TUGAS AKHIR PENGARUH PENAMBAHAN NATRIUM KLORIDA (NaCl) TERHADAP WAKTU IKAT, KUAT TEKAN MORTAR DAN PASTA
DISUSUN OLEH :
ST. NUR ASIA ADAM D 111 11 607
JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN 2014
PENGARUH PENAMBAHAN NATRIUM KLORIDA (NaCl) TERHADAP WAKTU IKAT, KUAT TEKAN MORTAR DAN PASTA M. W. Tjaronge1, Rita Irmawati2 , St. Nur Asia3
ABSTRAK :Mortar dapat digunakan sebagai pengikat batubata, pekerjaan plesteran serta pengikat keramik pada dinding, maka peranan mortar dalam aplikasi konstruksi sangatlah penting sehingga pembuatan dan penggunaannya harus diperhatikan dengan seksama agar mendapatkan hasil konstruksi yang efisien. Secara estetika, mortar memberikan warna dan tekstur pada dinding tembok. Secara fungsional, mortar mengikat batu bata serta menahan terhadap rembesan air dan udara. Pemilihan dan penggunaan berbagai material pembentuk mortar secara langsung mempengaruhi karakteristik lekatan pada dinding tembok. Pasta semen adalah campuran antara air suling dan semen Portland dengan komposisi tertentu. Meskipun dalam praktik pasta semen hanya dipakai dalam kasus khusus, seperti injeksi semen atau metode preplaced aggregate, namun penting sifatnya. Butir agregat dalam mortar atau beton adalah tertanam dan dipegang oleh matriks pasta. Olehkarenaitu, kebanyakan sifat teknis yang penting dari beton, seperti kohesi, kelecakan, kekuatan, susut permeabilitas dan ketahanan ditentukan terutama oleh sifat matriks pasta. Metode rancangan campuran (mix design) menggunakan metode standar mix untuk mortar (JIS, 1997 Physical Testing Methods for Cement). Benda ujidicampur dengan menggunakan natrium klorida (NaCl) konsentrasi 0%, 2% dan 5% terhadap berat semen, lama perendaman 1,3,7 dan 28 hari. Pengujian kuat tekan mortar dan pasta dilakukan pada umur 1,3,7, dan 28 hari. Dari hasil pengujian kuat tekan mortar dan pasta, elastisitas mortar dan pasta dapat dilihat bahwa semakin bertambahnya umur maka semakin besar kuat tekannya. Mortar dan pasta dengan penambahan natrium klorida (NaCl) 2% dan 5% lebih besar kuat tekannya dibandingkan tanpa penambahan natrium klorida (NaCl) dan semakin besar kuat tekannya maka semakinbesar pula modulus elastisitasnya.
Kata kunci :Mortar, Pasta, NaCl, Kuat tekan, Modulus elastisitas
1
Professor, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar90245, INDONESIA Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar90245, INDONESIA 3Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar90245, INDONESIA 2
iii
EFFECT OF ADDITION OF SODIUM CHLORIDE ( NaCl ) BINDING TO TIME, COMPRESSIVE STRENGTH MORTAR AND PASTA M. W. Tjaronge , Rita Irmawati , St. Nur Asia ABSTRACT: Mortar can be used as a binder brick , stucco work and ceramic binder on the wall , then the role of mortar in construction applications is very important so that the manufacture and use should be considered carefully in order to get the efficient construction . Aesthetically , mortar color and texture give the walls . Functionally , the mortar binding bricks and resist against water and air infiltration . The selection and use of various materials forming the mortar directly affect the bonding characteristics on walls . Cement paste is a mixture of distilled water and portland cement with a specific composition . Although in practice the cement paste is only used in special cases , such as the injection of cement or preplaced aggregate method , but its important . Grains in the mortar or concrete aggregate is embedded and held by the matrix pasta . Therefore, the most important technical properties of concrete , such as cohesion , kelecakan , strength , permeability and durability shrinkage is determined primarily by the nature of the paste matrix . Method of mix design ( mix design ) using standard methods for mortar mix ( JIS , 1997 Physical Testing Methods for Cement ) . Specimens were mixed by using sodium chloride ( NaCl ) concentration of 0 % , 2 % and 5 % of the cement weight , long soaking 1,3,7 and 28 days . Testing the compressive strength of mortar and paste made at age 1,3,7 , and 28 days . From the results of testing compressive strength of mortar and paste , mortar and paste elasticity can be seen that the increasing age of the greater compressive strength . Mortar and pasta with the addition of sodium chloride ( NaCl ) 2 % and 5 % greater than the compressive strength without the addition of sodium chloride ( NaCl ) and the greater the compressive strength , the greater the modulus of elasticity .
Keywords:Mortar , Pasta , NaCl , Compressive Strength , Modulus of Elasticity
1Professor,
Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar90245, INDONESIA Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar90245, INDONESIA 3Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar90245, INDONESIA 2Dosen,
iv
KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga Laporan Tugas Akhir ini dengan judul “Pengaruh Penambahan Natrium Klorida (NaCl) Pada Waktu Ikat dengan Kuat Tekan Mortar dan Pasta”. Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak menemukan kendala. Namun, karena adanya pengarahan dan bimbingan dari berbagai pihak, terutama dari kedua pembimbing sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesarbesarnya, khususnya kepada : 1. Prof.Dr.Eng.M.Wihardi Tjaronge, ST., M.Eng. sebagai Pembimbing I dan Dr.Eng.Hj.Rita Irmawaty,ST., MT. sebagai Pembimbing II yang telah meluangkan waktu dalam memotivasi dan membimbing penulis mulai persiapan penulisan, penelitian sampai dengan penyelesaian skripsi ini. 2. Prof. Dr. Ir. H. Lawalenna S, MS.M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil yang telah membantu penulis selama pendidikan. 3. Para dosen dan staff yang telah membantu penulis selama mengikuti pendidikan di Jurusan Teknik Sipil Universitas Hasanuddin Makassar. 4. Pak Sudirman Sitang, ST. selaku staf di Laboratorium Struktur dan Bahan yang telah banyak memberikan masukan dalam proses penelitian ini. 5. Teman-teman Jurusan Teknik Sipil, khususnya anak-anak regular sore (Ikha, Nhia, Inchi, Evy, Rahmi, Fira, Risma, Ikhakikuk, Ippank, Naja, Rakha, Irsan, Zack, Hadi dan teman-teman dari Sipil Poltek 07 (Iccank, Tamzan, dan Hendra) serta teman-teman yang tidak dapat penulis sebut satu persatu). Terima kasih atas bantuan dan motivasinya selama penyusunan skripsi ini.
v
Serta penghargaan yang setinggi-tingginya khususnya kepada kedua orang tua dan keluarga tercinta yang selalu mendoakan, memberikan dorongan moral dan motivasi dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Penulis menyadari sepenuhnya, bahwa dalam penulisan dan penyusunan laporan tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, segala kritikan dan saran yang sifatnya membangun senantiasa penulis harapkan demi kesempurnaan laporan ini. Akhir kata penulis berharap semoga tulisan dalam laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, Amin. Wassalamu Alaikum Wr.Wb.
