inisiator, peroksida (ROOR) dan hidroperoksida (ROOH)
merupakan jenis yang paling banyak digunakan. Mereka tidak stabil dengan panas dan
strukturnya. Yang ideal, suatu inisiator peroksida mestilah relatif stabil pada suhu
pemrosesan polimer untuk menjamin laju reaksi yang layak (Stevens, 2001).
2.7 DIVINIL BENZENE ( DVB)
Divinil benzene berubah – ubah secara ekstrim zat crosslinking (ikat silang) yang
sangat baik dan juga meningkatkan sifat – sifat polimer. Sebagai contoh, divinil
benzene banyak digunakan pada pabrik adesif, plastik, elastomer, keramik, material
biologis, mantel, katalis, membran, perlatan farmasi, khususnya polimer dan resin
penukar ion (Hafizullah, A. 2010).
Rumus molekul divinil benzene C10 H10, titik didih 195oC, tidak larut dalam
air dan larut dalam etanol dan eter dan titik nyala 76oC. Ketika beraksi bersama-sama
dengan stirena, divinil benzene dapat digunakan sebagai monomer reaktif dalam resin
polyester. Stiren dan divinil benzene bereaksi secara bersam-sama menghasilkan
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 TEMPAT PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) , Universitas Sumatera Utara.
3.2 Peralatan dan Bahan – Bahan 3.2.1. Peralatan
1. Beaker glass 500 mL Pyrex
Berfungsi sebagai wadah tempat mencampur bahan ( Lampiran A2)
2. Spatula
Berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk mengaduk campuran bahan
(Lampiran A2)
3. Neraca Analitik
Berfungsi sebagai alat untuk menimbang sampel atau bahan (Lampiran A2)
4. Hot Plate
Berfungsi sebagai pemanas (Lampiran A2)
5. Hot Compressor
Berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk bahan cetak hasil ekstruksi yang
berdasarkan pada pemanasan (Lampiran A2)
6. Cetakan
Berfungsi sebagai tempat pencetakan sampel (Lampiran A2)
7. Electronic System Universal Tensile Machine Type SC-2DE
Berfungsi untuk pengujian sifat mekanis terutama kekuatan lentur (Lampiran
8. Mikrometer Skrup
Berfungsi untuk mengukur tebal sampel (Lampiran A2)
9. Impaktor Wolpert
Berfungsi untuk pengujian kekuatan impak komposit yang dilengkapi
dengan skala ( Lampiran A2)
10.Aluminium foil
Berfungsi untuk melapisi cetakan(Lampiran A2)
11.Plat tipis
Berfungsi tempat meletakkan sampel (Lampiran A2)
12.Pipet tetes
Berfungsi untuk mengambil bahan yang berbentuk cairan dari dalam
tempat-nya ( Lampiran A2)
13.Gelas Ukur
Berfungsi untuk mengukur volume bahan berbentuk cairan yang akan
diguna-kan ( Lampiran A2)
3.2.2. Bahan – Bahan
1. Aspal iran tipe penetrasi 60/70
2. Serat Gelas jenis Woven Roving
3. Pasir
4. Poliester
5. Katalisator
6. DCP (Dikumil Peroksida)
3.3 PROSEDUR PENELITIAN
3.3.1. Proses pembuatan Aspal polimer
1. Aspal dimasukkan ke dalam beaker glass dan dipanaskan dengan suhu
100oC.
2. Ditambahkan pasir dan poliester kemudian di aduk dengan spatula sampai
campuran menyatu.
3. Ditambahkan polyester 35gr, katalis 5gr, DCP 1%, dan DVB 1% kedalam
campuran kemudian diaduk selama 10 menit.
4. Ditambahkan serat gelas ke dalam campuran bahan tersebut dan diaduk
kembali selama 10 menit.
5. Hasil pencampuran tersebut dibuat kedalam cetakan.
6. Hasil cetakan didinginkan pada suhu kamar,kemudian dikeluarkan dari
cetakan untuk diuji.
0,28 mm
70 mm
150 mm
Gambar 3.1. Ukuran Sampel hasil cetakan
7. Perlakuan yang sama dilakukan untuk dengan perbandingan masing
masing pada serat gelas terhadap pasir, (0:40gr, 2,5:37,5gr, 5:35gr,
7,5:32,5gr, 10:30gr, 12,5:27,5gr, 15:25gr, 17,5:22,5gr).
3.3.2 Uji Daya Serap Air
Pengujian daya serap air ini mengacu pada ASTM C-20-00-2005 tentang
prosedur pengujian , dimana bertujuan untuk menentukan besarnya persentase air
Pengujian daya serap air telah dilakukan terhadap semua jenis variasi sampel
yang ada, berikut data hasil penimbangan berat sampel kering dan berat sampel basah.
