PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER
MENGGUNAKAN BAHAN ASPAL DENGAN
CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN
POLIPROPILEN BEKAS
SKRIPSI
JULI HARNI
070801014
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER
MENGGUNAKAN BAHAN ASPAL DENGAN
CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN
POLIPROPILEN BEKAS
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
JULI HARNI
070801014
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER MENGGUNAKAN BAHAN ASPAL DENGAN CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN POLIPROPILEN BEKAS.
Kategori : SKRIPSI
Nama : JULI HARNI
Nim : 070801014
Program study : SARJANA (S1) FISIKA
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
(USU)
Diluluskan di
Medan, Agustus 2011
Komisi Pembimbing :
Pembimbing II Pembimbing I
Prof.Dr. Tamrin, M.Sc Dr. Anwar Darma S.M.S
NIP: 196007041989031003 NIP: 195408171983031005
Diketahui / Disetujui Oleh
Ketua Departemen Fisika FMIPA-USU
Ketua,
Dr.Marhaposan Situmorang
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER
MENGGUNAKAN BAHAN ASPAL DENGAN
CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN
POLIPROPILEN BEKAS
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan,19 Agustus 2011
JULI HARNI
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
MENGGUNAKAN BAHAN ASPAL DENGAN CAMPURAN SERBUK BAN BEKAS DAN POLIPROPILEN BEKAS”.
Dalam kesempatan ini saya sampaikan ucapan terimakasih kepada pihak – pihak yang telah banyak membantu serta mendukung saya dalam menyelesaikan skripsi ini, Untuk itu penulis mengucapakan terimaksih kepada :
Bapak Dr. Anwar Dharma Sembiring .M.S, selaku dosen pembimbing I yang bersedia meluangkan waktunya untuk membimbing penulis.
Bapak Prof.Dr.Tamrin,M.Sc, selaku dosen pembimbing II yang bersedia meluangkan waktunya untuk membimbing penulis.
Bapak Dr.Luhut sihombing, M.S, selaku dosen wali penulis
Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku ketua Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
Ibu Yustinon Ms, selaku sekretaris Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
Seluruh staf dosen Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara,seluruh pegawai dilingkungan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara.
Ibunda tercinta dan Ayahanda tersayang yang tidak pernah henti – hentinya memberikan kasih – sayang, nasehat,motivasi serta doa yang tak pernah putus mengiringi langkahku.
Kepada Abang, Adik ,dan terkhusus buat Kakakku (Suaibah Nasution,Amd) yang selalu mendukung dan memotivasi serta mendoakanku.
Teman – teman Stambuk 07 ( Suci, Dila, Isma, Rahma, Hanim, Eva Pgb, Siska, Lena, Eva Ritonga, Syifa, Juriah, Fitri, Delo, Natal, Tina, Asrima, Loqita, Angel, Ummi, frisca, Silvia,Maria, Ita, Desria, Mei, Mora, Tetty, Oki, Ichsan, Hilman, Ikhwan, Jhon, Martin, Pento, Maryanto, Dinand, Tian,Oda, Yaman, Dena, Dedy, Janri, Hugaini,Ricky, Fredy)
Abang – abang dan Adik – adik Fisika (Dery,Hakim,Indra,Anthony,Jenery,Syarah, Ikhwan,Riki) dan semua Adik – adik 2010.
Seluruh rekan – rekan mahasiswa Fisika dan seluruh teman – teman di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara Medan.
Akhirnya penulis menerima masukan dan saran yang membangun dari pembaca agar tugas akhir ini dapat bermamfaat bagi kita semua.
Medan, 19 Agustus 2011
ABSTRAK
Pembuatan dan karakterisasi genteng yang menggunakan bahan aspal dengan campuran serbuk ban bekas dan polipropilen bekas telah dilakukan. Dalam pembuatan genteng polimer untuk memperoleh genteng polimer dengan campuran optimum dibuat variasi komposisi 80g : 10g , 70g : 20g , 60g : 30g , 50g ; 40g , 40g : 50g , 30g : 60g , 20g : 70g , 10g : 80g dan dengan menambahkan 10% aspal sebagai perekat , dikumil peroksida (DCP) 1 % dan divinil benzene (DVB) 1 % sebagai inisiator , yang diekstruder selama 30 menit, kemudian dipress selama 2 jam dengan suhu 170oC dengan tekanan 38 atm. Karakterisasi genteng polimer meliputi sifat mekanik yaitu uji impact dan uji kuat lentur dan sifat fisis meliputi porositas dan daya serap air, serta sifat termal meliputi titik nyala dan titik bakar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran yang optimum adalah campuran polipropilena (PP) dan serbuk ban bekas dengan perbandingan 60g : 30g yang memberikan kekuatan mekanis dan fisis yang baik dengan penambahan 10 % aspal sebagai perekat dan panahan air.
PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF POLYMER ROOF
BY USING ASPHALT MATERIAL WITH
POWDER MIXTURE OF WORN TYRES
AND POLYPROPILENE
ABSTRACT
Preparation and characterization of polymer roof by using asphalt material with powder mixture of worn tyres and polypropylene has been done. In the manufacturing of polymer roof to getting the optimum mixture made by different composition is 80g : 10g; 70g : 20g; 60g : 30g; 50g : 40g; 40g : 50g; 30g : 60g; 20g : 70g; and 10g : 80g with addition 10g asphalt as an adhesive, dikumil peroxide (DCP) 1g and divinil benzene (DVB) 1g as an initiator which extrusion for 30 minutes ,than pressed for 2 hours at 170o C and pressure of 38 atm. The characterization of polymer roof including the mechanical properties is the impact test and flexural strength test . The physical properties including porosity and water absorbtion. The Thermal properties including flash point and burning point. The results show that the optimum mixture is polypropylene mixture (PP) and powder mixture of worn tyres with a ratio 60g : 30g which getting good mechanical strength and physical properties with addition 10g asphalt as an initiator and waterproof.
keywords : Asphalt, Dikumil Peroxide (DCP), Divinil Benzene (DVB),
DAFTAR ISI
2.1.2. Atap genteng tanah liat tradisional 5
2.1.3. Atap genteng keramik 5
2.4.2. Sifat – Sifat Aspal 13
2.4.4. Viscositas Aspal 16
2.5. Polipropilen (PP) 17
2.5.1. Sifat – Sifat Polipropilen (PP) 17
2.5.2. Mampu Cetak 19
2.5.3. Penggunaan Polipropilen (PP) 19
2.6. Dikumil Peroksida (DCP) 19
2.6.1. Penggunaan Dikumil Peroksida (CDP) Sebagai Inisiator 20
2.7. Divinil Benzene (DVB) 20
2.8. Syarat Mutu Genteng Menurut Standart Nasional Indonesia 21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.3.1. Pencampuran Ban bekas Dan PP bekas 24 3.3.2. Proses pembuatan Aspal polimer 24
3.3.3. Pencetakan 25
3.3.4. Prosedur pengujian 26
3.3.4.1. Uji Porositas 26
3.3.4.2. Uji Daya serap air 26 3.3.4.3. Uji Kekuatan Lentur 27
3.3.4.4. Uji Impak 28
3.3.4.5. Uji titik nyala dan titik bakar 28
3.4. Diagram Alir 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil 30
4.1.1. Pengujian Sifat Fisis 30
4.1.1.1. Pengujian Porositas 30 4.1.1.2. Pengujian Daya serap air 32 4.1.2. Pengujian Sifat Mekanis 34 4.1.2.1. Pengujian Kekuatan Lentur 34 4.1.2.2. Pengujian Kekuatan Impak 36 4.1.3. Pengujian Sifat Termal 38
4.1.3.1. Pengujian Titik Leleh dan Titik bakar 38
4.2. Pembahasan 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 46
5.2. Saran 47
Daftar Pustaka
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Data jenis pengujian dan persyaratan aspal tipe
grade 60/70 16
Tabel 3.1 Komposisi bahan 25
DAFTAR GAMBAR
Halaman
3.1 Ukuran Sampel variasi (80 : 10) 25
3.2 Pengujian Kekuatan lentur 27
DAFTAR GRAFIK
Halaman
ABSTRAK
Pembuatan dan karakterisasi genteng yang menggunakan bahan aspal dengan campuran serbuk ban bekas dan polipropilen bekas telah dilakukan. Dalam pembuatan genteng polimer untuk memperoleh genteng polimer dengan campuran optimum dibuat variasi komposisi 80g : 10g , 70g : 20g , 60g : 30g , 50g ; 40g , 40g : 50g , 30g : 60g , 20g : 70g , 10g : 80g dan dengan menambahkan 10% aspal sebagai perekat , dikumil peroksida (DCP) 1 % dan divinil benzene (DVB) 1 % sebagai inisiator , yang diekstruder selama 30 menit, kemudian dipress selama 2 jam dengan suhu 170oC dengan tekanan 38 atm. Karakterisasi genteng polimer meliputi sifat mekanik yaitu uji impact dan uji kuat lentur dan sifat fisis meliputi porositas dan daya serap air, serta sifat termal meliputi titik nyala dan titik bakar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran yang optimum adalah campuran polipropilena (PP) dan serbuk ban bekas dengan perbandingan 60g : 30g yang memberikan kekuatan mekanis dan fisis yang baik dengan penambahan 10 % aspal sebagai perekat dan panahan air.
PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF POLYMER ROOF
BY USING ASPHALT MATERIAL WITH
POWDER MIXTURE OF WORN TYRES
AND POLYPROPILENE
ABSTRACT
Preparation and characterization of polymer roof by using asphalt material with powder mixture of worn tyres and polypropylene has been done. In the manufacturing of polymer roof to getting the optimum mixture made by different composition is 80g : 10g; 70g : 20g; 60g : 30g; 50g : 40g; 40g : 50g; 30g : 60g; 20g : 70g; and 10g : 80g with addition 10g asphalt as an adhesive, dikumil peroxide (DCP) 1g and divinil benzene (DVB) 1g as an initiator which extrusion for 30 minutes ,than pressed for 2 hours at 170o C and pressure of 38 atm. The characterization of polymer roof including the mechanical properties is the impact test and flexural strength test . The physical properties including porosity and water absorbtion. The Thermal properties including flash point and burning point. The results show that the optimum mixture is polypropylene mixture (PP) and powder mixture of worn tyres with a ratio 60g : 30g which getting good mechanical strength and physical properties with addition 10g asphalt as an initiator and waterproof.
keywords : Asphalt, Dikumil Peroxide (DCP), Divinil Benzene (DVB),
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
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
masih merupakan barang impor.
Beberapa peneliti terdahulu telah banyak melakukan penyempurnaan dalam
pembuatan genteng polimer, seperti hasil penelitian Kasman Ediputra,2010 yang
membuat genteng dari campuran bahan Aspal,karet alam sir 10 ,Ban bekas (tire
rubber) ,Sulfur, dan Bahan adhesive isosianat, Asnawi,2011 yang membuat genteng
dari pemanfaatan LDPE (Low density polyethilen) bekas ,aspal iran dan agregat pasir
halus dan Z.M.Ariff,2010 yang membuat genteng dengan campuran polyurethane
foams,karet alam,dan aspal.
Disisi lain ban bekas merupakan bahan yang terbuang dan telah digunakan
dalam berbagai keperluan, dan diperkirakan hamper 100 ton perbulan ban bekas di
inovasi baru sehingga pemanfaatan ban bekas dapat lebih berguna dan dapat
menghindari pencemaran lingkungan yang disebabkan pembakaran limbah ban bekas.
Oleh karena itu pemanfaatan ban bekas sebagai salah satu komponen dalam
pembuatan genteng perlu diteliti.(Wordpress,2011)
Limbah plastik juga merupakan salah permasalan besar dalam pencemaran
lingkungan, salah satunya adalah limbah plastik dari bahan polipropilen, bahan ini
telah juga dimanfaatkan kegunaannya terutama dengan pola mendaur ulang dengan
berbagai kegunaan, pemanfaatan polipropilen bekas sebagai salah satu bahan
bangunan hingga kini belum ada, hal ini menginginkan peneliti meneliti polipropilen
bekas ini sebagai bahan bangunan terutama bahan dalam pembuatan genteng.
Pembuatan genteng polimer juga memerlukan salah satu bahan yang bersifat
adhesive, yang mampu mengikat material dari campuran pembuatan genteng. Aspal
merupakan salah satu bahan yang mampu bersifat adhesive, karena bahan ini
mengandung senyawa hidrokarbon yang dibuat dari bahan sisa minyak bumi.
Dari penelitian tersebut diatas, maka peneliti ingin meneliti mengenai
pembuatan genteng dengan menggunakan polipropilena (PP) dan ban bekas sebagai
bahan dasar serta aspal sebagai sebagai perekat.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Penelitian ini merupakan eksperimen laboratorium dengan permasalahan sebagai
berikut:
1. Apakah campuran dari ban bekas, polipropilen dan aspal dapat digunakan
sebagai bahan dalam pembuatan genteng.
2. Ingin mencari campuran yang sesuai untuk menghasilkan genteng polimer
dengan sifat mekanik yang sangat baik.
1.3 BATASAN MASALAH
Penelitian ini dibatasi dengan penggunaan jenis bahan campuran yaitu :
1. Aspal yang digunakan adalah aspal iran tipe 60/70.
2. Polipropilena (PP) yang digunakan adalah aqua gelas yang bekas.
3. Ban bekas yang digunakan adalah ban luar.
4. Variable yang digunakan dalam penelitihan ini adalah :
Variable tetap : Aspal iran tipe 60/70, Dikumil peroksida (DCP) dan Divinil
benzene (DVB)
Variable bebas : Polipropilena(PP) dan Serbuk ban bekas.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan penelitian ini antara lain adalah :
1. Melakukan studi pembuatan paduan aspal, serbuk ban bekas, dan
polipropilen untuk pembuatan genteng.
2. Mengetahui persentase terbaik dari paduan poliprolilen (PP) dan serbuk ban
bekas pada pembuatan genteng.
3. Ingin menghasilkan genteng yang lebih fleksibel dengan pemanfaatan
limbah seperti aspal dan ban bekas.
1.5 MANFAAT PENELITIAN
Adapun mamfaat yang diharapkan dari penelitihan ini :
1. Mampu menghasilkan suatu bahan genteng yang sifat kompatibilitasnya
sesuai dengan yang diharapkan.
2. Dapat menghasilkan suatu produk barang yang mempunyai nilai tambah
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 GENTENG
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.
Setiap jenis penutup atap punya kelebihan dan kekurangangnya
masing-masing. Anda bisa memilihnya dengan mempertimbangkan penampilan, kepraktisan,
bentuk dan umur rencananya masing masing. Berikut akan dibahas beberapa jenis
yang paling popular saat ini :
2.1.1.Atap Sirap
Penutup atap yang terbuat dari kepingan tipis kayu ulin (eusideroxylon zwageri) ini
umur kerjanya tergantung keadaan lingkungan, kualitas kayu besi yang digunakan,
dan besarnya sudut atap. Penutup atap jenis ini bisa bertahan antara 25 tahun hingga
selamanya. Bentuknya yang unik cocok untuk rumah bergaya country dan yang
2.1.2. Atap Genteng Tanah Liat Tradisional
Material ini banyak dipergunakan pada rumah umumnya. Gentang terbuat dari tanah
liat yang dipress dan dibakar dan kekuatannya cukup bagus.Genteng tanah liat
membutuhkan rangka untuk pemasangannya. Genteng dipasang pada atap miring.
Warna dan penampilan genteng ini akan berubah seiring waktu yang berjalan.
Biasanya akan tumbuh jamur di bagian badan genteng. Bagi sebagian orang dengan
gaya rumah tertentu mungkin ini bisa membuat tampilan tampak lebih alami, namun
sebagian besar orang tidak menyukai tampilan ini.
