ANALYSIS AND CARACTERSA TION OF POLYMER'S ROOF WITH USE WASTE RUBBER INDUSTRY AND USED HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE)
,
,.
';-1' .
ANALISIS DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER BERBAHAN BAKU
UMBAH KARET INDUSTRI SERTA HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE)
BEKAS
Kurnia Sembiring
lntisari : Pembuatan genteng polimer menggunakan limbah karet industri dan high density
polyethylene (HDPE) bekas dalam campuran aspal dan pasir halus. Penelitian dilakukan
untuk mengetahui campuran optimum dari HDPE bekas dan pasir halus sebagai variable
bebas dengan variasi komposisi 60: ISgr, 55:20gr, SO:25gr, 45:30gr, 40:35gr, 3S:40gr,
30:4Sgr, 25:50gr, 20:55gr, 15:60gr. Kemudian ditambahkan resin epoksi dan katalisator.
Kemudian dipress pada Hot Compressor dengan suhu pemanasan 150°C dalam waktu 15
menit. Sifat-sifat genteng polimer yang diuji yaitu sifat fisis meliputi porositas dan daya serap
air, serta sifat mekanisnya meliputi uji impak dan uji kuat lentur. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa campuran yang bagus sesuai dengan percobaan adalah berupa campuran
HDPE bekas dan pasir hal us dengan perbandingan 55:20gr serta tambaban 5gr aspal yang
berfungsi sebagai penahan air dan 10gr resin epoksi sebagai perekat.
Kata Kunci : Genteng polimer, Limbab kare!, High density polyethylene (HDPE)
ANALYSIS AND CARACTERSATION OF POLYMER'S ROOF WITH USE WASTE
RUBBER INDUSTRY AND USED HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE)
Abstract: Polymer's roof has been made using of waste rubber industry and used high
density polyethylene (HDPE) in a mixture of asphalt and fine sand. The study was conducted
to determine the optimunl mixture of HDPE and fine sand used as independent variables with
the variation of the composition of 60: 15gr, 55:20gr, 50:25gr, 45:30 gr, 40:35 gr, 35:40 gr,
30:45gr, 25:50 gr, 20:55gr, 15:60gr. Then epoxy resin and catalyst was added. Then it
pressed on Hot Compressor with heating temperature of Isaoc in IS minutes. Properties of
the Polymers's roof were tested physical properties such as porosity and water absorption,
mechanical properties including impact tests, and flexural strength test. Tile results showed
that the mixture a good fit by the experiment is a mixture of used HDPE and fine sand in the
ratio 55:20 gr with Sgr additional asphalt that useful as a barrier against water and I a gr of
epoxy resin as an adhesive.
Keywords: Polymer'S roof, was rubber, higb density polyethylene (HDPE)
PENDAHULUAN
Perkembangan industri baban membutuhkan penyediaan bangunan altematif yang lebih
unggul dari baban bangunan konvensional, antara lain genteng. Genteng sebagai baban
bangunan yang cukup penting untuk atap memiliki fungsi sebagai pelindung terhadap
berbagai faktor luar antara lain angin, cahaya matahari, badai, dan Ilujan. Pada masa sekarang
dibutuhkan genteng altematif yang lebih kuat, lebih tallan lama, lebih ringan, lebih tahan
cuaca dan suhu serta relatif murail agar dapat memenuhi fungsi di atas. Suatu hal yang
terpenting adalab baban genteng tersebut mudab didapat.
..
•
0/,1 , .
ANALISIS DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER BERBAHAN BAKU
LIMBAH KARET INDUSTRJ SERTAmGB DENSITY POLYETHYLENE (HDPE)
BEKAS
Kumia Sembiring
lntisari : Pembuatan genteng polimer menggunakan limbah karet industri dan high density
polyethylene (HO PE) bekas dalam campuran aspal dan pasir hal us. Penelitian dilakukan
untuk mengetahui campuran optimum dari HDPE bekas dan pasir halus sebagai variable
bebas dengan variasi komposisi 60: 15gr, 55:20gr, 50:25gr, 45:30gr, 40:35gr, 35:40gr,
30:45gr, 25:50gr, 20:55gr, 15:60gr. Kemudian ditambahkan resin epoksi dan katalisator.
Kemudian dipress pada Hot Compressor dengan subu pemanasan 150aC dalam waktu 15
menit. Sifat-sifat genteng polimer yang diuji yaitu sifat fisis me\iputi porositas dan daya serap
air, serta sifat mekanisnya meliputi uji irnpak dan uji kuat lentur. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa campuran yang bagus sesuai dengan percobaan adalah berupa campuran
HOPE bekas dan pasir hal us dengan perbandingan 55:20gr serta tambahan 5gr aspal yang
berfungsi sebagai penahan air dan I Ogr resin epoksi sebagai perekat.
