pengaruh penggunaan mineral lempung terhadap...

JURNAL REKAYASA LINGKUNGAN VOL.15/NO.2/OKTOBER 2015

PENGARUH PENGGUNAAN MINERAL LEMPUNG TERHADAP LIMBAH

KACA SEBAGAI BAHAN KERAMIK

Basuki

Iwuryani Artinngsih

Abstrak

Mempelajari keramikisasi limbah kaca terhadap kuat tekan dan kemampuan serap. Telah dilakukan

penelitian pengaruh komposisi air keramikisasi limbah kaca terhadap karakteristik monolit keramik.

Penelitian dilakukan dengan cara mencampurkan kaolin, feldspar dan clay di dalam gelas beker kemudian

ditambahkan air serta dilakukan pengadukan sampai terbentuk adonan yang homogen. Adonan yang terjadi

kemudian dicetak dan selanjutnya dilakukan pemanasan sehingga akan terbentuk monolit keramik. Blok

monolit yang terjadi kemudian dilakukan uji kuat tekan dan uji kemampuan serap terhadap air. Komposisi

campuran lempung kaolin ,feldspar dalam adonan adalah 25% lempung, 25 % kaolin, 15 % feldspar.

Variable yang diteliti meliputi suhu pemanasan, jumlah air dan limbah kaca yang ditambahkan. Komposisi

limbah kaca divariasi dari 95 %, 90 %, 85 %, 80 %, 75 %, 70 %, dan 65 %. Komposisi air divariasi dari 4 %,

5 %, 6 %, 7 %, 8 % dan 9 %. Pemanasan divariasi dari 900 oC, 1000 oC dan 1100 oC yang ditambahkan 0 %,

0,5 %, 1 %, 1,5 %, 2 %, 2,5 %. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa suhu pemanasan sangat

berpengaruh terhadap karakteristik monolit keramik. Dari nilai kemudahan pengerjaan air pembentukan 7 %

lebih mudah dan hasil lebih baik. Dilihat dari densitas sampel , hasil cetakan air pembentukan maupun

pemanasan tidak ada keterpengaruhan secara signifikan. Untuk daya serap sampel , semakin tinggi

pemanasannya daya serapnya semakin rendah, sehingga suhu 900 oC komposisi limbah kaca 95 % titik lebur

sudah terlampaui, untuk suhu 1000 oC komposisi limbah kaca 95 % dan 90 % titik lebur sudah terlampaui,

untuk suhu 1100 oC komposisi limbah kaca 95 % dan 90 % dan 85 % titik lebur sudah terlampaui, adanya

titik lebur terlampaui, sampel akan melebur atau rusak. Disamping itu semakin besar komposisi limbah kaca,

kuat tekannya semakin rendah, yaitu pada komposisi limbah kaca 80% = 13.3362 N/mm2, sedangkan

komposisi limbah kaca 75%-65% adalah 41.3799 N.mm2 sampai dengan 45.5654 N/mm2.

Kata kunci: bahan mineral , limbah kaca, keramik

EFFECT OF CLAY MINERAL USAGE ON GLASS WASTE AS CERAMIC

MATERIAL

Abstract

Ceramicization of glass waste against pressure force and absorptive ability had been studied by research

of water composition of glass waste ceramicization on ceramic monolith characteristic. This research was

conducted by mixing kaolin, feldspar, and clay into beker glass then added with water and stirred till forming

homogenous mixture. Resulting mixture, then, was molded and furthermore heating as to form ceramic

monolith. Then, resulting monolith bloc was tested for pressure force and absorptive ability test for water.

Compositiond of clay, kaolin and feldspar mixtures were 25% clay, 25% kaolin, 15% feldspar. Researched

variables consisted of heating temperature, total water and added glass mixture. Composition of glass waste

varied from 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70% and 65%. Composition of water varied from 4%, 5%, 6%, 7%,

and 9%. Heating varied from 900oC, 1000oC and 1100oC, the added was 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, the

results of research indicated that heating temperature highly affected characteristics of ceramic monolith.

