Waktu dan Tempat Penelitian Rancangan Percobaan

38

III. METODOLOGI 3.1 Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah lateks pekat, lateks karbohidrat rendah Double Centrifuge latexLDS, lateks DPNR Deproteinized Natural Rubber, berbagai jenis bahan penstabil, yaitu Emal 10 Needle, Emulgen 147 yang merupakan produksi KAO Indonesia Chemicals serta Kasein, amonia, semen portland komposit dengan merk dagang Holcim, agregat halus berupa pasir galunggung, air, beserta bahan- bahan kimia untuk analisis lateks. Peralatan yang digunakan pada penelitian ini terbagi atas dua bagian, yaitu peralatan untuk lateks dan semen. Peralatan untuk lateks adalah sebagai berikut: alat sentrifuse lateks, neraca analitikkasar, erlenmeyer, gelas piala, gelas ukur, wadah, pengaduk, saringan untuk lateks, mesin krep, dan alat untuk analisis lateks. Peralatan untuk semen adalah: neraca analitikkasar, sendok semen, mixer, wadah, saringan agregat halus pasir dengan ukuran 4,75 mm, cetakan uji kuat tekan dan kuat lentur, alat pemadat mortar, alat vicat yang digunakan untuk pengujian konsistensi normal semen dan waktu pengikatan awal, Universal Testing Machine untuk menguji kuat tekan, serta strain indicator dan loadcell untuk menguji kuat lentur dari mortar yang dihasilkan.

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan mulai dari bulan Februari sampai September 2009. Pelaksanaan penelitian dilakukan di Balai Penelitian Teknologi Karet BPTK, Bogor serta pengujian mortar dilakukan di Laboratorium Struktur dan Bahan, Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung ITB, Bandung.

3.3 Metode Penelitian

Pelaksanaan penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mendapatkan dosis dan jenis bahan penstabil yang sesuai dengan campuran 39 lateks pekat dan semen. Selain itu, untuk mengetahui kandungan air yang sesuai dengan campuran lateks, semen, dan pasir. Penelitian utama dilakukan untuk mendapatkan jenis lateks dan dosis karet yang sesuai terhadap mortar.

3.3.1 Penelitian Pendahuluan

a. Pengaruh dosis dan jenis bahan penstabil terhadap kestabilan campuran lateks pekat dan semen

Penelitian ini dilakukan untuk melihat kesesuaian jenis bahan penstabil dengan konsentrasi tertentu pada campuran lateks pekat dan semen. Jenis bahan penstabil yang digunakan adalah Emal, Emulgen dan Kasein. Konsentrasi masing-masing bahan penstabil yang akan diuji adalah 1, 3, 5 dan 7. Dosis dan jenis bahan penstabil yang paling efektif adalah dosis yang dapat mempertahankan kestabilan campuran lateks pekat dan semen atau dapat mempertahankan waktu setting yang diharapkan hingga 210 menit. Dosis dan jenis bahan penstabil yang paling efektif untuk mempertahankan kestabilan campuran lateks dan semen tersebut digunakan sebagai patokan untuk perlakuan penelitian utama. Pengamatan pengaruh bahan penstabil ini dilakukan mulai pada menit ke-0 sampai ke-210 atau sampai campuran lateks semen sudah tidak stabil. Diagram alir pengaruh dosis dan jenis bahan penstabil terhadap kestabilan campuran lateks pekat dan semen dapat dilihat pada Gambar 16. Uji lateks yang dilakukan adalah uji alkalinitas NH 3 , kadar karet kering, kadar jumlah padatan, waktu kemantapan mekanik, bilangan asam lemak esteris, bilangan KOH dan pH, viskositas brookfield dan kadar nitrogen. Prosedur pengujian lateks tersebut dapat dilihat pada Lampiran 1. 40 Gambar 16. Diagram alir penentuan jenis dan dosis bahan penstabil terhadap kestabilan campuran lateks pekat dan semen b. Pengaruh kandungan air yang dicampurkan ke dalam mortar terhadap bahan penstabil yang telah sesuai Penentuan ini menentukan kandungan air yang sesuai ketika dicampurkan ke dalam mortar dengan bahan penstabil. Bahan penstabil yang dicampurkan didapatkan dari penelitian pendahuluan. Pencampuran dilakukan hanya untuk jenis dan dosis bahan penstabil yang terbaik. Air yang digunakan antara 35 – 70 terhadap semen. Penggunaan air ditentukan oleh workability mortar segar yang dihasilkan. Workability adalah betonmortar yang mudah dikerjakan atau dituangkan ke dalam cetakan, mudah diaduk dan dapat dengan mudah dibentuk. Jika workability yang Lateks Pekat Sentrifugasi Semen Pencampuran Pembagian ke wadah Bahan Penstabil 1, 3, 5, dan 7: Emal, Emulgen dan Kasein Pengadukan Uji: NH 3 , KKK, KJP, WKM, Bil ALE, Bil KOH dan pH, Kadar Nitrogen dan Viskositas Lateks Kebun Penyaringan Lateks Kebun bebas kotoran Amonia Uji KKK Air Pengamatan 41 dihasilkan masih belum baik, maka air ditambahkan sedikit- sedikit sampai workability yang baik tercapai. Diagram alir penentuan kandungan air dapat dilihat pada Gambar 17. Gambar 17. Diagram alir penentuan kandungan air dalam mortar terhadap bahan penstabil yang sesuai

