Sifat Fisik Dan Mekanik Mortar Polimer

TUGAS AKHIR

SIFAT FISIK DAN MEKANIK MORTAR POLIMER DENGAN VARIASI RESIN 5%; 10%; 15%; 20%; DAN 25%

Disusun Oleh: AFIF SYUKRONI 08/268632/TK/33961

JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2013

HALAMAN JUDUL

SIFAT FISIK DAN MEKANIK MORTAR POLIMER DENGAN VARIASI RESIN 5%; 10%; 15%; 20%; DAN 25%

Diajukan guna melengkapi persyaratan untuk mencapai derajat Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Disusun Oleh: AFIF SYUKRONI 08/268632/TK/33961

JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2013

ii

TUGAS AKHIR

SIFAT FISIK DAN MEKANIK MORTAR POLIMER DENGAN VARIASI RESIN 5%; 10%; 15%; 20%; DAN 25% dipersiapkan dan disusun oleh: AFIF SYUKRONI 08/268632/TK/33961 telah dipertahankan di depan Dewan Penguji Pada tanggal:

Susunan Dewan Penguji Dosen Pembimbing

Ashar Saputra, S.T., M.T., Ph.D. NIP. 197706162005011002 Dosen Penguji I Dosen Penguji II

Dr. Ing. Ir. Andreas Triwiyono Dr. Ir. Hary Christady H., M.Eng., Ph.D. NIP. 196202041988031000 NIP. 195510181986121001 Tugas Akhir ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Tanggal: Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan

Prof. Ir. Bambang Suhendro, M.Sc., Ph.D. NIP. 195612261980101001

iii

HALAMAN PERSEMBAHAN

“...kaki yang akan berjalan lebih jauh, tangan yang akan berbuat lebih banyak, mata yang akan menatap lebih lama, leher yang akan lebih sering melihat ke atas, lapisan tekad yang seribu kali lebih keras dari baja, dan hati yang akan bekerja lebih keras, serta mulut yang akan selalu berdoa...” 5 cm.

untuk cahaya penuh kasih sayang & ketulusan, ibuku untuk kekuatan penuh cinta & tanggung jawab, bapakku untuk inspirasi penuh kerja keras & kegigihan, kakak-kakakku

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan kehendakNya lah penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini yang berjudul “Sifat Fisik dan Mekanik Mortar Polimer dengan Variasi Resin 5%; 10%; 15%; 20%; dan 25%”. Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana di Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, penulis mendapat bimbingan, arahan, semangat dan bantuan dari banyak pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Prof. Ir. Bambang Suhendro, M.Sc., PhD., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada. 2. Ashar Saputra, ST., MT., Ph.D., selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu dan memberikan pengarahan kepada penulis dalam menyusun Tugas Akhir ini. 3. Dr. Ing. Ir. Andreas Triwiyono, selaku dosen penguji I yang telah memberikan masukan yang membangun untuk perbaikan laporan Tugas Akhir ini. 4. Dr. Ir. Hary Christady Hardiyatmo, M.Eng., Ph.D., selaku dosen penguji II yang juga telah memberikan masukan yang membangun untuk perbaikan laporan Tugas Akhir ini. 5. Ir. M. Fauzie Siswanto, M.Sc., selaku Kepala Laboratoruim Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada. 6. Bapak Sukardi, Bapak Zamzuri, Bapak Slamet, Bapak Agus, dan Mas Erwan selaku petugas di Laboratoruim Bahan Bangunan Jurusan Teknik

v

Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada yang telah banyak membantu dalam penelitian untuk Tugas Akhir ini. 7. Kedua orangtua yang selalu memberikan doa dan semangat setiap harinya kepada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 8. Mas Abas, Mas Hani, dan Mas Khamdi yang telah memberikan dorongan moral kepada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 9. Kurnia Adi Putra yang telah bekerjasama dalam penelitian dan penyelesaian tugas akhir ini. 10.Teman-teman angkatan 2008 yang selalu memberikan masukan dan dorongan. 11.Rekan-rekan kontrakan yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang sudah memberikan dorongan setiap harinya. Sebagaimana tak ada gading yang tak retak, maka bila terdapat banyak kekurangan dalam laporan Tugas Akhir ini penulis mohon maaf yang sebanyakbanyaknya. Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat untuk para pembacanya.

Yogyakarta,

Januari 2013

Penulis

vi

DAFTAR ISI

TUGAS AKHIR ....................................................................................................... i HALAMAN JUDUL............................................................................................... ii TUGAS AKHIR ..................................................................................................... iii HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ iv KATA PENGANTAR ............................................................................................ v DAFTAR ISI ......................................................................................................... vii DAFTAR TABEL .................................................................................................. ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi DAFTAR RUMUS .............................................................................................. xiii INTISARI............................................................................................................. xiv BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 A. Latar Belakang .......................................................................................... 1 B. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2 C. Manfaat Penelitian .................................................................................... 3 D. Batasan Penelitian ..................................................................................... 3 E. Metode Penelitian ..................................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................. 6 A. Mortar ....................................................................................................... 6 B. Polimer Resin .......................................................................................... 13 C. Agregat Halus ......................................................................................... 23 BAB III LANDASAN TEORI .............................................................................. 28 A. Metode Pengujian Mortar ....................................................................... 28 B. Kuat Tekan .............................................................................................. 29 C. Kuat Tarik ............................................................................................... 30 vii

D. Berat Isi Mortar ....................................................................................... 30 E. Daya Serap Air ........................................................................................ 31 F. Pengujian Pendahuluan ........................................................................... 32 BAB IV METODOLOGI PENELITIAN ............................................................. 35 A. Ruang Lingkup........................................................................................ 35 B. Parameter Penelitian ............................................................................... 36 C. Bahan dan Alat Penelitian ....................................................................... 37 D. Tahapan Penelitian .................................................................................. 39 E. Bagan Alir Penelitian .............................................................................. 40 BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ....................................... 59 A. Data Awal Benda Uji .............................................................................. 59 B. Hasil Pemeriksaan Berat Isi Mortar ........................................................ 63 C. Pemeriksaan Daya Serap Air .................................................................. 67 D. Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Resin ............................................. 70 E. Hasil Pengujian Kuat Tarik Mortar Resin .............................................. 72 F. Tekstur Permukaan Mortar Resin ........................................................... 74 G. Hasil Pemeriksaan Kebutuhan Bahan ..................................................... 78 H. Tinjauan Harga Mortar Resin ................................................................. 80 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 82 A. Kesimpulan ............................................................................................. 82 B. Saran ....................................................................................................... 83 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 84 LAMPIRAN 1 LAMPIRAN 2 LAMPIRAN 3

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Persyaratan Proporsi .............................................................................. 8 Tabel 2.2. Persyaratan Spesifikasi Sifat ................................................................ 10 Tabel 2.3. Sifat-sifat Polimer Campuran dan Beton Semen ................................. 14 Tabel 2.4. Karakteristis Umum dan Aplikasi Beton Polimer Modifikasi ............. 15 Tabel 2.5. Sifat-sifat Beton Polimer...................................................................... 17 Tabel 2.6. Karakteristik dan Aplikasi Polimer ...................................................... 17 Tabel 2.7. Spesifikasi SHCP 2668 WNC .............................................................. 21 Tabel 4.1. Jumlah Total Benda Uji Kubus ............................................................ 45 Tabel 4.2. Jumlah Total Benda Uji Angka 8 ......................................................... 46 Tabel 4.3. Mix Design Kebutuhan Bahan Benda Uji Kubus ................................ 47 Tabel 4.4. Mix Design Kebutuhan Bahan Benda Uji Angka 8 ............................. 47 Tabel 5.1. Dimensi dan Berat Kering Udara Mortar Tekan .................................. 59 Tabel 5.1. (lanjutan) .............................................................................................. 60 Tabel 5.2. Dimensi dan Berat Kering Udara Mortar Tarik ................................... 60 Tabel 5.2. (lanjutan) .............................................................................................. 61 Tabel 5.3. Hasil Perhitungan Kebutuhan Bahan Mortar Tekan ............................ 61 Tabel 5.4. Hasil Perhitungan Kebutuhan Bahan Mortar Tarik ............................. 62 Tabel 5.5. Hasil Pengujian Berat Isi Mortar Tekan .............................................. 63 Tabel 5.6. Hasil Pengujian Berat Isi Mortar Tarik ................................................ 65 Tabel 5.7. Hasil Pengujian Daya Serap Air Mortar Resin .................................... 67 Tabel 5.8. Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Resin .......................................... 70 Tabel 5.9. Hasil Pengujian Kuat Tarik Mortar Resin............................................ 72

ix

Tabel 5.10. Besar Kebutuhan Bahan Untuk 1 Benda Uji ..................................... 78 Tabel 5.11. Besar Kebutuhan Bahan Benda Uji Total .......................................... 78 Tabel 5.12. Perincian Harga Mortar Resin............................................................ 81

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Struktur Kimia Poliester Resin ......................................................... 19 Gambar 2.2. Peristiwa Curing pada Resin Poliester (1) Sebelum Curing, (2) Sesudah Curing ................................................................................................ 20 Gambar 2.3. Reaksi Crosslink antara Katalis dengan Rantai Poliester................. 20 Gambar 4.1. Bagan Alir Penelitian ....................................................................... 41 Gambar 4.2. Bagan Alir Proses Pembuatan Mix Design ...................................... 44 Gambar 4.3. Proses Pengukuran Resin dan Hardener........................................... 50 Gambar 4.4. Proses Pencampuran Resin dan Hardener ........................................ 50 Gambar 4.5. Pasir Kering Tungku ........................................................................ 50 Gambar 4.6. Proses Pengadukan Pasir dan Resin ................................................ 51 Gambar 4.7. Proses Pencetakan Benda Uji ........................................................... 51 Gambar 4.8. Proses Pembukaan Cetakan Mortar.................................................. 52 Gambar 4.9. Gambar Mortar ................................................................................. 52 Gambar 4.10. Proses Perawatan Mortar ................................................................ 53 Gambar 4.11. Bagan Alir Pembuatan Mortar Resin ............................................. 54 Gambar 4.12. Proses Pengujian Kuat Tekan Kubus ............................................. 55 Gambar 4.13. Pengujian Kuat Tarik Mortar ......................................................... 56 Gambar 5.1. Grafik Hubungan Berat Isi Mortar Tekan dengan Kadar Resin....... 64 Gambar 5.2. Grafik Hubungan Berat Isi Mortar Tarik dengan Kadar Resin ........ 65 Gambar 5.3. Grafik Hubungan Daya Serap Air Mortar dengan Kadar Resin ...... 68 Gambar 5.4. Grafik Hubungan Kuat Tekan dengan Kadar Resin ......................... 71 Gambar 5.5. Grafik Hubungan Kuat Tarik Mortar dan Kadar Resin.................... 73

xi

Gambar 5.6. Gambar Tekstur Permukaan Mortar Resin dengan Variasi 5% ....... 74 Gambar 5.7. Gambar Tekstur Permukaan Mortar Resin dengan Variasi 10% ..... 74 Gambar 5.8. Gambar Tekstur Permukaan Mortar Resin dengan Variasi 15% ..... 75 Gambar 5.9. Gambar Tekstur Permukaan Mortar Resin dengan Variasi 20% ..... 75 Gambar 5.10. Gambar Tekstur Permukaan Mortar Resin dengan Variasi 25% ... 75 Gambar 5.11. Perilaku Benda Uji Saat Pengujian Kuat Tekan............................. 76 Gambar 5.12. Pola Keruntuhan Mortar Tekan ...................................................... 76 Gambar 5.13. Perilaku Benda Uji Saat Pengujian Kuat Tarik .............................. 77 Gambar 5.14. Pola Keruntuhan Mortar Tarik ....................................................... 77

xii

DAFTAR RUMUS

Rumus (2.1) Kadar Air Agregat Halus Rumus (2.2) Kadar Air dalam Pasir Rumus (3.1) Kerapatan/Densitas Mortar Bebas Udara Rumus (3.2) Volume Udara Rumus (3.3) Kuat Tekan Mortar Rumus (3.4) Kuat Tarik Mortar Rumus (3.5) Berat Isi Mortar Rumus (3.6) Daya Serap Air Rumus (3.7) Kadar Air Rumus (3.8) Berat Jenis Kering Tungku Rumus (3.9) Berat Jenis SSD Rumus (3.10) Berat Satuan Pasir Rumus (3.11) Nilai Sebar

xiii

INTISARI

Pada suatu bangunan yang mengalami kerusakan ringan seperti retak, perlu adanya suatu perbaikan atau perkuatan untuk mengambalikan kekuatannya seperti semula sehingga bangunan tersebut akan lebih aman untuk digunakan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi pemberian resin pada sifat fisik dan mekanik mortar. Dari hasil yang diperoleh diharapkan dapat menjadi titik awal untuk mengembangkan teknologi dalam bidang struktur terutama dalam hal perbaikan maupun perkuatan. Penelitian ini menggunakan benda uji kubus ukuran 5cm x 5cm x 5cm untuk uji kuat tekan, berat isi, dan saya serap air. Sedangkan untuk uji kuat tarik menggunakan benda uji berbentuk meyerupai angka 8 dengan tebal 2 cm; lebar 2,5 cm; dan panjang 8 cm. Bahan campuran yang digunakan adalah polimer resin merk SHCP 2668 WNC sebagai bahan pengikat dan pasir dari Sungai Gendol dengan daerah gradasi II (pasir agak kasar) sebagai bahan pengisinya. Pengujian kuat tekan dan tarik mortar berdasarkan pada SNI 03-6825-2002, pengujian berat isi mortar berdasarkan SNI 06-6825-2002, dan pengujian daya serap air berdasarkan SNI 03-2113-2000. Pada penelitian ini digunakan variasi resin 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% dengan perbandingan campuran antara resin dan pasir berdasarkan pada volume dengan kondisi pasir adalah kering oven. Dari hasil penelitian didapatkan nilai kuat tekan mortar dengan variasi resin 5%; 10%; 15%; 20%, dan 25% berturut-turut adalah 0,09 MPa; 0,47 MPa; 5,8 MPa; 36,03 MPa; dan 113,77 MPa. Sementara nilai kuat tarik mortar dengan variasi resin 15%; 20%, dan 25% berturut-turut adalah 0,69 MPa; 1,61 MPa; dan 10,21 MPa.

Kata kunci: metode perbaikan, mortar, poliester resin

xiv

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dewasa ini perkembangan teknologi konstruksi telah mengalami kemajuan yang cukup pesat, tidak terkecuali pada bidang bahan bangunan. Salah satu bentuk kemajuan teknologi bahan bangunan yang sampai saat ini terus mengalami perkembangan adalah teknologi beton dan mortar. Beton dan mortar merupakan salah satu material struktur yang memiliki peran penting dalam bidang konstruksi mengingat sekarang ini telah banyak bangunan yang menggunakan beton dan mortar sebagai bahan bangunan. Sehingga untuk lebih meningkatkan kualitas struktur bangunan, teknologi beton dan mortar mengalami berbagai kemajuan dari cara pengerjaannya yang semakin rapi, bahan material yang digunakan lebih modern dan bervariasi, dan dari bahan-bahan tambah lain yang meningkatkan workabilitas dan sebagainya. Di Indonesia sendiri yang secara geografis sebagian besar wilayahnya berada pada jalur lempeng tektonik, telah menggunakan teknologi beton dan mortar sebagai salah satu upaya untuk mencegah kerusakan bangunan pada saat terjadi gempa. Akan tetapi, hal tersebut tidak serta merta dapat mencegah seluruh struktur bangunan dari kerusakan. Pada suatu kejadian gempa di suatu wilayah, bangunan yang mengalami kerusakan dan perlu perbaikan bisa mencapai jumlah yang cukup banyak. Pada kondisi tersebut, diperlukan adanya suatu metode perbaikan atau perkuatan yang mudah dilaksanakan, meliputi kemudahan dalam penyediaan material maupun kemudahan pelaksanannya. Metode yang sekarang ini banyak digunakan untuk melakukan perbaikan struktur adalah dengan cara grouting. Namun pada pelaksanaannya, metode grouting jika dilihat dari segi ekonomi bisa menghabiskan biaya yang cukup mahal, selain itu hasil pekerjaan grouting

1

terkadang kurang dapat mengembalikan kekuatan struktur secara optimal. Hal ini dikarenakan campuran kimia yang digunakan sebagai bahan pengisi pada struktur yang mengalami kerusakan tidak dapat mengisi bagian-bagian yang mengalami kerusakan atau retak sepenuhnya. Oleh karena itu, perlu adanya metode perbaikan lain yang lebih murah dan mudah dalam proses pengerjaannya serta mempunyai hasil yang lebih optimal. Mortar dengan bahan pengikat berupa polimer resin diharapkan dapat memenuhi tuntutan ini, dengan banyaknya jenis dan tipe resin yang tersedia dipasaran maka dapat dilakukan penelitian mengenai sifat-sifat fisik dan mekanik mortar dengan menggunakan jenis dan tipe mortar tertentu, oleh karena itu untuk dapat memenuhi tuntutan tersebut di atas maka pengaruh resin terhadap sifat fisik dan mekanik mortar perlu diketahui dan dipahami terlebih dahulu.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukannya penelitian tentang mortar resin ini antara lain adalah. 1. Mengetahui sifat-sifat fisik dari mortar resin, yaitu besarnya nilai daya serap air dan berat isi mortar resin. 2. Mengetahui sifat-sifat mekanik dari mortar resin, yaitu besarnya nilai kuat tekan dan kuat tarik dari mortar resin. 3. Menganalisis pengaruh kadar resin dalam campuran terhadap sifat fisik dan mekanik dari mortar resin. 4. Mengetahui harga satuan mortar resin.

