21
batako, maka nilai f.a.s. pada pembuatan dibuat pada batas kondisi adukan lengas tanah, karena dalam kondisi ini adukan dapat dipadatkan secara optimal. Disini
tidak dipakai patokan angka sebab nilai f.a.s. sangat tergantung dengan campuran penyusunnya. Nilai f.a.s. Diasumsikan berkisar antara 0,3 sampai 0,6 atau
disesuaikan dengan kondisi adukan agar mudah dikerjakan Utomo, 2010
2.2.4 Serbuk Kaca
Menurut Adams dan Williamson, kaca adalah material amorf yang pada suhu biasa mempunyai bentuk yang keras, tetapi apabila dipanaskan, lama
kelamaan akan menjadi lunak, sesuai dengan suhu yang meningkat dan akhirnya menjadi kental hingga mencapai keadaan cair. Selama proses pendinginan terjadi
proses yang berkebalikan dengan proses peleburan kaca. Kaca memiliki sifat yaitu tahan terhadap bahan kimia, efektif sebagai isolator listrik, dapat menahan vakum.
Selain memiliki sifat-sifat tersebut, kaca merupakan bahan yang rapuh dan tidak tahan terhadap benturan.
Kaca merupakan materi bening dan transparan tembus pandang yang biasanya di hasilkan dari campuran silikon atau bahan silikon dioksidaSiO
2
, yang secara kimia sama dengan kuarsa bahasa Inggris: kwarts. Biasanya dibuat
dari pasir. Suhu lelehnya adalah 2000 Derajat Celcius.Jenis kaca yang paling umum di kenal dan yang telah digunakan sejak berabad-abad silam sebagai
jendela dan gelas minum adalah kaca soda kapur, yang terbuat dari 75 silica SiO2 ditambah Na2O, CaO, dan sedikit aditif lain.
Di dalam ilmu pengetahuan, istilah kaca didefinisikan dalam arti yang luas, kaca dapat dibuat dari paduan bahan yang berbeda: paduan logam, ion-ion
Universitas Sumatera Utara
22
yang di cairkan, molekul cair, dan polimer. Untuk banyak aplikasi seperti; botol, kaca mata, gelas dll.Kaca memainkan peran penting dalam ilmu pengetahuan dan
industri. Karena struktur kimianya, fisik, dan khususnya sifat optik kaca cocok untuk aplikasi optik dan bahan Optoelektronik, peralatan laboratorium, isolator
termal, bahan penguat, dan seni kaca seni, kaca studio. Kaca adalah salah satu produk industri kimia yang merupakan gabungan
dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah menguap, yang dihasilkan dari dekomposisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali tanah, pasir serta berbagai
penyusun lainnya Dian, 2011 dalam Wibowo, 2013.
a.
Penggunaan Kaca dalam
Bidang Konstruksi Kaca adalah salah satu produk industri kimia yang paling akrab dengan
kehidupan kita sehari-hari. Dipandang dari segi fisika, kaca merupakan zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian karena struktur partikel-partikel
penyusunnya yang saling berjauhan seperti dalam zat cair, namun kaca sendiri berwujud padat. Ini terjadi akibat proses pendinginan cooling yang sangat cepat,
sehingga partikel-partikel silika tidak sempat menyusun diri secara teratur. Kaca merupakan hasil penguraian senyawa-senyawa organik yang mana telah
mengalami pendinginan tanpa kristalisasi. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas dibanding dengan golongan keramik lainnya. Sifat sifat kaca ini terutama
dipengaruhi oleh keunikan silica SiO
2
dan proses pembentukannya.
