II.TINJAUAN PUSTAKA. sifat dan karakteristik yang berbeda dari unsur penyusunnya. Dengan perbedaan

dokumen-dokumen yang mirip
I. PENDAHULUAN. Batu apung adalah salah satu jenis material yang berasal dari muntahan lahar

III.METODELOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan selama tiga bulan terhitung pada bulan Februari Mei

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. digunakan beton non pasir, yaitu beton yang dibuat dari agregat kasar, semen dan

BAB III LANDASAN TEORI

BAB III LANDASAN TEORI. (admixture). Penggunaan beton sebagai bahan bangunan sering dijumpai pada. diproduksi dan memiliki kuat tekan yang baik.

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. terbawa selama proses pengendapan. Pasir kuarsa yang juga dikenal dengan nama

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen.

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. Komposit adalah kombinasi dari satu atau lebih material yang menghasilkan

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai Mei 2013 di

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. mengetahui dan menjelaskan karakteristik suatu komposit beton-polimer agar dapat

BAB III LANDASAN TEORI. Beton pada umumnya adalah campuran antara agregat. kasar (batu pecah/alam), agregat halus (pasir), kemudian

BAB IV DATA DAN ANALISIS

INTRODUCTION TO MATERIAL

Pengaruh Penambahan Mepoxe Terhadap Sifat Mekanik dan Stabilitas Thermal Epoksi sebagai Bahan Adhesif ASTM A-36

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh batako beton ringan sekam

BAB I PENDAHULUAN. ekonomis, lebih tahan akan cuaca, dan lebih tahan terhadap korosi.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Keramik. Ikatan atom pada keramik. Sifat-sifat bahan keramik 04/10/2016. Lukhi mulia s

Bab III Metodologi Penelitian

SINTESIS KERAMIK Al 2 TiO 5 DENSITAS TINGGI DENGAN ADITIF MgO

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2012 hingga bulan April 2013 di

BAB III LANDASAN TEORI. untuk bangunan gedung, jembatan, jalan, dan lainnya baik sebagai komponen

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar belakang

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

SNI Standar Nasional Indonesia

PENGARUH PENAMBAHAN METAKAOLIN TERHADAP KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON MUTU TINGGI

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. umumnya berupa pasir dan agregat kasar yaitu kerikil.

Studi Pemanfaatan Limbah Karbon Aktif sebagai Bahan Pengganti Agregat Halus pada Campuran Beton Ringan (Studi Kasus di PT PETRONIKA)

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB III LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. meningkatkan kekuatan dari beton tersebut khususnya dalam hal kuat tekan dan

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. atmosfer. Untuk memaksimalkan limbah sekam padi, sangat perlu untuk dicari

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. Penggunaan sambungan material komposit yang telah. banyak menggunakan jenis sambungan mekanik dan

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

SINTESIS DAN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK BAHAN NANOKOMPOSIT EPOXY-TITANIUM DIOKSIDA

BAB I PENDAHULUAN. serta bahan tambahan lain dengan perbandingan tertentu. Campuran bahan-bahan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

/BAB II TINJAUAN PUSTAKA. oleh faktor air semen dan suhu selama perawatan.

Pengaruh Variasi Fraksi Volume, Temperatur, Waktu Curing dan Post-Curing Terhadap Karakteristik Tekan Komposit Polyester - Hollow Glass Microspheres

BAB I PENDAHULUAN Latar belakang. Beton didapat dari pencampuran bahan-bahan agregat halus, agregat kasar,

METODE PENELITIAN. Sampel tanah yang digunakan berupa tanah lempung anorganik yang. merupakan bahan utama paving block sebagai bahan pengganti pasir.

BAB III LANDASAN TEORI. adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat

Pengaruh Persentase Serat Sabut Pinang (Areca Catechu L. Fiber) dan Foam Agent terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Papan Beton Ringan

Efek Substitusi Semen dengan Limbah Padat Industri Pupuk PT. Petrokimia terhadap Kuat Lentur Genteng Beton di PT.

BAB I 1.1 LATAR BELAKANG

FISIKA IPA SMA/MA 1 D Suatu pipa diukur diameter dalamnya menggunakan jangka sorong diperlihatkan pada gambar di bawah.

