Feedback

Pembuatan Dan Karakterisasi Genteng Polimer Menggunakan Bahan Aspal Dengan Campuran Serbuk Ban Bekas Dan Polipropilen Bekas.

Informasi dokumen
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 2011 Universitas Sumatera Utara 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 2011 Universitas Sumatera Utara 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 NIP.195510301980031003 Universitas Sumatera Utara 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 070801014 Universitas Sumatera Utara 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.  Buat seseorang (D’Dago) yang selalu menemani dan memotivasiku selama penelitian sampai penyelesaian skripsi. Universitas Sumatera Utara  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 Juli Harni Universitas Sumatera Utara 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. Kata kunci : Aspal, divinil benzene, dikumil peroksida, Polipropilen, Serbuk ban bekas Universitas Sumatera Utara 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), Polypropylene, Powder Mixture of Worn Tyres. Universitas Sumatera Utara 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. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitihan Mamfaat Penelitihan 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. Genteng polimer 2.2.1. Genteng Aspal 2.3. Ban Bekas 2.3.1. Pemrosesan karet 2.3.2. Vulkanisasi 2.3.3. Activator Vulkanisir 2.4. Aspal 2.4.1. Kandungan Aspal 2.4.2. Sifat – Sifat Aspal 2.4.3. Jenis – Jenis Aspal 1 2 3 3 3 4 4 5 5 5 5 6 6 6 7 8 9 10 11 11 12 13 14 Universitas Sumatera Utara 2.4.4. Viscositas Aspal 2.5. Polipropilen (PP) 2.5.1. Sifat – Sifat Polipropilen (PP) 2.5.2. Mampu Cetak 2.5.3. Penggunaan Polipropilen (PP) 2.6. Dikumil Peroksida (DCP) 2.6.1. Penggunaan Dikumil Peroksida (CDP) Sebagai Inisiator 2.7. Divinil Benzene (DVB) 2.8. Syarat Mutu Genteng Menurut Standart Nasional Indonesia BAB III METODOLOGI 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. Pencampuran Ban bekas Dan PP bekas 3.3.2. Proses pembuatan Aspal polimer 3.3.3. Pencetakan 3.3.4. Prosedur pengujian 3.3.4.1. Uji Porositas 3.3.4.2. Uji Daya serap air 3.3.4.3. Uji Kekuatan Lentur 3.3.4.4. Uji Impak 3.3.4.5. Uji titik nyala dan titik bakar 3.4. Diagram Alir BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil 4.1.1. Pengujian Sifat Fisis 4.1.1.1. Pengujian Porositas 4.1.1.2. Pengujian Daya serap air 4.1.2. Pengujian Sifat Mekanis 4.1.2.1. Pengujian Kekuatan Lentur 4.1.2.2. Pengujian Kekuatan Impak 4.1.3. Pengujian Sifat Termal 4.1.3.1. Pengujian Titik Leleh dan Titik bakar 38 4.2. Pembahasan 4.2.1. Analisis pengujian porositas 4.2.2. Analisis daya serap air 4.2.3. Analisis pengujian kuat lentur 4.2.4. Analisis pengujian kuat impak 4.2.5 Analisis pengujian titik nyala dan titik bakar 16 17 17 19 19 19 20 20 21 22 22 22 23 24 24 24 25 26 26 26 27 28 28 29 30 30 30 32 34 34 36 38 39 39 40 41 42 43 Universitas Sumatera Utara BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran 46 47 Daftar Pustaka Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Tabel 3.1 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Data jenis pengujian dan persyaratan aspal tipe grade 60/70 Komposisi bahan Hasil pengujian porositas Hasil pengujian daya serap air Hasil Pengujian kuat Lentur Hasil pengujian kuat Impak Hasil pengujian titik nyala dan titik bakar Sifat pengujian komposisi campuran variasi (60 : 30 ) 