From value of water operation ease, 7% formation was easier, results were better. Seen from sample density

of water molding results, formation and heating did not have significant effect. For sample absorptive force,

higher heating, sample-absorptive force was lower. So that, for temperature of 900oC, composition of 95%

glass waste, melting point had exceeded, for composition of 95% and 90% glass waste, melting point had

exceeded, for 1100oC temperature, composition of 95%, 90% and 85% glass waste, melting point had

exceeded, presence of melting point exceeding samples would be fused or destroyed, in addition, higher


composition of glass waste, pressure force was lower, namely, in 80% glass waste composition = 13.3362

N/mm2, whereas composition of 75%-65% glass waste was 41.3799 N.mm2 up to 45.5654 N/mm2.

Keywords : mineral materials , waste glass , ceramics

I. Latar Belakang

Limbah kaca dengan kadar silikat

tinggi dapat digunakan sebagai bahan

baku utama maupun lilitan dalam

industri gelas kaca, lampu, semen, tegel,

mosaic keramik fero silikon, silicon

carbonat bahan abrasit (ampelas dan

sand blasting) sedangkan sebagai bahan

ikuta, misalnya dalam industry cor,

industry perminyakan dan

pertambangan, bata tahan api (refraktori)

dan lain sebagainya. Kaca mengandung

silikat sekitar 90%, sehingga

dimungkinkan dapat dijadikan media

lekat.

A. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui seberapa jauh

komposisi limbah kaca dapat

dibuat monolit keramik dari

mineral lokal, ditinjau dari

karakteristik monolit.

2. Untuk mengetahui pengaruh suhu

pembakaran dan komposisi

limbah kaca yang akan diolah

terhadap kekuatan tekan dan

kemampuan serap air monolit

keramik dari campuran

lempung/clay, kaolin, dan

felspar.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Keramik adalah semua benda yang

terbuat dari tanah liat/lempung yang

mengalami suatu proses pengerasan

dengan pembakaran suhu tinggi.

Pengertian keramik yang lebih luas dan

umum adalah ”bahan yang dibakar

tinggi” termasuk di dalamnya semen,

gips, metal dan lainnya. Keramik dapat

dibuat dengan menggunakan bahan dasar

dari campuran mineral lokal lempung,

kaolin, dan felspar. Ke-tiga bahan ini

pada perbandingan tertentu, kemudian

dipanaskan pada suhu minimum 700 0C

dan maksimum pada suhu 2000 0C maka

akan terjadi reaksi sederhana ataupun

reaksi kompleks, sehingga akan

terbentuk monolit keramik Bahan

mentah keramik digolongkan menjadi 5

yaitu: bahan pengikat seperti kaolin,

bahan pelebur seperti felspar, kapur,

bahan pengisi seperti silika, grog , bahan

tambahan seperti water glas dan bahan

mentah glasir (Razak, 1978).

Bahan mentah glasir adalah bahan

yang membuat lapisan gelas pada

permukaan benda keramik serelah

melalui proses pembakaran pada suhu

tertentu. Dalam proses

pembuatan/pembakaran keramik

membutuhkan energi pemanasan yang

cukup tinggi guna mencapai suhu

pembakaran yang diinginkan. Untuk

mencapai suhu bakar yang tinggi

bukanlah pekerjaan yang mudah,

sehingga perlu dilakukan usaha-usaha

guna menurunkan titik lebur dari

senyawa penyusun keramik tersebut.

(Astuti, 1997).

Pembuatan keramik, baik untuk

keramik tradisional ataupun keramik

canggih dilakukan dengan proses

kalsinasi pada suhu tinggi. Hal ini akan

melibatkan tahap sintering, yaitu suatu

cara memadat-kompakkan bubuk oksida,

karbida ataupun nitrida halus dengan

sintesis berbahan baku lempung, kaolin

dan felspar. Tahapan perubahan fisika,

kimia dan mineral dari lempung selama

proses pembakaran, pada prinsipnya

dibagi menjadi 3 tahap, yaitu: . (Hartono,

1993).


A. Tahap dehidrasi air higrokospis

Pada tahap ini, air higroskopis

biasanya akan menguap secara sempurna

bersama-sama asap bahan bakar yang

terbakar mulai saat pembakaran sampai

suhu 150 oC. Jumlah air yang menguap

sangat tergantung pada kehalusan butir

mineral kelembaban udara. Jumlah air

higroskopis yang ada ada dalam

lempung merupakan fungsi dari

kelembaban udara. Lempung

mempunyai tekanan uap tertentu,

sehingga banyak air yang terserap akan

tergantung dari dari kelembaban udara.