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. dengan partikel bahan pengisi. Kelemahan sistem resin epoksi, seperti lamanya

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. hidrasi dan menghasilkan suatu pengerasan dan pertambahan kekuatan.

BAB III LANDASAN TEORI

BAB 1 PENDAHULUAN A. Latar Belakang

BAB II STUDI PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. lunak dan merupakan tempat melekatnya anasir gigitiruan. 1 Berbagai macam bahan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Pada masa sekarang, dapat dikatakan penggunaan beton dapat kita jumpai

PENGARUH KOMPOSISI KAOLIN TERHADAP DENSITAS DAN KEKUATAN BENDING PADA KOMPOSIT FLY ASH- KAOLIN

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Studi Awal Pembuatan Komposit Papan Serat Berbahan Dasar Ampas Sagu

PERBANDINGAN KINERJA BETON YANG MENGGUNAKAN SEMEN PORTLAND POZZOLAN DENGAN YANG MENGGUNAKAN SEMEN PORTLAND TIPE I

BAB III METODELOGI PENELITIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB III METODE PENELITIAN. Alat yang digunakan untuk penelitian material komposit ini adalah:

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

bersifat sebagai perekat/pengikat dalam proses pengerasan. Dengan demikian

PENGARUH PERLAKUAN PANAS PADA ANODA KORBAN ALUMINIUM GALVALUM III TERHADAP LAJU KOROSI PELAT BAJA KARBON ASTM A380 GRADE C

I. PENDAHULUAN. dan kebutuhan bahan baku juga semakin memadai. Kemajuan tersebut memberikan

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. kebutuhan pokok masyarakat dalam bahan bangunan untuk perumahan, maka

TUGAS AKHIR PENELITIAN SIFAT FISIS DAN MEKANIS KOMPOSIT SERBUK TIMAH PEREKAT EPOXY UKURAN SERBUK 60 MESH DENGAN FRAKSI VOLUME (20, 35, 50) %

2 Tinjauan Pustaka. 2.1 Polimer. 2.2 Membran

PENGARUH VARIABEL KOMPAKSI TERHADAP MODULUS ELASTISITAS KOMPOSIT Al/SiC p DENGAN PERMUKAAN PARTIKEL SiC TERLAPISI ZnO

BAB II TI JAUA PUSTAKA

BAB III LANDASAN TEORI

MATERI, ENERGI DAN GELOMBANG. Konsep Dasar IPA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode eksperimen.

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MATERIAL PLASTIK DAN PROSESNYA

Transkripsi:

6 II.TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pengertian Komposit Material komposit didefinisikan sebagai campuran makroskopik antara serat dan matriks yang bertujuan untuk menghasilkan suatu material baru yang memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda dari unsur penyusunnya. Dengan perbedaan material penyusun komposit, maka antara matriks dan penguat harus saling berinteraksi antarmuka ( interface), sehingga perlu ada penambahan material katalis berupa wetting agent. Secara umum, penyusun komposit terdiri dari dua atau lebih material yang menimbulkan beberapa istilah dalam komposit, seperti: matriks (penyusun dengan fraksi volume terbesar), penguat (penahan beban utama), interphase (pelekat antara matrik dan penguat), dan interface (permukaan fase yang berbatasan dengan fase lain) (Pramono, 2008). 2.2. Batu Apung (Pumice) Batu apung adalah salah satu jenis agregat yang berasal dari alam, biasanya berasal dari muntahan lahar panas gunung berapi. Kemudian dilanjutkan proses pendinginan secara alami dan terendapkan di dalam lapisan tanah selama bertahun-tahun (Muljadi, 2008). Batu apung memiliki struktur multi rongga sehingga memiliki densitas yang sangat kecil (<1 g/cm 3 ). Sifat-sifat yang dimiliki