2.1.3. Atap Genteng Keramik
Bahan dasarnya tetap keramik yang berasal dari tanah liat. Namun genteng ini telah
mengalami proses finishing yaitu lapisan glazur pada permukaannya. Lapisan ini
dapat diberi warna yang beragam dan melindungi genteng dari lumut. Umurnya bisa
20 – 50 tahun dapat ditanyakan ke distributor. Aplikasinya sangat cocok untuk hunian
modern di perkotaan.
2.1.4. Atap Genteng Beton
Bentuk dan ukurannya hampir sama dengan genteng tanah tradisional, hanya bahan
dasarnya adalah campuran semen PC (Portland Cement) adalah semen yang paling
banyak terdapat di pasaran, masyarakat Indonesia biasa menyebut semen abu-abu
untuk membedakan dengan semen warna (semen pengisi nat). Bahan baku semen PC
adalah batu kapur/gamping berkadar kalsium tinggi yang dimasak dalam tanur
bertekanan tinggi dan pasir kasar, kemudian diberi lapisan tipis yang berfungsi
sebagai pewarna dan kedap air. Sebenarnya atap ini bisa bertahan hampir selamanya,
tetapi lapisan pelindungnya hanya akan bertahan antara 30 tahun hingga 40 tahun.
2.1.5. Atap Seng
Atap ini sebenarnya dibuat dari lembaran baja tipis yang diberi lapisan zinc secara
elektrolisa. Tujuannya untuk membuatnya menjadi tahan karat. Jadi, kata seng berasal
yang terjadi sekitar tahun ke-30-an. Setelah itu, atap akan mulai bocor apabila ada
bagian yang terserang karat.
2.1.6. Atap Dak Beton
Atap ini biasanya merupakan atap datar yang terbuat dari kombinasi besi dan beton.
Banyak digunakan pada rumah-rumah modern minimalis dan kontemporer.
Konstruksinya yang kuat memungkinkan untuk mempergunakan atap ini sebagai
tempat beraktifitas. Contohnya menjemur pakaian dan bercocok tanam dengan pot.
Kebocoran pada atap dak beton sering sekali terjadi. Maka perlu pengawasan pada
pengecoran dan pemakaianwaterproofingpada lapisan atasnya.
2.1.7. Atap Genteng Metal
Bentuknya lembaran, mirip seng. Genteng ini ditaman pada balok gording rangka
atap, menggunakan sekrup. Bentuk lain berupa genteng lembaran. Pemasangannya
tidak jauh berbeda dengan genteng tanah liat hanya ukurannya saja yang lebih besar.
Ukuran yang tersedia bervariasi, 60-120cm (lebar),dengan ketebalan 0.3mm dan
panjang antara 1.2-12m.(Rumah Ide,2009)
2.2. Genteng Polimer
Genteng berbasis polimer merupakan suatu alternatif pengganti genteng yang kita
kenal selama ini,dibuat dengan mencampur polimer sebagai matriks dan pengisi
(filler) dari bahan alam.
Genteng komposit polimer dibuat secara partikel komposit dengan terlebih
dahulu mengubah bentuk bahan pengisi menjadi partikel,partikel ini kemudian
dicampur dengan matrik polimer pada suhu titik leleh polimer tersebut. Matrik yang
Mutu genteng komposit polimer yang dihasilkan bergantung pada bahan
matriks,pengisi dan perbandingan antara matrik dan pengisi. Terhadap komposit yang
diperoleh dilakukan uji fisik, mekanik,dan termal. Komposit polimer yang
memberikan sifat yang diinginkan lalu dicetak dengan bentuk genteng sehingga
diperoleh genteng komposit polimer. Secara keseluruhan genteng komposit polimer
mempunyai beberapa keunggulan seperti ringan,kuat,ekonomis dan elastis serta
menggunakan bahan alam yang berlimpah sebagai bahan pengisi. (Batan,2009)
2.2.1. Genteng Aspal
Bahan meterial yang satu ini dari campuran lembaran bitumen (turunan aspal) dan
bahan kimia lain. 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.
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.
Untuk itu penulis mencoba merencanakan pembuatan genteng dengan
menggunakan bahan plastik (polimer) dan proses cetak injeksi merupakan salah satu
cara dalam pengolahan plastik untuk membuat genteng ini. Untuk membuat
barang-barang plastik agar mempunyai sifat-sifat seperti yang dikehendaki, maka dalam
proses pembuatannya selain bahan baku utama diperlukan juga bahan tambahan atau
aditif. Keuntungan dari genteng aspal ini yaitu :
1.Ramah lingkungan
2. Tahan lama
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. ( Syafrudin latif, 2009)
2.3. Ban Bekas
Karet alam atau karet mentah memiliki sifat fleksibel, harganya relatif ringan tapi
daya sambung dan daya rekat jauh lebih rendah dibanding karet sintesis bila dibuat
perekat. Karet alam tidak bisa dipakai untuk penyambung plastik. Perekat yang
dipakai dan terbuat dari karet sintesis atau karet alam tidak tahan terhadap bahan
pelarut minyak bahan oksidasi dan sinar ultraviolet, mudah sekali rusak bila terkena
panas. Tahan terhadap panas pada suhu 35-40 derajat Celsius sebelum divulkanisasi,
jika divulkanisasi tahan terhadap panas 70 derajat Celsius. Karet alam larut dengan
baik pada pelarut hidrokarbon. Perekat ini berguna untuk benda ringan seperti kain
karet busa yang mengelupas pada beban 3 kilogram/cm2 pada suhu kamar.
Karet nitril karboksil adalah karet yang mengandung gugus asam karboksilat.
Perekat yang dibuat dari bahan ini tidak saja memiliki daya rekat yang tinggi terhadap
logam tapi juga mempercepat reaksi resinya terhadap senyawa lain yang gunanya
memberi kekuatan adhesive dan kohesif, dan lebih tahan minyak. Karet alam adalah
polimer hidrokarbon tak jenuh. Senyawa ini secara komersial diperoleh dari getah
karet. Struktur kimianya sebagian dijelaskan pada abad ke 19 jika dipanaskan tanpa
udara (isoprene).
Suatu ban yang modern terdiri dari gabungan cord/rubber. Ban roda dihasilkan
dan juga beberapa komponen-komponen yang terpisah, seperti injakan, innerliner,
manik-manik, sabuk-sabuk, dll, dan komponen-komponen yang berbeda mempunyai
komposisi-komposisi karet yang berbeda. Karet ban bukanlah murni, tetapi dalam
wujud campuran-campuran, yang terdiri dari elastomer-elastomer dan berbagai bahan
tambahan. Bahan tambahan dapat digolongkan sebagai bahan vulkanisasi,
atau pencampur, antidegradants, pelunak-pelunak.( Lan Liang, Texas A&M
University, 2004).
Perumusan campuran dan fungsi campuran-campuran karet bersifat rancang
bangun kritis memiliki banyak kekayaan yang khusus yang diperlukan oleh ban
industry, 38 seperti fleksibilitas, histeresis rendah, friksi baik di kebanyakan
permukaan-permukaan, hambatan ampelas tinggi, dan sifat tak tembus baik ke udara.
Kekayaan ini memastikan bahwa ban roda melaksanakan bermacam fungsi-fungsi di
bawah kondisi-kondisi yang parah, sulit, keras, berat.Untuk menggabungkan kekayaan
ini menuntut teknologi pencampuran karet canggih dan pencampuran yang tepat, yang
sebaliknya membuat sisa pembuangan lebih hebat.
2.3.1. Pemrosesan Karet
Bahan karet dapat berasal dari sumber alamiah ( Hevea B.),dapat pula dibuat
(sintetik). Sintetis karet di dasarkan pada macam atau jumlah monomer
terbatas,namun aneka tipe produk karetnya amat banyak. Berbagai sifat produk
dipengaruhi oleh cara pembuatan, system katalis sampai kondisi polimerisasi ,atas
struktur molekulnya.
