Post on 08-Aug-2015
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
ii
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
iii
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
iv
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
v
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
vi
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 sebanyak-
banyaknya. Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat untuk para
pembacanya.
Yogyakarta, Januari 2013
Penulis
vii
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
viii
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
ix
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
x
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
xi
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
xii
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
xiii
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
xiv
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
1
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
2
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.
3
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.
4
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.
5
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 poin-
poin 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.
6
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
7
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.
8
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 Campuran dalam Volume (bahan
bersifat semen) Rasio Agregat
(Pengukuran
kondisi lembab
dan gembur)
Semen
Portland
Semen Pasangan
M S N
Semen
Pasangan
M 1 1
2,25-3 kali
jumlah volume
bersifat semen
M 1
S 1
S 0,5 1
N 1
O 1 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.
9
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.
10
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)
Retensi air
Min. (%)
Kadar Udara
Maks. (%)
Rasio Agregat
(Pengukuran
Kondisi lembab
dan gembur)
Semen
pasangan
M 17,2 75 18 2,25-3,5 kali
jumlah volume
bersifat semen
S 12,4 75 18
N 5,2 75 18
O 2,4 75 18 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
11
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
12
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.
13
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.
14
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
tarik
(MPa)
Modulus
elastisitas
(GPa)
Kuat
tekan
(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)
15
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.
16
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.
17
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
(kg/dm)
Daya serap
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)
18
Tabel 2.6. Karakteristik dan Aplikasi Polimer
Poly (methylmethacrylate)
Karakteristik
Umum
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.
Aplikasi Digunakan dalam pembuatan unit tangga, piring, produk
sanitasi untuk tepian jalan.
Polyester
Karakteristik
Umum
Relatif kuat, memiliki daya adhesif yang baik dengan
material lain.
Aplikasi
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
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.
Aplikasi
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
Material komposit dengan daya tahan yang tinggi
terhadap bahan kimia serta cairan organik polar seperti
keton, hidrokarbon aromatik, dan senyawa klorin.
Aplikasi
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)
19
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
20
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
21
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 Pink
Kekentalan pada 300C (Brookfield LVT, spindel 3, 60rpm) 250 - 400 mPas
Gel time pada 300C 5 - 10 menit
Cure time pada 300C 14 - 21 menit
Peak Exothermic Temperature 1350C - 155
0C
Stability in the Dark below 250C 6 bulan
Flexural Strength 82,4 MPa
Tensile Strength 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.
22
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.
23
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 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 (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.
24
Menurut Spesifikasi Bahan Bangunan Bukan Logam (SNI-03-6861.1-
2002), 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
25
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 -
100 ag…………………………………………….…… (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)
26
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.
27
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.
28
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.
29
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.
30
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.
31
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.
32
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 pb- pk
pk 100 .................................................................. (3.7)
33
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)
34
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 berupa pemeriksaan terhadap lamanya waktu
pengerasan terhadap 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.
35
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.
36
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.
37
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.
38
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.
39
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.
40
E. Bagan Alir Penelitian
Persiapan bahan,
alat, dan benda uji
Mulai
Pembuatan mix
design
Pembuatan sampel
benda uji
Pengumpulan
referensi dan studi
pustaka
Pengujian sample
benda uji
Pembuatan massal
benda uji
Pengujian berat satuan
dan daya serap air
Pengujian kuat
tekan
Pengujian kuat
tarik
A A
41
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.
Analisis data hasil
pengujian
Pembahasan
Pengumpulan data
hasil pengujian
Selesai
Kesimpulan
A
42
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
43
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.
44
Berikut ini adalah bagan alir proses pembuatan mix design sampai pada
tahap pembuatan benda uji.
Gambar 4.2. Bagan Alir Proses Pembuatan Mix Design
Mulai
Perhitungan berat
satuan bahan
Penentuan kadar volume
tiap bahan dalam 1
benda uji
Perhitungan
komposisi berat
tiap bahan
Selesai
Tidak
Pengumpulan alat
dan bahan
Sudah sesuai
dengan kritera?