Tahapan ini sering disebut sebagai tahap

water smoking atau dehidrasi air

mekanis. Untuk pembakaran suhu

sampai dengan 800 oC, maka akan

terjadi dehidrasi air kristal atau reaksi

dekomposisi mineral, yaitu lepasnya air

terikat secara struktural didalam mineral.

Temperatur akhir dekomposisi tidak

sama antara mineral satu dengan mineral

lainnya. Dekomposisi kaolin terjadi pada

suhu 460 oC – 600 oC, Illite terjadi pada

suhu 420-520 oC, monmorillonite pada

suhu 140-510 oC. Reaksi kimia dehidrasi

dari lempung dapat ditulis :

Al2O3.2SiO2.2H2O Al2O3.2SiO2 + 2

H2O

2 Al2O3.2H2O 2 Al2O3.3SiO2 +SiO2

Produk dari reaksi dekomposisi ini

adalah zat padatnya yang merupakan

campuran komponen oksida. (Hartono,

1993).

B. Tahap oksidasi

Pada tahap ini, bahan organik

maupun anorganik yang ada dalam

mineral akan dioksidasi dengan adanya

udara pembakaran. Tahap oksidasi mulai

terjadi pada suhu 350 – 500 oC. Oksidasi

ini memegang peranan penting dalam

berbagai reaksi yang terlibat dalam

pembuatan keramik. Dengan terjadinya

oksidasi ini akan memungkinkan terjadi

perubahan ketidak murnian selama

proses pembakaran menjadi bentuk yang

mudah dihilangkan (misal senyawa

C,H,O memungkinkan berubah menjadi

bentuk gas), selain itu adanya oksidasi

senyawa besi menjadi bahan yang lebih

tahan api atau menjadi warna yang

dikehendaki. (Inchinose, 1987).

C. Tahap vitrifikasi

Pada tahap ini akan terjadi

pembentukan kristal pada suhu tinggi.

Kristalisasi merupakan reaksi dimana

oksida-oksida mengalami transformasi

atom membentuk senyawa-senyawa

kristalin. Reaksi kristalisasi mulai terjadi

pada suhu 850 oC sampai 1470 oC. Pada

suhu 850 oC – 1050 oC maka akan terjadi

reaksi eksotermal peruraian senyawa

alumina membentuk Mullite dan

Trydimite sesuai dengan reaksi :(3,4,5,6)

2 Al2O3.2 SiO2 2 Al2O3.SiO2 + SiO2 (3)

silicon spinel trydimite

2 Al2O3.SiO2 3 Al2O3 2SiO2 + SiO2 (4)

(mulite) (kristobalite

Pemanasan sampai dengan 1350 oC

maka mulai terjadi kristalisasi awal

mullite dan pada suhu 1470 oC maka akan

terjadi perubahan trydimite menjadi

kristobalile (SiO2) yang stabil. Pemanasan

yang selanjutnya akan terjadi

kesetimbangan antara mullite dan

kristobalite, dan bila dilanjutkan

pemanasan akan terjadi peleburan pada

2000 oC (Hartono, 1993).

Proses /pembakaran keramik

membutuhkan energi pemanasan yang


cukup tinggi guna mencapai suhu

pembakaran yang diinginkan. Untuk

mencapai suhu pembakaran yang tinggi

bukanlah pekerjaan yang mudah, sehingga

perlu dilakukan usaha-usaha guna

menurunkan titik lebur dari senyawa

penyusun keramik tersebut. Untuk tujuan

ini dan memperbaiki kualistas produk dan

mempermudah proses produksi maka

diperlukan bahan tambahan aditif yang

dapat berfungsi untuk memperbaikai sifat

pemuaian, keplastisan, mengurangi

jumlah air pencampur, memperbaiki

penggumpalan, mempercepat dan

memperlambat proses pengerasan. Jenis

bahan ini dapat berupa bahan organik

(misal resin sintetis) maupun bahan

anorganik (misal borak). Dalam penelitian

akan digunakan aditif sodium tetra borak

yang diharapkan akan mampu

menurunkan titik leleh pemanasan.

.(Hartono,1991).

