TUGAS MET ME TALURGI FISIK CACAT PADA KRISTAL
Disusun oleh: Mumpuni Luthf ( 2!"2"# $
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS GUNADARMA 2014 CACAT KRISTAL KRIS TAL
1.1 Larutan Padat daa! "a#an
Larutan padat mudah terbentuk jika pelarut dan atom yg larut memiliki ukuran yg sama dan struktur electron yg serupa.
Contoh 1: Dalam kuningan terdapat logam: tembaga tembaga dan seng dengan jari-jari jari-jari atom 0,12! nm dan 0,1"# nm keduanya mempunyai 2! elektron sub$alensi dan membentuk struktur kristal dg bil.koordinasi 12. %ehingga jika seng ditambahkan pada tembaga, maka seng akan menggantikan tembaga dalam kisi &CC sampai maks. '0( dari atom tembaga. • •
Dan dalam larutan padat tembaga dan seng ini terdistribusi secara acak. arutan $adat $adat %u&%t'tu %u&%t'tu%' %' , kare Laruta Larutan n terseb tersebut ut dinama dinamakan kan arutan karena na atom atom seng seng menggantikan atom tembaga dalam struktur kristal.
Contoh 2: Larutan Larutan tembaga dan nikel yg membentuk !(n), dimana nikel dapat menggantikan atom tembaga. Larutan padat tembaga-nikel berkisar: 0( nikel dan 100( tembaga sampai 100( nikel dan 0( tembaga. %emua paduan tembaga-nikel berstruktur &CC. Dimana jari-jari atom nikel 0,12') nm dan tembaga 0,12! nm.
•
%edangkan untuk larutan tembaga-aluminium, hanya 20( atom tembaga yg dapat digantikan oleh aluminium karena jari-jari aluminium 0,1'"1 nm dan
•
tembaga 0,12! nm. *elarutan padat menjadi terbatas, jika selisih ukuran jari-jari atom melebihi 1+(, dan akan lebih terbatas lagi jika kedua komponennya mempunyai struktur kristal yg berbeda atau $alensi yg berlainan.
Larutan $adat t)rtata* %uatu larutan jika kedua jenis atom membentuk pengaturan
khusus. isalnya suatu susunan atom dimana kebanyakan atom hitam dikelilingi oleh atom kelabu. *enataan ini jarang terjadi pada suhu yg lebih tinggi, karena pada suhu tinggi cenderung mengacaukan susunan yg tertata.
Larutan $adat 'nt)r%'%'* erupakan jenis larutan padat lainnya dimana atom yg
kecil dikelilingi oleh atom-atom yg lebih besar. •
Contoh: /arbon dalam besi. *ada suhu di atas #12 0C besi berstruktur &CC, dan pada &CC terdapat ruang sisipan yg agak besar pada pusat sel satuan. /arbon merupakan atom yg kecil sehingga dapat menduduki lubang tsb dan membentuk larutan padat besi dan karbon. etapi pada suhu yg lebih rendah dimana besi berstruktur CC maka ruang sisipan antar atom besi jauh lebih kecil, sehingga daya larut karbon dalam besi sangat terbatas.
ambar 1.1 Larutan padat intersisi 3karbon dalam besi4
1.2 CACAT KRISTAL
erdapat beberapa jenis cacat /ristal pada susunan atom dalam /ristal. /ita perlu ketahui bah5a kehadiran cacat /ristal yang sedikit memiliki pengaruh yang sangat besar dalam menentukan si6at suatu bahan dan pengaturan cacat sangat penting dalam pemrosesan bahan. Contoh rele$ansi cacat /ristal dalam kehidupan pada umumnya dan dalam bahan pada khususnya yaitu, ketika kita membeli cincin berlian, sebenarnya kita membayar untuk tipe cacat pada /ristal pada cincin berlian tersebut. *embuatan de$ice semikonduktor tidak hanya membutuhkan %ilikon murni tetapi juga meliputi cacat /ristal tertentu pada sample. enempa suatu logam akan menghasilkan cacat pada logam tersebut dan meningkatkan kekuatan dan kelenturan logam. Catatan, si6at-si6at tersebut dicapai tanpa mengubah komposisi penyusun bahan tetapi hanya manipulasi cacat /ristal.
erikut ini merupakan jenis-jenis cacat /ristal : 1. Cacat titik 3 point de6ect 4 yaitu adanya atom yang hilang atau terdapat sisipan atom asing dalam kisi 3kekosongan, interstitial dan subtitutional , cacat 2.