Ya
Pembuatan benda
uji mortar
Penentuan jenis mortar
yang diteliti
45
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
Vol.
Benda
Uji (cm3)
Volume Resin Volume Pasir Jumlah
Benda
Uji % cm3 % cm
3
1 125 5% 6,25 95% 118,75 12
2 125 10% 12,50 90% 112,50 12
3 125 15% 18,75 85% 106,25 12
4 125 20% 25,00 80% 100,00 12
5 125 25% 31,25 75% 93,75 12
Total 60
46
Tabel 4.2. Jumlah Total Benda Uji Angka 8
Benda
Uji
Vol.
Benda
Uji (cm3)
Volume Resin Volume Pasir Jumlah
Benda
Uji % cm
3 % cm
3
1 56,25 5% 2,81 95% 53,44 3
2 56,25 10% 5,63 90% 50,63 3
3 56,25 15% 8,44 85% 47,81 3
4 56,25 20% 11,25 80% 45,00 3
5 56,25 25% 14,06 75% 42,19 3
Total 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
47
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
Vol.
Benda
Uji
(cm3)
Volume
Resin Volume Pasir Jumlah
Benda
Uji
Vol.
Resin
Total
(cm3)
Vol.
Pasir
Total
(cm3)
Berat
Resin
Total
(gram)
Berat
Pasir
Total
(gram) % cm
3 % cm
3
1 125 5% 6,25 95% 118,75 12 112,5 1425 139,84 4264
2 125 10% 12,50 90% 112,50 12 225,0 1350 279,68 4039
3 125 15% 18,75 85% 106,25 12 337,5 1275 419,51 3815
4 125 20% 25,00 80% 100,00 12 450,0 1200 559,35 3590
5 125 25% 31,25 75% 93,75 12 562,5 1125 699,19 3366
Total 60 1687,5 6375 2097,56 19074
Tabel 4.4. Mix Design Kebutuhan Bahan Benda Uji Angka 8
Benda
Uji
Vol.
Benda
Uji
(cm3)
Volume
Resin
Volume
Pasir Jumlah
Benda
Uji
Vol.
Resin
Total
(cm3)
Vol.
Pasir
Total
(cm3)
Berat
Resin
Total
(gram)
Berat
Pasir
Total
(gram) % cm3 % cm
3
1 56,25 5% 2,81 95% 53,44 3 12,66 160,31 15,73 199,27
2 56,25 10% 5,63 90% 50,63 3 25,31 151,88 31,46 188,78
3 56,25 15% 8,44 85% 47,81 3 37,97 143,44 47,20 178,29
4 56,25 20% 11,25 80% 45,00 3 50,63 135,00 62,93 167,81
5 56,25 25% 14,06 75% 42,19 3 63,28 126,56 78,66 157,32
Total 15 189,84 717,19 235,98 891,46
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
48
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
49
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.
50
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
51
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
52
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
53
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
54
Untuk memperjelas proses pembuatan mortar, maka dapat dilihat dalam
bagan alir sebagai berikut:
Gambar 4.11. Bagan Alir Pembuatan Mortar Resin
Mulai
Pencampuran dan
pengadukan bahan
Persiapan bahan, alat dan
benda uji
Penuangan adukan ke
dalam cetakan
Pemadatan adukan
mortar
Pelepasan cetakan
mortar
Selesai
Perawatan benda uji
55
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
56
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.
57
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)
58
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.
59
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.
Kadar
Resin
(%)
Kode
Mortar
Tanggal
pembuatan
Tebal
(mm)
Penampang Berat
(gram) Lebar
(mm)
Panjang
(mm)
1
5
MT.5.A 14/11/2012 51 50,5 49,9 220,2
2 MT.5.B 14/11/2012 51,3 50 48,6 216,4
3 MT.5.C 14/11/2012 51,1 50 49,2 220
60
Tabel 5.1. (lanjutan)
No.