7 oleh batu apung antara lain: densitas 0,98 g/cm 3, daya serap air 21 %, dan kuat tekan 30 MPa [Calvelri, 2003; Gaggino, 2006]. Adapun kandungan atau komposisi kimia yang terdapat di dalam batu apung diperlihatkan seperti pada tabel 2. 1. Tabel 2.1 Komposisi kimia batu apung (Gaggino, 2006). Komposisi % berat SiO 2 59 Al 2 O 3 16,60 Fe 2 O 3 4,80 CaO 1,80 Na 2 O 5,20 K 2 O 5,40 MgO 1,80 LOI 1,60 Dari Tabel 2. 1, terlihat bahwa komposisi dominan dari batu apung berturut-turut adalah sebagai berikut: SiO 2, Al 2 O 3, K 2 O, Na 2 O dan Fe 2 O 3, sedangkan senyawa lainnya relatif kecil (< 2%). Batu apung dapat digunakan sebagai bahan baku utama untuk pembuatan beton ringan, karena mempunyai sifat antara lain: porositas tinggi, densitas rendah, isolasi termal tinggi, dan tahan terhadap goncangan, seperti gempa. Foto bentuk dari batu apung diperlihatkan pada Gambar 2.1 dan pada Gambar 2.2, bahwa batu apung mengambang di dalam air karena memiliki nilai densitas yang lebih rendah dibandingkan air. Bentuk dan ukuran fisik dari batu apung yang terdapat di sungai sangat beragam, demikian pula banyaknya pori, distribusi pori dan massa jenisnya.

8 Gambar 2.1 Bentuk agregat dari batu apung. Gambar 2.2 Batu apung yang melayang di dalam air. Foto Mikrostruktur dari batu apung diperlihatkan seperti pada Gambar 2.3, dimana bentuk tekstur permukaannya dan ukuran pori tidak beraturan. Dari Gambar 2.3 a. dengan perbesaran 80 X, membuktikan bahwa ukuran pori dari batu apung sangat beragam, yaitu mulai dari beberapa mikron sampai < 200 m. Pada Gambar 2.3 b. dengan perbesaran 200 X, maka bentuk, distribusi dan ukuran pori (rongga) dari batu apung menjadi lebih jelas. a b Gambar 2.3 Foto SEM dari Batu Apung (lura, 2006).

9 2.3. Pasir Sungai Pasir adalah mineral endapan (sedimen) yang memiliki ukuran butir 0,074 hingga 0,075 mm, dengan ukuran kasar (5 mm hingga 3 mm) dan halus (<1 mm). Berdasarkan lokasi endapannya, dimungkinkan terjadinya perbedaan karakter fisis kandungan pasir mineral seperti Fe, Ti, Mg, Si, dsb. Senyawa magnetite (Fe 3 O 4 ) adalah suatu mineral magnetik yang biasanya terdapat di daerah pantai atau sungai. Di alam, senyawa ini dapat berasal dari variannya yaitu senyawa titanomagnetite yang rumus umumnya ditulis Fe 3 -xtixo 4 ( 0< x < 1 ). Respon yang kuat terhadap medan magnet luar menjadikan magnetite sangat berguna untuk kepentingan riset dan dalam dunia industri yang berbasis kemagnetan di antaranya dalam hal rekayasa elektronika, pembuatan magnet permanen, industri baja, sampai untuk pembuatan thin film (Yulianto, 2002). 2.4. Resin Epoxy 2.4.1. Tentang Resin Epoxy Epoxy adalah suatu kopolimer, yaitu terbentuk dari dua bahan kimia yang berbeda. Ini disebut sebagai resin dan pengeras. Resin ini terdiri dari monomer atau polimer rantai pendek dengan kelompok epoksida di kedua ujung. Epoxy resin paling umum yang dihasilkan dari reaksi antara epiklorohidrin dan bisphenol-a, meskipun yang terakhir mungkin akan digantikan dengan bahan kimia yang serupa. Pengeras terdiri dari monomer polyamine, misalnya Triethylenetetramine (Teta). Ketika senyawa ini dicampur bersama, kelompok amina bereaksi dengan kelompok epoksida untuk membentuk ikatan kovalen.

