PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS DAN STYROFOAM DALAM CAMPURAN ASPAL UNTUK PEMBUATAN GENTENG POLIMER
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana
ISMATUL HUSNA NIM : 070801005
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
PERSETUJUAN
ii
Judul
Kategori Nama NIM Program Studi Departemen Fakultas
:PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS DAN STYROFOAM DALAM CAMPURAN ASPAL UNTUK PEMBUATAN GENTENG POLIMER : SKRIPSI : ISMATUL HUSNA : 070801005 : SARJANA (S1) FISIKA : FISIKA :MATEMATIKA DAN ILMU PENGETHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, 19 Agustus 2011 Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Prof.Dr.Tamrin M.Sc NIP. 196007041989031003
Pembimbing 1
Dr. Anwar Dharma S. MS NIP. 195408171983031005
Diketahui/Disetujui oleh Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 1955103019800331003
PERNYATAAN
iii
PEMANFAATAN SERBUK BAN BEKAS DAN STYROFOAM DALAM CAMPURAN ASPAL UNTUK PEMBUATAN GENTENG POLIMER
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
ISMATUL HUSNA 070801005
iv
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, karena berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul : “Pemanfaatan serbuk Ban Bekas dan Polistirena Foam Dalam Campuran Aspal Untuk Pembuatan Genteng” tepat pada waktunya. Salawat dan salam penulis persembahkan kepada Nabi besar Muhammad SAW sebagai suri teladan di muka bumi. Terima kasih yang tiada terhingga penulis sampaikan kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu serta mendukung penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, yaitu : 1. Bapak Dr. Anwar Dharma S. MS dan Prof.Dr.Tamrin M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu dan pikirannya untuk membimbing penulis. 2. Bapak Prof. Drs. M. Syukur Ms selaku dosen wali penulis. 3. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan Ibu Dra. Yustinon Ms, selaku ketua dan sekretaris departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 4. Seluruh staf dosen departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 5. Ibunda tercinta (Afifah) yang telah melahirkan, merawat dan selalu mencintai dengan kasih sayang yang tak terbatas, selalu menuntun dan mendo’akan ku agar menjadi orang yang sukses dan berguna bagi nusa dan bangsa. 6. Ayahanda tersayang (Abdullah) yang selalu memberikan perhatian, motivasi, nasehat dan kasih sayang yang tiada pernah henti mengiringi langkahku. 7. Adek-adek ku tersayang, Devi Rahmi dan Nanda Fajriah yang selalu menjadi semangatku untuk melangkah maju dan menjadi yang lebih baik. 8. Keluarga besarku, Makni, Kak Na, Ayah Mad(Alm) dan semuanya terima kasih karena telah memberikan dorongan semangat dan motivasi untuk penulis.
v
9. Kakak-kakak seperguruan : Kak Tika, Kak Aisyah, Kak Fajri, Kak Dani, Kak Ega, Kak Muti, Kak Linda Butar-Butar, Kak Eva dan kakak-kakak yang tidak disebutkan namanya yang selalu memberikan perhatiannya untuk penulis. 10. Sahabat-Sahabatku (Juriah, Siska, Juli, Lena, Rahma, Lia, Eva Pgb, Eva R, Delo, Mora, Suci, Dila, Umi, Angel, Anim, Syifa, Oki, dll) yang selalu membantu, memberikan semangat dan selalu ada di saat suka dan duka. 11. Sahabat-sahabat di Kos Hardupan (Harmonika 28) Kak Yuni, Veny, Yanti, Rani, Devy, Poppy, Rahmi dll. Terima kasih untuk semua kasih sayang kalian. 12. Teman-temanku Angkatan 2007 yang selalu memberikan motivasi dan nasehatnya untuk penulis. 13. Seluruh teman-teman, rekan-rekan dan Adek-adek di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Semoga Allah SWT memberkahi kita semuanya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, penulis akan menerima dengan baik kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca agar skripsi ini lebih bermanfaat dan sempurna.
vi
ABSTRAK
Telah dilakukan studi penggunaan campuran serbuk ban bekas (ban kendaraan kontrainer atau truk) dan styrofoam bekas dengan aspal sebagai genteng polimer menggunakan perekat Dikumil Peroksida
(DCP) dan Divinil Benzena (DVB).