Kata Kunci : Genteng polimer, Limbah karet, High density polyethylene (HOPE)
ANALYSIS AND CARACTERSATION OF POLYMER'S ROOF WITH USE WASTE
RUBBER INDUSTRY AND USED mGB DENSITY POLYETHYLENE (HOPE)
Abstract : Polymer's roof has been made using of waste rubber industry and used high
density polyethylene (HOPE) in a mixture of asphalt and fine sand. The study was conducted
to determine the optimum mixture of HOPE and fine sand used as independent variables with
the variation of the composition of 60: 15gr, 55:20gr, 50:25gr, 45:30 gr, 40:35 gr, 35:40 gr,
30:45gr, 25:50 gr, 20:55gr, l5 :60gr. Then epoxy resin and catalyst was added. Then it
pressed on Hot Compressor with heating temperature of ISOaC in IS minutes. Properties of
the Polymers's roof were tested physical properties such as porosity and water absorption,
mechanical properties including impact tests, and flexural strength test. The results showed
that the mixture a good fit by the experiment is a mixture of used HDPE and fine sand in the
ratio 55:20 gr with 5gr additional asphalt that useful as a barrier against water and 10 gr of
epoxy resin as an adhesive.
Keywords: Polymer's roof, was rubber, high density polyethylene (HDPE)
PENDAHULUAN
Perkembangan industri bahan membutuhkan penyediaan bangunan alternatif yang lebih
unggul dari bahan bangunan konvensional, antara lain genteng. Genteng sebagai bahan
bangunan yang cukup penting untuk atap memiliki fungsi sebagai peLindung terhadap
berbagai faktor luar antara lain angin, cahaya matahari, badai, dan hujan. Pada masa sekarang
dibutuhkan genteng alternatif yang lebih kuat, lebib tahan lama, lebih ringan, lebih tahan
cuaca dan subu se.rta relatif murah agar dapat memenuhi fungsi di atas. Suatu hal yang
terpenting adalah bahan genteng tersebut mudah didapat.
Limbah paclat karet alam adalah produk jadi atau setngah jadi berbahan baku karet
alam, yang telah kedaluarsa, cacat atau tidak dipergunakan lagi karena lidak dikehendaki.
HDPE (high density polyethylene) adalah suatu resin polimer plastik termopJast dari
kelompok polyethylene. HDPE (high density polyethylene) dibuat melalui polimerisasi
ethylene dengan penambahan berbagai metal ,dan dihasilkan polimer polyethylene yang
tersusun hampir sebagaian besar polimer polimer linier. Bentuknya yang linier menghasilkan
sifal bahan yang bersifat kuat, rapat dan struktumya mudah diatur. Kemasan oli adalab jenis
plastik yang tergolong ke dalam jeDis HDPE.
Defenisi agregat aclalah material granular, yaitu pasir, krikil (gravel), batu bancur,
atau terak besi bekas sisa pembakaran dalam tanur tinggi (blast furnace) yang digunakan
bersama medium sementik sebagai bahan pengisi dalam pembuatan genteng yang berbasis
genteng polimer.
Aspal merupakan salah satu zat adhesif dari senyawa hidrokarbon yang dihasilkan
dari minyak burni yang pada temperatur ruang berbentuk padat sampai agak padat dan
bersifat termoplastis.
PROSEDUR EKSPERIMEN
Bahan utama yang digunakan untuk penelitian ini adalah lim bah karet industri dan high
density polyethylene (HDPE) bekas dari limbah kemasan oli plastik. Limbah karet dan HDPE
bekas dipotong kecil-kecil lalu diekstruksi dalam Ekstruder dengan subu pemanasan J 50°C.
Lalu dicampur dengan campuran aspal yang telah dicairkan ditanlbahkan pasir dan resin
epoksi. Campuran tersebut dimasukkan ke dalam internal mixer dengan subu pemanasan
J700C selama 30 meml. Setelah itu dimasukkan ke dalam cetakan lalu dipress dengan Hot
Compressor dengan suhu pemanasan 150°C selama IS meDit.
Pengujian diJakukan terhadap sarnpel yaitu kekuatan impak, kekuatan lentur, daya
serap air dan porositas. Pengujian kekuatan impak dilakukan dengan alat impaktor wolpert
untuk menentukan sifat ketangguhan sampel terhadap pembebanan dinamis, metoda yang
digunakan adalah metoda Charpy. Pengujian kekuatan lentur dilakukan untuk mengetahui
keelastisan sam pel yaitu dengan menggunakan alat Unversal Tensile Mechine dengan metoda
tiga titik lentur. Sedangkan daya serap air yang mengacu pada ASTM C-20-00-200S untuk
menentukan besamya persentase air yang diserap oleh sampel serta porositas mengacu pada
ASTM 373-88 untuk menentukan volume rongga kosong pada sampel.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Uji Impak
Hasil Pengujian kuat impak yang telah dilakukan pada sampel genteng polimer iui bertujuan
untuk mengetahui ketangguhan sampeJ terhadap pembebanan dinamis. Pengujian Impak ini
dil.akukan dengan menggunakan metode charpy. Dari pengujian yang dilakukan kita dapat
mengetahui besar energi yang diserap suatu material sampai material tersebut patah,
sebingga dapat diketahui apakah suatu bahan yang diuji rapub atau kuat. Semakin banyak
energi yang terserap maka akan semakin besar kekutan impak dari suatu bahan.