Pengujian daya serap air (Water absorbtion) dilakukan pada masing – masing
sampel pengeringan.lama perendaman dalam air adalah selama 24 jam dalam suhu
kamar . Massa awal sebelum direndam diukur dan massa sesudah perendaman.Untuk
mendapatkan nilai penyerapan air dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai
berikut :
Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan genteng
terhadap pembebanan pada tiga titik lentur. Disamping itu pengujian ini juga
dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu bahan. Pada permukaan bagian atas
yang dibebani akan terjadi kompresi, sedangkan pada bagian permukaan bawah akan
terjadi tarikan.
Gambar. 3.2. Defleksi
Gambar 3.2. Pengujian kuat lentur
Prosedur pengujian kuat lentur :
1. Dihitung beban maksimum sampel.
2. Dihitung jarak penyangga dan lebar benda uji serta tebal benda uji.
2
Pengujian impak ini bertujuan untuk menentukan ketangguhan sampel
terhadap perbebanan dinamis. Metode impak ini disesuaikan dengan metode
pengujian Izod dan Charpy, dimana sampel dengan bentuk dan ukuran menurut
standar, dengan kedua ujung sampel diletakkan pada penumpu lalu melepaskan beban
dinamis dengan tiba-tiba dengan menuju sampel berdasarkan ASTM D 638.
Dalam urutan untuk mempunyai sebuah perbedaan energi impak, pendulum
dapat dibebaskan dari keadaan yang berbeda. Energi yang hilang oleh impaktor
dikacaukan oleh kehilangan dalam mesin itu sendiri. Pada energi kinetik dari bahan
yang rusak dalam proses mikromekanik yang terjadi dalam material selama deformasi
dan fracture (patahan).
Sementara kekuatan impak (Is) yang dihasilkan merupakan perbandingan
antara energi serap (Es) dengan luas penampang awal.
3.4. DIAGRAM ALIR
BAB IV
Aspal Poliester Serat gelas
Ditambahkan DVB 1 %
Dimasukkan ke dalam cetakan
Genteng polimer
Pencampuran dilakukan diatas Hot Plate dengan suhu 100oC
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 HASIL
4.1.1. PENGUJIAN SIFAT FISIS 4.1.1.1. Pengujian Daya serap air
Daya serap air merupakan proporsi volume rongga kosong. Daya serap air juga
berhubungan langsung dengan kerapatan.Porositas dinyatakan dalam % yang
menghubungkan antara volume benda keseluruhan.Berdasarkan ASTM
C-20-00-2005, Pengujian daya serap air (Water absorbtion) dilakukan pada masing – masing
sampel pengeringan. Lama perendaman dalam air adalah selama 24 jam dalam suhu
kamar. Pengujian daya serap air telah dilakukan terhadap semua jenis variasi sampel
yang ada, berikut data hasil penimbangan berat sampel kering dan berat sampel basah.
Porositas sampel dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
Daya serap air (%) = x100%
M M M
k K J −
……….(4.1)
Dengan :
Mj = Massa Jenuh sampel (gr)
Mk = Massa kering sampel (gr)
Dari perhitungan tersebut maka diperoleh persentase penyerapan air
Tabel 4.1 Uji Daya serap air
4.1.1.2. Pengujian Impak / Impact strength (Is)
Uji impak ini bertujuan untuk menentukan ketangguhan sampel terhadap
pembebanan dinamis. Metode impak ini disesuaikan dengan model charpy,dimana
sampel dalam bentuk tertidur dengan ukuran yang telah ditentukan,dengan kedua
ujung sampel diletakkan pada penumpu lalu melepaskan beban dinamis dengan tiba –
tiba menuju sampel.
Kekuatan impak yang dihasilkan (Is) merupakan perbandingan antara energi
serap (Es) dengan luas penampang (A).
Untuk sampel berikutnya dilakukan dengan cara yang sama dengan tebal dan lebar
sampel yang berbeda – beda dan hasilnya dapat dilihat pada tabel.
Tabel 4.2 Uji kekuatan Impak Pasir :
4.1.1.3. Pengujian Kekuatan Lentur / Ultimate Flexture strength (UFS)
Pengujian kekuatan lentur bertujuan untuk mengetahui ketahanan polimer
terhadap pembebanan. Dalam metode ini digunakan metode tiga titik lentur. Pengujian
ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu bahan.