Kadar
Resin
(%)
Kode
Mortar
Tanggal
pembuatan
Tebal
(mm)
Penampang Berat
(gram) Lebar
(mm)
Panjang
(mm)
4
10
MT.10.A 14/11/2012 50,1 50,6 49,8 221,7
5 MT.10.B 14/11/2012 50,4 50,7 50 227,6
6 MT.10.C 14/11/2012 50,8 49,4 50 224,4
7
15
MT.15.A 14/11/2012 50,9 51 49,7 235,7
8 MT.15.B 14/11/2012 50,8 50,8 49,5 258,5
9 MT.15.C 14/11/2012 51 50,8 50 236,2
10
20
MT.20.A 14/11/2012 50,5 50 49,7 244,3
11 MT.20.B 14/11/2012 50,9 49,9 49 238,5
12 MT.20.C 14/11/2012 50,7 48,4 50,2 243,4
13
25
MT.25.A 14/11/2012 50,3 50,3 48,7 261,8
14 MT.25.B 14/11/2012 50 50,3 49,3 260,7
15 MT.25.C 14/11/2012 50 49,2 50,8 263,5
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.
Kadar
Resin
(%)
Kode Tanggal
pembuatan
Tebal
(mm)
Penampang Berat
(gram) Lebar
(mm)
Panjang
(mm)
1
5
MK.5.A 14/11/2012 20,2 24,9 79,3 118,4
2 MK.5.B 14/11/2012 21,5 25,4 80,6 113,8
3 MK.5.C 14/11/2012 20,3 25 79,1 117,6
4
10
MK.10.A 14/11/2012 21,3 25,5 80 123,6
5 MK.10.B 14/11/2012 21,4 25 80 110,4
6 MK.10.C 14/11/2012 22,5 25,6 79,2 127,8
7
15
MK.15.A 14/11/2012 23,4 24,5 80 123,9
8 MK.15.B 14/11/2012 22 25,7 81,3 124,3
9 MK.15.C 14/11/2012 23 26 79 129,3
61
Tabel 5.2. (lanjutan)
No.
Kadar
Resin
(%)
Kode Tanggal
pembuatan
Tebal
(mm)
Penampang Berat
(gram) Lebar
(mm)
Panjang
(mm)
10
20
MK.20.A 14/11/2012 24,1 23,7 79,2 141,3
11 MK.20.B 14/11/2012 25,1 29,6 77,2 158,9
12 MK.20.C 14/11/2012 23,1 25,6 81 138,8
13
25
MK.25.A 14/11/2012 26,9 24,4 57,7 163,7
14 MK.25.B 14/11/2012 22,3 25,4 79 155,5
15 MK.25.C 14/11/2012 26 23,8 80,4 176,5
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
Benda
Uji
Vol.
Benda
Uji
(cm3)
Volume
Resin
Volume
Pasir Jumlah
Benda
Uji
Vol.
Resin
(cm3)
Vol.
Pasir
(cm3)
Berat
Resin
(gram)
Berat
Pasir
(gram) % cm3 % cm
3
1 125 5 6,25 95 118,75 12 112,5 1425 127,13 3876
2 125 10 12,50 90 112,50 12 225,0 1350 254,25 3672
3 125 15 18,75 85 106,25 12 337,5 1275 381,38 3468
4 125 20 25,00 80 100,00 12 450,0 1200 508,50 3264
5 125 25 31,25 75 93,75 12 562,5 1125 635,63 3060
Total 60 1687,5 6375 1906,88 17340
62
Tabel 5.4. Hasil Perhitungan Kebutuhan Bahan Mortar Tarik
Benda
Uji
Vol.
Benda
Uji
(cm3)
Volume
Resin
Volume
Pasir Jumlah
Benda
Uji
Vol.
Resin
(cm3)
Vol.
Pasir
(cm3)
Berat
Resin
(gram)
Berat
Pasir
(gram) % cm3 % cm
3
1 56,25 5 2,81 95 53,44 3 12,66 160,31 14,30 436,05
2 56,25 10 5,63 90 50,63 3 25,31 151,88 28,60 413,10
3 56,25 15 8,44 85 47,81 3 37,97 143,44 42,90 390,15
4 56,25 20 11,25 80 45,00 3 50,63 135,00 57,21 367,20
5 56,25 25 14,06 75 42,19 3 63,28 126,56 71,51 344,25
Total 15 189,84 717,19 214,52 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.