10 Setiap kelompok NH dapat bereaksi dengan kelompok epoksida, sehingga polimer yang dihasilkan sangat silang, dan dengan demikian kaku dan kuat. Proses polimerisasi disebut curing, dan dapat dikontrol melalui suhu, pilihan senyawa resin dan pengeras, dan rasio kata senyawanya; proses dapat mengambil menit untuk jam. Beberapa formulasi manfaat dari pemanasan selama masa penyembuhan, sedangkan yang lainnya hanya memerlukan waktu, dan suhu ambien. (Clayton A., 1987) 2.4.2. Aplikasi Resin Epoxy Beberapa aplikasi resin epoxy dalam berbagai bidang, diantaranya: 1. Perekat Khusus epoxy cukup kuat untuk menahan kekuatan antara sirip papan selancar dan sirip mount. Epoxy ini tahan air. Perekat Epoxy adalah bagian utama dari kelas perekat disebut perekat struktural atau perekat rekayasa (yang meliputi poliuretan, akrilik, cyanoacrylate, dan kimia lainnya). Perekat ini kinerja tinggi digunakan dalam konstruksi pesawat terbang, mobil, sepeda, perahu, klub golf, ski, Snowboards, dan aplikasi lain di mana obligasi kekuatan tinggi diperlukan. Epoxy perekat dapat dikembangkan untuk memenuhi hampir aplikasi apapun. Mereka dapat digunakan sebagai perekat untuk kayu, logam, kaca, batu, dan beberapa plastik. Mereka dapat dibuat fleksibel atau kaku, transparan atau buram / berwarna, pengaturan cepat atau pengaturan lambat. Perekat epoxy lebih baik dalam ketahanan panas dan kimia dari perekat umum lainnya.

11 Epoxies biasa digunakan dalam optik, serat optik, Optoelektronik, dan kedokteran gigi. 2. Seni Epoxy resin, dicampur dengan pigmen, digunakan sebagai media lukisan, dengan menuangkan lapisan di atas satu sama lain untuk membentuk suatu gambaran yang lengkap. 3. Energi Angin aplikasi Epoxy resin yang digunakan dalam pembuatan bilah rotor turbin angin. resin ini tertanam pada bahan inti, seperti kayu balsa atau foam, dan media penguat, seperti kain, serat gelas atau serat karbon. Proses ini disebut VARTM, yakni Vacuum Assisted Resin Transfer Moulding. Karena sifat yang sangat baik, epoxy adalah resin yang paling disukai untuk komposit. 4. Risiko kesehatan Risiko utama yang terkait dengan penggunaan epoxy adalah sensitisasi ke pengeras yang dari waktu ke waktu, dapat menimbulkan reaksi alergi. 2.5. Katalis Katalis adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi dengan maksud memperbesar kecepatan reaksi. Katalis terkadang ikut terlibat dalam reaksi tetapi tidak mengalami perubahan kimiawi yang permanen, dengan kata lain pada akhir reaksi katalis akan dijumpai kembali dalam bentuk dan jumlah yang sama seperti sebelum reaksi.

12 Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya tahaptahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat. 2.6. Karakterisasi Komposit Polimer Untuk mengetahui sifat-sifat dan kemampuan suatu material maka perlu dilakukan pengujian dan analisis. Beberapa jenis pengujian dan analisis yang dibahas untuk keperluan penelitian ini antara lain: pengujian sifat fisis (densi tas, porositas), pengujian sifat mekanis (kuat tekan, konduktivitas thermal dan kuat redan bunyi,), dan pengujian mikrostruktur (SEM dan EDX). 2.6.1. Densitas Densitas didefinisikan sebagai kepadatan suatu zat yang dirumuskan secara matematika berupa perbandingan massa benda dengan volumenya. Namun jika pengukuran volume benda sulit dilakukan, karena bentuk benda tidak teratur, pengukuran densitas dapat pula menggunakan prinsip Archimedes, dengan persamaan sebagai berikut: (ASTM C 20 93) m J m ( m K B x H 2O mk).(1) dengan: = Densitas (g/cm 3 ) m K = massa kering sampel (g)

