BAHAN KONSTRUKSI NON LOGAM SINTETIS A. Pendahuluan Sintetis adalah campuran beberapa bahan kimia untuk membentuk zat baru yang dapat mengurangi kekurangan sifat bahan bahan pembuatnya. Bahan konstruksi sintetis adalah bahan konstruksi yang terbuat dari beberapa campuran zat kimia untuk menghilangkan kekurangan sifat suatu bahan dengan merubahnya menjadi lebih praktis, dapat merubanya sesuai bentuk yang kita inginkan, maupun menjadikannya lebih ekonomis dibandingkan dengan menggunakan bahan yang alami. Disebut bahan sintetis karena telah melalui serangkaian proses yang di rancang dan dilakukan oleh manusia sehingga menjadi suatu produk olahan baru. Seiring berkembangnya teknologi, hampir semua bahan konstruksi baik di industri maupun skala rumah tangga yang menggunakan bahan sintetis. Bahan konstruksi sintetis sering digunakan sebagai pelapis maupun campuran sebagai konstruksi suatu alat-alat yang digunakan dalam industri kimia. Bahan konstruksi sintetis dapat dibedakan beberapa macam seperti Keramik, Polimer dan maupun bahan alam yang diproses lebih lanjut seperti genteng tanah liat yang dibakar baik alami dari tanah liat maupun dengan bahan campuran lain, contoh lain yaitu olahan kayu yang disertai polimer atau plastic pelapis sehingga terlihat lebih menarik dan anti air serta banyak lagi contoh – contoh lain.
bkap (bahan kontruksi) merupakan bahan logam maupun non logam dakam proses kimia, bahan kontruksi yang kita gunakan mempunyai karakteristik tertentu sehingga bahan tersebut mempengaruhi proses industri
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAHAN KONSTRUKSI
NON LOGAM SINTETIS
A. Pendahuluan
Sintetis adalah campuran beberapa bahan kimia untuk membentuk zat baru
yang dapat mengurangi kekurangan sifat bahan bahan pembuatnya. Bahan konstruksi
sintetis adalah bahan konstruksi yang terbuat dari beberapa campuran zat kimia untuk
menghilangkan kekurangan sifat suatu bahan dengan merubahnya menjadi lebih praktis,
dapat merubanya sesuai bentuk yang kita inginkan, maupun menjadikannya lebih
ekonomis dibandingkan dengan menggunakan bahan yang alami. Disebut bahan sintetis
karena telah melalui serangkaian proses yang di rancang dan dilakukan oleh manusia
sehingga menjadi suatu produk olahan baru.
Seiring berkembangnya teknologi, hampir semua bahan konstruksi baik di
industri maupun skala rumah tangga yang menggunakan bahan sintetis. Bahan
konstruksi sintetis sering digunakan sebagai pelapis maupun campuran sebagai
konstruksi suatu alat-alat yang digunakan dalam industri kimia. Bahan konstruksi
sintetis dapat dibedakan beberapa macam seperti Keramik, Polimer dan maupun bahan
alam yang diproses lebih lanjut seperti genteng tanah liat yang dibakar baik alami dari
tanah liat maupun dengan bahan campuran lain, contoh lain yaitu olahan kayu yang
disertai polimer atau plastic pelapis sehingga terlihat lebih menarik dan anti air serta
banyak lagi contoh – contoh lain.
B. Contoh – Contoh Bahan Kontruksi Non Logam Sintetis
1. KERAMIK
a. Bentuk Keramik
Keramik adalah bahan padat anorganik yang bukan logam. Pada
umumnya proses pembuatan keramik adalah dengan cara dibakar, demikian
dinamakan keramik tradisional. Dalam hal ini keramik dapat dibagi menjadi
berikut:
1) Keramik Putih.
Keramik putih yang dimaksud adalah keramik yang terdiri dari tiga komponen
utama, yaitu: lempung – felspar – flinit. Keramik putih disini dibagi menjadi tiga
bagian, yaitu:
a. Keramik tanah.
Benda bakar yang putih, tidak bersifat seperti kaca dan strukturnya rapat.
Gambar 1. Keramik tanah
b. Keramik batu.
Benda bakar yang rapat dan tidak tembus cahaya.
Gambar 2. Keramik batu
c. Porselen.
Benda yang rapat dan kedap udara serta nampak lebih jernih, dikarenakan
unsur kacanya yang lebih banyak.