Beberapa sifat molekuler karet yang penting ialah berat molekul (massa molar)
rata – rata serta distribusinya,jenis dan derajat percabangannya,distribusi monomernya
(bagi kopolimer ) serta adanya gugus – gugus fungsi tertentu. Mikrostruktur elastomer
sangat menentukan sifat – sifat nya selama pemrosesan serta laju pembentukan dan
struktur jalinan vulkanisasinya.( A. J. Hartomo,1993)
2.3.2. Vulkanisasi
Bila karet alam ini divulkanisir ia akan menjadi tahan panas dan kekuatan mengelupas
viskositas dari solusi ini kira-kira 25 persen. Karet Stiren butadin adalah karet sintetik
termasuk yang luas permukaannya dan pemakaiannya dan murah harganya
dibandingkan dari karet alam. Karet Stiren Butadin termasuk perekat interior. Dari
perekat ini berguna untuk karpet, karet busa dan konstruksi mobil untuk menyambung
karet kelogan karet ini tidak berguna untuk PVC. Pelarut yang digunakan biasanya
nafta.
Selama vulkanisasi, tiga struktur dimensional dibentuk antara agen vulkanisasi
dan rantai-rantai polimer oleh reaksi-reaksi closslinking. Reaksi ini penting untuk
dijadikan kuat dan lebih sedikit yang elastis. Setelah vulkanisasi, menjadi karet yang
tak mampu larut di dalam bahan pelarut dan lebih resistan kepada penurunan derajad
secara normal yang disebabkan oleh panas, cahaya, dan penuaan. Sebaliknya,
kesukaran dengan pendaur-ulangan karet juga diakibatkan oleh struktur yang
crosslinked. Vulkanisasi karet adalah suatu proses tak terbalikkan, yang disebabkan
oleh polimer itu sendiri merupakan satu molekul yang besar.(Platz, G.M, U.S.
Patent,1994)
Perekat yang memerlukan vulkanisasi dan tambahan bahan – bahan lebih
seperti akselator. Perekat karet yang divulkanisasi dibawah tekanan kontak langsung
pada kuningan merupakan perekat yang efektif dan untuk logam,campuran karet ini
terdiri dari : 35 % sink,70 % tembaga. Dengan stirin butadin daya rekat yang dimiliki
dapat mencapai 40 kg/cm2 ,dengan panas diatas 100oc daya rekat yang dimiliki tidak banyak berpengaruh dan perekat ini dapat bertahan terhadap tekanan yang berbeban
berat dan dinamis.(Eddy Tano, 1997).
2.3.3. Activator Vulkanisir
Suatu penggerak vulkanisir bertindak seperti suatu katalisator;
penambahan-penambahan relatif kecil dapat meningkatkan derajat tingkat oksidasi seng, mungkin
hampir semua penggerak yang tidak tersusun teratur adalah penting, sedangkan oksida
magnesium juga bermanfaat. Pengaktifan oleh oksida seng tergantung pada ukuran
partikel yang digunakan. Secara normal, hal itu memerlukan 3-5 phr (per seratus
hidrokarbon karet), tetapi sangat bagus ukuran partikel dapat memerlukan sedikitnya 1
seperti yang stearic, palmitic, dan asam laurat, adalah penggerak-penggerak organik
yang paling penting untuk pemercepat vulkanisir.
Metoda-metoda modern untuk vulkanisasi karet yang menggunakan belerang
sering kali menggunakan jumlah yang kecil. Ada pemercepat yang baik yang tersedia
saat ini, kebanyakan mereka adalah nitrogenor belerang berisi senyawa organik yang
digolongkan.
2.4 Aspal
Aspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam
kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen
merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang dimanfaatkan sebagai lapis
permukaan lapis perkerasan lentur. Aspal berasal dari aspal alam (aspal buton} atau
aspal minyak (aspal yang berasal dari minyak bumi). Berdasarkan konsistensinya,
aspal dapat diklasifikasikan menjadi aspal padat, dan aspal cair.
Aspal atau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa
hidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Aspal sebagai
bahan pengikat dalam perkerasan lentur mempunyai sifat viskoelastis. Aspal akan
bersifat padat pada suhu ruang dan bersifat cair bila dipanaskan. Aspal merupakan
bahan yang sangat kompleks dan secara kimia belum dikarakterisasi dengan baik.
Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik dan
aromatic yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain
hidrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang,
dan beberapa atom lain. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon,
10% hydrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik
besi, nikel, dan vanadium. Senyawa-senyawa ini sering dikelaskan atas aspalten (yang
massa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal
mengandung 5 sampai 25% aspalten. Sebagian besar senyawa di aspal adalah senyawa
2.4.1 Kandungan Aspal
Kandungan aspal terdiri dari senyawa yang kompleks,bahan utamanya disusun oleh
hidrokarbon dan atom – atom N,S dan O dalam jumlah yang kecil,juga beberapa
logam seperti Vanadium, Ni, Fe, dan Ca dalam bentuk garam organik dan oksidanya.
Dimana unsur – unsur yang terkandung dalam dalam bitumen adalah Karbon ( 82 – 88
%),Hidrogen (8 – 11 %),Sulfur (0 – 6 %),Oksigen (0 – 1,5 %),dan Nitrogen (0 –1 %).
Adapun beberapa kualitas yang harus dimiliki oleh aspal untuk menjamin
performa yang memuaskan, secara mendasar adalah rheology, kohesi, adhesi dan
durabilitas. Fungsi aspal dalam campuran agregat aspal adalah sebagai bahan
pengikat yang bersifat visco-elastis dengan tingkat viscositas yang tinggi selama masa
pemakaiannya dan berfungsi sebagai pelumas pada saat penghamparan di lapangan
sehingga mudah untuk dipadatkan.
Pada AASHTO ( 1982 ) dinyatakan bahwa jenis aspal keras ditandai dengan
angka penetrasi aspal, angka ini menyatakan tingkat kekerasan aspal atau tingkat
konsistensi aspal.Semakin meningkatnya besar angka penetrasi aspal maka tingkat
kekerasan aspal semakin rendah, sebaliknya semakin kecil angka penetrasi aspal maka
tingkat kekerasan aspal semakin tinggi.Semakin besar angka penetrasi aspal ( semakin
kecil tingkat konsistensi aspal ) akanmemberikan nilai modulus elastis aspal yang
semakin kecil dalam tinjauan temperatur dan pembebanan yang sama. Semakin tinggi
suhu udara dan makin lambat beban yang lewat,maka modulus elastis aspal makin
kecil. Lama pembebanan merupakan fungsi dari tebal perkerasan dan kecepatan
kendaraan.
Terdapat bermacam – macam tingkat penetrasi aspal yang dapat digunakan
dalam campuran agregat aspal, antara lain 40/50, 60/70, 80/100. Dalam pemilihan
jenis aspal yang akan digunakan pada daerah yang beriklim panas sebaiknya aspal
dengan indeks penetrasi yang rendah, dalam rangka mencegah aspal menjadi lebih
kaku dan mudah pecah ( brittle ). Umumnya aspal yang digunakan di Indonesia adalah
Fungsi kandungan aspal dalam campuran juga berperan sebagai selimut
penyelubung agregat dalam bentuk tebal film aspal yang berperan menahan gaya
geser permukaan dan mengurangi kandungan pori udara yang lebih lanjut, juga berarti
mengurangi penetrasi air dalam campuran.
2.4.2. Sifat – Sifat Aspal
Aspal terbuat dari minyak mentah, melalui proses penyulingan atau dapat ditemukan
dalam kandungan alam sebagai bagian dari komponen alam yang ditemukan
bersama-sama material lain. Aspal dapat pula diartikan sebagai bahan pengikat pada campuran
beraspal yang terbentuk dari senyawa-senyawa komplek seperti Asphaltenese, Resins
dan Oils. 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.
Sedang 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 temperature 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
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.
