BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1Beton
Beton adalah bahan bangunan yang diperoleh dengan mencampurkan agregat halus,
agregat kasar, air dan semen. Beton merupakan material komposit dimana sifat beton
sangat tergantung pada sifat unsur masing-masing serta interaksi antar setiap unsur
material penyusun. Campuran antar material pada beton adalah sangat penting.
Idealnya setiap partikel agregat diselimuti oleh semen terlebih dahulu sebelum
ditambahkan air. Kekuatan campuran yang tepat dari beton terutama disebabkan oleh
agregat kasar. Bagian agregat halus harus diberikan secara cukup untuk mengisi
rongga antar agregat.
Sifat beton dapat berubah sesuai dengan sifat semen, agregat, dan air maupun
perbandingan pencampurannya. Untuk mendapatkan beton optimum pada penggunaan
yang khusus, perlu dipilih bahan yang sesuai dan dicampur secara tepat. Beton juga
dapat dicampur dengan bahan yang lain dengan perilaku yang sesuai dengan perilaku
yang akan diberikan terhadap beton seperti bahan komposit.
Campuran beton didasarkan pada kekuatan rata-rata benda uji kubus beton , dan
bila syarat kekuatan sudah ditentukan maka campuran harus dirancang untuk
memenuhi syarat tersebut. Sebelum menerima rancangan suatu campuran, perlu
dilakukan percobaan campuran, dan berdasarkan hasilnya kemudian dibuat modifikasi
terhadap rancangan campuran tersebaut. (Arthur Wignall, 2003)
Pada umumnya kekuatan beton menggunakan perekat semen memiliki kelemahan
antara lain: berat, proses pengerasannya cukup lama (maksimal 28 hari), tidak tahan
terhadapa lumut atau kelembapan tinggiyang menyebabkan beton cepat rapuh. Untuk
mengatasi kelemahan-kelemahan tersebut perlu dilakukan proses perekayasaan
materisl beton sehingga kelemahan tersebut dapat dikurangi. Beberapa peneliti telah
mencoba untuk merekayasa material beton dengan cara menambahkan aditif nano
densitas dari beton tetap tinggi, waktu pengerasannya masih relatif lama, harga nano
silika cukup mahal dan sulit mendapatkannya. (Calvelri,et.all,2003)
Salah satu cara untuk perbaikan dalam merekayasa material beton melalui
penggunaan agregat ringan seperti batu apung (pumice),sehingga densitas beton dapat
diperkecil. Agar beton lebih efisien dalam pembuatannya dan dapat ditingkatkan
kekuatannya maupun ketahannya maka perlu ditambahkan bahan polimer sebagai
matriks kedalam campuran beton. Untuk mempercepat pengerasan beton dan
sekaligus mampu menutupi rongga-rongga pada beton agar tahan pada kelembapan
tinggi maka perlu menggantikan pemakaian semen dengan material polimer sebab
material polimer memiliki keunggulan dibandingkan semen yaitu kekuatannya lebih
tinggi, tahan terhadap bahan kimia dan korosi, penyerapan air rendah dan stabilitas
pemadatan yang tinggi (Reis J.M.L,2006). Disamping itu penggunaan bahan polimer
juga dapat mempercepat waktu pengerasannya, beton jenis ini selanjutnya disebut
beton polimer. Beton polimer adalah material komposit dimana bahan pengikat
(binder) terdiri dari polimer sintetis organic, atau dikenal sebagai beton resin (Reis
J.M.L,et al,2004).
2.2 Beton polimer
Polimer merupakan jenis bahan tambahan baru yang dapat menghasilkan beton
dengan kekuatan tekan yang sangat tinggi, sebesar 15.000 psi atau lebih dan kekuatan
belah tarik sebesar 1.500 psi atau lebih. Beton dengan kekuatan tinggi ini biasanya
diproduksi dengan menggunakan bahan polimer dengan cara memodifikasi sifat beton
dengan mengurangi air di lapangan atau dijenuhkan dan dipancarkan pada temperatur
yang sangat tinggi. Beton dengan modifikasi polimer (PMC = Polymer Modified
Concrete) ini adalah beton yang ditambah resin dan pengeras sebagai bahan
tambahan. Prinsipnya adalah menggantikan air pencampur dengan polimer sehingga
didapat beton yang berkekuatan tinggi dan mempunyai mutu-mutu yang baik.
( Edward G.Nawy, 2008).