Gambar 3. Porselen
b. Sifat Keramik
Si f a t yang umum dan mudah d i l i ha t s eca r a f i s i k pada
kebanyakan j en i s keramik adalah britle atau rapuh, hal ini dapat kita lihat
pada keramik jenis tradisionals epe r t i ba r ang pecah be l ah , ge l a s ,
kend i , ge r abah dan s ebaga inya , walaupun sifat ini tidak berlaku pada
jenis keramik tertentu, terutama jenis keramik hasil sintering, dan
campuran sintering antara keramik dengan logam.sifat lainya adalah
tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiridari clay,
flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200 C, keramik
engineeringseperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan
suhu 2000 C. kekuatan tekantinggi, sifat ini merupakan salah satu faktor
yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang.
c. Kegunaan Keramik
Hampir sebagian besar orang telah menggunakan produk-produk yang
terbuat dari keramik,entah itu untuk kebutuhan rumah tangga seperti mangkok,
piring, cangkir,teko,tempayan dll. Atau keramik yang digunakan untuk bahan
bangunan, seperti batu-bata,genteng keramik, tegel keramik , pipa-pipa
keramik untuk pembuangan. Ada juga keramik yang digunakan untuk
keperluan keperluan khusus dan dibuat secara khusus pula misalnya keramik
isolator yang digunakan untuk kebutuhan industri perlistrikkan
d. Perkembangan Teknologi Keramik
Dengan berkembangnya teknologi maka kini bahkan keramik telah
digunakan didalam berbagai keperluan bidang science seperti bidang
kedokteran yang dikenal dengan bio ceramics, misalnya beberapa organ tubuh
manusia yang rusak ternyata dapat digantikan dengan bahan keramik seperti
tulang dan gigi.
Keramik juga banyak digunakan di dalam dunia elektronik. Ternyata
banyak bagian dari dari produk elektronik yang dibuat dari bahan keramik .
Dalam bidang teknologi kedirgantaraan maupun antariksa, ternyata
bagian-bagian tertentu dari pesawat terbang maupun pesawat luar angkasa
terbuat dari bahan keramik. Sebagai contoh, pesawat antariksa ulang alik
Columbia dan Discovery ternyata seluruh badan pesawat bagian luarnya
dilapisi dengan mantel yang tahan api yang terbuat dari keramik yang ringan
(light refractory brick) yang tahan terhadap suhu yang sangat tinggi. Tanpa
dilapisi bahan keramik tersebut maka pesawat antariksa tidaklah mungkin
dapat terbang menjelajah luar angkasa, karena ketika kembali ke bumi akan
mengalami gesekan dengan atmosfir yang mengakibatkan terjadinya suhu
yang sangat tinggi itu.
Bahan keramik juga digunakan dibidang teknologi nuklir. Hal ini
disebabkan karena bahan keramik, selain tahan terhadap suhu yang sangat
tinggi, juga sekaligus penghantar panas yang sangat buruk . Bahkan bahan
keramik merupakan bahan satu satunya yang tahan terhadap radiasi
nuklir,sehingga reactor nuklir dimanapun menggunakan bahan keramik
sebagai pelindung, agar radiasi tidak menyebar kemana-mana karena sangat
membahayakan .
Jadi keramik yang telah kita kenal bukan hanya melulu tegel ,saniter atau
barang pecah saja
2. SEMEN DAN BETON
SEMEN
a. Bentuk dan Kegunaan Semen
Semen adalah bahan anorganik yang mengeras pada pencampuran
dengan air atau larutan garam. Semen terdiri dari batu kapur/gamping yang
mengandung kalsium oksida (CaO), tanah liat (lempung) yang mengandung
silika oksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3), besi oksida(Fe2O3) dan gips
yang berfungsi untuk mengontrol pengerasan.
Jenis-jenis semen yang sering digunakan yaitu :
a) Semen Portland Pozolan (SPP)
Semen ini merupakan hasil dari semen Portland di tambah dengan pozolan, yang
mana pozolan yang di tambahkan bekrisar 10-30%. Nama lain dari semen ini
Traz Portland Cement, semen ini sering dipakai di Negara Jerman. Tras yang di
gunakan adalah Tras Andernach.
Gambar 4. Semen Portland Pozolan
b) Semen Putih
Campuran semen ini memiliki kadar Fe2O3-nya rendah, karna warna abu-abu
pada semen portland disebabkan oleh serbuk besi. Semen ini dibuat dari batu
kapur dan tanah liat putih (kaolin), kadar Fe2O3 tidak boleh lebih dari 1,5%.
Pengolahannya sama dengan pengolahan semen biasa, tapi tidak menggunakan
alat-alat yang mengandung besi.