Penelitian dilakukan untuk mengetahui campuran optimum dari styrofoam dan ban bekas sebagai variabel bebas dengan variasi komposisi 80:10g, 70:20 g, 60:30 g, 50:40 g, 40:50 g, 30:60 g, 20:70 g, dan 10:80g. Kemudian ditambahkan DCP dan DVB masing-masing 1 % sebagai inisiator yang diekstruksi (dilelehkan) dengan ekstruder selama 30 menit, kemudian ditekan selama 1/2 jam pada suhu 150 oC dan tekanan 38 atm (38,5 x 105 Pa) dengan Hot Compressor. Sifat-sifat genteng polimer yang diuji yaitu sifat fisis meliputi
porositas dan daya serap air, serta sifat
mekanisnya meliputi uji impak dan uji kuat lentur dan uji termal berupa uji titik nyala dan titik Bakar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran yang bagus sesuai dengan percobaan adalah berupa campuran styrofoam dan serbuk ban bekas dengan perbandingan penahan air.
80:10g serta tambahan 10g aspal yang berfungsi sebagai
vii
THE UTILIZATION OF THE TIRE RUBBER POWDER AND STYROFOAM IN MIXED ASPHALT FOR THE MANUFACTURE OF THE POLYMER’S ROOF
ABSTRACT
Studies have been conducted using the mixture of powder pneumatic old (from the contrainer or truck vehicle tyres) and styrofoam is used with the asphalt as polymer tile adhesive with Dicumil Peroxide (DCP) and Divinil Benzene (DVB) . The study was conducted to determine the optimal combination of foam polystyrene and wheels of waste as an independent variable with variations in the composition of 80: 10 g, 70: 20, 60: 30 g, g 50: 40, 40: 50 g, 30: 60 g, 20: 70 g and 10 : 80 g. Then adds DCP and DVB, each 1%, as the initiator of the extruction (melted) from extruder to 30 minutes, then compressed to 1/2 clock at a temperature of 150° C and 38 ATM (38.5 x 105 PA) hot Compressor. Properties of polymers of tiles to test physical properties such as porosity and water absorption and mechanical properties including the test of impact and bending strength test and a test of the thermal test of the flashpoint and point fuels. The results showed that the mixture of a good fit with the experiment is a blend of polystyrene foam and powders of tire waste in the ratio of 80:10g and a 10g additional of asphalt that serves as a barrier against water.
viii
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Grafik
ii iii iv vi vii viii xi xii xiii
BAB 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Sistematika penulisan
1 3 4 4 5 6
BAB II Tinjauan Pustaka 2.1 Genteng 2.1.1 Atap sirap 2.1.2 Atap genteng tanah liat tradisional 2.1.3 Atap genteng keramik 2.1.4 Atap genteng beton 2.1.5 Atap seng 2.1.6 Atap dak beton 2.1.7 Atap genteng metal 2.2 2.3 2.4
2.5 2.6
2.1.8 Atap genteng aspal Genteng Polimer Ban Bekas 2.3.1 Sifat-sifat Ban Bekas Aspal 2.4.1 Sifat - Sifat Aspal 2..4.2 Jenis Aspal 2.4.3 Kandungan/Komposisi Aspal 2.4.4 Viskositas Aspal Styrofoam 2.5.1 Sifat – Sifat Styrofoam Dikumil Peroksida (DCP)