13 m J m B = massa jenuh setelah direndam selama 24 jam (g) = massa basah sampel yang digantung di dalam air setelah sebelumnya direndam dalam air (g) mk = massa kawat (g) H 2 O = 1 g/cm 3 Pengukuran densitas pada komposit polimer adalah sangat penting karena mengingat bahwa densitas yang tinggi akan menghasilkan kuat tekan yang akan tinggi juga, tentunya tergantung dari komposisi material-material pembentuk komposit polimer. 2.6.2. Porositas Porositas merupakan prosentase perbandingan volume kosong (rongga) dengan volume benda padatnya. Ada dua jenis porositas, yakni porosiatas terbuka dan porositas tertutup. Pada porositas tertutup, rongga di dalam suatu benda tidak dapat ditembus oleh air, sehingga pengukuran porositas tertutup sulit dilakukan, sedangkan porositas terbuka, mempunyai akses dengan permukaan luar meskipun rongga berada di tengah-tengah benda. Sehingga yang biasanya diukur adalah porositas terbuka yang dinyatakan dalam persamaan: P m J mj mk X 100% ( m mk) B.(2) dengan: P = porositas (%) m J m K = massa jenuh setelah direndam 24 jam = massa kering sampel (g)

14 m B = massa basah sampel yang digantung di dalam air setelah sebelumnya direndam dalam air (g) mk = massa kawat (g) 2.6.3. Kuat Tekan Kuat tekan suatu material didefenisikan sebagai kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sebagai kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan (failure). Pengujian kuat tekan dapat dilihat pada gambar 2.4. Bentuk sampel uji biasanya berbentuk silinder dengan perbandingan panjang dan diameter, (L/d) adalah 1 banding 3. Akan tetapi, nilai perbandingan antara panjang dan tinggi bisa sampai 10 kalinya pada saat pengujiaan sampel untuk menentukan modulus elastisitas. Pengukuran kuat tekan ( compressive strength) mengacu pada ASTM C 469-94 dan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: Kuat Tekan = (3) dimana: P = Gaya penekan, kgf A = Luas penampang yang terkena penekanan gaya, cm 2

15 2.6.4 Konduktivitas Panas (Thermal conductivity) Pengujian konduktivitas panas dari komposit ini diukur dengan menggunakan standar (ASTM C 177-97) yang memenuhi persamaan sebagai berikut: k ( m. c. dt / dt. X ) A.( T 1 T 2 ).(4) dimana: k m = konduktivitas termal = massa plat (kg) c = panas jenis (kkal/kg 0 C) dt/dt X d = slope ( 0 C/jam) = tebal sampel (m) = diameter sampel (m) A = luas (m 2 ) T 1 = Temperatur 1 ( 0 C) T 2 = Temperatur 2 ( 0 C) 2.6.5. Kemampuan Redam Suara Pengujian Kuat redam bunyi dari komposit ini mengacu pada (Giancolli,2001) maka akan dinyatakan dalam persamaan : α = I / Io.(5) dimana : α = koefisien absorpsi Io= Intensitas suara datang (W/m2 ) I = Intensitas suara diserab (W/m2)

16 2.6.6. Scenning Elektron Microscopy (SEM) SEM merupakan pencitraan material dengan menggunakan prinsip mikroskopi. Dengan menggunakan elektron sebagai sumber pencitraan dan medan elektromagnetik sebagai lensanya. Elektron diemisikan dari katoda (elektron gun) melalui efek foto listrik dan dipercepat menuju anoda. Pada SEM, sinyal yang diolah merupakan hasil deteksi dari secondary electron yang merupakan elektron yang berpindah dari permukaan sampel. SEM dipakai untuk mengetahui struktur mikro suatu material meliputi struktur, morfologi, komposisi dan informasi kristalografi permukaan partikel. Morfologi yang diamati oleh SEM berupa bentuk,ukuran dan susunan partikel. EDX ( Energy Dispersive X-ray) merupakan karakterisasi material menggunakan sinar-x yang diemisikan ketika material mengalami tumbukan dengan elektron. Sinar-x diemisikan dari transisi elektron dari lapisan kulit atom, karena itu tingkat energinya tergantung dari tingkat energi kulit atom. Dengan mendeteksi tingkat energi yang dipancarkan dari sinar-x dan intensitasnya, maka dapat diketahui atom-atom penyusun material dan persentase massanya.