Beton polimer (polymer concreate) adalah material komposit dimana seluruh
perekatnya terdiri dari polimer organik sintetis. Komposit ini biasa dikenal dengan
dari suatu polimer yang bahan perekatnya berupa termo-plastik atau polimer
thermosetting dan bahan pengisiannya berupa agregat (kumpulan pasir atau kerikil).
Dengan mengatur agregatnya, hanya sejumlah tertentu polimer sudah dapat
membasahi agregat dan mengisi rongganya. Makin baik pemadatannya, makin besar
pula kekuatannya. Salah satu masalah beton polimer adalah sifat viscoelastik
polimernya. Oleh karena itu, selalu dipakai bentuk campuran, polimer sebagai matriks
dan agregat sebagai komponen kedua. (Dorel F. dkk, 1995).
2.2.1 Defenisi Polimer
Istilah polimer diambil dari bahasa Yunani (poly = banyak; meros = unit). Dengan
kata lain, senyawa polimer dapat diartikan sebagai senyawa besar yang terbentuk dari
penggabungan unit-unit molekul kecil yang disebut monomer (mono = satu). Jumlah
monomer yang bergabung dapat mencapai puluhan ribu sehingga massa molekul
relatifnya bisa mencapai ratusan ribu, bahkan jutaan. Itulah sebabnya mengapa
polimer disebut juga makromolekul. Polimer adalah suatu zat kimia yang terdiri dari
molekul-molekul yang besar dengan karbon dan hidrogen sebagai molekul utamanya.
Polimer adalah istilah yang sangat umum yang mengacu pada rantai molekul
monomer sederhana. Berdasarkan jenisnya, polimer dibedakan menjadi:
1. Polimer alami : kayu, kulit binatang, kapas, karet alam, rambut.
2. Polimer sintetis
Polimer sintetis dibagi lagi dalam tiga klasifikasi yaitu:
a. Tidak terdapat secara alami seperti nylon, poliester, polipropilen, polistiren
b. Terdapat di alam tetapi dibuat oleh proses buatan misalnya karet sintetis
c. Polimer alami yang dimodifikasi seperti seluloid, cellophane (bahan dasarnya
dari selulosa tetapi telah mengalami modifikasi secara radikal sehingga
kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika asalnya).
2.2.2 Defenisi Beton Polimer
Beton polimer merupakan beton yang dibuat dari campuran agregat kasar dan halus
dengan bahan perekat polimer. Sedangkan yang dimaksud dengan polimer adalah
hidrogen sebagai molekul utamanya. Adapun bahan baku polimer didapatkan dari
limbah plastik yang didaur ulang, kemudian dicampur dengan bahan kimia lainnya.
2.2.3 Kelebihan Beton Polimer
Beton polimer mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan beton
konvensional. Kelebihan tersebut pada umumnya dapat dilihat dari beberapa sudut
yang penting seperti sifat-sifat fisis dan mekanik, waktu pengerasan serta aplikasi.
Seperti yang diuraikan dibawah ini :
a) Sifat fisis dan mekanik
Sifat fisis beton polimer mempunyai massa yang jauh lebih rendah dibandingkan
dengan bahan konvensional. Sehingga dengan massa yang lebih rendah ini maka
penggunaan beton polimer pada bangunan jauh aman dibandingkan dengan
menggunakan beton biasa. Ini memberikan implikasi yang lebih penting dalam
konteks penggunaan karena beton polimer akan mempunyai kekuatan dan kekakuan
yang dapat mendekati bahan konvensional. Beton yang mempunyai gabungan
sifat-sifat yang menarik yang dapat dihasilkan dengan mengubah komposisi bahan yang
digunakan. Bahan polimer yang mempunyai berat molekul besar dan berikatan
kovalen, menunjukkan sifat-sifat yang berbeda dari bahan organik yang mempunyai
berat molekul yang rendah. Bahan yang mempunyai berat molekul rendah berubah
menjadi cair dengan viskositas rendah atau menguap kalau dipanaskan, sedangkan
bahan polimer mencair dengan sangat kental dan tidak menguap.
Sifat-sifat khas bahan polimer pada umumnya adalah sebagai berikut (Surdia,
2005) :
1) Mampu cetak adalah baik.
2) Produk yang ringan dan kuat dapat dibuat.
3) Banyak di antara polimer bersifat isolasi listrik yang baik.
4) Baik sekali dalam ketahanan air dan ketahanan zat kimia.
