PENGARUH VISKOSITAS UP-RESIN TERHADAP WAKTU PENGERASAN, KEKUATAN TEKAN, KEKUATAN TARIK, MODULUS ELASTISITAS, DAN KONSTANTA POISSON MATRIKS BETON POLIMER
TUGAS AKHIR Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Bandung Oleh : Yuhanas 15093014
Sabari 15093076 Pembimbing Prof. Ir. Djuanda Suraatmadja Co-Pembimbing Ir. Budi Lationo, MT
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 1999
ABSTRACT Polymer concrete is a solid compound derived from binding of fine aggregate, coarse aggregate with polymer matrix/binder. The use of unsaturated polyester resin made from recycled Polyethylene Terephthalate (PET), which is derived by recycling fiber, film, and used plastic bottle, as the matrix, gives polymer concrete with relatively cheaper price and also gives solution to environmental problems caused by plastic waste. Unlike cement concrete, where the hardening process occurs because of hydration process between C 3S and C3A with water, on polymer concrete the matrix hardening process occur through addition polymerization process or chain polymerization reaction. Chain polymerization reaction involves chain bearer substance in fomi of ion or reactive substances containing one free electron called free radical that is derived from relatively unstable material decomposition process called initiator. Adding styrene monomer can reduce the viscosity of UP-resin. There is an obvious relationship between UP-resin viscosity and setting time, compressive strength, tensile strength, and matrix elasticity modulus. Viscosity reduction causes: extended gel time and setting time, reduced compressive and tensile strength, and reduced elasticity modulus. However, there is no consistent relationship between UP-resin viscosity and Poisson ratio, whereas the yield of Poisson ratio is fluctuating towards viscosity. Viscosity alteration only causes a quite significant shift of degradation point in the matrix with promoter, where in the matrix without promoter no significant shift is detected. The disadvantage of UP-resin is its high shrinkage property during the hardening process, about 4-8% of its volume. To reduce the shrinkage, an addition of filler is performed. In this research, calcium carbonate (CaCO3) and fly ash were used as filler. The addition of filler did not influence the setting time, increased compressive strength, however it reduced tensile strength, increased elasticity modulus, and increased Poisson ratio.
ABSTRAK Beton polimer adalah bahan paduan padat yang diperoleh dari pengikatan agregat halus, agregat kasar dengan pengikat (matriks) bahan polimer. Penggunaan unsaturated polyester resin yang dibuat dari recycled PET yang diperoleh dengan mendaur ulang fiber, film, dan botol plastik bekas, sebagai matriks menghasilkan baton polimer dengan harga relatif murah disamping juga memberikan solusi bagi permasalahan lingkungan yang ditimbulkan plastik buangan. Berbeda dengan beton semen dimana proses pengerasan terjadi karena proses hidrasi antara C3S dan C3A dengan air, pada baton polimer proses pengerasan matriks terjadi melalui proses polimerisasi adisi atau polimerisasi reaksi berantai yang melibatkan substansi pembawa rantai berupa ion atau substansi reaktif yang mengandung satu elektron bebas disebut free radical yang dihasilkan melalui proses dekomposisi material yang relatif tidak stabil disebut initiator. Viskositas UP-resin dapat diencerkan dengan menambahkan styrene monomer. Diperoleh hubungan yang jelas antara viskositas UP-resin dengan setting time, kekuatan tekan, kekuatan tarik, dan modulus elastisitas matriks. Pengurangan viskositas mengakibatkan : gel time dan setting time bertambah, kekuatan tekan dan kekuatan tarik berkurang, modulus elastisitas berkurang. Tetapi tidak terdapat hubungan yang konsisten antara viskositas UP-resin dengan poisson ratio dimana poisson ratio yang dihasilkan berfluktuatif terhadap viskositas. Perubahan viskositas hanya mengakibatkan perubahan titik degradasi cukup signifikan pada matriks memakai promoter sedangkan pada matrikstanpa promoter tidak ada perbedaan yang berarti. Kekurangan UP-resin adalah sifat penyusutannya yang cukup besar selama proses pengerasan yang berkisar antara 4-8 % volumenya. Maka untuk mengurangi penyusutan dilakukan penambahan filler yang dalam penelitian ini digunakan calcium carbonate (CaCO3) dan fly ash. Penambahan filler tidak mempengaruhi setting time, meningkatkan kekuatan tekan, tetapi memperlemah kekuatan tank, meningkatkan modulus elastisitas, dan meningkatkan poisson ratio.
