Bukan Logam 2

Teknologi Bahan & Pembuatan RBT3102 Bukan Logam 2

Abdul Sukur Hj Kamsir IPGM, Kampus Tun Hussein Onn, Batu Pahat

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

Bukan Logam 2 • Getah Asli: Antara kegunaannya – bahan perekat, bahan dalam cat, lapisan getah, gasket, dll

3

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

Bukan Logam 2 • Lagi jenis getah tiruan: – kloroprena, klorobutil, poli-istobuten, bromobutil,poliisopren, poli-butadien – antara guna getah tiruan

Tiub Getah Tiruan Butil

Karpet getah tiruan butil 5

Bukan Logam 2 • Lagi kegunaan getah tiruan:

Cat Getah Tiruan Butil

Pita getah tiruan butil 6

Bukan Logam 2 • Lagi kegunaan getah tiruan:

Lapisan nipis Getah Tiruan Butil

Pelbagai benda daripada getah tiruan 7

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

• Asfal

Bukan Logam 2

– 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

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

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

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

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

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

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

Ujian Pencirian Asfal

Ujian Takat Kilat Cleveland Open Cup

Ujian Tusukan

Ujian Kelikatan Saybolt Furol

16

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

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.

Dinding Kaca Pelindung Kebakaran

18

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

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

Bukan Logam 2 • Sifat Am Kaca – Peratusan cahaya melalui kaca Jenis Kaca 4mm kaca jernih 6mm kaca jernih 6mm kilat & berwayar Kaca bercorak 6mm kaca Georgian Perspeks

Cahaya Terus 92% 90% 80% 92%

Cahaya Resap 87% 85% 85% 80% 75% 85%

21

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

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 sepuhlidap (annelaing) dan sebagainya. Kepingan ini dipotong kemudiannya mengikut saiz diperlukan.

23

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

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

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 ukiran

Kaca rintangan kebakaran

Kaca pembalikan

26

Bukan Logam 2 • Jenis-jenis Kaca

27

Bukan Logam 2 • Kegunaan Kaca

28

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

Bukan Logam 2

Diperbuat daripada Gentian kaca epoksi

Lapisan nipis gentian kaca epoksi Gentian kaca+polimer

30

Bukan Logam 2

Fibre-reinforced Soffit

31

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

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

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

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

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

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

Bukan Logam 2 • Sistem Papan Gipsum gentian sangga

Sistem papan gipsum berisi dengan gentian

Diisi dengan gentian keluli

Dinding Pembahagi

38

Bukan Logam 2 • Sistem Papan Gipsum

Digunakan untuk tampalan dinding bilik air

Digunakan untuk siling 39

Bukan Logam 2 • Sistem Papan Gipsum

Penutupan soffit

Penutupan dinding 40

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

Bukan Logam 2 • Jubin Seramik

Dinding dapur

lantai dapur - kasar & heavy duty

Dinding bilik mandi

Lantai laman -heavy duty

42

Bukan Logam 2 • Jubin Seramik Jenis bercorak

Kepingan marmar

43

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. Konkrit Jubin Seramik Sealant Mortar /glu

44

• Susunan Jubin

Bukan Logam 2

Susunan Biasa

Susunan Serong

Susunan Anyaman

Susunan Tulang Ikan

45

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

Bukan Logam 2 • Terrazzo

Kepingan sudut diikat ke lantai Kemasan Terrazzo Perekat polimer Lantai konkrit

Terazzo dipasang pada lantai konkrit

Kepingan Pembahagi drpd plastik atau zink Terrazzo Lapisan pengukuh bawah Tetulang

Terrazzo dipasang pada lantai kayu

Lantai papan

Lapisan anti gelincir

47

Bukan Logam 2 • Terrazzo

48

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

Bukan Logam 2 • Bahan untuk Akustik – perlu dipasangkan panel-panel bahan akustik pada dinding, siling pada bilik / dewan / bangunan.

Panel siling akustik Fabrik akustik untuk menutup dinding

Panel foam akustik Pintu akustik-ruang dalam pintu diisi bahan penyerap bunyi

50

Bukan Logam 2 • Bahan untuk Akustik

Studio musik menggunakan panel foam akustik

51

Sekian