2

C. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini diantaranya adalah. 1. Mortar resin dapat menjadi inovasi yang dapat dikembangkan dalam dunia kontruksi sebagai salah satu bahan dalam metode perbaikan atau perkuatan suatu struktur bangunan. Mortar resin ini pembuatannya sangat mudah dan tanpa adanya campuran semen sehingga diharapkan dapat menekan biaya tanpa mengurangi kualitas pada sifat fisik dan mekaniknya. 2. Bagi disiplin ilmu teknik sipil, yaitu dapat menjadi bahan acuan dan referensi bagi penelitian-penelitian selanjutnya yang terkait dengan mortar resin.

D. Batasan Penelitian

Batasan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Mortar menggunakan bahan pengikat polimer sintetis sebagai pengganti pasta semen (semen dan air) berupa poliester resin. 2. Poliester resin yang digunakan untuk campuran mortar adalah resin merk SHCP (Singapore Highpolymer Chemical Products) tipe 2668 WNC yang biasa tersedia di pasaran dan dijual eceran. 3. Penentuan umur untuk uji kuat tekan dan kuat tarik hanya didasarkan pada anggapan bahwa mortar telah keras yaitu pada umur 8 hari. 4. Agregar halus sebagai bahan campuran menggunakan pasir dari Sungai Gendol hasil erupsi Gunung Merapi. 5. Kondisi agregat halus adalah kering oven. 6. Agregat halus yang digunakan adalah pasir dengan diameter maksimal 10 mm. 7. Pasir yang digunakan termasuk ke dalam daerah gradasi II yaitu pasir agak kasar. 8. Proses pencampuran bahan dilakukan secara manual.

3

9. Bahan penyusun mortar dalam benda uji dianggap sudah tercampur dengan baik dan homogen. 10. Tidak memperhatikan kandungan zat organik dan lumpur pada pasir. 11. Tidak menghitung nilai modulus elastisitas. 12. Pemadatan dilakukan secara manual dengan 3 kali pemadatan untuk satu benda uji. 13. Pengaruh suhu, angin, lembapan udara, dan faktor lainnya diabaikan. 14. Pelaksanaan uji tekan dan tarik mortar menggunakan alat dan cara yang sesuai dengan pedoman SNI.

E. Metode Penelitian

Dalam pengerjaan tugas akhir ini diperlukan suatu metode untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Penulis merencanakan langkah-langkah dalam pelaksanaan pengerjaan tugas akhir ini, yaitu sebagai berikut.

1. Tahap Pendahuluan Pada tahap ini akan dipaparkan mengenai latar belakang pemilihan judul, tujuan dan sasaran, manfaat penelitian, dan batasan masalah laporan tugas akhir ini.

2. Tahap Studi Pustaka Pada tahap ini akan dipelajari tentang pengertian dari mortar dan berbagai macam jenisnya menurut kuat tekan, berat isi atau kegunaannya serta juga dipelajari tentang resin menurut buku-buku yang mendukung.

3. Tahap Perancangan Pada tahap ini akan ditentukan syarat-syarat bahan-bahan campuran dan alat yang digunakan untuk pembuatan mortar resin serta akan dibahas juga mengenai trial mix atau mix design pembuatan mortar.

4

4. Tahap Pembuatan Rancangan mix design diterapkan sebagai acuan untuk pembuatan mortar beserta campurannya.

5. Tahap Pengujian dan Analisis Mortar resin yang telah selesai dibuat, kemudian diuji kuat tekan, kuat tarik, berat isi, dan permeabilitasnya terhadap air. Kemudian mencantumkan poinpoin hasil pengujian tersebut yang dipaparkan dalam bentuk tabel maupun grafik.

6. Tahap Kesimpulan dan Saran Pada tahap ini akan disimpulkan mengenai percobaan yang telah dilakukan dan diharapkan menjadi feedback untuk meningkatkan mortar resin menjadi lebih baik lagi.

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Mortar

Menurut SNI 03-6825-2002 mortar didefinisikan sebagai campuran material yang terdiri dari agregat halus (pasir), bahan perekat (tanah liat, kapur, semen Portland) dan air dengan komposisi tertentu. Bahan perekat pada mortar dapat berupa tanah liat, kapur maupun semen Portland. Bila tanah liat maka disebut dengan mortar lumpur (mud mortar), bila dari kapur disebut mortar kapur, dan begitu pula bila dari semen Portland yang dipakai sebagai bahan perekat maka disebut mortar semen. Agregat halus berfungsi sebagai bahan pengisi bahan yang direkat (Tjokrodimuljo, 1996). Adapun macam-macam mortar antara lain: 1. Mortar lumpur (mud mortar) yaitu mortar dengan bahan perekat tanah. 2. Mortar kapur yaitu mortar dengan bahan perekat kapur. 3. Mortar semen yaitu mortar dengan bahan perekat semen. Mortar lumpur dibuat dari campuran pasir, tanah liat/lumpur, dan air. Pasir, tanah liat, dan air tersebut dicampur sampai rata dan mempunyai kelecakan/konsistensi yang cukup baik. Jumlah pasir harus diberikan secara tepat untuk memperoleh adukan yang baik. Terlalu sedikit pasir menghasilkan mortar yang retak-retak setelah mengeras sebagai akibat besarnya susutan pengeringan. Terlalu banyak pasir menyebabkan adukan kurang dapat melekat. Mortar ini biasa dipakai sebagai bahan tembok atau bahan tungku api di desa. Mortar kapur dibuat dari campuran pasir, kapur dan air. Air diberikan secukupnya agar diperoleh adukan yang cukup baik (mempunyai kelecakan baik). Selama proses pengerasan kapur mengalami susutan, sehingga jumlah pasir 6

umumnya dipakai 2 atau 3 kali volume kapur. Mortar ini biasa dipakai untuk pembuatan tembok bata. Mortar semen dibuat dari campuran pasir, semen Portland dan air dalam perbandingan campuran yang tepat. Mortar semen kekuatannya lebih besar dari mortar lumpur dan mortar kapur, oleh karena itu biasa dipakai untuk tembok, pilar, kolom atau bagian lain yang menahan beban. Karena mortar ini rapat air, maka juga dipakai untuk bagian luar dan yang berada dibawah tanah (Tjokrodimuljo, 1996). Sifat-sifat mortar yang baik adalah sebagai berikut (Tjokrodimuljo, 2004). 1. Murah. 2. Tahan lama (awet). 3. Mudah dikerjakan (diaduk, diangkut, dipasang, diratakan). 4. Merekat dengan baik dengan bata merah, bata beton pejal, batu dan sebagainya. 5. Cepat mengering/mengeras. 6. Tahan terhadap rembesan air. 7. Tidak timbul retak-retak setelah mengeras. Agregat halus (pasir) merupakan butir-butir partikel yang diikat oleh pasta semen dalam mortar harus dapat terlapisi dengan sempurna agar mempunyai kohesi dan adhesi. Susunan gradasi yang seragam akan membuat banyaknya rongga udara dalam mortar sehingga dibutuhkan semen yang lebih banyak daripada gradasi yang tidak seragam. Hal ini berpengaruh pada kepadatan mortar dan daya lekat yang berkurang. Gradasi pasir yang baik berisi butir-butir pasir yang bervariasi ukurannya, karena dapat mengurangi rongga udara, serta kebutuhan semen dan air. Sedikit campuran semen dan air dapat mengurangi susut, dan susut yang kecil cenderung untuk mengurangi retak pada mortar.

7

1. Spesifikasi Mortar Dalam SNI 03-6882-2002 dan ASTM C 270, mortar diklasifikasikan menjadi 4 tipe berdasarkan proporsi bahan (proportion specifications) dan sifat mortar (property specifications), yaitu: M, S, N, dan O, yang masing-masing tipe terdiri atas agregat halus (pasir), air, dan semen. Spesifikasi mortar menurut proporsi bahan didasarkan pada volume pencampuran dari material penyusunnya harus memenuhi persyaratan proporsi mortar yang dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut. Tabel 2.1. Persyaratan Proporsi Mortar

Tipe

Semen Pasangan

M M S S N O

Campuran dalam Volume (bahan bersifat semen) Semen Pasangan Semen Portland M S N 1 1 1 1 0,5 1 1 1

Rasio Agregat (Pengukuran kondisi lembab dan gembur)

2,25-3 kali jumlah volume bersifat semen

Sumber: SNI 03-6882-2002

Tipe-tipe mortar adalah sebagai berikut: a. Mortar tipe M adalah mortar yang mempunyai kekuatan 17,2 MPa menurut Tabel 2.2, yang dibuat dengan menggunakan semen pasangan tipe N atau kapur semen dengan menambahkan semen Portland dan kapur padam dengan komposisi menurut Tabel 2.1. b. Mortar tipe S adalah mortar yang mempunyai kekuatan 12,5 MPa menurut Tabel 2.2, yang dibuat dengan menggunakan semen pasangan tipe S atau kapur semen dengan menambahkan semen Portland dan kapur padam dengan komposisi menurut Tabel 2.1.

8

c. Mortar tipe N adalah mortar yang mempunyai kekuatan 5,2 MPa menurut Tabel 2.2, yang dibuat dengan menggunakan semen pasangan tipe N atau kapur semen dengan menambahkan semen Portland dan kapur padam dengan komposisi menurut Tabel 2.1. d. Mortar tipe O adalah mortar yang mempunyai kekutaran 2,4 MPa menurut Tabel 2.2, yang dibuat dengan menggunakan semen pasangan tipe N atau kapur semen dengan menambahkan semen Portland dan kapur padam dengan komposisi menutur Tabel 2.1.

Keterangan Semen Pasangan: a. Semen Pasangan tipe N adalah semen pasangan yang digunakan dalam pembuatan mortar tipe N menurut Tabel 2.1 tanpa penambahan lagi semen atau kapur padam, dan dapat digunakan untuk pembuatan mortar tipe S atau tipe N bila semen Portland ditambahkan dengan komposisi menurut Tabel 2.1. b. Semen pasangan tipe S adalah semen pasangan yang digunakan dalam pembuatan mortar tipe S tanpa penambahan lagi semen atau kapur padam, dan dapat digunakan untuk pembuatan mortar tipe S atau tipe M bila semen Portland ditambahkan dengan komposisi menutur Tabel 2.1. c. Semen pasangan tipe M adalah semen pasangan yang digunakan dalam pembuatan mortar tipe M tanpa penambahan lagi semen atau kapur padam.

9

Sedangkan persyaratan spesifikasi sifat mortar dapat dilihat pada Tabel 2.2 berikut ini. Tabel 2.2. Persyaratan Spesifikasi Sifat

Mortar

Tipe

Kekuatan Rerata 28 hari Min. (MPa)

Semen pasangan

M S N O

17,2 12,4 5,2 2,4

Retensi air Min. (%)

Kadar Udara Maks. (%)

Rasio Agregat (Pengukuran Kondisi lembab dan gembur)

75 75 75 75

18 18 18 18

2,25-3,5 kali jumlah volume bersifat semen

Sumber: SNI 03-6882-2002

Spesifikasi sifat mortar harus memenuhi ketentuan persyaratan bahan dan pengujian terhadap mortar yang telah disiapkan di laboratorium, dimana bahan tersebut terdiri dari suatu campuran bahan pengikat bersifat semen, agregat dan air yang telah memenuhi persyaratan mortar sesuai metode pengujian yang telah dikeluarkan oleh SNI 03-6882-2001. Mortar yang disiapkan di laboratorium harus terdiri dari suatu campuran bahan pengikat bersifat semen, agregat dan air yang seluruhnya harus memenuhi persyaratan bahan-bahan dalam butir 2 dan sifat-sifatnya harus memenuhi persyaratan mortar dalam Tabel 2.2. a. Kecuali untuk jumlah air pencampurnya, proporsi campuran yang disiapkan di laboratorium dan memenuhi ketentuan spesifikasi ini, tidak boleh diubah. Bahan-bahan yang sifat-sifat fisiknya berbeda tidak boleh dipakai tanpa dilakukan pengujian ulang dan memenuhi persyaratan sifat-sifat mortar. b. Sifat-sifat mortar yang disyaratkan dalam Tabel 2.2 adalah untuk mortar yang disiapkan di laboratorium dengan jumlah air penyampur yang memberikan kelecakan (flow) (110±5)%. Jumlah air ini tidak cukup untuk menghasilkam mortar dengan kelecakan 10

yang sesuai untuk pekerjaan pasangan di lapangan. Mortar yang akan digunakan di lapangan harus dicampur lagi dengan maksimum

jumlah

air

yang

sesuai

dengan

kemudahan

pengerjaannya, sehingga cukup untuk memenuhi penyerapan awal dari bahan/komponen konstruksi pasangan. c. Sifat-sifat mortar yang disiapkan di laboratorium dengan kelecakan (110±5)%

sebagaimana

disyaratkan

dalam

spesifikasi

ini

dimaksudkan untuk memperkirakan besarnya kelecakan dan sifat dari mortar yang disiapkan untuk pekerjaan di lapangan setelah digunakan agar supaya penyerapan air dari komponen konstruksi pasangan terpenuhi. d. Sifat-sifat mortar yang dipersiapkan di lapangan dengan jumlah air lebih banyak, sebelum digunakan pada pekerjaan konstruksi pasangan, akan berbeda dengan persyaratan sifat-sifat seperti dalam Tabel 2.2. Dengan demikian, persyaratan sifat-sifat dalam Tabel 2.2 tidak dapat dipakai sebagai persyaratan untuk pengawasan mutu mortar di lapangan. Untuk tujuan ini, dapat dipakai metode pengujian ASTM C 780.

2. Bahan-Bahan Bahan-bahan yang dipakai untuk pembuatan mortar harus memenuhi ketentuan yang disyaratkan dalam butir 2.1 sampai dengan 2.4. 2.1. Bahan-bahan pengikat bersifat semen Bahan-bahan pengikat bersifat semen harus memenuhi spesifikasi dalam SNI atau ASTM sebagai berikut: 1) Semen Portland : SNI 15-2049-1994 2) Semen Portland Campur : SNI 15-3500-1993 3) Semen Portland Pozolan : SNl 15-0302-1994

11

4) Semen Pasangan (Masonry Cement) : ASTM C 9 1 5) Kapur Tohor : SNI 03-2097-1991 6) Kapur Padam : SNI 03-2097-1991 2.2. Agregat : SK SNI S-02-1994-03 2.3. Air Air harus bersih dan bebas dari sejumlah minyak, asam, alkali, garam, zat organik atau zat/bahan lainnya yang merusak mortar atau semua logam yang terdapat di dinding. 2.4. Bahan tambahan Bahan-bahan tambahan seperti bahan pewarna, bahan pembentuk, gelembung udara, pemercepat atau pemerlambat reaksi, penolak air, dan bahan tambahan lainnya tidak boleh ditambahkan ke dalam mortar kecuali ditentukan persyaratannya. Bila dalam dokumen kontrak senyawa kalsium khlorida dicantumkan secara jelas, maka dapat digunakan sebagai bahan pemercepat pengerasan dengan jumlah maksimum 2% dihitung terhadap berat kadar semen Portland atau 1% terhadap berat semen pasangan atau persentase dari keduanya dalam mortar yang bersangkutan. Jika diperbolehkan menggunakan kalsium khlorida, maka penggunaannya harus dilakukan secara berhati-hati, karena senyawa tersebut dapat merusak logam dan beberapa bahan lapis penutup dinding.