5) Produk-produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat dibuat tergantung pada
cara pembuatannya.
6) Umumnya bahan polimer lebih murah.
8) Kekerasaan permukaan yang sangat kurang.
9) Kurang tahan terhadap pelarut.
10)Mudah termuati listrik secara elektrostatik.
11)Beberapa bahan tahan abrasi, atau mempunyai koefisien gesek yang kecil.
b) Waktu proses pengerasan
Proses pengerasan pada beton konvensional membutuhkan waktu yang lebih lama,
sedangkan beton polimer dapat dipersingkat dengan hanya beberapa jam saja.
Penambahan bahan polimer pada beton bertujuan untuk meningkatkan sifat-sifat
beton.
c) Aplikasi
Aplikasi beton polimer lebih banyak dibandingkan dengan beton konvensional.
Produk beton polimer antara lain dapat digunakan sebagai pondasi galangan kapal,
tangga, sanitari, lantai, panel, bangunan komersial, pemipaan, dan lain-lain.
2.2.4 Pembagian Polimer Berdasarkan Kegunaannya
Menurut Shinta Marito Siregar (2009) pembagian polimer berdasarkan kegunaannya
adalah sebagai berikut:
a) Polimer komersial (commodity polimers)
Polimer ini dihasilkan di Negara berkembang, harganya murah dan banyak dipakai dalam
kehidupan sehari-hari. Contoh: polietilen (PE), polipropilen (PP), polistirena (PS),
polivinilklorida (PVC), melamin formaldehid.
b) Polimer teknik (engineering polimers)
Polimer ini sebagian dihasilkan di Negara berkembang dan sebagian di Negara maju.
Polimer ini cukup mahal dan canggih dengan sifat mekanik yang unggul dan daya
tahan yang lebih baik. Polimer ini banyak dipakai dalam bidang transportasi seperti
mobil, truk, pesawat udara, bahan bangunan pipa, ledeng, barang-barang listrik dan
elektonik seperti mesin bisnis, komputer, mesin-mesin industri dan barang komsumsi.
Contoh: nylon, polykarbonat, polisulfon dan polyester.
c) Polimer fungsional (functional polimers)
tujuan khusus dengan produksinya dalam skala kecil. Contoh: Kevlar, nomex,
textura, polimer penghantar arus dan foton, polimer peka cahaya, membran,
biopolymer.
2.3 Batu Apung
Batu apung merupakan salah satu jenis agregat yang berasal dari alam, biasanya
berasal dari material muntahan lahar panas gunung berapi. Kemudian dilanjutkan
proses pendinginan secara alami dan terendapkan didalam lapisan tanah selama
bertahun-tahun. Batu apung (pumice) adalah suatu bahan gelas vulkanis seluler yang
merupakan hasil dari aktifitas gunung berapi efusi yang kaya akan silika atau buih
kaca alam, berwarna abu-abu terang hingga putih memiliki pori dan bermassa ringan.
Batu apung (pumice) adalah jenis batuan yang berwarna terang, mengandung buih
yang terbuat dari gelembung berdinding gelas dan biasanya disebut juga sebagai
batuan gelas vukanik silikat. Batuan ini terbentuk dari magma asam oleh aksi letusan
gunung api yang mengeluarkan materialnya ke udara, kemudian mengalami
transportasi secara horizontal dan terakumulasi sebagai batuan piroklastik.
Mineral-mineral lainnya yang terdapat dalam batu apung adalah : Feldspar, Kuarsa, Obsidian,
Kristobalit dan Tridimit.
Batu apung umumnya terdapat sebagai lelehan atau aliran permukaan, bahan
lepas, atau fragmen dalam breksi gunung api. Batu apung dapat pula dibuat dengan
cara memanaskan obsidian, sehingga gasnya keluar. Pemanasan yang dilakukan pada
obsidian dari Krakatau, suhu yang diperlukan untuk megubah obsidian menjadi batu
apung rata-rata 880°C.