Makassar, Januari, 2014
PENULIS
vi
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ............................................................................ i LEMBAR PENGESAHAN .................................................................. ii ABSTRAK .......................................................................................... iii KATA PENGANTAR ......................................................................... v DAFTAR ISI ........................................................................................ vii DAFTAR GAMBAR ............................................................................ ix DAFTAR TABEL................................................................................. xi BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .............................................................. I-1 1.2
Maksud dan Tujuan Penelitian ...................................... I-3
1.3
ManfaatPenelitian ......................................................... I-3
1.4
Batasan Masalah ........................................................... I-3
1.5
Sistematika Penulisan ................................................... I-4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Mortar .......................................................................... II-1 2.1.1 Tipe Mortar.......................................................... II-1 2.1.2 Sifat-sifat Mortar ................................................. II-2
2.2. Pasta Semen…………………....................................... II-6 2.3
Bahan-bahanDasar Mortar ............................................ II-7 2.3.1. Semen.......................................................... ......... II-7 2.3.2. Agregat Halus............................................... ........ II-9 2.3.3. Air......................................................................... II-11 2.3.4. Bahan tambah berbasis garam (Larutan NaCl)..... II-11
2.4. Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas........................... ... II-13 2.5. Penelitian Terdahulu mengenai Seawater Concrete...... . II-16 2.6. Aplikasi Pengecoran .............................................. ........ II-17 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1
Diagram AlirPenelitian ................................................. III-1
3.2
WaktudanTempatPenelitian .......................................... III-3 vii
3.3
PenyiapanBahandanAlat ............................................... III-3 3.3.1. PenyiapanBahan……………………………… ... III-3 3.3.2. PenyiapanAlat…………………………………. . III-4
3.4
PengujianSifatBahanAgregatHalus (Pasir) .................... III-5
3.5
Pembuatan Benda Uji………………………………….
III-5
3.5.1 PerencanaanCampuran (Mix Design) ................ III-5 3.5.2 PencampuranBahan………………………… .... III-6 3.5.3 Pengukuran Flow .............................................. III-7 3.5.4 Jumlah Benda Uji .............................................. III-8 3.6
Perawatan Benda Uji…………………………………. . III-9
3.7. PengujianKuatTekandan Modulus Elastisitas………. ... III-9 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1
HasilPengujian ............................................................. IV-1 4.1.1 Karakteristik Material .......................................... IV-1 4.1.2 Rancang Campuran Mortar dan Pasta................... IV-1 4.1.3 Pengujian Flow Konsistensi ................................. IV-2 4.1.4 Pengujian Waktu Ikat Semen ............................... IV-3 4.1.5 Kuat Tekan Mortar dan Pasta........................... ..... IV-5 4.1.6 Modulus Elastisitas Mortar dan Pasta................ ... IV-7
4.2
Pembahasan .................................................................. IV-9 4.2.1 Analisa Pengujian Kuat Tekan ............................. IV-9 4.2.2 Analisa Modulus Elastisitas ................................. IV-16 4.2.3 Pengaruh Natrium Klorida terhadap kuat tekan... . IV-22
BAB V PENUTUP 5.1
Kesimpulan .................................................................. V-1
5.2
Saran ............................................................................ V-1
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
2.1. Semen portland composite.......................................................... II-8 2.2. Agregathalus ……………………………………………... ......... II-9 2.3. Air tawar ………………………………………………….. ........ II-11 2.4. Pelaksanaanpemasanganbatamenggunakanmorar………. ........... II-15 2.5. Pelaksanaanplesteran………………………………………. ....... II-16 3.1. Baganalirpenelitian……………………………………… ........... III-2 3.2. Mortar mixer………………………………………………. ........ III-6 3.3. Flow table…………………………………………………. ........ III-7 3.4. Pengujian flow…………………………………………….. ........ III-8 3.5. Proses perawatan (curring) bendauji…………………….. .......... III-9 3.6. Alatujikuattekandan modulus elastisitas……………… .............. III-11 4.1. Pengujian flow……………………………………………. ......... IV-3 4.2. Pengujiankonsistensi normal……………………………… ........ IV-3 4.3. Grafikwaktuikatawaldanakhir semen………………… ............... IV-4 4.4. Pengujianwaktuikat semen………………………………. .......... IV-5 4.4. Pengujiankuattekan………………………………. ..................... IV-6 4.6. Peningkatankuattekan mortar normal dan mortar NaCl 2 % padaumur 1,3,7,28hari ……………………… ............ IV-10 4.7. Peningkatankuattekanmortar normal danmortar NaCl 5 % padaumur 1,3,7,28hari ……………………… ............ IV-11 4.8. Perbandingankuattekanpadamortar normal danmortar penambahanNaClumur 1,3,7,dan 28 hari……………….. ........... IV-12 4.9. Peningkatankuattekanpasta normal danpasta NaCl 2 % padaumur 1,3,7,28hari ……………………… ............ IV-13 4.10. Peningkatankuattekanpasta normal danpasta NaCl 5 % padaumur 1,3,7,28hari ……………………… ............ IV-13 4.11. Perbandingankuattekanpadapasta normal danpasta penambahanNaClumur1,3,7,dan 28 hari……………….. ............ IV-14 4.12. Perbandingankuattekanmortar danpasta………………. .............. IV-15 ix
4.13.Polaretakpadabendaujisetelahpengujiankuattekan umur 28 hari……………………………………………. .......... IV-16 4.14. Peningkatanmodulus elastisitas mortar normal dengan mortarpenambahannatriumklorida…………………….. ............. IV-17 4.15. Perbandingan modulus elastisitas pada mortar normal dan mortar penambahan nacl umur 1,3,7, dan 28 hari……………. .... IV-18 4.16. Peningkatan modulus elastisitas pasta normal dengan pastapenambahannatriumklorida…………………….. ............. IV-18 4.17. Perbandingan modulus elastisitas pada pasta normal dan pasta penambahan nacl umur 1,3,7, dan 28 hari........................ .. IV-19 4.18. Hubungan kuat tekan dan moulus elastiistas pada mortar...
..... IV-20
4.19. Hubungan kuat tekan dan moulus elastiistas pada pasta...... ...... IV-21 4.20. Model regresi linier hubungan natrium klorida, umur dengan kuat tekan mortar…………………………………………
...... IV-22
4.21. Model regresi linier hubungan natrium klorida, umur dengan kuat tekan pasta…………………………………………
IV-24
4.22. Model regresi linier hubungan natrium klorida, umur dengan Modulus elastisitas mortar…………………………………
IV-26
4.23. Model regresi linier hubungan natrium klorida, umur dengan Modulus elastisitas pasta…………………………………
IV-27
x
DAFTAR TABEL
2.1
Persyaratanspesifikasiproporsi ........................................................ II-5
2.2. Persyaratanspesifikasisifat .............................................................. II-5 2.3. Syaratfisika semen portlandkomposit…………………………….... II-9 3.1. Jumlahbendaujiuntuk mortar yang tanpapenambahanNaCl Dan penambahanNaCl (silinder ø5,7-10 cm)……………………. ... III-8 3.2. Jumlahbendaujiuntuk pasta yang tanpapenambahanNaCl Dan penambahanNaCl (silinder ø5,7-10 cm)……………………. ... III-9 4.1. Rekapitulasihasilpengujianagregathalus (pasir)………………… .... IV-1 4.2. Komposisicampuran mortar dan pasta……………………………. . IV-2 4.3. Hasilpengujianwaktuikatawaldanakhir semen………………… ...... IV-4 4.4. Hasilpengujiankuattekan mortar normal dengan mortar Penambahannatriumklorida 2% dan 5%.................................. ......... IV-6 4.5. Hasilpengujiankuattekan pasta normal dengan pasta Penambahannatriumklorida 2% dan 5%.................................. ......... IV-7 4.6. Hasil modulus elastisitas mortar normal dengan mortar Penambahannatriumklorida 2% dan 5%.................................. ......... IV-8 4.7. Hasil modulus elastisitas pasta normal dengan pasta Penambahannatriumklorida 2% dan 5%.................................. ......... IV-9
xi
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Sebagaimana yang telah diketahui bahwa mortar dapat digunakan sebagai pengikat batu bata, pekerjaan plesteran serta pengikat keramik pada dinding, maka peranan mortar dalam aplikasi konstruksi sangatlah penting sehingga pembuatan dan penggunaannya harus diperhatikan dengan seksama agar mendapatkan hasil konstruksi yang efisien. Secara estetika, mortar memberikan warna dan tekstur pada dinding tembok. Secara fungsional, mortar mengikat batu bata serta menahan terhadap rembesan air dan udara. Pemilihan dan penggunaan berbagai material pembentuk mortar secara langsung mempengaruhi karakteristik lekatan pada dinding tembok. Untuk konstruksi penahan beban, kekuatan dan pengaruh mortar sama pentingnya dengan kekuatan batu bata. Dalam proses pembuatan mortar sering digunakan semen portland komposit.