12

B. Polimer Resin Polimer adalah sebuah makromolekul yang terdiri dari molekul-molekul kecil yang dapat dihubungkan untuk membentuk rantai panjang. Sebuah polimer tertentu dapat terdiri dari puluhan ribu monomer. Karena ukurannya yang besar, polimer diklasifikasikan sebagai makromolekul. Sekarang ini, manusia telah memanfaatkan polimer karena memiliki tingkat fleksibilitas yang baik. Polimer tersebut dapat berupa minyak, ter, ataupun resin (Ohama, Y., 1984). Pada akhir tahun 1830-an, Charles Goodyear berhasil memproduksi karet alam menjadi bentuk yang dapat dimanfaatkan melalui proses yang dikenal sebagai vulkanisasi. Sekitar 40 tahun kemudian, Celluloid (plastik keras yang terbentuk dari nitroselulosa) berhasil dikomersialisasikan. Walaupun telah mencapai perkembangan, kemajuan teknologi tentang polimer berkembang lambat sampai tahun 1930-an, ketika bahan seperti vinyl, neoprene, polystyrene, dan nylon dikembangkan. Dengan diperkenalkannya material-material tersebut, maka penelitian tentang polimer mulai dikembangkan sampai dengan sekarang ini (Ohama, Y., 1984). 1. Beton polimer modifikasi Meskipun beton semen Portland memiliki sifat fisik yang baik dan biaya yang relatif rendah sehingga membuat beton semen banyak digunakan, akan tetapi beton semen Portland memiliki beberapa kekurangan, seperti kekuatan lentur rendah, tegangan geser yang rendah, kerentanan terhadap pembekuan dan resistansi yang rendah terhadap bahan kimia. Sehingga untuk kondisi tertentu, permasalah

ini

dapat

diatasi

dengan

menggunakan

bahan-bahan

yang

mengandung polimer organik atau resin (commercial polymer) sebagai pengganti semen. Resin merupakan material yang relatif baru dalam bidang konstruksi, matrial ini memiliki beberapa keuntungan seperti kekuatan yang tinggi, daya tahan yang tinggi, daya tahan yang baik terhadap korosi dan kedap air.

13

Terdapat tiga kelas utama dari bahan komposit yang mengandung polimer yaitu, beton campuran polimer (polymer impregnated concrete), beton polimer semen (polymer cement concrete) dan beton polimer (Portland cement concrete). Sifat-sifat polimer yang mengandung komposit dibandingkan dengan beton semen biasa disajikan pada Tabel 2.3. Sementara karakteristik umum dan aplikasinya terangkum dalam Tabel 2.4. Tabel 2.3. Sifat-sifat Polimer Campuran dan Beton Semen

Material

Kuat Modulus Kuat tarik elastisitas tekan (MPa) (GPa) (MPa)

Kuat geser (KPa)

Daya serap air (%)

Ketahanan terhadap asam

Plolymer Impregnated Concrete

10,5

42

140

-

0,6

10

Polymer Cement Concrete

5,6

14

38

> 4550

-

4

Portland Cement Concrete

2,5

24,5

35

875

5,5

-

Sumber: Blaga dan Beaudoin (1985 dalam Lee 2007)

14

Tabel 2.4. Karakteristik Umum dan Aplikasi Beton Polimer Modifikasi Polymer Impregnated Concrete

Karakteristik Umum

Umumnya terdiri dari beton pra-cetak yang telah dikeringkan kemudian diresapi dengan monomer viskositas rendah yang berposes secara in situ membentuk jaringan di dalam pori. Cara ini menghasilkan kekuatan dan daya tahan yang lebih tingi daripada beton biasa.

Aplikasi

Digunakan dalam lantai baja struktural, pabrik makanan, pipa saluran pembuangan, tangki penyimpanan untuk air laut, panel dinding, terowongan, dan kolam renang.

Keretangan

Polymer Implegnated Concrete mempunyai kerugian yaitu biaya yang relatif tinggi serta proses produksi yang lebih sulit. Polymer Cement Concrete

Karakteristik Umum

Polymer Cement Concrete dibuat dengan polimer thermosetting dan polimer lateks sehingga memiliki kekuatan mekanik yang lebih besar, memiliki ketahanan yang baik terhadap air dan garam, serta memiliki ketahanan yang lebih lama sehingga baik untuk mengganti kerusakan pada beton semen biasa. Polymer Cement Concrete juga memiliki ikatan yang sangat baik pada baja tulangan dan beton tua.

Aplikasi

Aplikasi utamanya adalah untuk lantai, deck jembatan, permukaan jalan dan senyawa untuk perbaikan struktur beton. Lateks yang dimodifikasi menjadi mortar dapat digunakan untuk memasang batu bata, panel pra fabrikasi dan batu.

Keretangan

Proses pencampuran dan penanganan serupa dengan beton semen Portland.

Sumber: Blaga dan Beaudoin (1985 dalam Lee 2007)

2. Beton polimer Beton polimer adalah material komposit di mana zat pengikat seluruhnya terdiri dari polimer sintetik, sehingga banyak dikenal dengan nama beton resin sintetis, beton resin plastik atau hanya beton resin. Karena polimer jauh lebih mahal daripada semen Portland, maka polimer hanya digunakan untuk pekerjaan beton yang memiliki kualitas tinggi.

15

Beton polimer terdiri dari material pengisi (agregat) dan material pengikat (polimer). Ketika material pengisi hanya berupa pasir, maka campuran ini disebut dengan mortar resin. Selain pasir, material pengisi dapat juga berupa batu pecah, kerikil, batu kapur, kapur, silika fume (silika tepung, debu silika), granit, kuarsa, tanah liat, kaca, dan pengisi logam. Untuk menghasilkan beton polimer, monomer atau pre-polimer (yaitu, suatu produk yang dihasilkan dari polimerisasi parsial dari monomer), hardener (cross-linking agent) dan katalis dicampur dengan bahan pengisi. Kadang-kadang digunakan zat lain untuk meningkatkan kekuatan ikatan antara polimer dan zat pengisi. Untuk mencapai kekuatan yang maksimum biasanya digunakan serat sebagai bahan campuran dalam beton polimer. Serat tersebut dapat berupa serat fiber, serat kaca, kain maupun serat logam. Untuk mengatur waktu pengerasan agar dapat mencapai kekuatan maksimum dapat dilakukan dengan menggunakan katalis. Katalis tersebut akan menentukan lamanya waktu pengerasan sehingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan. Jumlah polimer yang digunakan dalam campuran umumnya hanya sedikit dan ditentukan oleh material pengisinya. Biasanya jumlah polimer yang digunakan dalam campuran berkisar antara 5% sampai 15% dari berat total, tetapi jika material pengisinya dalam kondisi yang baik, maka memerlukan polimer sampai 30%. Blaga dan Beaudoin (1985) dalam penelitian yang dilakukan oleh Lee (2007) juga menyatakan bahwa beton polimer umumnya memiliki ketahanan yang baik terhadap zat kimia dan zat korosif lainnya, memiliki sifat penyerapan air yang sangat rendah, ketahanan yang baik terhadap abrasi dan stabil terhadap lelehan. Karena beton polimer kekuatannya lebih besar jika dibandingkan dengan beton semen biasa maka penggunaannya dapat lebih sedikit hingga 50 persen. Hal ini menjadikan beton polimer dapat diperhitungkan dengan beton semen dalam aplikasinya untuk kondisi tertentu. Ketahanan terhadap zat kimia dan sifat fisik umumnya ditentukan oleh sifat pengikat polimer untuk tingkat yang lebih besar dibandingkan dengan jenis dan jumlah material pengisinya. Sehingga, sifat-sifat polimer sangat tergantung pada waktu dan suhu. 16

Sifat-sifat dari empat jenis beton polimer masing-masing disajikan pada Tabel 2.5. Sedangkan karakteristik umum dan aplikasinya dijelaskan dalam Tabel 2.6. Tabel 2.5. Sifat-sifat Beton Polimer Jenis pengikat

Kepadatan Daya serap (kg/dm) air (%)

Kuat tekan (MPa)

Kuat tarik (MPa)

Kuat geser (MPa)

Modulus elastisitas (GPa)

Poly (methylmethacrylate)

2,0 - 2,4

0,05 - 0,60

70 - 210

9 - 11

30 - 35

35 - 40

Polyester

2,0 - 2,4

0,30 - 1,0

50 - 150

8 - 25

15 - 45

20 - 40

Epoxy

2,0 - 2,4

0,02 - 1,0

50 - 150

8 - 25

15 - 50

20 - 40

Furan Polymer

1,6 - 1,7

0,02

48 - 64

7-8

-

-

Portland Cement Concrete

1,9 - 2,5

5-8

13 - 35

1,5 - 3,5

2-8

20 - 30

Sumber: Blaga dan Beaudoin (1985 dalam Lee 2007)

17

Tabel 2.6. Karakteristik dan Aplikasi Polimer Poly (methylmethacrylate)

Karakteristik Umum

Aplikasi

Daya serap airnya cenderung rendah, sehingga ketahanan terhadap pembekuan dan pencairan tinggi, tingkat penyusutan selama dan setelah pencampuran rendah, memiliki daya tahan terhadap zat kimia yang sangat baik serta tahan terhadap pengaruh luar. Digunakan dalam pembuatan unit tangga, piring, produk sanitasi untuk tepian jalan. Polyester

Karakteristik Umum Aplikasi

Relatif kuat, memiliki daya adhesif yang baik dengan material lain. Karena biaya yang lebih rendah, maka banyak digunakan untuk bangunan publik dan komersial seperti plat lantai, pipa, tangga, campuran beton pracetak dan aplikasi lain dalam pekerjaan konstruksi. Epoxy

Karakteristik Umum

Aplikasi

Memiliki sifat adhesi yang kuat terhadap hampir seluruh bahan material, daya susut rendah, ketahanan kimia yang baik, tahan terhadap leleh, serta memiliki daya serap air yang rendah. Produk Epoxy polymer relatif mahal, sehingga hanya digunakan untuk hal - hal khusus seperti mortar untuk lantai pabrik, skid-resistant pada perkerasan jalan, plester epoxy untuk dinding luar dan lapisan struktur yang mengalami kerusakan. Furan-based polymer

Karakteristik Umum

Aplikasi

Material komposit dengan daya tahan yang tinggi terhadap bahan kimia serta cairan organik polar seperti keton, hidrokarbon aromatik, dan senyawa klorin. Mortar furan polimer banyak digunakan untuk pemasangan batu bata, lantai, dan lapisan yang tahan terhadap bahan kimia, suhu tinggi, dan guncangan termal.

Sumber: Blaga dan Beaudoin (1985 dalam Lee 2007)

18

Dalam pembuatan mortar dikenal adanya bahan perekat yang digunakan untuk mengikat agregat halus. Bahan perekat ini akan mempengaruhi sifat-sifat fisik maupun mekanik mortar. Bahan perekat yang telah banyak dikenal antara lain tanah liat, kapur, dan semen. Namun, bahan-bahan tersebut kurang memiliki kekuatan yang cukup tinggi apabila digunakan sebagai bahan perkuatan struktur bangunan. Sehingga perlu adanya bahan perekat yang memiliki kekuatan cukup tinggi untuk dapat dijadikan sebagai bahan perkuatan. Salah satu bahan perekat yang dapat digunakan dalam campuran mortar adalah polimer berupa resin. Ilustrasi dari struktur kimia poliester tak jenuh dapat dilihat pada gambar berikut ini yang merupakan representasi dari sintesis dari glycol, maleic anhydride, phthalic anhydride polyester.

Gambar 2.1. Struktur Kimia Poliester Resin

Blaga dan Beaudoin (1985) dalam penelitian oleh Lee (2007) kembali menyatakan bahwa polimer poliester tak jenuh merupakan polimer yang paling banyak digunakan sebagai zat pengikat karena biayanya yang cukup rendah. Pada penerapannya, pengikat poliester yang menjadi tujuan umumnya, poliester tak jenuh pra-polimer formulasi. Formulasi tersebut tersedia 60 sampai 80 persen dari pra-polimer dalam monomer copolymerizable seperti metakrilat stirena dan stirena-metil. Selama pengerasan, poliester dan monomer bereaksi menjadi ikatan ganda. Reaksi kimia tersebut disebut reaksi silang, proses produksi yang terkait

19

dengan itu disebut sebagai curing, dan polimer yang dihasilkan oleh ikatan tersebut merupakan polimer thermosetting. Secara umum inti dari mekanisme curing material thermosetting adalah bagaimana crosslink bisa terjadi. Reaksi crosslink pada poliester tidak jenuh diharapkan bisa terjadi saat resin telah dimasukkan dalam cetakan atau telah berinteraksi dengan serat dalam material komposit.

Gambar 2.2. Peristiwa Curing pada Resin Poliester (1) Sebelum Curing, (2) Sesudah Curing

Agar curing dapat terjadi maka poliester tidak jenuh harus ditambahkan katalis. Waktu yang dibutuhkan pada proses curing dengan pressure moulding kurang dari lima menit. Penambahan katalis kemudian menghasilkan reaksi yang melibatkan radikal bebas dari katalis yang berikatan dengan hidrogen pada rantai poliester, sehingga menghasilkan rantai reaktif dan dapat terhubung dengan rantai lain sehingga terjadi crosslink.

Gambar 2.3. Reaksi Crosslink antara Katalis dengan Rantai Poliester

20

Dalam penelitian ini, resin yang digunakan adalah resin merk Singapore Highpolimer Chemical Products seri 2668 WNC yang selanjutnya disingkat SHCP 2668 WNC. Resin ini merupakan poliester tidak jenuh yang tidak mengandung thixotropic serta memiliki sifat cepat kering. SHCP 2668 WNC digunakan pada pembuatan berbagai macam produk fiberglass seperti kapal, selter bus, kotak telepon umum, bangku stadion, bak mandi, tanki air, menara pendingin, pot bunga, perlengkapan mandi, kontainer, tempat sampah, helm, pipa air, asbak, septic tanks, bodi mobil, peralatan olahraga, rangka pencetak beton, bangku dan meja, serta perlengkapan rumah lainya. Produk laminasi fiberglass yang dihasilkan dari resin ini memiliki kekuatan, kekakuan, dan ketahanan yang baik. Resin merk SHCP 2668 WNC memiliki spesifikasi seperti pada Tabel 2.7 di bawah ini. Tabel 2.7. Spesifikasi SHCP 2668 WNC Tampilan warna 0

Kekentalan pada 30 C (Brookfield LVT, spindel 3, 60rpm) Gel time pada 300C 0

Pink 250 - 400 mPas 5 - 10 menit

Cure time pada 30 C

14 - 21 menit

Peak Exothermic Temperature

1350C - 1550C

Stability in the Dark below 250C Flexural Strength Tensile Strength

6 bulan 82,4 MPa 29,4 MPa

Sumber: Katalog SHCP 2668 WNC

Resin SHCP 2668 WNC menunjukkan performa terbaiknya pada saat kering sempurna. Untuk dapat mencapai hal tersebut, perbandingan yang tepat antara katalis dan akselerator harus digunakan pada waktu yang terukur. Pada umumnya, 1% katalis (BUTONOX M-50 MEKP) digunakan bersdama 0,5% akselerator (6% cobalt content). Untuk resin SHCP 2668 WNC ini sudah mengandung akselerator (cobalt) sehingga hanya 1% katalis yang dibutuhkan.

21

Pengaturan kekeringan yang lebih lama atau singkat dari Geltime dicapai dengan mengubah jumlah katalis dan atau akselerator. Aturan yang berlaku, jumlah katalis (hardener) tidak boleh melebihi 2% atau kurang dari 0,5% sementara akselerator 0,4% dan 1%. Sehingga sebelum dilakukan pencampuran pastikan terlebih dahulu pengukuran katalis dan akselerator dilakukan secara akurat. Pengaturan waktu pengerasan terhadap campuran mortar (setting time) dapat dilakukan dengan memakukan modifikasi terhadap kadar katalis (hardener). Dimana kadar yang diperbolehkan hanya berkisar antara 0,5% sampai 2% dari volume resin. Semakin banyak kadar hardener yang ditambahkan maka waktu yang diperlukan untuk pengerasan akan semakin cepat, demikian juga sebaliknya semakin sedikit kadar hardener yang ditambahkan maka waktu yang diperlukan untuk pengerasan akan semakin lama. Sementara itu menurut penelitian yang telah dilakukan oleh Marinela Barbuta dan Maria Harja (2008) tentang karakteristik mortar dan beton polimer dijelaskan bahwa kadar optimum resin dalam campuran untuk mendapatkan kekuatan maksimum saat pengujian adalah sebesar 24%. Setelah kadar resin melebihi 24% maka kekuatan yang dihasilkan cenderung akan kembali menurun.