•
Oari data yang diperoleh semakin banyak komposisi HOPE yang ditambahkan ke
dalam campuran maka akan semakin kuat, ini sesuai dengan sifat yang dimiliki HDPE
streogth kuat. Akan tetapi pada sampeJ III dengan komposisi HOPE dan pasir hal us (50:25)
lebih rendah nilai uji impaknya dibanding dengan sampel IV (45:35) hal ini disebabkan
karena pada variasi (45:35) campuran lebih homogeo. Besar nilai ujiimpak ini dipeogaruhi
oleh homogenitas suatu campuran.
60
50
~
=~
_40
a. N
E ~ 30
5'- 20
10
o
+-~._
o
20
40
60
80
Massa HOPE
(gr)
Grafik 1 Hubungan antara pengujian impak dan variasi campuran high density
polyethylene (HDPE) beklls
Berdasarkan grafik diatas terliliat bahwa nilai kuat impak maksimum yaitu pada
sampel I deogan komposisi HOPE bekas dan pasir halus (60:15) sebesar 47,75 kJ/m2
Sedangkan nilai impak minimum pada komposisi HOPE bekas dan pastr halus ( 15:60) yaitu
pada sampel X yaitu sebesar 4 kJ /m2. Oapat dilihat pada grafik bahwa nilai pengujian impak
semakin meouruo dari komposisi HOPE bekas yaog lebih banyak meourun ke komposisi
HOPE yang lebih sedikit.
Analisis Uji Kuat Lentur
Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan polimer terhadap
pembebanan pada tiga titik leotur. Pengujian kekuatan Jentur ini juga bertujuan untuk
mengetahui sifat keelastisan suatu bahan. Pada penelitian ini pembebanan yang diberikan
adalah tegak lurus terhadap arah sarnpel dengan tiga titik lentur.
Oari tabel 4.2 pada sampel JII dengan komposisi HOPE dan pasir halus (50 : 25) lebih
kedl nilai uji kuat leoturoya dibaodingkan dengan sampel IV dengan perbandingan HOPE
dan pasir balus (45 : 30) dikarenakan campuran dari sarnpel IV lebih homogeo dibandingkan
dengan sampel III. Tetapi secara umum ni!ai uji kuat lentur menurun dari sampe! yang
komposisi HOPE !ebih banyak menurun ke komposisi HOPE yang lebih sedikit. Jadi ,
semakin banyak HOPE bekas dalam carnpuran akan semakin baik kekuatan lentumya. Hasi!
yang diperoleb pada pengujian ini dipengaruhi oleh homogenitas suatu campuran sampel.
o
20
40
60
80
Massa HOPE
(gr)
Grafik 2 Hubungan antara nilai pengujian kuat lentur dan variasi campuran /tigh
density polyet/tyletle (HDPE) bekas
Berdasarkan grafik diatas dapat dilibat bubungan antara pengaruh penggunaan High
density polyethylene (HDPE) terbadap kekuatan lentur sampel tersebut. Dapat dilihat juga
pada grafik di atas nilai maksimum untuk uji Imat lentur yaitu pada sampel U dengan
komposisi HDP E dan pasir halus (55 : 20) dan untuk nilai minimum terdapat pada sampel X
yaitu dengan komposisi HDPE banding pasir balus sebanyak (15 : 60). Tetapi dari grafik
dapat dililiat teIjadi fluktuasi data sampel, ini dipengaruhi dari tingkat homogenitas dari
suatu campuran.
Analisis Pengujian Daya Serap Air
Sampel yang telah ditetapkan untuk campuran high density polyethylene (HDPE) bekas dan
pasir balus kemudian ditambahkan aspal , aspal ini berfungsi sebagai anti air (waterproof)
yang dapat mencegah air merembes ataupun tembus melalui lapisan genteng.
Banyaknya kandungan air dalam campuran aspal cenderung mengurangi daya tahan
campuran aspal karena dapat menyebabkan erosi. Sebingga dengan ditambahkannya bahan
HDPE bekas, persentase daya serap air menjadi lebili keci!.
Berdasarkan tabel terliliat bahwa nilai daya serap air paling maksimum 2,34% dengan
perbandingan carnpuran HDPE bekas dan pasir balus (15 : 60)%.
Pada komposisi HDPE bekas dan pasir balus (45:30) nilai daya serap airnya paling
minimum diantara semua variasi yaitu 0,98 % dan ini menunjukkan bahwa pada komposisi
tersebut adalah hasil yang terbaik untuk uji daya serap air. Hal ini dipengaruhi dari
bomogenitas campuran bahan, semakin bomogen carnpurannya maka semakin rendah daya
serap airnya dan kualitasnya akan semakin baik .
2,5
~
2
..
"'... Q.
~
1,5
VI'#.