Semen
portland
komposit
merupakan
semen
dari
hasil
penggilingan terak semen portland, gypsum, dan satu atau lebih bahan anorganik yang dapat digunakan untuk konstruksi beton umum seperti: pekerjaan beton, pasangan bata, selokan, jalan, pagar dinding dan elemen bangunan khusus seperti beton pracetak, beton pratekan, panel beton, bata beton (paving block) dan sebagainya (SNI 15-7064-2004). Semen bila dicampur dengan air akan menghasilkan pasta yang plastis dan lecek (workable). Namun setelah selang beberapa waktu, pasta akan mulai menjadi kaku dan sukar dikerjakan. Inilah yang disebut pengikatan awal (initial set). Selanjutnya pasta akan meningkat kekakuannya sehingga didapatkan padatan yang utuh yang disebut pengikatan akhir (final set). Proses berlanjut hingga pasta mempunyai kekuatan, yang disebut pengerasan (hardening). Pengikatan (set) adalah peubahan bentuk dari bentuk cair menjadi bentuk padat, tetapi masih belum mempunyai kekuatan. Pengikatan ini terjadi akibat reaksi hidrasi yang terjadi pada permukaan butir semen, terutama butir trikalsium I-1
aluminat. Dengan penambahan gypsum, waktu pengikatan dapat diatur karena gypsum memodifikasi hidrasi awal. Pengerasan (hardening) adalah pertumbuhan kekuatan dari beton atau mortar setelah bentuknya menjadi padat. Dalam suatu proses pembangunan kita akan menghadapi berbagai kondisi lingkungan yang korosif yang dapat menimbulkan degradasi pada mortar. Jika terdapat kandungan ion klorida yang tinggi dalam air, yang menjadi perhatian adalah pengaruh jelek dari ion-ion klorida pada baja tulangan atau kabel pratekan. Ion klorida menyerang film oksida, terbentuk oleh kadar alkali yang tinggi dalam beton, yang melindungi baja. Kadar ion klorida minimal untuk memulai korosi adalah sekitar 0,6 kg/
(Nugraha :
2007). Kandungan larutan benda padat yang tinggi dan air alamiah umumnya dikarenakan tingginya kadar sodium klorida atau sodium sulfat. Konsentrasi 20.000 ppm sodium klorida biasanya dapat ditoleransi untuk beton yang akan terus kering dan potensi reaksi korosinya kecil. Air yang dipakai untuk beton pratekan atau beton yang mempunyai aluminium yang ditanamkan tidak boleh mengandung ion klorida dengan jumlah yang berbahaya. Air garam ini umumnya hanya dapat dipakai untuk beton tanpa tulangan. Di Indonesia untuk saat ini belum terasa akan kekurangan air tawar, tetapi terdapat pulau-pulau di Indonesia yang terisolir dengan air tawar atau sulit memperoleh air tawar sehingga untuk memperoleh air tawar dilakukan proses penyulingan. Untuk mengurangi proses itu dalam hal konstruksi sebaiknya perlu dipertimbangkan untuk menggunakan air laut sebagai bahan air pencampuran. Air laut banyak mengandung NaCl, sehingga penting untuk mengetahui pengaruh penambahan NaCl terhadap sifat dan kinerja pasta dan mortar. Dalam penelitian ini ditinjau masalah pengaruh penambahan natrium klorida terhadap kuat tekan pasta dan mortar dengan menggunakan semen portland komposit. Kekuatan pasta dan mortar tersebut akan dibandingkan apabila ditambahkan natrium klorida dengan tanpa penambahan natrium
I-2
klorida. Untuk itu dilakukan pemeriksaan kuat tekan pasta dan mortar dengan penambahan natrium klorida dan tanpa penambahan natrium klorida. Dari latar belakang dan permasalahan di atas maka tugas akhir ini disusun dengan memilih judul : “Pengaruh Penambahan Natrium Klorida (NaCl) pada Waktu Ikat dengan Kuat Tekan Mortar dan Pasta”
1.2.
Maksud dan Tujuan Penelitian
1.2.1. Maksud Penelitian Maksud dari penelitian ini adalah untuk mempelajari kuat tekan pasta dan mortar apabila dipengaruhi dengan penambahan natrium klorida (NaCl) dan tanpa penambahan natrium klorida (NaCl) 1.2.2. Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian adalah untuk mengevaluasi perbandingan masing-masing kuat tekan dan modulus elastisitas dari pasta dan mortar setelah mengalami penambahan natrium klorida (NaCl) dan tanpa penambahan natrium klorida (NaCl).
1.3.
Manfaat Penelitian Penelitian diharapkan menghasilkan pengetahuan sebagai berikut : 1. Pengaruh penambahan natrium klorida terhadap pasta dan mortar. 2. Perbandingan kuat tekan dan modulus elastisitas pada pasta dan mortar yang ditambahkan dengan natrium klorida. 3. Mengetahui waktu ikat pada pasta.
1.4.
Batasan Masalah Untuk mencapai maksud dan tujuan penulisan dan menguraikan pokok bahasan masalah di atas, maka diterapkan batasan-batasan masalah dalam penelitian sebagai berikut :
I-3
1. Air tawar yang digunakan untuk perawatan adalah air tawar atau air bersih yang digunakan untuk keperluan rumah tangga dan kebutuhan sehari-hari. Seluruh benda uji dirawat di dalam air dengan suhu 20 ± 30C hingga waktu pengetesan. 2. Pengujian kuat tekan mortar dilakukan pada umur 1,3,7, dan 28 hari. 3. Untuk mendapatkan perbandingan kuat tekan dan modulus elastisitas pada pasta dan mortar dengan penambahan natrium klorida (NaCl) 0%, 2%, dan 5% terhadap berat semen.
1.5.
Sistematika Penulisan Secara umum tulisan ini terbagi dalam lima bab yaitu: Pendahuluan, Tinjauan
Pustaka,
Metodologi
Penelitian,
Hasil
Pengujian
dan
Pembahasan dan diakhiri oleh Kesimpulan dan Saran. Berikut ini merupakan rincian secara umum mengenai kandungan dari kelima bab tersebut di atas: BAB I PENDAHULUAN Bab ini menyajikan hal-hal mengenai latar belakang masalah, manfaat penelitian, maksud dan tujuan penulisan, batasan masalah serta sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini menguraikan tentang tinjauan secara umum mengenai karakteristik pasta dan mortar dengan penambahan NaCl dan pada waktu ikat pasta semen. BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini memuat bagan alir penelitian, tahap-tahap yang dilakukan selama penelitian meliputi alat dan bagan yang digunakan, lokasi penelitian, mix design, pembuatan benda uji, perawatan benda uji dan pengujian kuat tekan mortar dan pasta.
I-4
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini merupakan penjabaran dari hasil-hasil pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas pada pasta dan mortar dengan penambahan NaCl. BAB V PENUTUP Bab ini memuat kesimpulan singkat mengenai analisa hasil yang diperoleh saat penelitian dan disertai dengan saran-saran yang diusulkan.
I-5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.
Mortar Menurut SNI 03-6825-2002 mortar didefinisikan sebagai campuran material yang terdiri dari agregat halus (pasir), air suling dan semen portland dengan komposisi tertentu. Bahan pengikat antara semen dan air bereaksi secara kimia sehingga membuat suatu bahan yang padat dan tahan lama. Syarat mortar untuk bahan adukan cukup plastis, sehingga mudah untuk dikerjakan, dapat menghasilkan rekatan dan lekatan yang baik, dapat membagi tegangan tekan secara merata serta tahan lama.