Pada permukaan atas sampel yang dibebani akan terjadi kompresi, sedangkan
pada permukaan bawah sampel akan terjadi tarikan. Persamaan yang digunakan untuk
memperoleh kekuatan lentur yaitu :
Dengan : P = Load (beban)
L = Jarak Span (10cm = 100 mm)
b = Lebar (mm)
d = Tebal (mm)
Untuk sampel berikutnya dilakukan dengan cara yang sama dan hasilnya dapat dilihat
pada tabel 4.3 dibawah ini :
Tabel 4.3 Uji Kuat lentur
4.2 Pembahasan
4.2.1. Pengujian Daya Serap Air
Pada komposisi serbuk serat gelas dan pasir (17,5 : 22,5 ) nilai daya serap
airnya paling minimum yaitu 2,09% diantara semua variasi dan ini menunjukkan
bahwa pada komposisi tersebut adalah hasil yang terbaik untuk uji daya serap air,
dikarenakan serat gelasnya telah merata sehingga memperkecil jumlah pori yang
dapat menghalangi air untuk meresap ke dalam genteng.
Berdasarkan tabel terlihat bahwa nilai daya serap air paling maksimum yaitu
2,75% dengan perbandingan campuran serat gelas dan pasir sebesar (0 : 40).
Banyaknya kandungan air didalam campuran aspal cenderung mengurangi daya tahan
campuran aspal karena menyebabkan erosi. Sehingga dengan ditambahkannya serat
gelas, persentase daya serap air menjadi lebih kecil. Ini menunjukkan bahwasanya
efektivitas penggunaan serat gelas sebagai bahan isian cukup baik karena dapat
mengurangi daya serap air sampai 2,09%. Hal ini dikarenakan sifat serat gelas yang
tahan terhadap air. Seperti terlihat pada grafik berikut :
Grafik 4.1 Hubungan antara nilai pengujian daya serap air dan variasi Serat Gelas
Berdasarkan SNI-03-1969-1990, diketahui bahwa kandungan air dalam aspal
diujikan, untuk nilai penyerapan airnya telah memenuhi standar minimum penyerapan
air terhadap aspal menurut Standar Nasional Indonesia (SNI).
4.2.2. Hasil Pengujian Kekuatan Lentur
Sampel uji berbentuk persegi panjang dengan ukuran 150 mm yang
disesuaikan dengan standar ASTM D-790. Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan
untuk mengetahui ketahanan bahan terhadap pembebanan pada tiga titik lentur.
Disamping itu, pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu
bahan.
Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan bahan
terhadap pembebanan atau sifat keelastisan pada suatu bahan. Pada penelitian ini
pembebanan yang digunakan adalah pembebanan dengan tiga titik lentur. Hasil yang
diperoleh pada pengujian ini berbeda-beda. Yang dipengaruhi oleh ketebalan dan lebar
dari masing-masing sampel.
Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat hubungan antara pengaruh penggunaan
Serat Gelas dengan kekuatan lentur tersebut.
Grafik 4.2 Hubungan antara nilai pengujian kuat lentur dan variasi Serat Gelas
Hasil pengujian tersebut ditampilkan secara digital, dimana diperoleh beban
Dari grafik 4.3 terlihat jelas bahwa nilai kuat lentur maksimum pada bahan campuran
variasi (17,5 : 22,5) sebesar 18,1 Pa adalah hasil pengujian kuat lentur maksimum.
Sedangkan nilai kuat lentur minimum adalah sebesar 4,25Pa yang terdapat
pada campuran serat gelas dan pasir dengan perbandingan (0 : 40). Ini juga
membuktikan bahwa semakin banyak serat gelas yang digunakan maka kekuatan
lenturnya semakin tinggi dan begitu sebaliknya.
4.2.3. Pengujian Kekuatan Impak
Pengujian kekuatan impak ini bertujuan untuk mengetahui ketangguhan
sampel terhadap pembebanan dinamis. Pengujian yang biasa dilakukan untuk
mengukur kekuatan impak dari bahan-bahan polimer yaitu dengan metode charpy.
Dalam urutan untuk mengetahui sebuah perbedaan energi impak, pendulum dapat
dibebaskan dari keadaan yang berbeda. Energi yang hilang oleh impaktor dikacaukan
oleh kehilangan dalam mesin itu sendiri.
Grafik 4.3 Hubungan antara nilai pengujian Impak dan variasi campuran Serat Gelas
Berdasarkan grafik diatas terlihat jelas bahwa semakin banyak jumlah serat
sebaliknya semakin berkurang jumlah serat gelas yang digunakan pada variasi
campuran maka kekuatan impaknya semakin kecil. Dari grafik juga dapat dilihat nilai
kekuatan impak maksimum pada komposisi campuran serat gelas dan pasir pada
perbandingan (17,5 : 22,5) adalah sebesar 70 kJ/m2. Sedangkan nilai kuat impak
minimum terdapat pada komposisi variasi campuran serat gelas dan pasir (0 : 40)
gram yaitu sebesar 10,67 kJ/m2 ini dikarenakan pada komposisi ( 0 : 40 ) tersebut
tidak ada jumlah serat gelas yang digunakan pada campuran bahan. Ini membuktikan
bahwa semakin banyak serat gelas yang digunakan maka nilai kekuatan impaknya
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai penggunaan campuran
poliester dan pasir dengan aspal sebagai genteng polimer, maka dapat diambil
kesimpulan bahwa :
1. Dari hasil pengujian daya serap air, didapatkan bahwa semakin besar
perbandingan antara serat gelas dengan pasir maka nilai daya serap terhadap
air akan semakin kecil.
