Teknologi Bahan KH 2263 Bukan Logam 2

1
Teknologi BahanKH 2263Bukan Logam 2
Prof. Dr Kamarudin Mohd Yusof

• Jabatan Kejuruteraan Awam Struktur, UKM

2
Bukan Logam 2

• Getah Asli
• sesuai digunakan selepas dilakukan proses
  pemvulkanan, mencampurkan 7 - 42 sulfur dan
  bahan pencepat lain seperti sebatian anilin atau
  sebatian organik lain pada suhu 140oC - 175oC.
• Tujuan proses ini untuk mendapatkan kualiti dan
  ciri tertentu getah berkenaan seperti
  keelastikan, kekuatan, tahan pada pelarut dan
  kekerasan tertentu pada sesuatu produk daripada
  getah.

2
3
Bukan Logam 2

• Getah Asli Antara kegunaannya
• bahan perekat, bahan dalam cat, lapisan getah,
  gasket, dll

3
4
Bukan Logam 2

• Getah Tiruan
• polimer yang mempunyai struktur molekul mirip
  molekul getah asli tetapi boleh disediakan di
  makmal.
• Boleh diproses untuk mendapatkan ciri-ciri
  tertentu yang lebih aik.
• Antara jenis getah tiruan /sintetik ialah
• Neoprena diperbuat daripada kloroprena, batu
  kapur dan asid hidroklorik. Getah ini tidak perlu
  dicampurkan sulfur supaya jadi keras. Lebih tahan
  pada cahaya dan haba.
• Butil diperbuat daripada iso-butelina dan
  hidrokarbon melalui proses pempolimeran.
• Tiokol diperbuat daripada polisulfida dan
  bersifat lebih tahan lasak. Getah tiruan pertama
  dibuat di USA

4
5
Bukan Logam 2

• Lagi jenis getah tiruan
• kloroprena, klorobutil, poli-istobuten,
  bromobutil,poli- isopren, poli-butadien
• antara guna getah tiruan

Karpet getah tiruan butil
Tiub Getah Tiruan Butil
5
6
Bukan Logam 2

• Lagi kegunaan getah tiruan

Cat Getah Tiruan Butil
Pita getah tiruan butil
6
7
Bukan Logam 2

• Lagi kegunaan getah tiruan

Lapisan nipis Getah Tiruan Butil
Pelbagai benda daripada getah tiruan
7
8
Bukan Logam 2

• Bahan Butimen
• bahan yang tahan terhadap hampir semua jenis
  asid, alkali dan larutan garam. Bersifat kalis
  air. Tetapi larut dalam karbon disulfida.
• Dua jenis bahan butimen yang biasa digunakan
  ialah asfal dan tar.
• Antara kawasan asfal yang didapati secara
  semulajadi ialah di Pulau Trinidad, Venezuela dan
  beberapa kawasan di Amerika.

8
9
Bukan Logam 2

• Asfal
• Menurut ASTM, asfal ditakrif sebagai bahan
  berwarna perang kehitaman bersifat boleh mengikat
  seperti simen (binder) dan berada dalam bentuk
  cecair / separa pepejal.
• Kandungan utamanya ialah bitumen sama seperti
  yang terdapat secara semulajadi atau yang
  terhasil daripada sisa persulingan petrolium.

9
10
Bukan Logam 2

• Tar
• ditakrif sebagai bahan berwarna perang ke hitaman
  bersifat seperti bitumen dan berada dalam bentuk
  cecair atau separa pepejal.
• Kandungan utamanya ialah bitumen yang dihasilkan
  daripada hasil kondensasi penyulingan arang batu,
  kayu, minyak dan bahan organik lain.
• Mempunyai spesifik graviti dan kelikatan yang
  tinggi dan mempunyai daya lekatan yang kuat.

10
11
Bukan Logam 2

• Ciri-ciri Jenis Asfal
• asfal yang dihasilkan daripada persulingan minyak
  mentah digunakan dalam pembinaan turapan
  (pavement).
• Hasil pepejal atau separa pepejal yang tertinggal
  dalam proses persulingan dipanggil simen asfal.
• Apabila asfal cecair ditiupkan udara ke dalamnya
  sehingga asfal teroksidan dipanggil blown
  asphalt. Asfal ini digunakan dalam turapan atap,
  lapisan awal (undercoat) mengecat kereta dan
  penutupan rekahan binaan konkrit.
• Bersifat seperti plastik terma - lembut bila
  dipanaskan dan kembali mengeras apabila sejuk.
• Proses peniupan udara dapat meningkatkan titik
  pelembutan asfal dan menjadi lebih mudah
  dikerjakan.