>
0
;
1
0,5
0
20
0
40
60
80
Massa HOPE
(gr)
Grafik 3 Hubungan antara nilai daya serap air variasi campuran high density
polyethylene (HDPE) bekas
Berdasarkan SNI -03-1969-1990, diketahui bahwa kandungan arr dalam aspal
maksimum sebesar 3%. Hal ini menunjukkan bahwa semua sampel yang telah diujikan, untuk
nilai penyerapan airnya telah memenuhi standar minimum penyerapan air terhadap aspal
menurut Standar Nasionallndonesia (SNI).
Analisis Uji Porositas
Menurut ASTM C 373 - 88 diperoleh hasil pengujian Porositas dari genteng polimer , nilai
porositas minimum pada komposisi campuran high density polyethylene (HDPE) bekas dan
pasir halus (35:40), (40:35), (45:30), (50:25), (55:20) dan (60:15) yaitu sebesar 1,25 % dan
porositas maksimum pada campuran HOPE bekas dan pasir hal us dengan komposisi (15:60)
yaitu 3,75% . Dari data yang diperoleh penambahan HOPE bekas dalam campuran genteng
polimer cenderung mengurangi nilai porositas seperti terlihat dari hasil yang di dapat yang
semakin menurun nilai porositasnya seiring dengan penambahan massa high density
polyethylene (HOPE) bekas.
Di bawah ini dapat dilihat grafik uji porositas terhadap campuran high density
Polyethylene (HOPE) bekas dan pasir halus seperti berikut :
4
.
!Ji
e_
~
0
Q..
;
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
o
+-~,._
o
20
40
Massa HOPE
(gr)
60
80
Grafik 4 Hubungan an tara nilai pengujian Porositas dan variasi campuran high density
polyethylene (HDPE) bekas
Berdasarkan grafik di atas nilai porositas maksimum yaitu sebesar 3,75% yang
terdapat pada sarnpel X dan nilai porositas minimum yaitu sebesar 1,25%. Dari graftk dapat
dilihat bahwa nilai porositas cenderung sernakin rnenurun seiring dengan penarnbahan rnassa
HDPE bekas.
Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM)
Analisis basil penelitian pada garnbar dari sampeJ terbaik SEM diperoleh bentuk
rnorpologi genteng polirner yang dihasilkan bentuk perrnukaannya gurnpalan karet serta
butiran pasir ditutupi oleb gumpalan karet.
Kesimpulan
I. High Density Polyethylene (HDPE) dapat meningkatkan kualitas genteng polimer
karena mempunyai sifat strength kuat yaitu kekuatan dan ketahanan yang tinggi,
limbah karet yang meningkatkan kelenturan dan keelastisan, pasir sebagai bahan
pengisi, dan juga aspal yang bertindak sebagai anti air.
2. Genteng polimer dapat dibuat dengan menggunakan HDPE bekas, limbah karet secta
pasir balus dengan aspal 5% dan resin epoksi 10% dari total carnpuran 100 gr , yang
dicarnpurkan dengan suhu pemanasan 170°C dalam internal mixer, dan dicetak dengan
Hot Compressor pada suhu pengepresan 150°C , selanjutnya dilakukan pengujian sifat
mekanis dan sifat fisis.
3. Campuran yang optimum adalah berupa campuran HDPE bekas dan pasir hal us
dengan perbandingan 55 : 20 % yang memberikan nilai uji impak 47,25 kJ/m2 dan uji
kuat lentur maksimurn 13,08 MPa dan nilai daya serap air dan porositas yang
rrummurn.
DAFT AR PUST AKA
Aisah, Nuning.2003.Pembllalan Komposil Polimer Berpengual Seralllnluk Bahan
Genleng. Program studi Fisika. lnstitut Pertanian Bogor. Bogor.
Francisco Javier Navarro, Pedro Partal, Francisco J. Martinez-Boza, CrispuIo Gallegos 2010
.. Novel Recycled Polyethylene/Ground Tire RubberlBitumen Blends for Use in
Roofmg Applications: Thernlo-Mechan.ical Properties Polymer Testing 29 pp 588595.
Hui Yau, Zhanping You, Ling Li, Xianming Shi, Shu Wei Goh, Julian Mills-Beale, David
Wingard, 2012 " Performance of Asphalt Binder with Non-Modified and PolymerModified Nanoclay" Journal Construction and Building Meterials 35 pp 159-170.
Ishak M. R, S. M. Sapuan, Z. Leman, M. Z. A. Rahman, U. M. K. Anwar, 1. P. Siregar 2013
"Sugar Palm (Aenga Pinnata) : Its Fibres Polymer and Composites" Journal
Carbohydrate Polymers 91 pp 699-710.
Prastiwi, Nidya.2010.Penge/o/aan Limbah Industri Karel. Program Studi Teknik
Lingkungan. FakuItas Teknik. Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru.
Sukirman, Silvia. 2003. Belon Aspal Camp"ran Panas. Jakarta: Granit.
Surdia, Tata.2003. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradnya Paramita
Wargadinata, A.S. 2002. Pengetahuan bahan. Jakarta : Universitas Trisakti Press
Wignall, A. 2003. ProyekJalan Teori Dan Praktek. Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga.