2.4.3 Jenis – Jenis Aspal
Aspal dapat diklasifikasikan berdasarkan asal dan proses pembentukannya yaitu
sebagai berikut :
1. Aspal Alamiah
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 diamerika 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 diAmerika 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. Sumber – sumber asing termasuk meksiko,
Venezuela, Colombia, dan Timur Tengah. Sebasar 32 juta ton telah digunakan
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 diindonesia, 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. Untuk data jenis pengujian dan data persyaratan aspal tersebut
tercantum seperti pada table dibawah ini.
Table 2.1 Data jenis pengujian dan persyaratan Aspal tipe grade 60/70
SIFAT SATUAN SPESIFIKASI STANDART
PENGUJIAN
Densitas pada T 25 ºC gr/cm3 1010 - 1060 ASTM – D71/3289 Penetrasi pada T 25 ºC 0,1 mm 60/70 ASTM – D5
Titik lelah ºC 49/56 ASTM – D36
Daktilitas pada T 25 ºC Cm Min. 100 ASTM – D113
Kerugian pemanasan %wt Max. 0,2 ASTM – D6
Penurunan pada
penetrasi setelah
pemanasan
% Max. 20 ASTM – D6&D5
Titik nyala ºC Min. 250 ASTM – D92
Kelarutan dalam CS2 %wt Min. 99,5 ASTM – D4
Spot Test Negatif ASSHO T102
( Sony Sulaksono,2001)
2.4.4. Viskositas Aspal
Tingkatan material aspal dan suhu yang digunakan sangat tergantung pada
kekentalannya. Kekentalan aspal sangat bervariasi terhadap suhu, dari tingkatan padat,
dalam perencanaan dan penggunaan material aspal. Kekentalan akan berkurang
(dalam hal ini aspal akan menjadi lebih encer) ketika suhu meningkat.
Kekentalan absolut atau kekentalan dinamik dinyatakan dalam satuan Pa detik
atau poises (1 poise = 0,1 Pa detik). Viskositas kinematik dinyatakan dalam satuan
cm2 / detik dan stokes atau centistokes (1 stokes = 100 centistokes = 1 cm2/detik). Karena kekentalannya sama dengan kekentalan absolute dibagi dengan berat jenis
(kira – kira 1 cm2/detik untuk aspal), kekentalan absolut dan kekentalan kinematik mempunyai harga yang relatif sama apabila kedua – duanya dinyatakan masing –
masing dalam poises dan stokes.( Sony Sulaksono,2001)
2,5. Polipropilen (PP)
Polipropilen merupakan hasil reaksi polimerisasi monometer propylene. PP yang
diperdagangkan umumnya dalam bentuk pellet (butiran memanjang). Polipropilen
dapat digunakan untuk membuat barang – barang seperti botol, box aki, tikar, rafia,
dan karung plastik.
Bahan baku polipropilen didapat dengan menguraikan petroleum (naftan)
dengan cara yang sama seperti pada etilen. Menurut proses yang serupa dengan
metoda tekanan rendah untuk polietilen, mempergunakan katalis Zieger – Natta,
polipropilen dengan keteraturan ruang dapat diperoleh dari propilen. Polipropilen
ataktik tanpa keteraturan ruang dan mempunyai titik lunak rendah dipisahkan oleh
ekstraksi dengan pentan dan disisihkan.(Ghanie,2011)
2.5.1 Sifat - Sifat Polipropilen
Sifat – sifat polipropilen serupa dengan sifat – sifat polietilen. Massa jenisnya rendah
(0,90 – 0,92). Termasuk kelompok yang paling ringan diantara bahan polimer. Dapat
terbakar jika dinyalakan. , titik lunaknya tinggi sekali (176°C, Tm), kekuatan tarik,
kekuatan lentur dan kekakuannya lebih tinggi, tetapi ketahanan impaknya rendah
terutama pada suhu rendah. Sifat tembus cahayanya pada pencetakan lebih baik
pencetakan kecil, penampilan dan ketelitian dimensinya lebih baik. Sifat mekaniknya
dapat ditingkatkan sampai batas tertentu dengan jalan mencampurkan serat gelas.
Pemuaian termal juga dapat diperbaiki sampai setingkat dengan resin termoset. Sifat –
sifat listriknya hampir sama dengan sifat – sifat listrik polietilen. Ketahanan kimianya
kira – kira sama bahkan lebih baik daripada polietilen massa jenis tinggi. Ketahanan
retak – tegangannya sangat baik. Dalam hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon yang
terklorinasi, larut pada 80°C atau lebih, tetapi pada suhu biasa hanya memuai. Oleh
karena itu sukar untuk diolah dengan perekatan dan pencapan seperti halnya dengan
polietilen yang memerlukan perlakuan tertentu pada permukaannya.
Polipropilena merupakan jenis bahan baku plastik yang ringan, densitas 0,90 –
0,92, memiliki kekerasan dan kerapuhan yang paling tinggi dan bersifat kurang stabil
terhadap panas dikarenakan adanya hidrogen tersier. Penggunaan bahan pengisi dan
penguat memungkinkan polipropilena memiliki mutu kimia yang baik sebagai bahan
polimer dan tahan terhadap pemecahan karena tekanan (stress-cracking) walaupun
pada temperatur tinggi.
Kerapuhan polipropilena dibawah 0 oC dapat dihilangkan dengan penggunaan bahan pengisi. Dengan bantuan pengisi dan penguat, akan terdapat adhesi yang
baik.Polimer yang memiliki konduktivitas panas rendah seperti polipropilena
(konduktivitas = 0,12 W/m) kristalinitasnya sangat rentan terhadap laju pendinginan.
Misalnya dalam suatu proses pencetakan termoplastik membentuk barang jadi yang
tebal dan luas, bagian tengah akan menjadi dingin lebih lambat dari pada bagian luar,
yang bersentuhan langsung dengan cetakan. Akibatnya, akan terjadi perbedaan derajat
kristalinitas pada permukaan dengan bagian tengahnya.
Polipropilena mempunyai tegangan (tensile) yang rendah, kekuatan benturan
(impact strength) yang tinggi dan ketahan yang tinggi terhadap pelarut organik.
Polipropilena juga mempunyai sifat isolator yang baik mudah diproses dan sangat
tahan terhadap air karena sedikit sekali menyerap air, dan sifat kekakuan yang tinggi.
Seperti polyolefin lain, polipropilena juga mempunyai ketahan yang sangat
baik terhadap bahan kimia anorganik non pengoksidasi, deterjen, alcohol dan
nitrat dan hidrogen peroksida. Sifat kristalinitasnya yang tinggi menyebabkan daya
regangannya tinggi, kaku dan keras.(Ahmad Hafizullah,2011)
2.5.2 Mampu Cetak
Polipropilen mempunyai sifat mampu cetak yang baik seperti halnya polietilen.
Seperti telah diutarakan di atas polipropilen mempunyai faktor penyusutan cetakan
yang lebih kecil dibandingkan dengan polietilen yang bermassa jenis tinggi, pada
kondisi optimal dapat diperoleh produk dengan ketelitian dimensinya bai dan
tegangan sisa yang kecil.
2.5.3 Penggunaan Polipropilen
Hampir sama seperti polietilen, popliropilen banyak digunakan sebagai bahan dalam
produksi peralatan meja makan, keranjang, peralatan kamar mandi, keperluan rumah
tangga, mainan, peralatan listrik, barang – barang kecil, komponen mobil, dan
seterusnya. Penggunaan yang luas itu berkat mampu cetaknya yang baik,
permukaannya yang licin, mengkilap dan tembus cahaya. Film yang diregangkan
pada dua arah sumbu kuat dan baik ketahanan impaknya pada suhu rendah. Untuk
memperbaiki permeabilitas gas dan ketahanan terhadap panas telah dikembangkan
berbagai macam laminasi film.
