Sifat Fisis dan Mekanik Komposit Polimer dari Limbah Styrofoam, Aspal, Serat Pinang dan Pasir Hitam
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pesatnya pertumbuhan ekonomi dan dengan peningkatan jumlah populasi
penduduk kebutuhan akan rumah juga meningkat. Rumah sebagai tempat tinggal
merupakan kebutuhan primer setelah makanan dan pakaian. Secara fisik rumah di
Indonesia memiliki bagian dinding, atap, pintu, jendela dan lantai yang didesain
sesuai iklim di negara tropis. Adanya dua musim yakni penghujan dan kemarau
mengharuskan bentuk atap yang tahan terhadap kedua cuaca tersebut. Di
Indonesia atap rumah kebanyakan terbuat dari genteng tanah. Material ini selain
tahan terhadap cuaca, juga ringan, kuat dan lebih ekonomis dalam perawatan.
Permintaan genteng semakin meningkat seiring dengan pembangunan
yang pesat. Bahan genteng yang digunakan pun sudah bervariasi, mulai dari
genteng tanah, seng, genteng beton, genteng berbahan keramik dan lain–lain.
Khusus untuk genteng polimer, pemakaiannya saat ini sedang berkembang karena
sangat fleksibel dan mudah dipasang serta ringan. Di Indonesia, khususnya di
Sumatera Utara pemakaian genteng polimer ini masih terbatas dikarenakan harga
yang relatif mahal dan masih merupakan barang impor.
Pinang merupakan tanaman yang sekeluarga dengan kelapa. Dan tanaman
ini masih sangat banyak di Indonesia, khususnya di Sumatera Utara. Sementara
sampai saat ini penggunaan pinang belum terlalu tersohor di dunia industri. Untuk
itu diperlukan kreasi baru dalam pemanfaatan serat pinang guna mengembangkan
bahan alam yang masih banyak di Indonesia. Serat pinang merupakan salah satu
bahan komposit yang masih jarang dipakai dalam masyarakat umum.
Sampah/material juga terdiri atas bermacam jenis salah satunya adalah
sampah
anorganik
yang
sulit
terurai,
antara
lain
styrofoam.
Untuk
menguraikannya diperlukan waktu yang cukup lama (>1 juta tahun). Dengan
waktu yang begitu lama untuk terurai, ditambah lagi sampah baru maka kumpulan
1
Universitas Sumatera Utara
2
sampah itu akan tidak terkontrol. Untuk itu harus ada solusi bagaimana cara
mengurangi sampah tersebut, salah satunya dengan digunakan kembali, yakni
sebagai material bangunan.
Melalui penelitian ini akan diuraikan bagaimana styrofoam dapat
digunakan sebagai bahan terutama dalam pembuatan genteng polimer.
Penggunaan styrofoam pada pembuatan genteng polimer dimaksudkan untuk
memberi daya rekat yang baik antara bahan dalam campuran, styrofoam akan
bereaksi dengan polimer yang akan membentuk crosslink yang mana campuran
tersebut mempunyai daya rekat yang buruk bila hanya menggunakan aspal
sebagai bahan untuk merekatkan antara bahan-bahan lainnya. Karena aspal hanya
sebagai perekat dalam campuran tersebut, sedangkan styrofoam berfungsi sebagai
perekat dan pengikat.
Dari uraian di atas maka peneliti ingin membuat genteng polimer
menggunakan aspal dan pasir hitam sebagai bahan dasar serta limbah styrofoam
dan serat pinang sebagai zat perekat dan penguat. Diharapkan genteng ini
memiliki kualitas yang baik dan tahan lama.
1.2 Rumusan Masalah
Pemanfaatan limbah-limbah produksi atau barang bekas dan tanaman pinang
masih belum seluruhnya dilakukan, karena kurangnya perhatian dari masyaraakat
umum maka limbah barang bekas tersebut semakin menjadi masalah.
1. Apakah styrofoam dan serat pinang dapat bercampur secara sempurna
dengan aspal dan pasir hitam.
