Pembuatan Genteng Polimer Berbahan Baku Pasir dan Limbah Padat Pulp Dregs dengan Perekat Resin Poliester
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, 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 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, Deli, 2007)
Universitas Sumatera Utara
2.1.1. Jenis - Jenis Genteng
Setiap jenis penutup atap rumah punya kelebihan dan kekurangannya masingmasing. Kita dapat memilihnya dengan mempertimbangkan penampilan,
kepraktisan, bentuk dan umur rencananya masing-masing. Berikut akan dibahas
beberapa jenis genteng yang popular saat ini :
a. Genteng Kayu (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.
b. 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.
c. 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 20 – 50 tahun dapat ditanyakan ke distributor.
d. Genteng Beton
Bentuk dan ukurannya hampir sama dengan genteng tanah tradisional, hanya
bahan dasarnya adalah campuran semen 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.
e. 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
Universitas Sumatera Utara
yang lebih besar. Ukuran yang tersedia bervariasi, 60-120 cm (lebar), dengan
ketebalan 0,3 mm dan panjang antara 1,2-12 m.
f. Genteng 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.
g. Genteng Aspal
Genteng dari aspal ini tentu tak sepenuhnya dari material aspal. Genteng
merupakan perpaduan antara bubuk kertas, serat organik, resin, serta aspal. Material
ini diolah sehingga menghasilkan sebuah genteng yang ringan, lentur dan tahan air.
Aspal dalam hal ini berfungsi sebagai anti tahan air sehingga atap menjadi tahan
terhadap kebocoran. Selain anti bocor, genteng aspal juga lebih ringan
dibandingkan genteng tanah liat, beton atau keramik. Dengan bobot yang ringan
konstruksi atap pun bisa diminimalkan.(Sigit, 2013)
2.2. Polimer
Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit-unit berulang
sederhana. Bahan-bahan seperti plastik, serat, film dan sebagainya yang biasanya
dipergunakan dalam kehidupan sehari-hari mempunyai berat molekul. Bahan
dengan berat molekul yang besar itu disebut polimer, mempunyai struktur dan sifat
yang rumit disebabkan oleh jumlah atom pembentuk yang lebih besar dibandingkan
senyawa yang berat atomnya rendah. Umumnya polimer dibangun oleh satuan
struktur tersusun secara berulang diikat oleh gaya tarik-menarik yang disebut ikatan
kovalen, dimana ikatan setiap atom dari pasangan menyumbangkan satu elektron
untuk membentuk sepasang electron. (Surdia,1999).
Molekul polimer disusun dalam satu struktur rantai seperti polietilen dan
polipropilen, dalam struktur tiga dimensi dengan ikatan kovalen seperti phenol dan
resin epoksi, dalam struktur hubungan silang seperti karet dimana sebagian molekul
rantai terikat satu sama lain. Sifat-sifat termik dan mekanik dari polimer sangat
berbeda tergantung pada keadaan.
Universitas Sumatera Utara
Sebagai contoh, kebanyakan molekul rantai memberikan sifat termoplastik
dengan menaikkan temperatur, dapat mencair dan mengalir. Bahan tersebut
dinamakan polimer termoplastik. Dilain pihak polimer yang struktur tiga
dimensinya terkeraskan karena pemanasan, tidak bersifat dapat mengalir lagi
karena pemanasan. Bahan tersebut dinamakan resin termoset. Polimer yang
dihubung-silangkan secara tepat seperti halnya karet menunjukkan sifat elastomer,
dapat berdeformasi karena direnggangkan dan kembali ke asal apabila dilepas.
Beberapa diantaranya polimer rantai seperti polietilen, nylon dan sebagainya
mempunyai molekul-molekul yang tersusun secara teratur membentuk kristal.
Sifat-sifat khas bahan polimer pada umumnya adalah sebagai berikut :
a. Kemampuan cetaknya baik.
Pada temperature rendah bahan dapat dicetak dengan penyuntikan, penekanan,
ekstruksi dan seterusnya.
b. Produk ringan dan kuat.
Berat jenis polimer rendah dibandingkan dengan logam dan keramik, yaitu n =
1,2 – 1,7 yang memungkinkan membuat barang kuat dan ringan.
c. Banyak diantara polimer bersifat isolasi listrik yang baik. Polimer mungkin juga
dibuat konduktor dengan jalan mencampurnya dengan serbuk logam butiran
karbon dan sebagainya.
d. Baik sekali ketahanannya terhadap air dan zat kimia.
e. Produk-produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat dibuat tergantung pada
cara pembuatannya.
f. Umumnya bahan polimer lebih murah harganya.
g. Kurang tahan terhadap panas sehingga perlu cukup diperhatikan pada
penggunaanya.
h. Kekerasan permukaan yang sangat kurang
i. Kurang tahan terhadap pelarut.
j. Mudah termuati listrik secara elektrostatis.
k. Beberapa bahan tahan abrasi atau mempunyai koefisien gesek yang kecil
(Surdia, 1999)
Universitas Sumatera Utara
2.3. 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 komposit 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. Mutu genteng komposit polimer yan dihasilkan bergantung
pada bahan matriks, pengisi dan perbandingan antara matrik dan pengisi. Terhadap
komposit yang diperoleh dilakukan uji fisik, mekanik, dan termal. Komposit
polimer yang memberikan sifat yang diinginkan lalu dicetak dengan bentuk genteng
sehingga diperoleh genteng komposit polimer. Secara keseluruhan genteng
komposit polimer mempunyai beberapa keunggulan seperti ringan, kuat, ekonomis
dan elastis serta menggunakan bahan alam yang berlimpah sebagai bahan pengisi.
(Fitri, 2014)
Secara keseluruhan genteng komposit polimer mempunyai beberapa
keunggulan seperti ringan, kuat, ekonomis dan estetis serta menggunakan bahan
alam yang berlimpah sebagai bahan pengisi. Keuntungan dari genteng polimer ini
yaitu : ramah lingkungan, tahan lama, pemeliharaannya mudah, dan 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 (Latif, 2009).
2.4. Bahan Baku Genteng Polimer
2.4.1 Pasir
Pasir adalah contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya berukuran
antara 0,0625 sampai 2 milimeter. Materi pembentuk pasir adalah silikon dioksida,
di beberapa pantai tropis dan subtropis umumnya dibentuk dari batu kapur. Batu
pasir (standstone) adalah endapan yang terdiri dari mineral berukuran pasir atau
butiran batuan. Sebagian besar batu pasir terbentuk oleh kuarsa atau feldfar karena
mineral-mineral tersebut paling banyak terdapat di kulit bumi. (Ferawaty, 2011)
Universitas Sumatera Utara
Menurut asalnya pasir alam digolongkan menjadi 3 macam yaitu:
1. Pasir galian yaitu pasir yang diperoleh langsung dari permukaan tanah atau
dengan menggali terlebih dahulu. Pasir ini biasanya berbutir tajam, bersudut,
berpori dan bebas kandungan garam.
2. Pasir sungai yaitu pasir yang diperoleh langsung dari dasar sungai yang pada
umumnya berbutir halus, bulat-bulat akibat proses gesekan. Bila digunakan
sebagai bahan susun beton daya lekat antar butirannya agak kurang, tetapi
karena butirannya yang bulat maka cukup baik untuk memplester tembok.
3. Pasir laut yaitu pasir yang diambil dari pantai, butirannya halus dan bulat
karena gesekan. Pasir ini merupakan jenis pasir yang paling jelek dibandingkan
pasir galian dan pasir sungai. Apabila dibuat beton maka harus dicuci terlebih
dahulu dengan air tawar karena pasir ini akan menyerap banyak kandungan air
di udara dan pasir ini selalu agak basah, juga menyebabkan pengembangan
volume pasir bila sudah menjadi bangunan. (Astuti, 2014)
Agregat yang digunakan pembuatan genteng adalah pasir. Adapun kegunaan
pasir ini adalah untuk mencegah keretakan pada genteng apabila sudah mengering.
Karena dengan adanya pasir akan mengurangi penyusutan yang terjadi mulai dari
pracetakan hingga pengeringan.