Benang celah dibuat dengan cara meregangkan film sampai putus pada
panjang yang sama, dan benang pisah dengan robekan yang banyak, dipakai untuk
membuat tali dan pita untuk keperluan pengepakan. Serat dipergunakan untuk
tambang, karpet, tirai dan bahkan yang dicetak tiup untuk berbagai macam
botol.(ghanie,2011)
2.6 Dikumil Peroksida (DCP)
Dikumil Peroksida adalah sumber radikal yang kuat, digunakan sebagai inisiator
cahaya. DCP juga bereaksi keras dengan senyawa yang bertentangan (asam, basa, zat
pereduksi, dan logam berat). Sebaiknya DCP disimpan dalam kondisi temperatur
kamar (< 27 oC atau maksimum 39oC) dan untuk menjaga dari zat pereduksi dan senyawa yang tidak kompatibel dengannya.
Dikumil peroksida (DCP) dapat berurai menjadi radikal bebas pada suhu
pemvulkanisasian. Radikal-radikal bebas tersebut akan bereaksi dengan rantai-rantai
molekul karet dengan cara bereaksi dengan atom hidrogen.
2.6.1 Penggunaan Dikumil Peroksida (DCP) Sebagai Inisiator
Diantara berbagai tipe inisiator, peroksida (ROOR) dan hidroperoksida (ROOH)
merupakan jenis yang paling banyak digunakan. Mereka tidak stabil dengan panas dan
terurai menjadi radikal-radikal pada suatu suhu dan laju yang tergantung pada
strukturnya. Yang ideal, suatu inisiator peroksida mestilah relatif stabil pada suhu
pemrosesan polimer untuk menjamin laju reaksi yang layak .
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.
2.7 Divinil benzene ( DVB)
Divenil benzena berubah-ubah secara ekstrim zat crosslinking (ikat silang) yang
sangat baik dan juga meningkatkan sifat-sifat polimer. Sebagai contoh, divenil
benzena banyak digunakan pada pabrik adesif, plastik, elastromer, keramik, material
biologis, mantel, katalis, membran, peralatan farmasi, khususnya polimer dan resin
penukar ion.
polyester. Stiren dan divenil benzena bereaksi secara bersama-sama menghasilkan
kopolimer stirena divenil benzena.( Ahmad Hafizullah,2011).
2.8 Syarat Mutu Genteng Menurut Standar Nasional Indonesia
Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) 0099 : 2007, Syarat mutu genteng
meliputi :
1. Sifat Tampak
Genteng harus memiliki permukaan atas yang mulus , tidak terdapat retak, atau
cacat lain yang mempengaruhi sifat pemakaiannya.
2. Penyerapan Air
Penyerapan air maksimal 10 %
3. Ketahanan terhadap Perembesan Air ( Impermeabilitas)
Tidak boleh ada tetesan air dari permukaan bawah genteng kurang dari 20 jam
± 5 menit.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 TEMPAT PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3.2 Peralatan dan Bahan – Bahan
3.2.1. Peralatan
1. Beaker glass 500 mL
Berfungsi sebagai wadah tempat mencampur bahan. (Lampiran 1)
2. Ayakan
Berfungsi sebagai saringan atau ayakan untuk menyaring ban
bekas.(Lampiran 1)
3. Spatula
Berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk mengaduk campuran
bahan.(Lampiran 1)
4. Neraca Analitik
Berfungsi sebagai alat untuk menimbang sampel atau bahan.(Lampiran 1)
5. Hot Plate
6. Ekstruder MIFPOL BRS 896
Berfungsi sebagai alat untuk melelehkan polimer.(Lampiran 1)
7. Hot Compressor
Berfungsi sebagai alat yang digunakan untuk bahan cetak yang
berdasarkan pada pemanasan.(Lampiran 1)
8. Cetakan
Berfungsi sebagai tempat mencetak sampel.(Lampiran 1)
10. Electronic System Universal Tensile Machine Type SC-2DE
Berfungsi untuk pengujian sifat mekanis terutama kekuatan lentur
lentur dengan kapasitas 100 kgf.(Lampiran 1)
11. Impaktor Wolpert
Berfungsi untuk pengujian kekuatan impak komposit yang dilengkapi
dengan skala.
12. Aluminium foil
Berfungsi untuk melapisi cetakan.(Lampiran 1)
13. Plat tipis
Berfungsi tempat meletakkan sampel.(Lampiran 1)
3.2.2. Bahan – Bahan
1. Polipropilena (PP) Bekas.(Lampiran 2)
2. Aspal Iran tipe penetrasi 60/70.(Lampiran 2)
3. Serbuk Ban bekas.(Lampiran 2)
3.3 PROSEDUR PENELITIAN
3.3.1. Pencampuran Serbuk Ban bekas Dan PP bekas
1. PP bekas dipotong – potong kecil , dibuat ke dalam variasi 10 g, 20 g,
30 g, 40 g,50 g,60 g,70 g, dan 80 g. (Lampiran 2)
2. Serbuk ban bekas disaring dengan menggunakan ayakan ,dibuat ke
dalam variasi 80 g, 70 g, 60 g,50 g, 40 g, 30 g, 20 g, dan 10 g.
(Lampiran 2)
3.3.2. Proses pembuatan Aspal Polimer
1. Aspal dimasukkan ke dalam beaker glass dan dipanaskan dengan suhu
100oC.
2. Ditambahkan polipropilena (PP) 80 g dan serbuk ban bekas 10g,
lalu diaduk dengan menggunakan spatula selama 10 menit .
3. Ditambahkan DCP 1 %, DVB 1% dan diaduk selama 30 menit.
4. Hasil pencampuran bahan tersebut diekstruksi dengan suhu 170oC.
5. Hasil ekstruksi dikeringkan diudara terbuka.(Lampiran 3)
6. Perlakuan yang sama dilakukan untuk variasi pp bekas dan serbuk ban
bekas dengan perbandingan masing – masing (80 : 10) , (70 : 20) , (60 :
Tabel 3.1 Komposisi Bahan
No Sampel Komposisi (% berat) dari berat total 100 g
Polipropilena
(PP)
Serbuk ban
bekas
Aspal
Sampel I 80g 10g 10g
Sampel II 70g 20g 10g
Sampel III 60g 30g 10g
Sampel IV 50g 40g 10g
Sampel V 40g 50g 10g
Sampel VI 30g 60g 10g
Sampel VII 20g 70g 10g
Sampel VIII 10g 80g 10g
3.3.3. Pencetakan
Hasil ekstruksi yang sudah dingin dicetak dengan Hot compressor . Cetakan genteng
ini berbentuk persegi panjang.Tekanan yang diberikan pada cetakan adalah sebesar 38
atm dengan suhu 170C.Lama penekanan untuk satu sampel pada saat dipanaskan adalah 30 menit dan 1,5 jam untuk mendinginkan sampel (lampiran 3).
Gambar 3.1 Ukuran sampel variasi (80 : 10)
3.3.3. Prosedur pengujian
3.3.4.1 Uji Porositas
1. Ditimbang massa sampel sebagai massa kering.
2. Ditimbang massa jenuh sampel setelah direndam selama 24 jam.
3. Kemudian diuji porositas sampel dengan persamaan :
%
Mk = Massa kering sampel di udara, g
V = Volume (cm3)
= Massa jenis air ( gr/cm)
3.3.4.2 Uji Daya Serap Air
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
3.3.4.3 Uji Kekuatan Lentur
Gambar 3.2. Pengujian kekuatan lentur
1. Digunting sampel sesuai dengan ASTM D 638
2. Dihitung beban maksimum sampel.
3. Dihitung jarak penyangga dan lebar benda uji serta tebal benda uji.
4. Kemudian diuji nilai kuat lentur sampel dengan persamaan :
UFS =
2 2
3
bd PL
( 3.3)
Dengan :
P = Load (beban)
L = Jarak span (10 cm = 0,1 mm)
b = Lebar (mm)
3.3.4.4 Uji Impak
1. Digunting sampel sesuai dengan ASTM D 638
2. Sampel diletakkan pada alat penumpu dengan jarak span 80 mm.
3.Diatur godam pada posisi awal dengan sudut 160o,kemudian godam dilepaskan secara tiba – tiba sehingga menumbuk sampel.
