7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Genteng
Genteng merupakan bagian utama dari suatu bangunan sebagai penutup atap rumah. Fungsi utama genteng adalah menahan panas sinar matahari dan guyuran air hujan. Jenis genteng bermacam-macam, ada genteng beton, genteng tanah liat, genteng keramik, genteng seng dan genteng kayu (sirap). Keunggulan genteng tanah liat (lempung) selain murah, bahan ini tahan segala cuaca, dan lebih ringan dibanding genteng beton. Sedangkan kelemahannya, genteng ini bisa pecah karena kejatuhan benda atau menerima beban tekanan yang besar melebihi kapasitasnya. Kualitas genteng sangat ditentukan dari bahan dan suhu pembakaran, karena hal tersebut akan menentukan daya serap air dan daya tekan genteng. .(Aryadi, Y., 2010). Genteng merupakan salah satu komponen penting pembangunan perumahan yang memiliki fungsi untuk melindungi rumah dari suhu,hujan maupun fungsi lainnya. Agar kualitas genteng optimal, maka daya serap air harus seminimal mungkin, agar kebocoran dapat diminimalisir. (Musabbikhah dan Sartono, P. 2007).
Genteng merupakan benda yang berfungsi untuk atap suatu bangunan. Dahulu genteng berasal dari tanah liat yang dicetak dan dipanaskan sampai kering. Seiring dengan kemajuan ilmu dan teknologi dewasa ini genteng telah banyak memiliki macam dan bentuk dan tidak lagi berasal dari tanah liat semata, tetapi secara umum genteng dibuat dari semen, agregat (pasir) dan air yang dicampur dengan material lain dengan perbandingan tertentu. Selain itu, untuk menambah kekuatan
8
genteng juga digunakan campuran seperti serat alam, serat asbes, serat gelas, perekat aspal dan biji-biji logam yang memperkuat mutu genteng.
Dengan mengingat fungsi genteng sebagai atap yang berperan penting dalam suatu bangunan untuk pelindung rumah dari terik matahari, hujan dan perubahan cuaca lainnya. Maka genteng harus mempunyai sifat mekanis yang baik, seperti kekuatan tekan, kekuatan pukul, kekerasan dan sifat lainnya.( Saragih,D.Natalia., 2007) Berikut jenis genteng yang popular pada 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 rumah bergaya country dan yang menyatu dengan alam. 2.1.2. Genteng tanah liat tradisional
Material ini banyak dipergunakan pada rumah umumnya. Genteng 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. 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
9
20 – 50 tahun dapat ditanyakan ke distributor. Aplikasinya sangat cocok untuk hunian modern di perkotaan. 2.1.4. Genteng beton
Bentuk dan ukurannya hampir sama dengan genteng tanah tradisional, hanya bahan dasarnya adalah campuran semen PC 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. 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 dari bahan pelapisnya. Jenis ini akan bertahan selama lapisan zinc ini belum hilang, yang terjadi sekitar tahun ke-30-an. Setelah itu, atap akan mulai bocor apabila ada bagian yang terserang karat. 2.1.6. Genteng 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 pemakaian waterproofing pada lapisan atasnya. 2.1.7. 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.