Universitas Sumatera Utara
23
Beberapa sifat-sifat kaca secara umum adalah: 1
Padatan amorf short range order; 2
Berwujud padat tapi susunan atom-atomnya seperti pada zat cair; 3
Tidak memiliki titik lebur yang pasti ada range tertentu; 4
Transparan, tahan terhadap serangan kimia, kecuali hidrogen fluorida. Karena itulah kaca banyak dipakai untuk peralatan laboratorium;
5 Efektif sebagai isolator;
6 Mampu menahan vakum tetapi rapuh terhadap benturan.
Secara umum, kaca komersial dapat dikelompokkan menjadi beberapa golongan:
1 Silika lebur. Silika lebur atau silika vitreo dibuat melalui pirolisis silikon
tetraklorida pada suhu tinggi, atau dari peleburan kuarsa atau pasir murni. Secara salah kaprah, kaca ini sering disebut kaca kuarsa quartz glass.
Kaca ini mempunyai ciri-ciri nilai ekspansi rendah dan titik pelunakan tinggi. Karena itu, kaca ini mempunyai ketahanan termal lebih tinggi
daripada kaca lain. Kaca ini juga sangat transparan terhadap radiasi ultraviolet. Kaca jenis inilah yang sering digunakan sebagai kuvet untuk
spektrometer UV-Visible yang harganya sekitar dua jutaan per kuvet. 2
Alkali silikat. Alkali silikat adalah satu-satunya kaca dua komponen yang secara komersial, penting. Untuk membuatnya, pasir dan soda dilebur
bersama-sama, dan hasilnya disebut Natrium silikat. Larutan silikat soda juga dikenal sebagai kaca larut air water soluble glass banyak dipakai
sebagai adhesif dalam pembuatan kotak-kotak karton gelombang serta memberi sifat tahan api.
Universitas Sumatera Utara
24
3 Kaca soda gamping. Kaca soda gamping sodalime glass merupakan 95
persen dari semua kaca yang dihasilkan. Kaca ini digunakan untuk membuat segala macam bejana, kaca lembaran, jendela mobil dan barang
pecah belah. 4
Kaca timbal. Dengan menggunakan oksida timbale sebagai pengganti kalsium dalam campuran kaca cair, didapatlah kaca timbal lead glass.
Kaca ini sangat penting dalam bidang optik, karena mempunyai indeks refraksi dan dispersi yang tinggi. Kandungan timbalnya bisa mencapai
82 densitas 8,0, indeks bias 2,2. Kandungan timbale inilah yang memberikan k
ecemerlangan pada “kaca potong” cut glass. Kaca ini juga digunakan dalam jumlah besar untuk membuat bola lampu, lampu
reklame neon, radiotron, terutama karena kaca ini mempunyai tahanan resistance listrik tinggi. Kaca ini juga cocok dipakai sebagai perisai
radiasi nuklir. 5
Kaca borosilikat. Kaca borosilikat biasanya mengandung 10 sampai 20 B2O3, 80 sampai 87 silika, dan kurang dari 10 Na2O. Kaca jenis
ini mempunyai koefisien ekspansi termal rendah, lebih tahan terhadap kejutan dan mempunyai stabilitas kimia tinggi, serta tahanan listrik
tinggi. Perabot laboratorium yang dibuat dari kaca ini dikenal dengan nama dagang Pyrex. Kaca borosilikat juga digunakan sebagai isolator
tegangan tinggi, pipa lensa teleskop seperti misalnya lensa 500 cm di Mt. Palomer AS.
6 Kaca khusus. Kaca berwarna, bersalut, opal, translusen, kaca
keselamatan, fitokrom, kaca optic dan kaca keramik semuanya termasuk
Universitas Sumatera Utara
25
kaca khusus. Komposisinya berbeda-beda tergantung pada produk akhir yang diinginkan.