16 25 32 33 36 38 39 45 Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Halaman 3.1 3.2 Ukuran Sampel variasi (80 : 10) Pengujian Kekuatan lentur 25 27 Universitas Sumatera Utara DAFTAR GRAFIK Halaman 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Hubungan Porositas dan Polipropilen Hubungan Daya serap air dan Polipropilen Hubungan Polipropilen dan kekuatan Lentur Hubungan Polipropilena dan kekuatan Impak Hubungan Polipropilena dan waktu titik nyala Hubungan Polipropilena dan waktu titik bakar 40 41 42 43 44 44 Universitas Sumatera Utara 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. Kata kunci : Aspal, divinil benzene, dikumil peroksida, Polipropilen, Serbuk ban bekas Universitas Sumatera Utara 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), Polypropylene, Powder Mixture of Worn Tyres. Universitas Sumatera Utara 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 Indonesia tidak dapat digunakan untuk lebih bermanfaat. Hal ini sangat memerlukan Universitas Sumatera Utara 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. 3. Bagaimanakah sifat fisik dan mekanik campuran bahan tersebut. Universitas Sumatera Utara 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 ekonomis dan bermutu. Universitas Sumatera Utara 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 masingmasing. 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 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 2.6 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) DIKUMIL PEROKSIDA (DCP) Diantara berbagai tipe inisiator, peroksida (ROOR) dan hidroperoksida (ROOH) merupakan jenis yang paling banyak digunakan. Mereka tidak 4,95 1 3 (63% : 2%) 2 3 4,99 4,96 5,05 1 4 (62% : 3%) 2 3 1 5 (61% : 4%) 2 3 6 (60% 5%) 1 2 3 5,00 4,96 5,05 5,05 4,96 5,05 5,05 5,03 5,05 Lebar Sampel Uji (cm) 4,96 4,97 5,00 4,83 4,97 4,90 Tebal Sampel Uji (cm) 0,49 0,50 0,50 0,51 0,50 0,50 Massa Kering (gram) 22,0 21,9 22,1 21,6 22,0 21,9 5,07 0,50 22,7 5,00 0,51 22,5 4,99 0,51 22,8 5,05 0,52 23,0 5,00 0,52 22,8 4,99 0,51 22,9 5,05 0,52 22,9 5,00 0,52 22,8 4,99 0,51 23,0 5,05 0,55 21 5 0,57 22,8 4,99 0,6 23 Massa Basah (gram) 22,1 22,00 22,2 21,7 22,20 22,00 Daya Daya Serap Serap Air Rata-rata Air (%) (%) 0,45% 0,46% 0,45% 0,46% 0,91% 0,46% 0,45% 0,61% 22,90 22,60 23,00 0,88% 0,44% 0,88% 0,73% 23,20 23,00 23,10 23,10 23,00 23,20 21,50 23,40 23,50 0,87% 0,88% 0,87% 0,87% 0,88% 0,87% 2,38% 2,63% 2,17% 0,87% 0,87% 2,40% Universitas Sumatera Utara Tabel L.4 Data Hasil Pengujian dan Perhitungan Kuat Tarik Genteng Komposit Polimer Nomor Komposisi Sampel (pasir:ijuk) uji ke 1 (65% : 0%) 2 (64% : 1%) 3 (63% : 2%) 4 (62% : 3%) 5 (61% : 4%) 6 (60% :5%) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Tebal (cm) 0,49 0,50 0,50 0,51 0,50 0,50 0,50 0,51 0,51 0,52 0,52 0,51 0,52 0,52 0,51 0,55 0,57 0,6 Lebar (cm) 1,30 1,07 1,01 0,92 1,00 0,99 0,89 1,00 1,00 0,82 0,97 1,00 0,81 0,99 0,98 0,79 1,00 0,98 Luas, A (cm2) 0,64 0,54 0,51 0,47 0,50 0,50 0,45 0,51 0,51 0,43 0,50 0,51 0,42 0,51 0,50 0,43 0,57 0,59 Load, F (kgf) 12,1 9,9 9,5 28,7 29,0 29,9 32,1 36,8 36,3 34,1 37,7 38,6 33,9 40,0 39,9 25,8 28,6 29,9 Kuat Tarik (kgf/cm2) 19,00 18,50 19,01 61,17 58,00 60,40 72,13 72,16 71,18 79,97 74,74 75,69 80,84 77,70 79,83 59,38 50,18 50,85 Kuat Tarik Rata-rata (kgf/cm2) 18,84 59,86 71,82 76,80 79,34 53,47 Universitas Sumatera Utara Tabel L.5 Data Hasil Pengujian dan Perhitungan Kuat Lentur