22

C. Agregat Halus

Agregat didefinisikan sebagai material granular misalnya pasir, kerikil, batu pecah, dan kerak tungku besi yang dipakai bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk mortar atau beton semen hidrolik atau adukan. Agregat halus disebut pasir, baik berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari sungai atau tanah galian, atau dari hasil pemecahan batu. Agregat yang butirbutirnya lebih kecil dari 1,2 mm disebut pasir halus, sedangkan butir-butir yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut silt, dan yang lebih kecil dari 0,002 mm disebut clay (SK SNI T-15-1991-03). Agregat halus adalah agregat yang lolos saringan nomor 8 dan tertahan pada saringan nomor 200. Dalam pembuatan mortar, agregat halus yang digunakan sebagai bahan pengisi biasanya adalah pasir. Pasir merupakan bahan tambahan yang tidak bekerja aktif dalam proses pengerasan. Namun, kualitas pasir sangat berpengaruh pada mortar. Selain itu juga pasir berpengaruh terhadap sifat tahan susut, keretakan dan kekerasan pada mortar atau produk bahan bangunan campuran semen lainnya. Menurut Sulistiyono, komposisi senyawa kimia yang terkandung dalam pasir adalah: 90,30% SiO2; 0,58% Fe2O3; 2,03% Al2O3; 4,47% K2O; 0,73% CaO; 0,27% TiO2; dan 0,02% MgO. Variasi ukuran dalam suatu campuran harus mempunyai gradasi yang baik, yang sesuai dengan standard analisis saringan dari ASTM (American Society of Testing and Materials) dimana agregat halus adalah batuan yang lebih kecil dari 4,80 mm (4,75 mm). Pasir yang digunakan dalam campuran mortar jika dilihat dari sumbernya dapat berasal dari sungai ataupun dari galian tambang (quarry). Umumnya pasir yang digali dari dasar sungai cocok digunakan untuk pembuatan mortar. Pasir ini terbentuk ketika batu-batu dibawa arus sungai dari sumber air ke muara sungai.

23

Menurut Spesifikasi Bahan Bangunan Bukan Logam (SNI-03-6861.12002), agregat halus sebagai campuran untuk pembuatan beton bertulang harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut. 1. Pasir harus terdiri dari butir-butir kasar, tajam dan keras. 2. Pasir harus mempunyai kekerasan yang sama. 3. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5%, apabila lebih dari 5% maka agregat tersebut harus dicuci dulu sebelum digunakan. Adapun yang dimaksud lumpur adalah bagian butir yang melewati ayakan 0,063 mm. 4. Pasir harus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak. 5. Pasir harus tidak mudah terpengaruh oleh perubahan cuaca. 6. Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat untuk mortar.

1. Gradasi Agregat Halus Gradasi agregat ialah distribusi dari ukuran agregat. Berdasarkan standar pengujian ASTM C 109 dan SNI 15-2049-2004, agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan benda uji kuat tekan mortar yaitu pasir dengan gradasi lolos ayakan nomor 16 (1,18 mm), nomor 20 (850 μm), nomor 30 (600 μm), nomor 40 (425 μm), nomor 50 (300 μm) dan nomor 100 (150 μm). 2. Modulus Halus Modulus kehalusan butir (fineness modulus) adalah suatu indeks yang dipakai untuk ukuran kehalusan atau kekasaran butir-butir agregat. Modulus kehalusan butir (FM) didefinisikan sebagai jumlah persen kumulatif sisa saringan diatas ayakan nomor 100 (150 μm) dibagi seratus. Makin besar nilai modulus halus menunjukkan bahwa makin besar butir-butir agregatnya. Modulus halus butir agregat halus berkisar antara 1,5 - 3,8 (SNI 0-175 -1990). 3. Kadar Air Agregat Halus Kandungan air yang ada pada suatu agregat (di lapangan) perlu diketahui untuk menghitung jumlah air yang diperlukan dalam campuran mortar, dan untuk

24

mengetahui berat satuan agregat. Keadaan yang dipakai sebagai dasar perhitungan adalah agregat kering tungku dan jenuh kering permukaan (SSD) karena konstan untuk agregat tertentu.

tamb

ag …………………………………………….……

100

(2.1)

dengan: Atamb : air tambahan dari agregat, dalam liter K

: kadar air di lapangan, dalam %

KSSD

: kadar air jenuh kering muka/SSD, dalam %

Wag

: berat agregat jenuh kering muka/SSD, dalam kg

Kadar air dalam pasir dapat diukur dengan cara sebagai berikut:

adar air

erat semula - erat kering erat kering

100………………………..…. (2.2)

Keadaan kandungan air di dalam agregat dibedakan menjadi beberapa tingkat, yaitu: 1. Kering tungku Keadaan benar-benar tidak berair, dan ini berarti dapat menyerap air secara penuh. 2. Kering udara Butir-butir agregat kering permukaan tetapi mengandung sedikit air di dalam pori. Oleh karena itu pasir dalam tingkat ini masih dapat menghisap air. 3. Jenuh kering permukaan atau SSD (Saturated Surface Dry)

25

Pada tingkat ini tidak ada air di permukaan tetapi butir-butiran agregat pada tahap ini tidak menyerap dan juga tidak menambah jumlah air bila dipakai dalam campuran adukan mortar. 4. Basah Pada tingkat ini agregat mengandung banyak air, baik di permukaan maupun di dalam butiran, sehingga bila dipakai dalam campuran adukan mortar akan memberi air. Kebutuhan air pada adukan mortar, biasanya agregat dianggap dalam keadaan jenuh kering muka, sehingga jika keadaan di lapangan kering udara maka dalam adukan mortar akan menyerap air, namun jika agregat dalam keadaan basah maka akan menambah air. Sebagai standar dalam perhitungan dipakai SSD, karena keadaan kebasahan agregat SSD hampir sama dengan agregat dalam mortar, sehingga agregat tidak menambah atau mengurangi air dari pasta selain itu kadar air di lapangan lebih banyak mendekati keadaan SSD daripada kering tungku. 4. Persyaratan Agregat Halus Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03, agregat didefinisikan sebagai material granular misalnya pasir, kerikil, batu pecah, dan kerak tungku besi yang dipakai bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk mortar atau beton semen hidrolik atau adukan. Agregat halus disebut pasir, baik berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari sungai atau tanah galian, atau dari hasil pemecahan batu. Agregat yang butir-butirnya lebih kecil dari 1,2 mm disebut pasir halus, sedangkan butir-butir yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut silt, dan yang lebih kecil dari 0,002 mm disebut clay.

26

Persyaratan agregat halus menurut Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971, antara lain: 1. Agregat halus harus terdiri dari butiran-butiran yang tajam dan keras dengan indeks kekerasan. Butir-butir agregat halus harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan. 2. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (ditentukan terhadap berat kering). Yang dimaksud dengan lumpur adalah bagian-bagian yang dapat melalui ayakan 0,060 mm. Apabila kadar lumpur melebihi dari 5% maka agregat harus dicuci. 3. Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak, yang harus dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams-Harder (dengan larutan NaOH). Agregat halus yang tidak memenuhi percobaan warna ini dapat juga dipakai, asal kekuatan tekan adukan agregat tersebut pada umur 28 hari tidak kurang dari 95% dari kekuatan adukan agregat yang sama tetapi dicuci dalam larutan 3% NaOH yang kemudian dicuci hingga bersih dengan air, pada umur yang sama. 4. Susunan butir agregat halus, mempunyai modulus kehalusan antara 1,50-3,80 dan harus terdiri dari butiran-butiran yang beraneka ragam besarnya. Apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan, harus masuk dalam salah satu dalam daerah susunan butiran menurut zona: 1, 2, 3 atau 4 (SKBI/BS.882) dan harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut. a. Sisa di atas ayakan 4,8 mm, harus minimum 2% berat. b. Sisa di atas ayakan 1,2 mm, harus minimum 10% berat. c. Sisa di atas ayakan 0,3 mm, harus minimum 15% berat.

27

BAB III LANDASAN TEORI

A. Metode Pengujian Mortar

1. Proporsi campuran bahan untuk benda uji Mortar yang dibuat di laboratorium yang dipergunakan untuk menentukan sifat-sifat menurut spesifikasi ini harus berisi bahan-bahan konstruksi dalam susunan campuran yang ditetapkan dalam spesifikasi proyek. Semua pasir untuk pembuatan mortar di laboratorium harus dikeringkan dalam oven dan didinginkan sampai temperatur ruang. Pasir ditimbang sebanyak 2500 gram untuk setiap kali pencampuran mortar yang akan dipersiapkan di laboratorium, dimana volume ini cukup untuk pengujian retansi air dan pembuatan 3 buah contoh uji berbentuk kubus bersisi 5 cm untuk uji kuat tekan. Sejumlah air juga perlu ditambahkan dalam campuran untuk mendapatkan kelecakan sebesar 110±5%. Proporsi campuran berdasarkan volume perlu diubah menjadi berdasarkan berat dengan menggunakan faktor pengubah (konversi) untuk sekali campuran sebagai berikut. Faktor pengubah :

2500/(1400 kali campuran volume pasir)

Keterangan

2500 : berat pasir (gram) 1400 : bobot isi pasir (gram/liter)

2. Pencampuran Mortar Pencampuran mortar sesuai dengan petunjuk praktis ASTM C 305.

28

B. Kuat Tekan

Kuat tekan mortar merupakan kekuatan tekan maksimum yang dapat dipikul mortar persatuan luas. Menurut SNI 03-6825-2002, kuat tekan mortar adalah besarnya beban persatuan luas yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan. Berikut ini adalah rumus kuat tekan mortar:

………………………………………………………………. (3.3) dengan: σ

: kuat tekan mortar (N/mm2 atau MPa)

P

: beban maksimum (N)

A : luas penampang benda uji (mm2)

Kuat tekan mortar sangat dipengaruhi oleh sifat dan jenis bahan penyusunnya. Sifat dan jenis agregat yang digunakan berpengaruh terhadap kuat tekan mortar. Semakin tinggi tingkat kekerasan agregat yang digunakan akan dihasilkan kuat tekan mortar yang tinggi. Selain itu susunan besar butiran agregat yang baik dan tidak seragam dapat memungkinkan terjadinya interaksi antar butir sehingga rongga antar agregat dalam kondisi optimum yang menghasilkan mortar padat dan kuat tekan yang tinggi.

Jenis campuran mortar akan mempengaruhi kuat tekan mortar. Jumlah pasta harus cukup untuk melumasi seluruh permukaan butiran agregat dan mengisi rongga-rongga diantara agregat sehingga dihasilkan mortar dengan kuat tekan yang diinginkan.

29

C. Kuat Tarik

Seperti halnya kuat tekan, kuat tarik mortar merupakan kekuatan maksimum yang dapat dipikul mortar pada saat dilakukan pengujian tarik. Pada pengujian kuat tarik mortar, benda uji dijepit pada kedua sisinya kemudian diberikan beban tarik. Nilai kuat tarik yang dihasilkan merupakan besarnya beban persatuan luas yang menjadikan benda uji hancur apabila dibebani dengan gaya tertentu. Kuat tarik mortar dihitung berdasarkan rumus SNI 6825-2002:

……………………………………………………………………… (3.4) dengan: : kuat tarik (MPa) P

: beban maksimum (N)

A : luas penampang benda uji pada takikan (mm2)

D. Berat Isi Mortar

Menurut SNI 06-6825-2002, berat isi mortar merupakan perbandingan antara berat mortar dengan volumenya. Berat isi mortar berfungsi untuk mengoreksi susunan campuran beton apabila hasil perencanaan berbeda dengan pelaksanaan. Angka koreksi di peroleh dari perbandingan antara berat isi mortar perencanaan dengan berat isi mortar pelaksanaan. Selain itu, berat isi mortar juga berfungsi untuk mengkonversi dari satuan berat ke satuan volume dan mengoreksi kelebihan maupun kekurangan bahan pada saat pembuatan mortar yang akan mempengaruhi volume pekerjaan secara keseluruhan.

30

Untuk mengetahui berat isi mortar dapat dilakukan perhitungan sebagai berikut:

…………………………………………………………………... (3.5) dengan: ∂ : berat isi mortar (kg/ml) W : berat benda uji (kg) V : volume benda uji (ml)

E. Daya Serap Air

Daya serap air didefinisikan sebagai kemampuan benda uji dalam menyerap air. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui banyaknya air yang diserap oleh mortar setelah dilakukan perendaman dalam kurun waktu tertentu. Dalam pengujian ini mortar yang telah berumur 8 hari ditimbang dengan maksud mendapatkan massa kering udara (mk), setelah itu mortar direndam selama 24 jam untuk memperoleh massa jenuh/SSD mortar (mj). Berikut ini adalah penjelasan dari data yang diperlukan. 1. Massa jenuh setelah perendaman (mj) Setelah ditimbang massa dan dimensinya, benda uji kemudian direndam di dalam air pada temperatur kira-kira 21°C selama kurang lebih 24 jam. Setelah diangkat dari perendaman, permukaan benda uji dikeringkan dengan menggunakan handuk atau sejenisnya untuk menghilangkan kelembaban permukaan,

kemudian

ditimbang

untuk

menentukan

massa

setelah

perendaman.

31

2. Massa pada kondisi kering oven (mk) Setelah benda uji diangkat dari perendaman maka benda uji dimasukkan kedalam oven dengan temperature dalam oven 50°C selama kurang lebih 24 jam. Kemudian benda uji dikeluarkan dari dalam oven dan dilakukan penimbangan massa. Perhitungan uji serap air dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut menurut SNI 03-2113-2000:

………………………………………………..

(3.6)

dengan: WA : Daya serap air (Water Absorption) (%) mj

: massa pada kondisi setelah perendaman/massa jenuh SSD (gram)

mk

: massa pada kondisi kering oven (gram)

F. Pengujian Pendahuluan

Pengujian pendahuluan meliputi pengujian pasir dan pengujian resin yang berupa: 1. Pemeriksaan kadar air Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui besarnya kadar air yang dimiliki oleh pasir yang akan digunakan sebagai campuran mortar dan dinyatakan dalam persen (%). Nilai kadar air ini digunakan sebagai acuan dalam menentukan besarnya air yang nantinya akan digunakan dalam pencampuran. Kadar air merupakan perbandingan dari berat air yang terkandung dalam pasir terhadap berat kering pasir tersebut.

adar air

pbpk

pk

100 .................................................................. (3.7)

32

dengan: Wpb

: berat pasir basah (gram)

Wpk

: berat pasir kering (gram)

2. Pemeriksaan kandungan lumpur dengan cara volume endapan ekuivalen Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan lumpur atau debu yang terkandung dalam pasir. Pengujian ini dilakukan dengan cara mengamati jumlah lumpur yang mengendap pada dasar gelas ukur, endapan yg terkandung didalamnya tidak boleh melebihi 5%. 3. Pemeriksaan zat organik dalam pasir Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui adanya kotoran organik yang melekat pada pasir. Pengujian dilakukan dengan memasukkan pasir ke dalam gelas ukur, ditambahkan NaOH, dikocok kemudian didiamkan selama 24 jam. Setelah itu warna cairan dibandingkan dengan warna standar. 4. Pemeriksaan berat jenis pasir Pemeriksaan berat jenis pasir dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut:

(

(

)–

)–

……………………………………..… (3.8)

…………………………………………... (3.9)

dengan: A

: berat pasir + tabung + air (gram)

B

: berat pasir SSD (gram)

C

: berat tabung ukur + air (gram)

D

: berat pasir kering tungku (gram)

33

5. Pemeriksaan berat isi Berat isi merupakan perbandingan antara berat dan volume pasir termasuk rongga-rongga antara butirannya. Pengujian dilakukan dengan memasukkan pasir ke dalam bejana dalam 3 lapis dan tiap lapisnya ditumbuk 25 kali kemudian ditimbang.

erat satuan

………………………………………………………… (3.10)

dengan: B : berat pasir (gram) V : volume pasir (cm3) 6. Pemeriksaan resin Pemeriksaan resin pengerasan

terhadap

berupa pemeriksaan terhadap lamanya waktu

hardener.

Mengingat

banyaknya

jumlah

hardener

mempengaruhi lamanya waktu pengerasan, maka perlu diketahui jumlah hardener yang pas agar waktu pengerasan dapat disesuaikan dengan waktu pencetakan mortar. Lamanya waktu pengerasan tersebut berpengaruh terhadap workabilitas dalam pengerjaan mortar. Pemeriksaaan dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan oleh resin untuk mengeras pada saat dicampur dengan hardener.