2. Dari hasil pengujian daya serap air , didapatkan bahwa serapan air yang
minimum adalah campuran poliester dan agregat pasir dengan penambahan
aspal 20g dari total campuran yaitu 2,09% pada komposisi variasi serat gelas
dan pasir 12,5 : 27,5.
3. Dari hasil pengujian kekuatan impak, didapatkan bahwa semakin besar
perbandingan antara serat gelas dengan pasir pada kondisi panjang, lebar,
tebal dan luas genteng yang konstan maka nilai kekuatan impaknya juga
semakin besar.
4. Dari hasil pengujian kekuatan lentur, didapatkan bahwa semakin besar
perbandingan antara serat gelas dengan pasir maka nilai kekuatan lenturnya
juga semakin besar (Pengujian dilakukan pada kondisi nilai beban yang
5.2 Saran
1. Disarankan untuk penelitian selanjutnya agar memasukkan
parameter-parameter lain dalam pengujiannya seperti uji tarik, densitas dan lain-lain guna
untuk menyempurnakan penelitian ini.
2. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan untuk mencoba campuran-campuran
lain yang sesuai untuk pembuatan genteng polimer, sehingga didapatkan hasil
yang berbeda dari hasil penelitian yang sudah dilakukan.
3. Untuk penelitian selanjutnya agar mencoba menggunakan campuran serat
gelas dan pasir untuk pembuatan benda-benda yang lain tidak hanya untuk
DAFTAR PUSTAKA
Anaria, Juliana.B., 1990, Komposit Hybrid yang Diperkuat dengan Serat Gelas Chopped dan Firet Coremat, Skripsi FMIPA USU Medan.
Book, Blue. 2011. Genteng.
Dkk, Brown. 1992. Study of the Effectivenennes.
Friedman, Daniel. 2010. Konstruksi Bangunan.
Hafizullah,Ahmad.2011. Divinil Benzene dan Dikumil peroksida. Diakses 18 Februari 2011.
Ide, Rumah. 2010. Genteng
juli 2011
James, D.H. 2005 Styrene. Weinhem : Willey-VHC.
Khrisnan, Jaya. 2011. Dikumil Peroksida.
http://chemicalland21.com/specialtychem/perchem/DYCUMIL%20peroxide, Di akses 2 April 2011
Kompas, Harian. 2009. Genteng. 5 April 2009.
Lane, Regan., Soham, dan Ely. 2011. Genteng.
2011
Latif ,Syafrudin.2009. Perencanaan Percetakan Genten Polimer. http://gdl.php.htm. Diakses 08 April 2011.
Oglesby, c.h. 1996. Teknik Jalan Raya . Edisi ke IV. Jilid II. Jakarta : Erlangga.
Shell Indonesia, PT. 2010. Karakteristik Genteng.
Di akses 5 April 2011
Shon, Alan. 2011. Atap.
Sukirman,S. 2003. Beton Aspal Campuran Panas. Jakarta : Granit
Tano,Eddy.1997. Pedoman Membuat Perekat Sintesis. Cetakan Pertama.Jakarta : PT Rineka Cipta.
Lampiran A1
= 0,070 x 106 m2
= 70.000 J/m2
= 70 KJ/ m2
3. Pengujian Kuat Lentur
Sebagai contoh sampel (17,5 : 22,5) gram
Panjang sampel = 150 mm
Lampiran A2
Bahan
Gambar 1. Aspal Penetrasi 60/70
Gambar 2. Dikumil peroksida (DCP)
Gambar 3. Divinil Benzene (DVB)
Gambar 5. Poliester
Gambar 6. Katalisator
Gambar 7. Serat Gelas
Gambar 1. Beaker glass 250 mL, pipet tetes dan gelas ukur 100 m
Gambar 2. Hot compressor
Gambar 3. Hot Plate
Gambar 5. Neraca Analitik Digital
Gambar 7. Ayakan dan Aluminium foil
Sampel/Specimen
Gambar 1. Specimen untuk Pengujian Kuat Lentur, Kuat Impak Dan Uji Daya Serap air