Pasir ini sangat penting dalam pembuatan genteng, tetapi apabila kadarnya
terlalu besar akan mengakibatkan kerapuhan jika sudah mengering. Ini disebabkan
daya rekat antara partikel-partikel berkurang dengan adanya pasir dalam jumlah
yang besar, sebab pasir tersebut tidak bersifat merekat akan tetapi hanya sebagai
pengisi (filler). (Sari, Mega, 2013)
2.4.2 Limbah Padat Pulp Dregs
Pulp (bubur kertas) merupakan susunan yang terdiri dari komponen-komponen
senyawa organik, antara lain : selulosa, hemiselulosa, zat ekstraktif dan lignin
dalam jumlah kecil. Selulosa diperoleh dari biomassa seperti kayu, jerami, batang
tebu, bambu dan lain-lain.
Proses pembuatan pulp (bubur) bertujuan untuk memisahkan serat-serat
selulosa dari komponen lain yang tidak diinginkan yang terdapat dalam bahan
beserat selulosa menjadi individu-individu serat. Sumber utama serat selulosa
Universitas Sumatera Utara
terdapat dalam tumbuh-tumbuhan, serat selulosa sebagai bahan baku pembuat pulp
(bubur kertas) dapat diperoleh dari bahan baku kayu dan non kayu. Secara ilmiah
kandungan tiap-tiap zat berbeda. Unsur-unsur kimia yang terdapat di dalamnya
terdiri dari karbon, oksigen, hidrogen dan sejumlah kecil nitrogen.
Limbah padat pulp adalah limbah yang diperoleh dari sisa-sisa pengelolahan
industri pulp. Limbah ini berupa grits, dregs, dan bio sludge. Grits berasal dari
proses recousstisizing yang tidak bereaksi antara green liquor dan kapur tohor,
berwarna coklat muda, kandungan utamanya pasir yang mengandung hidroksida.
Grits mempunyai berat jenis 1,88 g/cm .
Dregs adalah material padat yang berwarna abu-abu kecoklatan yang
merupakan bahan endapan dari green liquor yaitu smelt yang dilarutkan dengan
weak wuash dari lime mud washer. Kandungan silica dan karbon residu organik
yang tidak sempat terbakar dalam boller, bahan ini kaya akan karbon karena tidak
bereaksi. Dregs mempunyai berat jenis 1,92 g/cm . Bio sludge merupakan limbah
dari proses pembuatan pulp dan industri kertas yang berupa campuran dari endapan
limbah cair, berwarna coklat kehitaman, kandungan utamanya adalah selulosa dan
bakteri yang mati. Bio sludge mempunyai berat jenis 1,65 g/cm . (Harefa, Fani,
2009)
Dregs berasal dari produk samping sisa proses pencampuran pada bagian
pembuatan atau pengolahan yang menghasilkan produk (recautizing) industri
pabrik pulp. Dreg merupakan bahan endapan green liquoer yaitu smelt yang
dilarutkan dengan weak wash dari lime mud washer. Kandungan silika dan karbon
residu organik yang tidak sempat terbakar dalam boiler.
Tabel 2.1. Komposisi Kimia Limbah Padat Pulp
No
Parameter
Komposisi %
1.
CaO
31,1
2.
Al2O3
12,3
3.
SiO2
10,6
4.
Fe2O3
1,68
5.
MgO
1,04
6.
K2O
0,62
7.
Na2O
0,04
Universitas Sumatera Utara
2.4.3 Resin Poliester
Resin Poliester adalah resin thermoset yang berbentuk seperti cairan dengan
memiliki viskositas yang relatif rendah, dengan penambahan katalis, poliester
mengeras pada suhu kamar. Resin poliester banyak mengandung monomer stiren
sehingga suhu deformasi termal lebih rendah dari pada resin thermoset lainnya dan
ketahanan panas jangka panjang adalah kira-kira 110 – 140oC. Ketahanan dingin
resin ini relatif baik. (Suryati, 2012)
Resin poliester mempunyai kekuatan yang tinggi dan E-modulus serta
penyerapan air yang rendah dan pengerutan yang minimal bila dibandingkan
dengan serat industri yang lain. Kain poliester tertenun digunakan dalam pakaian
konsumen dan perlengkapan rumah seperti seprei ranjang, penutup tempat tidur,
tirai dan korden. Poliester industri digunakan dalam pengutan ban, tali, kain buat
sabuk mesin pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis dan penguatan
plastik dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi. Fiber fill dari poliester
digunakan pula untuk mengisi bantal dan selimut penghangat. (Rambe, Muhammad
Saleh, 2011)
2.4.4 Thinner
Thinner adalah zat cair yang biasanya berfungsi untuk mengencerkan bahan
polimer serta bahan-bahan lainnya. Bahan-bahan finishing biasanya merupakan
bahan padat yang sifatnya kental sehingga sulit untuk diaduk dan diratakan tanpa
diencerkan terlebih dahulu.
Thinner bergunakan untuk menurunkan viskositas (kekentalan) dari bahanbahan yang diaplikasikan dengan menggunakan alat penyemprot maupun kuas.
Selain berguna untuk menurunkan viskositas, thinner juga beguna untuk mengatur
sifat-sifat dari bahan finishing sehingga bahan tersebut bisa diaplikasikan sesuai
dengan kebutuhan. Dengan menggunakan thinner suatu bahan finishing bisa diatur
kecepatan waktu pengeringannya serta ketebalan lapisan finishing bisa ditentukan
dengan
ukuran
tertentu
sesuai
dengan
kebutuhan.(http://www.sarana-
bangunan.com/2012/06/macam-macam-thinner.html)
Fungsi Thinner pada pembuatan genteng agar terjadi reaksi kimiawi dengan
resin, untuk membasahi agregat dan untuk melumasi campuran agar mudah
Universitas Sumatera Utara
pengerjaannya. Pada umumnya thinner dapat dipakai untuk campuran genteng.
,Bila dipakai untuk campuran genteng akan dapat mengubah sifat-sifat resin dan
menurunkan kekuatannya. Selain itu, thinner juga dapat mengurangi gaya tarikmenarik kemampuan senyawa antara agregat dengan resin dan mempengaruhi
kemudahan pengerjaan.
Thinner berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung thinner setelah
proses hidrasi selesai, sedangkan thinner yang terlalu sedikit dapat menyebabkan
proses hidrasi tidak sempurna. Sebagai akibatnya genteng yang dihasilkan memiliki
kekuatan yang kecil. (Limbong, 2014)
2.4.5 Katalis
Katalis adalah zat yang dapat meningkatkan laju reaksi tanpa terpakai pada reaksi
kimia itu sendiri. Katalis bekerja dengan cara menurunkan energi aktivasi antara
reaktan dan produk. Dengan, katalis reaksi terjadi lebih cepat dan membutuhkan
lebih sedikit energi aktivasi. Karena katalis tidak dikonsumsi dalam reaksi, katalis
dapat terus mengkatalisis reaksi lebih laju. Umumnya katalis digunakan dalam
jumlah sedikit.
Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat
reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya
tahap-tahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada
suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat. Reaksi yang berlangsung
lambat dapat dipercepat dengan menambahkan katalis yang sesuai dengan reaksi
tersebut. Katalis akan mempercepat reaksi karena katalis akan mencari jalan dengan
energi aktivasi yang lebih rendah sehingga reaksinya akan berlangsung lebih cepat.
Satu yang harus diketahui tentang prinsip kerja katalis adalah bahwa katalis tersebut
tetap ikut dalam jalannya reaksi, tetapi pada kondisi akhir, katalis akan keluar lagi
dalam bentuk yang sama. Sifat-sifat kimia katalis akan sama sebelum dan sesudah
mengkatalis suatu reaksi (kimia.upi, 2009)
Universitas Sumatera Utara
2.5 Pengujian Sampel
Pengujian sampel dilakukan untuk mengetahui sifat fisis dan mekanik dari keadaan
genteng yang telah diteliti. Sampel yang diuji akan diketahui kelebihan dan
kekurangan dan untuk mengetahui kualitasnya.