34

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

A. Ruang Lingkup

Penelitian ini merupakan penelitian mortar resin dan mempunyai beberapa batasan atau parameter penelitian dalam pelaksanaannya. Ruang lingkup penelitian ini meliputi: 1. Perencanaan mortar resin dengan persentase resin 5%; 10%; 15%; 20%; dan 25% dari volume benda uji 2. Pembuatan benda uji mortar 3. Pengujian kuat tekan 4. Pengujian kuat lentur 5. Pengujian berat satuan mortar 6. Pengujian daya serap air Dalam penelitian ini digunakan beberapa tahapan dalam pelaksanaannya, yaitu mix design, pembuatan benda uji, pengujian, pembahasan, dan terakhir kesimpulan. Pengujian yang dilakukan antara lain uji kuat tekan mortar, uji kuat tarik mortar, uji daya serap air, dan uji berat satuan mortar. Lokasi penelitian berada di Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada.

35

B. Parameter Penelitian

Parameter atau batasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Resin yang digunakan untuk campuran mortar adalah resin merk SHCP (Singapore Highpolymer Chemical Products) tipe 2668 WNC yang biasa tersedia di pasaran dan dijual eceran. 2. Penentuan umur untuk uji kuat tekan dan kuat tarik hanya didasarkan pada anggapan bahwa mortar telah keras yaitu pada umur 8 hari. 3. Agregar halus sebagai bahan campuran menggunakan pasir dari Sungai Gendol hasil erupsi Gunung Merapi. 4. Kondisi agregat halus adalah kering oven. 5. Agregat halus yang digunakan adalah pasir dengan diameter maksimal 10 mm. 6. Pasir yang digunakan termasuk ke dalam gradasi daerah II yaitu pasir agak kasar. 7. Proses pencampuran bahan dilakukan secara manual. 8. Bahan penyusun mortar dalam benda uji dianggap sudah tercampur dengan baik dan homogen. 9. Tidak menghitung nilai modulus elastisitas. 10. Pemadatan dilakukan secara manual dengan 3 kali pemadatan untuk satu benda uji. 11. Tidak memperhatikan kandungan zat organik dan lumpur pada pasir. 12. Pengaruh suhu, angin, kelembapan udara, dan faktor lainnya diabaikan. 13. Pelaksanaan uji tekan dan tarik mortar menggunakan alat dan cara yang sesuai dengan pedoman SNI.

36

C. Bahan dan Alat Penelitian

1. Bahan penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut: a. Pasir (agregat halus), asal sungai Progo. b. Resin merk SHCP 2668 WNC. 2. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut: a. Timbangan Timbangan merk AE ADAM, kapasitas 5 kg dengan ketelitian 0,1 gram digunakan untuk menimbang pasir dan resin. b. Cetakan kubus mortar Cetakan yang digunakan untuk mencetak benda uji berupa cetakan kubus dengan ukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm yang tersusun secara berderet dengan kapasitas 6 sampai dengan 8 buah benda uji. Cetakan terbuat dari baja. Cetakan ini digunakan untuk membuat benda uji yang akan digunakan untuk uji kuat tekan mortar. c. Cetakan berbentuk angka 8 Cetakan berbentuk angka 8 digunakan untuk membuat benda uji yang akan digunakan dalam pengujian kuat tarik mortar. Cetakan ini terbuat dari baja. d. Kaliper Kaliper digunakan untuk mengukur dimensi mortar. e. Gelas ukur dan ember Gelas ukur digunakan untuk menakar katalis, sedangkan ember untuk mengambil dan menampung pasir.

37

f. Stopwatch Digunakan untuk menghitung waktu pada saat pengujian resin. g. Alat pemeriksaan karakteristik pasir Digunakan pada saat pemeriksaan berat satuan, kandungan lumpur dan kandungan organis. h. Piknometer Digunakan pada saat pemeriksaan berat jenis pasir. i. Satu set alat pemeriksaan gradasi pasir dan kerikil Alat pemeriksaan gradasi dengan ukuran lubang ayakan: 40 mm; 20 mm; 10 mm; 5 mm; 2,4 mm; 1,2 mm; 0,6 mm; 0,3 mm; dan 0,15 mm. j. Mesin pengayak (shiever shaker) Mesin pengayak digunakan untuk memeriksa gradasi pasir. k. Oven Oven merk Gallen Kamp digunakan pada pemeriksaan pasir. l. Cetok Digunakan untuk memindahkan adukan mortar ke cetakan dan menghaluskan permukaan benda uji yang baru di cetak. m. Alat uji tekan (Compression Test Machine) Alat uji yang digunakan adalah merk RIEHLE dengan kapasitas 2 ton untuk pemeriksaan kuat tekan pada benda uji dengan variasi 5%; 15%; dan 20%. Sementara itu untuk benda uji dengan variasi resin 20% dan 25% menggunakan alat uji merk ELE dengan kapasitas 2000 kN. n. Alat uji tarik Untuk pengujian kuat tarik mortar menggunakan alat uji merk ELE dengan kapasitas 8 kN.

38

D. Tahapan Penelitian

Secara garis besar, tahapan penelitian dapat dikelompokkan ke dalam beberapa tahap sebagai berikut. 1. Perumusan masalah berisi topik penelitian, latar belakang pemilihan masalah, tujuan serta manfaat penelitian untuk aspek tertentu. 2. Perumusan teori, berisi pengkajian pustaka tentang penelitian terkait yang sudah pernah dilakukan sebelumnya serta landasan teori yang berupa dasar-dasar ilmu yang sesuai dengan masalah yang diangkat. 3. Persiapan, meliputi pencarian bahan dan alat-alat yang akan digunakan dalam penelitian. 4. Penentuan mix design awal untuk mendapatkan campuran terbaik sesuai dengan batasan masalah yang dikaji. 5. Pembuatan benda uji berupa mortar kubus dan mortar berbentuk seperti angka 8, pembuatan benda uji mortar kubus dengan dimensi 5 cm x 5 cm x 5 cm, pembuatan mortar seperti angka 8 dengan tebal 2 cm; lebar 2,5 cm; panjang 8 cm. 6. Pengujian meliputi pengujian kualitas bahan, pengujian kuat tekan mortar, pengujian kuat tarik mortar, pengujian berat isi mortar, dan pengujian daya serap air. 7. Pengumpulan data hasil pengujian. 8. Analisis data penelitian, berisi pembahasan data yang telah diperoleh dari hasil pengujian. Setelah dilakukan analisis makan diambil sebuah kesimpulan. Kesimpulan tersebut diambil berdasarkan teori yang digunakan untuk memberikan jawaban atas permasalahan yang ada.

39

E. Bagan Alir Penelitian Mulai

Pengumpulan referensi dan studi pustaka Persiapan bahan, alat, dan benda uji

Pembuatan mix design Pembuatan sampel benda uji

Pengujian sample benda uji Pembuatan massal benda uji

Pengujian berat satuan dan daya serap air

Pengujian kuat tekan

Pengujian kuat tarik

A

A

40

A

Pengumpulan data hasil pengujian

Analisis data hasil pengujian

Pembahasan

Kesimpulan

Selesai Gambar 4.1. Bagan Alir Penelitian

Tahapan-tahapan penelitian berdasarkan bagan alir tersebut dapat dijelaskan secara detail sebagai berikut ini. 3. Persiapan Alat dan Bahan Tahap persiapan alat dan bahan dalam penelitian ini meliputi: a) Persiapan bahan 1) Pembelian resin merk SHCP 2668 WNC, resin dijual dalam ukuran berat (kilogram). 2)

gregat halus dari ungai Progo dibeli di toko bahan bangunan “Putra Makmur” Pogung Lor.

41

b) Pemeriksaan bahan dasar Pemeriksaan bahan dasar dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada. c) Pemeriksaan resin Pemeriksaan terhadap resin meliputi pemeriksaan reaksi dengan katalis kaitannya terhadap lamanya waktu pengerasan. Pemeriksaan dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan resin untuk dapat mengeras. Perhitungan waktu dimulai pada saat resin mulai dicampur dengan katalis. 4. Penentuan Mix Design Pada

penelitian

ini

dilakukan

beberapa

percobaan

awal

untuk

mendapatkan metode atau proses pembuatan benda uji dan komposisi bahan yang sesuai dengan kriteria dan tujuan penelitian. Percobaan awal yang dilakukan yaitu melakukan pencampuran pasir dengan resin. Perbandingan campuran dilakukan berdasarkan volume benda uji. Dalam tahap percobaan ini, kadar resin yang digunakan sebesar 25% dengan harapan mendapatkan kekuatan yang maksimal. Sehingga perbandingan antara jumlah pasir dengan resin adalah 75% : 25% dari volume total mortar. Cetakan yang digunakan adalah cetakan kubus mortar dengan ukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm. Hal pertama yang dilakukan adalah mencampurkan resin dengan pasir kondisi kering udara tanpa dilakukan pengayakan. Pengadukan dilakukan secara manual dengan alat cetok dan ember. Setelah tercampur secara merata kemudian langsung dilakukan pencetakan. Benda uji didiamkan selama 24 jam. Setelah benda uji kering kemudian dilakukan pengujian kuat tekan. Dari hasil pengujian didapatkan kuat tekan mortar sebesar 92 MPa. Karena merasa hasil yang didapatkan masih kurang maksimal, maka dilakukan percobaan kembali dengan melakukan beberapa perubahan. Pada percobaan tahap kedua ini, perubahan yang dilakukan adalah dengan mengeringkan pasir dengan oven selama 24 jam sehingga didapatkan pasir kering tungku serta menyaringnya dengan ayakan 2 mm, selain itu menambahkan resin sebanyak 50% dari jumlah resin sebelumnya dengan anggapan bahwa 50% resin

42

yang ada akan terserap oleh pasir yang kering tungku. Pada percobaan ini dihasilkan mortar resin dengan kuat tekan yang lebih besar dari percobaan sebelumnya dan sesuai dengan tujuan yang diinginkan. Berdasarkan percobaan yang kedua tersebut maka diputuskan untuk mencetak seluruh benda uji dengan perlakuan yang sama seperti pada percobaan kedua. Variasi yang dilakukan adalah variasi kadar resin yaitu 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%. Kadar resin tersebut adalah persentase terhadap volume benda uji. Sedangkan jika perbandingan kadar resin dan pasir didasarkan pada berat maka perbandingan antara resin dan pasir untuk variasi 5% adalah 1 resin : 30,48 pasir; untuk variasi 10% adalah 1 resin : 14,4 pasir; untuk variasi 15% adalah 1 resin : 9 pasir; untuk variasi 20% adalah 1 resin : 6,4 pasir; dan untuk variasi 25% adalah 1 resin : 4,8 pasir.

43

Berikut ini adalah bagan alir proses pembuatan mix design sampai pada tahap pembuatan benda uji. Mulai

Penentuan jenis mortar yang diteliti

Pengumpulan alat dan bahan

Perhitungan berat satuan bahan

Penentuan kadar volume tiap bahan dalam 1 benda uji

Perhitungan komposisi berat tiap bahan

Tidak

Sudah sesuai dengan kritera?

Ya Pembuatan benda uji mortar

Selesai Gambar 4.2. Bagan Alir Proses Pembuatan Mix Design

44

5. Perencanaan dan Perhitungan Jumlah Benda Uji dan Kebutuhan Bahan Pengelompokkan tahapan perencanaan dan perhitungan kebutuhan bahan adalah sebagai berikut: a) Tahap penentuan jumlah total yang dibutuhkan dalam pembuatan benda uji Perhitungan jumlah total yang diperlukan dalam pembuatan benda uji ini didasarkan pada variasi percobaan yang akan diamati dan juga jenis benda uji yang akan dianalisis. Terdapat beberapa variasi percobaan, yaitu: 1) Terdapat dua jenis benda uji yaitu berbentuk kubus sebagai uji kuat tekan dan berbentuk angka 8 sebagai uji kuat tarik. 2) Kandungan resin dalam campuran adalah sebesar 5%; 10%; 15%; 20%; dan 25%. Jumlah benda uji yang dibuat untuk pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan 4.2 berikut ini. Tabel 4.1. Jumlah Total Benda Uji Kubus Benda Uji 1 2 3 4 5

Vol. Benda Uji (cm3) 125 125 125 125 125

Volume Resin % 5% 10% 15% 20% 25% Total

Volume Pasir

cm3

%

cm3

6,25 12,50 18,75 25,00 31,25

95% 90% 85% 80% 75%

118,75 112,50 106,25 100,00 93,75

Jumlah Benda Uji 12 12 12 12 12 60

45

Tabel 4.2. Jumlah Total Benda Uji Angka 8 Benda Uji 1 2 3 4 5

Vol. Benda Uji (cm3) 56,25 56,25 56,25 56,25 56,25

Volume Resin % 5% 10% 15% 20% 25% Total

Volume Pasir

cm3

%

cm3

2,81 5,63 8,44 11,25 14,06

95% 90% 85% 80% 75%

53,44 50,63 47,81 45,00 42,19

Jumlah Benda Uji 3 3 3 3 3 15

b) Penentuan desain awal kebutuhan bahan total yang diperlukan Sebelum dilakukan pembuatan uji secara masal maka terlebih dahulu dilakukan perencanaan mix design jumlah benda uji total yang dibutuhkan. Hal ini diperlukan untuk mengestimasi kebutuhan bahan secara keseluruhan sehingga apabila pembuatan benda uji secara masal dilakukan maka bahan yang digunakan akan sesuai dengan estimasi awal pada saat mix design, tidak kurang atau tidak terlalu banyak. Dengan kata lain, mix design awal berguna untuk menghindari pemborosan penggunaan bahan. Untuk mengantisipasi kekurangan bahan dalam benda uji maka digunakan faktor koreksi asumsi sebesar 10% saat mix design awal. Tahap awal yang dilakukan saat mix design adalah menentukan jumlah bahan yang digunakan untuk 1 buah benda uji. Setelah itu, hasil kebutuhan bahannya dikalikan dengan jumlah total benda uji yang akan dibuat ditambah faktor koreksi 10%. Dalam percobaan ini perbandingan antara jumlah resin dan pasir didasarkan pada volume benda uji. Sebagai pemisalan, untuk 1 buah benda uji dengan variasi resin sebesar 5%, jumlah resin yang dibutuhkan adalah 5% dari volume benda uji dan jumlah pasir yang dibutuhkan adalah 95% dari volume benda uji. Akan tetapi, karena percobaan ini menggunakan pasir kering tungku, maka jumlah resin ditambahkan sebanyak 50% dari kebutuhan resin dalam variasi benda uji dengan asumsi bahwa 50% dari resin akan terserap oleh pasir. Dari volume tersebut kemudian dikalikan dengan 46

berat satuan masing-masing bahan sehingga didapatkan berat resin 10,59 gram dan pasir 323 gram. Mix design kebutuhan bahan yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan Tabel 4.4. Tabel 4.3. Mix Design Kebutuhan Bahan Benda Uji Kubus Benda Uji 1 2 3 4 5

Vol. Benda Uji (cm3) 125 125 125 125 125

Volume Resin %

cm3

5% 6,25 10% 12,50 15% 18,75 20% 25,00 25% 31,25 Total

Volume Pasir %

cm3

95% 90% 85% 80% 75%

118,75 112,50 106,25 100,00 93,75

Jumlah Benda Uji 12 12 12 12 12 60

Vol. Resin Total (cm3) 112,5 225,0 337,5 450,0 562,5 1687,5

Vol. Pasir Total (cm3) 1425 1350 1275 1200 1125 6375

Berat Resin Total (gram) 139,84 279,68 419,51 559,35 699,19 2097,56

Berat Pasir Total (gram) 4264 4039 3815 3590 3366 19074

Tabel 4.4. Mix Design Kebutuhan Bahan Benda Uji Angka 8 Benda Uji 1 2 3 4 5

Vol. Benda Uji (cm3) 56,25 56,25 56,25 56,25 56,25

Volume Resin %

cm3

5% 2,81 10% 5,63 15% 8,44 20% 11,25 25% 14,06 Total

Volume Pasir %

cm3

95% 90% 85% 80% 75%

53,44 50,63 47,81 45,00 42,19

Jumlah Benda Uji 3 3 3 3 3 15

Vol. Resin Total (cm3) 12,66 25,31 37,97 50,63 63,28 189,84

Vol. Pasir Total (cm3) 160,31 151,88 143,44 135,00 126,56 717,19

Berat Resin Total (gram) 15,73 31,46 47,20 62,93 78,66 235,98

6. Pembuatan Benda Uji Langkah pertama yang dilakukan dalam pembuatan benda uji adalah mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. Bahan yang perlu dipersiapkan adalah pasir, resin, dan hardener sebagai katalis. Setelah bahan terkumpul langkah selanjutnya adalah menyiapkan berbagai peralatan yang dibutuhkan seperti ember, cetok, cawan, tabung ukur, dan alat cetak mortar. Setelah semua terkumpul maka mulai memasuki langkah pencampuran. Resin yang telah diukur sesuai dengan mix design dicampur dengan hardener sebanyak