Jenis batuan lainnya yang memiliki struktur fisika dan asal terbentuknya sama
dengan batu apung adalah pumicit, volkanik cinter, dan scoria. Sedangkan mineral-
mineral yang terdapat dalam batu apung adalah feldspar, kuarsa, obsidian, kristobalit,
dan tridimit. (http://sain-kifamona.blogspot.com/2011/06/batu-apung.html 28 April
2014)
Batu apung memiliki densitas yang sangat kecil (< 1 g/cm³). sifat-sifat yang
dimiliki batu apung antara lain: densitas 9,8 g/ cm³, daya serap air 21 %, dan kuat
adalah sebagai berikut: SiO2, AL2O3, K2O, Na2O dan Fe2O3, sedangkan senyawa
lainnya relatif kecil (<2%). Batu apung dapat digunakan sebagai bahan pembuatan
beton ringan, karena mempunyai porositas tinggi, densitas rendah, isothermal tinggi,
dan tahan terhadap goncangan gempa. (Juwairiah, 2009)
Kegunaan batu apung dalam industri terlihat seperti pada Tabel 2.1, yaitu sebagai
bahan mentah untuk membuat bahan-bahan poles, untuk logam, mortar dan beton.
Bahkan batu apung di dalam dunia pembangunan masa kini, terutama dalam membuat
rumah-rumah, nampaknya batu apung dapat digunakan juga untuk membuat bata
ringan.
Tabel 2.1 Kegunaan batu apung di sektor industri
Industri Kegunaan Ukuran Butir
Cat Pelapis nonskid
Cat sekat akustik
Bahan pengisi cat tekstur
Flattening agents
Kasar
Kasar
Halus – Kasar
Sangat halus
Kimia Media fitrasi
Chemical carrier
Pemicu korek api belerang
Kasar
Kasar
Halus - Kasar
Logam dan plastik Pembersih dan pemoles
Vibratory and barrel finishing
Pressure blasting
Electro-plating
Pembersih gelas dan kaca
Sangat halus
Sangat halus - sedang
Sedang
Halus
Sangat halus
Komponder Bubuk sabun tangan
Pembersih gelas dan kaca
Sedang
Sangat halus
Kosmetik dan odol Pemoles dan penambal gigi
Pemerata kulit
Halus
Sangat halus
Karet Bahan penghapus
Bahan cetakan
Sedang
Sangat halus
Kulit Untuk mengkilap Sedang
Kaca dan cermin Pemrosesan tabung TV
Pemoles dan pengkilap tabung TV
Halus
Bevel finishing
Penghalus potongan kaca
Sangat halus
Sangat halus
Elektronika Pembersih papan sirkit Sangat halus
Tembikar Bahan pengisi Halus
Keterangan :
Kasar 8-30 mesh; sedang = 30-100 mesh; halus 100-200 mesh; Sangat halus >200 mesh
2.4 Tanaman Pinang
Pinang atau dalam bahasa Latin di sebut Areca Catechu L, sudah tidak asing lagi bagi
penduduk Indonesia. Pinang telah ada di Indonesia pada masa sebelum Masehi. Ada
sumber yang mengatakan Pinang masuk pada abad ke 6 sebelum Masehi.
Biji pinang mengandung alkaloida seperti misalnya arekaina (arecaine) dan
arekolina (arecoline), yang sedikit banyak bersifat racun dan adiktif, dapat
merangsang otak. Zat lain yang dikandung buah pinang antara lain arecaidine,
arecolidine, guracine (guacine), guvacoline dan beberapa unsur lainnya.
Ciri-ciri tanaman pinang adalah sebagai berikut Batang lurus,tidak bercabang
dapat mencapai ketinggian 25 m dengan diameter lingkaran berkisar 15 cm, tajuk
tidak rimbun. Pelepah daun berbentuk tabung dengan panjang 80 cm, tangkai daun
pendek, helaian daun panjangnya sampai 80 cm, anak daun 85 x 5 cm, dengan ujung
sobek dan bergerigi.
Tangkai bunga dengan seludang (spatha) yang panjang dan mudah rontok, muncul
dibawah daun, panjang lebih kurang 75 cm, dengan tangkai pendek bercabang
rangkap, sumbu ujung sampai panjang 35 cm, dengan 1 bunga betina pada pangkal, di
atasnya dengan banyak bunga jantan tersusun dalam 2 baris yang tertancap dalam
alur. Bunga jantan panjang 4 mm, putih kuning; benang sari 6. Bunga betina panjang
lebih kurang 1,5 cm, dan berwarna hijau.
Buah pinang berbentuk bulat telur, berwana merah oranye, panjang 3,5 - 7 cm,
dengan dinding buah yang berserat. Serat buah pinang hampir memiliki kesamaan
fisik dengan serat buah kelapa hanya saja panjang serat lebih pendek.