11
12
Bukan Logam 2

• Asfal Cutback
• Asfal semulajadi lebih keras pada suhu biasa dan
  untuk boleh dikerjakan perlu dipanaskan. Ini
  merumitkan.
• Asfal Cutback ialah asfal yang dilarutkan dalam
  pelarut petrolium menjadi bentuk bauran dan mudah
  dikerjakan.
• Setelah dipadatkan, pelarut akan meruap dan asfal
  menjadi keras.
• Terdapat 3 gred asfal ini Gred RC (rapid
  curing), MC (medium curing) dan SC (slow curing),
  ini didapat lakukan dengan menggunakan pelarut
  berbeza titik peruapannya.

12
13
Bukan Logam 2

• Asfal bauran (emulsified asphalt)
• campuran asfal, air dan agen bauran kemudian
  diproseskan dalam mesin pembaur supaya menjadi
  asfal bauran dengan saiz zarah asfal kecil 5-10
  micron dan kemudian dicas kan supaya zarah-zarah
  ini saling tolak menolak- jenis kationik atau
  anionik. Asfal ini digunakan untuk kawasan hawa
  lebih sejuk.

13
14
Bukan Logam 2

• Asfal polimer diubahsuai (polymer modified
  asphalt)
• asfal dicampurkan dengan elastomer (getah
  stairin-butadien) atau SBR
• asfal ini ada dua gred Paving grade dan Sealing
  Grade.
• Asfal ini lebih baik lebih elastik, lebih tahan
  lama, kurang rekahan.

14
15
Bukan Logam 2

• Ujian Pencirian Asfal
• Ujian Tusukan untuk mengukur tahap kelembutan
  asfal menggunakan suatu jarum khas.
• Ujian Kelikatan untuk mendapatkan nilai
  kelikatan asfal bagi menentukan keberaliran
  asfal. Kaedah yang digunakan ialah Ujian
  Kelikatan Kinematik pada suhu 135oC atau Kaedah
  Ujian Kelikatan Saybolt Furol pada suhu 57oC.
• Ujian Takat Kilat (Flash Point Test)untuk
  mendapatkan suhu maksimum bahan ini boleh
  dipanaskan tanpa terbakar. Antara kaedah Ujian
  Takat Kilat Cleveland Open Cup dan Ujian Takat
  Kilat Pensky-Martens.

15
16
Ujian Pencirian Asfal
Ujian Takat Kilat Cleveland Open Cup
Ujian Kelikatan Saybolt Furol
Ujian Tusukan
16
17
Bukan Logam 2

• Ujian Pencirian Asfal
• Ujian Oven Lapisan Nipis untuk mengukur ciri
  kelakuan konsistensi bahan ini setelah mengalami
  pemanasan dan kemudian disejukkan.
• Ujian Kemuluran untuk menguji kemuluran asfal.
• Ujian kelarutan untuk menguji tahap ketulenan
  asfal. Iaitu melihat tahap kelarutan dalam
  larutan karbon disulfida.

Ujian Oven Lapisan Nipis
17
18
Bukan Logam 2

• Kaca
• merupakan bahan binaan yang meluas digunakan pada
  tingkap, pintu, dinding bangunan atau dalam
  bentuk jubin atau blok.
• Antara bahan yang digunakan dalam pembuatan kaca
  ialah oksida daripada unsur-unsur silikon, boron,
  germanium, fosforas, arsenik.

18
Dinding Kaca Pelindung Kebakaran
19
Bukan Logam 2

• Sifat-sifat Am Kaca
• Kaca boleh bersifat lut sinar, lut cahaya dan
  legap.
• Merupakan suatu struktur amorfous. Kaca masih
  berada dalam bentuk susunan struktur cecair
  walaupun telah disejukkan melampaui suhu bekunya
  atau cecair sejuk lampu yang telah beku.
• Lembut apabila dipanaskan beransur-ansur dan
  kembali keras apabila disejukkan. Ikatan-ikatan
  antara struktur atom kaca berbeza kekuatan oleh
  itu memerlukan tenaga berbeza untuk
  memutuskannya.
• Sifat hablur amorfos pada kaca menyebabkan ia
  bersifat lutsinar /lutcahaya seperti mana sifat
  cecair. Dan kewujudan hablurnya menyebabkan
  terjadi sedikit pembalikan dalaman - sebahagian
  cahaya diserap.