2.1.1 Tipe Mortar Mortar dapat ditinjau dari bahan pembentuknya dapat dibedakan menjadi empat tipe, yaitu : mortar Lumpur (mud mortar), mortar kapur, mortar semen dan mortar khusus. Selanjutnya diuraikan sebagai berikut: a. Mortar Lumpur, adalah mortar dibuat dari campuran pasir, tanah liat atau lumpur dan air. Pasir, tanah liat dan air tersebut dicampur sampai rata dan mempunyai 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 dan juga dapat menyebabkan adukan kurang dapat melekat. Mortar ini biasa dipakai sebagai bahan tembok atau bahan tungku api. b. Mortar Kapur, dibuat dari campuran pasir, kapur dan air. Kapur dan pasir mula – mula dicampur dalam keadaan kering, kemudian ditambahkan air. Air ditambahkan secukupnya agar diperoleh adukan yang cukup baik (mempunyai konsistensi baik). Selama proses pengerasan kapur mengalami susutan, sehingga jumlah pasir dipakai II-1
dua kali atau tiga kali volume kapur. Mortar ini biasanya digunakan untuk pembuatan tembok bata. c. Mortar Semen, dibuat dari campuran pasir, semen portland, dan air dalam perbandingan campuran yang tepat. Perbandingan antara volume semen dan volume pasir antar 1:3 hingga 1:6 atau lebih besar. Mortar ini kekuatannya lebih besar daripada mortar lumpur dan mortar kapur, karena mortar ini biasanya dipakai untuk tembok, pilar kolom atau bagian lain yang menahan beban. Karena mortar ini kedap air, maka dapat dipakai pula untuk bagian luar dan bagian yang berada di bawah tanah. Semen dan pasir mula – mula dicampur secara kering sampai merata di atas tempat yang rata dan kedap air. Kemudian sebagian air yang diperlukan ditambahkan dan diaduk kembali, begitu seterusnya sampai air yang diperlukan tercampur sempurna. d. Mortar khusus, yang mana dibuat dengan menambahkan asbestos, fibers, jute fibers (serat rami), butir – butir kayu, serbuk gergaji kayu dan sebagainya. Mortar ini digunakan untuk bahan isolasi panas atau peredam suara. Mortar tahan api, diperoleh dengan menambahkan bubuk bata api dengan aluminuos semen, dengan membandingkan volume satu aluminous semen dan bubuk bata api. Mortar ini biasa dipakai untuk tungku api dan sebagainya.
2.1.2. Sifat – sifat Mortar Mortar yang baik harus mempunyai sifat – sifat sebagai berikut : a. Murah b. Tahan lama (awet) c. Mudah dikerjakan (diaduk, diangkut, dipasang, diratakan) d. Melekat dengan baik dengan bata, batu dan sebagainya. e. Cepat kering/keras f. Tahan terhadap rembesan air. g. Tidak timbul retak – retak setelah dipasang.
II-2
Adukan mortar berdasarkan tujuannya dibagi menjadi dua bagian, yaitu: 1. Adukan untuk pasangan yang biasa digunakan untuk merekat bata atau sejenisnya membentuk konstruksi tembok. 2. Adukan plesteran, yang dipakai untuk menutup permukaan tembok atas untuk meratakan tembok. Berdasarkan tujuan tersebut diatas, sehingga dapat menyebabkan penggunaannya berbeda oleh karena itu susunan bahan untuk membuat adukan dapat berbeda. Aduk untuk pasangan akan banyak menerima beban dibandingkan dengan aduk plesteran, sehingga adukan tadi selain harus kuat terhadap beban tekan, juga harus tahan terhadap beban lentur dan beban tarik. Demikian pula untuk aduk plester, aduk ini menahan beban relatif kecil, tetapi sifat keawetannya perlu diperhatikan, dalam artian tahan terhadap pengaruh luar, baik perubahan suhu ataupun pengaruh lainnya. Selain susunan bahan, yang perlu diperhatikan adalah sifat dari mortar itu sendiri pada waktu dikerjakan. Kebutuhan air sangat mempengaruhi kemudahan pengerjaan mortar. Maka dari itu sebelum mortar dipakai terlebih dahulu dipelajari sifat – sifatnya, baik untuk aduk pasangan maupun untuk aduk plesteran. Berdasarkan ASTM C270, Standard Specification for Mortar for Unit Masonry, mortar untuk adukan pasangan dapat dibedakan atas 5 tipe, yaitu : 1. Mortar Tipe M Mortar tipe M merupakan campuran dengan kuat tekan yang tinggi yang direkomendasikan untuk pasangan bertulang maupun pasangan tidak bertulang yang akan memikul beban tekan yang besar. 2. Mortar Tipe S Mortar tipe ini direkomendasikan untuk struktur yang akan memikul beban tekan normal tetapi dengan kuat lekat lentur yang diperlukan untuk menahan beban lateral besar yang berasal dari tekanan tanah, angin dan beban gempa. Karena keawetannya yang tinggi, mortar tipe II-3
S juga direkomendasikan untuk struktur pada atau di bawah tanah, serta yang selalu berhubungan dengan tanah, seperti pondasi, dinding penahan tanah, perkerasan, saluran pembuangan dan mainhole. 3. Mortar Tipe N Tipe N merupakan mortar yang umum digunakan untuk konstruksi pasangan di atas tanah. Mortar ini direkomendasikan untuk dinding penahan beban interior maupun eksterior. Mortar dengan kekuatan sedang ini memberikan kesesuaian yang paling baik antara kuat tekan dan kuat lentur, workabilitas, dan dari segi ekonomi yang direkomendasikan untuk aplikasi konstruksi pasangan umumnya. 4. Mortar Tipe O Mortar tipe O merupakan mortar dengan kandungan kapur tinggi dan kuat tekan yang rendah. Mortar tipe ini direkomendasikan untuk dinding interior dan eksterior yang tidak menahan beban struktur, yang tidak menjadi beku dalam keadan lembab atau jenuh. Mortar tipe ini sering digunakan untuk pekerjaan setempat, memiliki workabilitas yang baik dan biaya yang ekonomis. 5. Mortar Tipe K Mortar tipe K memiliki kuat tekan dan kuat lekat lentur yang sangat rendah. Mortar tipe ini jarang digunakan untuk konstruksi baru, dan direkomendasikan dalam ASTM C270 hanya untuk konstruksi bangunan lama yang umumnya menggunakan mortar kapur.
Spesifikasi masing-masing tipe sesuai ASTM C270 diperlihatkan dalam Tabel 2.1. dan Tabel 2.2. berikut :
II-4
Tabel 2.1. Persyaratan Spesifikasi Proporsi Campuran dalam volume (bahan bersifat semen) Mortar
Kapur semen
Semen Pasang an
Tipe
Semen Portland/Sem en Giling
Semen Pasangan M S N
Kapur Padam atau Kapur Pasta
M
1
1/4
S
1
>1/4-1/2
N
1
>1/4 -1 ½
O
1
>1 ¼ - 2 ½
M
1
2 ¼ - 3 kali jumlah volume bahan bersifat semen
1
M
2 ¼ - 3 kali jumlah volume bahan bersifat semen
1
S
Rasio agregat (Pengukuran pada kondisi lembab atau gembur)
1/2
1
S
1
N
1
O
1
Tabel 2.2. Persyaratan Spesifikasi Sifat
Mortar
Kapur Pasangan
Semen Pasangan
Kuat tekan rata-rata 28 hari Min. (MPa)
Retensi Air Min. (%)
Kadar Udara Maks. (%)
M
2500(17,2)
75
12
S
1800(12,4)
75
12
N
750(5,2)
75
14
O
350(2,4)
75
14
M
2500(17,2)
75
18
S
1800(12,4)
75
18
N
750(5,2)
75
20
O
350(2,4)
75
20
Tipe
Rasio agregat (Pengukuran pada kondisi lembab dan gembur)
tidak kurang dari 2 ¼ dan tidak lebih dari 3 ½ kali jumlah dari volume terpisah dari bahan semen
II-5
2.2.