10
Ukuran yang tersedia bervariasi, 60-120cm (lebar), dengan ketebalan 0.3mm dan panjang antara 1.2-12m. 2.1.8. Genteng Aspal
Bahan meterial yang satu ini dari campuran lembaran bitumen (turunan aspal) dan bahan kimia lain. Ada dua model yang tersedia di pasar. Pertama, model datar bertumpu pada multipleks yang menempel pada rangka. Multipleks dan rangka dikaitkan dengan bantuan sekrup. Genteng aspal dilem ke papan. Untuk jenis kedua, model bergelombang, ia cukup disekrup pada balok gording. Pemakaian atap kaca semakin popular untuk mendapatkan penerangan alami dalam rumah pada siang hari. Biasa dipakai pada bagian rumah yang tidak mendapatkan cahaya langsung dari jendela atau sebagai aksen yang melengkapi design sebuah rumah. Bentuknya pun bermacam macam, ada yang berbentuk lembaran kaca atau genteng kaca sesuai kebutuhan.( Rumah ide,2011)
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 (filter) dari bahan alam.Genteng 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 digunakan adalah polietilen, polipropilen dan paduan polietilen-karet alam, sedangkan bahan pengisinya adalah jerami, pasir dan serbuk gergaji. Mutu genteng polimer yang dihasilkan bergantung pada bahan matriks, pengisi dan perbandingan komposisi antara matrik dan pengisi. Terhadap komposit yang diperoleh dilakukan uji fisik, mekanik, termal, homogenitas, derajat kristalinitas dan cuaca. Komposit polimer yang memberikan sifat yang diinginkan lalu dicetak sesuai dengan bentuk genteng sehingga diperoleh genteng komposit polimer. Secara keseluruhan genteng komposit polimer mempunyai beberapa keunggulan seperti ringan, kuat,
11
ekonomis dan estetis serta menggunakan bahan alam yang berlimpah sebagai bahan pengisi (Batan,2009). Keuntungan dari genteng polimer ini yaitu : 1.Ramah lingkungan 2. Tahan lama 3. Pemeliharaannya mudah 4. Fleksibel Berdasarkan sistemnya genteng ini memiliki struktur polimer khusus yang meningkatkan fleksibilitas.Kekuatan tarik produk meningkat karena usia pembuatan lapisan lebih kuat dan lebih tahan lama untuk menyediakan produk dengan kinerja yang sangat baik.(Syafruddin, 2009)
2.3
Ban Bekas
Ban merupakan bagian dari suatu kendaraan yang merupakan produk karet yang paling penting dan diproduksi dalam jumlah yang dalam volume tinggi. Ban juga merupakan suatu bagian dari elemen terpenting dalam suatu kenderaan. Lebih dari setengah karet alam dan karet sintetis di dunia digunakan dalam industri ban.
Polimer karet yang ada di ban bekas kendaraan telah digunakan sebagai aditif untuk meningkatkan kekuatan ikatan aspal dengan agregat. Ini berarti sekaligus juga memecahkan masalah lingkungan, ban bekas tidak dibakar percuma. Berkaitan dengan isu lingkungan, beberapa negara sudah menjalankan daur ulang aspal, jalan aspal yang rusak tidak ditambal dengan aspal baru tetapi dengan daur ulang aspal (Ismunandar, 2006). 2.3.1 Sifat – Sifat Ban Bekas
Ban bukanlah hanya campuran antara karet alam dengan karet sintetik, tetapi dalam wujud campuran-campuran, yang terdiri dari elastomer-elastomer dan berbagai bahan
12
tambahan. Bahan tambahan dapat digolongkan sebagai bahan vulkanisasi, penggerakpenggerak vulkanisasi dan accelerators, pengisi-pengisi penguatan, semi reinforcing, atau pencampur, antidegradants, pelunak-pelunak.
Ban merupakan bahan buangan sisa roda ban modern yang terdiri dari seutas gabungan cord/rubber. Ban roda yang dihasilkan dari beberapa komponenkomponenyang terpisah seperti innerliner, dawai dan kabel, sabuk-sabuk dan lain-lain serta komponen yang berbeda mempunyai komposisi-komposisi karet yang berbeda.