2.5.1 Pengujian Fisis
Pengujian sifat fisis meliputi pengujian densitas, daya serap air dan porositas yang
telah dilakukan terhadap sampel genteng polimer untuk mengetahui kualitasnya.
2.5.1.1 Pengujian Densitas
Massa jenis adalah perbandingan antara massa suatu zat dengan volumenya. Massa
jenis merupakan ciri khas setiap zat. Oleh karena itu zat yang berbeda jenisnya pasti
memiliki massa jenis yang berbeda pula. Massa jenis zat dapat diukur. Secara
matematis, massa jenis zat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
�
�=
dengan :
.
ρ = Massa jenis zat (kg/m3 atau g/cm3)
m = Massa benda (kg atau g)
V = Volume benda (m3 atau cm3)
(Wawan, 2010)
2.5.1.2 Pengujian Daya Serap Air
Besar kecilnya penyerapan air pada sampel sangat dipengaruhi oleh pori yang
terdapat pada sampel. Semakin banyak pori-pori yang terkandung dalam sampel
maka akan semakin besar pula penyerapan sehingga ketahanannya akan berkurang.
Rongga (pori) yang terdapat pada sampel terjadi karena kurang tepatnya kualitas
dan komposisi material dan penyusunannya. Pada saat terbentuk sampel
kemungkinan ada terjadinya udara yang terjebak dalam lapisan agregat atau terjadi
karena dekomposisi mineral yang terbentuk akibat perubahan cuaca, maka
terbentuklah lubang atau rongga kecil di dalam butiran agregat (pori). Pori dalam
sampel bervariasi dan menyebar di seluruh butiran.
Pori-pori yang terjadi pada sampel dapat menjadi reservoir air bebas didalam
agregat. Presentase berat air yang mampu diserap agregat dan serat didalam air
Universitas Sumatera Utara
disebut daya serapan air, sedangkan banyaknya air yang terkandung dalam agregat
dan serat disebut kadar air. (Hidayah, 2012). Pengujian daya serap air (Water
absorbtion) pada masing – masing sampel dapat dilakukan dengan cara menimbang
massa kering sampel dan massa basah. Massa kering adalah massa pada saat sampel
dalam keadaan kering, dan massa basah diperoleh setelah sampel mengalami
perendaman selama 24 jam pada suhu kamar. Untuk mendapatkan nilai penyerapan
air dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
�
dengan :
−
� =
�
�
×
%
.
Mb = Massa basah (gr)
Mk = Massa kering (gr)
2.5.1.3 Pengujian Porositas
Porositas adalah pori-pori yang terdapat dalam sampel. Porositas merupakan
satuan-satuan yang menyatakan keporositasan material yang dihitung dengan cara
mencari (%). 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:
�
�
dengan :
% =
−
�
�
�
×
%
.
P = Porositas (%)
Mb = Massa Basah (gr)
Mk = Massa Kering (gr)
Vb = Volume Benda (m3)
2.5.2 Pengujian Mekanik
Pengujian sifat mekanik meliputi uji impak dan uji lentur. Pengujian ini dilakukan
pada sampel genteng polimer untuk mengetahui ketahanan sampel terhadap
perbebanan dinamis dan pembebanan statis.
Universitas Sumatera Utara
2.5.2.1 Pengujian Impak (Impact Test)
Kekuatan impak adalah suatu kriteria penting untuk mengetahui kegetasan bahan
polimer. Pengujian impak Charphy dalam hal ini sering dipakai. Untuk melihat
pengaruh tarikan ada cara pengujian dengan tarikan pada batang uji. Umumnya
kekuatan impak bahan polimer lebih kecil dibandingkan bahan logam.
Prinsip pengujian impak ini adalah menghitung energi yang diberikan beban dan
menghitung energi yang diserap oleh spesimen. Saat beban dinaikkan pada ketinggian
tertentu, beban memiliki energi potensial, kemudian saat menumbuk spesimen energi
kinetik mencapai maksimum. Energi yang diserap spesimen akan menyebabkan
spesimen mengalami kegagalan. Bentuk kegagalan itu tergantung pada jenis
materialnya, apakah patah getas atau patah ulet.
Kekuatan impak yang dihasilkan (Is) merupakan perbandingan antara energy
serap (Es) dengan luas penampang (A). Kekuatan impak dapat dihitung dengan
persamaan: (Suryati, 2012)
.
� =
�
dengan :
Is = Kekuatan impak (kJ/m2)
Es = Energi serap (J)
A = Luas penampang (m2)
Secara umum metode pengujian impak terdiri dari 2 jenis, yaitu :
Metode Charpy
Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi specimen uji pada tumpuan
dengan posisi horizontal/mendatar, dan arah pembebanan berlawanan
dengan arah tarikkan.
Metode Izod
Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi specimen ui pada tumpuan
dengan posisi, dan arah pembebanan serah dengan arah takikan. (Surdia, T,
1999)
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1. Ilustrasi skematis pembebanan impak pada benda uji Charpy dan
Izod
Gambar 2.2. Ilustrasi skematis pengujian impak dengan benda uji Charpy
2.5.2.2 Pengujian Kekuatan Lentur
Pengujian kekuatan lentur (UFS) dimaksud untuk mengetahui ketahanan polimer
terhadap perbebanan. Dalam metode ini metode yang digunakan adalah tiga titik
lentur. Pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu bahan.
Pada permukaan bagian atas yang dibebani akan terjadi kompresi, sedangkan pada
bagian permukaan bawah akan terjadi tarikkan.
Pada pengujian ini pembebanan yang diberikan adalah tegak lurus terhadap
arah sampel dengan tiga titik lentur. Pada pengujian ini bila bahan diberi beban
maka permukaan bawah akan memanjang dan terjadi perlengkungan sampel akibat
Universitas Sumatera Utara
regangan tarik dan regangan tekan. Besarnya perlengkungan pada titik tengah
sampel dinamakan defleksi. (Syahfitri, 2013)
Gambar 2.3. Skematis pengujian kekuatan lentur
Persamaan yang digunakan untuk memperoleh kekuatan lentur yaitu:
�=
dengan :
�
UFS
= Kekuatan lentur (N m-2)
P
= Load (beban) (N)
L
= Jarak dua penumpu (m)
b
= Lebar sampel (m)
d
= Tebal sampel uji (m)
.
2.5.3 Pengujian Mikrostruktur Scanning Electron Microscope EnergyDispersive X-Ray (SEM-EDX)
Scanning Electron Microscope Energy-Dispersive X-Ray (SEM-EDX) adalah
sebuah mikroskop electron yang didesain untuk mengamati permukaan objek solid
secara langsung. SEM-EDX memiliki perbesaran 10 ‒ 3.000.000 kali, depth of field
4 ‒ 0.4 mm dan resolusi besar, resolusi yang baik, kemampuan untuk mengetahui
komposisi dan informasi kristalografi membuat SEM-EDX banyak digunakan
untuk keperluan penelitian dan industri (Prasetyo, 2011) SEM-EDX memfokuskan
sinar electron (electron beam) di permukaan objek dan mengambil gambarnya
dengan mendeteksi eletron yang muncul dari permukaan objek.
Universitas Sumatera Utara
2.5.3.1. Prinsip Kerja SEM-EDX
SEM-EDX membentuk suatu gambar dengan menembakkan suatu sinar elektron
berenergi tinggi, biasanya dengan energi dari 1 hingga 20 keV, melewati sampel
dan kemudian mendeteksi “secondary electron” dan “backscattered electron” yang
dikeluarkan. ‘Secondary electron’ berasal pada 5-15 nm dari permukaan sampel
dan memberikan informasi topografi dan untuk tingkat yang kurang, pada variasi
unsur dalam sampel. “Backscattered electron” terlepas dari daerah sampel yang
lebih dalam dan memberikan informasi terutama pada jumlah atom rata-rata dari
sampel. Peristiwa tumbukan berkas sinar electron, yaitu ketika memberikan energi
pada sampel, dapat menyebabkan emisi dari sinar-x yang merupakan karakteristik
dari atom-atom sampel. Energi dari sinar-x digolongkan dalam suatu tebaran energi
spectrometer dan dapat digunakan untuk identifikasi unsur-unsur dalam sampel.