3.3.2 Penelitian Utama

Penelitian utama bertujuan untuk mengetahui formula dosis karet dan jenis lateks terbaik terhadap mortar dengan penambahan bahan penstabil yang sesuai. Sebelum dilakukan penelitian utama, terlebih dahulu dilakukan pembuatan lateks yaitu Lateks Pekat, Lateks Double Centrifuge dan Lateks DPNR yang akan digunakan sebagai bahan tambahan pada mortar. Ketiga jenis lateks ini dianalisis terlebih dahulu sebelum digunakan. Setelah ketiga jenis lateks tersebut siap, maka dapat digunakan untuk penelitian utama. Diagram alir proses pembuatan lateks pekat, lateks Double Lateks Pekat Air: 35-70 terhadap semen Jenis bahan penstabil yang sesuai dengan dosis terbaik dari penelitian pendahuluan Pengadukan Pencampuran Uji: NH 3 , KKK, KJP, WKM, Bil ALE, Bil KOH dan pH, Kadar Nitrogen dan Viskositas Campuran Semen dan Pasir Pengamatan 42 Centrifuge, dan lateks DPNR dapat dilihat secara berturut-turut pada Gambar 18, 19 dan 20. Setelah lateks yang akan digunakan siap, maka dilakukan tahap pembuatan campuran mortar lateks. Sebelum membuat mortar lateks tersebut, semen yang akan digunakan dianalisis terlebih dahulu. Analisis terhadap semen meliputi konsistensi normal semen dan waktu pengikatan awal. Prosedur pengujian dapat dilihat pada Lampiran 2. Kedua pengujian ini dilakukan dengan alat vicat. Setelah lateks dan semen dianalisis, mortar siap dibuat. Mortar adalah campuran antara semen, pasir, dan air. Campuran mortar dibuat dengan perbandingan 1375 bagian pasir dan 500 bagian semen ASTM, 1997. Pasir yang digunakan adalah pasir galunggung. Pasir ini tidak terlalu banyak menyerap air karena lebih banyak mengandung silika dibandingkan dengan pasir cimangkok. Pasir yang terlalu banyak menyerap air akan membuat Faktor Air Semen FAS menjadi besar. Pasir yang digunakan mempunyai ukuran diameter butiran maksimal 4,75 mm. Hal ini sudah sesuai dengan ketentuan dari SNI S02-1994-03. Jika pasir yang digunakan terlalu besar maka mortar sulit menempel. Pasir tersebut juga berbentuk lebih bulat dibandingkan dengan pasir cimangkok, sehingga rongga udara yang terdapat dalam pasir sedikit. Semakin sedikit rongga udara, maka mortar yang dihasilkan semakin kuat. Selain itu, pasir ini lebih bersih, sehingga mortar yang dihasilkan terhindar dari zat-zat yang dapat merusak mortar. Lateks yang digunakan untuk tambahan campuran mortar ini didasarkan pada jumlah karet. Setelah jumlah karet yang dibutuhkan sesuai dengan taraf diketahui, maka dapat dihitung jumlah lateks yang akan ditambahkan. Lateks tersebut kemudian dicampurkan dengan air yang sesuai dan ditambahkan dengan bahan penstabil yang sesuai pula dengan dosis yang terbaik dari penelitian pendahuluan. 