%chottky dan cacat &renkel4 Cacat garis 3 line de6ect 4 yaitu Dislokasi merupakan suatu pergeseran atau pegerakan atom 7 atom didalam sistem kristal logam akibat tegangan mekanik yang dapat menciptakan de6ormasi plastis 3perubahan dimensi secara
permanen4 ". Cacat bidang 3 inter6acial de6ect 4 yaitu inter6ace antara daerah sejenis pada '.
bahan 3permukaan eksternal, grain boundaries, dan t5in boundaries4 Cacat ruang 3 bulk de6ect 4 yaitu Cacat ruang adalah ketidaksempurnaan kristal pada seruang atom yaitu timbulnya rongga antara batas butir karena orientasi butir dan dapat dilihat secara langsung
ambar 2. dua dimensi kristal sempurna
ambar diatas merupakan representasi dua dimensi kristal sempurna dengan susunan atom yang benar. 8amun kenyataannya tidak ada yan sempurna
ambar ". %kematik *olikristal
ambar disamping merupakan skematik polikristal dengan berbagai macam cacat. /ita dapat lihat bah5a ada beberapa grain /ristal yang dipisahkan oleh batas batas dan juga terdapat atom-atom yang hilang dan ada juga atom tambahan. ambar diatas dari 9elmut &ll, ;ni$ersity o6 /iel, ermany
1.+ J)n'%,J)n'% Ca-at Kr'%ta
erikut ini akan dijelaskan masing-masing cacat pada bahan padat. 1.+.1
Ca-at T't'
Cacat titik terdiri dari kekosongan, interstisial dan subtitutional, cacat %chottky dan cacat &renkel. a. /ekosongan Di alam ini tidak terdapat /ristal yang sempurna dengan susunan atom yang teratur. %elalu terdapat cacat dalam suatu /ristal, dan yang paling sering dijumpai adalah cacat titik. 9al ini terutama ketika temperature /ristal cukup tinggi dimana atom-atom bergetar dengan 6rekuensi tertentu dan secara acak dapat meninggalkan kisi, lokasi kisi yang ditinggalkan disebut $acancy atau kekosongan.
Dalam kebanyakan kasus di6usi atau transportasi massa oleh gerak atom juga dapat disebabkan oleh kekosongan. %emakin tinggi suhu, semakin banyak atom yang dapat meninggalkan posisi kesetimbangannya dan semakin banyak kekosongan yang dapat dijumpai pada /ristal. anyaknya kekosongan yang terjadi 8$ meningkat dengan meningkatnya suhu /ristal dan banyaknya kekosongan ini dapat diperoleh dengan persamaan berikut 3distribusi olt
=j>=o e?p3-@mAk4
Dalam persamaan ini, 8 adalah banyaknya atom dalam /ristal, B$ adalah energy yang dibutuhkan untuk membentuk $acancy atau kekosongan, adalah suhu kristal dalam /el$in, dan k adalah konstanta olt
ambar '. %kema representasi kekosongan
ambar +. %kema representasi di6usi atom
3ambar '4 %kema representasi kekosongan pada /ristal dalam 2 dimensi. 3ambar +4 %kema representasi di6usi atom dari posisi asalnya ke posisi kosong. @nergy akti$asi @m telah diberikan pada atom sehingga atom dapat memutuskan ikatan antar atom dan pindah ke posisi yang baru
b. Fnterstitial dan %ubtitutional Fnterstitial yaitu *enekanan atau penumpukan antara tempat kisi teratur. ika atom interstitial adalah atom yang sejenis dengan atom-atom pada kisi maka disebut sel6 interstitial. erciptanya sel6-interstitial menyebabkan distorsi besar disekeliling kisi dan membutuhkan energy lebih dibandingkan dengan energy yang dibutuhkan untuk membuat $acancy atau kekosongan 3@iG@$4, dan diba5ah kondisi kesetimbangan, sel6-interstitial hadir dengan konsentrasi lebih rendah dari kekosongan. ika atom-atom interstitial adalah atom asing, biasanya lebih kecil
ukurannya 3karbon, nitrogen, hydrogen, oksigen4 disebut interstitial impurities. ereka memperkenalkan distorsi kecil pada kisi dan banyak terdapat pada material nyata. %ubtitutional yaitu *enggantian atom pada matriks /ristal. ika atom asing mengganti atau mensubtitusi matriks atom, maka disebut subtitusional impurity.