Pasta Semen Pasta semen adalah campuran antara air suling dan semen portland dengan komposisi tertentu. Pasta semen bersifat plastis, yaitu mampu dibentuk tanpa kehilangan kontinuitas dan mempertahankan suatu bentuk karena butir semen dan buih udara disebar dalam air dan khususnya karena gaya-gaya interpartikel cenderung memegang butir bersama sekaligus mencegah kontak langsung (Nugraha : 2007). Kondisi plastis disebabkan oleh gaya tarik dan gaya tolak antara butir semen. Gaya tarik disebabkan gaya intermolekul yang disebut gaya van der walls. Gaya tolak disebabkan oleh tolakan elektrostatis ion negative dan molekul air yang terserap membungkus permukaan butir semen. Salah satu sifat pasta semen adalah faktor air semen yang dimana berat air dibagi dengan berat semen. Bila semen dicampur dengan air, butir semen akan tersebar di dalam air. Suspensi ini berubah dari keadaan cair (slurry) menjadi pasta plastis atau kaku dengan ditambahnya semen. Ruang yang penuh air di antara butiran semen dapat dianggap sebagai sistem kapiler yang saling berhubungan. Jumlah air tidak hanya memengaruhi kelecekan, tetapi juga hampir semua sifat beton segar maupun beton keras. Meskipun dalam praktik pasta semen hanya dipakai dalam kasus khusus, seperti injeksi semen atau metode preplaced aggregate, namun penting sifatnya. Butir agregat dalam mortar atau beton adalah tertanam dan dipegang oleh matriks pasta. Jadi, kebanyakan sifat teknis yang penting
dari
beton,
seperti
kohesi,
kelecakan,
kekuatan,
susut
permeabilitas dan ketahanan ditentukan terutama (meskipun bukan hanya) oleh sifat matriks pasta.
II-6
2.3.
Bahan-bahan Dasar Mortar
2.3.1. Semen Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam pembangunan fisik disektor konstruksi sipil. Ketika air ditambahkan ke dalam campuran semen, proses kimiawi yang disebut hidrasi akan berlangsung. Senyawa kimia di dalam semen akan bereaksi dengan air dan membentuk komponen baru. Adapun empat senyawa dari semen yaitu: Trikalsium Silikat (3CaO.SiO ) Dikalsium Silikat (2CaO.SiO ) Trikalsium Aluminat (3CaO.Al O ) Tetrakalsium Aluminoferrit (4CaO. Al O .Fe O )
1. Semen Portland Semen portland adalah semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama bahan utamanya (Mulyono:2003). Bahan utama pembentuk semen portland adalah kapur (CaO), silica (SiO ), alumina (Al O ), magnesia (MgO) dan alkali. Ada lima tipe semen portland sesuai dengan klasifikasi yang ditentukan oleh ASTM sebagai berikut: o
Tipe I, semen portland untuk tujuan umum. Jenis ini paling banyak diproduksi karena digunakan untuk hampir semua jenis konstruksi.
o
Tipe II, semen portland modifikasi adalah tipe yang sifatnya setengah tipe IV dan setengah tipe V (moderat). Belakangan lebih banyak diproduksi sebagai pengganti tipe IV.
o
Tipe III, semen portland dengan kekuatan awal tinggi. Kekuatan 28 hari umumnya dapat dicapai dalam 1 minggu. Semen jenis ini umum dipakai ketika acuan harus dibongkar secepat mungkin atau ketika struktur harus dapat cepat dipakai. II-7
o
Tipe IV, semen portland dengan panas hidrasi rendah, yang dipakai untuk kondisi di mana kecepatan dan jumlah panas yang timbul harus minimum. Misalnya pada bangunan masif seperti
bendungan
gravitasi
yang
besar.
Pertumbuhan
kekuatannya lebih lambat daripada semen tipe I. o
Tipe V, semen portland tahan sulfat, yang dipakai untuk menghadapi aksi sulfat yang ganas. Umumnya dipakai di daerah di mana tanah atau airnya memiliki kandungan sulfat yang tinggi.
2. Semen Portland Komposit Semen portland komposit adalah campuran terak semen portland dan gips dengan satu atau lebih bahan anorganik, atau merupakan hasil pencampuran antara bubuk semen portland dengan bubuk bahan anorganik lain. Bahan anorganik tersebut antara lain terak tanur tinggi (blast furnace slag), pozolan, senyawa silikat, batu kapur, dengan kadar total bahan anorganik 6% - 35% dari massa semen portland komposit (SNI 15-7064-2004).
Gambar 2.1. Semen Portland Composite Tabel 2.3. memperlihatkan syarat fisika semen portland komposit yang digunakan merupakan produksi salah satu pabrik semen nasional di Sulawesi Selatan. Semen jenis ini telah beredar di pasaran.
II-8
Tabel 2.3 Syarat Fisika semen Portland Komposit No. 1. 2.
3.
4.
5. 6.
Uraian Kehalusan dengan alat blaine Kekekalan dalam autoclave - Pemuaian - Penyusutan Waktu pengikatan dengan jarum vicat - Pengikatan awal - Pengikatan akhir Kuat tekan - Umur 3 hari - Umur 7 hari - Umur 28 hari Peningkatan semu Penetrasi akhir Kandungan udara dalam mortar
Satuan
Persyaratan
m2/kg
Min. 280
% %
Maks. 0,80 Maks. 0,20
Menit Menit
Min. 45 Max. 375
Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2
Min 125 Min 200 Min 250
% % volume
Min 50 Maks. 12
2.3.2. Agregat Halus Ukuran agregat halus (pasir) sangat penting peranannya dalam mendapatkan campuran mortar, pasir terdiri dari butiran – butiran yang tajam dan keras. Butiran – butiran agregat yang baik harus kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (matahari dan hujan).
Gambar 2.2. Agregat Halus (Pasir Kasar) Agregat halus terdiri dari butir – butir yang tajam dan keras dengan indeks kekerasan ≤ 2,2. Diuraikan sebagai berikut :
II-9
1. Butir – butir agregat halus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan. 2. Sifat kekal, apabila diuji dengan larutan jenuh garam sulfat sebagai berikut: a. Jika dipakai Natrium sulfat, bagian yang hancur maksimum 12 %. b. Jika dipakai magnesium sulfat bagian yang hancur maksimum 10 %. 3. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 % (ditentukan terhadap berat kering) yang diartikan dengan lumpur adalah bagian – bagian yang dapat melalui ayakan 0,060 mm. Apabila kadar lumpur melampaui 5 % maka agregat harus dicuci. 4. Agregat halus tidak boleh mengandung bahan – bahan organik terlalu banyak. Agregat halus yang tidak memenuhi percobaan kadar organik dapat juga dipakai asal kekuatan tekan adukan agregat tersebut pada umur 7 dan 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. 5. Susunan besar butir agregat halus mempunyai modulus kehalusan antara 1,5 – 3,8 dan harus terdiri dari butir – butir yang beranekaragam besarnya. Apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan, harus masuk salah satu dalam daerah susunan butir menurut zone ; I, II, III atau IV dan harus memenuhi syarat berikut : a. Sisa diatas ayakan 4,8 mm harus maksimum 2 % berat. b. Sisa diatas ayakan 1,2 mm harus minimum 10 % berat. c. Sisa diatas ayakan 0,30 mm harus minimum 15 %. 6. Untuk beban dengan tingkat keawetan yang tinggi, reaksi pasir terhadap alkali harus negatif. 7. Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agregat halus untuk semua mutu beton, kecuali dengan petunjuk – petunjuk dari lembaga pemeriksaan bahan – bahan yang diakui. 8. Agregat halus yang digunakan untuk maksud spesi plesteran dan spesi terapan harus memenuhi persyaratan diatas (pasir kasar). II-10
2.3.3 Air Air merupakan komponen penting dari campuran pasta dan mortar yang memegang salah satu faktor penting, karena air dapat bereaksi dengan semen, yang akan menjadi pasta pengikat agregat. Kualitas air mempengaruhi kekuatan pasta dan mortar, maka kemurnian dan kualitas air untuk campuran pasta dan mortar perlu mendapat perhatian. Air untuk pembuatan dan perawatan
pasta dan mortar tidak boleh mengandung
minyak, asam alkali, garam, bahan-bahan organic, atau bahan lain yang dapat merusak pasta dan mortar. Sebaiknya digunakan air bersih, air tawar, tidak berbau, bila dihembuskan dengan udara tidak keruh, tidak berasa, dan dapat diminum.
