Material Komposit – Komposit adalah istilah yang sering dipakai oleh seorang insinyur atau pembicaraan seputar konstruksi yang sifatnya mekanik.
Material ini mempunyai keistimewaan lebih unggul jika dibandingkan dengan bahan logam atau keramik yang keras sekalipun.
Pengertian Material Komposit
Komposit adalah material rekayasa yang tergolong baru dan kinerjanya diperoleh melalui kombinasi dua atau lebih bahan. Tujuannya menghasilkan mechanical properties atau sifat mekanik yang lebih optimal.
Bahan dasar yang menyusunnya juga punya sifat berbeda-beda sehingga menciptakan komponen solid saat diaplikasikan. Oleh sebab itu, karakteristiknya juga lebih beragam dari unsur murni dari alam.
Klasifikasi Komposit
Sebagai material yang baru, setiap orang yang berkutat di bidang konstruksi sangat berharap bahwa kualitasnya mampu bersaing dengan material baku.
Hal tersebut juga berdampak pada nilai yang lebih bermutu. Umumnya, komposit akan diklasifikasikan menjadi beberapa jenis berdasarkan jenis penguatnya, antara lain:
- Komposit fiber yang terbuat dari material serat dalam menopang konstruksi. Oleh sebab itu, bahan bakunya harus benar-benar diperhitungkan
- Komposit partikel yang dihasilkan dari penguat berupa partikel atau serbuk dalam rangka meningkatkan kekokohan sebuah material
- Komposit struktural berasal dari bahan penguat berupa lembaran
Sifat Material Komposit
Pembuatan komposit akan didasarkan pada dua komponen utama yang tidak pernah lepas dari pengolahannya.
Masing-masing disebut dengan reinforcement atau bahan penguat dan matrix atau bahan pengisi.
1. Reinforcement
Merupakan komponen yang berguna sebagai bahan penguat suatu bentuk komposit. Umumnya, kadar dari bahan reinforcement yang dipakai tidak lebih dari 50% bahan matriks.
Jika dibiarkan berlebihan, ikatan antar komponen menjadi tidak optimal sehingga kualitasnya juga ikut menurun.
Bahan reinforcement yang biasanya ditemui pada komposit adalah serat yang sifatnya lentur sekaligus punya daya tarik cukup bagus.
Namun, kelemahan dari bahan ini adalah tidak tahan berada di suhu yang tinggi. Material reinforcement dibagi lagi menjadi dua jenis utama, yaitu:
- Continuously reinforced berupa serat memanjang yang terbuat dari bahan baku alami maupun sintetis.
- Discontinuously reinforced berkebalikan dengan jenis yang sebelumnya. Bahannya tidak lentur atau memanjang hingga juga disebut bahan berserat pendek
2. Matriks
Material yang satu ini memiliki sifat khusus, yaitu elastis, lunak, ketahanannya lama, serta mudah mengikat jika sudah mencapai titik bekunya.
Tidak heran jika matriks dipakai untuk memenuhi kebutuhan bahan reinforcement atau pengikat serat dan punya kadar yang tinggi dalam sebuah komposit.
Selain itu, matriks terbentuk dari plastik atau golongan polimer dengan fungsi yang berbeda. Keduanya terbagi dengan keunggulannya masing-masing, yaitu:
- Thermoplastic yang menjadi keras apabila sudah didinginkan serta mampu dilunakkan berkali-kali jika melewati proses pemanasan. Ketahanan terhadap suhu bisa mencapai 260 derajat Celcius. Kelebihannya adalah tahan dari kondisi berkarat.
- Thermoset yang bermanfaat sebagai bahan dasar pembuatan komposit bersama penguatnya berupa serbuk dan serat. Sesuai namanya, sifat komponen ini berkebalikan dengan thermoplastic. Tidak mudah berubah dalam menyesuaikan suhu sehingga menjadi material permanen. Tidak hanya bekerja mengikat serat yang ada, ternyata matriks juga mempunyai kegunaan lain sebagai berikut:
- Sebagai pelindung serat dari keadaan lingkungan yang buruk atau gesekan mekanik.
- Menahan posisi serat agar tidak bergeser.
- Meratakan tekanan dari tegangan yang terjadi pada serat.
- Menstabilkan komponen yang sudah melewati proses manufaktur.
Contoh Material Komposit
- Contoh material komposit dari serat alami adalah sutra, rami, serabut kelapa, serta eceng gondok. Sedangkan, bahan sintetis didominasi oleh aluminium, nilon, karbon, dan fiberglass
- Contoh material komposit thermoplastic adalah polypropylene, PVC, resin, polyamide atau nylon, polystyrene, dan polyethylene.
- Contoh material komposit dari thermoset adalah fenol, epoksi, polyurethane, serta polyester.
Aplikasi Material Komposit
Komposit adalah material rekayasa yang mengoptimalkan sifat mekanik. Nah, untuk mengetahui lebih jelas tentang material ini, berikut beberapa contoh penggunaannya:
1. Jembatan Komposit
Jenis jembatan ini mengusung kombinasi dari dua material atau lebih agar memperoleh konstruksi jembatan yang cenderung lebih kokoh.
Biasanya, material yang dileburkan dapat berupa baja sebagai gelagar serta beton untuk pelat pada lantainya. Secara umum, ada dua jenis jembatan komposit yang bisa ditemukan, yaitu:
- Ladder deck sebagai jembatan yang mendapatkan modifikasi sebagai jembatan multi-grider.
Kondisi ini bisa terjadi karena peran sepasang girder sebagai komponen utamanya serta cross-girder untuk komponen pendukungnya
- Multi-girder adalah jembatan yang memanfaatkan baja girder memanjang berukuran persis dan disusun menggunakan jarak teratur dalam mengikuti lebar jembatan
2. Papan Komposit
Umumnya, papan komposit adalah produk yang digunakan sebagai rangka pada lantai atau dinding rapuh saat memperoleh tekanan dari pemasangan paku.
Terbuat dari kombinasi antara papan partikel dan komposisi veneer dalam menaikkan kemampuan lengkung papan. Veneer akan menjadi bahan pelapis bagi papan yang dipakai sebagai bahan utama.
Pemakaian papan komposit ditemukan dalam kehidupan sehari-hari dan berupa dasaran laci kayu, daun meja, panel dinding, pintu geser, serta panel datar dari televisi.
3. Kolom Komposit
Merupakan kolom yang tersusun dari struktur beton sekaligus profil baja. Dalam menghemat waktu pekerjaan pembangunan, profil baja berperan sebagai struktur horizontal pada kolom komposit.
Sebaliknya, beton bekerja untuk menyelubungi baja yang berongga. Kolom komposit sendiri dibedakan menjadi dua jenis, yaitu kolom baja dengan inti beton dan kolom baja dengan selubung beton.
Selain itu, kolom komposit dikenal dengan beberapa kelebihan berikut:
- Lebih tahan karat dan anti api bila dibandingkan dengan kolom biasa.
- Terdapat efek kekuatan dalam melawan tekuk.
- Mampu memikul beban dengan kelenturan lebih tinggi.
Komposit adalah material gabungan yang punya banyak keunggulan bagi kegiatan konstruksi.
Dengan proses pembuatan sedemikian rupa, material ini sungguh diperhitungkan dalam memberikan kekuatan maupun kekokohan produk dan proyek yang bermanfaat bagi banyak orang.