III. METODE PENELITIAN

1. Membuat sampel dengan

komposisi air pembentukan

divariasi (limbah) kaca : mineral

dasar = 25 % :75% )

a. Disiapkan mineral dasar kaolin

42,75 gram, felspar = 17,81

gram dan clay = 10,68 gram

b. Mineral kaolin felspar dan clay

dimasukkan ke dalam gelas

beker ukuran 1000 ml

kemudian dicampur sampai

homogen, selanjutnya

ditambahkan limbah kaca =

213,75 gram sedikit demi

sedikit, sambil diaduk

ditambahkan air pembentukan

(aquades) 15 ml sedikit demi

sedikit, pengadukan diteruskan

sampai terbentuk adonan

mineral yang homogen.

c. Adonan mineral ditimbang

masing-masing 25 gram

(sebanyak 12) kemudian dicetak

dengan alat cerak yang terbuat

dari baja 80, dengan alat tekan

Poul Weber, setiap hasil

cetakan diberi tanda (kode).

d. Setelah diberi kode sampel

diukur dan dicatat berat,

diameter dan tingginya.

e. Dengan cara yang sama

pembuatan sampel dilakukan

untuk komposisi air

pembentukan 6 %, 7 %, 8

%dan 9 %, adapun berat limbah

kaca dan berat masing-masing

mineral seperti pada Tabel 4.1.

f. Masing-masing variasi

komposisi air pembentukan

(aquadest) dibagi tiga,

selanjutnya sampel dipanaskan

dengan furnace pada suhu 900 oC, 1000 oC dan 1100 oC.

g. Setelah pemanasan selesai

sampel diamati dan dicatat

berat, diameter dan tingginya,

selanjutnya sampel diuji tekan

dan uji serap.

h. Dari data dan pengamatan dapat

ditentukan densitas sampel,

kuat tekan dan uji serapnya.

2. Membuat sampel dengan komposisi

limbah kaca yang divariasi

a. Diambil mineral kaolin = 8,370

gram, felspar = 3,487 gram dan

clay = 2,09 gram dimasukkan

ke dalam gelas beker ukuran

1000 ml kemudian dicampur

sampai homogen.

b. Campuran mineral ditambahkan

limbah kaca = 265,05 gram

sedikit demi sedikit, campuran

dibuat sampai sampai homogen.

c. Campuran mineral dan limbah

kaca selanjutnya ditambahkan

air pembentukan yang terbaik

yang diperoleh dari percobaan

1, yaitu 7 % atau sebanyak 21


ml aquades, sedikit demi

sedikit sambil diaduk, sampai

terbentuk adonan yang

homogen.

d. Adonan mineral dan limbah

kaca ditimbang masing-masing

seberat = 25 gram (sebanyak

12) kemudian dicetak dengan

alat cerak yang terbuat dari baja

80, dengan alat tekan Poul

Weber, setiap hasil cetakan

diberi tanda (kode).

e. Setelah diberi kode sampel

diukur dan dicatat berat,

diameter dan tingginya.

f. Dari ukuran sampel dapat

ditentukan densitas sampel

g. Dengan cara yang sama

dilakukan untuk komposisi

limbah kaca 90 %, 85 %, 80 %,

75 %, 70 % dan 65 %. adapun

berat limbah kaca dan berat

masing-masing mineral seperti

pada Tabel 4.2

h. Masing-masing variasi

komposisi aquadest dibagi tiga,

selanjutnya sampel dipanaskan

dengan furnace dengan suhu

900 oC, 1000 oC dan 1100 oC.

i. Setelah pemanasan selesai

sampel diamati dan dicatat

berat, diameter dan tingginya,

selanjutnya sampel diuji tekan

dan uji serap.

j. Dari data dan pengamatan dapat

ditentukan kuat tekan dan uji

serapnya.

A. Pemanasan Sampel

1. Disiapkan sampel untuk variasi

limbah kaca dan aquades masing-

masing sebanyak 4 buah.

2. Sampel ditata pada ruang bakar

furnace dengan urutan tertentu dan

dicatat urutanya.

3. Furnace diset untuk pemanasan

900 oC

4. Setelah pemanasan selesai alat

dimatikan

5. Pengeluaran sampel dilakukan bila

suhu furnace sudah turun hingga

50 oC

6. Setelah sampel dikeluarkan diukur

dan dicatat berat, diameter dan

tingginya, dari ukuran sampel

dapat ditentukan densitas sampel.