Gambar 2.3 Air Tawar
2.3.4. Bahan tambah berbasis garam (larutan NaCl) Dalam proses hidrasi semen yang bercampur dengan air garam akan terpengaruh ikatan kimianya dengan membentuk fase baru dalam mikrostruktur pasta dan mortar sehingga mempengaruhi sifat mekanis pasta dan mortar terutama pada durabilitasnya. Serangan klorida merupakan penyebab utama dari kerusakan struktur pasta dan mortar yang berpotensi dalam pembentukan mekanisme karat. Jika terdapat kandungan ion klorida yang tinggi dalam air, yang menjadi perhatian adalah pengaruh jelek dari ion-ion klorida pada baja tulangan atau kabel pratekan. Ion klorida menyerang film oksida, terbentuk oleh kadar alkali yang tinggi dan dapat melindungi baja. Kadar ion klorida minimal untuk II-11
memulai korosi adalah sekitar 0,6 kg/
(Nugraha : 2007). Kandungan
larutan benda padat yang tinggi dan air alamiah umumnya dikarenakan tingginya kadar sodium klorida atau sodium sulfat. Konsentrasi 20.000 ppm sodium klorida biasanya dapat ditoleransi untuk beton yang akan terus kering dan potensi reaksi korosinya kecil. Air garam ini umumnya hanya dapat dipakai untuk beton tanpa tulangan. Konsentrasi NaCl atau garam dapur sebesar 20000 ppm pada umumnya masih diijinkan. Air campuran beton yang mengandung 1250 ppm natrium sulfat, 2O
,
dapat digunakan dengan hasil yang memuaskan (Mulyono, 2005). Dalam proses semen selain menghasilkan senyawa Calsium
Silicate Hydrate (CSH), yang bersifat sebagai perekat juga menghasilkan kalsium hidroksida yang kelarutannya tinggi dan bersifat basa. Kalsium hidroksida akan bereaksi dengan natrium klorida menghasilkan kalsium klorida dan natrium hidroksida. Senyawa ini sifatnya mudah bereaksi dengan apapun yang ada dalam kandungan air. Disisi lain kalsium hidroksida ini berfungsi untuk melindungi galvanis baja dari korosi atau dengan kata lain agar sifat pasif baja tetap terjaga. Ca(OH)2 + 2NaCl
CaCl2 + 2NaOH
CaCl + (3CaO).Al2O3 + 10H2O
(3CaO)Al2O3.CaCl2.10H2O Kalsium Kloroaluminat (Garam Friedel)
Ca(OH)2 + MgCl
CaCl2 + Mg(OH)2
Air Laut merupakan campuran dari 96,5 % air murni dan 3,5% material lainnya seperti garam-garaman, gas-gas terlarut, bahan-bahan organik dan partikel-partikel tak terlarut. Air laut memang berasa asin karena memiliki kadar garam rata-rata 3,5%. Artinya dalam 1 liter air laut (1000 ml) terdapat 35 gram garam. Kandungan garam di setiap laut berbeda kandungannya. Laut yang paling tawar adalah di timur teluk finlandia dan di utara teluk bothania, keduanya merupakan bagian dari laut baltik. Laut yang paling asin adalah laut merah. II-12
Air laut memiliki kadar garam karena bumi dipenuhi dengan garam mineral yang terdapat di dalam batu-batuan dan tanah. Hampir semua lautan memiliki rasio garam individu yang konstan, misalnya di Samudera Atlantik, konsentrasi ion adalah sebagai berikut: klorida 2.00%, sulfat 0.28%, natrium 1.11%, magnesium 014%, kalsium 0.05% , dan kalium 0.04%. Air laut mengandung juga beberapa CO2 terlarut. Reaksi kimia air laut terhadap mortar dan pasta diakibatkan oleh kandungan sejumlah ion-ion garam terlarut. Kandungan garam atau salinitas air laut biasanya berkisar 3,5 %. Terkecuali pada laut lepas atau samudra. Ion-ion pokok yang terkandung dalam air laut pada umumnya adalah sodium, magnesium, chloride, dan sulfat. Ion-ion tersebut dapat merusak konstruksi pada lingkungan air laut dengan berbagai cara. Pada lingkungan laut, penetrasi klorida kedalam beton yang berasal dari air laut membentuk garam friedel. Garam friedel ini menempati volume yang besar setelah kristalisasi pada pori-pori daripada senyawa yang ia gantikan. Terbentuknya garam friedel yang merupakan hasil dari pengikatan klorida. Dalam kondisi yang berlebihan, garam friedel ini cukup menguntungkan bagi kuat tekan karena hal ini dapat mengisi poripori pada pasta dan mortar sehingga dapat menyebabkan kuat tekannya bertambah tinggi. Pada penelitian ini digunakan semen PCC. Selain itu, juga digunakan air laut buatan (artificial) dengan penambahan natrium chloride (NaCl) 2% dan 5% dari berat semen, dengan asumsi bahwa pada daerah dengan tingkat penguapan yang besar, maka konsentrasi ion klorida (Cl-) juga meningkat.
2.4. Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas a. Kuat Tekan Pasta dan Mortar Kekuatan tekan adalah kemampuan pasta dan mortar menerima gaya tekan persatuan luas. Seperti pada beton, kekuatan pasta dan mortar II-13
ditentukan oleh kandungan semen dan factor air semen dari campuran. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kuat tekan pasta dan mortar diantaranya adalah faktor air semen, jumlah semen, umur mortar, dan sifat agregat. 1. Faktor air semen (f a s) Faktor air semen adalah angka perbandingan antara berat air dan berat semen dalam campuran pasta atau mortar. Secara umum diketahui bahwa semakin tinggi nilai f.a.s maka semakin rendah mutu kekuatan beton. Namun demikian, nilai f.a.s. yang semakin rendah tidak selalu berarti bahwa kekuatan beton semakin tinggi. Nilai f.a.s. yang rendah akan menyebabkan kesulitan dalam pengerjaan, yaitu kesulitan dalam pelaksanaan pemadatan yang pada akhirnya akan menyebabkan mutu beton menurun. 2. Jumlah Semen Pada mortar dengan f.a.s sama, mortar dengan kandungan semen lebih banyak belum tentu mempunyai kekuatan lebih tinggi. Hal ini disebabkan karena jumlah air yang banyak, demikian pula pastanya, menyebabkan kandungan pori lebih banyak daripada mortar dengan kandungan semen yang lebih sedikit. Kandungan pori inilah yang mengurangi kekuatan mortar. Jumlah semen dalam mortar mempunyai nilai optimum tertentu yang memberikan kuat tekan tinggi. 3. Umur Mortar Kekuatan mortar akan meningkat seiring dengan bertambahnya umur dimana pada umur 28 hari pasta dan mortar akan memperoleh kekuatan yang diinginkan. 4. Sifat Agregat Sifat agregat yang berpengaruh terhadap kekuatan ialah bentuk, kekasaran permukaan, kekerasan dan ukuran maksimum butir agregat. Bentuk dari agregat akan berpengaruh terhadap interlocking antar agregat.