Pengujian kekuatan impak dapat dihitung dengan persamaan :
Is =
A Es
(3.4)
Dimana :
Is = Kekuatan Impak (kJ/m2)
Es = Energi serap ( J )
A = Luas penampang (mm2)
3.3.4.4.1 Uji Titik Nyala dan Titik Bakar
Pada pengujian ini, Titik api kecil dilewatkan diatas permukaan benda uji yang
dipanaskan. Titik nyala ditentukan sebagai suhu terendah dimana percikan api
pertama kali terjadi sedangkan titik bakar ditentukan sebagai suhu dimana benda uji
terbakar.
Titik nyala dan titik bakar material perlu diketahui sebagai indikasi
temperatur pemanasan maksimum dimana masih dalam batas – batas aman pengerjaan
dan agar karakteristik material tidak berubah (rusak) akibat dipanaskan melebihi
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 HASIL
4.1.1. PENGUJIAN SIFAT FISIS
4.1.1.2. Pengujian Porositas
Porositas merupakan proporsi volume rongga kosong. Porositas juga berhubungan
langsung dengan kerapatan. Porositas dinyatakan dalam % yang menghubungkan
antara volume benda keseluruhan. Berdasarkan ASTM C 373 – 88, porositas sampel
dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
Porositas (%) = x x100%
Mk = Massa kering sampel di udara, g
V = volume benda uji (mm3)
Contoh untuk sampel (80 : 10) :
Panjang sampel (p) = 150 mm
Lebar sampel (b) = 20 mm
Tebal sampel (d) = 0,28 mm
Massa kering = 3,180 gr
Massa jenuh = 3,21 gr
V = p x b x d
Mengacu pada perhitungan tersebut maka diperoleh persentase porositas dari
masing – masing sampel yang disajikan pada tabel 4.1 berikut ini :
Berdasarkan hasil uji Porositas diatas pada tabel 4.1 tersebut diperoleh grafik
4.1 yang menyajikan hubungan antara persentase campuran serbuk ban bekas dan
polipropilen bekas.
4.1.1.2. Pengujian 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 yang terserap
oleh sampel yang direndam dengan perendaman selama 24 jam.
Pengujian daya serap air ini telah dilakukan terhadap semua jenis variasi
Maka persentase daya serap air yaitu :
Water absorbtion = x100%
Dari perhitungan tersebut, maka diperoleh persentase penyerapan air ( Water
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Daya serap air
4.2 PENGUJIAN SIFAT MEKANIS
4.2.1 Pengujian Kekuatan Lentur / Ultimate Flekture Strength(UFS)
Pengujian Kekuatan Lentur (UFS) dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan polimer
terhadap pembebanan. Dalam metode ini metode yang digunakan adalah metode tiga
titik lentur. Pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu
bahan.
Pada permukaan bagian atas cupilkan yang dibebani akan terjadi kompresi,
sedangkan pada permukaan bawah sampel akan terjadi tarikan.
Pada pengujian ini terhadap sampel uji diberikan pembebanan yang arahnya
tegak lurus terhadap sampel. Persamaan yang digunakan untuk memperoleh kekuatan
UFS =
Sebagai contoh ( 80 : 10 ) dari penelitian yang dilakukan diperoleh :
= -9 3
campuran serbuk ban bekas dan polipropilen bekas yang dinyatakan dalam bentuk
grafik 4.3.
4.2.2 Uji 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
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
Berdasarkan tabel 4.4 tersebut diperoleh grafik 4.4 yang menunjukkan
hubungan antara kuat Impak dengan campuran serbuk ban bekas dan polipropilena
4.3 PENGUJIAN SIFAT TERMAL
4.3.1 Uji titik leleh dan titik bakar
Pengujian sifat termal yang meliputi uji titik leleh dan titik bakar ini bertujuan untuk
mengetahui indikasi temperatur pemanasan maksimum dimana masih dalam batas –
batas aman pengerjaan dan agar karakteristik material tidak berubah (rusak) akibat
dipanaskan melebihi temperatur titik bakar. Dari pengujian tersebut diperoleh data
sebagai berikut:
Tabel 4.5 Hasil pengujian titik leleh dan titik bakar
No Komposisi Titik nyala
(s)
Titik bakar (s)
1 80 : 10 27 45
2 70 : 20 31 55
3 60 : 30 39 67
4 50 : 40 34 39
5 40 : 50 23 29
6 30 : 60 19 59
7 20 : 70 5 23
4.2 Pembahasan
4.2.1. Analisis Pengujian Porositas
Berdasarkan ASTM C 373 – 88 hasil dari pengujian Porositas , diperoleh bahwa pada
komposisi campuran polipropilen bekas dan serbuk ban bekas variasi (60 : 30 ) yaitu
0,94 % dan Porositas maksimum pada campuran polipropilen dan serbuk ban bekas
variasi ( 10 : 80 ) yaitu 76,45% . Ini menunjukkan bahwa penggunaan polipropilena
bekas dalam jumlah yang banyak cukup baik karena dapat mengurangi porositas.
Pada komposisi polipropilen bekas dan serbuk ban bekas (60 : 30 ) nilai
porositasnya paling minimum diantara semua variasi dan ini menunjukkan bahwa
pada komposisi tersebut adalah yang terbaik untuk di uji, dikarenakan polipropilen
menyebar merata ( homogen ) di dalam campuran tersebut sehingga menghalangi
sebagian air untuk masuk.
Komposisi Polipropilen (gram) x 101
Grafik .4.1 Hubungan antara Porositas dan Polipropilena bekas.
4.2.2 Analisis pengujian daya serap air
Sampel yang telah ditetapkan untuk campuran serbuk ban bekas dan polipropilena
bekas kemudian ditambahkan aspal,aspal ini berfungsi sebagai anti air (waterproof)
Banyaknya kandungan air dalam campuran aspal cenderung mengurangi daya
tahan campuran aspal karena menyebabkan erosi. Sehingga dengan ditambahkannya
bahan polipropilena, persentase daya serap air lebih kecil.
Berdasarkan SNI 0096 : 2007, diketahui bahwa kandungan air dalam
campuran aspal maksimum 10 %. Adapun sampel yang telah memenuhi Standar
Nasional Indonesia (SNI) penyerapan air yaitu pada komposisi campuran variasi
polipropilena bekas dan serbuk ban bekas yaitu ( 80 : 10 ) , (70 : 20 ) , (60 : 30 ) dan
(50 : 40 ) dan (40 : 50 ) dengan komposisi campuran yang optimum yaitu pada variasi
( 60 : 30 ).
Komposisi campuran Polipropilena ( gram) x 101
Grafik 4.2 Hubungan antara polipropilen dengan daya serap air.
4.2.3. Analisis pengujian kekuatan lentur
Sampel uji berbentuk persegi panjang dengan ukuran 100 mm disesuaikan
dengan standart ASTM D – 790. Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan untuk
Disamping itu pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu
bahan.
Komposisi campuran Polipropilena ( gram) x 101
Grafik 4.3 Hubungan antara Polipropilena dengan kekuatan lentur
Berdasarkan grafik 4.3 diatas dapat dilihat hubungan antara pengaruh
penggunaan polipropilen terhadap kekuatan lentur sampel tersebut. Hasil dari
pengujian tersebut ditampilkan secara digital ,dimana diperoleh beban maksimum
(load ) dalam satuan kgf dan regangan ( stroke) dalam satuan mm/menit. Dari grafik
4.3 terlihat jelas bahwa nilai kuat lentur maksimum pada komposisi campuran variasi
(60 : 30) sebesar 449,9 MPa. Sedangkan nilai kuat lentur minimum pada komposisi
serbuk ban bekas dan polipropilen bekas (30 : 60 ) sebesar 8,15 MPa. Hal ini
disebabkan karena sifat polipropilen yang lentur. Semakin berkurang jumlah
polipropilen yang digunakan pada campuran maka semakin berkurang
kelenturannya. Dengan kata lain pada komposisi variasi 30 : 60 sampel mempunyai
sifat kaku atau rapuh.