Berkas elektron primer berinteraksi dengan sampel di sejumlah cara kunci:
elektron primer menghasilkan elektron energi yang rendah sekunder, yang
cenderung menekankan sifat topografi specimen
tingkat tinggi nomor atom kontras (Z)
elektron primer dapat backscattered yang menghasilkan gambar dengan
atom terionisasi dapat bersantai transisi elektron shell-ke-shell, yang
mengakibatkan baik emisi X-ray atau elektron Auger ejeksi. Sinar-X
dipancarkan merupakan karakteristik dari unsur-unsur dalam beberapa pM
atas sampel
Insiden elektron sinar membangkitkan elektron dalam keadaan energi yang
lebih rendah, mendorong ejeksi mereka dan mengakibatkan pembentukan lubang
elektron dalam struktur elektronik atom. Elektron dari kulit, energi luar yang lebih
tinggi kemudian mengisi lubang, dan kelebihan energi elektron tersebut dilepaskan
dalam bentuk foton sinar-X. Pelepasan ini sinar-X menciptakan garis spektrum
yang sangat spesifik untuk setiap elemen. Dengan cara ini data X-ray emisi dapat
dianalisis untuk karakterisasi sampel di pertanyaan. Sebagai contoh, kehadiran
tembaga ditunjukkan oleh dua K puncak disebut demikian (K dan K α β) pada
sekitar 8,0 dan 8,9 keV dan puncak α L pada 0,85 eV. Dalam unsur-unsur berat
seperti tungsten, sebuah ot transisi yang berbeda yang mungkin dan banyak puncak
karena itu hadir.
Universitas Sumatera Utara
Energy Dispersive X-ray (EDX) analisis adalah alat yang berharga untuk
analisis kuantitatif dan kualitatif elemen. Metode ini memungkinkan cepat dan
analisis kimia non-destruktif dengan resolusi spasial dalam rezim mikrometer. Hal
ini didasarkan pada analisis spektral radiasi sinar-X karakteristik yang dipancarkan
dari atom sampel pada iradiasi dengan berkas elektron difokuskan dari SEM-EDX.
Dalam sistem kami spektroskopi dari foton sinar-X dipancarkan dilakukan oleh
detektor-Li Si dengan resolusi energi sekitar 150 eV pada 5 mm jarak kerja.
2.5.3.2. Aplikasi
SEM-EDX adalah nama (dispersive X-ray spektroskopi) energi analisis yang dilakukan
dengan menggunakan SEM. Alat dipakai umumnya untuk aplikasi yang cukup
bervariasi pada permasalahan eksplorasi dan produksi migas, termasuk didalamnya:
Evaluasi kualitas batuan reservoir melalui studi diagnosa yang meliputi identifikasi dan
interpretasi keberadaan mineral dan distribusinya pada sistem porositas batuan.
Investigasi permasalahan produksi migas seperti efek dari clay minerals, steamfloods
dan chemical treatments yang terjadi pada peralatan pemboran, gravelpacks dan pada
reservoir Identifikasi dari mikrofosil untuk penentuan umur dan lingkungan
pengendapan.
Instrumen ini sangat cocok untuk berbagai jenis investigasi. Hal ini mungkin
untuk menyelidiki misalnya struktur serat kayu dan kertas, logam, permukaan fraktur,
produksi cacat di karet dan plastic. Detail terkecil yang dapat dilihat pada gambar SEM
adalah 4-5 nm (4-5 sepersejuta milimeter). Detail terkecil yang dapat dianalisis adalah
pM 2-3 (2-3 seperseribu milimeter).
Hampir sama dengan SEM hanya saja pada SEM EDX merupakan dua perangkat
analisis yang digabungkan menjadi satu panel analitis sehingga mempermudah proses
analitis dan lebih efisien. Pada dasarnya SEM EDX merupakan pengembangan SEM.
Analisa SEM EDX dilakukan untuk memproleh gambaran permukaan atau fitur
material dengan resolusi yang sangat tinggi hingga memperoleh suatu tampilan dari
permukaan sampel yang kemudian di komputasikan dengan software untuk
menganalisis
komponen
materialnya
baik
dari
kuantitatif
mau
pun
dari
kualitalitatifnya.
Universitas Sumatera Utara
Daftar berikut ini merangkum fungsi yang berkontribusi pada operabilitas luar
biasa dari SEM-EDX.
1. Menu Fungsi ini digunakan untuk mengatur secara bersamaan, menyimpan,
dan mengingat parameter untuk analisis SEM dan EDX.
2. Kondisi pengukuran EDX dapat diatur dari Unit SEM (Spektral pengukuran,
multi-titik pengukuran, pemetaan, tampilan menganalisis elemen pada SEM
monitor).
3. Image data yang diperoleh dengan SEM dapat digunakan sebagai data dasar
untuk EDX.
4. Menetapkan kondisi untuk unit SEM secara otomatis dipindahkan ke unit EDX
Namun untuk mengenali jenis atom dipermukaan yang mengandung multi atom para
peneliti lebih banyak mengunakan teknik EDS (Energy Dispersive Spectroscopy).
Sebagian besar alat SEM dilengkapi dengan kemampuan ini, namun tidak semua SEM
punya fitur ini. EDS dihasilkan dari Sinar X karakteristik, yaitu dengan menembakkan
sinar X pada posisi yang ingin kita ketahui komposisinya. Maka setelah ditembakkan
pada posisi yang diinginkan maka akan muncul puncak – puncak tertentu yang
mewakili suatu unsur yang terkandung. Dengan EDS kita juga bisa membuat elemental
mapping (pemetaan elemen) dengan memberikan warna berbeda – beda dari masing –
masing elemen di permukaan bahan. EDS bisa digunakan untuk menganalisa secara
kunatitatif dari persentase masing – masing elemen. Contoh dari aplikasi EDS
digambarkan pada diagram dibawah ini.
Aplikasi dari teknik SEM – EDS dirangkum sebagai berikut:
1. Topografi: Menganalisa permukaan dan teksture (kekerasan, reflektivitas dsb)
2. Morfologi: Menganalisa bentuk dan ukuran dari benda sampel
3. Komposisi: Menganalisa komposisi dari permukaan benda secara kuantitatif
dan kualitatif.
Sedangkan kelemahan dari teknik SEM antara lain:
1. Memerlukan kondisi vakum
2. Hanya menganalisa permukaan
2.5.4
(Efhelzen, 2012)
Pengujian Termal Differential Thermal Analysis (DTA)
Differential Thermal Analysis (DTA) merupakan suatu alat untuk menganalisis sifat
thermal suatu sampel yang memiliki berat molekul tinggi seperti bahan-bahan
Universitas Sumatera Utara
polimer dengan perlakuan sampel dipanaskan sampai terurai, yang kemudian
transisi-transisi termal dalam sampel tersebut dideteksi dan diukur. Pengujian
dengan DTA digunakan untuk menentukan temperatur kritis, temperatur
maksimum (Tm), dan perubahan temperatur (∆T), dengan ukuran sampel uji
berkisar 30 mg.
Analisis termal bukan saja mampu untuk memberikan informasi tentang
perubahan fisik sampel (misalnya titik leleh dan penguapan), tetapi terjadinya
proses kimia yang mencakup polimerisasi, degradasi, dekomposisi, dan sebagainya.
Dalam bidang campuran polimer (polibren) pengamatan suhu transisi gelas (Tg)
sangat penting untuk meramalkan interaksi antara rantai dan mekanisme
pencampuran beberapa polimer.