47

Berat Pasir Total (gram) 199,27 188,78 178,29 167,81 157,32 891,46

1% dari jumlah resin kemudian diaduk hingga terlihat homogen dan berubah warna menjadi gelap. Sesaat setelah resin dan hardener tercampur maka resin kemudian langsung dituangkan ke dalam pasir yang telah kering tungku dengan komposisi sesuai dengan mix design. Pencampuran tersebut dilakukan secara manual dengan menggunakan alat pengaduk. Adukan yang telah tercampur dengan baik selanjutnya dimasukkan ke dalam cetakan mortar dan dipadatkan. Resin SHCP 2668 WNC menunjukkan performa terbaiknya pada saat kering sempurna. Untuk dapat mencapai hal tersebut, perbandingan yang tepat antara katalis dan akselerator harus digunakan pada waktu yang terukur. Pada umumnya, 1% katalis (BUTONOX M-50 MEKP) digunakan bersdama 0,5% akselerator (6% cobalt content). Untuk resin SHCP 2668 WNC ini sudah mengandung akselerator (cobalt) sehingga hanya 1% katalis yang dibutuhkan. Pengaturan kekeringan yang lebih lama atau singkat dari Geltime dicapai dengan mengubah jumlah katalis dan atau akselerator. Aturan yang berlaku, jumlah katalis (hardener) tidak boleh melebihi 2% atau kurang dari 0,5% sementara akselerator 0,4% dan 1%. Sehingga sebelum dilakukan pencampuran pastikan terlebih dahulu pengukuran katalis dan akselerator dilakukan secara akurat. Pengaturan waktu pengerasan terhadap campuran mortar (setting time) dapat dilakukan dengan memakukan modifikasi terhadap kadar katalis (hardener). Dimana kadar yang diperbolehkan hanya berkisar antara 0,5% sampai 2% dari volume resin. Semakin banyak kadar hardener yang ditambahkan maka waktu yang diperlukan untuk pengerasan akan semakin cepat, demikian juga sebaliknya semakin sedikit kadar hardener yang ditambahkan maka waktu yang diperlukan untuk pengerasan akan semakin lama. Pasir yang digunakan sebagai bahan campuran sebelumnya telah dilakukan penyaringan dengan diameter terbesar adalah lolos saringan 10 mm. Sementara spesifikasi pasir sesuai dengan SK. SNI T-15-1990-03 adalah pasir dengan daerah gradasi II yaitu pasir agak kasar seperti yang terlampir pada

48

Lampiran 2. Diameter dan gradasi pasir ini akan berpengaruh terhadap kekuatan mortar kaitannya dengan angka pori. Sekitar tahun 1897, R. Feret, seorang Insinyur Prancis mengatakan bahwa kekuatan mortar akan bertambah jika kandungan pori dalam mortar semakin kecil. Professor Arthur N. Talbot, menegaskan kembali bahwa terjadi hubungan langsung antara kekuatan dengan kandungan pori dalam agregat. Semakin tinggi angka pori dalam agregat berarti semakin tinggi angka pori dalam mortar yang pada akhirnya akan menyebabkan turunya kekuatan mortar. Terdapat dua tipe benda uji yaitu benda uji berbentuk kubus dan benda uji berbentuk seperti angka 8. Untuk benda uji berbentuk kubus digunakan dalam pengujian kuat tekan mortar. Kubus tersebut berukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm. Untuk benda uji kubus ini setiap variasi resinnya dibuat 3 buah benda uji yang akan digunakan untuk berbagai pengujian sehingga total berjumlah 60 buah. Untuk benda uji berbentuk seperti angka 8 akan digunakan dalam pengujian kuat tarik mortar. Benda uji tersebut berukuran tebal 2 cm; lebar 2,5 cm; panjang 8 cm. Untuk masing-masing variasi resin dibuat 3 buah benda uji sehingga total benda uji berbentuk angka 8 berjumlah 15 buah. Tahapan untuk pembuatan benda uji secara lengkap dan terperinci disertai foto-foto saat pembuatan adalah sebagai berikut: a) Resin dan hardener diukur jumlahnya sesuai dengan mix design yang telah dibuat. Jumlah hardener yang dicampurkan adalah 1% dari berat resin. Berat resin ditimbang dengan menggunakan timbangan merk AE ADAM. Sementara hardener diukur dengan tabung ukur.

49

Gambar 4.3. Proses Pengukuran Resin dan Hardener

Gambar 4.4. Proses Pencampuran Resin dan Hardener

b) Setelah resin dan hardener tercampur secara merata, maka pasir yang telah kering tungku dimasukkan ke dalam ember kemudian dilakukan pencampuran.

Gambar 4.5. Pasir Kering Tungku

50

Gambar 4.6. Proses Pengadukan Pasir dan Resin

c) Setelah resin dan pasir tercampur merata selanjutnya dilakukan proses pencetakan. Adukan mortar dituang dalam cetakan hingga memenuhi cetakan. Setiap sepertiga bagian tinggi dari cetakan, adukan ditusuk-tusuk dan dipadatkan agar tidak terdapat rongga yang mengurangi kekuatan benda uji. Proses pemadatan adukan mortar ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 4.7. Proses Pencetakan Benda Uji

51

d) Setelah didiamkan selama 24 jam serta adukan telah berubah menjadi padat maka cetakan dibuka dan kemudian didiamkan kembali selama 24 jam untuk dilakukan perawatan.

Gambar 4.8. Proses Pembukaan Cetakan Mortar

e) Setelah cetakan dibuka, mortar didiamkan dulu selama 24 jam, kemudian dipindah dan dilakukan proses perawatan. Mortar resin yang baru dibuka dari cetakan dapat dilihat pada gambar di berikut ini.

Gambar 4.9. Gambar Mortar

52

7. Perawatan Benda Uji Perawatan benda uji dilakukan pada saat benda uji dilepaskan dari cetakan. Perawatan yang dimaksud yaitu dengan cara meletakkan benda uji pada tempat yang aman sehingga benda uji dapat tergaja kualitasnya.

Gambar 4.10. Proses Perawatan Mortar

53

Untuk memperjelas proses pembuatan mortar, maka dapat dilihat dalam bagan alir sebagai berikut:

Mulai

Persiapan bahan, alat dan benda uji

Pencampuran dan pengadukan bahan

Penuangan adukan ke dalam cetakan

Pemadatan adukan mortar

Pelepasan cetakan mortar

Perawatan benda uji

Selesai

Gambar 4.11. Bagan Alir Pembuatan Mortar Resin

54

8. Pengujian Benda Uji a) Pengujian Berat Isi Mortar Berat isi mortar didapat dari perbandingan antara berat mortar dengan volume mortar. Oleh karena itu perlu diketahui berat dan volume mortar setelah dibuka dari cetakan. b) Pengujian Daya Serap Air Mortar Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya nilai daya serap air oleh mortar. Benda uji yang telah dirawat selama 8 hari direndam dalam air selama 24 jam. Kemudian benda uji dikeringkan permukaannya sehingga tidak ada air yang menetes lalu ditimbang beratnya (W1). Setelah itu benda uji dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 50°C selama 24 jam. Lalu benda uji dikeluarkan dan ditimbang beratnya sebagai berat kering oven (W2). c) Pengujian Kuat Tekan Untuk pengujian kuat tekan mortar digunakan benda uji berbentuk kubus. Pengujian dilakukan dengan cara sebagai berikut. 1) Benda uji diukur dimensi dan ditimbang beratnya. 2) Benda uji diberi kode sesuai dengan variasi resin agar tidak tertukar. 3) Benda uji diletakkan pada mesin tekan secara simetris. 4) Mesin uji tekan dinyalakan dengan kecepatan pembebanan konstan. 5) Pembebanan dihentikan saat benda uji rusak dan dicatat beban maksimumnya.

Gambar 4.12. Proses Pengujian Kuat Tekan Kubus

55

d) Pengujian Kuat Tarik Untuk pengujian kuat tarik mortar resin digunakan benda uji berbentuk angka 8. Adapun langkah pengujiannya adalah sebagai berikut. 1) Benda uji diukur dimensi dan ditimbang beratnya kemudian dipasang pada alat uji. 2) Mesin pemberi beban dinyalakan dengan kecepatan konstan. 3) Mesin dimatikan pada saat benda uji telah mengalami putus dan dicatat beban maksmumnya.

Gambar 4.13. Pengujian Kuat Tarik Mortar

9. Pengumpulan Data Data yang telah didapat dari pengujian benda uji kemudian direkap dan dikumpulkan untuk dianalisis untuk kemudian dilakukan pembahasan. Data pengujian tersebut meliputi data kuat tekan, kuat tarik, berat isi mortar, dan daya serap air.

56

10. Tahap Analisis dan Pembahasan Analisis dan pembahasan yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu perhitungan kuat tekan mortar, perhitungan kuat tarik mortar, berat isi mortar, dan daya serap air mortar. 11. Analisis Perhitungan Perhitungan hasil pengujian menggnakan rumus sebagai berikut: a) Berat isi mortar

dengan: ∂ : berat isi mortar (kg/ml) W : berat benda uji (kg) V : volume benda uji (ml)

b) Daya serap air

dengan: WA : daya serap air (Water Absorption) (%) Mj

: massa pada kondisi setelah perendaman/massa jenuh SSD (gram)

Mk : massa pada kondisi kering oven (gram)

c) Kuat Tekan Mortar

dengan: σ : kuat tekan mortar (N/mm2 atau MPa) P : beban maksimum (N) A : luas penampang benda uji (mm2)

57

d) Kuat Tarik Mortar

dengan: : kuat tarik (MPa) P : beban maksimum (N) A : luas penampang benda uji pada takikan (mm2) 12. Penarikan Kesimpulan Kesimpulan dirumuskan dari hasil pembahasan atau data yang telah dianalisis. Kesimpulan yang didapat merupakan jawaban penelitian yang disesuaikan dengan tujuan dan manfaat dari penelitian tersebut.

Kesimpulan

mewakili apa yang dilakukan di penelitian ini kaitannya dengan tujuan dan manfaat penelitian.

58

BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Data Awal Benda Uji 1. Pengukuran dimensi dan berat mortar resin Tahapan pertama yang harus dilakukan sebelum melakukan pengujian terhadap mortar resin adalah pengukuran dimensi serta berat mortar resin. Pengukuran dimensi dan parameter tersebut untuk selanjutnya mempunyai peran penting dalam melakukan analisis terhadap sifat-sifat mortar sehingga tidak boleh dikesampingkan begitu saja. Pengukuran tersebut meliputi, pegukuran dimensi dan pengukuran berat kering udara benda uji. Terdapat dua bentuk benda uji pada penelitian ini, pertama adalah benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm dan kedua adalah benda uji berbentuk seperti angka 8 dengan ukuran tebal 2 cm; lebar 2,5 cm; panjang 8 cm. Benda uji pertama digunakan dalam pengujian kuat tekan mortar sedangkan benda uji kedua digunakan dalam pengujian kuat tarik mortar. Dari pengukuran yang telah dilakukan, didapatkan hasil yang cukup beragam, hal ini dikarenakan beberapa faktor seperti cetakan yang kurang seragam serta kekurangsempurnaan pada saat melakukan pencetakan. Tabel 5.1 dan Tabel 5.2 berikut ini memperlihatkan hasil pengukuran dimensi dan berat kering udara mortar resin untuk pengujian kuat tekan dan kuat tarik. Tabel 5.1. Dimensi dan Berat Kering Udara Mortar Tekan

No. 1 2 3

Kadar Resin (%)

Kode Mortar

Tanggal pembuatan

Tebal (mm)

5

MT.5.A MT.5.B MT.5.C

14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012

51 51,3 51,1

Penampang Lebar Panjang (mm) (mm) 50,5 49,9 50 48,6 50 49,2

Berat (gram) 220,2 216,4 220

59

Tabel 5.1. (lanjutan)

No. 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Kadar Resin (%) 10

15

20

25

Kode Mortar

Tanggal pembuatan

Tebal (mm)

MT.10.A MT.10.B MT.10.C MT.15.A MT.15.B MT.15.C MT.20.A MT.20.B MT.20.C MT.25.A MT.25.B MT.25.C

14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012

50,1 50,4 50,8 50,9 50,8 51 50,5 50,9 50,7 50,3 50 50

Penampang Lebar Panjang (mm) (mm) 50,6 49,8 50,7 50 49,4 50 51 49,7 50,8 49,5 50,8 50 50 49,7 49,9 49 48,4 50,2 50,3 48,7 50,3 49,3 49,2 50,8

Berat (gram) 221,7 227,6 224,4 235,7 258,5 236,2 244,3 238,5 243,4 261,8 260,7 263,5

Dari Tabel 5.1 di atas dapat dilihat bahwa dimensi benda uji yang didapat tidak tepat berukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu cetakan yang kurang seragam serta human error pada saat melakukan pencetakan karena kurang teliti. Tabel 5.2. Dimensi dan Berat Kering Udara Mortar Tarik No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Kadar Resin (%) 5

10

15

Kode

Tanggal pembuatan

Tebal (mm)

MK.5.A MK.5.B MK.5.C MK.10.A MK.10.B MK.10.C MK.15.A MK.15.B MK.15.C

14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012

20,2 21,5 20,3 21,3 21,4 22,5 23,4 22 23

Penampang Lebar Panjang (mm) (mm) 24,9 79,3 25,4 80,6 25 79,1 25,5 80 25 80 25,6 79,2 24,5 80 25,7 81,3 26 79

Berat (gram) 118,4 113,8 117,6 123,6 110,4 127,8 123,9 124,3 129,3

60

Tabel 5.2. (lanjutan) Kadar Resin (%)

No. 10 11 12 13 14 15

20

25

Kode

Tanggal pembuatan

Tebal (mm)

MK.20.A MK.20.B MK.20.C MK.25.A MK.25.B MK.25.C

14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012 14/11/2012

24,1 25,1 23,1 26,9 22,3 26

Penampang Lebar Panjang (mm) (mm) 23,7 79,2 29,6 77,2 25,6 81 24,4 57,7 25,4 79 23,8 80,4

Berat (gram) 141,3 158,9 138,8 163,7 155,5 176,5

Pada Tabel 5.2 dapat dilihat bahwa dimensi benda uji untuk uji kuat tarik mortar tidak tepat berukuran tebal 2 cm; lebar 2,5 cm; panjang 8 cm. Hal ini lebih dikarenakan ukuran cetakan yang tidak seragam, selain itu karena kekurangtelitian pada saat melakukan pencetakan juga menjadi salah satu penyebab benda uji tidak berukuran sama. 2. Perhitungan Kebutuhan Bahan Jumlah resin dan pasir yang dibutuhkan untuk satu buah benda uji kuat tekan mortar berbentuk kubus dengan kadar resin 25% masing-masing 53 gram dan 255 gram sedangkan untuk satu buah benda uji kuat tarik berbentuk angka 8 dengan kadar resin 25% masing-masing 23,8 gram dan 114,75 gram. Untuk dapat lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 5.3 dan Tabel 5.4 berikut. Tabel 5.3. Hasil Perhitungan Kebutuhan Bahan Mortar Tekan Vol. Benda Benda Uji Uji (cm3) 1 125 2 125 3 125 4 125 5 125

Volume Resin %

cm3

5 6,25 10 12,50 15 18,75 20 25,00 25 31,25 Total

Volume Pasir %

cm3

95 90 85 80 75

118,75 112,50 106,25 100,00 93,75

Jumlah Benda Uji

Vol. Resin (cm3)

Vol. Pasir (cm3)

Berat Resin (gram)

Berat Pasir (gram)

12 12 12 12 12 60

112,5 225,0 337,5 450,0 562,5 1687,5

1425 1350 1275 1200 1125 6375

127,13 254,25 381,38 508,50 635,63 1906,88

3876 3672 3468 3264 3060 17340

61

Tabel 5.4. Hasil Perhitungan Kebutuhan Bahan Mortar Tarik Vol. Benda Benda Uji Uji (cm3) 1 56,25 2 56,25 3 56,25 4 56,25 5 56,25

Volume Resin %

cm3

5 2,81 10 5,63 15 8,44 20 11,25 25 14,06 Total

Volume Pasir %

cm3

95 90 85 80 75

53,44 50,63 47,81 45,00 42,19

Jumlah Benda Uji

Vol. Resin (cm3)

Vol. Pasir (cm3)

Berat Resin (gram)

Berat Pasir (gram)

3 3 3 3 3 15

12,66 25,31 37,97 50,63 63,28 189,84

160,31 151,88 143,44 135,00 126,56 717,19

14,30 28,60 42,90 57,21 71,51 214,52

436,05 413,10 390,15 367,20 344,25 1950,75

Kebutuhan bahan dihitung berdasarkan perbandingan pada masing-masing variasi resin. Persentase perbandingan selanjutnya dikalikan dengan volume benda uji untuk mendapatkan volume masing-masing bahan. Banyaknya kebutuhan bahan dalam pembuatan benda uji diukur dalam satuan berat (gram). Untuk mendapatkan ukuran bahan dalam satuan berat adalah dengan mengalikan volume dengan berat jenis bahan. Berat bahan yang ditampilkan dalam tabel merupakan kebutuhan bahan untuk pembuatan seluruh benda uji.