ambar ). skema representasi macam-macam cacat titik
ambar diatas menunjukan skema representasi macam-macam cacat titik dalam /ristal 314 kekosongan, 324 sel6-interstitial, 3"4 Fnterstitial impurity, 3'4 3+4 subtitutional impurities. anda panah menunjukan tekanan local yang dihasilkan oleh cacat titik.
c. Cacat %chottky dan Cacat &renkel Dalam /ristal ionic 3misalnya garam dapur- 8a HCl-4, ikatannya disebabkan oleh gaya Coulomb antara ion positi6 dan ion negati6. Cacat titik dalam /ristal ion adalah muatan itu sendiri. aya Coulomb sangat besar dan setiap muatan yang tidak seimbang memiliki kecenderungan yang kuat untuk menyeimbangkan diri. ;ntuk membuat muatan netral, beberapa cacat titik akan terbentuk. Cacat &renkel adalah kekosongan pasangan ion dan cation interstitial. Etau kekosongan pasangan ion dan anion interstitial. 8amun ukuran anion jauh lebih besar dari pada kation maka sangat sulit untuk membentuk anion interstitial. Cacat %chottky adalah
kekosongan pasangan kation dan anion. /eduanya cacat &renkel dan %chottky, pasangan cacat titik tetap berdekatan satu sama lain karena tarikan coulomb yang kuat antara muatan yang berla5anan.
ambar . %kema representasi dari cacat &renkel dan cacat schottky
ambar disamping merupakan skema representasi dari 314 cacat &renkel 3kekosongan dan pasangan interstitial4 dan cacat schottky 3kekosongan pasangan kation dan anion4 dalam /ristal ionic
1.+.2
Ca-at Gar'% / L'n) D))-t engapa logam dapat terde6ormasi plastis dan mengapa si6at de6ormasi
plastis dapat diubah sangat besar dengan ditempa tanpa mengubah komposisi kimia adalah sebuah misteri pada ribuan tahun yang lalu. 9al ini menjadi misteri yang sangat besar ketika a5al tahun 1#00an para ilmuan memperkirakan bah5a logam mengalami de6ormasi plastis jika diberi gaya yang lebih kecil dari gaya yang mengikat atom-atom logam bersama, . /ejelasan muncul pada tahun 1#"' ketika aylor, Iro5an dan *olyani menemukan dislokasi. Dislokasi garis dapat dikenal dan dipikiran sebagai bidang kisi tambahan dimasukan kedalam /ristal, tetapi tidak diperpanjang ke seluruh /ristal tapi berakhir di dislokasi garis.
ambar !. Cacat aris
ambar tiga dimensi penyisipan setengah bidang tambahan melalui pusat gambar. Dislokasi adalah cacat garis. Fkatan interatomik secara signi6kan terdistorsi hanya dalam daerah sekitar dislokasi garis yang cepat. Dislokasi juga membentuk
de6ormasi
elastic
kecil
kisi
pada
jarak
yang
jauh.
;ntuk menggambarkan ukuran dan arah distorsi kisi utama disebabkan oleh dislokasi, kita seharusnya memperkenalkan $ector urger b. ;ntuk menentukan $ector burger , kita dapat membuat lintasan dari atom ke atom dan menghitung masing-masing jarak antar atom dalam segala arah. ika lintasan melingkupi dislokasi, lintasan tidak akan ditutup. ektor yang menutup loop merupakan $ector urger b. Dislokasi dengan arah $ector urger tegak lurus dengan dislokasi disebut dislokasi tepi atau dislokasi edge. Eda tipe dislokasi kedua yang disebut scre5 dislocation. %cre5 dislocation sejajar dengan arah /ristal yang dipindahkan atau yang digeser 3$ector urger sejajar dengan dislokasi garis4. 9ampir seluruh dislokasi yang ditemukan pada /ristal bahan tidak terdiri daru edge dislocation saja atau scre5 dislocation saja tetapi terdiri dari campuran keduanya atau disebut mi? dislocation.
ambar #. edge dislocation
ambar 10. scre5 dislocation
erak dislokasi mengikuti slip-de6ormasi plastis ketika ikatan interatomik patah dan terbentuk kembali. %ebenarnya, slip selalu terjadi melalui gerak dislokasi.