2. Bagaimana sifat fisik dan mekanik dalam komposisi bahan-bahan tersebut.
3. Mengetahui komposisi yang sesuai, untuk menghasilkan komposit polimer
dengan sifat mekanik yang baik.
Universitas Sumatera Utara
3
1.3 Batasan Masalah
Penelitian ini dibatasi pada :
1. Bahan yang digunakan dalam campuran pembuatan komposit polimer
adalah pasir hitam, aspal, serat pinang, styrofoam dan poliester.
2. Variabel tetap yaitu poliester 29%, aspal 5% dan styrofoam 1%,
sedangkan pasir hitam dan serat pinang sebagai variabel bebas yang
divariasikan dengan perbandingan (65:0%, 64:1%, 63:2% dan 62:3%) dari
total campuran 100%.
3. Pengujian sifat fisis meliputi uji densitas, porositas dan uji daya serap air,
sifat mekanik meliputi uji impak dan uji kekuatan lentur.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui pengaruh variasi komposisi serat pinang terhadap sifat fisis
komposit polimer.
2. Mengetahui pengaruh penambahan serat pinang terhadap sifat mekanis
komposit polimer.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Pemanfaatan serat pinang dan styrofoam yang merupakaan limbah,
sehingga dapat digunakan kembali dan memiliki nilai ekonomis.
2. Diharapkan produk komposit polimer ini dapat diaplikasikan menjadi
genteng polimer.
3. Menambah wawasan tentang pengembangan Ilmu Material khususnya
dalam pembuatan komposit polimer.
Universitas Sumatera Utara
4
1.6 Sistematika Penulis
Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah :
BAB I
Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat
penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk
proses pengembilan data, analisa data serta pembahasan.
BAB III
Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang rancangan penelitian, tempat dan waktu
penelitian, peralatan dan bahan penelitian, prosedur penelitian serta
diagram alir penelitian.
BAB IV
Hasil dan Pembahasan Penelitian
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang
diperoleh dari penelitian.
BAB V
Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian
dan memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pesatnya pertumbuhan ekonomi dan dengan peningkatan jumlah populasi
penduduk kebutuhan akan rumah juga meningkat. Rumah sebagai tempat tinggal
merupakan kebutuhan primer setelah makanan dan pakaian. Secara fisik rumah di
Indonesia memiliki bagian dinding, atap, pintu, jendela dan lantai yang didesain
sesuai iklim di negara tropis. Adanya dua musim yakni penghujan dan kemarau
mengharuskan bentuk atap yang tahan terhadap kedua cuaca tersebut. Di
Indonesia atap rumah kebanyakan terbuat dari genteng tanah. Material ini selain
tahan terhadap cuaca, juga ringan, kuat dan lebih ekonomis dalam perawatan.
Permintaan genteng semakin meningkat seiring dengan pembangunan
yang pesat. Bahan genteng yang digunakan pun sudah bervariasi, mulai dari
genteng tanah, seng, genteng beton, genteng berbahan keramik dan lain–lain.
Khusus untuk genteng polimer, pemakaiannya saat ini sedang berkembang karena
sangat fleksibel dan mudah dipasang serta ringan. Di Indonesia, khususnya di
Sumatera Utara pemakaian genteng polimer ini masih terbatas dikarenakan harga
yang relatif mahal dan masih merupakan barang impor.
Pinang merupakan tanaman yang sekeluarga dengan kelapa. Dan tanaman
ini masih sangat banyak di Indonesia, khususnya di Sumatera Utara. Sementara
sampai saat ini penggunaan pinang belum terlalu tersohor di dunia industri. Untuk
itu diperlukan kreasi baru dalam pemanfaatan serat pinang guna mengembangkan
bahan alam yang masih banyak di Indonesia. Serat pinang merupakan salah satu
bahan komposit yang masih jarang dipakai dalam masyarakat umum.