19
20
Bukan Logam 2

• Sifat Am Kaca
• kaca legap/ kaca berwarna mengandungi benda
  asing dalam susunan struktur amorfous kaca.
• Ketumpatan 2560 kg/m3.
• Suhu lebur 1500 oC.

Struktur amorfos
20
21
Bukan Logam 2

• Sifat Am Kaca
• Peratusan cahaya melalui kaca

21
22
Bukan Logam 2

• Kekuatan Kaca
• Kaca bersifat rapuh dan kekuatan tegangan sangat
  rendah tetapi mempunyai kekuatan mampatan yang
  tinggi.
• Kekuatan kaca yang digunakan juga bergantung pada
  ketebalan dan luas terdedah pada daya hentaman.
  Misalnya daya tiupan angin. Dalam penggunaannya,
  beban angin ditentukan, kemudian ditentukan luas
  dan ketebalan kaca yang diperlukan.
• Ketebalan dan luas kaca ini bergantung juga pada
  jenis kaca yang digunakan.
• Aliran haba Bunyi
• kaca pengalir haba yang baik. Untuk mengelakkan
  haba dari luar, boleh menggunakan kaca lapisan
  berganda yang dipisahkan oleh ruang udara. Begitu
  juga bagi bunyi, ruang pemisah diisikan dengan
  bahan penyerap bunyi.

22
23
Bukan Logam 2

• Jenis-jenis kaca
• Kaca Apung (Float Glass) dipanggil demikian
  kerana proses membuatnya, iaitu lapisan kaca
  lebur terbentuk, terapung atas timah cair.
  Apabila disejukkan kepingan kaca terbentuk.
  Kemudian diberi rawatan seperti sepuh-lidap
  (annelaing) dan sebagainya. Kepingan ini dipotong
  kemudiannya mengikut saiz diperlukan.

23
24
Bukan Logam 2

• Jenis-jenis Kaca
• Kaca Bengkok (Bent Glass) kaca apung yang
  dibengkokkan untuk kegunaan tertentu.
• Kaca Warna kaca apung juga tetapi diwarnakan.
  Ada empat kaedah mewarnakan kaca
• kaca warna pot - dengan memasukkan bahan asing
  (oksida logam) berwarna dalam kaca. Kobalt
  Oksida biru, Kromium Oksida hijau
• salah satu permukaan dalam kaca diberikan warna
• lapisan pigmen berwarna dilekapkan ke permukaan.
• Disapukan cat warna pada salah satu permukaan.

24
25
Bukan Logam 2

• Jenis-jenis Kaca
• Kaca Corak salah satu permukaan mempunyai corak
  tertentu. Seperti di kasarkan. Ada juga
  yangdimasukkan jaringan dawai supaya apabila
  pecah tidak berselerak.
• Kaca Serap Haba mampu menyerap haba sehingga
  haba dari cahaya matahari yang melepasi nya
  rendah. Iaitu dengan memasukkan bahan berupaya
  menyerap haba ke dalam kaca.
• Kaca Penebat kaca yang disusun berlapis dan ada
  ruang udara di antara lapisannya.
• Kaca berlapis (laminated) iaitu kaca yang
  dilapiskan tetapi antaranya dipisahkan dengan
  lapisan plastik vinil yang lutsinar atau dengan
  plastik kalis peluru.

25
26
Bukan Logam 2

• Jenis-jenis Kaca
• Kaca Plumbum, Kaca tidak membalik
  (non-reflective), Kaca membalik (reflective),
  kaca terkhutub (polarized), kaca keselamatan
  (safety glass), kaca struktur, kaca rintangan api

Kaca pembalikan
Kaca rintangan kebakaran
Kaca ukiran
26
27
Bukan Logam 2

• Jenis-jenis Kaca

27
28
Bukan Logam 2

• Kegunaan Kaca

28
29
Bukan Logam 2

• Gentian
• Gentian digunakan bersama-sama bahan lain seperti
  polimer, simen atau konkrit membentuk suatu bahan
  binaan lain yang umumnya lebih kuat, dan lebih
  tahanlasak.
• Antara gentian yangf digunakan ialah gentian
  kaca, gentian keluli, gentian asbestos, dan
  gentian-gentian organik seperti sabut kelapa, jut
  dan sebagainya.
• Antara bahan keluaran daripad gentian ialah GRC
  (glass fibre reinforced cement), GRPC (glass
  fibre reinforced polymer concrete), SRC (steel
  fibre reinforeced concrete), Simen asbestos,
  asbestos-silika, lapisan nipis polimer bergentian.