,.
';-1' .
ANALISIS DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER BERBAHAN BAKU
UMBAH KARET INDUSTRI SERTA HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE)
BEKAS
Kurnia Sembiring
lntisari : Pembuatan genteng polimer menggunakan limbah karet industri dan high density
polyethylene (HDPE) bekas dalam campuran aspal dan pasir halus. Penelitian dilakukan
untuk mengetahui campuran optimum dari HDPE bekas dan pasir halus sebagai variable
bebas dengan variasi komposisi 60: ISgr, 55:20gr, SO:25gr, 45:30gr, 40:35gr, 3S:40gr,
30:4Sgr, 25:50gr, 20:55gr, 15:60gr. Kemudian ditambahkan resin epoksi dan katalisator.
Kemudian dipress pada Hot Compressor dengan suhu pemanasan 150°C dalam waktu 15
menit. Sifat-sifat genteng polimer yang diuji yaitu sifat fisis meliputi porositas dan daya serap
air, serta sifat mekanisnya meliputi uji impak dan uji kuat lentur. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa campuran yang bagus sesuai dengan percobaan adalah berupa campuran
HDPE bekas dan pasir hal us dengan perbandingan 55:20gr serta tambaban 5gr aspal yang
berfungsi sebagai penahan air dan 10gr resin epoksi sebagai perekat.
Kata Kunci : Genteng polimer, Limbab kare!, High density polyethylene (HDPE)
ANALYSIS AND CARACTERSATION OF POLYMER'S ROOF WITH USE WASTE
RUBBER INDUSTRY AND USED HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE)
Abstract: Polymer's roof has been made using of waste rubber industry and used high
density polyethylene (HDPE) in a mixture of asphalt and fine sand. The study was conducted
to determine the optimunl mixture of HDPE and fine sand used as independent variables with
the variation of the composition of 60: 15gr, 55:20gr, 50:25gr, 45:30 gr, 40:35 gr, 35:40 gr,
30:45gr, 25:50 gr, 20:55gr, 15:60gr. Then epoxy resin and catalyst was added. Then it
pressed on Hot Compressor with heating temperature of Isaoc in IS minutes. Properties of
the Polymers's roof were tested physical properties such as porosity and water absorption,
mechanical properties including impact tests, and flexural strength test. Tile results showed
that the mixture a good fit by the experiment is a mixture of used HDPE and fine sand in the
ratio 55:20 gr with Sgr additional asphalt that useful as a barrier against water and I a gr of
epoxy resin as an adhesive.
Keywords: Polymer'S roof, was rubber, higb density polyethylene (HDPE)
PENDAHULUAN
Perkembangan industri baban membutuhkan penyediaan bangunan altematif yang lebih
unggul dari baban bangunan konvensional, antara lain genteng. Genteng sebagai baban
bangunan yang cukup penting untuk atap memiliki fungsi sebagai pelindung terhadap
berbagai faktor luar antara lain angin, cahaya matahari, badai, dan Ilujan. Pada masa sekarang
dibutuhkan genteng altematif yang lebih kuat, lebih tallan lama, lebih ringan, lebih tahan
cuaca dan suhu serta relatif murail agar dapat memenuhi fungsi di atas. Suatu hal yang
terpenting adalab baban genteng tersebut mudab didapat.
..
•
0/,1 , .
ANALISIS DAN KARAKTERISASI GENTENG POLIMER BERBAHAN BAKU
LIMBAH KARET INDUSTRJ SERTAmGB DENSITY POLYETHYLENE (HDPE)
BEKAS
Kumia Sembiring
lntisari : Pembuatan genteng polimer menggunakan limbah karet industri dan high density
polyethylene (HO PE) bekas dalam campuran aspal dan pasir hal us. Penelitian dilakukan
untuk mengetahui campuran optimum dari HDPE bekas dan pasir halus sebagai variable
bebas dengan variasi komposisi 60: 15gr, 55:20gr, 50:25gr, 45:30gr, 40:35gr, 35:40gr,
30:45gr, 25:50gr, 20:55gr, 15:60gr. Kemudian ditambahkan resin epoksi dan katalisator.
Kemudian dipress pada Hot Compressor dengan subu pemanasan 150aC dalam waktu 15
menit. Sifat-sifat genteng polimer yang diuji yaitu sifat fisis me\iputi porositas dan daya serap
air, serta sifat mekanisnya meliputi uji irnpak dan uji kuat lentur. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa campuran yang bagus sesuai dengan percobaan adalah berupa campuran
HOPE bekas dan pasir hal us dengan perbandingan 55:20gr serta tambahan 5gr aspal yang
berfungsi sebagai penahan air dan I Ogr resin epoksi sebagai perekat.