Sampah/material juga terdiri atas bermacam jenis salah satunya adalah
sampah
anorganik
yang
sulit
terurai,
antara
lain
styrofoam.
Untuk
menguraikannya diperlukan waktu yang cukup lama (>1 juta tahun). Dengan
waktu yang begitu lama untuk terurai, ditambah lagi sampah baru maka kumpulan
1
Universitas Sumatera Utara
2
sampah itu akan tidak terkontrol. Untuk itu harus ada solusi bagaimana cara
mengurangi sampah tersebut, salah satunya dengan digunakan kembali, yakni
sebagai material bangunan.
Melalui penelitian ini akan diuraikan bagaimana styrofoam dapat
digunakan sebagai bahan terutama dalam pembuatan genteng polimer.
Penggunaan styrofoam pada pembuatan genteng polimer dimaksudkan untuk
memberi daya rekat yang baik antara bahan dalam campuran, styrofoam akan
bereaksi dengan polimer yang akan membentuk crosslink yang mana campuran
tersebut mempunyai daya rekat yang buruk bila hanya menggunakan aspal
sebagai bahan untuk merekatkan antara bahan-bahan lainnya. Karena aspal hanya
sebagai perekat dalam campuran tersebut, sedangkan styrofoam berfungsi sebagai
perekat dan pengikat.
Dari uraian di atas maka peneliti ingin membuat genteng polimer
menggunakan aspal dan pasir hitam sebagai bahan dasar serta limbah styrofoam
dan serat pinang sebagai zat perekat dan penguat. Diharapkan genteng ini
memiliki kualitas yang baik dan tahan lama.
1.2 Rumusan Masalah
Pemanfaatan limbah-limbah produksi atau barang bekas dan tanaman pinang
masih belum seluruhnya dilakukan, karena kurangnya perhatian dari masyaraakat
umum maka limbah barang bekas tersebut semakin menjadi masalah.
1. Apakah styrofoam dan serat pinang dapat bercampur secara sempurna
dengan aspal dan pasir hitam.
2. Bagaimana sifat fisik dan mekanik dalam komposisi bahan-bahan tersebut.
3. Mengetahui komposisi yang sesuai, untuk menghasilkan komposit polimer
dengan sifat mekanik yang baik.
Universitas Sumatera Utara
3
1.3 Batasan Masalah
Penelitian ini dibatasi pada :
1. Bahan yang digunakan dalam campuran pembuatan komposit polimer
adalah pasir hitam, aspal, serat pinang, styrofoam dan poliester.
2. Variabel tetap yaitu poliester 29%, aspal 5% dan styrofoam 1%,
sedangkan pasir hitam dan serat pinang sebagai variabel bebas yang
divariasikan dengan perbandingan (65:0%, 64:1%, 63:2% dan 62:3%) dari
total campuran 100%.
3. Pengujian sifat fisis meliputi uji densitas, porositas dan uji daya serap air,
sifat mekanik meliputi uji impak dan uji kekuatan lentur.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui pengaruh variasi komposisi serat pinang terhadap sifat fisis
komposit polimer.
2. Mengetahui pengaruh penambahan serat pinang terhadap sifat mekanis
komposit polimer.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
1. Pemanfaatan serat pinang dan styrofoam yang merupakaan limbah,
sehingga dapat digunakan kembali dan memiliki nilai ekonomis.
2. Diharapkan produk komposit polimer ini dapat diaplikasikan menjadi
genteng polimer.
3. Menambah wawasan tentang pengembangan Ilmu Material khususnya
dalam pembuatan komposit polimer.
Universitas Sumatera Utara
4
1.6 Sistematika Penulis
Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah :
BAB I
Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat
penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk
proses pengembilan data, analisa data serta pembahasan.
BAB III
Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang rancangan penelitian, tempat dan waktu
penelitian, peralatan dan bahan penelitian, prosedur penelitian serta
diagram alir penelitian.
BAB IV
Hasil dan Pembahasan Penelitian
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang
diperoleh dari penelitian.
BAB V
Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian
dan memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara