PENGARUH RESIN EPOKSI TERHADAP MORTAR POLIMER DITINJAU DARI KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAYA SERAP AIR DAN SCANNING ELECTRON MICROSCOPE

ABSTRAK

PENGARUH RESIN EPOKSI TERHADAP MORTAR POLIMER DITINJAU DARI KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAYA SERAP AIR

DAN SCANNING ELECTRON MICROSCOPE

Oleh Joksan Arif

Mortar Polimer adalah material bangunan yang dibentuk melalui proses rekayasa komposit beton klasik dan polimer. Usaha pengembangan mortar polimer telah dilakukan di negara maju. Sampai sekarang pengembangan mortar polimer masih berlangsung untuk mengurangi penggunaan semen, dalam rangka mengantisipasi pemanasan global. Salah satu diantaranya adalah dengan memanfaatkan polimer sebagai bahan perekat pengganti semen sehingga dihasilkan mortal yang kuat dalam waktu yang lebih singkat.

Pada penelitian ini dibuat mortal polimer tanpa semen, agregat halus dan resin epoksi sebagai bahan perekat beton. Komposisi bahan baku mortar polimer dibuat dengan perbandingan antara agregat halus dan resin epoksi, dengan kompisisi campuran sebesar 20%, 25% ,30%, 35%, 40% (% berat dari total agregat). Mortar yang sudah dicetak kemudian dikeringkan di dalam oven pada suhu 600 _{C selama 24 jam.}

Parameter yang diukur antara lain: penyerapan air, kuat tekan, kuat tarik belah, dan analisa mikro struktur dengan menggunakan Scanning Elektron Microscope (SEM). Hasil pengamatan menunjukan bahwa kondisi optimum mortar polimer diperoleh pada komposisi: 65% agregat (agregat halus) dan 35% resin epoksi (% berat dari agregat halus). Pada kondisi ini diperoleh karakteristik mortar polimer sebagai berikut: penyerapan air = 3,57%, kuat tekan = 6,80 MPa, dan kuat tarik belah = 1.75 Mpa. Mikro struktur beton polimer dianalisa menggunakan SEM. Hasilnya menunjukan bahwa distribusi ukuran pori merata, dan gumpalan resin epoksi ≤ 30 μm.

Kata kunci: kuat tekan, kuat tarik belah, daya serap air, Scanning Elektron Microscope (SEM), mortal polimer

PENGARUH RESIN EPOKSI TERHADAP MORTAR POLIMER DITINJAU DARI KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAYA SERAP AIR

DAN SCANNING ELECTRON MICROSCOPE

Oleh

Joksan Arif

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2015

PENGARUH RESIN EPOKSI TERHADAP MORTAR POLIMER DITINJAU DARI KUAT TEKAN, KUAT TARIK BELAH, DAYASERAP AIR

DAN SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (Skripsi)

Oleh Joksan Arif

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2015

i

DAFTAR ISI

halaman

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR GAMBAR ... ii

DAFTAR TABEL ... iv

DAFTAR NOTASI ... v

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Permasalahan ... 3

C. Rumusan Masalah ... 3

D. Batasan masalah ... 3

E. Tujuan penelitian ... 4

F. Manfaat Penelitian ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Mortar ... 5

B. Polimer ... 8

C. Resin Epoksi ... 10

D. Agregat ... 12

E. Karakterisasi Mortar Polimer ... 13

III. METODE PENELITIAN A. Umum ... 20

B. Alat Dan Bahan Penelitian ... 20

C. Pelaksanaan Penelitian ... 24

D. Tahap Pelaksanaan Pengujian ... 28

E. Diagram Alir Penelitian ... 32

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. PENGUJIAN MATERIAL ... 33

i

C. KUAT TEKAN ... 36 D. KUAT TARIK BELAH ... 39 E. SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM) ... 41 V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ... 44 B. Saran ... 45 DAFTAR PUSTAKA

Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran D L

ii

DAFTAR GAMBAR

Gambar halaman 2.1. Foto SEM dari beton yang dikeringkan selama 8 jam pada suhu 600 C

dengan komposisi 80 % (volume) \serbuk kulit kerang dan 20 % (volume)

resin epoksi ... 17

2.2. Foto Scanning Eletron Microscope (SEM) beton polimer untuk kode BP3 yaitu 80% agregat total, 20% filler abu batu, dan 25% resin epoksi. (aryandi, 2012) ... ... 18

3.1. Setting up pengujian kuat tekan ... ... 29

3.2. Setting up pengujian kuat tarik ... ... 30

3.3. Alat scanning electron microscope (SEM) ... ... 31

3.4. Diagram alir pelaksanaan penelitian ... ... 32

4.1. Grafik hubungan antara penyerapan air terhadap penambahan epoksi (% agregat halus). ... 35

4.2 Grafik hubungan antara kuat tekan terhadap penambahan epoksi (% agregat halus). ... 37

iii

4.4 Grafik hubungan antara kuat tarik belah terhadap penambahan epoksi (% agregat halus). ... 40 4.5. Pola retak mortar polimer setelah uji kuat tarik belah ... 41 4.6. Foto Scanning Eletron Microscope (SEM) mortar polimer untuk kode MP2

yaitu 75% agregat halus dan 25% resin epoksi. Gambar A pembesaran 50 X dan Gambar B pembesaran 500 X. ... 42 4.7. Foto Scanning Eletron Microscope (SEM) mortar polimer untuk kode MP4

yaitu 60% agregat halus dan 40% resin epoksi Gambar A pembesaran 50 X dan Gambar B pembesaran 100 X. ... 42

v

DAFTAR NOTASI

A = luas penampang silinder beton = (mm2)

D = diameter silinder beton (mm)

E = jumlah air efektif dalam kg/m3 beton = kuat hancur agregat kasar ringan.

f’c = kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

f’cr = kuat tekan beton ringan rata-rata yang ditargetkan (MPa)

f’csi = kuat tekan beton yang didapat dari masing-masing benda uji (MPa)

= kuat tekan adukan (mortar) G = koefisien kekuatan butir agregat H = tinggi/panjang silinder beton (mm)

MP1 = mortar polimer komposisi 20:80 (resin epoksi, hardener, thiner) dan agregat halus dengan perbandingan berat

MP2 = mortar polimer komposisi 25:75 (resin epoksi, hardener, thiner) dan agregat halus dengan perbandingan berat

MP3 = mortar polimer komposisi 30:70 (resin epoksi, hardener, thiner) dan agregat halus dengan perbandingan berat

MP4 = mortar polimer komposisi 35:65 (resin epoksi, hardener, thiner) dan agregat halus dengan perbandingan berat

MP5 = mortar polimer komposisi 40:60 (resin epoksi, hardener, thiner) dan agregat halus dengan perbandingan berat

vi

P = beban tekan maksimum saat benda uji runtuh (N) S = deviasi standar

SNI = Standar Nasional Indonesia SSD = Surface Saturated Dry

= volume pasir (liter)

Wc = berat volume padat beton (kg/m3)

iv

DAFTAR TABEL

Tabel halaman

2.1. Gradasi saringan agregat halus untuk adukan/mortar. ... 13

3.1 Ukuran saringan pada penelitian gradasi agregat halus. ... 21

4.1. Hasil Pemeriksaaan Pengujian Bahan Penyusun Mortar Polimer ... 34

4.2. Hasil pengujian penyerapan air ... 35

4.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan ... 37

Moto dan Persembahan

“

Ilmu itu lebih baik daripada harta. Ilmu

menjaga engkau dan engkau menjaga harta.

Ilmu itu penghukum (hakim) dan harta

terhukum. Harta itu kurang apabila

dibelanjakan tapi ilmu bertambah bila

dibelanjakan.

”

(Khalifah Ali bin Abi Talib)

“……….Sesungguhnya

bersama kesulitan ada

kemudahan

……….”

(Al-Qur'an - QS. Al- Insyirah' [94]:6)

“

Sesungguhnya orang-orang yang berkata,

”

Tuhan kami adalah Allah SWT

” kemudian

mereka meneguhkan pendirian mereka,maka

malaikat-malaikat akan turun kepada

mereka (dengan berkata), “Janganlah kamu

merasa takut dan janganlah kamu bersedih

hati; dan bergembiralah kamu dengan

(memperoleh) surga yang telah dijanjikan

kepadamu.

”

Sebuah Karyaku…

Kupersembahkan dengan sepenuh hati

untuk..

Allah SWT, atas hidayah dan

kemahakuasaan-Nya hingga Aku dapat

meyelesaikan karya kecil ini.

Kedua Orangtuaku,

Hasanul Basri dan Ibunda Mahda Lena

sebagai satu pengganti atas jutaan

pengorbanan, terima kasih atas segalanya,

do’a, dan kasih sayang

.

teman- teman angkatan 2007 dan serta

seluruh saudara-saudara, terima kasih

atas do’a dan dukungannya.

Dan tak lupa kupersembahkan kepada

Almamaterku tercinta, semoga kelak ilmu

yang didapatkan berguna di kemudian hari.

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di kabupaten Pesisir barat pada tanggal 29 Mei 1989. Merupakan anak ketujuh dari tujuh bersaudara dari keluarga Bapak Hasanul Basri dan Ibu Mahdalena.

Penulis memulai jenjang pendidikan dari SDN 1 pekon penengahan pada tahun 1995, SLTP Negeri 2 pesisir tengah pada tahun 2001, dan SMA Negeri 1 pesisir tengah pada tahun 2004 dan lulus pada tahun 2007.

Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) pada tahun 2007. Selama menjadi mahasiswa penulis aktif di organisasi Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) FT Unila, menjadi anggota divisi keagamaan. Pada tahun 2011 penulis melakukan Kerja Praktik pada Proyek Pembangunan Gedung pasca sarjana FKIP - Bandar Lampung (tahap III) selama 3 bulan.

SANWACANA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan yang diharapkan.

Judul skripsi yang penulis buat adalah “Pengaruh Resin Epoksi Terhadap Mortar Polimer Ditinjau Dari Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, Daya Serap Air Dan Scanning Electron Microscope”. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan dan Konstruksi Fakultas, Labboratorium Mekanika Tanah, Laboratorium Inti Jalan Raya, dan Laboratorium Biomasa Terpadu Universitas Lampung .

Terwujudnya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan saran dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Lampung.

2. Ibu Hasti Riakara H, S.T, M.T., selaku pembimbing I atas bimbingan dan nasehat-nasehat yang diberikan selama penyusunan skripsi.

3. Bapak Ir. Surya Sebayang, M.T., selaku Pembimbing II atas bimbingannya selama penyusunan skripsi.

4. Bapak Bayzoni, S.T., M.T. atas kesempatannya untuk menguji sekaligus membimbing penulis dalam seminar skripsi.

5. Bapak Dr. Ahmad Zakaria, S.T., M.T., atas nasehat-nasehat dan ilmu pengetahuan yang di berikasan

6. Pak Bagio Metro dan Mas Ngadiono, atas bantuan dan saran-saran selama di Laboratorium Bahan dan Konstruksi.

7. Pak Pardin dan Mas Budi atas bantuan dan saran-saran selama di Laboratorium Mekanika Tanah.

8. Ayah dan ibu yang saya cintai selalu mendo’akan saya selama kuliah

9. Kakak – kakak ku yang selalu memberi masukan materi maupun moril kepada saya selama kuliah.

10. Sevia gusmita yang saya cintai selalu menemani saya di udara

11. uak syamsu dan Kak aceng, atas bantuannya selama di luar jam kuliah. 12. Jama’ah rajabasa dan way abung, atas bantuanya.

13. Kawan – kawanku yang bersama – sama merasakan pahit dan enaknya selama perkuliahan.

Serta semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu dan memberikan dukungan dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis berharap semoga Allah SWT membalas segala kebaikan mereka dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

Bandar Lampung, 24 juni 2015 Penulis

1

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan konstruksi di Indonesia ikut mendorong bertambahnya penggunaan mortar sebagai material perkuatan struktur. Oleh karena itu diperlukan suatu kreatifitas dalam menciptakan kreasi kontruksi dengan melakukan rekayasa rekayasa konstruksi yang bersifat sederhana maupun yang fundamental. Namun dalam rekayasa kontruksi ini harus diperhatikan juga bagaimana tingkat keamanan dan kelayakan dari rekayasa tersebut di dalam perekayasaan kontruksi bangunan suatu gedung, misalnya mortar yang digunakan sebagai plesteran dinding bata perlu dilakukan perekayasaan tanpa meninggalkan faktor keamanan.

Mortar (sering disebut juga mortel atau spesi) adalah campuran yang terdiri dari pasir, bahan perekat serta air, dan diaduk sampai homogen. Mortar mempunyai fungsi yang penting dalam suatu bangunan seperti pada pekerjaan pasangan pondasi, pasangan batu bata ataupun pada pekerjaan dinding. Khusus untuk pekerjaan dinding, sekarang banyak dijumpai pekerjaan dinding yang retak pada plesterannya dan tidak kedap air, akibat dari retaknya plesteran yang ada pada pasangan diding akan mengakibatkan pada pasangan dinding ini selalu terlihat

2 basah akibatnya rembesan air dari bagian luar dinding yang dapat menyebabkan rusaknya cat dan timbulnya jamur pada dinding tersebut. Untuk saat ini campuran mortar yang banyak dipakai untuk plesteran dinding menggunakan perbandingan semen dan pasir adalah 1 : 2, hingga 1 : 6, tetapi dengan campuran yang ada ini masih terdapat banyak kelemahannya.

Masyarakat masih sering menggunakan semen portland sebagai bahan pengikat utama dalam pembuatan mortar. Penggunaan bahan pengikat lain terkadang ditambahkan di dalam pembuatan mortar. Salah satunya adalah dengan penambahan kapur yang berfungsi sebagai bahan ikat mortar yang mengurangi jumlah semen dan menaikkan kuat tekan mortar. Oleh karena itu perlu dicoba bahan tambah lain yang fungsinya hampir sama dengan kapur dan semen portland yang berfungsi sebagai bahan pengikat yang mengurangi penggunaan semen portland.

Berdasarkan uraian diatas, peneliti akan mengadakan penelitian mengenai penggunaan epoxy sebagai bahan matrik pengganti semen pada pembuatan mortar. Resin epoksi banyak digunakan untuk bahan komposit di beberapa bagian struktur, resin ini juga dipakai sebagai bahan campuran pembuatan kemasan, bahan cetakan (moulding compound) dan perekat. Resin epoksi sangat baik digunakan sebagai matriks pada komposit dengan penguat serat gelas. Pada mortar pengunaan resin epoksi dapat mempercepat proses pengerasan, karena resin epoksi menimbulkan panas sehingga membantu percepatan pengerasan. Penelitian ini diharapkan didapat campuran yang menghasilkan kuat tekan optimum dan serapan airnya juga kecil dengan bahan ikat yang berbeda.

3 B. Permasalahan

Berdasarkan uraian diatas, permasalahan yang diajukan dalam penelitian adalah seberapa besar pengaruh epoksi terhadap kuat tekan, kuat tarik, penyerapan air dan (scanning electron microscope) SEM.

C. Rumusan masalah

Komposisi bahan baku mortar dengan perbandingan epoksi (resin epoksi, hardener, thiner) dan agregat halus dengan perbandingan berat 20:80, 25:75, 30:70, 35:65, 40:60, yang meliputi, kuat tekan, kuat tarik , penyerapan air dan analisis mikrostruktur dengan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope).

D. Batasan Masalah

Untuk membatasi ruang lingkup penelitian ini diperlukan batasan-batasan sebagai berikut:

1. Silinder dengan diameter 50 mm dan tinggi 100 mm untuk uji kuat tekan dan uji kuat tarik belah.

2. Jumlah benda uji kuat tekan yang digunakan 15 buah terdiri dari masing-masing tiga buah sampel untuk lima variasi komposisi.

3. Jumlah benda uji kuat tarik yang digunakan 15 buah terdiri dari masing-masing tiga buah sampel untuk lima variasi komposisi.

4. Pasir yang di gunakan dari Gunung Sugih Kabupaten Lampung Tengah. 5. Polimer jenis epoksi resin.

4 7. Umur pengujian dilakukan dalam waktu dan suhu yang telah ditentukan untuk proses pengerasan (ageing) selama 24 jam pada suhu 600C tekanan 1 atm setelah itu benda bisa langsung di uji (penentuan waktu pengeringan mengacu pada efendy, 2009).

8. Pengujian meliputi kuat tekan, kuat tarik, scanning electron microscope.

E. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengetahui pengaruh epoksi dalam pembuatan mortar polimer terhadap karakterisasinya seperti, kuat tekan, kuat tarik, penyerapan air dan (scanning electron microscope).

2. Mengetahui komposisi terbaik dalam pembuatan mortar polimer dengan menggunakan epoksi resin sebagai perekat.

F. Manfaat Penelitian

Dari penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan manfaat:

1. Dapat diketahui pengaruh dari penggunaan bahan ikat epoksi terhadap kuat tekan, kuat tarik dan (scanning electron microscope).

2. Diketahui proporsi campuran penggunaan epoksi dengan kuat tekan,kuat tarik yang optimal.

3. Data dari penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan di dalam penentuan proporsi penggunaan epoksi bagi industri mortar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Mortar

Mortar (sering disebut juga mortel atau spesi) adalah campuran yang terdiri dari pasir, bahan perekat serta air, dan diaduk sampai homogen. Pasir sebagai bahan bangunan dasar harus direkatkan dengan bahan perekat. Bahan perekat yang digunakan dapat bermacam-macam, yaitu dapat berupa tanah liat, kapur, semen merah (bata merah yang dihaluskan), maupun semen potland.

1. Jenis mortar

Tjokrodimuljo (1996:125) membagi mortar berdasarkan jenis bahan ikatnya menjadi empat jenis, yaitu mortar lempung/lumpur, mortar kapur, mortar semen dan mortar khusus.

a. Mortar lumpur

Mortar lumpur diperoleh dari campuran pasir, lumpur/tanah liat dengan air. Pasir, tanah liat dan air tersebut dicampur sampai rata dan mempunyai kelecakan 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

6

melekat dengan baik. Mortar jenis ini digunakan sebagai bahan tembok atau tungku api di pedesaan.

b. Mortar kapur

Mortar kapur dibuat dari campuran pasir, kapur, semen merah dan air. Kapur dan pasir mula-mula dicampur dalam keadaan kering kemudian ditambahkan air. Air diberikan secukupnya untuk memperoleh adukan dengan kelecakan yang baik. Selama proses pelekatan kapur mengalami susutan sehingga jumlah pasir yang umum digunakan adalah tiga kali volume kapur. Kapur yang dapat digunakan adalah fat lime dan hydraulic lime.

c. Mortar semen

Mortar semen merupakan campuran semen, pasir dan air pada proporsi yang sesuai. Perbandingan volume semen dan pasir berkisar pada 1 : 2 sampai dengan 1 : 6 atau lebih tergantung penggunaannya. Mortar semen lebih kuat dari jenis mortar lain, sehingga mortar semen sering digunakan untuk tembok, pilar, kolom atau bagian-bagian lain yang menahan beban. Karena mortar ini rapat air, maka juga sering digunakan untuk bagian luar dan yang berada di bawah tanah. Dalam adukan beton atau mortar, air dan semen membentuk pasta yang disebut pasta semen. Pasta semen ini selain mengisi pori-pori diantara butir-butir agregat halus, juga bersifat sebagai perekat atau pengikat dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling terikat dengan kuat dan terbentuklah suatu massa yang kompak atau padat.

7

d. Mortar khusus

Mortar khusus dibuat dengan menambahkan bahan khusus pada mortar kapur dan mortar semen dengan tujuan tertentu. Mortar ringan diperoleh dengan menambahkan asbestos fibres, jutes fibres (serat alami), butir – butir kayu, serbuk gergaji kayu, serbuk kaca dan lain sebagainya. Mortar khusus digunakan dengan tujuan dan maksud tertentu, contohnya mortar tahan api diperoleh dengan penambahan serbuk bata merah dengan aluminous cement, dengan perbandingan satu aluminous cement dan dua serbuk batu api. Mortar ini biasanya dipakai untuk tungku api dan sebagainya.

e. Mortar polimer

Mortar polimer terdiri dari perekat polimer bisa saja termoplastik tetapi termosetting lebih sering di pakai. Pemakaian polimer untuk pengganti semen portland menyebabkan peningkatan biaya, untuk itu penambahan polimer akan efektif dan sepadan dengan kenaikan biaya pada aplikasi yang sesuai dimana biaya tinggi dapat setara dengan properties yang superior yang dituntut, terkompensasi dengan rendahnya biaya pekerja atau pemakaian energi yang rendah selama proses dan pemeliharaan.

Pemakaian mortar pada kondisi bangunan tertentu disyaratkan untuk memenuhi mutu adukan yang tertentu pula. Sebagai contoh untuk bangunan gedung bertingkat banyak diisyaratkan menggunakan mortar yang kuat tekan minimumnya 3,0 MPa.

8

B. Polimer

Istilah polimer ditemukan pada tahun 1835 oleh H.V. Reynault. polimer alam didapat dari getah pohan gutta percha pada tahun 1835 oleh Dr. George IV William Montgomerie, sedangkan polimer dari minyak bumi ditemukan pada tahun 1859 oleh John W. Hyatt. Teknologi polimer berkembang secara luas dimulai pada Perang Dunia I, sedangkan Indonesia mengenal polimer ini baru sekitar 1950.

Kata polimer berasal dari yunani (poly = banyak, meros = bagian) adalah molekoul raksasa yang biasanya memiliki bobot molekul tinggi dan dibangun dari pengulangan unit-unit molekul sederhana yang membentuk unit-unit ulangan ini dinamakan monomer. sedangkan reaksi pembentukan polimer dikenal dengan istilah polimerisasi.

Polimer digolongkan menjadi dua macam, yaitu polimer alamiah dan polimer sintetik. Polimer sangat penting karena dapat menunjang terjadinya pangan, transpotasi dan komunikasi.

Ada tiga tipe polimer yang ketiganya secara umum di sebut resin.

1. Thermoplastik

Thermoplastik adalah yang bisa dipanaskan secara revensibal artinya polimer polimer jenis ini bisa diolah kembali dengan kata lain bahan akan meleleh jika dipanaskan dan dapat ditekan atau ditransfer dari tempat pemanasan kecetakan. Bahan ini dapat di panaskan lagi di daur ulang.

9

Bahan thermoplastik diperoleh dengan polimerisasi adisi. Sifat dari thermoplastik adalah dapat berbentuk semikristalin dengan ikatan atomnya terjadi secara Van der Wals. Dibandingkan dengan bahan thermoseting, thermoplastik lebih tangguh, umur pemakaian lebih panjang, proses pebentukan atau fabrikasi yang pendek, dapat dipanaskan dan dibentuk. Jenis-jenis bahan thermoplastik yang populer digunakan pembuatan benda-benda teknik di pasaran, yaitu: polypropylene (PP), polyethyelene (PE), polyvinyl chlorida (PVC), polyvinyl acetate (PVAC), polystyrene (PS), polyamide (PA), polyester (PET), polycarbonete (PC) dan polyacetate.

2. Thermoset

Thermoset adalah polimer yang di bentuk melalui proses polimerisasi kondensasi, bahan plastik yang tidak dapat dilunakan kembali atau dibentuk kembali ke keadaan sebelum mengalami pengeringan, bahan ini mempunyai sifat-sifat: mempunyai struktur amorf, tidak bisa meleleh, tidak bisa di daur ulang, atom-atomnya berikat kuat sekali, tidak bisa mengalami pengerasan rantai, dapat di bentuk dengan proses injeksi pada cetakan panas.

Jenis-jenis thermoset: phenol-formaldehyde (PF), aminoplasts, epoksi resin (ER), usaturated polyester, polyurethane (PU), phenol-aralkyl (xyloks), bismalleimides (BMI), polymides (PI), polstyryl pyridine (PSP) polyphennylene-quinoxxialine (PPQ) dan sebagainya.

10

3. Elastomer

Elastomer adalah jenis polimer tidak dimasukan dalam kelompok thermoplastik atau thermoset. Elastomer biasa juga dikenal sebagai karet yang merupakan bahan polimer yang pempunyai sifat khusus, yaitu memiliki rantai linier tidak mengkristal dan mempunyai sifat depormasi yang sangat besar (sampai 1000%). Bahan ini di buat secara sentetik, sedangkan elastomer sendiri adalah karet sintetik. Elastomer banyak digunakan pembuatan komponen-komponen kendaraan bermotor dan alat industri, sebagai contoh ban, packing, bateray boxer, seal kaca, juga untuk isolasi listrik.

C. Resin Epoksi

Resin epoksi atau secara umum dipasaran dikenal dengan bahan epoksi adalah salah satu jenis polimer yang berasal dari thermoset. Resin termoset adalah polimer cair yang di ubah menjadi bahan padat secara polimerisasi jaringan silang dan juga secara kimia, membentuk pormasi rantai polimer tiga demensi. Sifat mekanisnya tergantung pada unit molekuler yang membentuk jaringan rapat dan panjang jaringan silang. proses pembuatannya dapat dilakukan pada suhu kamar dengan memperhatikan zat-zat kimia yang digunakan sebagai pengontrol polimerisasi jaringan silang agar didapat sifat optimum bahan.

Thermoset memiliki sifat isotropis dan peka terhadap suhu, mempunyai sifat tidak bisa meleleh, tidak bisa mengalami pegeseran rantai. Bentuk resin epoksi sebelum pengerasan berupa cairan seperti madu dan setelah pengerasan akan berbentuk padatan yang sangat getas.

11

Epoksi secara umum mempunyai karakteristik yang baik, yaitu:

1. kemampuan mengikat paduan metalik yang baik.

kemampuan ini disebabkan oleh adanya gugus hidrolik yang memiliki kemampuan membentuk ikatan via ikatan hidrogen. Gugus hidrosil ini juga di miliki oleh oksida metal, dimana pada kondisi normal menyebar pada permukaan metal. Keadaan ini menunjang terjadinya ikatan antar atom pada epoksi dengan atom yang berada pada material metal.

2. ketangguhan

ketangguhan epoksi sebagai bahan matrik dibatasi oleh ketangguhan yang rendah dan cenderung rapuh. Oleh sebab itu saat ini terus dilakukan penelitian untuk meningkatkan ketangguhan bahan matrik epoksi.

Industri teknik sipil dan struktur makin banyak menggunakan perekat epoksi karena:

a. Kuat ikatan lebih besar dari pada kuat kohesif beton konstruksi penahan beban. Kuat tarik belah beton 1,75-5 MPa bahkan sampai 56 MPa

b. Penghematan waktu pengerjaan. Laju terbentuknya kekuatan lebih cepat dari pada beton.

Sasaran penggunaan perekat epoksi meliputi:

a. Kerja remedial (perbaikan), beton retak, beton lama, beton baru.

b. Kerja baru, dirancang secara tahap desain. Berbagai zat pengubah di manfaatkan untuk makin memperbaiki sifat sesuai maksud pemakai.

12

resin ini juga dipakai sebagai bahan campuran pembuatan kemasan, bahan cetakan (moulding compound) dan perekat. Resin epoksi sangat baik digunakan sebagai matriks pada komposit dengan penguat serat gelas. Pada beton pengunaan resin epoksi dapat mempercepat proses pengerasan, karna resin epoksi menimbulkan panas sehingga membantu percepatan pengerasan.

D. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Pada beton biasanya terdapat sekitar 60 % - 80 % volume agregat. Agregat ini harus bergradasi sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat berfungsi sebagai benda yang utuh, homogen, dan rapat, dimana agregat yang berukuran kecil berfungsi sebagai pengisi celah yang ada diantara agregat yang berukuran besar. Sifat yang terpenting dari agregat adalah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang mempunyai pengaruh terhadap ikatan dengan pasta semen, porositas, dan karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses pembekuan pada musim dingin, dan ketahanan terhadap penyusutan.

Berdasarkan ukuran butiran, agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat halus dan agregat kasar.

1. Agregat halus

Menurut SNI 03-6820-2002 (2002: 171), agregat halus adalah agregat isi yang berupa pasir alam hasil disintegrasi alami dari batu-batuan (natural sand) atau berupa pasir buatan yang dihasilkan dari alat-alat pemecah batuan

13

(artificial sand) dengan ukuran kecil (0,15-5 mm). Agregat halus yang baik harus bebas bahan organik, lempung, partikel yang lebih kecil dari saringan No. 200, atau bahan-bahan lain yang dapat merusak beton.

Agregat yang dipakai untuk campuran adukan atau mortar harus memenuhi syarat yang ditetapkan oleh ASTM dengan batasan ukuran agregat halus yang dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 2.1. Gradasi saringan agregat halus.

Diameter Saringan (mm)

Persen Lolos (%)

9,5 mm 100

4,75 mm 95 – 100 2,36 mm 80 – 100 1,18 mm 50 – 85

0,6 mm 25 – 60 0,3 mm 5 – 30 0,15 mm 0 – 10

(Sumber: ASTM C 33/03)

E. Karakterisasi Mortar Polimer

Mortar dengan perekat semen di samping berat, juga memiliki beberapa kelemahan seperti pengerasannya cukup lama, tidak tahan terhadap lumut atau kelembaban tinggi dan cepat rapuh. Cara mengatasi masalah tersebut antara lain dilakukan rekayasa terhadap bahan pengikat/binder dengan menggunakan bahan polimer sebagai perekat/binder ataupun subtitusi semen. Hal ini berguna untuk mempercepat waktu pengerasan dan sekaligus menutup rongga-rongga pada mortar agar tahan terhadap kelembaban tinggi. Keunggulan polimer dibandingkan

14

semen, yaitu: cepat pengerasan, ringan, kekuatan lebih tinggi dan daya lentur yang baik. (efendy, 2009)

Sifat mekanik dari PC dengan pariasi komposisi filer (100%, 150%, 200%) dan resin (10%, 15%, 20%) yang diteliti. Sempel dengan 15% dan 20% resin epoksi dan filler 200% (15% silika bubuk halus, media serbuk ukuran 25% silika dan bubuk silika 60% kasar) memiliki nilai-nilai kekuatan tekan, lentur dan tarik adalah 128,9, 22,5, 16,2 MPa. (Najaf, 2010).

Pada penelitian ini perekat/binder polimer dibuat dari campuran : pasir, epoksi, hardener, thinner. Bahan baku tersebut kemudian dicampur, dicetak, dan dikeringkan selama 24 jam pada suhu 600 C. Adapun karekteristik mortar yang akan di uji meliputi: kuat tekan, kuat tarik, daya serap air, dan analisis mikrostruktur dengan menggunakan metode Scanning Electron Microscope (SEM).

a) Kuat Tekan

Kuat tekan mortar adalah besarnya beban persatuan luas yang menyebabkan benda uji mortar hancur bila dibebani gaya tekan tertentu, yang dihasilkan dari Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan alat CTM (Compressing Testing Machine) dengan cara meletakkan silinder mortar tegak lurus. Besar nilai kuat tekan mortar polimer dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

... (1)

dengan :

15

P = beban tekan maksimum (N)

A = luas penampang silinder beton = (mm2)

Kuat tekan beton yang disyaratkan (karakteristik ditentukan dengan rumus

f c = fcr – 1,64 S ... (2) dengan :

f c = kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa) fcr = kuat tekan beton rata-rata (MPa)

∑ _{... (3)}

√

∑

... (4) dengan :

S = deviasi standar n = banyak benda uji b) Kuat Tarik

Salah satu kelemahan beton adalah mempunyai kuat tarik yang sangat kecil dibandingkan dengan kuat tekannya yaitu sekitar 10 % - 15 % dari kuat tekannya. Kuat tarik beton merupakan sifat yang penting untuk memprediksi retak dan defleksi balok.

Kuat tarik belah dihitung dengan menggunakan rumus:

σt =

... (5) dengan :

16

P = beban tekan maksimum saat silinder beton terbelah/runtuh (N) = konstanta (3,14)

L = tinggi/panjang silinder beton (mm) D = diameter silinder beton (mm)

c) Daya Serap Air

Penyerapan air dalam mortar adalah untuk mengetahui sampai dimana batas air pada sampel mortar polimer dapat menyerap. Untuk mengetahui besarnya nilai penyerapan air dari sampel mortar polimer dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

Penyerapan air = Dimana:

Mj = masa sampel jenuh (gram)

Mk = masa sampel kering (gram)

d) Analisis Mikrostruktur Mortar

Analisis mikrostruktur sampel mortar polimer dilakukan dengan menggunakan Scanning Elektron Microscope (SEM), dimana Scanning Elektron Microscope adalah untuk melihat bentuk dan ukuran partikel penyusun. Scanning Elektron Microscope (SEM) merupakan mikroskop yang banyak digunakan untuk analisis permukaan mikrograf material. SEM juga dapat digunakan untuk menganalisis data kristalografi, sehingga dapat dikembangkan untuk menentukan elemen atau senyawa. Pengujian SEM dilakukan di Laboratoriun Terpadu Universitas Lampung.

17

Menurut referensi (Siregar, 2009), menyatakan bahwa beton yang dikeringkan secara alami mempunyai permukaan yang lebih kasar dan ukuran pori lebih besar, jumlah lebih sedikit dan terdistribusi tidak merata. Adanya cacat mikro (micro crack) pada beton menyebabkan kekuatan mekanik turun, karena memudahkan terjadinya keretakan atau patahan. Pada beton yang permukaannya lebih halus, ukuran partikelnya kecil, umumnya tanpa cacat dan relatif lebih padat, maka cenderung memiliki kekuatan mekanik yang lebih tinggi.

Pada Gambar 2.1 ditunjukkan foto SEM dari beton dengan komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang dengan 20 % (volume) resin epoksi yang dikeringkan selama 8 jam dengan suhu 600C. (Siregar, 2009)

Gambar 2.1 Foto SEM dari beton yang dikeringkan selama 8 jam pada suhu 600 C dengan komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang dan 20 % (volume) resin

18

Dari Gambar 2.1 terlihat bahwa pada beton terdapat rongga-ronga yang ditandai dengan warna hitam atau gelap, sedangkan warna abu-abu merupakan gumpalan kulit kerang yang sudah tercampur dengan pasir di dalam adukan beton. Warna putih atau terang merupakan gumpalan resin epoksi. Rongga-ronga di dalam beton terdistribusi tidak merata dengan ukuran sekitar 5 - 40 μm, ukuran gumpalan resin epoksi sekitar 20 μm. Sedangkan bentuk partikel pasir dan serbuk kulit kerang tidak terlihat batas butirnya (Siregar, 2009).

Gambar 2.2 Foto Scanning Eletron Microscope (SEM) beton polimer untuk kode BP3 yaitu 80% agregat total, 20% filler abu batu, dan 25% resin epoksi. (aryandi, 2012)

Gambar 2.2. Foto Scanning Eletron Microscope (SEM) beton polimer untuk kode BP3 yaitu 80% agregat total, 20% filler abu batu, dan 25% resin epoksi. (aryandi,

19

Pada Gambar 2.2. terlihat bahwa rongga-rongga pada beton terdistribusi secara merata antara agregat halus, agregat kasar, abu batu, dan resin epoksi, hal ini berbanding lurus dengan nilai penyerapan air sebesar 0,0790 % pada beton polimer variasi BP3 yaitu 80:20% antara agregat total dan abu batu sebagai filler. Warna abu-abu kehitaman (terlihat pada lingkaran merah pada Gambar 2.2) merupakan gumpalan agregat yang sudah tercampur dengan filler di dalam adukan beton dengan ukuran partikel 1 – 10 μm. Sedangkan epoxy resin dinyatakan dengan warna putih (terlihat pada lingkaran kuning pada Gambar 2.2) yang menyelimuti gumpalan agregat yang ukuran keseluruhannya kurang dari 2 - 20 μm. (aryandi, 2012)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Umum

Pelaksanaan penelitian dilakukan secara eksperimental, yang dilakukan di Laboratorium Struktur Bahan, Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik dan Laboratorium Biomasa Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. Obyek dalam penelitian ini adalah mortar polimer yang menggunakan epoksi sebagai pengganti semen dan air dengan varian campuran 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, dan 40 % dari berat total (volume selinder + berat jenis pasir).

B. Alat Dan Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan pada penelitian beserta penjelasan singkatnya akan diuraikan di bawah ini.

1. Alat

Alat-alat yang digunakan pada penelitian beserta penjelasan singkat tentang kegunaan akan diuraikan di bawah ini.

21 Baskom digunakan sebagai tempat untuk penyimpanan bahan penyususn adukan mortar.

b) Ayakan

Alat ini digunakan untuk mengukur gradasi agregat sehingga dapat ditentukan nilai modulus kehalusan butir agregat kasar dan agregat halus. Untuk penelitian ini gradasi agregat halus berdasarkan standar ASTM C-33.

Tabel 3.1. Ukuran saringan pada penelitian gradasi agregat halus.

Jenis Ukuran Saringan (mm)

Agregat 4.7 2,36 1,1 0,6 0,3 0,1 P

c) Timbangan (Mechanical Balances₎

Timbangan digunakan untuk menimbang bahan – bahan dasar pembentuk beton. Timbangan yang digunakan yaitu timbangan digital merk Nagata dengan kapasitas 30 kg dengan ketelitian 0,1 gram dan timbangan merk Laju buatan Indonesia yang berkapasitas 150 kg dengan ketelitian 1 gram.

d) Piknometer

Piknometer dengan kapasitas 500 gram digunakan untuk mencari berat jenis pasir.

e) Oven

Oven merek Gallen Kamp Size Two Oven BS untuk mengeringkan pecahan benda uji pada pengujian daya serap air dan pemeriksaan bahan.

22 f) Desikator

Desikator digunakan untuk mendinginkan sampel setelah mengalami proses pengeringan dalam oven.

g) Bejana baja

Bejana baja dengan diameter 225 mm, tinggi 244 mm, digunakan untuk mengetahui berat satuan pasir dalam kondisi dipadatkan maupun tidak dipadatkan dilengkapi dengan tongkat penumbuk panjang 60 cm, diameter 15 mm.

h) Cetok dan talam baja

Cetok digunakan untuk memindahkan adukan ke dalam cetakan dan juga untuk meratakan permukaan benda uji yang baru dicetak. Talam baja digunakan untuk tempat pasir dan adukan mortar polimer.

i) Cetakan mortar

Cetakan selinder mortar dengan diameter 50 mm dan tinggi 100 mm untuk uji kuat tekan dan kuat tarik

j) Stopwatch

Stopwatch digunakan untuk megukur waktu yang diperlukan dalam pengadukan.

k) Mesin pengaduk beton atau mortar

mesin pengaduk Standar ASTM C 305 yang kecepatan perputarannya dapat diatur,dilengkapi dengan mangkok pengaduk kapasitas 2500 cc,

23 l) Kerucut kronik

Kerucut kronik digunakan untuk menentukan kondisi jenuh kering muka (Saturated Surface Dry) pasir. Kerucut kronik terbuat dari kuningan dengan diameter bawah 890 mm, diameter atas 380 mm, tinggi 760 mm dilengkapi dengan penumbuk berupa tongkat baja diameter 25 mm berat 336 gram.

m) Jangka sorong (vernier caliper )

Jangka sorong (vernier caliper ) digunakan untuk mengukur benda uji.

n) Ember tempat pengadukan

Ember digunakan untuk pengadukan mortar polimer

o) Alat uji tekan dan uji tarik

Alat uji tekan dan tarik yang digunakan adalah mesin uji desak (Compression Tension Machine ) merk indotest dengan kapasitas kuat tekan 150 ton dengan kecepatan pembebanan 100 KN/menit dan mesin dengan kapasitas 6.000 ml. digunakan untuk mengujian kuat tekan dan kuat tarik mortar polimer. Pengujian dilakukan di Laboratorium Bahan dan konstruksi, Jurusan Sipil Universitas Lampung .

2. Bahan

a) Agregat halus (pasir)

Pasir yang digunakan adalah yang terdapat di Gunung Sugih Kabupaten Lampung Tengah

24 Resin epoksi yang digunakan adalah salah satu jenis polimer thermoset.

c) Hardener

Hardener yang digunakan adalah salah satu campuran polimer thermoset.

d) Thinner

Thinner yang digunakan adalah thinner jenis cobra merah.

C. Pelaksanaan Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan dan Struktur, Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik dan Laboratorium Terpadu Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. Adapun tahap-tahap pelaksanaan penelitian meliputi tahap-tahap persiapan, tahap-tahap perhitungan kebutuhan bahan susun adukan mortar polimer, tahap pembuatan benda uji, perawatan dan pelaksanaan pengujian.

Analisis saringan agregat halus (ASTM C-136).

Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan pembagian butir agregat kasar dan agregat halus dengan menggunakan saringan. Setelah memperoleh pembagian butir agregat selanjutnya dilakukan analisis perhitungan gradasi saringan agregat halus dan kasar untuk memperoleh nilai modulus kehalusan (Fineless Modulus) agregat tersebut.

1) Berat jenis dan penyerapan agregat halus (ASTM C-128).

Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan berat jenis agregat halus dalam kondisi SSD dan kondisi kering sesuai standar yang telah ditetapkan. Contoh

25 pasir uji (SSD) di keringkan dalam oven dengan suhu 105° C sampai beratnya tetap kemudian pasir direndam di dalam air selama 24 jam. Air bekas rendaman dibuang dengan hati-hati sehingga butiran pasir tidak terbuang. Pasir dibiarkan di atas nampan dan dikeringkan sampai tercapai keadaan jenuh kering muka. Untuk pemeriksaan kondisi jenuh kering muka dilakukan dengan memasukkan pasir pada kerucut terpancung dan dipadatkan dengan penumbukan sebanyak 25 kali. Pada saat kerucut diangkat pasir akan runtuh tetapi masih berbentuk kerucut. Pasir dalam keadaan kering muka ditimbang sebanyak 500 gram (w1) dimasukkan ke dalam piknometer dan kemudian diisikan air hingga penuh. Gelembung udara yang tertinggal dihilangkan dengan cara menggulingkan piknometer secara berulang-ulang. Piknometer berisi air dan pasir ditimbang dan dicatat beratnya (w2). Piknometer kosong dan berisi air ditimbang dan dicatat beratnya berturut-turut (w3) dan (w4). Setelah mengendap pasir dikeluarkan dari piknometer tanpa ada yang tercecer, kemudian dikeringkan dalam oven selama 24 jam. Pasir yang sudah kering didinginkan, ditimbang dan dicatat beratnya (w5). Berat jenis pasir (γpsr) dihitung dengan rumus :

(γpsr) = �

[� − � −� ]

2) Pemeriksaan gradasi

Pemeriksaan gradasi pasir yang akan diperiksa dikeringkan dalam oven dengan suhu 105° sampai beratnya tetap dan ditimbang beratnya. Ayakan di susun sesuai dengan urutannya, ukuran terbesar diletakkan pada bagian paling atas, yaitu : 4,8 mm, diikuti dengan ukuran ayakan yang lebih kecil yaitu

26 berturut-turut 2,4 mm , 1,2 mm , 0,6 mm , 0,3 mm , 0,15 mm , 0 mm (sisa), kemudian di getarkan selama kurang lebih 10 menit. Pasir yang tertinggal pada masing masing saringan ditimbang dan dicatat beratnya. Dari hasil ini dapat dihitung jumlah komulatif persentase butir-butir yang lolos pada masing-masing ayakan. Nilai modulus halus butir dihitung dengan menjumlahkan persentase komulatif butir tertinggal, kemudian dibagi seratus sehingga dapat digambar grafik distribusi ukuran butir agregat.

3) Pemeriksaan berat satuan

Pemeriksaan berat satuan pasir langkah pengujiannya. Contoh pasir dalam keadaan SSD dimasukkan ke dalam silinder baja yang diketahui berat dan volumenya. Pemeriksaan berat satuan pasir dalam keadaan tanpa pemadatan (Shoveled). Silinder baja berisi pasir dan dicatat beratnya. Berat satuan dihitung dengan rumus :

Berat satuan = �� ����

� ��

4) Pemeriksaan kadar air

Pemeriksaan kadar air pasir langkah pengujiannya sama. Pasir (SSD) ditimbang dan dicatat beratnya (w1), kemudian dimasukkan ke dalam oven. Pasir yang sudah kering didinginkan, ditimbang dan dicatat beratnya (w2). kadar air pasir dihitung dengan rumus :

27

5) Pemeriksaan kadar lumpur pasir

Penentuan kadar lumpur pasir dilakukan dengan cara membandingkan berat (dalam kondisi kering mutlak) sebelum dan sesudah dicuci. Selisih berat antara pasir sesudah dicuci dan sebelumnya dibagi berat semula adalah merupakan kandungan lumpur pasir. Pasir yang kering oven ditimbang beratnya (w1), kemudian dicuci di atas ayakan No. 200. Pasir yang tertinggal di atas ayakan dipindahkan pada piring dan dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam, pasir dikeluarkan dari oven dan ditimbang (w2). Kadar lumpur pasir dapat dihitung

dengan rumus :

kadar lumpur = − � % 6) Pengadukan mortar

Memasukkan epoksi 80% dari hasil yang dibutuhkan, ke dalam mesin pengaduk kemudian baru dimasukkan pasir . Sambil mesin pengaduk diputar sisa epoksi dimasukkan sedikit demi sedikit sampai epoksinya habis dalam waktu tidak kurang dari tiga menit. Pengadukan dilakukan sampai diperkirakan homogen. Adukan dimasukan ke dalam cetakan dengan menggunakan cetok. Adukan ditusuk-tusuk dengan tongkat pemadat. Pemadatan dilakukan 3 lapisan, adukan mortar polimer dilakukan sebanyak 25 kali tumbukan untuk setiap lapisan, agar mortar polimer yang dihasilkan

28 tidak keropos. Setelah dianggap cukup, adukan diratakan dengan tongkat perata sehingga permukaan atas adukan mortar polimer rata dengan bagian atas cetakan serta dilakukan penekanan.

7) Tahap perawatan benda uji

Proses pengeringan tidak pada kondisi room temperature atau pengeringan konvesional tetapi pada suhu dan waktu tertentu yang telah di kondisikan. Hal tersebut dilakukan dengan pertimbangan agar dapat mempercepat proses pengeringan dan menghemat biaya. Selain itu, agar selama proses pengeringan mortar tidak mengalami shock hydratation yang mengakibatkan muncul retak-retak di permukaan atau di dalam mortar (siregar., 2009), maka ditetapkan waktu pengeringan selama 24 jam pada temperatur 60 0C. Penentu waktu pengeringan mengacu pada (Efendy, 2009)

D. Tahap pelaksanaan pengujian

Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi: kuat tekan,kuat tarik, daya serap air, Scanning Electron Microscope (SEM).

1) Uji Kuat Tekan dan Kuat Tarik

Untuk mengetahui besarnya nilai kuat tekan dari beton, maka perlu dilakukan pengujian yang mengacu pada standar (ASTM C 1386-1998; ASTM C 39/C 39M-2001). Alat yang digunakan untuk menguji kuat tekan adalah Compression Tension Machine (CTM) dengan menggunakan proving ring. Model uji kuat tekan dengan benda uji berupa selinder.

29 a. Prosedur pengujian kuat tekan adalah sebagai berikut: Sampel berbentuk

silinder diukur diameternya, minimal dilakukan tiga kali pengulangan. Dengan mengetahui diameternya maka luas penampang dapat dihitung, A = π (d2_/4).

b. Atur tegangan supply sebesar 40 volt, untuk menggerakkan motor penggerak kearah atas maupun bawah. Sebelum pengujian berlangsung, alat ukur atau gaya terlebih dahulu dikalibrasi dengan jarum penunjuk tepat pada angka nol.

c. Kemudian tempatkan sampel tepat berada di tengah pada posisi pemberian gaya, maka pembebanan secara otomatis akan bergerak dengan kecepatan konstan sebesar 4 mm/menit.

d. Apabila sampel telah pecah, arahkan switch kearah OF maka motor penggerak akan berhenti. Kemudian catat besarnya gaya yang ditampilkan pada panel display, saat beton polimer tersebut rusak.

Gambar 3.1. Setting up pengujian kuat tekan

Benda Uji Mesin CTM

30

Gambar 3.2. Setting up pengujian kuat tarik belah

2) Pengujian Daya Serap Air

Untuk mengetahui besarnya penyerapan air dari beton yang telah dibuat, maka perlu dilakukan pengujian yang mengacu pada standar (ASTM C 20 – 2000). Prosedur pengukuran penyerapan air adalah sebagai berikut:

a. Sampel yang telah ditiriskan setelah pengovenan selama 24 jam suhu 600_C

penentuan waktu pengeringan mengacu pada referensi (Efendy., 2009), ditimbang massanya dengan menggunakan neraca digital, disebut massa sampel kering.

b. Kemudian sampel direndam di dalam air selama 1 jam sampai massa sampel jenuh dan catat massanya dengan persamaan berikut:

Penyerapan air = − � % Dimana:

Mj = masa sampel jenuh (gram)

Mk = masa sampel kering (gram)

Benda Uji Mesin CTM

31 c. Analisis Mikrostruktur Dengan SEM

Pengujian Scanning Electron Microscope (SEM) dilakukan di Laboratorium Biomasa Terpadu, Universitas lampung, Bandar Lampung. Benda uji yang akan di teliti berjumlah 2 sampel yaitu kuat tekat optimum dan kuat tekan minimum yang telah di uji. Bentuk dan ukuran partikel penyusun secara mikroskopik dari mortar dapat diidentifikasikan berdasarkan micrograph data yang diperoleh dari pengujian Scanning Electron Microscope (SEM)

Mekanisme alat ukur SEM dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Sampel diletakkan di dalam cawan, kemudian sampel tersebut dilapisi emas.

2. Sampel disinari dengan pancaran elektron bertenaga kurang lebih 20 kV sehingga sampel memancarkan elektron turunan (secondary electron) dan elektron terpantul (back scattered electron) yang dapat dideteksi dengan detector scintilator yang diperkuat sehingga timbul gambar pada layar CRT.

3. Pemotretan dilakukan setelah pengaturan (setting) pada bagian tertentu dari objek dan perbesaran yang diinginkan sehingga diperoleh foto yang mewakili untuk dapat diidentifikasi.

32 E. Diagram Alir Penelitian

Tidak

Gambar 3.4 . Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian. Mulai

Persiapan Material

Pengujian Material

Lulus Syarat ASTM

Mix Design Ya

Pembuatan Sempel

Pengovenan dengan suhu 600 C

Pengujian Benda Uji ( Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, Daya Serapa Air, dan SEM)

Analisis & Pembahasan

44

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Penyerapan air minimum pada mortar polimer didapat pada komposisi 80:20 % (antara berat agregat halus dan epoksi) yaitu sebesar 2,62 % dan penyerapan air maksimum sebesar 4,16 % pada komposisi 60:40 %. Penyerapan air (ASTM C-20) untuk beton polimer maksimum sebesar 0,2 % dan portland cement concrete sekitar 5 %. Untuk penyerapan air portland cement concrete sekitar 5 % Sehingga penyerapan air pada mortar polimer termasuk kategori portland cement concrete.

2. Kuat tekan maksimum pada mortar polimer didapat pada komposisi 65:35 % (antara berat agregat halus dan epoksi) yaitu sebesar 6,80 MPa. Mortar polimer yang dibuat adalah termasuk dalam kategori digunakan sebagai dinding pemisah atau dinding isolasi.

3. Kuat tarik belah terbesar pada mortar polimer didapat pada komposisi 65:35 % yaitu sebesar 1,75 MPa sehingga termasuk katagori portland cement concrete dikarenakan adanya perpanjangan tinggi sampel akibat pengovenan sehingga berpengaruh terhadap nilai kuat tarik belah.

45

4. Analisis struktur mikro dengan (SEM) menunjukan bahwa rongga-rongga di dalam mortar tertutup oleh resin epoksi.

5. Pemilihan polimer sebagai bahan pengganti semen mempunyai keuntungan dalam proses pengerjaan dimana waktu yang dibutuhkan sedikit dan mempunyai kekuatan yang besar.

B. Saran

Untuk penyempurnaan hasil penelitian serta untuk mengembangkan penelitian lebih lanjut disarankan untuk melakukan penelitian dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut :

1. Perlunya dilakukan penelitian lanjutan mengenai karakteristik beton polimer seperti modulus elastisitas, ketahanan terhadap asam sulfat, konduktivitas termal, penyusutan, dan ketahanan api.

2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dalam pembuatan mortar polimer dengan menambah filler.

3. Dalam pembuatan mortar diperlukan material campuran yang berkualitas. Bahan yang digunakan harus teruji dengan hasil yang baik.

4. Di samping itu ketelitian dan perencanaan campuran (mix design) serta ketelitian dalam penimbangan bahan sangat menentukan kualitas mortar yang dihasilkan.

5. Perlu diperhatikan suhu saat pengovenan benda uji dan waktu saat benda uji di oven.

6. Perlu di perhatikan pembesaran foto waktu pelaksanaan Scanning Electron Microscope (SEM) karena sangat menentukan kualitas yang di hasilkan.

46

7. Gambar Scanning Electron Microscope (SEM) harus bisa menjelaskan karakteristik mortar tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Aji, Pujo, dan Purwono, Rachmat. 2010. Pengendalian Mutu Beton. ITSPress, surabaya.

Annual Book of ASTM Standards C 39/C 39M. 2001. Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens.

Anonim, 1977 : Annual Book of ASTM Standard-American Siciaty for Testing and Material, Revision Issued Annualy.

Annual Book of ASTM Standards C 20. 2000. Standard Test Methods for Apparent Porosity, Water Absorption, Apparent Specific Gravity and Bulk Density of Burned Refractory Brick and Shapes by Boiling Water

Aryadi, sanjaya. 2012. Pemanfaatan Abu Batu Stone Crusher Terhadap Karakteristik Beton Polimer Dengan Bahan Resin Epoksi. Skripsi. Universitas lampung. Lampung.

Blaga, JJ Beaudoin. 1985. “Polymer Concrete”. Journal CBD-242. Conceil National de Recherches Canada. Canada.