Genteng Komposit Polimer Nomor Komposisi Sampel (pasir:ijuk) 1 (65% : 0%) uji ke 1 2 3 Jarak Sangga, L (cm) 10,00 10,00 10,00 Lebar Sampel,b (cm) 1,63 1,50 1,51 Tebal Sampel, d (cm) 0,49 0,50 0,50 2 (64% : 1%) 3 (63% : 2%) 4 (62% : 3%) 5 (61% : 4%) 6 (60% :5%) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 1,45 1,50 1,51 1,54 1,50 1,49 1,45 1,50 1,52 1,50 1,51 1,50 1,59 1,51 1,48 0,51 0,50 0,50 0,50 0,51 0,51 0,52 0,52 0,51 0,51 0,52 0,51 0,55 0,57 0,6 Load, P (kfg) 1,98 1,90 1,91 2,88 2,90 2,88 3,99 3,92 3,99 5,34 5,59 5,42 6,03 6,23 6,00 1,11 1,10 1,12 Kuat Lentur Kuat Lentur Rata-rata (kgf/cm2) (kgf/cm2) (MPa) 75,89 76,00 75,89 75,93 7,45 114,54 116,00 114,44 155,45 150,71 154,43 204,30 206,73 205,64 232,88 228,87 230,68 34,62 33,63 31,53 114,99 153,53 205,56 230,46 33,26 11,28 14,87 20,16 22,60 3,26 Universitas Sumatera Utara Tabel L.6 Data Hasil Pengujian dan Perhitungan Kuat Impak Genteng Komposit Polimer Nomor Komposisi Uji Sampel (pasir : ijuk) ke 1 (65% : 0%) 2 (64% : 1%) 3 (63% : 2%) 4 (62% : 3%) 5 (61% : 4%) 6 (60% :5%) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Lebar Sampel,b (cm) 0,95 1,00 1,02 1,04 1,00 0,89 1,02 1,01 0,98 1,20 1,00 1,11 1,10 1,01 1,02 1,00 1,00 0,95 Tebal Sampel, d (cm) 0,49 0,50 0,50 0,51 0,50 0,50 0,50 0,51 0,51 0,52 0,52 0,51 0,52 0,52 0,51 0,55 0,57 0,60 Luas, A (cm2) 0,47 0,50 0,51 0,53 0,50 0,45 0,51 0,52 0,50 0,62 0,52 0,57 0,57 0,53 0,52 0,55 0,57 0,57 Enrgi Serap, IS (J) 0,10 0,11 0,11 0,34 0,32 0,28 0,72 0,70 0,72 1,10 0,98 0,99 1,00 0,98 0,93 0,50 0,55 0,56 Kuat Impak (J/cm2) 0,21 0,22 0,22 0,64 0,64 0,63 1,41 1,36 1,44 1,76 1,88 1,75 1,75 1,87 1,79 0,91 0,96 0,98 Kuat Impak Rata-rata (J/cm2) (kJ/m2) 0,22 2,2 0,64 6,4 1,40 14,04 1,80 18,0 1,80 18,0 0,95 9,5 Universitas Sumatera Utara Nomor Sapel Komposisi (pasir : ijuk) Uji ke 1 (65% : 0%) 2 (64% : 1%) 3 (63% : 2%) 4 (62% : 3%) 5 (61% : 4%) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 6 (60% :5%) 1 2 3 Tabel 7. Data uji bakar dan uji nyala waktu penyalaan (detik) 17,00 20,00 20,00 waktu penyalaan rata-rata (detik) 19,00 Jarak Bakar (mm) 18,00 15,00 15,00 17,00 20,00 21,00 16,00 22,00 21,00 19,00 18,00 22,00 16,00 22,00 21,00 19,33 19,67 19,67 19,67 15,00 22,00 17,00 17,00 24,00 15,00 17,00 20,00 18,00 17,00 19,00 15,00 Jarak Bakar rata-rata (mm) 16,00 12,33 13,67 12,33 12,00 17 21,00 14,00 19 19,33 21,00 22 17,00 Universitas Sumatera Utara Tabel L. 8 Efek orientasi serat terhadap kerapatan genteng komposit polimer Nomor Komposisi Sampel (pasir:ijuk) 0O (61% : 4%) 45O (61% : 4%) 90O (61% : 4%) Uji ke 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Massa Panjang Lebar Tebal sampel uji sampel uji sampel uji sampel uji Kerapatan (gram) (cm) (cm) (cm) 22,9 5,05 5,05 0,52 1,73 22,8 4,96 5,00 0,52 1,77 23,0 5,05 4,99 0,51 1,79 23,00 5,06 5,07 0,52 1,72 22,80 5,12 5,05 0,51 1,73 23,00 4,97 5,00 0,51 1,81 23,30 5,05 5,01 0,54 1,71 22,80 5,02 5,00 0,52 1,75 22,95 5,00 5,11 0,51 1,76 Kerapatan rata-rata gr/cm3 Kg/m3 1,76 1761,49 1,76 1755,99 1,74 1737,85 Universitas Sumatera Utara Tabel L.9 Data Hasil Pengujian dan Perhitungan Daya Serap Air Genteng Komposit Polimer akibat pngaruh orintasi sudut serat Nomor Sampel Komposisi (pasir : ijuk) 0o (61% : 4%) 45o (61% : 4%) Uji ke 1 2 3 1 2 3 Panjang Sampel Uji (cm) 5,05 4,96 5,05 5,06 5,12 4,97 90o (61% : 4%) 1 2 3 5,05 5,02 5,00 Lebar Sampel Uji (cm) 5,05 5,00 4,99 5,07 5,05 5,00 Tebal Sampel