62

B. Hasil Pemeriksaan Berat Isi Mortar Pengujian berat isi mortar dilakukan setelah benda uji mortar dikeluarkan dari oven serta dalam kondisi kering oven. Cara perhitungan perhitungan berat isi mortar ini seperti terlampir pada Lampiran 1-I. Pada Tabel 5.5 berikut ini menampilkan hasil pemeriksaan berat isi mortar resin. Tabel 5.5. Hasil Pengujian Berat Isi Mortar Tekan Kadar No. Resin (%) 1 2 5 3 7 8 10 9 13 14 15 15 19 20 20 21 25 26 25 27

Kode Mortar

Tebal (mm)

MT.5.A MT.5.B MT.5.C MT.10.A MT.10.B MT.10.C MT.15.A MT.15.B MT.15.C MT.20.A MT.20.B MT.20.C MT.25.A MT.25.B MT.25.C

51 51,3 51,1 50,1 50,4 50,8 50,9 50,8 51 50,5 50,9 50,7 50,3 50 50

Penampang Berat Lebar Panjang (gram) (mm) (mm) 50,5 49,9 220,2 50 48,6 216,4 50 49,2 220 50,6 49,8 221,7 50,7 50 227,6 49,4 50 224,4 51 49,7 235,7 50,8 49,5 258,5 50,8 50 236,2 50 49,7 244,3 49,9 49 238,5 48,4 50,2 243,4 50,3 48,7 261,8 50,3 49,3 260,7 49,2 50,8 263,5

Berat Isi (gr/cm3) 1,713 1,735 1,750 1,756 1,781 1,788 1,826 2,023 1,823 1,946 1,916 1,975 2,124 2,102 2,108

B.I. Rerata (gr/cm3)

B.I. Rerata (kg/m3)

1,733

1733

1,775

1775

1,891

1891

1,946

1946

2,112

2112

63

Berat Isi Rerata (kg/m3)

2500 2000 1500 y = 18,573x + 1613 R² = 0,9562

1000 500 0 0

10 20 Kadar Resin (%)

30

Gambar 5.1. Grafik Hubungan Berat Isi Mortar Tekan dengan Kadar Resin

Dari Tabel 5.5 dan Gambar 5.1 di atas terlihat bahwa berat isi mortar tekan tertinggi didapat pada variasi resin 25% dengan nilai sebesar 2,112 gr/mm3 atau 2112 kg/m3. Sedangkan berat isi mortar tekan terendah didapat pada benda uji pada variasi resin 5% dengan nilai sebesar 1,733 gr/mm3 atau 1733 kg/m3. Dari hasil analisis terhadap sebaran data pada grafik hasil uji berat isi mortar dengan cara regresi didapatkan nilai R2 sebesar 0,983. Nilai R2 merupakan parameter terhadap keandalan hubungan antar variabel yang dibandingkan, dimana semakin nilai R2 mendekati angka 1 berarti hubungan antar variabelnya sangat baik. Dengan nilai R2 sebesar 0,983 dari grafik hasil pengujian berat isi mortar tekan di atas maka dapat dikatakan hubungan antara dua variabel tersebut baik. Sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai berat isi mortar akan bertambah seiring dengan pertambahan kandungan resin yang ada. Hal ini dikarenakan semakin banyak kandungan resin pada mortar maka pori-pori yang ada diantara butiran pasir yang semula terisi oleh udara akan terisi oleh resin. Walaupun dengan bertambahnya kandungan resin berarti semakin berkurang kandungan pasir yang ada akan tetapi karena sifat resin yang lebih padat dan mampu mengisi ruang-ruang kosong dengan baik dibandingkan dengan pasir, maka selisih kandungan pasir pada masing-masing variasi benda uji tidak begitu berpengaruh terhadap nilai berat isi mortar.

64

Tabel 5.6. Hasil Pengujian Berat Isi Mortar Tarik

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

5

10

15

20

25

Kode

Tebal (mm)

MK.5.A MK.5.B MK.5.C MK.10.A MK.10.B MK.10.C MK.15.A MK.15.B MK.15.C MK.20.A MK.20.B MK.20.C MK.25.A MK,25,B MK,25,C

20,2 21,5 20,3 21,3 21,4 22,5 23,4 22 23 24,1 25,1 23,1 26,9 22,3 26

Penampang Berat Berat Isi Lebar Panjang (gram) (gr/cm3) (mm) (mm) 24,9 79,3 118,4 1,908 25,4 80,6 113,8 1,664 25 79,1 117,6 1,887 25,5 80 123,6 1,838 25 80 110,4 1,655 25,6 79,2 127,8 1,819 24,5 80 123,9 1,721 25,7 81,3 124,3 1,742 26 79 129,3 1,788 23,7 79,2 141,3 1,973 29,6 77,2 158,9 1,904 25,6 81 138,8 1,867 24,4 57,7 163,7 3,060 25,4 79 155,5 2,252 23,8 80,4 176,5 2,232

B.I. Rereta (kg/m3)

B.I. Rerata (kg/m3)

1,820

1820

1,771

1771

1,750

1750

1,914

1914

2,515

2515

3000 2500 Berat Jenis Rerata (kg/m3)

No.

Kadar Resin (%)

2000 1500 y = 30,674x + 1494,2 R² = 0,5752

1000 500 0 0

10 20 Kadar Resin (%)

30

Gambar 5.2. Grafik Hubungan Berat Isi Mortar Tarik dengan Kadar Resin

Dari Tabel 5.6 dan Gambar 5.2 di atas terlihat bahwa berat isi mortar tarik tertinggi didapat pada variasi resin 25% dengan nilai sebesar 2,515 gr/mm3 atau 2515 kg/m3. Sedangkan berat isi mortar terendah didapat pada benda uji pada variasi resin 15% dengan nilai sebesar 1,771 gr/mm3 atau 1771 kg/m3. Pada grafik pengujian berat isi mortar tarik tersebut nilai terendahnya justru terjadi pada

65

mortar variasi resin 15%. Terjadinya inkonsisten data pada pengujian ini disebabkan oleh dimensi benda uji yang tidak seragam satu sama lain yang mengakibatkan data tidak terukur dengan tepat. Selain itu, bentuk benda uji yang kurang

beraturan

menyebabkan

penggunaan

metode

perhitungan

untuk

mengetahui volume benda uji hanya berdasarkan pada asumsi saja. Hal tersebut akan berpengaruh terhadap trend nilai berat isi mortar pada variasi kadar resin.

66

C. Pemeriksaan Daya Serap Air Pemeriksaan daya serap air dilakukan pada tiga buah benda uji kubus mortar dari masing-masing variasi kadar resin. Cara perhitungan daya serap air dapat dilihat pada Lampiran 1-J. Adapun hasil pemeriksaan daya serap air tersaji dalam Tabel 5.7 dan Gambar 5.3 berikut. Tabel 5.7. Hasil Pengujian Daya Serap Air Mortar Resin Kadar No. Resin (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

5

10

15

20

25

Kode SA.5.A SA.5.B SA.5.C SA.10.A SA.10.B SA.10.C SA.15.A SA.15.B SA.15.C SA.20.A SA.20.B SA.20.C SA.25.A SA.25.B SA.25.C

Berat Berat Berat Umur kering kering SSD (hari) udara oven (gram) (gram) (gram) 8 228,5 240,8 197,1 8 223,9 169,4 138 8 225,3 178,3 155,8 8 240,2 262,1 232 8 234,8 248,2 224,6 8 243,2 243,9 221,2 8 237,4 252,9 228,6 8 233,7 268,6 232,3 8 238,9 256,1 217,3 8 235,5 250,3 234,7 8 247,3 261,1 246,3 8 245,6 253,9 244,6 8 232,4 243,8 231,5 8 243,6 251,7 242,6 8 233 238,3 231,9

Daya serap air (%) 22,171 22,753 14,441 12,974 10,507 10,262 10,629 15,626 17,855 6,646 6,008 3,802 5,313 3,751 2,759

Daya serap air rerata (%) 19,788

11,247

14,703

5,485

3,941

67

Daya Serap Air (%)

25 20 y = -0,7491x + 22,271 R² = 0,8193

15 10 5 0 0

10 20 Kadar Resin (%)

30

Gambar 5.3. Grafik Hubungan Daya Serap Air Mortar dengan Kadar Resin

Dari Tabel 5.7 dan Gambar 5.3 terlihat bahwa daya serap air terbesar terjadi pada benda uji dengan variasi resin 5%. Pada variasi resin 5% tersebut memiliki daya serap air sebesar 19,788%. Sedangkan daya serap air terkecil didapat pada benda uji dengan variasi resin 25% yang memiliki nilai sebesar 3,941%. Walaupun nilai daya serap air pada masing-masing variasi resin tidak seluruhnya berbading terbalik dengan kandungan resin, terutama pada variasi resin 15%, akan tetapi secara garis besar nilai daya serap air pada pengujian ini memiliki perbandingan terbalik dengan kadar resin. Dimana semakin tinggi kadar resin maka nilai daya serap air akan semakin kecil, dan sebaliknya semakin rendah kadar resinnya maka nilai daya serap air akan semakin tinggi. Penjelasan yang dapat diberikan mengenai kondisi ini adalah berkaitan dengan keberadaan pori-pori udara yang ada di dalam benda uji kubus mortar. Pada variasi resin 5%, kandungan resin yang ada di dalam benda uji kubus mortar sangat sedikit sehingga tidak mampu menutupi seluruh pori-pori udara yang ada diantara agregat halus, akibatnya keberadaan pori-pori udara di dalam benda uji kubus mortar cukup besar. Hal ini mengakibatkan air yang terserap ke dalam benda uji kubus mortar juga cukup tinggi. Sementara pada variasi resin 25%, kandungan resin yang ada di dalam benda uji kubus mortar cukup banyak sehingga mampu menutupi pori-pori yang ada di antara agregat halus. Dengan demikian, air yang terserap ke dalam benda uji kubus mortar tidak terlalu tinggi. Sementara itu, adanya inkonsisten data pada variasi resin 5% dan 10% disebabkan oleh

68

terkikisnya benda uji oleh air pada saat perendaman sehingga mempengaruhi pada pengukuran berat setelah perendaman. Terkikisnya benda uji lebih disebabkan oleh kandungan resin pada campuran yang sedikit sehingga butir-butir agregat halus tidak dapat terikat dengan kuat satu sama lainnya.

69

D. Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Resin Pengujian kuat tekan mortar resin dilakukan untuk benda uji kubus mortar berdimensi 5 cm x 5 cm x 5 cm umur 8 hari dengan jumlah benda uji sebanyak 3 buah untuk masing-masing variasi mortar. Pengujian kuat tekan ini dilakukan menggunakan mesin uji tekan merk RIEHLE untuk benda uji dengan variasi resin 5%; 10%; dan 15% sedangkan untuk benda uji dengan variasi resin 20% dan 25% menggunakan mesin uji tekan merk ELE. Hal ini dikarenakan kapasitas mesin uji tekan merk RIEHLE terbatas pada angka 51.000 lbs, sementara mesin uji tekan merk ELE memiliki kapasitas yang lebih besar. Pengujian kuat tekan mortar mengacu pada SNI 03-6825-2002. Adapun cara perhitungannya seperti terlampir pada Lampiran 1-G. Adapun nilai dari hasil pengujian kuat tekan mortar resin dapat dilihat pada Tabel 5.8 berikut. Tabel 5.8. Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Resin

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Kadar Resin (%) 5

10

15

20

25

Penampang Kode

Tinggi (mm)

MT.5.A MT.5.B MT.5.C MT.10.A MT.10.B MT.10.C MT.15.A MT.15.B MT.15.C MT.20.A MT.20.B MT.20.C MT.25.A MT.25.B MT.25.C

51 51,3 51,1 50,1 50,4 50,8 50,9 50,8 51 50,5 50,9 50,7 50,3 50 50

Lebar (mm)

Tebal (mm)

50,5 50 50 50,6 50,7 49,4 51 50,8 50,8 50 49,9 48,4 50,3 50,3 49,2

49,9 48,6 49,2 49,8 50 50 49,7 49,5 50 49,7 49 50,2 48,7 49,3 50,8

Umur (hari)

Beban Maksimal (kN)

8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8

0,45 0,13 0,11 0,6 1,62 1,34 10 19 15 85 80 100 285 290 270

Kuat Tekan Rerata (MPa)

Kuat Tekan (MPa)

0,178 0,053 0,092 0,044 0,238 0,639 0,473 0,542 3,945 7,555 5,802 5,905 34,205 32,718 36,027 41,157 116,345 116,945 113,772 108,027

70

Kuat Tekan (MPa)

140 120 y = 55,851ln(x) - 112,13 100 R² = 0,5362 80 60 40 20 0 10 20 -20 0 -40 Kadar Resin (%)

30

Gambar 5.4. Grafik Hubungan Kuat Tekan dengan Kadar Resin

Dari Tabel 5.8 dan Gambar 5.4 dapat diketahui bahwa kuat tekan mortar terbesar terjadi pada benda uji dengan kadar resin sebesar 25% dengan kuat tekan rerata sebesar 113,77 MPa. Sedangkan untuk kuat tekan terkecil dihasilkan oleh benda uji dengan kadar resin sebesar 5% dengan kuat tekan rerata sebesar 0,09 MPa. Pada Gambar 5.4 dapat dilihat bahwa terdapat perbedaan rentang nilai kuat tekan yang cukup besar antara mortar yang menggunakan variasi resin 20% dengan variasi resin 25%. Hal ini disebabkan karena kekuatan mortar akan naik secara signifikan seiring dengan bertambahnya kadar resin hingga mencapai kekuatan maksimal pada kadar 24%. Pernyataan tersebut juga disampaikan oleh Barbuta dan Harja (2008) dalam penelitiannya yang menyimpulkan bahwa kadar resin optimum untuk mendapatkan kuat tekan maksimum pada mortar dan beton resin adalah 24%. Kekuatan mortar resin akan kembali menurun pada saat kadar resin melampaui 24%. Penjelasan yang dapat diberikat tentang kondisi ini adalah karena dengan semakin banyaknya resin yang masuk ke dalam pori-pori maka daya ikat antara pasir dan resin akan semakin kuat sehingga akan mampu menahan beban tekanan yang lebih besar.