Efendy, Hady. 2009.”Studi Strukturmikro Pengikatan Resin Epoksi Pada Beton”. Jurnal Orbith Vol. 12, No. 2. Makasar.

Feldman, Dorel, dan Hartomo, Anton J. 1995. Bahan Polimer Konstruksi Bangunan. Gramedia. Jakarta.

Murdock, Brook, dan Hindarko. 1999. Bahan dan praktek beton. Erlangga, jakarta.

Najaf, pour, 2010. (Evaluation of Mechanical Strength of Epoxy Polymer Concrete with Silica Powder as Filler) World Applied Sciences Journal 9 (2): 216-220. Babol, Iran.

Reis J. M. L. 2006. Fracture and Flexural Characterization of Polymer Conccrete

Reinforced with Wood Waste

Satyarno Imam. 2004. Lightweight Styrofoam Concrete for Lighter and More Ductile Wall. Tesis. Universitas Sumatra Utara. Medan.

Sebayang, P., dkk. 2010. “Pengaruh Pumice terhadap Karakteristik Beton Polimer sebagai Bahan Bangunan Jenis Beton Ringan Struktural”. Pusat Penelitian Fisika-LIPI,Kawasan PUSPIPTEK Serpong. Tangerang.

Siregar, S. M. 2009. “Pemanfaatan Kulit Kerang dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer”. Tesis. Universitas Sumatra Utara. Medan. SK SNI 2461-2002-03. Spesifikasi Agregat Ringan untuk Beton Ringan

Struktural.

SK SNI 6815-2002-03. tata cara mengevaluasi hasil uji kekuatan beton Subaer, 2007. Pengantar Fisika Geopolimer. Maulana offset. Solo.

Sugianto, dan sebayang, surya. 2005. Bahan bangunan (buku ajar). Fakultas teknik. Universitas lampung. Bandar lampung.

Tjokrodimuljo K., 1996. Teknologi Beton. Yogyakarta : Nafiri.

UNILA. 2014. Format Penulisan Karya Ilmiah. Universitas Lampung : Bandar Lampung.

Tidak

Gambar 3.4 . Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian. Mulai

Persiapan Material

Pengujian Material

Lulus Syarat ASTM

Mix Design Ya

Pembuatan Sempel

Pengovenan dengan suhu 600 C

Pengujian Benda Uji ( Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah, Daya Serapa Air, dan SEM)

Analisis & Pembahasan

44

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Penyerapan air minimum pada mortar polimer didapat pada komposisi 80:20 % (antara berat agregat halus dan epoksi) yaitu sebesar 2,62 % dan penyerapan air maksimum sebesar 4,16 % pada komposisi 60:40 %. Penyerapan air (ASTM C-20) untuk beton polimer maksimum sebesar 0,2 % dan portland cement

concrete sekitar 5 %. Untuk penyerapan air portland cement concrete sekitar 5

% Sehingga penyerapan air pada mortar polimer termasuk kategori portland cement concrete.

2. Kuat tekan maksimum pada mortar polimer didapat pada komposisi 65:35 % (antara berat agregat halus dan epoksi) yaitu sebesar 6,80 MPa. Mortar polimer yang dibuat adalah termasuk dalam kategori digunakan sebagai dinding pemisah atau dinding isolasi.

3. Kuat tarik belah terbesar pada mortar polimer didapat pada komposisi 65:35 % yaitu sebesar 1,75 MPa sehingga termasuk katagori portland cement concrete dikarenakan adanya perpanjangan tinggi sampel akibat pengovenan sehingga berpengaruh terhadap nilai kuat tarik belah.

4. Analisis struktur mikro dengan (SEM) menunjukan bahwa rongga-rongga di dalam mortar tertutup oleh resin epoksi.

5. Pemilihan polimer sebagai bahan pengganti semen mempunyai keuntungan dalam proses pengerjaan dimana waktu yang dibutuhkan sedikit dan mempunyai kekuatan yang besar.

B. Saran

Untuk penyempurnaan hasil penelitian serta untuk mengembangkan penelitian lebih lanjut disarankan untuk melakukan penelitian dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut :

1. Perlunya dilakukan penelitian lanjutan mengenai karakteristik beton polimer seperti modulus elastisitas, ketahanan terhadap asam sulfat, konduktivitas termal, penyusutan, dan ketahanan api.

2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dalam pembuatan mortar polimer dengan menambah filler.

3. Dalam pembuatan mortar diperlukan material campuran yang berkualitas. Bahan yang digunakan harus teruji dengan hasil yang baik.

4. Di samping itu ketelitian dan perencanaan campuran (mix design) serta ketelitian dalam penimbangan bahan sangat menentukan kualitas mortar yang dihasilkan.

5. Perlu diperhatikan suhu saat pengovenan benda uji dan waktu saat benda uji di oven.

6. Perlu di perhatikan pembesaran foto waktu pelaksanaan Scanning Electron

46

7. Gambar Scanning Electron Microscope (SEM) harus bisa menjelaskan karakteristik mortar tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Aji, Pujo, dan Purwono, Rachmat. 2010. Pengendalian Mutu Beton. ITSPress, surabaya.

Annual Book of ASTM Standards C 39/C 39M. 2001. Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens.

Anonim, 1977 : Annual Book of ASTM Standard-American Siciaty for Testing and

Material, Revision Issued Annualy.

Annual Book of ASTM Standards C 20. 2000. Standard Test Methods for Apparent Porosity, Water Absorption, Apparent Specific Gravity and Bulk Density of Burned Refractory Brick and Shapes by Boiling Water

Aryadi, sanjaya. 2012. Pemanfaatan Abu Batu Stone Crusher Terhadap

Karakteristik Beton Polimer Dengan Bahan Resin Epoksi. Skripsi.

Universitas lampung. Lampung.

Blaga, JJ Beaudoin. 1985. “Polymer Concrete”. Journal CBD-242. Conceil National de Recherches Canada. Canada.

Efendy, Hady. 2009.”Studi Strukturmikro Pengikatan Resin Epoksi Pada Beton”. Jurnal Orbith Vol. 12, No. 2. Makasar.

Feldman, Dorel, dan Hartomo, Anton J. 1995. Bahan Polimer Konstruksi

Bangunan. Gramedia. Jakarta.

Murdock, Brook, dan Hindarko. 1999. Bahan dan praktek beton. Erlangga, jakarta.

Najaf, pour, 2010. (Evaluation of Mechanical Strength of Epoxy Polymer

Concrete with Silica Powder as Filler) World Applied Sciences Journal 9

(2): 216-220. Babol, Iran.

Reis J. M. L. 2006. Fracture and Flexural Characterization of Polymer Conccrete Reinforced with Wood Waste

Satyarno Imam. 2004. Lightweight Styrofoam Concrete for Lighter and More

Sebayang, P., dkk. 2010. “Pengaruh Pumice terhadap Karakteristik Beton

Polimer sebagai Bahan Bangunan Jenis Beton Ringan Struktural”. Pusat

Penelitian Fisika-LIPI,Kawasan PUSPIPTEK Serpong. Tangerang.

Siregar, S. M. 2009. “Pemanfaatan Kulit Kerang dan Resin Epoksi Terhadap

Karakteristik Beton Polimer”. Tesis. Universitas Sumatra Utara. Medan.

SK SNI 2461-2002-03. Spesifikasi Agregat Ringan untuk Beton Ringan Struktural.

SK SNI 6815-2002-03. tata cara mengevaluasi hasil uji kekuatan beton Subaer, 2007. Pengantar Fisika Geopolimer. Maulana offset. Solo.

Sugianto, dan sebayang, surya. 2005. Bahan bangunan (buku ajar). Fakultas teknik. Universitas lampung. Bandar lampung.

Tjokrodimuljo K., 1996. Teknologi Beton. Yogyakarta : Nafiri.

UNILA. 2014. Format Penulisan Karya Ilmiah. Universitas Lampung : Bandar Lampung.