Ban bekas bersifat sangat stabil dan merupakan suatu polimer berantai panjang. Beberapa karakteristik dari ban bekas yaitu stabilitasnya dan sifatnya yang tahan lama, yang sangat menarik, dan kelayakannya selama pemakaiannya. Faktanya adalah bahwa ban bekas merupakan suatu polimer termoset yang berarti sulit untuk meleleh atau sulit diuraikan menjadi komponen penyusunnya (Liang. L, 2004). Dalam daur ulang ban bekas, banyak sekali metoda yang dicoba baru-baru ini, terutama terhadap alternatif temuan teknologi yang bersifat lebih ekonomis dan lebih banyak sumber daya konservatif. Metoda hemat untuk memperoleh kembali bahanbahan yang berharga dari bermacam-macam bahan yang berbasis polimer. Metoda pendaur-ulangan ini dapat diterapkan tetapi tidak terbatas pada ban roda sisa saja, bisa juga plastik, dan sejumlah produk-produk polimer yang berbeda atau campurancampuran kompleks (Ediputra, 2010). Dalam hal ini, peneliti menggunakan ban bekas yng diperoleh dari tempat vulkanisir ban atau ban truk.
2.4
Aspal
Aspal adalah material yang pada temperatur ruang berbentuk padat sampai agakpadat, dan bersifat termoplastis. Jadi, aspal akan mencair jika dipanaskan sampai temperatur tertentu, dan kembali membeku jika temperatur turun. Bersama dengan agregat,aspal merupakan material pembentuk campuran perkerasan jalan. (Sukirman,S., 2003).
13
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. ( The Blue Book--Building & Construction, 2009)
Aspal merupakan distilat paling bawah dari minyak bumi, yang memiliki banyak sekali manfaat dan kegunaan. Aspal dapat digunakan di dalam bermacam produk - produk, termasuk: a.
Jalan aspal,
b.
Dasar pondasi dan subdasar,
c.
Dinding untuk lubang di jalanan, trotoar kakilima, jalan untuk mobil, lerenglereng, jembatan-jembatan, dan bidang parkir,
d.
Tambalan lubang di jalanan,
e.
Jalan dan penutup tanah,
f.
Atap bangunan, dan
g.
Minyak bakar
2.4.1 Sifat –Sifat Aspal
Aspal dikenal sebagai suatu bahan/material yang bersifat viskos atau padat, berwarna hitam atau coklat, yang mempunyai daya lekat (adhesif), mengandung bagian-bagian utama yaitu hidrokarbon yang dihasilkan dari minyak bumi atau kejadian alami (aspal alam) dan terlarut dalam karbondisulfida.
Aspal dihasilkan dari minyak mentah yang dipilih melalui proses destilasi minyak bumi. Proses penyulingan ini dilakukan dengan pemanasan hingga suhu 350oC dibawah tekanan atmosfer untuk memisahkan fraksi-fraksi ringan, seperti gasoline (bensin), kerosene (minyak tanah) dan gas oil (Wignall,A., 2003).
14
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. Aspal adalah material termoplastik yang secara bertahap mencair, sesuai dengan pertambahan suhu dan berlaku sebaliknya pada penguranga suhu. Namun demikian, perilaku/respon material aspal tersebut terhadapsuhu dan prinsipnya membentuk suatu spektrum/beragam, tergantung dari komposisi unsur-unsur penyusunnya. Aspal adalah material penting dalam perkerasan lentur karena dapat merekatkan (bersifat sebagai perekat), mengisi rongga (sebagai filter) dan memiliki sifat kedap air (waterproof). Penggunaan aspal sebagai material perkerasan jalan cukup luas, mulai dari lapis permukaan, lapis pondasi, lapis aus, maupun lapis penutup.(Sulaksono, 2001) 2.4.2 Jenis Aspal Secara umum, jenis aspal dapat diklasifikasikan berdasarkan asal dan proses pembentukannya adalah sebagai berikut :
a.
Aspal Alam
Aspal alam ada yang diperoleh di gunung-gunung seperti aspal di pulau buton, dan ada pula yang diperoleh di pulau Trinidad berupa aspal danau. Aspal alam terbesar di dunia terdapat di Trinidad, berupa aspal danau.