Kata Kunci : Genteng polimer, Limbah karet, High density polyethylene (HOPE)
ANALYSIS AND CARACTERSATION OF POLYMER'S ROOF WITH USE WASTE
RUBBER INDUSTRY AND USED mGB DENSITY POLYETHYLENE (HOPE)
Abstract : Polymer's roof has been made using of waste rubber industry and used high
density polyethylene (HOPE) in a mixture of asphalt and fine sand. The study was conducted
to determine the optimum mixture of HOPE and fine sand used as independent variables with
the variation of the composition of 60: 15gr, 55:20gr, 50:25gr, 45:30 gr, 40:35 gr, 35:40 gr,
30:45gr, 25:50 gr, 20:55gr, l5 :60gr. Then epoxy resin and catalyst was added. Then it
pressed on Hot Compressor with heating temperature of ISOaC in IS minutes. Properties of
the Polymers's roof were tested physical properties such as porosity and water absorption,
mechanical properties including impact tests, and flexural strength test. The results showed
that the mixture a good fit by the experiment is a mixture of used HDPE and fine sand in the
ratio 55:20 gr with 5gr additional asphalt that useful as a barrier against water and 10 gr of
epoxy resin as an adhesive.
Keywords: Polymer's roof, was rubber, high density polyethylene (HDPE)
PENDAHULUAN
Perkembangan industri bahan membutuhkan penyediaan bangunan alternatif yang lebih
unggul dari bahan bangunan konvensional, antara lain genteng. Genteng sebagai bahan
bangunan yang cukup penting untuk atap memiliki fungsi sebagai peLindung terhadap
berbagai faktor luar antara lain angin, cahaya matahari, badai, dan hujan. Pada masa sekarang
dibutuhkan genteng alternatif yang lebih kuat, lebib tahan lama, lebih ringan, lebih tahan
cuaca dan subu se.rta relatif murah agar dapat memenuhi fungsi di atas. Suatu hal yang
terpenting adalah bahan genteng tersebut mudah didapat.
Limbah paclat karet alam adalah produk jadi atau setngah jadi berbahan baku karet
alam, yang telah kedaluarsa, cacat atau tidak dipergunakan lagi karena lidak dikehendaki.
HDPE (high density polyethylene) adalah suatu resin polimer plastik termopJast dari
kelompok polyethylene. HDPE (high density polyethylene) dibuat melalui polimerisasi
ethylene dengan penambahan berbagai metal ,dan dihasilkan polimer polyethylene yang
tersusun hampir sebagaian besar polimer polimer linier. Bentuknya yang linier menghasilkan
sifal bahan yang bersifat kuat, rapat dan struktumya mudah diatur. Kemasan oli adalab jenis
plastik yang tergolong ke dalam jeDis HDPE.
Defenisi agregat aclalah material granular, yaitu pasir, krikil (gravel), batu bancur,
atau terak besi bekas sisa pembakaran dalam tanur tinggi (blast furnace) yang digunakan
bersama medium sementik sebagai bahan pengisi dalam pembuatan genteng yang berbasis
genteng polimer.
Aspal merupakan salah satu zat adhesif dari senyawa hidrokarbon yang dihasilkan
dari minyak burni yang pada temperatur ruang berbentuk padat sampai agak padat dan
bersifat termoplastis.
PROSEDUR EKSPERIMEN
Bahan utama yang digunakan untuk penelitian ini adalah lim bah karet industri dan high
density polyethylene (HDPE) bekas dari limbah kemasan oli plastik. Limbah karet dan HDPE
bekas dipotong kecil-kecil lalu diekstruksi dalam Ekstruder dengan subu pemanasan J 50°C.
Lalu dicampur dengan campuran aspal yang telah dicairkan ditanlbahkan pasir dan resin
epoksi. Campuran tersebut dimasukkan ke dalam internal mixer dengan subu pemanasan
J700C selama 30 meml. Setelah itu dimasukkan ke dalam cetakan lalu dipress dengan Hot
Compressor dengan suhu pemanasan 150°C selama IS meDit.
Pengujian diJakukan terhadap sarnpel yaitu kekuatan impak, kekuatan lentur, daya
serap air dan porositas. Pengujian kekuatan impak dilakukan dengan alat impaktor wolpert
untuk menentukan sifat ketangguhan sampel terhadap pembebanan dinamis, metoda yang
digunakan adalah metoda Charpy. Pengujian kekuatan lentur dilakukan untuk mengetahui
keelastisan sam pel yaitu dengan menggunakan alat Unversal Tensile Mechine dengan metoda
tiga titik lentur. Sedangkan daya serap air yang mengacu pada ASTM C-20-00-200S untuk
menentukan besamya persentase air yang diserap oleh sampel serta porositas mengacu pada
ASTM 373-88 untuk menentukan volume rongga kosong pada sampel.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Uji Impak
Hasil Pengujian kuat impak yang telah dilakukan pada sampel genteng polimer iui bertujuan
untuk mengetahui ketangguhan sampeJ terhadap pembebanan dinamis. Pengujian Impak ini
dil.akukan dengan menggunakan metode charpy. Dari pengujian yang dilakukan kita dapat
mengetahui besar energi yang diserap suatu material sampai material tersebut patah,
sebingga dapat diketahui apakah suatu bahan yang diuji rapub atau kuat. Semakin banyak
energi yang terserap maka akan semakin besar kekutan impak dari suatu bahan.