Sifat termal polimer merupakan salah satu sifat yang paling penting karena
menentukan sifat mekanis bahan polimer. Senyawa-senyawa polimer menunjukkan
suhu transisi gelas pada suhu tertentu. Senyawa polimer amorf seperti polisitirena
dan bagian amorf dari polimer semi-kristalin seperti polietilen memiliki suhu
transisi gelas (Tg) namun polimer kristalin murni seperti elastomer tidak memiliki
suhu transisi gelas, namun hanya menunjukkan suhu leleh (Tm). (Sari, Mega, 2013)
2.6 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)
Universitas Sumatera Utara
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, 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 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, Deli, 2007)
Universitas Sumatera Utara
2.1.1. Jenis - Jenis Genteng
Setiap jenis penutup atap rumah punya kelebihan dan kekurangannya masingmasing. Kita dapat memilihnya dengan mempertimbangkan penampilan,
kepraktisan, bentuk dan umur rencananya masing-masing. Berikut akan dibahas
beberapa jenis genteng yang popular saat ini :
a. Genteng Kayu (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.
b. 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.
c. 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 20 – 50 tahun dapat ditanyakan ke distributor.
d. Genteng Beton
Bentuk dan ukurannya hampir sama dengan genteng tanah tradisional, hanya
bahan dasarnya adalah campuran semen 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.
e. 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
Universitas Sumatera Utara
yang lebih besar. Ukuran yang tersedia bervariasi, 60-120 cm (lebar), dengan
ketebalan 0,3 mm dan panjang antara 1,2-12 m.
f. Genteng 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.
g. Genteng Aspal
Genteng dari aspal ini tentu tak sepenuhnya dari material aspal. Genteng
merupakan perpaduan antara bubuk kertas, serat organik, resin, serta aspal. Material
ini diolah sehingga menghasilkan sebuah genteng yang ringan, lentur dan tahan air.
Aspal dalam hal ini berfungsi sebagai anti tahan air sehingga atap menjadi tahan
terhadap kebocoran. Selain anti bocor, genteng aspal juga lebih ringan
dibandingkan genteng tanah liat, beton atau keramik. Dengan bobot yang ringan
konstruksi atap pun bisa diminimalkan.(Sigit, 2013)
2.2. Polimer
Polimer merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit-unit berulang
sederhana. Bahan-bahan seperti plastik, serat, film dan sebagainya yang biasanya
dipergunakan dalam kehidupan sehari-hari mempunyai berat molekul. Bahan
dengan berat molekul yang besar itu disebut polimer, mempunyai struktur dan sifat
yang rumit disebabkan oleh jumlah atom pembentuk yang lebih besar dibandingkan
senyawa yang berat atomnya rendah. Umumnya polimer dibangun oleh satuan
struktur tersusun secara berulang diikat oleh gaya tarik-menarik yang disebut ikatan
kovalen, dimana ikatan setiap atom dari pasangan menyumbangkan satu elektron
untuk membentuk sepasang electron. (Surdia,1999).
Molekul polimer disusun dalam satu struktur rantai seperti polietilen dan
polipropilen, dalam struktur tiga dimensi dengan ikatan kovalen seperti phenol dan
resin epoksi, dalam struktur hubungan silang seperti karet dimana sebagian molekul
rantai terikat satu sama lain. Sifat-sifat termik dan mekanik dari polimer sangat
berbeda tergantung pada keadaan.
Universitas Sumatera Utara
Sebagai contoh, kebanyakan molekul rantai memberikan sifat termoplastik
dengan menaikkan temperatur, dapat mencair dan mengalir. Bahan tersebut
dinamakan polimer termoplastik. Dilain pihak polimer yang struktur tiga
dimensinya terkeraskan karena pemanasan, tidak bersifat dapat mengalir lagi
karena pemanasan. Bahan tersebut dinamakan resin termoset. Polimer yang
dihubung-silangkan secara tepat seperti halnya karet menunjukkan sifat elastomer,
dapat berdeformasi karena direnggangkan dan kembali ke asal apabila dilepas.
Beberapa diantaranya polimer rantai seperti polietilen, nylon dan sebagainya
mempunyai molekul-molekul yang tersusun secara teratur membentuk kristal.
Sifat-sifat khas bahan polimer pada umumnya adalah sebagai berikut :
a. Kemampuan cetaknya baik.
Pada temperature rendah bahan dapat dicetak dengan penyuntikan, penekanan,
ekstruksi dan seterusnya.
b. Produk ringan dan kuat.
Berat jenis polimer rendah dibandingkan dengan logam dan keramik, yaitu n =
1,2 – 1,7 yang memungkinkan membuat barang kuat dan ringan.
c. Banyak diantara polimer bersifat isolasi listrik yang baik. Polimer mungkin juga
dibuat konduktor dengan jalan mencampurnya dengan serbuk logam butiran
karbon dan sebagainya.
d. Baik sekali ketahanannya terhadap air dan zat kimia.
e. Produk-produk dengan sifat yang cukup berbeda dapat dibuat tergantung pada
cara pembuatannya.
f. Umumnya bahan polimer lebih murah harganya.
g. Kurang tahan terhadap panas sehingga perlu cukup diperhatikan pada
penggunaanya.
h. Kekerasan permukaan yang sangat kurang
i. Kurang tahan terhadap pelarut.
j. Mudah termuati listrik secara elektrostatis.
k. Beberapa bahan tahan abrasi atau mempunyai koefisien gesek yang kecil
(Surdia, 1999)
Universitas Sumatera Utara
2.3. 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 komposit 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. Mutu genteng komposit polimer yan dihasilkan bergantung
pada bahan matriks, pengisi dan perbandingan antara matrik dan pengisi. Terhadap
komposit yang diperoleh dilakukan uji fisik, mekanik, dan termal. Komposit
polimer yang memberikan sifat yang diinginkan lalu dicetak dengan bentuk genteng
sehingga diperoleh genteng komposit polimer. Secara keseluruhan genteng
komposit polimer mempunyai beberapa keunggulan seperti ringan, kuat, ekonomis
dan elastis serta menggunakan bahan alam yang berlimpah sebagai bahan pengisi.
(Fitri, 2014)
Secara keseluruhan genteng komposit polimer mempunyai beberapa
keunggulan seperti ringan, kuat, ekonomis dan estetis serta menggunakan bahan
alam yang berlimpah sebagai bahan pengisi. Keuntungan dari genteng polimer ini
yaitu : ramah lingkungan, tahan lama, pemeliharaannya mudah, dan 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 (Latif, 2009).
2.4. Bahan Baku Genteng Polimer
2.4.1 Pasir
Pasir adalah contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya berukuran
antara 0,0625 sampai 2 milimeter. Materi pembentuk pasir adalah silikon dioksida,
di beberapa pantai tropis dan subtropis umumnya dibentuk dari batu kapur. Batu
pasir (standstone) adalah endapan yang terdiri dari mineral berukuran pasir atau
butiran batuan. Sebagian besar batu pasir terbentuk oleh kuarsa atau feldfar karena
mineral-mineral tersebut paling banyak terdapat di kulit bumi. (Ferawaty, 2011)
Universitas Sumatera Utara
Menurut asalnya pasir alam digolongkan menjadi 3 macam yaitu:
1. Pasir galian yaitu pasir yang diperoleh langsung dari permukaan tanah atau
dengan menggali terlebih dahulu. Pasir ini biasanya berbutir tajam, bersudut,
berpori dan bebas kandungan garam.
2. Pasir sungai yaitu pasir yang diperoleh langsung dari dasar sungai yang pada
umumnya berbutir halus, bulat-bulat akibat proses gesekan. Bila digunakan
sebagai bahan susun beton daya lekat antar butirannya agak kurang, tetapi
karena butirannya yang bulat maka cukup baik untuk memplester tembok.
3. Pasir laut yaitu pasir yang diambil dari pantai, butirannya halus dan bulat
karena gesekan. Pasir ini merupakan jenis pasir yang paling jelek dibandingkan
pasir galian dan pasir sungai. Apabila dibuat beton maka harus dicuci terlebih
dahulu dengan air tawar karena pasir ini akan menyerap banyak kandungan air
di udara dan pasir ini selalu agak basah, juga menyebabkan pengembangan
volume pasir bila sudah menjadi bangunan. (Astuti, 2014)
Agregat yang digunakan pembuatan genteng adalah pasir. Adapun kegunaan
pasir ini adalah untuk mencegah keretakan pada genteng apabila sudah mengering.
Karena dengan adanya pasir akan mengurangi penyusutan yang terjadi mulai dari
pracetakan hingga pengeringan.