Dalam penelitian ini serat pinang direndam untuk memisahkan lignin dari serat
mekanik menggunakan NaOH. Di antara semua serat alam, pinang tampaknya
merupakan bahan yang menjanjikan karena murah, ketersediaan melimpah dan
tanaman yang berpotensialtinggi. Volume serat pinang mencapai 30% - 45% dari total
volume buah.
Serat pinang terdiri dari hemiselulosa dan mengandung kadar selulose 70,2%, air
10,92%, abu 6,02%. Sifat dari serat pinang secara alami bergantung pada sifat
tanaman, wilayah dimana tumbuh, umur tanaman, dan metode ekstraksi serat.
2.5 Pasir
Pasir merupakan bahan agregat alami terdiri dari batuan dan
Komposisi pasir sangat bervariasi, tergantung pada sumber batuan lokal dan kondisi
alam, tetapi jenis pasir yang paling umum adalah2),
biasanya dalam bent
dalam tanah dan pantai oleh karena itu pasir dapat digolongkan dalam tiga macam
yaitu pasir galian, pasir laut dan pasir sungai. Pada konstruksi bahan bangunan pasir
digunakan sebagai agregat halus dalam campuran beton, bahan spesi perekat pasangan
bata maupun keramik, screed lantai dll.
Dalam hal
berbagai partikel dengan diameter dari 0,0625 mm sampai 2 mm. Sebuah partikel
individu dalam berbagai ukuran disebut butiran pasir. Butiran pasir adalah antara
lebih kecil dari 0,0625 mm sampai 0,004 mm). Spesifikasi ukuran antara pasir dan
kerikil tetap konstan selama lebih dari satu abad, tetapi partikel diameter sekecil 0,02
mm dianggap standar pasir dan digunakan selama awal abad 20.
Untuk mendapatkan pasir dapat diperoleh dari Sungai yang menghasilkan
butiran-butiran variasi ukuran yang besar, tetapi reltif bersih. Mungkin ukurannya oversize
tetapi dapat diatasi dengan ayakan. Pada sungai yang lambat, variasi ukuran lebih
sedikit, bentuk lebih bulat,tetapi mungkin lebih kotor, dengan campuran mika dan
flake kecil. Pasir yang kotor dapat dicuci selagi masih didalam keranjang bamboo.
Pasir memang sangat penting dalam pembuatan beton, tetapi apabila kadarnya
terlalu terlalu besar akan mengakibatkan kerapuhan jika sudah mengering. Ini
disebabkan daya rekat antara partikel-pertikel berkurang dengan adanya pasir dalam
jumlah yang besar, sebab pasir tersebut tidak bersifat merekat akan tetapi hanya
sebagai pengisi (filler).
2.6 Serat
Serat dicirikan oleh modulus dan kekuatannya sangat tinggi, elongasi (daya rentang)
yang baik, stabilitas panas yang baik, spinabilitas (kemampuan untuk diubah menjadi
filamen-filamen) dan sejumlah sifat-sifat lain yang bergantung pada pemakaian dalam
tekstil., kawat, tali dan kabel, dan lain-lain. Suatu daftar parsial dari sifat-sifat serat
mungkin memasukkan juga daya celup (dyeability), resistensi bahan kimia, resistensi
serangga dan jamur, resistensi kekusutan, dan luster (Steven, 2001).
2.6.1 Serat Sebagai Penguat
Secara umum dapat dikatakan bahwa fungsi serat adalah sebagai penguat bahan untuk
memperkuat komposit sehingga sifat mekaniknya lebih kaku, tangguh dan lebih
kokoh dibandingkan dengan tanpa serat penguat, selain itu serat juga menghemat
penggunaan resin. Kaku adalah kemampuan dari suatu bahan untuk menahan
perubahan bentuk jika dibebani dengan gaya tertentu dalam daerah alastis (pada
pengujian tarik), tangguh adalah bila pemberian gaya atau beban yang menyebabkan
bahan-bahan tersebut menjadi patah (pada pengujian tiga titik lentur) dan kokoh
adalah kondisi yang diperoleh akibat benturan atau pukulan serta proses kerja yang
mengubah struktur komposit sehingga menjadi keras (pada pengujian impak).
Beberapa syarat untuk dapat memperkuat matriks antara lain. (Nurdin Bukit, 1988) :
1. Mempunyai modulus elastisitas yang tinggi
3. Perbedaan kekuatan diameter serat harus relatif sama
4. Mampu menerima perubahan gaya darimatriks dan mampu menerima gaya yang
bekerja padanya.