II-14
b. Modulus elastisitas pasta dan mortar Modulus elastisitas suatu bahan menggambarkan besarnya tegangan pada satu satuan regangan. Modulus elastisitas beton dipengaruhi oleh jenis agregat, kelembaban benda uji beton, faktor air semen, umur beton dan temperaturnya. Beton tidak memiliki modulus elastis yang pasti. Dengan mempelajari dari beberapa macam kurva tegangan-regangan pada kuat tekan beton yang berbeda terlihat bahwa secara garis besar kuat tekan maksimum tercapai pada saat nilai satuan regangan mencapai ± 0,002. Selanjutnya nilai tegangan f’c akan mengalami penurunan dengan bertambahnya nilai regangan sampai benda uji hancur pada nilai regangan 0,003 – 0,005. Berdasarkan SK SNI 03-2847 2002 regangan kerja maksimum yang diperhitungkan diserat tepi beton tekan terluar adalah 0,003 sebagai batas hancur. Kemiringan kurva awal pada beton sangat seragam dan umumnya agak melengkung. Pada penerapannya, untuk menentukan modulus
elastisitas
beton
digunakan
rumus-rumus
empiris
yang
menyertakan besaran besar disamping kuat tekannya. Menurut pasal 10.5 SNI-03-2847 (2002) untuk beton dengan berat isi (Wc) antara 1500 – 2500 kg/mm2, nilai modulus elastisitasnya dapat diambil sebesar : = 0,043
1,5
′
Sedangkan untuk beton normal dengan berat isi 23 kN/m3, maka dapat digunakan nilai modulus elastis sebesar
= 4700
′ .
Dalam pengujian modulus elastisitas pada beton silinder, menurut ASTM C 469-02 memberikan cara menentukan nilai modulus elastisitas sebagai berikut : = Keterangan : E = Modulus Elastisitas, (MPa)
II-15
S2= Nilai dari 40% tegangan maksimum S1= Nilai Tegangan pada regangan 0,00005
ᵋ2= Regangan pada S2 ᵋ1= 0,00005. 2.5. Penelitian Terdahulu mengenai Seawater Concrete a. N. Otsuki, D. Furuya, T. Saito dan Y. Tadokoro (2011) melakukan penelitian tentang kemungkinan pengunaan air laut sebagai air pencampur pada beton. Dalam penelitian ini, penulis membandingkan durabilitas beton dengan mengunakan OPC (Ordinary Portland Cement) dan semen BFS (Blast furnace slag) tipe B yang dicampur dengan air tawar dan air laut. Spesimen dibuat dengan rasio air semen adalah 0,5. Silinder spesimen diameter 15 mm dan tinggi 30 mm. Hasilnya menunjukkan perbedaan durabilitas antara beton yang dicampur dengan air tawar dan air laut tidak signifikan, tetapi perbedaan antara beton dengan OPC dan semen BFS sangat besar. Beton dengan semen BFS yang dicampur dengan air laut memperlihatkan durabilitas yang lebih baik daripada beton dengan OPC dan air tawar. Khusus untuk korosi, specimen dengan BFS jauh lebih baik daripada OPC, tanpa memperhatikan jenis air pencampur. Sehingga untuk daerah pasang surut, adalah mungkin untuk menggunakan air laut sebagai air pencampur, dengan memperhatikan tipe semen. b. T. U. Mohammed, H. Hamada dan T. Yamaji (2004) melakukan penyelidikan kinerja beton yang dicampur air laut setelah 20 tahun diekspose di lingkungan pasang surut air laut. Jenis semen yang digunakan adalah OPC, HESPC, MHPC dan slag semen tipe B (SCB). Tanpa memperhatikan tipe semen, kuat tekan meningkat hingga umur 5 tahun, kemudian menurun secara perlahan, dan menjadi sama dengan kekuatan 28 hari setelah 20 tahun terpapar. Beton yang dicampur dengan air laut menunjukkan kekuatan awal yang tinggi. Jumlah awal klorida (akibat penggunaan air laut) dapat menyebabkan inisiasi korosi pada lokasi dari II-16
batang baja yang memiliki rongga/celah pada interface baja-beton segera setelah pengecoran beton. Penggunaan air laut menghasilkan pembentukan lubang korosi yang lebih dalam dibandingkan dengan air tawar. c. T. U. Mohammed, H. Hamada dan T. Yamaji (2003), melakukan penelitian terhadap durabilitas dari 30 tahun beton yang dibuat dengan perbedaan tipe semen dan terpapar lingkungan air laut. Jenis semen yang digunakan adalah OPC, HESPC, MHPC SCB dan AL. Chloride ingress dalam beton diurut sebagai OPC, HESPC, MHPC > SCB > AL. Mikrostruktur beton pada area terluar dari specimen meningkat secara signifikan untuk AL dan SCB setelah 30 tahun terpapar di lingkungan air laut.
2.6. Aplikasi Pengecoran Aplikasi pemanfaatan mortar yang paling sering dilihat adalah dalam proses pembangunan suatu gedung. Mortar dugunakan untuk spesi pasangan batu bata.
Gambar 2.4 Pelaksanaan Pemasangan bata menggunakan mortar
Setelah pemasangan bata, kemudian diikuti dengan plesteran yang kemudian diikuti dengan acian atau pemasangan keramik pada dinding.
II-17
Gambar
berikut
ini
menampilkan
pelaksanaan
plesteran
dengan
menggunakan mortar:
Gambar 2.5 Pelaksanaan Plesteran
II-18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN DAN PELAKSANAAN 3.1.
Bagan Alir Penelitian Untuk menyelidiki ketahanan mortar dan pasta yang ditambahkan dengan natrium klorida, maka dilakukan metode eksperimental. Secara garis besar alur proses penelitian yang dilaksanakan di laboratorium dapat dilihat pada bagan berikut ini : MULAI
Persiapan Alat dan Bahan
Uji Laboratorium : - Berat Jenis - Analisa Saringan
Pemeriksaan karakteristik agregat halus
-
Pemeriksaan Semen Tes Vicat
Rancangan campuran standar mix untuk mortar JIS R 5201 (Physical Testing Methods for Cement)
Uji Konsistensi (Flow)
Pengadukan mortar dan pasta penambahan superplasticizer dengan tanpa penambahan NaCl
Pengadukan mortar dan pasta penambahan superplasticizer dengan penambahan NaCl
Pembuatan benda uji yaitu silinder (ø5,7 – 10 cm)
A
III-1
A
Perawatan mortar dan pasta pada umur (1,3,7,28 hari)
Pengujian kuat tekan mortar dan pasta pada umur 1,3,7 dan 28 hari
- Olah Data / Analisis - Hasil dan Pembahasan - Kesimpulan dan Saran
SELESAI
Gambar 3.1. Bagan Alir Penelitian
III-2
3.2.
Waktu dan Tempat penelitian Pengujian karakteristik agregat, mix design, pembuatan dan perawatan benda uji dilakukan di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas Hasanuddin. Waktu penelitian dimulai bulan Juli 2013 sampai selesai.
3.3.
Penyiapan Bahan dan Alat Sebelum kegiatan penelitian terhadap bahan campuran yang akan dilakukan di laboratorium yang meliputi sifat bahan, terlebih dahulu bahan dan alat yang akan dipakai dalam penelitian ini disiapkan.