Pasir ini sangat penting dalam pembuatan genteng, tetapi apabila kadarnya
terlalu besar akan mengakibatkan kerapuhan jika sudah mengering. Ini disebabkan
daya rekat antara partikel-partikel berkurang dengan adanya pasir dalam jumlah
yang besar, sebab pasir tersebut tidak bersifat merekat akan tetapi hanya sebagai
pengisi (filler). (Sari, Mega, 2013)
2.4.2 Limbah Padat Pulp Dregs
Pulp (bubur kertas) merupakan susunan yang terdiri dari komponen-komponen
senyawa organik, antara lain : selulosa, hemiselulosa, zat ekstraktif dan lignin
dalam jumlah kecil. Selulosa diperoleh dari biomassa seperti kayu, jerami, batang
tebu, bambu dan lain-lain.
Proses pembuatan pulp (bubur) bertujuan untuk memisahkan serat-serat
selulosa dari komponen lain yang tidak diinginkan yang terdapat dalam bahan
beserat selulosa menjadi individu-individu serat. Sumber utama serat selulosa
Universitas Sumatera Utara
terdapat dalam tumbuh-tumbuhan, serat selulosa sebagai bahan baku pembuat pulp
(bubur kertas) dapat diperoleh dari bahan baku kayu dan non kayu. Secara ilmiah
kandungan tiap-tiap zat berbeda. Unsur-unsur kimia yang terdapat di dalamnya
terdiri dari karbon, oksigen, hidrogen dan sejumlah kecil nitrogen.
Limbah padat pulp adalah limbah yang diperoleh dari sisa-sisa pengelolahan
industri pulp. Limbah ini berupa grits, dregs, dan bio sludge. Grits berasal dari
proses recousstisizing yang tidak bereaksi antara green liquor dan kapur tohor,
berwarna coklat muda, kandungan utamanya pasir yang mengandung hidroksida.
Grits mempunyai berat jenis 1,88 g/cm .
Dregs adalah material padat yang berwarna abu-abu kecoklatan yang
merupakan bahan endapan dari green liquor yaitu smelt yang dilarutkan dengan
weak wuash dari lime mud washer. Kandungan silica dan karbon residu organik
yang tidak sempat terbakar dalam boller, bahan ini kaya akan karbon karena tidak
bereaksi. Dregs mempunyai berat jenis 1,92 g/cm . Bio sludge merupakan limbah
dari proses pembuatan pulp dan industri kertas yang berupa campuran dari endapan
limbah cair, berwarna coklat kehitaman, kandungan utamanya adalah selulosa dan
bakteri yang mati. Bio sludge mempunyai berat jenis 1,65 g/cm . (Harefa, Fani,
2009)
Dregs berasal dari produk samping sisa proses pencampuran pada bagian
pembuatan atau pengolahan yang menghasilkan produk (recautizing) industri
pabrik pulp. Dreg merupakan bahan endapan green liquoer yaitu smelt yang
dilarutkan dengan weak wash dari lime mud washer. Kandungan silika dan karbon
residu organik yang tidak sempat terbakar dalam boiler.
Tabel 2.1. Komposisi Kimia Limbah Padat Pulp
No
Parameter
Komposisi %
1.
CaO
31,1
2.
Al2O3
12,3
3.
SiO2
10,6
4.
Fe2O3
1,68
5.
MgO
1,04
6.
K2O
0,62
7.
Na2O
0,04
Universitas Sumatera Utara
2.4.3 Resin Poliester
Resin Poliester adalah resin thermoset yang berbentuk seperti cairan dengan
memiliki viskositas yang relatif rendah, dengan penambahan katalis, poliester
mengeras pada suhu kamar. Resin poliester banyak mengandung monomer stiren
sehingga suhu deformasi termal lebih rendah dari pada resin thermoset lainnya dan
ketahanan panas jangka panjang adalah kira-kira 110 – 140oC. Ketahanan dingin
resin ini relatif baik. (Suryati, 2012)
Resin poliester mempunyai kekuatan yang tinggi dan E-modulus serta
penyerapan air yang rendah dan pengerutan yang minimal bila dibandingkan
dengan serat industri yang lain. Kain poliester tertenun digunakan dalam pakaian
konsumen dan perlengkapan rumah seperti seprei ranjang, penutup tempat tidur,
tirai dan korden. Poliester industri digunakan dalam pengutan ban, tali, kain buat
sabuk mesin pengantar (konveyor), sabuk pengaman, kain berlapis dan penguatan
plastik dengan tingkat penyerapan energi yang tinggi. Fiber fill dari poliester
digunakan pula untuk mengisi bantal dan selimut penghangat. (Rambe, Muhammad
Saleh, 2011)
2.4.4 Thinner
Thinner adalah zat cair yang biasanya berfungsi untuk mengencerkan bahan
polimer serta bahan-bahan lainnya. Bahan-bahan finishing biasanya merupakan
bahan padat yang sifatnya kental sehingga sulit untuk diaduk dan diratakan tanpa
diencerkan terlebih dahulu.
Thinner bergunakan untuk menurunkan viskositas (kekentalan) dari bahanbahan yang diaplikasikan dengan menggunakan alat penyemprot maupun kuas.
Selain berguna untuk menurunkan viskositas, thinner juga beguna untuk mengatur
sifat-sifat dari bahan finishing sehingga bahan tersebut bisa diaplikasikan sesuai
dengan kebutuhan. Dengan menggunakan thinner suatu bahan finishing bisa diatur
kecepatan waktu pengeringannya serta ketebalan lapisan finishing bisa ditentukan
dengan
ukuran
tertentu
sesuai
dengan
kebutuhan.(http://www.sarana-
bangunan.com/2012/06/macam-macam-thinner.html)
Fungsi Thinner pada pembuatan genteng agar terjadi reaksi kimiawi dengan
resin, untuk membasahi agregat dan untuk melumasi campuran agar mudah
Universitas Sumatera Utara
pengerjaannya. Pada umumnya thinner dapat dipakai untuk campuran genteng.
,Bila dipakai untuk campuran genteng akan dapat mengubah sifat-sifat resin dan
menurunkan kekuatannya. Selain itu, thinner juga dapat mengurangi gaya tarikmenarik kemampuan senyawa antara agregat dengan resin dan mempengaruhi
kemudahan pengerjaan.
Thinner berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung thinner setelah
proses hidrasi selesai, sedangkan thinner yang terlalu sedikit dapat menyebabkan
proses hidrasi tidak sempurna. Sebagai akibatnya genteng yang dihasilkan memiliki
kekuatan yang kecil. (Limbong, 2014)
2.4.5 Katalis
Katalis adalah zat yang dapat meningkatkan laju reaksi tanpa terpakai pada reaksi
kimia itu sendiri. Katalis bekerja dengan cara menurunkan energi aktivasi antara
reaktan dan produk. Dengan, katalis reaksi terjadi lebih cepat dan membutuhkan
lebih sedikit energi aktivasi. Karena katalis tidak dikonsumsi dalam reaksi, katalis
dapat terus mengkatalisis reaksi lebih laju. Umumnya katalis digunakan dalam
jumlah sedikit.
Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat
reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya
tahap-tahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada
suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat. Reaksi yang berlangsung
lambat dapat dipercepat dengan menambahkan katalis yang sesuai dengan reaksi
tersebut. Katalis akan mempercepat reaksi karena katalis akan mencari jalan dengan
energi aktivasi yang lebih rendah sehingga reaksinya akan berlangsung lebih cepat.
Satu yang harus diketahui tentang prinsip kerja katalis adalah bahwa katalis tersebut
tetap ikut dalam jalannya reaksi, tetapi pada kondisi akhir, katalis akan keluar lagi
dalam bentuk yang sama. Sifat-sifat kimia katalis akan sama sebelum dan sesudah
mengkatalis suatu reaksi (kimia.upi, 2009)
Universitas Sumatera Utara
2.5 Pengujian Sampel
Pengujian sampel dilakukan untuk mengetahui sifat fisis dan mekanik dari keadaan
genteng yang telah diteliti. Sampel yang diuji akan diketahui kelebihan dan
kekurangan dan untuk mengetahui kualitasnya.
2.5.1 Pengujian Fisis
Pengujian sifat fisis meliputi pengujian densitas, daya serap air dan porositas yang
telah dilakukan terhadap sampel genteng polimer untuk mengetahui kualitasnya.