29
30
Bukan Logam 2
Diperbuat daripada Gentian kaca epoksi
Lapisan nipis gentian kaca epoksi
30
Gentian kacapolimer
31
Bukan Logam 2
Fibre-reinforced Soffit
31
32
Bukan Logam 2

• Bahan Perekat (adhesives)
• Perekat banyak gunanya dalam industri pembinaan.
  Antaranya ialah untuk menampal jubin (tiles),
  mozaik, lapisan nipis menutup dinding / siling
  (laminates), merekatkan dua bahagian kayu dsbnya.
• Perekat mencapai kekuatannya dengan beberapa cara
  berikut
• menjadi bergel apabila sejuk / dan lembut apabila
  dipanaskan.
• Pelarut atau lembapan perekat meruap /tersejat
  atau terserap ke dalam bahan yang direkatkan.
• Hilangnya lembapan perekat dan berlaku perubahan
  kimia pada perekat.
• Terjadi tindakbalas kimia tidak berbalik apabila
  bahan pengeras atau mangkin dicampurkan ataupun
  setelah dipanaskan.
• Menjadi keras apabila disejukkan.

32
33
Bukan Logam 2

• Bahan Perekat (adhesives)
• Perekat dikategorikan mengikut ketahanlasakannya
  terhadap sekitaran. Iaitu (Menurut BS 1024)
• Kelas WBP - Tahan Cuaca dan Didih tahan
  terhadap cuaca, organisme mikro, air panas,
  sejuk, mendidih, wap air ataupun udara kering.
• Kelas BR - Tahan Didih tahan terhadap air
  mendidih, tetapi tidak tahan terhadap dedahan
  cuaca luar, tahan air sejuk dan organisme mikro.
• Kelas MR - Tahan Lembapan sederhana tahan
  terhadap cuaca luaran, tahan terhadap organisme
  mikro tetapi tidak tahan lama terhadap air panas.
  Tahan terhadap air sejuk.
• Kelas INT - Dalaman sesuai digunakan untuk
  kerja rekatan dalaman sahaja. Tidak tahan lama
  terhadap air sejuk. Tetapi tahan terhadap keadaan
  lembapan yang tidak berterusan.

33
34
Bukan Logam 2

• Bahan Perekat (adhesives)
• Kategori Perekat menurut sumber
• Perekat Asli Kanji (dalaman), Sebatian turunan
  selulos (methil selulos)(dalaman), glu haiwan
  (dalaman), glu kasein (tahan didih tetapi tidak
  tahan basah), kaseinat, perekat bitumen (tahan
  cuaca dan air sejuk dan panas).
• Perekat Plastik Terma antaranya PVA (polivinil
  asitat) dan EVA (ethilen Vinilasitat). ( tak
  tahan air panas).

Glu berasas methil-ethil
34
35
Bukan Logam 2

• Bahan Perekat (adhesives)
• Kategori Perekat
• Perekat Resin Set Terma sangat kuat rekatannya
  - Urea formaldehid, fenol formaldehid, melamin
  formaldehid. Biasanya mempunyai dua bahagian
  iaitu polimer dan bahan pengeset. Diaktifkan
  dengan mencampurkan air Boleh dikategorikan
  kepada perekat kelas MR dan BR.

35
36
Bukan Logam 2

• Bahan Perekat (adhesives)
• Kategori Perekat
• Perekat set Sejuk perekat terbaik Boleh
  mengeset dan mengeras pada suhu biasa. -
  Resorsinol Formadehid, resin epoksi. Tergolong
  dalam kelas WBR
• Perekat asas getah biasa dilarutkan dalam
  pelarut meruap.

36
37
Bukan Logam 2

• Lain-lain bahan binaan
• Sistem Papan Gipsum lapisan dua keping kertas
  kraf dengan gipsum separa cecair. Kemudian
  sandwich ini di rawat dengan haba terkawal dan
  tekanan tertentu sehingga menjadi kukuh.
• Antara jenis papan gipsum ialah papan gipsum
  kosong, papan gipsum rintang kebakaran, papan
  penebat gipsum.
• Pemasangan papan ini boleh menggunakan paku /
  skru atau pin kukut (staple), atau boleh juga
  menggunakan glu
• Kegunaan papan ini ialah sebagai dinding
  pembahagi, siling, penutup permukaan dinding,
  soffit.