Lihatlah pada diagram diatas, kita akan mengerti mengapa dislokasi mengijinkan slip pada tekanan yang kecil yang diberikan pada /ristal yang sempurna. ika setengah bagian atas /ristal di geser dan pada saat itu hanya 6raksi kecil dari ikatan yang patah dan hal ini membutuhkan gaya yang cukup kecil. *ada proses pergeseran ini dislokasi terbentuk dan menyebar melalui /ristal. *enyebaran satu dislokasi melalui bidang menyebabkan setengah bidang atas tersebut bergerak terhadap bagian ba5ahnya tetapi kita tidak memecah semua ikatan pada tengah bidang secara simultan 3dimana akan membutuhkan gaya yang sangat besar4. erak dislokasi dapat dianalogikan dengan perpindahan ulat bulu. ;lat bulu harus mengadakan gaya yang besar untuk memindahkan seluruh
tubuhnya pada 5aktu yang sama. ;ntuk itu bagian belakang tubuh akan bergerak ke depan sedikit dan membentuk punggung bukit. *unggung bukit lalu menyebar terus dan memindahkan ulat bulu. Cara yang sama digunakan untuk memindahkan karpet yang besar. Daripada memindahkan seluruhnya pada 5aktu yang bersamaan, kita dapat membuat punggung bukit pada karpet dan mendorongnya menyebarangi lantai.
1.+.+ Ca-at "'dan Int)ra-'a3
/ristal tunggal terkadang dapat ditemukan dalam material nyata yang tidak sedikit kondisi pertumbuhannya secara khusus di desain dan di atur sebagai contoh ketika memproduksi /ristal tunggal silicon untuk de$ice mikroelektronik atau bilah untuk turbin yang terbuat dari super alloy. Jat padat pada umumnya terdiri dari beberapa /ristal-kristal kecil atau grain. rain dapat berukuran dari ordo nanometer hingga millimeter dan orientasi bidang atom diputar terhadap grain tetangganya. aterial ini disebut polikristal. rain-grain tunggal dipisahkan oleh batas grain atau grain oundaries, yaitu daerah yang berdensitas kecil dan t5in boundaries.
a. *ermukaan eksternal %alah satu batas yang selalu ada adalah permukaan luar atau permukaan eksternal, dimana permukaan ada disetiap ujung /ristal. Di permukaan, atom tidak memiliki jumlah tetangga maksimum sehingga jumlah ikatanya lebih kecil dan memiliki keadaan energy yang lebih besar dari atom atom yang berada dibagian dalam. Fkatan atom pada permukaan /ristal yang tidak terikat memberikan energy permukaan yang diekspresikan dalam satuan energy persatuan luas permukaan 3Am2 atau orgAcm24. ;ntuk mengurangi energy tersebut, suatu bahan cenderung untuk memperkecil permukaannya. 8amun untuk
b. rain oundaries enis lain dari cacat inter6acial adalah grain boundaries yaitu batas yang memisahkan dua grain kecil atau /ristal yang memiliki struktur /ristal yang berbeda dalam bahan polikristalin. Didalam daerah batas, dimana terdapat jarak cukup lebar diantara atom, terdapat beberapa atom yang hilang dalam transisi dari orientasi /ristal dalam satu grain ke grain yang berdekatan. ermacam-macam ketidak sejajaran kristalogra6i diantara grain yang berdekatan merupakan hal yang mungkin. /etika orientasi yang tidak cocok ini diabaikan atau derajatnya kecil maka bentuk sudut kecil grain boundaries digunakan.atas ini dapat digambarkan dalam bentuk susunan dislokasi. %alah satu contoh sederhana dari sudut kecil grain boundaries dibentuk ketika dislokasi tepi disejajarkan seperti pada gambar 1. enis ini disebut tilt boundaries atau batas kemiringan. ika sudut kecil dibentuk dari susunan dislokasi scre5 maka disebut t5ist boundaries. Etom-atom disekitar batas diikat dengan jumlah kurang dari yang diperlukan dan konsekuensinya terdapat energy grain boundary yang serupa dengan energy permukaan eksternal. esarnya energy ini merupakan 6ungsi dari derajat misorientasi dan menjadi besar jika sudut batasnya besar. rain boundaries si6at kimianya lebih reakti6 dari grain-grain itu sendiri sebagai akibat dari kehadiran energy tersebut. Lebih jauh lagi atom-atom yang tidak murni terpisahkan secara khusus karena tingkat energinya yang lebih besar. @nergi inter6acial total material bergrain kasar lebih kecil daripada material bergrain halus karena pada grain kasar memiliki area batas grain total yang kecil. umlah grain meningkat dengan meningkatnya suhu untuk mengurangi energy total batas.