2.5.1.1 Pengujian Densitas
Massa jenis adalah perbandingan antara massa suatu zat dengan volumenya. Massa
jenis merupakan ciri khas setiap zat. Oleh karena itu zat yang berbeda jenisnya pasti
memiliki massa jenis yang berbeda pula. Massa jenis zat dapat diukur. Secara
matematis, massa jenis zat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
�
�=
dengan :
.
ρ = Massa jenis zat (kg/m3 atau g/cm3)
m = Massa benda (kg atau g)
V = Volume benda (m3 atau cm3)
(Wawan, 2010)
2.5.1.2 Pengujian Daya Serap Air
Besar kecilnya penyerapan air pada sampel sangat dipengaruhi oleh pori yang
terdapat pada sampel. Semakin banyak pori-pori yang terkandung dalam sampel
maka akan semakin besar pula penyerapan sehingga ketahanannya akan berkurang.
Rongga (pori) yang terdapat pada sampel terjadi karena kurang tepatnya kualitas
dan komposisi material dan penyusunannya. Pada saat terbentuk sampel
kemungkinan ada terjadinya udara yang terjebak dalam lapisan agregat atau terjadi
karena dekomposisi mineral yang terbentuk akibat perubahan cuaca, maka
terbentuklah lubang atau rongga kecil di dalam butiran agregat (pori). Pori dalam
sampel bervariasi dan menyebar di seluruh butiran.
Pori-pori yang terjadi pada sampel dapat menjadi reservoir air bebas didalam
agregat. Presentase berat air yang mampu diserap agregat dan serat didalam air
Universitas Sumatera Utara
disebut daya serapan air, sedangkan banyaknya air yang terkandung dalam agregat
dan serat disebut kadar air. (Hidayah, 2012). Pengujian daya serap air (Water
absorbtion) pada masing – masing sampel dapat dilakukan dengan cara menimbang
massa kering sampel dan massa basah. Massa kering adalah massa pada saat sampel
dalam keadaan kering, dan massa basah diperoleh setelah sampel mengalami
perendaman selama 24 jam pada suhu kamar. Untuk mendapatkan nilai penyerapan
air dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
�
dengan :
−
� =
�
�
×
%
.
Mb = Massa basah (gr)
Mk = Massa kering (gr)
2.5.1.3 Pengujian Porositas
Porositas adalah pori-pori yang terdapat dalam sampel. Porositas merupakan
satuan-satuan yang menyatakan keporositasan material yang dihitung dengan cara
mencari (%). 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:
�
�
dengan :
% =
−
�
�
�
×
%
.
P = Porositas (%)
Mb = Massa Basah (gr)
Mk = Massa Kering (gr)
Vb = Volume Benda (m3)
2.5.2 Pengujian Mekanik
Pengujian sifat mekanik meliputi uji impak dan uji lentur. Pengujian ini dilakukan
pada sampel genteng polimer untuk mengetahui ketahanan sampel terhadap
perbebanan dinamis dan pembebanan statis.
Universitas Sumatera Utara
2.5.2.1 Pengujian Impak (Impact Test)
Kekuatan impak adalah suatu kriteria penting untuk mengetahui kegetasan bahan
polimer. Pengujian impak Charphy dalam hal ini sering dipakai. Untuk melihat
pengaruh tarikan ada cara pengujian dengan tarikan pada batang uji. Umumnya
kekuatan impak bahan polimer lebih kecil dibandingkan bahan logam.
Prinsip pengujian impak ini adalah menghitung energi yang diberikan beban dan
menghitung energi yang diserap oleh spesimen. Saat beban dinaikkan pada ketinggian
tertentu, beban memiliki energi potensial, kemudian saat menumbuk spesimen energi
kinetik mencapai maksimum. Energi yang diserap spesimen akan menyebabkan
spesimen mengalami kegagalan. Bentuk kegagalan itu tergantung pada jenis
materialnya, apakah patah getas atau patah ulet.
Kekuatan impak yang dihasilkan (Is) merupakan perbandingan antara energy
serap (Es) dengan luas penampang (A). Kekuatan impak dapat dihitung dengan
persamaan: (Suryati, 2012)
.
� =
�
dengan :
Is = Kekuatan impak (kJ/m2)
Es = Energi serap (J)
A = Luas penampang (m2)
Secara umum metode pengujian impak terdiri dari 2 jenis, yaitu :
Metode Charpy
Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi specimen uji pada tumpuan
dengan posisi horizontal/mendatar, dan arah pembebanan berlawanan
dengan arah tarikkan.
Metode Izod
Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi specimen ui pada tumpuan
dengan posisi, dan arah pembebanan serah dengan arah takikan. (Surdia, T,
1999)
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1. Ilustrasi skematis pembebanan impak pada benda uji Charpy dan
Izod
Gambar 2.2. Ilustrasi skematis pengujian impak dengan benda uji Charpy
2.5.2.2 Pengujian Kekuatan Lentur
Pengujian kekuatan lentur (UFS) dimaksud untuk mengetahui ketahanan polimer
terhadap perbebanan. Dalam metode ini metode yang digunakan adalah tiga titik
lentur. Pengujian ini juga dimaksudkan untuk mengetahui keelastisan suatu bahan.
Pada permukaan bagian atas yang dibebani akan terjadi kompresi, sedangkan pada
bagian permukaan bawah akan terjadi tarikkan.
Pada pengujian ini pembebanan yang diberikan adalah tegak lurus terhadap
arah sampel dengan tiga titik lentur. Pada pengujian ini bila bahan diberi beban
maka permukaan bawah akan memanjang dan terjadi perlengkungan sampel akibat
Universitas Sumatera Utara
regangan tarik dan regangan tekan. Besarnya perlengkungan pada titik tengah
sampel dinamakan defleksi. (Syahfitri, 2013)
Gambar 2.3. Skematis pengujian kekuatan lentur
Persamaan yang digunakan untuk memperoleh kekuatan lentur yaitu:
�=
dengan :
�
UFS
= Kekuatan lentur (N m-2)
P
= Load (beban) (N)
L
= Jarak dua penumpu (m)
b
= Lebar sampel (m)
d
= Tebal sampel uji (m)
.
2.5.3 Pengujian Mikrostruktur Scanning Electron Microscope EnergyDispersive X-Ray (SEM-EDX)
Scanning Electron Microscope Energy-Dispersive X-Ray (SEM-EDX) adalah
sebuah mikroskop electron yang didesain untuk mengamati permukaan objek solid
secara langsung. SEM-EDX memiliki perbesaran 10 ‒ 3.000.000 kali, depth of field
4 ‒ 0.4 mm dan resolusi besar, resolusi yang baik, kemampuan untuk mengetahui
komposisi dan informasi kristalografi membuat SEM-EDX banyak digunakan
untuk keperluan penelitian dan industri (Prasetyo, 2011) SEM-EDX memfokuskan
sinar electron (electron beam) di permukaan objek dan mengambil gambarnya
dengan mendeteksi eletron yang muncul dari permukaan objek.
Universitas Sumatera Utara
2.5.3.1. Prinsip Kerja SEM-EDX
SEM-EDX membentuk suatu gambar dengan menembakkan suatu sinar elektron
berenergi tinggi, biasanya dengan energi dari 1 hingga 20 keV, melewati sampel
dan kemudian mendeteksi “secondary electron” dan “backscattered electron” yang
dikeluarkan. ‘Secondary electron’ berasal pada 5-15 nm dari permukaan sampel
dan memberikan informasi topografi dan untuk tingkat yang kurang, pada variasi
unsur dalam sampel. “Backscattered electron” terlepas dari daerah sampel yang
lebih dalam dan memberikan informasi terutama pada jumlah atom rata-rata dari
sampel. Peristiwa tumbukan berkas sinar electron, yaitu ketika memberikan energi
pada sampel, dapat menyebabkan emisi dari sinar-x yang merupakan karakteristik
dari atom-atom sampel. Energi dari sinar-x digolongkan dalam suatu tebaran energi
spectrometer dan dapat digunakan untuk identifikasi unsur-unsur dalam sampel.