7 8 8 8 9 9 9 9 10 10 11 11 12 13 14 17 17 18 19 20
ix
2.7 Divinil Benzene (DVB) 2.8 Pengujian Sampel 2.8.1 Pengujian Fisis 2.8.1.1 Uji Porositas 2.8.1.2 Uji Daya Serap Air 2.8.2 Pengujian Mekanis 2.8.2.1 Uji Kuat Lentur 2.8.2.2 Uji Kuat Impak 2.8.3 Pengujian Termal 2.8.3.1 Uji Titik Nyala dan Titik Bakar 2.9 Syarat Mutu Genteng Menurut Standar Nasional Indonesia
21 21 22 22 22 23 23 24 26 26 26
BAB III Metodelogi Penelitian 3.1 Tempat Penelitian 3.2 Peralatan dan Bahan 3.2.1 Peralatan 3.2.2 Bahan 3.3. Prosedur Penelitian 3.3.1 Preparasi Ban bekas Dan Styrofoam bekas 3.3.2 Proses pembuatan Genteng polimer 3.3.3 Pencetakan Sampel 3.3.5 Diagram Alir
27 27 27 28 29 29 29 30 32
BAB IV Hasil Dan Pembahasan 4.1 Hasil 4.1.1 Pengujian Sifat Fisis 4.1.1.1 Hasil Pengujian Porositas 4.1.1.2 Hasil Pengujian Daya Serap Air 4.1.2 Pengujian Sifat Mekanis 4.1.2.1 Hasil Pengujian Kuat Lentur (UFS) 4.1.2.2 Hasil Uji Impak 4.1.3 Pengujian Sifat Termal 4.1.3.1 Hasil Uji Titik Nyala 4.2 Pembahasan 4.2.1 Analisis Pengujian Fisis Campuran Ban bekas, Styrofoam dan Aspal 4.2.1.1 Pengujian Porositas 4.2.1.2 Pengujian Daya Serap Air 4.2.2 Analisis Pengujian Mekanis Campuran ban bekas, Styrofoam dan Aspal 4.2.2.1 Pengujian Kekuatan Lentur 4.2.2.2 Pengujian Kekuatan Impak 4.2.3 Analisis Pengujian Termal Campuran Ban bekas, Stryrofoam dan Aspal
33 33 33 34 35 35 37 38 38 39 39 39 40 41 41 42 43
x
4.2.3.1 Pengujian Titik Nyala dan Titik Bakar
43
Bab V Kesimpulan Dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
46 47
Daftar pustaka
48
Lampiran A1
50
Lampiran A2
56
xi
DAFTAR TABEL
Halaman 16
Tabel 2.1
Data Jenis Pengujian dan Persyaratan Aspal Tipe Grade 60/70
Tabel 2.2
Karakteristik Styrofoam
19
Tabel 3.1
Komposisi Bahan
30
Tabel 4.1
Hasil Pengujian Porositas
34
Tabel 4.2
Hasil Pengujian Daya serap air
35
Tabel 4.3
Hasil pengujian kekuatan lentur
36
Tabel 4.4
Hasil pengujian Impak
37
Tabel 4.5
Hasil Pengujian Titik Nyala dan Titik Bakar
38
Tabel 5.1
Sifat Pengujian Komposisi Campuran Variasi (70:20)
45
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1
Bentuk dan ukuran sampel pada pengujian kuat lentur
24
Gambar 3.2
Bentuk dan Ukuran sampel pada pengujian impak
25
Gambar 3.3
Ukuran Sampel
31
Gambar 3.4
Diagram alir penelitian
32
xiii
DAFTAR GRAFIK
Halaman Grafik 4.1
Hubungan Antara Nilai pengujian Porositas dengan Variasi campuran Styrofoam
39
Grafik 4.2
Hubungan antara nilai pengujian daya serap air dengan Variasi campuran Styrofoam
40
Grafik 4.3
Hubungan antara nilai pengujian kuat lentur dengan variasi campuran Styrofoam
41
Grafik 4.4
Hubungan antara nilai pengujian impak dengan variasi campuran Styrofoam
42
Grafik 4.5
Hubungan antara nilai pengujian titik nyala dengan Variasi campuran Styrofoam
43
Grafik 4.6
Hubungan antara nilai pengujian titik bakar dengan Variasi campuran Styrofoam
44