Gambar 5. Semen putih
c) Mansory semen
Semen ini berfungsi untuk pasangan tembok dan plasteran. Semen ini dibuat
dari semen Portland dan di campur dengan hasil gilingan batu kapur. Namun
semen tipe I lebih baik dibandingkan dengan semen ini.
d) Semen sumur minyak
Berfungsi untuk menyemen pipa pengeboran minyak, melapisi bocoran air atau
gas. Semen ini di pakai dalam bentuk bubur cair yang di pompakan dengan
tekanan tinggi yang mencapai 1200 kg/cm2 dengan suhu rata-rata lebih dari 170o
dalam keadaan belum mengeras.
e) Hidropobic semen
Klinker yang di giling dengan tambahan asam oleat atau asam streat.
f) Waterproofed semen
Semen yang digunakan di Inggris yang terbuat dari semen Portland yang
ditambahkan calsium, aluminium, atau sterat logam lainnya.
g) Semen alumina
Terbuat dari batu kapur dicampur dengan bauksit dengan kadar campuran 60-
70% (batu kapur), dan 30-40% (bauksit). Campuran dibakar pada suhu 1600oC
dalam tungku listrik sampai cair, kemudian hasil baker tadi di tambahkan gips.
b. Sifat Semen
Semen memiliki 4 unsur pokok, yaitu :
1. Batu kapur (Cao) sebagai sumber utama, terkadang terkotori oleh SiO2,
Al2O3, dan Fe2O3.
2. Tanah liat yang mengandung senyawa SiO2, Al2O3, dan Fe2O3.
3. Bila perlu ditambahkan pasir kwarsa / batu silika, ini di tambahkan apabila
pada tanah liat mengandung sedikit SiO2.
4. Pasir besi / biji besi, ini ditambahkan apabila tanah liat mengandung sedikit
Fe2O3.
Tipe-tipe semen, dan penggunaan sesuai tipenya:
Tipe I, merupakan semen yang digunakan untuk bangunan umum tanpa
syarat khusus. Nama lain dari semen ini adalah Ordinary Portland Cement
(OPC).
Tipe II, dapat digunakan bila ada gangguan dari sulfat yang sedang dan
panas hidrasi sedang.
Tipe III, semen ini memiliki proses pengerasan yang cepat. Biasanya
digunakan untuk pembangunan yang penyelesaiannya cepat atau di batasi
waktu.
Tipe IV, semen yang panas hidrasinya rendah.
Tipe V, semen ini digunakan apabila pembangunan ada di sekitar tepian
pantai atau bangunan tersebut memiliki gangguan sulfat yang tinggi.
c. Perkembangan Teknologi Semen
Perkembangan teknologi semen saat ini bertujuan mengurangi
kandungan clinker, yang mulai menurun kuantitas produksinya akibat
terbatasnya sumber daya yang ada, dengan bahan lain. PCC (Portland
Composite Cement) merupakan jenis semen yang mencampurkan clinker
dengan substansi tambahan seperti fly ash, pozzolan, material (natural &
artificial) dan kapur kualitas tinggi.
BETON
a. Bentuk Beton
Beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang terbuat dari
kombinasi agregat dan pengikat semen.
Gambar 6. Beton
b. Sifat – sifat Beton
Sifat beton berubah sesuai dengan pencampurnya. Sifat-sifat yang harus
dipenuhi dalam pembuatannya adalah beton harus sangat padat dan serta dapat
diolah. Semakin kecil perbandingan air dan semen, maka akan semakin besar
kekuatan beton. Hal-hal yang mempengaruhi kekuatan beton adalah bahan yang
akan dipakai dalam pembuatan beton itu sendiri, diantaranya beton terbuat dari:
- Semen
- Agregat
Adalah campuran yang dimasukkan dalam pembuatan beton, pada umumnya
pasir alam, batu alam, pasir halus. Agregat yang baik mempunyai sifat sebagai
berikut:
a. Keras dan kuat
b. Bersih
c. Tahan lama
c. Kegunaan Beton
Sekarng ini penggunaan beton banayk digunakn untuk sebagai kontruksi,
misalnya jalan, jembatan, lapangan terbang, waduk, bendungan dan lainnya.
d. Perkembangan Teknologi dari Beton
Akhir-akhir ini teknologi beton mengalami perkembangan yang sangat
pesat dimana inovasi-inovasi baru banyak dihasilkan baik dengan
menambahkan bahan tambahan kimia ataupun pozolanik material dan juga
komposisi dari campuran beton.
3. GELAS KACA
a. Bentuk dan Sifat Gelas Kaca
Gelas adalah benda yang transparan, lumayan kuat, biasanya tidak
bereaksi dengan barang kimia, dan tidak aktif secara biologi yang bisa dibentuk
dengan permukaan yang sangat halus dan kedap air. Oleh karena sifatnya yang
sangat ideal gelas banyak digunakan di banyak bidang kehidupan. Tetapi gelas
bisa pecah menjadi pecahan yang tajam. Sifat kaca ini bisa dimodifikasi dan
bahkan bisa diubah seluruhnya dengan proses kimia atau dengan pemanasan.