37
38
Bukan Logam 2

• Sistem Papan Gipsum

gentian
sangga
Sistem papan gipsum berisi dengan gentian
Dinding Pembahagi
Diisi dengan gentian keluli
38
39
Bukan Logam 2

• Sistem Papan Gipsum

Digunakan untuk tampalan dinding bilik air
Digunakan untuk siling
39
40
Bukan Logam 2

• Sistem Papan Gipsum

Penutupan dinding
Penutupan soffit
40
41
Bukan Logam 2

• Jubin Seramik digunakan untuk kemasan permukaan
  lantai, dinding kerana lebih tahanlasak, dan
  senang dibersihkan.
• Terbahagi kepada 4 kumpulan utama
• jubin simen diperbuat daripada campuran simen,
  agregat halus, pigmen warna dan air.
• jubin seramik diperbuat daripada tanah lampung
  (clay) jenis terpilih dan dibakar dalam relau.
  Permukaan boleh pelbagai- bercorak, glazed,
  berwarna, atau kosong (tanpa corak).
• jubin mozek bersaiz lebih kecil, diperbuat
  daripada tanah lampung, kaca dan porselin. Tahan
  lasak.
• jubin marmar dipotong daripada batuan
  marmar.Terdapat dalam dua bentuk - segi empat
  sama dan bentuk tidak tentu atau bentuk pecah.
  Perlu dikisar selepas dipasangkan.

41
42
Bukan Logam 2

• Jubin Seramik

Dinding dapur
Dinding bilik mandi
lantai dapur - kasar heavy duty
Lantai laman -heavy duty
42
43
Bukan Logam 2

• Jubin Seramik

Jenis bercorak
Kepingan marmar
43
44
Bukan Logam 2

• Jubin Seramik
• pemasangan dengan menggunakan polimer lateks,
  akrilik yang dicampurkan dengan simen dan pasir
  atau menggunakan perekat / glu atau mortar. Ruang
  antara jubin diletakkan dengan bahan pengnyah air
  (sealant) atau grout daripada pasir halus, simen,
  kapur dan air.

44
45
Bukan Logam 2

• Susunan Jubin

Susunan Biasa
Susunan Anyaman
Susunan Serong
Susunan Tulang Ikan
45
46
Bukan Logam 2

• Terrazzo
• ialah suatu bentuk konkrit, dengan bahan-bahan
  simen, pasir, air dan agregat daripada kepingan
  halus marmar atau kuarza. Simen boleh juga
  digantikan dengan grout resin sintetik seperti
  poliester, epoksi, polikrilat.
• Boleh dipasang secara insitu atau pratuang.
• Bahan ini tidak tahan untuk asid dan alkali kuat.
• Simen yang digunakan boleh simen Portland atau
  simen putih bergantung pada corak yang
  diperlukan.
• Selepas dipasang atau terazzo keras, permukaan
  dikisar dan digilapkan.

46
47
Bukan Logam 2

• Terrazzo

Terazzo dipasang pada lantai konkrit
Terrazzo dipasang pada lantai kayu
47
48
Bukan Logam 2

• Terrazzo

48
49
Bukan Logam 2

• Bahan untuk Akustik digunakan bahan ini dalam
  sesuatu bilik, dewan atau bangunan bertujuan
• mengawal bunyi daripada sesuatu punca, iaitu
  mengasingkan bunyi daripada luaran/sekitaran
  tidak menggangu bunyi dalam bilik / dewan.
• Mengawal bunyi daripada peralatan yang
  mengeluarkan bunyi seperti kipas, lampu dsbnya
  dalam bilik berkenaan daripada mengganggu keadaan
  senyap bilik.
• Menghalang bunyi daripada dirambat keluar
  daripada bilik atau dewan atau bangunan melalui
  tingkap atau lubang angin atau sebagainya.
• Untuk menyerap bunyi dari sesuatu punca dalam
  bilik atau dewan dan tidak berlaku pembalikan
  bunyi.

49
50
Bukan Logam 2

• Bahan untuk Akustik
• perlu dipasangkan panel-panel bahan akustik pada
  dinding, siling pada bilik / dewan / bangunan.

Panel foam akustik
Panel siling akustik
Pintu akustik-ruang dalam pintu diisi bahan
penyerap bunyi
Fabrik akustik untuk menutup dinding
50
51
Bukan Logam 2

• Bahan untuk Akustik

Studio musik menggunakan panel foam akustik
51
52
Sekian