4.2.4 Analisis pengujian kekuatan Impak
Pengujian kekuatan impak ini bertujuan untuk mengetahui ketangguhan sampel
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.
Komposisi campuran Polipropilena ( gram) x 101
Grafik 4.4 Hubungan antara Polipropilen dan kekuatan impak
Berdasarkan grafik 4.4 diatas terlihat jelas bahwa nilai kuat impak maksimum
pada komposisi polipropilen dan serbuk ban bekas (80 : 10) sebesar 42,85 kJ/m2. Sedangkan nilai kuat impak minimum pada komposisi Polipropilen dan serbuk ban
bekas (50 : 40 ) sebesar 2,6 kJ/m2. Dari grafik 4.4 terlihat bahwa pemakaian polipropilen dan serbuk ban bekas dalam jumlah yang banyak dapat meningkatkan
kekuatan impaknya. Ini terlihat pada komposisi campuran variasi (80 : 10) dan pada
komposisi campuran variasi (70 : 20) dan (60 : 30).
4.2.5 Analisis pengujian uji titik leleh dan titik bakar
Pada pengujian titik nyala dan titik bakar peneliti meletakkan sampel diatas api
kemudian dicatat waktu pertama kali terjadi percikan api sebagai titik nyala
sedangkan titik bakar ditentukan sebagai suhu dimana benda uji terbakar. Pengujian
dalam batas – batas aman pengerjaan dan agar karakteristik aspal tidak berubah
(rusak) akibat dipanaskan melebihi temperatur titik bakar.(Sony Sulaksono,2001)
Komposisi campuran Polipropilena ( gram) x 101
Grafik 4.5 Hubungan antara Polipropilen dan waktu titik nyala
Komposisi campuran Polipropilena ( gram) x 101
Grafik 4.6 Hubungan antara polipropilena dan Waktu titik bakar
Berdasarkan grafik 4.5 diatas terlihat bahwa titik nyala maksimum terdapat
detik dan titik nyala minimum terdapat pada komposisi campuran variasi polipropilen
dan serbuk ban bekas (10 : 80 ) yaitu 3 detik. Sedangkan dari grafik 4.6 terlihat jelas
bahwa titik bakar maksimum terdapat pada komposisi campuran variasi polipropilen
dan serbuk ban bekas (60 : 30 ) yaitu 67 detik dan titik bakar minimum terdapat pada
komposisi variasi (10 : 80 ) yaitu 11 detik .
Untuk data hasil pengujian maksimum dari komposisi campuran variasi dapat
dilihat pada tabel 4.6 dibawah.
Tabel 4.6 Sifat Pengujian Komposisi Campuran Variasi (60:30)
Komposisi Sifat Pengujian Nilai
60 : 30 Porositas 0,94 %
60 : 30 Daya Serap Air 0,13 %
60 : 30 Kekuatan Lentur 449,9 MPa
60 : 30 Kekuatan Impak 18,84 kJ/m2
60 : 30
Waktu Titik Nyala 39 sekon
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai penggunaan campuran serbuk ban
bekas dan polipropilen bekas dengan penambahan aspal 10 % sebagai genteng
polimer dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Material genteng polimer dibuat dari limbah ban bekas, polipropilena bekas,
dan aspal, dimana ban bekas memberikan kelenturan sedangkan aspal
bertindak sebagai anti air (waterproof) dan perekat, yang diatur konsentrasinya
agar bisa mendapatkan sifat fisis yang baik.
2. Genteng polimer dapat dibuat dengan menggunakan polipropilena bekas dan
campuran serbuk ban bekas dengan penambahan aspal 10% ,dikumil peroksida
(DCP) 1% ,serta divinil benzene (DVB) 1% dengan menggunakan proses
ekstruksi, dengan komposisi optimum yaitu pada perbandingan komposisi
variasi campuran polipropilena bekas dan serbuk ban bekas ( 60 : 30).
3. Sifat mekanik campuran aspal, polipropilena bekas dan serbuk ban bekas,
mempunyai kekuatan lentur maksimum sebesar 449,9 MPa dan kekuatan
lentur minimum sebesar 8,15 MPa, kekuatan impak maksimum sebesar
18,84 kJ/ m2 dan kekuatan impak minimum sebesar 2,6 kJ/m2, Sifat fisis campuran mempunyai nilai porositas maksimum sebesar 0,94% dan nilai
porositas minimum sebesar 76,64%, Dan nilai maksimum daya serap air
0,13% dan daya serap air minimum 29,31%, Sifat termal campuran
mempunyai nilai waktu titik nyala maksimum 39 detik dan waktu titik nyala
minimum 3 detik, dan waktu titik bakar maksimum 67 detik dan waktu titik
5.2 SARAN
1. Diharapkan untuk peneliti selanjutnya untuk melakukan pengujian dengan
memvariasikan aspal agar hasil yang diperoleh memiliki sifat fisis dan
mekanis yang baik, sehingga hasil yang diperoleh sesuai dengan standar yang
yang ditetapkan oleh peneliti.
2. Perlu dilakukan penelitian dengan menggunakan agregat (pasir) agar diperoleh
daya serap air dan porositas yang minimum sesuai dengan standarisasi yang
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.1999. The Many Uses of Crumb Rubber. Texas : Texas Natural Resource
Concervation commission.
Asnawi.2011. PembuatanGenteng dari Pemanfaatan LDPE (Low Density
Polyethilen) Bekas, Aspal Iran, dan Agregat Pasir Halus.2010.11.03
Batan.2009. Genteng Komposit Polimer dan Proses Pembuatannya,
(http://www.batan.go.id/view). Diakses tanggal 02 Maret 2010.
Ediputra,Kasman.2010. Studi Pembuatan Genteng dari campuran bahan Aspal, Karer
Alam Sir 10, Ban Bekas (Tire Rubber), Sulfur, dan Bahan Adhesive Isosiona.
2010.08.04
Ghanie .2011.Polipropilene.Universitas Sumatera. Diakses tanggal 09 Februari 2011.
Hafizullah,Ahmad.2011.Divinil Benze ne.Aspal/Ahmad%20 Hafizullah.
Diakses tanggal 18 Februari 2011.
Hartomo,A.J.1993.Memahami Polimer dan Perekat.Edisi ke I.Yogyakarta : Andi
Offset.
Latif ,Syafrudin.2009.Perencanaan Percetakan Genteng Polimer. Diakses tanggal 08
April 2011.
Liang , L.,2004, Recovery and Evolution of the solid product produced by
termocatalytic of tire rubber compounds, Texas : A & M. University.
Oglesby, c.h.1996.Teknik Jalan Raya.Edisi ke IV.Jilid II.Jakarta : Erlangga.
Platz,G.M.1994 Depolymerization Method for Resource Recovery from Polymeric
Wastes, U.S. Patent No. 5,264,640, 1993, U.S. Patent No. 5,369215.
Rumah Ide.2009. Bahan – Bahan Genteng Atap,(
Sukirman,S. 2003. Beton Aspal Campuran Panas. Jakarta : Granit
Surya , I .2006.Buku Ajar Teknologi Karet, Medan,Departemen Teknik Kimia,
fakultas teknik,Universitas Sumatra Utara.
Sulaksono,Sony,W,MSc.2001.Rekayasa Jalan,SI- 374,Departemen Teknik Sipil,ITB
Tano,Eddy.1997.Pedoman Membuat Perekat Sintesis.Cetakan Pertama.Jakarta : PT
Rineka Cipta.
Z.M.Ariff.2010.Correlation between the acoustic and dynamic mechanical
properties of natural rubber foam: Effect of foaming
temperature.2010.08.30
Wordpress.2011.Peluang Bisnis Daur Ulang Ban Bekas,
(