Uji (cm) 0,52 0,52 0,51 0,52 0,51 0,51 Massa Kering (gram) 22,9 22,8 23,0 23,00 22,80 23,00 5,01 0,54 22,80 5,00 0,52 22,30 5,11 0,51 22,50 Massa Basah (gram) Daya Daya Serap Serap Air Rata-rata Air (%) (%) 23,10 23,00 23,20 23,20 0,87% 0,88% 0,87% 0,87% 0,87% 23,00 0,88% 0,87% 23,20 0,87% 23 0,88% 22,5 0,90% 22,7 0,89% 0,89% Universitas Sumatera Utara Tabel L. 10 Data kekuatan tarik akibat orintasi sudut serat Nomor Komposisi Sapel (pasir : ijuk) 1 (61% : 4%) Ѳ = 0⁰ uji ke panjang sampel uji (cm) lebar sampel uji (cm) tebal sampel uji (cm) Load, P (kfg) 1 6,00 2 6,00 3 6,00 0,81 0,99 0,98 0,52 33,9 0,52 40,0 0,51 39,9 Kuat Tarik (kgf/cm2) 80,84 77,70 79,83 Kuat Tarik Ratarata 79,34 1 2 (61% : 4%) 2 Ѳ = 45⁰ 3 1 3 (61% : 4%) 2 Ѳ = 90⁰ 3 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 1,02 1,00 1,10 1,05 1,02 1,00 0,52 27,4 51,70 0,50 26,0 52,00 0,50 28,4 51,64 0,54 23,9 42,08 0,50 22,2 43,53 0,50 21,5 43,00 51,78 42,87 Universitas Sumatera Utara Tabel L. 11 Data kekuatan lentur akibat orientasi sudut serat uji ke 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Komposisi (ijuk : pasir) Sudut serat (61% : 4%) Ѳ = 0⁰ (61% : 4%) Ѳ = 45⁰ (61% : 4%) Ѳ = 90⁰ (61% : 4%) Jarak Sangga, L (cm) 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 lebar sampel,b (cm) 1,50 1,51 1,50 1,59 1,50 1,51 1,58 1,50 1,51 tebal sampel, d (cm) 0,51 0,52 0,51 0,52 0,50 0,50 0,54 0,50 0,50 Load, P (kfg) 6,03 6,23 6,00 Kuat Lentur Kuat Lentur rata-rata Kuat Lentur (Mpa) 232,88 228,87 230,68 230,46 22,60 3,54 123,51 3,10 124,00 123,96 12,16 3,13 124,37 2,24 72,93 1,84 73,60 73,61 7,22 1,87 74,30 Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN 12 Nomor Sapel 1 Komposisi (pasir : ijuk) (61% : 4%) Ѳ = 0⁰ 2 (61% : 4%) Ѳ = 45⁰ 3 (61% : 4%) Ѳ = 90⁰ Uji ke 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Tabel L. 12 Data kekuatan impak akibat orintasi sudut serat lebar sampel,b (cm) 1,10 1,01 1,02 tebal sampel, d Enrgi Serap Kuat (cm) (J) Impak 0,52 1,00 1,75 0,52 0,98 1,87 0,51 0,93 1,79 Kuat Impak rata-rata 1,80 1,05 0,52 0,64 1,17 1,00 0,50 0,58 1,16 1,17 1,02 0,50 0,60 1,18 1,01 0,54 0,13 0,24 1,00 0,50 0,12 0,24 0,24 0,98 0,50 0,12 0,24 Kuat Impak (Kj/m 18,0 11,70 2,41 Universitas Sumatera Utara Tabel L.13 Data kemampuan nyala genteng komposit polimer akibat perubahan orientasi sudut serat Nomor Komposisi Sapel (pasir : ijuk) 0O (61% : 4%) Uji ke 1 2 3 waktu penyalaan (detik) 16,00 22,00 21,00 waktu penyalaan rata-rata (detik) 19,67 Jarak Bakar (mm) 12,00 11,00 13,00 Jarak Bakar rata-rata (mm) 12,00 45O (60% :5%) 1 2 3 16,00 22,00 21,00 19,67 12,00 12,00 12,00 12,00 90O (60% :5%) 1 2 3 18,20 19,50 21,00 19,57 12,00 12,00 13,00 12,00 Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN C SPESIFIKASI GENTENG POLIMER KOMERSIL Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN D DOKUMENTASI PENELITIAN Serat ijuk Styrofoam bekas Poliester Yaculac dan katalis MEXPO Pasir Aspal Campuran Poliester, PS dan katalis Universitas Sumatera Utara Spesimen uji lentur Alat uji lentur Spesimen uji impak Alat uji impak Spsimen uji nyala Universitas Sumatera Utara
Pembuatan Dan Karakterisasi Genteng Polimer Menggunakan Bahan Aspal Dengan Campuran Serbuk Ban Bekas Dan Polipropilen Bekas.
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

Pembuatan Dan Karakterisasi Genteng Polimer Menggunakan Bahan Aspal Dengan Campuran Serbuk Ban Bekas Dan Polipropilen Bekas.

Gratis