7. Dengan cara yang sama dilakukan

untuk suhu furnace 1000 oC dan

1100 oC.

B. Pengujian sampel

Uji tekan dengan alat uji tekan Poul

Weber

1. Sampel diletakkan diatas piston

bawah alat uji tekan Poul Weber

pada posisi ditengah-tengan piston.

2. Piston atas alat uji tekan Poul

Weber diturunkan sampai

menekan sampel.

3. Pompa hidroulik ditutup kemudian

piston bawah alat uji tekan Poul

Weber dinaikkan dengan hidroulik,

diamati dan dicatat berapa skala

penunjuk kuat tekan pada saat

sampel pecah.

4. Dengan cara yang sama intuk

pengujian selanjutnya.

5. Kemudian dihitung kuat tekan

dengan kuat tekan yang diterima

dibagi luas permukaan sampel

6. Untuk menentukan kuat tekan blok

monolit keramik dipakai rumus

sbb :

A

KNK

)(

K= kuat tekan(N/cm2) A = luas

permukaan yang dikenai beban(cm2)

KN= tekanan yang mengenai sampel

hingga pecah(N)

C. Uji serap

1. Disiapkan wadah uji volume 1

liter, dimasukkan air uji dengan

volume air minimal 10 x luas

permukaan.


2. Sampel dimasukkan kedalam

wadah uji dengan posisi berdiri,

kemudian ditambahkan air

aquadest sampai volume aquades

mencapai 10 kali luasan

permukaan sampel dan diperam

selama minimal 24 jam.

3. Setelah waktu pemeraman

dianggap cukup sampel diambil

dibuat kering permukaan dan

ditimbang.

4. Dari data pengamatan dapat

dihitung daya serapnya memakai

rumus

%100)(

xBa

BaBpDs

Keterangan

Ds = daya serap

Bp = berat setelah diuji

Ba = berat awal sebelum diuji

berat setelah perlakuan.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

Dari percobaan dan pengamatan

diperoleh data disajikan pada Tabel

4.1, Tabel 4.2 Tabel 4.3, dan Tabel

4.4 serta Gambar 4.1, Gambar 4.

2, Gambar 4. 3, Gambar 4.4, Gambar

4.5 dan Gambar 4.6.

Tabel 4.1 Kebutuhan Pembuatan Adonan Dengan Berat Air Pembentukan Yang

Bervariasi ( Berat Mineral Dasar/Limbah Kaca = 25 % / 75 %)

Variasi air/

(L+M)

Berat limbah

+Mineral

(gr)

Berat

air (gr)

Berat

Limbah

Kaca (gr)

Berat

Mineral

(gr)

Berat

Kaolin

(gr)

Berat

Felspar

(gr)

Berat

Clay

(gr)

5 / 96 285 15 213,75 71,25 42,75 17,81 10,68

6 / 94 282 18 211,50 70,50 42,30 17,62 10,57

7 / 93 279 21 209,25 69,75 41,85 17,43 10,46

8 / 92 276 24 207,00 69,00 41,40 17,25 10,35

9 / 91 273 27 204,75 68,25 40,95 17,06 10,23

Sumber: Data Primer, 2015

Keterangan : L = limbah kaca

M = mineral campuran

Tabel 4.2 Kebutuhan Pembuatan Adonan Dengan Limbah Kaca Yang Bervariasi.

Kaolin = 60 %, Felspar = 25 % Dan Clay = 15 %

Dan Komposisi Aquades 7 %

Variasi

M/L

Berat

limbah

+Mineral

(gr)

Berat

air(gr)

Berat

kaca

Limbah(gr)

Berat

Mineral(

gr)

Bearta

Kaolin(g

r)

Berat

Felspar

(gr)

Berat

Clay (gr)

5 /

95 279

21

265,05

13,9

5 8,37 3,4875 2,09


10 /

90 279

21

251,10 27,9 16,74 6,975 4,18

15 /85

279

21

237,15

41,8

5 25,11 10,46 6,27

20 /

80 279

21

223,20 55,8 33,48 13,95 8,37

25 /

75 279

21

209,25

69,7

5 41,85 17,43 10,46

30 /

70 279

21

195,30 83,7 50,22 20,92 12,55

35 /

65 279

21

181,35

97,6

5 58,59 24,41 14,64


Keterangan : L = limbah kaca

M = mineral campuran

Tabel 4.3 Densitas, Daya Serap Dan Kuat Tekan Sampel Dengan Komposisi Air

Pembentukan Dan Pemanasan Yang Bervariasi , Komposisi Limbah Kaca =75% Dan

Limbah Mineral = 25 % (( Kaolin = 60 %, Felspar = 25 % Dan Clay = 15 % )