7 Serat kaca fiber glass. Serat kaca dibuat dari komposisi kaca khusus,
yang tahan terhadap kondisi cuaca. Kaca ini biasanya mempunyai kandungan silika sekitar 55, dan alkali lebih rendah Kasiati, 2011
Kaca memiliki sifat-sifat yang khas dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat kaca ini terutama dipengaruhi oleh keunikan silika
SiO
2
dan proses pembentukannya. Reaksi yang terjadi dalam pembuatan kaca secara ringkas pada persamaan 2.1 Dian, 2011 dalam Wibowo, 2013:
Na
2
CO
3
+ a.SiO
2
Na
2
O.aSiO
2
+ CO
2
CaCO
3
+ b.SiO
2
CaO.bSiO
2
+ CO
2
Na
2
SO
4
+ c.SiO
2
+ C Na
2
O.cSiO
2
+ SO
2
+ SO
2
+ CO 2.1
Bubuk kaca mempunyai kelebihan dibandingkan dengan bahan pengisi pori yang lainnya Dian, 2011 dalam Wibowo, 2013, yaitu:
1 Mempunyai sifat tidak menyerap air zero water absorption,
2 Kekerasan dari gelas menjadikan beton tahan terhadap abrasi yang hanya
dapat dicapai oleh sedikit agregat alami, 3
Bubuk kacaserbuk kaca memperbaiki kandungan dari beton segar sehingga kekuatan yang tinggi dapat dicapai tanpa penggunaan
superplasticizer ,
4 Bubuk kacaserbuk kaca yang baik mempunyai sifat pozzoland sehingga
dapat berfungsi sebagai pengganti semen dan filler.
Universitas Sumatera Utara
26
b. Kandungan dalam Kaca
Ada beberapa kandungan kaca berdasarkan jenis-jenis kaca, yaitu: clear glass, amber glass, green glass, pyrex glass,
dan fused silica Setiawan, 2006. Kandungan di dalam jenis-jenis kaca tersebut akan dijelaskan pada Tabel 2.2
seperti berikut ini.
Tabel 2.2. Kandungan Kaca dalam Persen
Jenis Kaca Clear Glass
Amber Glass
Green Glass
Pyrex Glass Fused Silica
SiO
2
73,2 – 73,5 71,0 – 72,4 71,27
81 99,87
Al
2
O
3
1,7 – 1,9
1,7 – 1,8
2,22 2
- Na
2
O+K
2
O 13,6
– 14,1 13,8 – 14,4 13,06 4
- CaO+MgO
10,7 – 10,8
11,6 12,17
- -
SO
3
0,2 – 0,24
0,12 – 0,14 0,052
- -
Fe
2
O
3
0,04 – 0,05
0,3 0,599
3,72 -
Cr
2
O
3
- 0,01
0,43 12,0
– 13,0 -
Sumber : Setiawan, 2006
Kandungan kimia di dalam bubuk kaca didapat dari pengujian di Laboratorium FMIPA Kimia Universitas Sumatera Utara dengan hasil seperti
terdapat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Kandungan Serbuk Kaca
Unsur Serbuk Kaca
SiO2 91,0080
Al2O3 0,1273
Fe2O3 0,0026
CaO 0,1084
c. Pengaruh Sifat Reaktif Silika pada Kaca
Penggunaan agregat halus kaca yang dibuat dari jenis kaca leburan soda lime
, mulai dikembangkan untuk membuat beton kinerja tinggi. Agregat halus kaca ini dibuat dalam bentuk bubuk dengan ukuran dan distribusi yang serupa
Universitas Sumatera Utara
27
agregat haluspasir alam. Penggunaannya diharapkan dapat memanfaatkan limbah dari hasil samping industri untuk komponen industri konstruksi dan untuk
mengatasi kekurangan pasir alam yang tersedia. Berdasarkan ASTM C289-87 dilakukan tes kimia dan tes kereaktifan agregat didapat bahwa bubuk kaca masih
layak digunakan sebagai agregat walaupun memiliki sifat merugikan karena mengandung silika reaktif yang dapat bereaksi dengan alkali semen, sehingga
mengakibatkan terjadinya ekspansi beton Noor, 1995 dalam Wibowo, 2013. Pada penelitian ini, bahan kaca yang dipakai untuk batako adalah serbuk
kaca dari berbagai jenis botol minuman bekas yang termasuk pada golongan kaca soda gamping.
2.3 Pengujian Batako