/ita dapat membedakan antara sudut batas grain kecil dan sudut batas grain besar. 9al ini mungkin untuk menjelaskan sudut batas kecil grain sebagai kesatuan dislokasi. ambar disamping merupakan transmisi mikroskop electron dari kemiringan sudut batas grain kecil silicon. aris merah menandakan dislokasi tepi atau edge dislocation dab garis biru mengindikasikan kemiringan sudut. enis lain dari cacat permukaan dalam kisi adalah stacking 6ault dimana rentetan bidang atom memiliki kesalahan. Kalaupun susunan atom tidak teratur dan ikatan yang seharusnya sangat kurang, material polikristalin sangat kuat. aya kohesi6 didalam dan sepanjang batas terbentuk. Lebih jauh, densitas polikristalin sebenarnya serupa dengan /ristal tunggal pada bahan yang sama.
c. 5in oundaries
5in boundaries atau batas kembar merupakan jenis khusus dari grain boundaries dimana terdapat cermin kisi yang simetri. Etom dalam satu sisi batas ditempatkan sebagai cermin atom pada sisi yang lainnya. Daerah diantara dua sisi tersebut terbentuk bidang t5in. atas kembar dihasilkan dari perpindahan atom yang diproduksi oleh gaya mekanik yang dikerjakan pada bahan 3mechanic t5in4 dan juga terbentuk selama proses annealing panas yang mengikuti de6ormasi 3annealing t5ins4. *erkembaran terjadi pada bidang /ristal tertentu dan arah tertentu juga dan keduannya tergantung pada struktur /ristal. Ennealing t5in adalah tipe yang ditemukan dalam metal yang berstruktur &CC dan mechanic t5in dapat di obser$asi pada logam berstruktur CC dan 9C*.
1.+.4
Ca-at Ruan "u D))-t 3
Cacat ruang adalah ketidaksempurnaan kristal pada seruang atom yaitu timbulnya rongga antara batas butir karena orientasi butir dan dapat dilihat secara langsung. /ehadiran $olume de6ect di dalam materiaal biasanya memberikan suatu implikasi 3misalnya terhadap si6at material4 yang akan menyebabkan perubahan densitas material 3terutama dengan adanya pori-pori ataupun 6asa kedua pada material4. Cacat ruang pada material dapat berupa : crack 3retak4Apori-pori, inklusi, presipitat, 6asa kedua, porositasdan lain sebagainya. Contohnya : •
*orositas
•
=etak
•
=ongga Cacat =uang 3ulk de6ect4 *erubahan bentuk secara permanen disebut
dengan De6ormasi *lastis, de6ormasi plastis terjadi dengan mekanisme : a. %lip, yaitu : *erubahan dari metallic material oleh pergerakan dari luar sepanjang /ristal. idang slip dan arah slip terjadi pada bidang gra6ik dan arah atom yang paling padat karena dia butuh energi yang paling ringan atau kecil. b. 5inning terjadi bila satu bagian dari butir berubah orientasinya sedemikian rupa sehingga susunan atom di bagian tersebut akan membentuk simetri dengan bagian kristal yang lain yang tidak mengalami t5inning.