2.6.2 Serat alam
Serat alam adalah serat yang berasal dari alam seperti serat ijuk, serat nenas, serat
kelapa, dan lain- lain. Terdapat beberapa alasan menggunakan serat alam sebagai
penguat komposit, menurut Mallick (2007), sebagai berikut:
a. Lebih ramah lingkungan dan biodegradable dibandingkan dengan serat sintetis
b. Berat jenis serat alam lebih kecil
c. Memiliki rasio berat-modulus lebih baik dari serat E-glass
d. Komposit serat alam memiliki daya redam akustik yang lebih tinggi dibandingkan
komposit serat E-glass dan serat karbon
e. Serat alam lebih ekonomis dari serat glass dan serat karbon.
2.7 Matriks
2.7.1 Defenisi Matriks
Matriks adalah bahan atau material yang digunakan sebagai pengikat bahan pengisi
namun tidak mengalami reaksi kimia dengan bahan pengisi. Secara umum matriks
berfungsi sebagai :
1. Untuk melindungi material komposit dari kerusakan-kerusakan secara mekanik
maupun kimiawi
2. Untuk mengalihkan atau meneruskan beban dari luar ke serat
3. Sebagai pengikat
4. Memegang dan mempertahankan serat tetap pada posisinya.
2.7.2 Fungsi Matriks dan Klasifikasinya
Bahan pengikat atau penyatu antara serat dengan serat, partikel dengan partikel dan
seterusnya digunakan matriks. Secara umum matriks dibedakan atas dua kelompok
yaitu :
1. Termoset memiliki ikatan primer yang kuat, struktur penyusunnya berupa molekul
perubahan kimiawi selama pemrosesan, berupa pemanasan atau adanya pemakaian
katalis. Setelah terfiksasi menjadi bentuk yang keras, termoset tidak dapat
direnggangkan dan berubah menjadi bentuk semula, karena sebagian molekul
banyak terbuang selama proses pengembalian bentuk. Jika panasnya dinaikkan
kembali, maka akan berubah menjadi arang, terbakar, dan terurai. Contohnya resin
epoksi, poliester, urea, formaldehyde, phonol-formaldehyde, melamine
formaldehyde dan lain-lain.
2. Termoplastik biasanya berupa plastik, bersifat kenyal atau dapat diregangakan.
Sifat ini dapat terbentuk dengan dipanasakan, didinginkan, dapat dilelehkan dan
berubah menjadi bentuk berbeda tanpa menubah sifat bahan dari termoplastik.
Meskipun panas yang digunakan untuk melelehkan dan membentuk kembali,
termoplastik harus secara hati-hati dikontrol atau bahan tersebut akan
terdekomposisi atau terurai. Sifat dari bahan termoplastik ditentukan dari metode
ikatan antara rantai polimer. Ikatan dari bahan termoplastik sangat lemah dan
ikatan sekunder seperti pada gaya van der waals . Dengan pemberian panas dan
tekanan, ikatan tersebut melemah, dan bahan dapat terbentuk seperti semula. Pada
keadaan panas dan tekanan tertentu, bahan akan menjadi bentuk yang baru.
Contohnya PVC (poli vinil clorida), FE (polietilen), nilon 66, poliamida,
poliasetal dan lain-lain (Setiabudy, 2007).
2.8 Resin Epoksi
Resin epoksi adalah salah satu dari jenis polimer yang berasal dari kelompok
thermoset. Resin thermoset adalah polimer cair yang diubah menjadi bahan padat
secara polimerisasi secara kimia yang membentuk formasi rantai polimer tiga dimensi.
Sifat mekanisnya tergantung pada unit molekuler yang membentuk jaringan rapat dan
panjang jaringan silang. Proses pembuatannya dapat dilakukan pada suhu kamar
dengan memperhatikan zat-zat kimia yang digunakan sebagai pengontrol polimerisasi
jaringan silang agar didapat sifat optimum bahan.
Resin epoksi memiliki sifat isotropis dan peka terhadap suhu, mempunyai sifat
tidak bisa meleleh, tidak bisa diolah kembali, atomnya berikatan kuat sekali, tidak bisa
mengalami pergeseran rantai. Bentuk resin epoksi sebelum pengerasan berupa cairan
Epoksi secara umum mempunyai karateristik yang baik, yaitu kemampuan mengikat
paduan metalik yang baik dan ketangguhan. Resin epoksi banyak digunakan untuk
bahan komposit di berbagai bagian struktural, resin ini juga dipakai sebagai bahan
campuran kemasan, bahan cetakan dan perekat. Resin epoksi sangat baik digunakan
sebagai matriks pada komposit dengan penguat serat gelas. Pada beton penggunaan
resin epoksi dapat mempercepat proses pengerasan karena resin epoksi menimbulkan
panas sehingga membantu percepatan pengerasan. (Shinta Marito, 2009).