Komposisi

Ap(%) (gr/cm2)

Awal

sampel

Pemanasan 900 oC Pemanasan 1000 oC Pemanasan 1100 oC

(gr/cm2)

Ds

(%)

KT

(N/mm2)

(gr/cm2)

Ds

(%)

KT

(N/mm2)

(gr/cm2)

Ds

(%)

KT

(N/mm2)

5 2,0162 2,0196 4,314 39,855 2,0231 5,027 42,231 2,1503 0,284 45,977

6 2,0023 2,0225 4,334 39,889 2,0458 3,003 43,342 2,1354 0,265 44,828

7 2,0141 2,0451 4,334 41,882 2,0503 2,421 44,793 2,1255 0,12 44,828

8 2,0203 2,0525 4,484 43,709 2,0671 2,219 46,754 2,1231 0,185 41,379

9 2,0182 2,1488 4,714 44,830 2,0746 3,477 48,899 2,1162 0,084 27,586


Gambar 4.1 Pengaruh Komposisi Air Pembentukan Terhadap

Densitas Sampel

2,000

2,020

2,040

2,060

2,080

2,100

2,120

2,140

2,160

4 5 6 7 8 9 10

Air pembentukan (%)

Den

sit

as s

am

pel (

g/c

m3)

Series1

Series2

Series3

Series4


Keterangan :

Seri 1 = tanpa pemanasan

Seri 2 = pemanasan 900 oC




Daya Serap Sampel

Keterangan :


Seri 2 = pemanasan 1000



Kuat Tekan Sampel

Keterangan :




0,01

1,01

2,01

3,01

4,01

5,01

4 5 6 7 8 9

Air pembentukan (%)

Kem

am

puan s

era

p a

ir (

%)

Series1

Series2

Series3

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

50,00

4 5 6 7 8 9 10

Air pembentukan (%)

Ku

at

tekan

(N

/mm

2)

Series1Series2Series3


Dari Tabel 4.3 dan Gambar 4.1,

Gambar 4.2, dan Gambar 4.3 terlihat

bahwa komposisi air pembentukan

sangat berpengaruh pada teknik

pembuatan maupun kualitas keramik

baik sebelum maupun sesudah

dipanaskan. Secara teknik pembuatan

atau pencetaan sampel untuk komposisi

air pembentukan dari 5 % dan 6 %,

pembuatan sampel agak sulit karena

pelepasan sampel hasil cetakan harus

ekstra hati-hati, tidak boleh kena

goncangan terlalu keras, sebab bila hal

itu terjadi sampel kemungkinan retak

atau cuil. Untuk air pembentukan 7 %, 8

% dan 9 % lebih licin dan sampel tidak

mudah rusak. Penambahan air

pembentukan 8 % dan 9 % sudah terjadi

kelebihan air pada waktu penekan, air

keluar lewat lubang pengaman cetakan,

dan sudah terjadi gesekan antara yang

mengeluarkan suara. Sama halnya untuk

air pembentukan 5 % dan 6 % juga

seperti terjadi gesekan an mengeluarkan

suara. Dari nilai kemudahan pengerjaan

air pembentukan 7 % lebih mudah dan

hasil lebih baik. Dilihat dari densitas

sampel hasil cetakan air pembentukan

maupun pemanasan tidak ada

keterpengaruhan secara signifikan,

dikarenakan adanya pembuatan

sampelnya dengan cara tekan dengan

kekuatan 25 bar selama 0,5 menit

sehingga air yang dibutuhkan untuk

perekat sampel keramik pada waktu

pembentukan sampel minimal sama.

Untuk daya serap sampel semakin tinggi

pemanasannya daya serap sampel

semakin rendah, hal ini disebabkan

semakin tinggi proses pemanasan akan

semakin baik terbentuknya keramikisasi.

pemanasan 1100 oC, Namun untuk kuat

tekannya ada batasan suhu yang harus

diperhatikan, dari data terlihat bahwa

semakin tinggi pemanasan untuk

komposisi limbah gelas semakin tinggi,

terbentuknya glasifikasi suhu yang

dibutuhkan tidak terlalu tinggi.

Tabel 4.4 Densitas, Daya Serap Dan Kuat Tekan Sampel Dengan Komposisi

Limbah Kaca Dan Pemanasan Yang Bervariasi , Komposisi Limbah Kaca

=75% Dan Limbah Mineral = 25 % (( Kaolin = 60 %, Felspar = 25 % Dan Clay

= 15 % )

Komposisi

Limbah

kaca (%)

(gr/cm2)

Awal

sampel

Pemanasan 900 oC Pemanasan 1000 oC Pemanasan 1100 oC

(gr/cm2)

Ds (%)

KT

(N/mm2)

(gr/cm2)

Ds (%)

KT

(N/mm2)

(gr/cm2)

Ds (%)

KT

(N/mm2)

95 1,8027

90 1,8342 2,1688 0,491 23,3840

85 1,8708 2,0601 2,735 36,1650 2,0609 1,67 35,7209

80 1,9097 2,0542 3,271 40,6943 2,0496 1,926 32,8362 1,8909 0,124 13,3362

75 1,9663 2,0541 5,707 42,5887 2,0503 1,942 41,8158 1,9824 0,518 41,3799

70 2,0245 2,0205 7,671 33,3405 2,0442 1,993 45,5283 2,0544 0,732 44,4541

65 2,0604 2,0041 6,512 35,6527 2,0383 2,041 37,6915 2,0887 1,088 45,5654

Dilihat dari Tabel 4.4 terlihat bahwa

suhu pemanasan sangat berpengaruh

pada densitas, daya serap maupun kuat

tekan sampel. Pada pemanasan sampai


dengan 1000 oC, maka sudah terjadi reaksi-reaksi sebagai berikut :

2 Al2O3.2 SiO2 2 Al2O3.SiO2 + 2 SiO2 (3)

silicon spinel trydimite

2 Al2O3.3SiO2 2 Al2O3.SiO2 + SiO2 (4)

pseudo mulite

Reaksi 3 dan 4 ini merupakan reaksi

kristalisasi, yaitu reaksi tranformasi

senyawa-senyawa oksida membentuk

senyawa-senyawa kristalin. Pemanasan

sampai dengan tahap ini, kaolin

(Al2O32SiO2.2H2O) telah mengurai total

menjadi alumina amorf dan silika amorf.

Bentuk ini akan tetap hingga pemanasan

sampai dengan 1000 oC. Selain itu, juga

sudah terjadi reaksi oksidasi dari

senyawa-senyawa pengotor yang mudah

teroksidasi pada suhu tinggi. Adanya

oksidasi ini akan berpengaruh positif

terhadap pembentukan monolit keramik.

Pada reaksi oksidasi ini maka sangat

memungkinkan terjadi perubahan

ketidak murnian mineral selama

pemanasan menjadi bentuk yang mudah

dihilangkan. Misalnya oksidasi senyawa

karbon oleh oksigen membentuk gas

CO2 dan H2O yang mudah menguap.

Untuk daya serap sampel, semakin

tinggi pemanasannya daya serap sampel

semakin rendah, hal ini disebabkan

semakin tinggi proses pemanasan akan

semakin baik terbentuknya keramikisasi.

pemanasan 1100 oC, Namun untuk kuat

tekannya ada batasan suhu yang harus

diperhatikan, dari data terlihat bahwa

semakin tinggi pemanasan untuk

komposisi limbah gelas semakin tinggi,

terbentuknya glasifikasi suhu yang

dibutuhkan tidak terlalu tinggi, sehingga

untuk suhu 900 oC komposisi limbah

kaca 95 % titik lebur sudah terlampaui,

untuk suhu 1000 oC komposisi limbah

kaca 95 % dan 90 % titik lebur sudah

terlampaui, untuk suhu 1100 oC

komposisi limbah kaca 95 %, 90 % dan

85 % titik lebur sudah terlampaui,

adanya titik lebur terlampaui sampel

akan melebur atau rusak Disamping itu

ditunjukkan pada semakin besar

komposisi limbah kaca kuat tekannya

semakin rendah, yaitu pada komposisi

limbah kaca 80 % = 13,3362 N/mm2

sedang komposisi limbah kaca 75 % s/d

65 % adalah 41,3799 N/mm2 s/d 45,5654

N/mm2 .


Gambar 4.4 Pengaruh Komposisi Limbah Kaca Terhadap Densitas Sampel

Keterangan :

Seri 1 = tanpa pemanasan




Gambar 4.5 Pengaruh Komposisi Limbah Kaca Terhadap

Daya Serap Sampel

Keterangan :

1,75

1,80

1,85

1,90

1,95

2,00

2,05

2,10

2,15

2,20

2,25

62,5 67,5 72,5 77,5 82,5 87,5 92,5 97,5

Komposisi limbah kaca (%)

Den

sit

as s

am

pel (g

/cm

3)

Series1Series2Series3Series4

0,10

1,10

2,10

3,10

4,10

5,10

6,10

7,10

60 65 70 75 80 85 90 95


Daya s

era

p s

am

pel (%

)

Series1

Series2

Series3





Gambar 4.6 Pengaruh Komposisi Limbah Kaca Terhadap

Kuat Tekan Sampel

Keterangan :




V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari hasil perhitungan dan

pembahasan dapat diambil

kesimpulan bahwa:

1. Suhu pemanasan sangat

berpengaruh terhadap kuat tekan

monolit dan dan kemampuan

serapnya terhadap air Komposisi

air pembentukan sangat

berpengaruh pada teknik

pembuatan maupun kualitas

keramik baik sebelum maupun

sesudah dipanaskan.

2. Dari nilai kemudahan pengerjaan

air pembentukan 7 % lebih mudah

dan hasil lebih baik. Dilihat dari

densitas sampel hasil cetakan air

pembentukan maupun pemanasan

tidak ada keterpengaruhan secara

signifikan.

3. Untuk daya serap sampel,

semakin tinggi pemanasannya

daya serap sampel semakin

rendah, hal ini disebabkan

semakin tinggi proses pemanasan

akan semakin baik terbentuknya

keramikisasi, namun untuk kuat

tekannya ada batasan suhu yang

harus diperhatikan, dari data

terlihat bahwa semakin tinggi

pemanasan untuk komposisi

limbah gelas semakin tinggi,

terbentuknya glasifikasi suhu

yang dibutuhkan tidak terlalu

tinggi. Sehingga untuk suhu 900 oC komposisi limbah kaca 95 %

titik lebur sudah terlampaui, untuk

suhu 1000 oC komposisi limbah

10

15

20

25

30

35

40

45

50

60 65 70 75 80 85 90 95


Ku

at

tek

an

(N

/mm

2)

Series1Series2Series3


kaca 95 % dan 90 % titik lebur

sudah terlampaui, untuk suhu

1100 oC komposisi limbah kaca

95 %, 90 % dan 85 % titik lebur

sudah terlampaui, adanya titik

lebur terlampaui sampel akan

melebur atau rusak Disamping

itu semakin besar komposisi

limbah kaca, kuat tekannya

semakin rendah, yaitu pada

komposisi limbah kaca 80 % =

13,3362 N/mm2 sedang komposisi

limbah kaca 75 % s/d 65 % adalah

41,3799 N/mm2 s/d 45,5654

N/mm2 .

B. Saran-Saran

1. Perlu adanya penelitian lebih

lanjut untuk variasi limbah

kaca sebagai bahan keramik.

2. Perlu adanya penelitian untuk

pemanfaatan limbah kaca

dengan butiran 200 mesh.

3. Pembakaran keramik dari

limbah kaca sebaiknya

dibawah 900O C.

DAFTAR PUSTAKA

Astuti, A, (1997),

Pengetahuan Keramik,

Gadjah Mada University

Press, Yogyakarta

Inchinose, N, (1987),

Introduction to Fine

Ceramics, Applications

in Engineering, John

Wiley & Son, New

York.

Hartono, JMV. (1991)"Teori

Pembakaran", Informasi

Teknologi Keramik dan

gelas, Badan Penelitian dan

Pengembangan Industri-

BALAI BESAR INDUSTRI

KERAMIK , Bandung.

Hartono, J.,A. (1993). Mengenal

Keramik Modern, Andi Offset,

Yogyakarta.

Razak, R.,A. , (1978), Industri

Keramik, Balai Pustaka.

pengaruh penggunaan mineral lempung terhadap...

Documents