63
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
No.
Kadar
Resin
(%)
Kode
Mortar
Tebal
(mm)
Penampang Berat
(gram)
Berat Isi
(gr/cm3)
B.I.
Rerata
(gr/cm3)
B.I.
Rerata
(kg/m3)
Lebar
(mm)
Panjang
(mm)
1
5
MT.5.A 51 50,5 49,9 220,2 1,713
1,733 1733 2 MT.5.B 51,3 50 48,6 216,4 1,735
3 MT.5.C 51,1 50 49,2 220 1,750
7
10
MT.10.A 50,1 50,6 49,8 221,7 1,756
1,775 1775 8 MT.10.B 50,4 50,7 50 227,6 1,781
9 MT.10.C 50,8 49,4 50 224,4 1,788
13
15
MT.15.A 50,9 51 49,7 235,7 1,826
1,891 1891 14 MT.15.B 50,8 50,8 49,5 258,5 2,023
15 MT.15.C 51 50,8 50 236,2 1,823
19
20
MT.20.A 50,5 50 49,7 244,3 1,946
1,946 1946 20 MT.20.B 50,9 49,9 49 238,5 1,916
21 MT.20.C 50,7 48,4 50,2 243,4 1,975
25
25
MT.25.A 50,3 50,3 48,7 261,8 2,124
2,112 2112 26 MT.25.B 50 50,3 49,3 260,7 2,102
27 MT.25.C 50 49,2 50,8 263,5 2,108
64
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/m
3. Dari
hasil analisis terhadap sebaran data pada grafik hasil uji berat isi mortar dengan
cara regresi didapatkan nilai R2 sebesar 0,983. Nilai R
2 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.
y = 18,573x + 1613
R² = 0,9562
0
500
1000
1500
2000
2500
0 10 20 30Ber
at
Isi
Rer
ata
(k
g/m
3)
Kadar Resin (%)
65
Tabel 5.6. Hasil Pengujian Berat Isi Mortar Tarik
No.
Kadar
Resin
(%)
Kode Tebal
(mm)
Penampang Berat
(gram)
Berat
Isi
(gr/cm3)
B.I.
Rereta
(kg/m3)
B.I.
Rerata
(kg/m3)
Lebar
(mm)
Panjang
(mm)
1
5
MK.5.A 20,2 24,9 79,3 118,4 1,908
1,820 1820 2 MK.5.B 21,5 25,4 80,6 113,8 1,664
3 MK.5.C 20,3 25 79,1 117,6 1,887
4
10
MK.10.A 21,3 25,5 80 123,6 1,838
1,771 1771 5 MK.10.B 21,4 25 80 110,4 1,655
6 MK.10.C 22,5 25,6 79,2 127,8 1,819
7
15
MK.15.A 23,4 24,5 80 123,9 1,721
1,750 1750 8 MK.15.B 22 25,7 81,3 124,3 1,742
9 MK.15.C 23 26 79 129,3 1,788
10
20
MK.20.A 24,1 23,7 79,2 141,3 1,973
1,914 1914 11 MK.20.B 25,1 29,6 77,2 158,9 1,904
12 MK.20.C 23,1 25,6 81 138,8 1,867
13
25
MK.25.A 26,9 24,4 57,7 163,7 3,060
2,515 2515 14 MK,25,B 22,3 25,4 79 155,5 2,252
15 MK,25,C 26 23,8 80,4 176,5 2,232
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/m
3. Pada grafik
pengujian berat isi mortar tarik tersebut nilai terendahnya justru terjadi pada
y = 30,674x + 1494,2
R² = 0,5752
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 10 20 30
Ber
at
Jen
is R
era
ta (
kg
/m3)
Kadar Resin (%)
66
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.