Resin epoksi memiliki berbagai keunggulan sebagai zat perekat dibanding
polimer-polimer lain. Diantaranya : keaktifan permukaan tinggi, daya pembasahan
baik, kekuatan kohesif tinggi, tanpa raksi atsir ( tidak mengkerut ), dan dapat di
ubah-ubah sifatnya dengan memilih resin-hardener yang tepat, penambahan polimer lain.( J.
Hartomo. dkk, 1992).
Resin ini mempunyai kegunaan yang luas dalam industry teknik kimia, listrik,
mekanik dan sipil sebagai perekat, cat pelapis, percetakan cord an benda-benda
cetakan. Pada saat ini produknya adalah kebanyakan merupakan kondensat dari
bisfenol A (4-4’ dihidroksidifenil 2,2-propanon) dan epiklorhidrin. Bisfenol diganti
dengan novalak, atau senyawa tak jenuh, siklopentadien, dsb. Resin epoksi bereaksi
dengan pengeras dan menjadi unggul dalam kekuatan mekanik dan kekuatan kimia.
Sifatnya bervariasi bergantung pada jenis, kondisi dan pencampuran dengan
pengerasnya. Banyaknya campuran dihitung dari ekivalen epoksi (banyaknya resin
yang mengandung 1 mol gugus epoksi dalam gram).(Tata Surdia, 2003)
2.9 Katalis
Katalis adalah suatu zat yang mempercepat
tanpa mengalami perubahan kimia yang permsnen atau terpakai oleh reaksi itu sendiri.
Dengan kata lain pada akhir reaksi katalis akan dijumpai dalam bentuk dan jumlah
yang sama seperti sebelum reaksi.
Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksi (mempercepat reaksi) dengan
jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya tahap-tahap
reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan, maka pada suhu yang sama
Katalis atau pengerasan (hardener) merupakan zat tambahan bagi system perekat.
Pengeras bergabung secara kimia dengan bahan rekatannya. Pengeras dapat berupa
monomer, polimer atau senyawa campuran dengan jumlah tertentu. Katalis juga
digunakan sebagai zat tambahan bagi resin thermoset agar dapat meningkatkan ikat
silang polimernya. Katalis ini dapat berupa zat asam, basa, garam, senyawa belerang
dan peroksida yang dipergunakan dalam jumlah sedikit saja. (J. Hartomo. Dkk, 1992)
2.10 Thinner
Fungsi Thinner pada pembuatan beton agar terjadi reaksi kimiawi dengan resin, untuk
membasahi agregat dan untuk melumasi campuran agar mudah pengerjaannya. Pada
umumnya thinner dapat dipakai untuk campuran beton. Thinner mengandung
senyawa- senyawa yang berbahaya, misalnya : tercemar garam, minyak, gula dan
bahan-bahan kimia lain. Bila dipakai untuk campuran beton akan dapat mengubah
sifat-sifat resin dan menurunkan kekuatannya. Selain itu, thinner juga dapat
mengurangi gaya tarik-menarik kemampuan senyawa antara agregat dengan resin dan
mempengaruhi kemudahan pengerjaan.
Thinner berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung thinner setelah
proses hidrasi selesai, sedangkan thinner yang terlalu sedikit dapat menyebabkan
proses hidrasi tidak sempurna. Sebagai akibatnya beton yang dihasilkan memiliki
kekuatan yang kecil. ( A. J. Hartomo,1992)
2.11 Karakteristik Beton
Untuk mengetahui sifat-sifat dan kemampuan suatu material maka perlu dilakukan
pengujian. Adapun karakteristik beton yang telah diuji antara lain: pengujian sifat
fisis (penyerapan air, densitas, porositas), pengujian sifat mekanik (kuat impak, dan
kuat lentur).