71

E. Hasil Pengujian Kuat Tarik Mortar Resin Seperti halnya dengan uji kuat tekan, uji kuat tarik dilakukan setelah benda uji berumur 8 hari. Benda uji yang digunakan untuk uji kuat tarik adalah benda uji yang berbentuk angka 8 berukuran tebal 2 cm; lebar 2,5 cm; panjang 8 cm. Setiap variasi resin menggunakan tiga buah benda uji sehingga total benda uji berjumlah 15 buah. Cara perhitungan kuat tarik mortar dapat dilihat pada Lampiran 1-H. Tabel 5.9 dan Gambar 5.5 berikut menampilkan hasil pengujian kuat tarik mortar resin dan grafik hubungannya dengan kadar resin. Tabel 5.9. Hasil Pengujian Kuat Tarik Mortar Resin

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Kadar Resin (%) 5

10

15

20

25

Penampang Kode

Tebal (mm)

MK.5.A MK.5.B MK.5.C MK.10.A MK.10.B MK.10.C MK.15.A MK.15.B MK.15.C MK.20.A MK.20.B MK.20.C MK.25.A MK.25.B MK.25.C

20,2 21,5 20,3 21,3 21,4 22,5 23,4 22 23 24,1 25,1 23,1 26,9 22,3 26

Lebar (mm) 24,9 25,4 25 25,5 25 25,6 24,5 25,7 26 23,7 29,6 25,6 24,4 25,4 23,8

Umur Panjang (hari) (mm) 79,3 80,6 79,1 80 80 79,2 80 81,3 79 79,2 77,2 81 57,7 79 80,4

8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8

Beban Maksimal (kN)

Kuat Tarik (MPa)

tak terbaca tak terbaca tak terbaca tak terbaca tak terbaca tak terbaca 0,4 0,4 0,4 1,05 1,1 0,9 6,5 5,8 6,5

0,697 0,707 0,668 1,838 1,480 1,521 9,903 10,239 10,504

Kuat Tarik Rerata (MPa) -

-

0,691

1,613

10,215

72

12 Kuat Tarik (MPa)

10 8

y = 4,6113ln(x) - 9,3327 R² = 0,4515

6 4 2 0 -2 0 -4

10

20

30

Kadar Resin (%)

Gambar 5.5. Grafik Hubungan Kuat Tarik Mortar dan Kadar Resin

Dari Tabel 5.9 dan Gambar 5.5 dapat diterangkan bahwa kuat tarik rerata tertinggi terdapat pada mortar dengan kadar resin 25% yaitu sebesar 10,21 MPa. Nilai kuat tarik pada mortar sangat signifikan jika dibandingkan dengan nilai kuat tekannya. Nilai kuat tarik hanya sekitar sepersepuluh dari kuat tekannya. Kondisi ini hampir sama dengan mortar semen Portland biasa. Namun, kuat tarik dengan kadar resin 25% ini mempunyai nilai yang cukup besar jika dibandingkan dengan kuat tarik pada mortar semen normal. Seperti halnya pada hasil uji kuat tekan mortar, hasil uji kuat tarik mortar menegaskan kembali bahwa semakin banyak kadar resin maka akan semakin tinggi kekuatannya. Tingginya nilai kuat tarik mortar tersebut dikarenakan daya lekat antar partikel penyusunnya yang sangat kuat. Polimer resin mengikat secara kuat baik antar resin itu sendiri maupun dengan agregat halusnya. Sementara itu, pada variasi mortar 5% dan 10% masingmasing memiliki kuat tarik yang sangat rendah sehingga pada saat dilakukan pengujian, alat uji tidak dapat mencatat besarnya nilai kuat tarik. Rendahnya nilai kuat tarik mortar tersebut disebabkan karena sedikitnya kadar resin pada campuran sehingga resin tidak dapat mengikat agregat secara maksimal.

73

F. Tekstur Permukaan Mortar Resin 3. Tekstur Permukaan Tekstur permukaan mortar resin jika dilihat secara visual memiliki karakteristik yang berbeda-beda tergantung pada kadar resin yang ada. Semakin tinggi kadar resin yang terkandung di dalam benda uji maka tekstur permukaanya akan semakin halus. Gambar 5.6; 5.7; 5.8; 5.9; dan 5.10 berikut adalah salah satu hasil pengamatan secara visual dari beberapa benda uji.

Gambar 5.6. Gambar Tekstur Permukaan Mortar Resin dengan Variasi 5%

Gambar 5.7. Gambar Tekstur Permukaan Mortar Resin dengan Variasi 10%

74

Gambar 5.8. Gambar Tekstur Permukaan Mortar Resin dengan Variasi 15%

Gambar 5.9. Gambar Tekstur Permukaan Mortar Resin dengan Variasi 20%

Gambar 5.10. Gambar Tekstur Permukaan Mortar Resin dengan Variasi 25%

75

4. Pola Keruntuhan Benda Uji Gambar 5.11 dan 5.12 berikut menjelaskan tentang bagaimana perilaku dan bentuk keruntuhan benda uji kubus mortar pada saat dilakukan uji kuat tekan.

Gambar 5.11. Perilaku Benda Uji Saat Pengujian Kuat Tekan

Gambar 5.12. Pola Keruntuhan Mortar Tekan

76

Sedangkan pada pengujian kuat tarik mortar, perilaku dan pola keruntuhan benda uji yang terjadi adalah seperti yang terlihat pada Gambar 5.13 dan Gambar 5.14 berikut ini.

Gambar 5.13. Perilaku Benda Uji Saat Pengujian Kuat Tarik

Gambar 5.14. Pola Keruntuhan Mortar Tarik

Dari Gambar 5.13 terlihat bahwa pola keruntuhan mortar resin pada pengujian tekan adalah memipih secara perlahan-lahan dan liat. Sementara dari Gambar 5.14 terlihat bahwa pola keruntuhan mortar resin pada pengujian tarik adalah lurus dan liat. Hal ini disebabkan karena adanya pengaruh resin yang ada di dalam campuran mortar tersebut yang memiliki sifat keras dan liat.

77

G. Hasil Pemeriksaan Kebutuhan Bahan Setelah dilakukan pembuatan benda uji yang dibutuhkan untuk seluruh pengujian, maka dapat diketahui besarnya penggunaan bahan yang dipakai. Hasil dari perhitungan komposisi bahan yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 5.10 dan Tabel 5.11 berikut ini. Tabel 5.10. Besar Kebutuhan Bahan Untuk 1 Benda Uji Benda Uji

Vol. Benda Uji (cm3)

Volume Resin %

1 2 3 4 5

125 125 125 125 125

5 10 15 20 25

1 2 3 4 5

56,25 56,25 56,25 56,25 56,25

5 10 15 20 25

cm3

Volume Pasir %

cm3

Bentuk Kubus 6,25 95 118,75 12,50 90 112,50 18,75 85 106,25 25,00 80 100,00 31,25 75 93,75 Bentuk Angka 8 2,81 95 53,44 5,63 90 50,63 8,44 85 47,81 11,25 80 45,00 14,06 75 42,19

Berat Resin (gram)

Berat Pasir (gram)

10,59 21,19 31,78 42,38 52,97

484,5 459 433,5 408 382,5

4,77 9,53 14,30 19,07 23,84

218,02 206,55 195,07 183,6 172,12

Tabel 5.10 di atas memaparkan besarnya kebutuhan bahan untuk satu benda uji pada masing-masing variasi kadar resin. Berat resin yang dibutuhkan merupakan berat resin sesuai dengan mix design yaitu volume resin yang dibutuhkan dikalikan dengan berat isi resin sebesar 1,13 gram/cm3. Kemudian ditambahkan kembali dengan 50% dari berat resin tersebut. Penambahan sebesar 50% dari berat resin merupakan hasil asumsi bahwa setelah dilakukan pencampuran antara resin dan pasir, resin akan terserap oleh pasir sebanyak 50%nya karena pasir yang digunakan merupakan pasir kering oven.

78

Tabel 5.11. Besar Kebutuhan Bahan Benda Uji Total Benda Uji

Vol. Benda Uji (cm3)

Volume Resin %

cm3

Volume Pasir %

1 2 3 4 5

125 125 125 125 125

5 6,25 10 12,50 15 18,75 20 25,00 25 31,25 Total

95 90 85 80 75

1 2 3 4 5

56,25 56,25 56,25 56,25 56,25

5 2,81 10 5,63 15 8,44 20 11,25 25 14,06 Total

95 90 85 80 75

cm3

Jumlah Benda Uji

Vol. Resin (cm3)

Bentuk Kubus 118,75 12 112,5 112,50 12 225,0 106,25 12 337,5 100,00 12 450,0 93,75 12 562,5 60 1687,5 Bentuk Angka 8 53,44 3 12,66 50,63 3 25,31 47,81 3 37,97 45,00 3 50,63 42,19 3 63,28 15 189,84

Vol. Pasir (cm3)

Berat Resin Total (gram)

Berat Pasir Total (gram)

1425 1350 1275 1200 1125 6375

139,84 279,68 419,51 559,35 699,19 2097,56

4264 4039 3815 3590 3366 19074

160,31 151,88 143,44 135,00 126,56 717,19

15,73 31,46 47,20 62,93 78,66 235,98

199,27 188,78 178,29 167,81 157,32 891,46

Tabel 5.11 memaparkan besarnya kebutuhan bahan untuk pembuatan benda uji secara keseluruhan. Berat resin dan berat pasir total merupakan kebutuhan untuk satu benda uji pada masing-masing variasi dikalikan dengan banyaknya jumlah benda uji yang dibutuhkan dalam seluruh pengujian. Benda uji kubus digunakan dalam pengujian kuat tekan, daya serap air, dan berat isi mortar. Sedangkan benda uji seperti angka 8 digunakan dalam uji kuat tarik. Masingmasing variasi kadar resin menggunakan 3 buah benda uji dalam pengujiannya.

79

H. Tinjauan Harga Mortar Resin Untuk memperkirakan besarnya harga mortar adalah dengan cara mengansumsikan bahwa harga mortar merupakan harga bahan ditambah biaya proses pembuatan. Dalam hal ini, perkiraan harga mortar resin ditinjau dari harga bahan penyusunnya setiap pembuatan mortar dalam 1 m3. Kebutuhan harga bahan didapat dari harga satuan bahan dikalikan dengan banyaknya bahan yang digunakan, sedangkan biaya proses dihitung berdasarkan asumsi. Jumlah total kebutuhan bahan tiap 1 m3 untuk mortar resin dengan variasi resin 5% adalah 56,5 kg resin dan 2584 kg pasir, untuk mortar dengan varisasi resin 10% adalah 113 kg resin dan 2448 kg pasir, variasi resin 15% adalah 169,5 kg resin dan 2312 kg pasir, variasi resin 20% adalah 226 kg resin dan 2176 kg pasir, sedangkan untuk variasi resin sebesar 25% kebutuhan bahannya adalah 282,5 kg resin dan 2040 kg pasir. Harga 1 kg resin dengan merk SHCP 2668 WNC adalah Rp 25.000,00 dan harga 1 m3 pasir adalah Rp 180.000,00. Sehingga untuk mengetahui banyaknya biaya pembuatan mortar resin tiap 1 m3 untuk masing-masing variasi adalah dengan mengalikan antara jumlah kebutuhan bahan dengan harga satuannya. Namun dalam perhitungan harga mortar resin ini belum diperhitungkan biaya-biaya lain seperti biaya produksi, biaya transportasi, biaya perawatan alat, tenaga, dan keuntungan. Perhitungan harga hanya ditinjau dari harga kebutuhan bahan untuk pembuatan mortar resin.

80

Besarnya harga bahan serta total biaya dalam pembuatan mortar resin untuk 1 m3 mortar dapat dilihat pada Tabel 5.12 berikut ini. Tabel 5.12. Harga Bahan Untuk Pembuatan Mortar Resin Variasi Resin 5% 10% 15% 20% 25%

Kebutuhan Kebutuhan Resin / m3 Pasir / m3 (kg) (kg) 56,5 2584 113 2448 169,5 2312 226 2176 282,5 2040

Biaya Resin / m3

Biaya Pasir / m3

Total Harga / m3

Rp 1.412.500,00 Rp 2.825.000,00 Rp 4.237.500,00 Rp 5.650.000,00 Rp 7.062.500,00

Rp 171.000,00 Rp 162.000,00 Rp 153.000,00 Rp 144.000,00 Rp 135.000,00

Rp 1.583.500,00 Rp 2.987.000,00 Rp 4.390.500,00 Rp 5.794.000,00 Rp 7.197.500,00

Dari Tabel 5.12 di atas dapat diketahui bahwa total harga untuk membuat mortar resin dengan variasi resin 5% adalah 1.583.500 rupiah, sedangkan untuk variasi 10% adalah 2.987.000 rupiah, variasi 15% adalah 4.390.500 rupiah, variasi 20% adalah 5.794.000 rupiah, dan variasi 25% adalah 7.197.500 rupiah. Jika diperhatikan harga mortar untuk setiap variasi resin mempunyai perbedaan yang cukup signifikan, hal ini dikarenakan harga satuan resin yang cukup besar sehingga setiap jumlah kebutuhan resin yang diperlukan sangat berpengaruh pada total harga secara keseluruhan. Namun, tingginya biaya tersebut dirasa sesuai jika dilihat besarnya nilai kuat tekan yang dihasilkan, terutama untuk mortar resin dengan variasi resin 25%.

81

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan tentang mortar resin maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Berat isi pada mortar tekan dengan variasi resin 5%; 10%; 15%; 20%, dan 25% yaitu berturut-turut 1,73; 1,77; 1,89; 1,94; dan 2,1 gram/cm3. Untuk mortar tarik besarnya berat isi dengan variasi yang sama bertutut-turut adalah 1,82; 1,77; 1,75; 1,91; dan 2,5 gram/cm3. 2. Nilai daya serap air pada mortar resin dengan variasi 5%; 10%; 15%; 20%, dan 25% berturut-turut adalah 19,74%; 11,25%; 14,7%; 5,49%; dan 3,94%. Nilai daya serap air lebih dipengaruhi oleh kandungan resin dalam campuran. Semakin besar kadar resin yang ada dalam campuran maka semakin kecil daya serap air yang dihasilkan. 3. Nilai kuat tekan mortar dengan variasi resin 5%; 10%; 15%; 20%, dan 25% berturut-turut adalah 0,09; 0,47; 5,8; 36,03; dan 113,77 MPa. Besarnya kuat tekan pada mortar dipengaruhi oleh kadar resin dalam campuran. Semakin banyak kandungan resin maka kuat tekan mortar akan semakin meningkat. 4. Nilai kuat tarik mortar dengan variasi resin 15%; 20%, dan 25% berturutturut adalah 0,69; 1,61; dan 10,21 MPa. 5. Jumlah total kebutuhan bahan tiap 1 m3 untuk mortar resin dengan variasi resin 5% adalah 56,5 kg resin dan 2584 kg pasir, untuk mortar dengan variasi resin 10% adalah 113 kg resin dan 2448 kg pasir, variasi resin 15% adalah 169,5 kg resin dan 2312 kg pasir, variasi resin 20% adalah 226 kg resin dan 2176 kg pasir, dan untuk variasi resin sebesar 25% kebutuhan bahannya adalah 282,5 kg resin dan 2040 kg pasir. Sedangkan harga

82

mortar resin untuk 1 m3 dengan variasi resin 5%; 10%; 15%; 20%, dan 25% berturut-turut adalah Rp 1.583.500,00; Rp 2.987.000,00; Rp 4.390.500,00; Rp 5.794.000,00; dan Rp 7.197.500,00. 6. Pola keruntuhan pada mortar resin bersifat liat sehingga tidak terjadi runtuhan secara mendadak. 7. Error beberapa data penelitian disebabkan oleh kekurangsempurnaan dan kurangtelitian saat pembuatan benda uji maupun saat pengujian.

B. Saran Saran yang sekiranya dapat diberikan dalam penelitian kali ini adalah sebagai berikut. 1. Pada penelitian selanjutnya perlu diperhatikan dalam hal penggunaan resin sebagai bahan pengikat. Sebaiknya dilakukan penelitian terperinci terlebih dahulu tentang resin yang akan digunakan sebagai bahan pengikat mortar. 2. Perlu diperhatikan dalam hal ketelitian dan kecermatan dalam proses pencampuran material penyusun mortar, proses pencetakan mortar, serta pembacaan alat uji dan kalibrasi timbangan. 3. Perlu kecermatan dan ketelitian pada saat penakaran bahan material serta pembacaan alat uji dan kalibrasi timbangan. 4. Dalam hal perawatan, sebaiknya lebih diatur sedemikian rupa agar benda uji tidak mengalami penurunan kualitas dari yang seharusnya, misalkan benda uji terbebas dari jamahan orang lain atau hewan serta aman dari pengaruh cuaca. 5. Perlu dipertimbangkan dalam hal harga dari proses pembuatan benda uji. 6. Untuk penelitian selanjutnya, perlu dikembangkan lagi tentang mortar resin dengan menggunakan jenis resin yang lain.

83

DAFTAR PUSTAKA

Blaga, A. and Beaudoin, J.J., 1985, Polymer Concrete, Canadian Building Digest published November 1985. Blaga, A. and Beaudoin, J.J., 1985, Polymer Modified Concrete, Canadian Building Digest published October 1985. Mulyono, T., 2003, Teknologi Beton, Edisi Pertama, Yogyakarta: Andi. Neville, A. M.,dan Brooks, J. J., 1987, Concrete Technology, Longman Scientific & Technical, Harlow England. Ohama, Y., 1984, Polymer-Modified Mortars & Concretes, Concrete Admixtures Handbook: Properties, Science, and Technology, Park Ridge: Noyes Publication. Saputra, A., 2004, Struktur Bangunan, Diktat Kuliah, Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. SNI 03-6825-2002, 2002, Metode Pengujian Kekuatan Tekan Mortar, BSN, Yayasan Lembaga Pendidikan Masalah Bangunan, Departemen Pekerjaan Umum, Bandung. Tjokrodimuljo, K., 2004, Teknologi Bahan Konstruksi, Buku Ajar, Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Tjokrodimuljo, K., 2007, Teknologi Beton, Biro Penerbit Teknik Sipil Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Winter, Goerge, 1993, Reinforced Concrete Structure, 3rd Edition, New York: McGraw-Hill.

84