Indonesia memiliki aspal alam yaitu di Pulau Buton, yang terkenal dengan nama Asbuton (Aspal Pulau Buton). Penggunaan asbuton sebagai salah satu material perkerasan jalan telah dimulai sejak tahun 1920, walaupun masih bersifat konvensional. Asbuton merupakan batu yang mengandung aspal. Asbuton merupakan material yang ditemukan begitu saja di alam, maka kadar bitumen yang dikandungnya sangat bervariasi dari rendah sampai tinggi.
15
b.
Aspal Minyak
Aspal minyak bumi adalah aspal yang merupakan residu destilasi minyak bumi. Setiap minyak bumi dapat menghasilkan residu jenis asphaltic base crude oil yang mengandung banyak aspal, parafin base crude oil yang mengandung banyak parafin, atau mixed base crude oil yang mengandung campuran aspal dengan parafin. Untuk perkerasan jalan umumnya digunakan asphaltic base crude oil. Hasil destilasi minyak bumi menghasilkan bensin, minyak tanah, dan solar yang diperoleh pada temperatur berbeda-beda, sedangkan aspal merupakan residunya. Residu aspal berbentuk padat, tetapi dapat pula berbentuk cair atau emulsi pada temperatur ruang. Jadi, jika dilihat bentuknya pada temperatur ruang, maka aspal dibedakan atas beberapa bagian, yaitu :
1.
Aspal padat adalah aspal yang berbentuk padat atau semi padat pada suhu ruang dan mencair jika dipanaskan. Aspal padat dikenal dengan nama semen aspal (asphalt cement). Oleh karena itu, semen aspal harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai bahan pengikat agregat.
2.
Aspal cair (asphalt cut-back) yaitu aspal yang berbntuk cair pada suhu ruang. Aspal cair merupakan semen aspal yang dicairkan dengan bahan pencair dari hasil penyulingan minyak bumi seperti minyak tanah, bensin, atau solar. Bahan pencair membedakan aspal cair menjadi tiga bagian, yaitu Slow Curing dengan bahan pencair solar, Medium Curing dengan bahan pencair minyak tanah, dan Rapid Curing dengan bahan pencair bensin.
3.
Aspal emulsi, yaitu campuran aspal (55%-65%) dengan air (35%-45%) dan bahan pengemulsi 1% sampai 2% yang dilakukan di pabrik pencampur. Aspal emulsi ini lebih cair daripada aspal emulsi. Dimana dalam aspal emulsi, butir-butir aspal larut dalam air. Untuk menghindari butiran aspal saling menarik membentuk butir-butir yang lebih besar, maka butiran tersebut diberi muatan listrik. Aspal emulsi dapat dibedakan berdasarkan muatan listriknya, antara lain yaitu aspal emulsi anionik atau disebut juga dengan emulsi alkali, aspal emulsi kationik atau
16
disebut dengan emulsi asam, dan aspal emulsi nonionik (tidak mengalami ionisasi). Sedangkan berdasarkan kecepatan mengerasnya, aspal emulsi dapat dibedakan atas tiga bahagian yaitu Rapid Setting, Medium Setting, dan Slow Setting (Sukirman, 2003).