•
Oari data yang diperoleh semakin banyak komposisi HOPE yang ditambahkan ke
dalam campuran maka akan semakin kuat, ini sesuai dengan sifat yang dimiliki HDPE
streogth kuat. Akan tetapi pada sampeJ III dengan komposisi HOPE dan pasir hal us (50:25)
lebih rendah nilai uji impaknya dibanding dengan sampel IV (45:35) hal ini disebabkan
karena pada variasi (45:35) campuran lebih homogeo. Besar nilai ujiimpak ini dipeogaruhi
oleh homogenitas suatu campuran.
60
50
~
=~
_40
a. N
E ~ 30
5'- 20
10
o
+-~._
o
20
40
60
80
Massa HOPE
(gr)
Grafik 1 Hubungan antara pengujian impak dan variasi campuran high density
polyethylene (HDPE) beklls
Berdasarkan grafik diatas terliliat bahwa nilai kuat impak maksimum yaitu pada
sampel I deogan komposisi HOPE bekas dan pasir halus (60:15) sebesar 47,75 kJ/m2
Sedangkan nilai impak minimum pada komposisi HOPE bekas dan pastr halus ( 15:60) yaitu
pada sampel X yaitu sebesar 4 kJ /m2. Oapat dilihat pada grafik bahwa nilai pengujian impak
semakin meouruo dari komposisi HOPE bekas yaog lebih banyak meourun ke komposisi
HOPE yang lebih sedikit.
Analisis Uji Kuat Lentur
Pengujian kekuatan lentur dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan polimer terhadap
pembebanan pada tiga titik leotur. Pengujian kekuatan Jentur ini juga bertujuan untuk
mengetahui sifat keelastisan suatu bahan. Pada penelitian ini pembebanan yang diberikan
adalah tegak lurus terhadap arah sarnpel dengan tiga titik lentur.
Oari tabel 4.2 pada sampel JII dengan komposisi HOPE dan pasir halus (50 : 25) lebih
kedl nilai uji kuat leoturoya dibaodingkan dengan sampel IV dengan perbandingan HOPE
dan pasir balus (45 : 30) dikarenakan campuran dari sarnpel IV lebih homogeo dibandingkan
dengan sampel III. Tetapi secara umum ni!ai uji kuat lentur menurun dari sampe! yang
komposisi HOPE !ebih banyak menurun ke komposisi HOPE yang lebih sedikit. Jadi ,
semakin banyak HOPE bekas dalam carnpuran akan semakin baik kekuatan lentumya. Hasi!
yang diperoleb pada pengujian ini dipengaruhi oleh homogenitas suatu campuran sampel.
o
20
40
60
80
Massa HOPE
(gr)
Grafik 2 Hubungan antara nilai pengujian kuat lentur dan variasi campuran /tigh
density polyet/tyletle (HDPE) bekas
Berdasarkan grafik diatas dapat dilibat bubungan antara pengaruh penggunaan High
density polyethylene (HDPE) terbadap kekuatan lentur sampel tersebut. Dapat dilihat juga
pada grafik di atas nilai maksimum untuk uji Imat lentur yaitu pada sampel U dengan
komposisi HDP E dan pasir halus (55 : 20) dan untuk nilai minimum terdapat pada sampel X
yaitu dengan komposisi HDPE banding pasir balus sebanyak (15 : 60). Tetapi dari grafik
dapat dililiat teIjadi fluktuasi data sampel, ini dipengaruhi dari tingkat homogenitas dari
suatu campuran.
Analisis Pengujian Daya Serap Air
Sampel yang telah ditetapkan untuk campuran high density polyethylene (HDPE) bekas dan
pasir balus kemudian ditambahkan aspal , aspal ini berfungsi sebagai anti air (waterproof)
yang dapat mencegah air merembes ataupun tembus melalui lapisan genteng.
Banyaknya kandungan air dalam campuran aspal cenderung mengurangi daya tahan
campuran aspal karena dapat menyebabkan erosi. Sebingga dengan ditambahkannya bahan
HDPE bekas, persentase daya serap air menjadi lebili keci!.
Berdasarkan tabel terliliat bahwa nilai daya serap air paling maksimum 2,34% dengan
perbandingan carnpuran HDPE bekas dan pasir balus (15 : 60)%.
Pada komposisi HDPE bekas dan pasir balus (45:30) nilai daya serap airnya paling
minimum diantara semua variasi yaitu 0,98 % dan ini menunjukkan bahwa pada komposisi
tersebut adalah hasil yang terbaik untuk uji daya serap air. Hal ini dipengaruhi dari
bomogenitas campuran bahan, semakin bomogen carnpurannya maka semakin rendah daya
serap airnya dan kualitasnya akan semakin baik .
2,5
~
2
..
"'... Q.
~
1,5
VI'#.
