6
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Material Komposit
Material komposit adalah material yang terbuat dari dua bahan atau lebih yang tetap terpisah dan berbeda dalam level makroskopik selagi membentuk
komponen tunggal. Jadi secara sederhana bahan komposit berarti bahan gabungan
dari dua atau lebih bahan yang berlainan [5].
Komposit terdiri dari suatu bahan utama matrik - matrik dan suatu jenis penguatan
reinforcement
yang ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan dan kekakuan matrik. Penguatan ini biasanya dalam bentuk serat
fibre
. Material komposit terdiri dari lebih dari satu tipe material dan dirancang untuk
mendapatkan kombinasi karakteristik terbaik dari setiap komponen penyusun komposit tersebut [5].
Pada desain struktur dilakukan pemilihan matriks dan penguat, hal ini dilakukan untuk memastikan kemampuan material sesuai dengan produk yang
akan dihasilkan. Pada umumnya bentuk dasar suatu bahan komposit adalah tunggal dimana merupakan susunan dari paling tidak terdapat dua unsur yang
bekerja bersama untuk menghasilkan sifat-sifat bahan yang berbeda terhadap sifat-sifat unsur bahan penyusunnya.
Bahan komposit memiliki banyak keunggulan, diantaranya berat yang lebih ringan, kekuatan dan ketahanan yang lebih tinggi, tahan korosi dan
ketahanan aus. Material komposit terdiri dari dua bagian utama yaitu: Matriks, dan penguat
reinforcement
[8]. Hal ini dapat diilustrasikan pada Gambar 2.1.
Keterangan gambar: 1. Matriks berfungsi sebagai penyokong, pengikat fasa, penguat.
2. Penguatserat merupakan unsur penguat kepada matriks. 3. Komposit merupakan gabungan dua atau lebih bahan yang terpisah.
Gambar 2.1. Gabungan makroskopis fasa-fasa pembentuk komposit
Matriks Penguatserat
Komposit
+
7
Komposit dikenal sebagai bahan teknologi karena diperoleh dari hasil teknologi pemrosesan bahan. Kemajuan teknologi pemprosesan bahan dewasa ini
telah menghasilkan bahan teknik yang dikenal sebagai bahan komposit. Ada tiga faktor yang menentukan sifat-sifat dari material komposit, yaitu:
1. Material pembentuk. Sifat-sifat intrinsik material pembentuk
memegang peranan yang sangat penting terhadap pengaruh sifat kompositnya.
2. Susunan struktural komponen. Dimana bentuk serta orientasi dan
ukuran tiap-tiap komponen penyusun struktur dan distribusinya merupakan faktor penting yang memberi kontribusi dalam penampilan
komposit secara keseluruhan. 3.
Interaksi antar komponen. Karena komposit merupakan penggabungan beberapa komponen yang berbeda, baik dalam hal bahannya maupun
bentuknya, maka sifat kombinasi yang diperoleh pasti akan berbeda. Sifat bahan komposit sangat dipengaruhi oleh sifat dan distribusi unsur
penyusun, serta interaksi antara keduanya. Parameter penting lain yang mungkin mempengaruhi sifat bahan komposit adalah bentuk, ukuran, orientasi dan disribusi
dari penguat
filler
dan berbagai ciri-ciri dari matriks. Sifat mekanik merupakan salah satu sifat bahan komposit yang sangat penting untuk dipelajari. Untuk
aplikasi struktur, sifat mekanik ditentukan oleh pemilihan bahan. Sifat mekanik bahan komposit bergantung pada sifat bahan penyusunnya.
Peran utama dalam komposit berpenguat serat adalah untuk memindahkan tegangan
stress
antara serat, memberikan ketahanan terhadap lingkungan yang merugikan dan menjaga permukaan serat dari efek mekanik dan kimia. Sementara
kontribusi serat sebagian besar berpengaruh pada kekuatan tarik
tensile strength
bahan komposit [5]. Secara umum serat yang sering digunakan sebagai
filler
penguat adalah
serat buatan seperti serat gelas, karbon, dan grafit. Serat buatan ini memiliki keunggulan tetapi biayanya tinggi jika dibandingkan dengan serat dari alam.
Pemakaian serat alam yaitu serat tandan kosong kelapa sawit sebagai pengganti serat buatan akan menurunkan biaya produksi. Hal ini dapat dicapai karena
8
murahnya biaya yang diperlukan bagi pengolahan serat alam dibandingkan dengan serat buatan. Walaupun sifat-sifatnya kalah dari segi keunggulan dengan
serat buatan, tetapi harus diingat bahwa serat alam lebih murah dalam hal biaya produksi dan dapat terus diperbaharui [4].
2.1.1. Klasifikasi Material Komposit
Berdasarkan pada matrik penyusunnya komposit terdiri dari beberapa jenis material komposit, yaitu:
1.
Metal Matrix Composite
MMC Terdiri dari matrik logam seperti aluminium, timbal, tungsten,
molibdenum, magnesium, besi, kobalt, tembaga dan keramik tersebar. 2.
Ceramic Matrix Composite
CMC Terdiri dari matrik keramik dan serat dari bahan lainnya.
3.
Polymers Matrix Composite
Terdiri dari matrik termoset seperti polyester tidak jenuh dan epoxiy atau termoplastik seperti
Polycarbonate,
polivinilklorida,
nylon, polysterene
dan kaca, karbon, baja, serbuk kayu atau serat kevlar. 4.
Concrete Matrix Composite
CMC Terdiri dari matrik beton ditambah beberapa matrik material serbuk
filler, pozolanic, serbuk serat kayu, serat bambu, stereofoam, baja, sebuk kertas, dan batu apung.
2.1.2. Teknik Pembuatan Material Komposit
Pembuatan material komposit pada umumnya tidak melibatkan penggunaan suhu dan tekanan yang tinggi. Penggabungan material matriks dan
penguat dilakukan dengan proses pengadukan. Proses pengadukan ini dilakukan dengan selang waktu tertentu sebelum terjadi pengerasan material komposit.
Ada beberapa metode pembuatan material komposit diantaranya adalah: 1.
Metode penuangan secara langsung Pada metode penuangan secara langsung dilakukan dengan cara
melekatkan atau menyentuhkan material-material penyusun pada cetakan terbuka dan dengan perlahan-lahan diratakan dengan
9
menggunakan roda perata atau dengan pemberian tekanan dari luar. metode ini cocok untuk jenis serat kontinyu,
2. Metode pemampatan atau tekanan.
Pada metode pemampatan atau dengan menggunakan tekanan ini menggunakan prinsip ekstrusi dengan pemberian tekanan pada material
bakunya yang dialirkan kedalam cetakan tertutup. Metode ini umumnya berupa injeksi, mampatan atau semprotan. Material yang cocok untuk
jenis ini adalah penguat partikel. 3.
Metode pemberian tekanan dan panas. Metode selanjutnya adalah metode pemberian panas dan tekanan,
dimana metode ini menggunakan tekanan dengan pemberian panas awal yang bertujuan untuk memudahkan material komposit mengisi
pada bagian-bagian yang sulit terjangkau atau ukuran yang sangat kecil.
2.2. Beton
Kategori