1.4 P)n)&a& Ca-at Pada Mat)r'a
Cacat pada material selalu ada, secara khusus cacat pada kristal. *adatan selalu mengandung diskontinuitas struktural dan daerah tertentu yang tidak teratur. 9eterogenitas ini terdapat pada skala mikroskopik dan makroskopik, dengan cacat atau ketidaksempurnaan, mulai dari atom yang hilang atau salah tempat, hingga cacat yang kasat mata. /ebanyakan material yang digunakan untuk komponen rekayasa dan struktur terbuat dari sejumlah besar butir atau kristal. Ileh karena itu 5ajar apabila permukaan batas butir dari agregat polikristalin seperti itu dianggap sebagai ketidaksempurnaan. Cacat lain yang relati6 besar seperti pori penyusutan, gelembung gas, inklusi material asing, dan retak ditemukan tersebar didalam butir suatu material logam atau keramik.Cacat ini biasanya dipegaruhi oleh pemrosesan material dan bukan merupakan si6at dasar material. /ecacatan ini biasanya diakibatkan adanya : 1. e6ek $ibrasi yang ada pada atom, sehingga atom mudah pindah 2. inklusi atau adanya atom asing ". gaya-gaya dari luar yang memungkinkan atom-atom berpindah tempat, contoh: beban termal, dan beban mekanik
'. adanya atom yang hilang atau terdapat sisipan atom asing dalam kisi 3kekosongan, interstitial dan subtitutional , cacat %chottky dan cacat &renkel4 +. adanya sekelompok atom berada pada posisi yang menyimpang 3 dislokasi tepi dan dislokasi scre54 ). adanya inter6ace antara daerah sejenis pada bahan 3permukaan eksternal, grain boundaries, dan t5in boundaries4 . adanya penumpukan yang salah ketika proses kristalisasi atau dapat juga terjadi akibat energy termal yang tinggi sehingga memungkinkan atomatom meninggalkan posisinya yang menghasilkan kekosongan 3$acancy4
1.5 Cara M)nata%' Ca-at Pada Mat)r'a 1.5.1 Mat)r'a L(a!
engatasi cacat pada material logam bisa di atasi dengan *enguatan logam dengan pengerjaan dingin pada suhu ruang, meskipun perlakuan
tersebut
mengakibatkan kenaikan suhu. *engerjaan dingin mengakibatkan timbulnya distorsi pada
butir.
%ehingga
meningkatkan
kekuatan,
memperbaiki
kemampuan
permesinan, meningkatkan ketelitian dimensi, dan menghaluskan permukaan logam *roses pembentukan merupakan salah satu proses manu6aktur untuk dihasilkannya produk dengan cara memberikan de6ormasi plastis pada material kerja tanpa dihasilkannya geram. /lasi6ikasi *roses *embentukan. erdapat bermacam-macam jenis proses pembentukan. ;ntuk mudah dipahami, proses pembentukan diklasi6ikasikan sebagai berikut : 1. *embentukan berdasarkan temperatur pengerjaan a4 *engerjaan panas 3 Hot Working 4 *roses pembentukan dilakukan pada daerah temperatur rekristalisasi. *ada daerah rekristalisasi terjadi peristi5a pelunakan secara terus menerus hingga menyebabkan material mudah untuk dide6ormasi. /arena si6at material tersebut
ulet dan relati6 lebih lunak maka tidak dibutuhkan gaya yang terlalu besar untuk mende6ormasi material sekaligus dapat dihindari terjadinya retak pada produk. b4 *engerjaan dingin 3 Cold Working 4 *roses pembentukan dilakukan diba5ah temperatur rekristalisasi. erjadi peristi5a strain hardening 3pegerasan regangan4 dimana logam hasil akan bersi6at makin kuat dan makin keras, tetapi seiring dengan hal tersebut akan menyebabkan produk bersi6at relati6 lebih getas sehingga apabila dide6ormasi akan mudah meyebabkan terjadinya retak
1.5.2 Mat)r'a ")t(n
etode perbaikan pada kerusakan spalling, tergantung pada besar dan dalamnya spalling yang terjadi. Eda ' metode spalling, yaitu :
1. *atching ;ntuk spalling yang tidak terlalu dalam 3kurang dari selimut beton4 dan area yang tidak luas, dapat digunakan metode patching. etode perbaikan ini adalah metode perbaikan manual, dengan melakukan penempelan mortar secara manual. *ada saat pelaksanaan yang harus diperhatikan adalah penekanan pada saat mortar ditempelkan sehingga benar-benar didapatkan hasil yang padat. aterial yang digunakan harus memiliki si6at mudah dikerjakan, tidak susut dan tidak jatuh setelah terpasang 3lihat maksimum ketebalan yang dapat dipasang tiap lapis4, terutama untuk pekerjaan perbaikan o$erhead. ;mumnya yang dipakai adalah monomer mortar, polymer mortar dan epo?y mortar.