>
0
;
1
0,5
0
20
0
40
60
80
Massa HOPE
(gr)
Grafik 3 Hubungan antara nilai daya serap air variasi campuran high density
polyethylene (HDPE) bekas
Berdasarkan SNI -03-1969-1990, diketahui bahwa kandungan arr dalam aspal
maksimum sebesar 3%. Hal ini menunjukkan bahwa semua sampel yang telah diujikan, untuk
nilai penyerapan airnya telah memenuhi standar minimum penyerapan air terhadap aspal
menurut Standar Nasionallndonesia (SNI).
Analisis Uji Porositas
Menurut ASTM C 373 - 88 diperoleh hasil pengujian Porositas dari genteng polimer , nilai
porositas minimum pada komposisi campuran high density polyethylene (HDPE) bekas dan
pasir halus (35:40), (40:35), (45:30), (50:25), (55:20) dan (60:15) yaitu sebesar 1,25 % dan
porositas maksimum pada campuran HOPE bekas dan pasir hal us dengan komposisi (15:60)
yaitu 3,75% . Dari data yang diperoleh penambahan HOPE bekas dalam campuran genteng
polimer cenderung mengurangi nilai porositas seperti terlihat dari hasil yang di dapat yang
semakin menurun nilai porositasnya seiring dengan penambahan massa high density
polyethylene (HOPE) bekas.
Di bawah ini dapat dilihat grafik uji porositas terhadap campuran high density
Polyethylene (HOPE) bekas dan pasir halus seperti berikut :
4
.
!Ji
e_
~
0
Q..
;
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
o
+-~,._
o
20
40
Massa HOPE
(gr)
60
80
Grafik 4 Hubungan an tara nilai pengujian Porositas dan variasi campuran high density
polyethylene (HDPE) bekas
Berdasarkan grafik di atas nilai porositas maksimum yaitu sebesar 3,75% yang
terdapat pada sarnpel X dan nilai porositas minimum yaitu sebesar 1,25%. Dari graftk dapat
dilihat bahwa nilai porositas cenderung sernakin rnenurun seiring dengan penarnbahan rnassa
HDPE bekas.
Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM)
Analisis basil penelitian pada garnbar dari sampeJ terbaik SEM diperoleh bentuk
rnorpologi genteng polirner yang dihasilkan bentuk perrnukaannya gurnpalan karet serta
butiran pasir ditutupi oleb gumpalan karet.
Kesimpulan
I. High Density Polyethylene (HDPE) dapat meningkatkan kualitas genteng polimer
karena mempunyai sifat strength kuat yaitu kekuatan dan ketahanan yang tinggi,
limbah karet yang meningkatkan kelenturan dan keelastisan, pasir sebagai bahan
pengisi, dan juga aspal yang bertindak sebagai anti air.
2. Genteng polimer dapat dibuat dengan menggunakan HDPE bekas, limbah karet secta
pasir balus dengan aspal 5% dan resin epoksi 10% dari total carnpuran 100 gr , yang
dicarnpurkan dengan suhu pemanasan 170°C dalam internal mixer, dan dicetak dengan
Hot Compressor pada suhu pengepresan 150°C , selanjutnya dilakukan pengujian sifat
mekanis dan sifat fisis.
3. Campuran yang optimum adalah berupa campuran HDPE bekas dan pasir hal us
dengan perbandingan 55 : 20 % yang memberikan nilai uji impak 47,25 kJ/m2 dan uji
kuat lentur maksimurn 13,08 MPa dan nilai daya serap air dan porositas yang
rrummurn.
DAFT AR PUST AKA
Aisah, Nuning.2003.Pembllalan Komposil Polimer Berpengual Seralllnluk Bahan
Genleng. Program studi Fisika. lnstitut Pertanian Bogor. Bogor.
Francisco Javier Navarro, Pedro Partal, Francisco J. Martinez-Boza, CrispuIo Gallegos 2010
.. Novel Recycled Polyethylene/Ground Tire RubberlBitumen Blends for Use in
Roofmg Applications: Thernlo-Mechan.ical Properties Polymer Testing 29 pp 588595.
Hui Yau, Zhanping You, Ling Li, Xianming Shi, Shu Wei Goh, Julian Mills-Beale, David
Wingard, 2012 " Performance of Asphalt Binder with Non-Modified and PolymerModified Nanoclay" Journal Construction and Building Meterials 35 pp 159-170.
Ishak M. R, S. M. Sapuan, Z. Leman, M. Z. A. Rahman, U. M. K. Anwar, 1. P. Siregar 2013
"Sugar Palm (Aenga Pinnata) : Its Fibres Polymer and Composites" Journal
Carbohydrate Polymers 91 pp 699-710.
Prastiwi, Nidya.2010.Penge/o/aan Limbah Industri Karel. Program Studi Teknik
Lingkungan. FakuItas Teknik. Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru.
Sukirman, Silvia. 2003. Belon Aspal Camp"ran Panas. Jakarta: Granit.
Surdia, Tata.2003. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradnya Paramita
Wargadinata, A.S. 2002. Pengetahuan bahan. Jakarta : Universitas Trisakti Press
Wignall, A. 2003. ProyekJalan Teori Dan Praktek. Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga.