Hubungan Ilmu Kimia dengan Teknik Sipil PDF

Preview

Summary

Hubungan Ilmu Kimia dengan Teknik Sipil Kimia adalah studi tentang materi, sifat-sifatnya, bagaimana dan mengapa zat bergabung atau terpisah untuk membentuk zat lain, dan bagaimana zat berinteraksi dengan energi. Memahami konsep kimia dasar tentunya penting dalam bidang teknik, salah satunya yaitu t...

Description

Hubungan Ilmu Kimia dengan Teknik Sipil Kimia adalah studi tentang materi, sifat-sifatnya, bagaimana dan mengapa zat bergabung atau terpisah untuk membentuk zat lain, dan bagaimana zat berinteraksi dengan energi. Memahami konsep kimia dasar tentunya penting dalam bidang teknik, salah satunya yaitu teknik sipil, karena ada banyak aplikasi dari ilmu kimia dalam pekerjaan teknik sipil. Saya akan menjabarkan beberapa aplikasi ilmu kimia dalam bidang teknik sipil, di antaranya: 1. Pipa PVC Polivinil klorida (IUPAC: Poli(kloroetanadiol)), biasa disingkat PVC, adalah polimer termoplastik urutan ketiga dalam hal jumlah pemakaian di dunia, setelah polietilena dan polipropilena. Di seluruh dunia, lebih dari 50% PVC yang diproduksi dipakai dalam konstruksi. Sebagai bahan bangunan, PVC relatif murah, tahan lama, dan mudah dirangkai. PVC bisa dibuat lebih elastis dan fleksibel dengan menambahkan plasticizer, umumnya ftalat. PVC yang fleksibel umumnya dipakai sebagai bahan pakaian, perpipaan, atap, dan insulasi kabel listrik. PVC diproduksi dengan cara polimerisasi monomer vinil klorida (CH2=CHCl). Karena 57% massanya adalah klor, PVC adalah polimer yang menggunakan bahan baku minyak

bumi

terendah

di

antara

polimer

lainnya.

Proses produksi yang dipakai pada umumnya adalah polimerisasi suspensi. Pada proses ini, monomer vinil klorida dan air diintroduksi ke reaktor polimerisasi dan inisiator polimerisasi, bersama bahan kimia tambahan untuk menginisiasi reaksi. Kandungan pada wadah reaksi terus-menerus dicampur untuk mempertahankan suspensi dan memastikan keseragaman ukuran partikel resin PVC. Reaksinya adalah eksotermik, dan membutuhkan mekanisme pendinginan untuk mempertahankan reaktor pada temperatur yang dibutuhkan. Karena volume berkontraksi selama reaksi (PVC lebih padat dari pada monomer vinil klorida), air secara kontinu ditambah ke campuran untuk mempertahankan suspensi. Ketika reaksi sudah selesai, hasilnya, cairan PVC, harus dipisahkan dari kelebihan monomer vinil klorida yang akan dipakai lagi untuk reaksi berikutnya. Lalu cairan PVC yang sudah jadi akan disentrifugasi untuk memisahkan kelebihan air. Cairan lalu

dikeringkan dengan udara panas dan dihasilkan butiran PVC. Pada operasi normal, kelebihan monomer vinil klorida pada PVC hanya sebesar kurang dari 1 PPM. Proses produksi lainnya, seperti suspensi mikro dan polimerisasi emulsi, menghasilkan PVC dengan butiran yang berukuran lebih kecil, dengan sedikit perbedaan sifat

dan

juga

perbedaan

aplikasinya

Produk proses polimerisasi adalah PVC murni. Sebelum PVC menjadi produk akhir, biasanya membutuhkan konversi dengan menambahkan heat stabilizer, UV stabilizer, pelumas, plasticizer, bahan penolong proses, pengatur termal, pengisi, bahan penahan api, biosida, bahan pengembang, dan pigmen pilihan.

2. Semen Dalam perkembangan zaman semen diciptakan untuk memenuhi pesanan akan bangunan yang kian meningkat. Salah satu terapan kimia dalam bidang teknik sipil adalah pembuatan semen. Karena itu perlu dikaji lebih khusus, semen merupakan bahan dasar dari sebuah bangunan. Maka perlu kita ketahui kandungan semen :    

Trikalsium Silikat (3CaO. SiO2) yang disingkat menjadi C3S Dikalsium Silikat (2CaO. SiO2) yang disingkat menjadi C2S Trikalsium Aluminat (3CaO. AL2O3) yang di singkat menjadi C3A Tertrakalsium aluminoferrit (4CaO. AL2O3.Fe2O3) yang disingkat menjadi C4AF

Komposisi C3S dan C2S memenuhi 80 % dari beton dikarenakan merupakan bagian terpenting pada pemberian sifat semen. Semen dan air saling bereaksi dinamakan reaksi hidrasi dan hasilnya dinamakan hidrasi semen. Senyawa C3S jika bereaksi dengan air akan menghasilkan panas sehingga panas tersebut mempengaruhi kecepatan pengerasan beton sebelum hari ke -14. Sedangkan senyawa C2S lebih lambat bereaksi dengan air sehinnga berpengaruh pada semen telah beto berumur 7 hari. Senyawa ketiga yaitu C3A, komponen tersebut bereaksi secara eksoterm dan bereaksi sangat cepat sehingga berfungsi sebagai pemberi kekuatan beton pada 24 jam pertama. Semen yang mengandung unsur C3A lebih dari 10 % tidak akan tahan terhadap serangan sulfat dimana dasar pemilihan semen yang akan digunakan adalah yang tahan pada serangan sulfat tergantung pada kandungan C3A tersebut. Semen yang kandungan C3Anyatinggi, jika terkena sulfat yang terdapat pada air atau tanah akan mengeluarkan C3A yang bereaksi dengan sulfat dan mengambang sehingga mengakibatkan retakretak pada

betonnya(Cokrodimuldjo, 1992).Sedangkan terkait Tertrakalsium aluminoferrit ( C4AF ) kurang begitu berpengaruh terhadap kekerasan semen ataupun beton sehingga peningkatan kekuatannya kecil.

3. Beton Beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang terbuat dari kombinasi aggregat dan pengikat semen. Bentuk paling umum dari beton adalah beton semen Portland, yang terdiri dari agregat mineral (biasanya kerikil dan pasir), semen dan air. Biasanya dipercayai bahwa beton mengering setelah pencampuran dan peletakan. Sebenarnya, beton tidak menjadi padat karena air menguap, tetapi semen berhidrasi, mengelem komponen lainnya bersama dan akhirnya membentuk material seperti-batu. Beton digunakan untuk membuat perkerasan jalan, struktur bangunan, fondasi, jalan, jembatan penyeberangan, struktur parkiran, dasar untuk pagar/gerbang, dan semen dalam bata atau tembok blok. Nama lama untuk beton adalah batu cair. Dalam perkembangannya banyak ditemukan beton baru hasil modifikasi, seperti beton ringan, beton semprot (eng: shotcrete), beton fiber, beton berkekuatan tinggi, beton berkekuatan sangat tinggi, beton mampat sendiri (eng: self compacted concrete) dll. Saat ini beton merupakan bahan bangunan yang paling banyak dipakai di dunia....