Berkas elektron primer berinteraksi dengan sampel di sejumlah cara kunci:
elektron primer menghasilkan elektron energi yang rendah sekunder, yang
cenderung menekankan sifat topografi specimen
tingkat tinggi nomor atom kontras (Z)
elektron primer dapat backscattered yang menghasilkan gambar dengan
atom terionisasi dapat bersantai transisi elektron shell-ke-shell, yang
mengakibatkan baik emisi X-ray atau elektron Auger ejeksi. Sinar-X
dipancarkan merupakan karakteristik dari unsur-unsur dalam beberapa pM
atas sampel
Insiden elektron sinar membangkitkan elektron dalam keadaan energi yang
lebih rendah, mendorong ejeksi mereka dan mengakibatkan pembentukan lubang
elektron dalam struktur elektronik atom. Elektron dari kulit, energi luar yang lebih
tinggi kemudian mengisi lubang, dan kelebihan energi elektron tersebut dilepaskan
dalam bentuk foton sinar-X. Pelepasan ini sinar-X menciptakan garis spektrum
yang sangat spesifik untuk setiap elemen. Dengan cara ini data X-ray emisi dapat
dianalisis untuk karakterisasi sampel di pertanyaan. Sebagai contoh, kehadiran
tembaga ditunjukkan oleh dua K puncak disebut demikian (K dan K α β) pada
sekitar 8,0 dan 8,9 keV dan puncak α L pada 0,85 eV. Dalam unsur-unsur berat
seperti tungsten, sebuah ot transisi yang berbeda yang mungkin dan banyak puncak
karena itu hadir.
Universitas Sumatera Utara
Energy Dispersive X-ray (EDX) analisis adalah alat yang berharga untuk
analisis kuantitatif dan kualitatif elemen. Metode ini memungkinkan cepat dan
analisis kimia non-destruktif dengan resolusi spasial dalam rezim mikrometer. Hal
ini didasarkan pada analisis spektral radiasi sinar-X karakteristik yang dipancarkan
dari atom sampel pada iradiasi dengan berkas elektron difokuskan dari SEM-EDX.
Dalam sistem kami spektroskopi dari foton sinar-X dipancarkan dilakukan oleh
detektor-Li Si dengan resolusi energi sekitar 150 eV pada 5 mm jarak kerja.
2.5.3.2. Aplikasi
SEM-EDX adalah nama (dispersive X-ray spektroskopi) energi analisis yang dilakukan
dengan menggunakan SEM. Alat dipakai umumnya untuk aplikasi yang cukup
bervariasi pada permasalahan eksplorasi dan produksi migas, termasuk didalamnya:
Evaluasi kualitas batuan reservoir melalui studi diagnosa yang meliputi identifikasi dan
interpretasi keberadaan mineral dan distribusinya pada sistem porositas batuan.
Investigasi permasalahan produksi migas seperti efek dari clay minerals, steamfloods
dan chemical treatments yang terjadi pada peralatan pemboran, gravelpacks dan pada
reservoir Identifikasi dari mikrofosil untuk penentuan umur dan lingkungan
pengendapan.
Instrumen ini sangat cocok untuk berbagai jenis investigasi. Hal ini mungkin
untuk menyelidiki misalnya struktur serat kayu dan kertas, logam, permukaan fraktur,
produksi cacat di karet dan plastic. Detail terkecil yang dapat dilihat pada gambar SEM
adalah 4-5 nm (4-5 sepersejuta milimeter). Detail terkecil yang dapat dianalisis adalah
pM 2-3 (2-3 seperseribu milimeter).
Hampir sama dengan SEM hanya saja pada SEM EDX merupakan dua perangkat
analisis yang digabungkan menjadi satu panel analitis sehingga mempermudah proses
analitis dan lebih efisien. Pada dasarnya SEM EDX merupakan pengembangan SEM.
Analisa SEM EDX dilakukan untuk memproleh gambaran permukaan atau fitur
material dengan resolusi yang sangat tinggi hingga memperoleh suatu tampilan dari
permukaan sampel yang kemudian di komputasikan dengan software untuk
menganalisis
komponen
materialnya
baik
dari
kuantitatif
mau
pun
dari
kualitalitatifnya.
Universitas Sumatera Utara
Daftar berikut ini merangkum fungsi yang berkontribusi pada operabilitas luar
biasa dari SEM-EDX.
1. Menu Fungsi ini digunakan untuk mengatur secara bersamaan, menyimpan,
dan mengingat parameter untuk analisis SEM dan EDX.
2. Kondisi pengukuran EDX dapat diatur dari Unit SEM (Spektral pengukuran,
multi-titik pengukuran, pemetaan, tampilan menganalisis elemen pada SEM
monitor).
3. Image data yang diperoleh dengan SEM dapat digunakan sebagai data dasar
untuk EDX.
4. Menetapkan kondisi untuk unit SEM secara otomatis dipindahkan ke unit EDX
Namun untuk mengenali jenis atom dipermukaan yang mengandung multi atom para
peneliti lebih banyak mengunakan teknik EDS (Energy Dispersive Spectroscopy).
Sebagian besar alat SEM dilengkapi dengan kemampuan ini, namun tidak semua SEM
punya fitur ini. EDS dihasilkan dari Sinar X karakteristik, yaitu dengan menembakkan
sinar X pada posisi yang ingin kita ketahui komposisinya. Maka setelah ditembakkan
pada posisi yang diinginkan maka akan muncul puncak – puncak tertentu yang
mewakili suatu unsur yang terkandung. Dengan EDS kita juga bisa membuat elemental
mapping (pemetaan elemen) dengan memberikan warna berbeda – beda dari masing –
masing elemen di permukaan bahan. EDS bisa digunakan untuk menganalisa secara
kunatitatif dari persentase masing – masing elemen. Contoh dari aplikasi EDS
digambarkan pada diagram dibawah ini.
Aplikasi dari teknik SEM – EDS dirangkum sebagai berikut:
1. Topografi: Menganalisa permukaan dan teksture (kekerasan, reflektivitas dsb)
2. Morfologi: Menganalisa bentuk dan ukuran dari benda sampel
3. Komposisi: Menganalisa komposisi dari permukaan benda secara kuantitatif
dan kualitatif.
Sedangkan kelemahan dari teknik SEM antara lain:
1. Memerlukan kondisi vakum
2. Hanya menganalisa permukaan
2.5.4
(Efhelzen, 2012)
Pengujian Termal Differential Thermal Analysis (DTA)
Differential Thermal Analysis (DTA) merupakan suatu alat untuk menganalisis sifat
thermal suatu sampel yang memiliki berat molekul tinggi seperti bahan-bahan
Universitas Sumatera Utara
polimer dengan perlakuan sampel dipanaskan sampai terurai, yang kemudian
transisi-transisi termal dalam sampel tersebut dideteksi dan diukur. Pengujian
dengan DTA digunakan untuk menentukan temperatur kritis, temperatur
maksimum (Tm), dan perubahan temperatur (∆T), dengan ukuran sampel uji
berkisar 30 mg.
Analisis termal bukan saja mampu untuk memberikan informasi tentang
perubahan fisik sampel (misalnya titik leleh dan penguapan), tetapi terjadinya
proses kimia yang mencakup polimerisasi, degradasi, dekomposisi, dan sebagainya.
Dalam bidang campuran polimer (polibren) pengamatan suhu transisi gelas (Tg)
sangat penting untuk meramalkan interaksi antara rantai dan mekanisme
pencampuran beberapa polimer.
Sifat termal polimer merupakan salah satu sifat yang paling penting karena
menentukan sifat mekanis bahan polimer. Senyawa-senyawa polimer menunjukkan
suhu transisi gelas pada suhu tertentu. Senyawa polimer amorf seperti polisitirena
dan bagian amorf dari polimer semi-kristalin seperti polietilen memiliki suhu
transisi gelas (Tg) namun polimer kristalin murni seperti elastomer tidak memiliki
suhu transisi gelas, namun hanya menunjukkan suhu leleh (Tm). (Sari, Mega, 2013)
2.6 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)
Universitas Sumatera Utara