Aspal padat iran merupakan salah satu jenis aspal yang diimpor dari IranTeheran. Aspal jenis ini sangat sesuai dan direkomendasikan untuk negara beriklim tropis seperti Indonesia, karena di desain untuk bisa elastis menyesuaikan suhu yang naik dan turun, contohnya aspal yang dipergunakan sebagai bahan utama dalam penelitian ini yaitu aspal dengan angka penetrasi 60/70. Untuk data jenis pengujian dan data persyaratan aspal tersebut tercantum seperti pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.1 Data Jenis Pengujian dan Persyaratan Aspal Tipe Grade 60/70
Sifat
Ukuran
Spesifikasi/Pe
Standart
nggolongan
Pengujian ASTM-
Densitas pada T 25 oC
Kg/m3
1010 – 1060
Penetrasi pada T 25 oC
0,1 mm
60/70
ASTM-D5
C
49/56
ASTM-D36
Daktilitas pada T 25 oC
Cm
Min. 100
ASTM-D113
Kerugian pemanasan
%wt
Max. 0,2
ASTM-D6
%
Max. 20
ASTM-D6&D5
o
C
Min. 250
ASTM-D92
%wt
Min. 99,5
ASTM-D4
Negatif
AASHO T102
o
Titik leleh
Penurunan
pada
setelah pemanasan Titik nyala Kelarutan dalam CS2 Spot Test
penetrasi
D71/3289
Berdasarkan ketiga bentuk aspal tersebut, semen aspal atau aspal padat yang paling banyak digunakan. Aspal yang digunakan untuk perkerasan jalan yang dicampurkan dengan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan disebut dengan aspal beton. Dan yang paling umum digunakan yaitu aspal beton campuran panas yang
17
dikenal dengan Hot Mix sedangkan jenis lainnya seperti aspal beton campuran hangat, aspal beton campuran dingin, dan aspal mastis (Asiyanto, 2008). 2.4.3 Kandungan Dalam Aspal
Secara umum komposisi dari aspal terdiri dari asphaltenes dan maltenes. Asphaltenes merupakan material berwarna hitam atau coklat tua yang larut dalam heptane. Maltenes merupakan cairan kental yang terdiri dari resin dan oils, dan larut dalam heptanes. Resins adalah cairan berwarna kuning atau coklat tua yang memberikan sifat adhesi dari aspal, merupakan bagian yang mudah hilang atau berkurang selama masa pelayanan jalan. Oils adalah media dari asphaltenes dan resin, berwarna lebih muda. Proporsi dari asphaltenes, resin, oils berbeda tergantung dari banyak faktor seperti kemungkinan beroksidasi, proses pembuatan dan ketebalan aspal dalam campuran. 2.4.4 Viskositas Aspal
Sifat kekentalan material aspal merupakan slah satu faktor penting dalam pelaksanaan perencanaan campuran maupun dalam pelaksanaan dilapangan. Disini hubungan antara kekentalan dan suhu memegang peranan penting. Sebelum dilakukan perencanaan campuran, biasanya kekentalan material aspal harus ditentukan dulu karena bila tidak akan mempengaruhi sifat campuran aspal itu selanjutnya. Misalnya pada suhu pencampuran tertentu, apabila viskositasnya terlalu tinggi, maka akan menyulitkan dalam pelaksanaan campuran. Sebaliknya pada suhu tersebut, apabila viskositasnya terlalu rendah, maka aspal tersebut menjadi kurang berperan sebagai bahan perekat pada campuran dan ini akan mengurangi stabilitas campuran.
Tingkatan material aspal yang digunakan tergantung pada kekentalannya. Kekentalan aspal sangat bervariasi terhadap suhu, dari tingkatan padat, encer sampai tingkat cair. Hubungan antara kekentalan dan suhu adalah sangat penting dalam perencanaan penggunan material aspal. Kekentalan akan berkurang (dalam hal ini aspal menjadi lebih encer) ketika suhu meningkat.
18
Kekentalan absolut atau kekentalan dinamik dinyatakan dalam satuan Pa detik atau poises (1 poises = 0.1 Pa detik). Viskositas kinematik dinyatakan dalam satuan cm2/detik dan stokes atau centi stokes ( 1 stokes = 100 centistokes = 1 cm2/detik). Karena kekentalan kinematik sama dengan kekentalan absolut dibagi dengan berat jenis (kira-kira 1 cm2/detik untuk aspal), kekentalan absolut dan kekentalan kinematik mempunyai harga yang relatif sama apbila kedua-duanya dinyatakan masing-masing dalam poises dan stokes.