2.11.1 Pengujian Fisis 2.11.1.1 Densitas
Kerapatan erat hubungannya dengan kekuatan beton, makin tinggi kerapatan beton
akan menyebabkan semakin luas pula kontak antar partikel dengan perekatnya,
atau densitas adalah perbandingan antara massa benda uji dengan volumenya. Dalam
pengujian beton ini benda uji ditimbang untuk mendapatkan massa beton (mk) setelah
itu beton direndam selama 24 jam untuk memperoleh massa basah beton (mb), namun
dalam hal ini beton dilap terlebih dahulu agar basah dari beton tidak berlebihan.
Besarnya densitas dapat dihitung dengan persamaan berikut:
(Van Vlank, 1998)
ρ
=
Vb Mk
... (2.1)
Dengan :
ρ
=
densitas (gr.cmˉ³) Mk = Massa kering (gram)
V
b = volume benda uji (cm³)
2.11.1.2Porositas
Porositas dapat di defenisikan sebagai perbandingan antara volume pori – pori
terhadap volume total beton. Porositas pada suatu material dinyatakan dalam persen
(%) ronggaa fraksi volume dari suatu rongga yang ada dalam materialtersebut.
Besarnya porositas pada suatu material bervariasi mulai dari 0% sampai dengan 90%
tergantung dari jenis material tersebut.
Ada dua jenis porositas yaitu porositas tertutup dan porositas terbuka. Porositas
tertutup pada umumnya sulit untuk ditentukan pori tersebut merupakan rongga yang
terjebak didalam padatan dan serta tidak ada akses kepermukaan luar, sedangkan
porositas terbuka masih ada akses kepermukaan luar walaupun rongga tersebut ada
ditengah – tengah padatan. Porositas suatu bahan pada umumnya dinyatakan sebagai
porositas terbuka dan dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
P = x ρair x 100% ... (2.2)
P = Porositas, %
Mb = Massa basah sampel setelah direndam (gr)
Mk = Massa kering sampel setelah direndam (gr)
Vb = volume benda uji (cm3) ρair = Massa jenis air (gr/cm3)
2.11.2 Pengujian Mekanik 2.11.2.1 Kuat Impak
Kuat impak adalah suatu kriteria penting untuk mengetahui kegetasan suatu bahan.
Kuat impak juga merupakan nilai impak (pukul) suatu bahan yang didalam keadaan
biasa bersifat liat, namun berubah menjadi getas akibat pembebanan tiba – tiba pada
suatu kondisi tertentu dengan satuan Newton meter. Pengujian impak dilakukan untuk
mengetahui besar energi yang diserap spesimen persatuan luas. Pengujian impak
menggunakan benda uji berbentuk balok.
Untuk menguji impak ini kedua ujung sampel dengan ukuran standar diletakkan
pada penumpu, kemudian beban dinamis dilepaskan dengan tiba-tiba dan cepat
menuju sampel. Dalam pengujian impak, impaktor yang digunakan dalam bentuk
pendulum yang diayunkan dari ketinggian dengan massa.
Harga impak menjadi besar dengan meningkatnya absorbsi kadar air dan menjadi
kecil karena pengeringan. Besarnya kuat impak daat di hitung dengan menggunakan
rumus :
Is = A Es
... (2.3)
Dengan :
Is : Kekuatan Impak (J/m2)
Es : energi yang diserap sampel setelah tumbukan (J)
A : luas penampang lintang sampel (m2)
2.11.2.2 Kuat Lentur
Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan polimer
terhadap pembebanan pada tiga titik lentur. Pengujian kekuatan lentur ini juga
bertujuan untuk mengetahui sifat keelastisan suatu bahan. Pada pengujian ini
pembebanan yang diberikan adalah tegak lurus terhadap arah sampel dengan tiga titik
lentur. Pada pengujian ini bila bahan diberi beban maka permukaan bawah akan
memanjang dan terjadi pelengkungan sampel akibat regangan tarik dan regangan
tekan. Besarnya pelengkungan pada titik tengah sampel dinamakan defleksi.
Pada pengujian ini harus proses perhitungan yang dilakukan adalah sebagai
berikut:
1. Dihitung beban maksimum benda uji.
2. Dihitung jarak penyangga dan lebar benda uji serta tebal benda uji.
3. Kemudian diuji nilai kuat lentur.
(Dicky, 2012)
b
L d
Gambar 2.2 Skematis pengujian kekuatan lentur
Kuat lentur beton dapat diperoleh dengan rumus :
Flt = 2
2 3
bd PL
... (2.4)
Dengan :
Flt = Kuat Lentur (Nm-2)
P = Gaya Penekan (N)
L = Jarak Dua Penumpu (m)
b = Lebar Sampel (m)