43 Pencampuran pertama yang dilakukan adalah mencampurkan semen dengan pasir. Setelah semen dengan pasir menjadi homogen, kemudian ditambahkan larutan lateks yang telah ditambahkan air dan bahan penstabil yang sesuai sambil tetap diaduk sehingga didapat mortar segar. Mortar segar yang telah terbentuk kemudian dicetak di dalam cetakan kuat tekan dan kuat lentur yang terbuat dari kayu sambil dipadatkan agar kandungan udara di dalam mortar berkurang. Cetakan kuat tekan ini berbentuk kubus dengan ukuran 5 × 5 × 5 cm 3 , sedangkan cetakan kuat lentur berbentuk balok dengan ukuran 5 × 5 × 30 cm 3 . Setelah mortar dituang ke dalam cetakan, campuran tersebut didiamkan di udara lembab selama 24 jam dengan tujuan untuk memadatkan sampel uji tersebut. Setelah itu, mortar dikeluarkan dari cetakan kemudian sampel uji yang sudah mengeras tersebut direndam dalam air curing selama 28 hari. Proses perendaman ini amat penting untuk menjamin proses hidrasi semen berjalan dengan baik. Setelah 28 hari, sampel-sampel uji ini dikeluarkan dari air, kemudian dikeringkan bagian permukaannya. Setelah itu, sampel uji ditimbang untuk mengetahui bobot akhirnya. Selanjutnya, sampel uji tersebut diuji kuat tekan dan kuat lentur. Prosedur pengujian kuat tekan dan kuat lentur ini dapat dilihat pada Lampiran 3. Pengujian kuat tekan dilakukan dengan menekan sampel sampai hancur, sedangkan pengujian kuat lentur dilakukan dengan menggunakan pembebanan pada dua titik. Diagram alir penelitian utama dapat dilihat pada Gambar 21, sedangkan gambar prosedur pembuatan dan pengujian mortar pada Lampiran 4. 44 Gambar 18. Diagram alir proses pembuatan lateks pekat Gambar 19. Diagram alir proses pembuatan lateks double centrifuge Lateks Double Centrifuge Sentrifugasi Uji: NH 3 , KKK, KJP, WKM, Bil ALE, Bil KOH dan pH, Kadar Nitrogen dan Viskositas Lateks Pekat LP Pengenceran V LP : V air = 1 : 1 Amonia Setengah dari yang awal Air Pengadukan Lateks Pekat Sentrifugasi Uji: NH 3 , KKK, KJP, WKM, Bil ALE, Bil KOH dan pH, Kadar Nitrogen dan Viskositas Lateks Kebun Penyaringan Lateks Kebun bebas kotoran Amonia Uji KKK 45 Gambar 20. Diagram alir proses pembuatan lateks DPNR Lateks DPNR Pengenceran sampai KKK 10 Uji: NH 3 , KKK, KJP, WKM, Bil ALE, Bil KOH dan pH, Kadar Nitrogen dan Viskositas Lateks Kebun LK Penyaringan Lateks Kebun bebas kotoran Uji KKK + 1 bsk emal + 1 bsk emulgen Peram selama 24 Jam Sentrifugasi + 0,07 bsk enzim papain + NH 3 0,2 terhadap LK 46 Gambar 21. Diagram alir penelitian utama Lateks Pekat, Double Centrifuge dan DPNR Penambahan jenis bahan penstabil yang sesuai dengan dosis terbaik dari penelitian pendahuluan Pengadukan Dosis karet dari jenis lateks terhadap semen: 1, 3, 5, 7 dan 9 , serta 0 Semen Pengadukan Mortar Pengujian Kuat Tekan, Kuat Lentur dan Bobot Mortar Uji: NH 3 KKK, KJP, WKM, Bil ALE, Bil KOH dan PH, Kadar Nitrogen dan Viskositas Penambahan air dari penelitian pendahuluan Pengadukan Larutan Lateks Pasir Campuran semen dan pasir Pencampuran Adonan Semen Pencetakan Perendaman selama 28 Hari Penyaringan 47