Kekentalan atau viskositas absolut pada alat Sybolt-Furol dinyatakan oleh waktu menetes(dalam detik) yang diperlukan oleh 120 ml benda uji untuk melalui suatu lubang yang telah dikalibrasi, diukur dibawah kondisi tertentu. Waktu ini kemudian dikoreksi dengan suatu koefisien tertentudan selanjutnya dilaporkan sebagai nilai viskositas dari benda uji tersebut pada suhu tertentu. Sedangkan viskositas kinematik dinyatakan oleh waktu yang dibutuhkan oleh aspal cair dengan suhu 60 oC untuk mengisi penuhnya labu gelas (Sulaksono, 2001).
2.5 Styrofoam
Salah satu jenis Polistirena Foam/PS yang cukup populer di kalangan masyarakat produsen maupun konsumen adalah styrofoam. Polistirena foam dikenal luas dengan istilah styrofoam yang seringkali digunakan secara tidak tepat oleh publik karena sebenarnya styrofoam merupakan nama dagang yang telah dipatenkan oleh perusahaan Dow Chemical. Oleh pembuatnya polistirene dimaksudkan untuk digunakan sebagai insulator pada bahan konstruksi bangunan.
Styrofoam(Polistirena Foam/PS) pertama kali dibuat pada 1839 oleh Edward Simon, seorang apoteker Jerman. Styrofoam adalah sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah hidrokarbon cair yang dibuat secara komersial dari minyak bumi. Pada suhu ruangan, styrofoam biasanya bersifat termoplastik padat, dapat mencair pada suhu yang lebih tinggi. Styrofoam adalah molekul yang memiliki berat molekul ringan, terbentuk dari monomer stirena yang berbau harum.
19
Styrofoam begitu banyak dimanfaatkan dalam kehidupan, tetapi tidak dapat dengan mudah direcycle sehingga pengolahan limbahnya harus dilakukan secara benar agar tidak merugikan lingkungan. Pemanfaatan Styrofoam bekas untuk bahan aditif dalam pembuatan aspal polimer merupakan salah satu cara meminimalisir limbah tersebut. (Damayanthi, 2004). Tabel 2.2 Karakteristik Styrofoam Sifat Fisis
Ukuran
Densitas
1050 kg/m³
Densitas EPS
25 – 200 kg/m³
Spesifik Gravitasi
1,05
Konduktivitas Listrik (s)
10-16 S/m
Konduktivitas Panas (k)
0.08 W/(m·K)
Modulus Young(E)
3000-3600 MPa
Kekuatan Tarik (st)
46–60 MPa
Perpanjangan
3–4%
Notch test
2–5 kJ/m²
Temperatur Transisi gelas (Tg)
95 °C
Styrofoam dihasilkan dari campuran 90-95% polistirena dan 5-10% gas seperti n-butana atau n-pentana. Styrofoam dibuat dari monomer stirena melalui polimerisasi suspensi pada tekanan dan suhu tertentu, selanjutnya dilakukan pemanasan untuk melunakkan resin dan menguapkan sisa blowing agent. Styrofoam merupakan bahan plastik yang memiliki sifat khusus dengan struktur yang tersusun dari butiran dengan kerapatan rendah, mempunyai bobot ringan, dan terdapat ruang antar butiran yang berisi udara yang tidak dapat menghantar panas sehingga hal ini membuatnya menjadi insulator panas yang sangat baik. (Badan POM, 2008). 2.5.1 Sifat –Sifat Styrofoam
Styrofoam padat murni adalah sebuah plastik tak berwarna, keras dengan fleksibilitas yang terbatas yang dapat dibentuk menjadi berbagai macam produk dengan detil yang
20
bagus. Penambahan karet pada saat polimerisasi dapat meningkatkan fleksibilitas dan ketahanan kejut. Styrofoam jenis ini dikenal dengan nama High Impact Polystyrene (HIPS). Styrofoam murni yang transparan bisa dibuat menjadi beraneka warna melalui proses compounding. Styrofoam banyak dipakai dalam produk-produk elektronik sebagai casing, kabinet dan komponen-komponen lainya. Peralatan rumah tangga yang terbuat dari polistirena, a.l: sapu, sisir, baskom, gantungan baju, ember. Karakteristik
Stabilitas dimensi yang tinggi dan shrinkage yang rendah
Temperatur operasi maksimal < 90 °C
Tahan air, bahan kimia non-organik, alcohol
Rapuh ( perpanjangan 1-3%)
Tidak cocok untuk aplikasi luar ruangan
Mudah terbakar. (Machine,2011)
2.6
DIKUMIL PEROKSIDA (DCP)
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 (Stevens, 2001).