Gambar 7. Gelas Kaca
Gelas adalah zat padat amorf terbentuk pada waktu transformasi dari cair
menjadi kristal. Sifat dari gelas antara lain:
a. Sifat estetika
b. Sifat tembus pandang
c. Sifat elastik
d. Sifat ketahanan terhadap reaksi zat kimia.
Kaca adalah zat padat yang relatif kuat, bening dan transparan, dengan
menggunakan proses kristalisasi. Kaca adalah salah satu produk industri kimia yang
paling akrab dengan kehidupan kita sehari-hari. Dipandang dari segi fisika kaca
merupakan zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian karena struktur partikel-
partikel penyusunnya yang saling berjauhan seperti dalam zat cair namun dia sendiri
berwujud padat. Ini terjadi akibat proses pendinginan (cooling) yang sangat cepat,
sehingga partikel-partikel silika tidak “sempat” menyusun diri secara teratur. Dari segi
kimia, kaca adalah gabungan dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah
menguap, yang dihasilkan dari dekomposisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali
tanah, pasir serta berbagai penyusun lainnya. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas
dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat kaca ini terutama
dipengaruhi oleh keunikan silika (SiO2) dan proses pembentukannya.
Beberapa sifat-sifat kaca secara umum adalah:
a. Padatan amorf (short range order).
b. Berwujud padat tapi susunan atom-atomnya seperti pada zat cair.
c. Tidak memiliki titik lebur yang pasti (ada range tertentu)
d. Mempunyai viskositas cukup tinggi (lebih besar dari 1012 Pa.s)
e. Transparan, tahan terhadap serangan kimia, kecuali hidrogen fluorida. Karena
itulah kaca banyak dipakai untuk peralatan laboratorium.
f. Efektif sebagai isolator.
g. Mampu menahan vakum tetapi rapuh terhadap benturan.
Jenis - Jenis dari Gelas dan Kaca
Secara umum, kaca komersial dapat dikelompokkan menjadi beberapa golongan:
1. Silika lebur. Silika lebur atau silika vitreo dibuat melalui pirolisis silikon
tetraklorida pada suhu tinggi, atau dari peleburan kuarsa atau pasir murni. Secara
salah kaprah, kaca ini sering disebut kaca kuarsa (quartz glass). Kaca ini
mempunyai ciri-ciri nilai ekspansi rendah dan titik pelunakan tinggi. Karena itu,
kaca ini mempunyai ketahanan termal lebih tinggi daripada kaca lain. Kaca ini
juga sangat transparan terhadap radiasi ultraviolet. Kaca jenis inilah yang sering
digunakan sebagai kuvet untuk spektrometer UV-Visible yang harganya sekitar
dua jutaan per kuvet.
2. Alkali silikat. Alkali silikat adalah satu-satunya kaca dua komponen yang secara
komersial, penting. Untuk membuatnya, pasir dan soda dilebur bersama-sama,
dan hasilnya disebut Natrium silikat. Larutan silikat soda juga dikenal sebagai
kaca larut air (water soluble glass) banyak dipakai sebagai adhesif dalam
pembuatan kotak-kotak karton gelombang serta memberi sifat tahan api.
3. Kaca soda gamping. Kaca soda gamping (soda-lime glass) merupakan 95 persen
dari semua kaca yang dihasilkan. Kaca ini digunakan untuk membuat segala
macam bejana, kaca lembaran, jendela mobil dan barang pecah belah.
4. Kaca timbal. Dengan menggunakan oksida timbal sebagai pengganti kalsium
dalam campuran kaca cair, didapatlah kaca timbal (lead glass). Kaca ini sangat
penting dalam bidang optik, karena mempunyai indeks refraksi dan dispersi
yang tinggi. Kandungan timbalnya bisa mencapai 82% (densitas 8,0, indeks bias
2,2). Kandungan timbal inilah yang memberikan kecemerlangan pada “kaca
potong” (cut glass). Kaca ini juga digunakan dalam jumlah besar untuk
membuat bola lampu, lampu reklame neon, radiotron, terutama karena kaca ini
mempunyai tahanan (resistance) listrik tinggi. Kaca ini juga cocok dipakai
sebagai perisai radiasi nuklir.
5. Kaca borosilikat. Kaca borosilikat biasanya mengandung 10 sampai 20% B2O3,
80% sampai 87% silika, dan kurang dari 10% Na2O. Kaca jenis ini mempunyai
koefisien ekspansi termal rendah, lebih tahan terhadap kejutan dan mempunyai
stabilitas kimia tinggi, serta tahanan listrik tinggi. Perabot laboratorium yang
dibuat dari kaca ini dikenal dengan nama dagang pyrex. Kaca borosilikat juga
digunakan sebagai isolator tegangan tinggi, pipa lensa teleskop seperti misalnya