67
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
No.
Kadar
Resin
(%)
Kode Umur
(hari)
Berat
kering
udara
(gram)
Berat
SSD
(gram)
Berat
kering
oven
(gram)
Daya
serap air
(%)
Daya
serap air
rerata
(%)
1
5
SA.5.A 8 228,5 240,8 197,1 22,171
19,788 2 SA.5.B 8 223,9 169,4 138 22,753
3 SA.5.C 8 225,3 178,3 155,8 14,441
4
10
SA.10.A 8 240,2 262,1 232 12,974
11,247 5 SA.10.B 8 234,8 248,2 224,6 10,507
6 SA.10.C 8 243,2 243,9 221,2 10,262
7
15
SA.15.A 8 237,4 252,9 228,6 10,629
14,703 8 SA.15.B 8 233,7 268,6 232,3 15,626
9 SA.15.C 8 238,9 256,1 217,3 17,855
10
20
SA.20.A 8 235,5 250,3 234,7 6,646
5,485 11 SA.20.B 8 247,3 261,1 246,3 6,008
12 SA.20.C 8 245,6 253,9 244,6 3,802
13
25
SA.25.A 8 232,4 243,8 231,5 5,313
3,941 14 SA.25.B 8 243,6 251,7 242,6 3,751
15 SA.25.C 8 233 238,3 231,9 2,759
68
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
y = -0,7491x + 22,271
R² = 0,8193
0
5
10
15
20
25
0 10 20 30
Da
ya
Ser
ap
Air
(%
)
Kadar Resin (%)
69
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.
70
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.
Kadar
Resin
(%)
Kode Tinggi
(mm)
Penampang Umur
(hari)
Beban
Maksimal
(kN)
Kuat
Tekan
(MPa)
Kuat
Tekan
Rerata
(MPa)
Lebar
(mm)
Tebal
(mm)
1
5
MT.5.A 51 50,5 49,9 8 0,45 0,178
0,092 2 MT.5.B 51,3 50 48,6 8 0,13 0,053
3 MT.5.C 51,1 50 49,2 8 0,11 0,044
4
10
MT.10.A 50,1 50,6 49,8 8 0,6 0,238
0,473 5 MT.10.B 50,4 50,7 50 8 1,62 0,639
6 MT.10.C 50,8 49,4 50 8 1,34 0,542
7
15
MT.15.A 50,9 51 49,7 8 10 3,945
5,802 8 MT.15.B 50,8 50,8 49,5 8 19 7,555
9 MT.15.C 51 50,8 50 8 15 5,905
10
20
MT.20.A 50,5 50 49,7 8 85 34,205
36,027 11 MT.20.B 50,9 49,9 49 8 80 32,718
12 MT.20.C 50,7 48,4 50,2 8 100 41,157
13
25
MT.25.A 50,3 50,3 48,7 8 285 116,345
113,772 14 MT.25.B 50 50,3 49,3 8 290 116,945
15 MT.25.C 50 49,2 50,8 8 270 108,027
71
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.
y = 55,851ln(x) - 112,13
R² = 0,5362
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
0 10 20 30
Ku
at
Tek
an
(M
Pa
)
Kadar Resin (%)
72
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.
Kadar
Resin
(%)
Kode Tebal
(mm)
Penampang Umur
(hari)
Beban
Maksimal
(kN)
Kuat
Tarik
(MPa)
Kuat
Tarik
Rerata
(MPa)
Lebar
(mm)
Panjang
(mm)
1
5
MK.5.A 20,2 24,9 79,3 8 tak terbaca -
- 2 MK.5.B 21,5 25,4 80,6 8 tak terbaca -
3 MK.5.C 20,3 25 79,1 8 tak terbaca -
4
10
MK.10.A 21,3 25,5 80 8 tak terbaca -
- 5 MK.10.B 21,4 25 80 8 tak terbaca -
6 MK.10.C 22,5 25,6 79,2 8 tak terbaca -
7
15
MK.15.A 23,4 24,5 80 8 0,4 0,697
0,691 8 MK.15.B 22 25,7 81,3 8 0,4 0,707
9 MK.15.C 23 26 79 8 0,4 0,668
10
20
MK.20.A 24,1 23,7 79,2 8 1,05 1,838
1,613 11 MK.20.B 25,1 29,6 77,2 8 1,1 1,480
12 MK.20.C 23,1 25,6 81 8 0,9 1,521
13
25
MK.25.A 26,9 24,4 57,7 8 6,5 9,903
10,215 14 MK.25.B 22,3 25,4 79 8 5,8 10,239
15 MK.25.C 26 23,8 80,4 8 6,5 10,504
73
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% masing-
masing 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.