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.
DCP adalah radikal sumber yang kuat, digunakan sebagai inisiator polimerisasi, katalis dan zat penvulkanisasi. Temperatur waktu paruh 61 oC (untuk 10 jam), 80 oC (untuk 1 jam) dan 120 oC (untuk 1 menit). DCP terdekomposisi dengan cepat, menyebabkan kebakaran dan ledakan, pada pemanasan dan dibawah pengaruh cahaya.
21
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 39 oC) dan untuk menjaga dari zat pereduksi dan senyawa–senyawa yang tidak kompatibel dengannya (chemichalland, 2009).
2.7
DIVINIL BENZENE ( DVB)
Divinil benzene berubah – ubah secara ekstrim zat crosslinking (ikat silang) yang sangat baik dan juga meningkatkan sifat – sifat polimer. Sebagai contoh, divinil benzene banyak digunakan pada pabrik adesif, plastic, elastomer, keramik, material biologis, mantel, katalis, membrane, perlatan farmasi, khususnya polimer dan resin penukar ion (Hafizullah, A. 2010). Rumus molekul divinil benzene C10 H10, titik didih 195oC, tidak larut dalam air dan larut dalam etanol dan eter dan titik nyala 76 oC. Ketika beraksi bersama-sama dengan stirena, divinil benzene dapat digunakan sebagai monomer reaktif dalam resin polyester. Stiren dan divinil benzene bereaksi secara bersam-sama menghasilkan kopolimer stirena dvinil benzene (James, 2005).
2.8
PENGUJIAN SAMPEL
Pengujian sampel dilakukan untuk mengetahui keadaan genteng yang dibuat. Sampel yang diuji akan diketahui kelebihan dan kekurangannya, dan untuk mengetahui kadar kelayakan pemakaian serta kualitasnya.
22
2.8.1.
Pengujian Fisis
2.8.1.1
Pengujian Porositas
Porositas merupakan proporsi volume rongga kosong. Porositas juga berhubungan langsung dengan kerapatan. Porositas dinyatakan dalam % yang menghubungkan antar volume benda keseluruhan. Berdasarkan ASTM C 373 – 88, porositas sampel dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
Porositas (%) =
MJ MK x air x100% ....................................................... (2.1) V
Dengan :
2.8.1.2
P
= Porositas, %
Mj
= Massa jenuh sampel, g
Mk
= Massa kering sampel di udara, g
V
= volume benda uji (mm3)
Pengujian Daya Serap Air
Pada saat terbentuk sampel kemungkinan ada terkjadinya udara yang terjebak dalam lapisan agregat atau terjadi karena dekomposisi mineral yang pembentuk akibat perubahan cuaca, maka terbentuklah lubang atau rongga kecil di dalam butiran agregat (pori). Pori dalam sampel bervariasi dan menyebar diseluruh butiran. Pori-pori mungkin menjadi reservoir air bebas didalam agregat. Presentase berat air yang mampu diserap agregat dan serat didalam air disebut daya serapan air, sedangkan bnayaknya air yang terkandung dalam agregat dan serat disebut kadar air (Saragih, D. Natalia, 2007) 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.
23
Pengujian daya serap air ini telah dilakukan terhadap semua jenis variasi sampel yang ada, berikut data hasil penimbangan berat sampel kering dan berat sampel basah.
Pengujian daya serap air (Water absorbtion) dilakukan pada masing – masing sampel pengeringan.lama perendaman dalam air adalah selama 24 jam dalam suhu kamar . Massa awal sebelum direndam diukur dan massa sesudah perendaman.Untuk mendapatkan nilai penyerapan air dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : Daya serap air ( Water absorbtion) =
M j Mk Mk
x100% .......................................(2.2)
Dimana : M b = Massa basah ,g M k = Massa kering ,g.
2.8.2.
Pengujian Mekanis
2.8.2.1 Pengujian Kekuatan Lentur (UFS/Ultimate Flexture Strength)
Sampel uji berbentuk persegi panjang dengan ukuran 150 mm disesuaikan dengan standart ASTM D – 790. 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.
Beban digantungkan pada beban dan span diletakkan diatas piringan besi. Jarak span diatur 80 mm satu sama lain dan sampel diletakkan ditengah-tengah span. Skala pembebanan maksimum diberi sebesar 100 kgf dan kecepatan 20 mm/menit. Display beban dan regangan tepat pada skala nol. Kertas grafik diatur pada chart recorder sehingga tepat pada posisinya. Kemudian switch dihidupkan bersamaan dengan menekan tombol DOWN. Setelah sampel uji patah, tombol stop ditekan
24
kemudian tombol RECALL untuk memperoleh beban dan regangan maksimum. Dicatat beban atau Load dan stroke (defleksi)yang ditunjukkan oleh alat Electronoic System Universal Testing Machine.
Gambar. 2.1 Bentuk dan ukuran sampel pada pengujian kuat lentur
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 lentur yaitu :
UFS =
3PL .........................................................................(2.3) 2bd 2
Dimana : P = Load (beban), N L = jarak span (1 cm = 0,01m) b = lebar sampel (mm) d = tebal sampel (mm)
2.8.2.2 Pengujian Impak (Is) Pengujian impak ini dilakukan untuk mengetahui ketangguhan sampel terhadap pembebanan dinamis. Saampel uji berbentuk persegi panjang dengan ukuran panjang 60 mm sesuai dengan standart ASTM D – 256. Kemudian sampel diletakkan pada alat penumpu dengan jarak span 40 mm. Godam pada posisi awal dengan sudut 160 o, kemudian godam dilepaskan secara tiba-tiba sehingga menumbuk sampel Sebelum dilakukan pengujian sampel terlebih dahulu dilakukan percobaan tanpa sampel
25
penguji.Hal ini dilakukan untuk mengetahui besarnya energi yang hilang akibat gesekan pada porosnya dan gesekannya dengan udara. Setelah penumpukan sampel hingga sampel patah/retak maka pengukuran dilakukan dengan membaca skala yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk skala.
Gambar 2.2 Pengujian Kuat Impak
Cara yang biasa dilakukan utnuk mengukur kekakuan dari bahan-bahan plastik dan komposit ialah dengan pengujian impak. Pengujian yang biasa dilakukan dengan model Charpy. Dalam urutan utnuk mempunyai sebuah perbedaan energi impak, pendulum dapat dibebaskan dari keadaan yang berbeda.
Kekuatan impak yang dihasilkan (Is) merupakan perbandingan antara energi serap (Es) dengan luas penampang (A). Is =
Es ………………………………. (2.4) A
Dimana : Is = Kekuatan impak (kJ/m2) Es = Energi serap (J) A = Luas penampang (mm2)
26
2.8.3.
Pengujian Termal
2.8.3.1 Uji Titik Nyala dan Titik Bakar Pada pengujian ini,suhu dari material ditingkatkan secara gradual pada jenjang yang tetap. Seiring kenaikan suhu,titik api kecil dilewatkan diatas permukaan benda uji yang dipanaskan tersebut. 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 temperatur titik bakar.(Sulaksono,2009)
2.9
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. (Anonim,2007)