3.4 Rancangan Percobaan

Penelitian pendahuluan dan utama dilakukan rancangan percobaan. Keduanya menggunakan rancangan acak lengkap faktorial dengan dua buah faktor. Faktor untuk penelitian pendahuluan adalah faktor jenis bahan penstabil faktor A dan faktor dosis bahan penstabil faktor B, sedangkan untuk penelitian utama adalah faktor jenis lateks faktor A dan faktor dosis karet faktor B. Faktor jenis bahan penstabil terdiri dari 3 taraf, yaitu Emal, Emulgen dan Kasein. Faktor dosis bahan penstabil terdiri dari 4 taraf, yaitu 1, 3, 5 dan 7. Faktor jenis lateks terdiri dari 3 taraf, yaitu lateks pekat, lateks double centrifuge dan lateks DPNR, sedangkan faktor dosis karet terdiri dari 5 taraf, yaitu 1, 3, 5, 7 dan 9 dengan kontrol 0. Model matematika yang berlaku untuk rancangan percobaan ini adalah sebagai berikut Sudjana, 1994: Y ijk = μ + A i + B j + AB ij + ε kij Dengan: Y ijk = Variabel respon yang diukur μ = Rata-rata yang sebenarnya berharga konstan A i = Efek taraf ke-i faktor A B j = Efek taraf ke-j faktor B AB ij = Efek interaksi antara taraf ke i faktor A dan taraf ke j faktor B ε kij = Efek kesalahan unit eksperimen pada ulangan ke-k karena kombinasi perlakuan ke-i dan perlakuan ke-j. Data yang didapat akan diolah dengan bantuan software SAS. Jika hasil analisis keragaman tersebut menunjukkan perbedaan nyata, maka dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji lanjut Duncan. 48

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Penelitian Pendahuluan

Sebelum dibuat mortar yang ditambahkan dengan lateks, maka dilakukan penelitian pendahuluan. Pada penelitian pendahuluan tersebut ditetapkan jenis dan dosis bahan penstabil yang sesuai dengan campuran lateks dan semen. Lateks yang dicampur dengan semen tanpa penambahan bahan penstabil akan terjadi penggumpalan. Penggumpalan ini terjadi karena terdapat perbedaan derajat kepolaran antara partikel karet dengan semen. Molekul karet dalam lateks bersifat non polar, sedangkan molekul semen bersifat polar. Oleh karena itu, dibutuhkan bahan penstabil yang sesuai untuk menggabungkan kedua molekul ini. Dengan ditambahkan bahan penstabil yang sesuai, maka kestabilan lateks akan terjaga terutama terhadap gerakan mekanis yang timbul akibat pengadukan selama pencampuran bahan. Gambar campuran semen lateks tanpa bahan penstabil dapat dilihat pada Lampiran 5. Jenis dan dosis bahan penstabil yang diinginkan adalah bahan penstabil yang dapat mempertahankan waktu setting hingga 210 menit. Waktu setting pada penelitian ini merupakan waktu pengikatan awal initial setting time . Setting time dibagi menjadi dua yaitu initial setting time dan final setting time . Waktu ikat setting time merupakan lamanya waktu yang diperlukan semen dari saat mulai bereaksi dengan air menjadi pasta semen sampai dengan pasta semen cukup kaku menahan tekanan. Waktu ikat awal initial setting time adalah waktu dari pencampuran semen dengan air menjadi pasta semen sampai terjadi kehilangan sifat keplastisan, sedangkan waktu ikat akhir final setting time adalah waktu terjadi pasta semen sampai beton mengeras atau masa mengeras Mulyono, 2003. Bahan penstabil yang digunakan pada penelitian ini didasarkan pada ketahanan waktu setting karena initial setting time sangat penting dalam kontrol pekerjaan jalan beton. Waktu yang panjang diperlukan untuk transportasi, penuangan, pemadatan sampai dengan penyelesaiannya.