y = 4,6113ln(x) - 9,3327
R² = 0,4515
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
0 10 20 30
Ku
at
Ta
rik
(M
Pa
)
Kadar Resin (%)
74
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%
75
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%
76
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
77
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.
78
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 Volume Pasir Berat
Resin
(gram)
Berat
Pasir
(gram) % cm3 % cm
3
Bentuk Kubus
1 125 5 6,25 95 118,75 10,59 484,5
2 125 10 12,50 90 112,50 21,19 459
3 125 15 18,75 85 106,25 31,78 433,5
4 125 20 25,00 80 100,00 42,38 408
5 125 25 31,25 75 93,75 52,97 382,5
Bentuk Angka 8
1 56,25 5 2,81 95 53,44 4,77 218,02
2 56,25 10 5,63 90 50,63 9,53 206,55
3 56,25 15 8,44 85 47,81 14,30 195,07
4 56,25 20 11,25 80 45,00 19,07 183,6
5 56,25 25 14,06 75 42,19 23,84 172,12
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.
79
Tabel 5.11. Besar Kebutuhan Bahan Benda Uji Total
Benda
Uji
Vol.
Benda
Uji
(cm3)
Volume
Resin
Volume
Pasir Jumlah
Benda
Uji
Vol.
Resin
(cm3)
Vol.
Pasir
(cm3)
Berat
Resin
Total
(gram)
Berat
Pasir
Total
(gram) % cm
3 % cm
3
Bentuk Kubus
1 125 5 6,25 95 118,75 12 112,5 1425 139,84 4264
2 125 10 12,50 90 112,50 12 225,0 1350 279,68 4039
3 125 15 18,75 85 106,25 12 337,5 1275 419,51 3815
4 125 20 25,00 80 100,00 12 450,0 1200 559,35 3590
5 125 25 31,25 75 93,75 12 562,5 1125 699,19 3366
Total 60 1687,5 6375 2097,56 19074
Bentuk Angka 8
1 56,25 5 2,81 95 53,44 3 12,66 160,31 15,73 199,27
2 56,25 10 5,63 90 50,63 3 25,31 151,88 31,46 188,78
3 56,25 15 8,44 85 47,81 3 37,97 143,44 47,20 178,29
4 56,25 20 11,25 80 45,00 3 50,63 135,00 62,93 167,81
5 56,25 25 14,06 75 42,19 3 63,28 126,56 78,66 157,32
Total 15 189,84 717,19 235,98 891,46
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. Masing-
masing variasi kadar resin menggunakan 3 buah benda uji dalam pengujiannya.
80
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.
81
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
Kebutuhan
Resin / m3
(kg)
Kebutuhan
Pasir / m3
(kg)
Biaya Resin / m3 Biaya Pasir / m
3 Total Harga / m
3
5% 56,5 2584 Rp 1.412.500,00 Rp 171.000,00 Rp 1.583.500,00
10% 113 2448 Rp 2.825.000,00 Rp 162.000,00 Rp 2.987.000,00
15% 169,5 2312 Rp 4.237.500,00 Rp 153.000,00 Rp 4.390.500,00
20% 226 2176 Rp 5.650.000,00 Rp 144.000,00 Rp 5.794.000,00
25% 282,5 2040 Rp 7.062.500,00 Rp 135.000,00 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%.
82
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% berturut-
turut 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
83
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.
84
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.