2. routing
%edang pada spalling yang melebihi selimut beton, dapat digunakan metode grouting, yaitu metode perbaikan dengan melakukan pengecoran memakai bahan non-shrink mortar. etode ini dapat dilakukan secara manual 3gra$itasi4 atau menggunakan pompa. *ada metode perbaikan ini yang perlu diperhatikan adalah bekisting yang terpasang harus benar-benar kedap, agar tidak ada kebocoran spesi yang mengakibatkan terjadinya keropos dan harus kuat agar mampu menahan tekanan dari bahan grouting. aterial yang digunakan harus memiliki si6at mengalir dan tidak susut. ;mumnya digunakan bahan dasar semen atau epo?y.
". %hotcrete 3eton embak4 Epabila spalling yang terjadi pada area yang sangat luas, maka sebaiknya digunakan metode %hot-crete. *ada metode ini tidak diperlukan bekisting lagi seperti halnya pengecoran pada umumnya. etode shotcrete ada dua sistim yaitu dry-mi? dan 5et-mi?. *ada sistem dry-mi?, campuran yang dimasukkan dalam mesin berupa campuran kering, dan akan tercampur dengan air di ujung selang. %ehingga mutu dari beton yang ditembakkan sangat tergantung pada keahlian tenaga yang memegang selang, yang mengatur jumlah air. api sistim ini sangat mudah dalam pera5atan mesin shotcretenya, karena tidak pernah terjadi MblockingN. *ada sistem 5et-mi?, campuran yang dimasukkan dalam mesin berupa campuran basah, sehingga mutu beton yang ditembakkan lebih seragam. api sistim ini memerlukan pera5atan mesin yang tinggi, apalagi bila sampai terjadi MblockingN. *ada metode shotcrete, umumnya digunakan additi$e untuk mempercepat pengeringan
3accelerator4,
dengan
tujuan
mempercepat
pengerasan
mengurangi terjadinya banyaknya bahan yang terpantul dan jatuh 3rebound4.
'. rout *replaced Eggregat 3eton *repack4
dan
etode perbaikan lainnya untuk memperbaiki kerusakan berupa spalling yang cukup dalam adalah dengan metode rout *replaced Eggregat. *ada metode ini beton yang dihasilkan adalah dengan cara menempatkan sejumlah agregat 3umumnya '0( dari $olume kerusakan4 kedalam bekisting, setelah itu dilakukan pemompaan bahan grout, kedalam bekisting.
1.6. Manaat Ca-at Kr'%ta
Cacat pada /ristal dapat mengubah si6at listrik dan mekanik bahan. /ekosongan pada /ristal dapat mengubah si6at listrik bahan. %ebagai contoh, kita meman6aatkan kekosongan pada /ristal silicon untuk pendopingan oleh phospor sehingga terbentuk semikonduktor tipe n. %elain itu cacat /ristal seperti kekosongan, dislokasi, dan boundaries dapat meingubah si6at mekanik bahan. rain oundaries dapat menghambat di6usi atom dan gerak dislokasi sehingga de6ormasi bahan sulit terjadi. %emakin kecil grain, semakin kuat bah an tersebut. ;kuran grain dapat diatur dengan laju pendinginan. Laju pendinginan yang cepat menghasilkan grain-grain yang kecil sedangkan proses-proses pendinginan yang lambat menghasilkan grain-grain yang besar.
1.7 S(u%' Ca-at Mat)r'a
Cacat material dapat diatasi dengan perlakuan panas sampai mencapai temperatur rekristalisasi. emperatur rekristalisasi dalah temperatur di mana mulai terjadinya atau munculnya kristal - kristal baru. emperatur rekristalisasi ini dipengaruhi beberapa 6aktor, seperti derajat de6ormasi, ukuran butir dan kemurnian unsur kimia dalam logam sehingga temperatur rekristalisasi tiap material berbeda 7 beda.erikut adalah data mengenai temperatur rekristalisasi pada beberapa unsur logam :