3.3.1. Penyiapan Bahan Kegiatan penyiapan bahan bertujuan untuk mempersiapkan bahanbahan yang akan diuji dalam penelitian ini. Penyiapan bahan ini meliputi pengangkutan dan mendatangkan bahan uji ke laboratorium. Adapun bahan uji yang akan digunakan berupa : o
Agregat Halus Agregat halus yang digunakan pada campuran mortar dalam penelitian ini adalah pasir yang diperoleh dari lokasi Bili-bili Kabupaten Gowa. Pasir yang sudah disiapkan untuk digunakan pada penelitian ini terlebih dahulu disaring dengan nomor ayakan No.4 (4,8 mm), lalu dilakukan pencucian agar pasir tersebut bersih dari kotoran dan meminimalkan kadar lumpur pada pasir tersebut.
o
Semen Pada penelitian ini digunakan semen jenis PCC (Portland Cement Composite) yaitu semen yang diproduksi oleh PT. Semen Tonasa. Sebagai gambaran pemakaian semen portland komposit untuk konstruksi.
o
Air bersih Air yang digunakan untuk membuat campuran mortar dan pasta harus bersih, tidak boleh mengandung minyak, asam alkali, garam, zat organik yang dapat merusak mortar dan pasta. III-3
o
Superplasticizer Admixture yang digunakan dalam penelitian ini adalah superplasticizer jenis Visconcrete 3115 ID yang diproduksi oleh PT. Sika Indonesia. Pada penelitian ini, dosis pemakaian admixture superplasticizer adalah 1% terhadap berat semen, sebagai perilaku dari mortar dan pasta.
o
Natrium klorida Pada penelitian ini menggunakan bahan tambah yaitu natrium klorida atau garam dapur. Pemaiakan natrium klorida pada penelitian ini adalah 2% dan 5% terhadap berat semen.
3.3.2. Penyiapan Alat Kegiatan penyiapan alat dimaksudkan sebagai penunjang didalam melakukan penelitian untuk mendapatkan hasil-hasil dari pengujian bahan agregat, mix design dan pemeriksaan karakteristik mortar. Adapun alat-alat yang akan digunakan dalam penelitian ini berupa : A. Persiapan o Timbangan dengan kapasitas 5 kg dengan skala nonius 1 gram o Corong kronik dan penumbuk o Piknometer o Talang o Saringan o Oven o Botol bening B. Mix Design o Mesin aduk (mixer) : Maruto Testing Machine CO. Model : No. CI-38A-16 Manuctured in : 1986, Tokyo, Jepang o Tongkat pemadat o Sendok adukan III-4
o Flow table, mould flow dan tamper o Stopwatch o Cetakan silinder ø5,7 – 10 cm C. Pengujian Mesin yang digunakan untuk pengujian kuat tekan pada benda uji silinder yaitu : Tokyo Testing Machine dengan kapasitas 1000 kN.
3.4. Pengujian Sifat Bahan Agregat Halus (Pasir) Kegiatan pengujian sifat bahan agregat halus (pasir) dimaksudkan untuk
mengetahui karakteristik dari agregat halus tersebut, apakah
mempunyai karakteristik yang memenuhi spesifikasi yang digunakan. Yang dimaksud dengan agregat halus adalah agregat yang butirannya ≤5mm atau dapat pula dengan jalan saringan yaitu agregat yang lolos saringan No.4 (SNI 03-6821-2002). Pemeriksaan karakteristik agregat halus yang dilakukan dalam penelitian ini berdasarkan American Society of Testing and Material (ASTM) dengan perincian sebagai berikut : 1. Pemeriksaan analisa saringan Pemeriksaan ini dilakukan berdasarkan pada peraturan (ASTM C 13601). Hasil pemeriksaan dapat dilihat pada lampiran. 2. Pemeriksaan berat jenis dan penyerapannya Pemeriksaan ini dilakukan berdasarkan pada peraturan (ASTM C12801). Hasil pemeriksaan dapat dilihat pada lampiran.
3.5. Pembuatan Benda Uji 3.5.1. Perencanaan Campuran (Mix Design) Metode rancangan campuran (mix design) digunakan metode standar mix untuk mortar “JIS (Japanese Industrial Standard) R 5201 Physical Testing Methods for Cement”.
III-5
3.5.2. Pencampuran Bahan Salah satu syarat untuk mendapatkan suatu mutu yang baik adalah proses pelaksanaan di lapangan harus baik dan benar. Hal ini erat kaitannya dengan proses pencampuran material pembentuk mortar dan pasta yaitu semen, air dan pasir harus dicampur hingga menghasilkan campuran yang merata. Dalam penelitian ini proses pencampuran dilakukan dengan mortar mixer (mesin pengaduk mortar). Proses langkah kerja pencampuran dan pembuatan benda uji adalah sebagai berikut : 1. Material pembentuk mortar (semen, pasir, air) dan pembentuk pasta (semen dan air) ditimbang sesuai dengan hasil perhitungan mix design. 2. Masukkan pasir dan semen ke dalam mortar mixer, sebelumnya basahi terlebih dahulu mortar mixer dengan air agar pada proses mixing komposisi air yang telah dihitung tidak berkurang akibat diserap oleh dinding-dinidng mortar mixer. 3. Putar mortar mixer untuk beberapa detik agar material pasir dan semen yang telah dimasukkan ke dalam mortar mixer dapat tercampur merata. Setelah itu, masukkan air kedalam campuran tersebut secara bertahap lalu tunggu beberapa menit hingga menghasilkan campuran yang homogen. Berikut ini adalah gambar mortar mixer yang digunakan :
Gambar 3.2. Mortar Mixer
III-6
3.5.3. Pengukuran Flow Setelah proses pencampuran bahan selesai, maka dilanjutkan dengan pengukuran flow dimana campuran dimasukkan ke dalam troun conique yang berada di tengah flow table. Untuk lapisan pertama, campuran dimasukkan setengah dari volume troun conique kemudian dipadatkan menggunakan tamper sebanyak 20 kali tekanan. Kemudian dilanjutkan untuk lapisan yang kedua. Setelah campuran mortar diratakan, maka troun conique diangkat secara perlahan dan segera handle flow table diputar dengan kecepatan 25 kali hentakan dalam waktu 15 detik sampai dasar mortar membesar. Diameter dasar mortar yang telah membesar ini kemudian diukur dan dicatat. Untuk penentuan konsistensi flow adukan digunakan rumus : K=
𝐷𝑖 𝐷𝑜
x 100 %
Keterangan : K = Konsistensi flow adukan (%) Di = Diameter adukan setelah troun conique diangkat (cm) Do= Diameter dalam troun conique (cm) Flow mortar yang disyaratkan minimal sebesar 100% Berikut menunjukkan gambar flow table yang digunakan dan metode pengujian flow :
Gambar 3.3. flow table
III-7
Gambar 3.4. Pengujian Flow
3.5.4. Jumlah Benda Uji Tabel 3.1. Jumlah benda uji untuk mortar yang tanpa penambahan natrium klorida dan penambahan natrium klorida (silinder ø5,7 – 10 cm). Kuat tekan pada hari ke-
Tanpa penambahan natrium klorida
Penambahan natrium klorida 2%
Penambahan natrium klorida 5%
1
5
5
5
3
5
5
5
7
5
5
5
28
5
5
5
Jumlah
20
20
20
Total
60
III-8
Tabel 3.2. Jumlah benda uji untuk pasta yang tanpa penambahan natrium klorida dan penambahan natrium klorida (silinder ø5,7 – 10 cm). Kuat tekan
Tanpa
Penambahan
Penambahan
pada hari ke-
penambahan
natrium klorida
natrium
natrium klorida
2%
klorida 5%
1
5
5
5
3
5
5
5
7
5
5
5
28
5
5
5
Jumlah
20
20
20
Total
60
Total keseluruhan benda uji silinder ø5,7 – 10 cm adalah 120 sampel
3.6. Perawatan (curring) Benda Uji Untuk semua benda uji dilakukan perawatan (curing) baik untuk mortar dan pasta normal serta mortar dan pasta dengan penambahan natrium klorida. Untuk semua benda uji dilakukan curing dengan air tawar atau air bersih pada kondisi suhu yang sama.
Gambar 3.5. Proses perawatan (curring) benda uji
3.7. Pengujian Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas Pengujian kuat tekan mortar bertujuan untuk menentukan kuat tekan mortar yang berbentuk kubus atau silinder. Kuat tekan mortar adalah perbandingan beban terhadap luas penampang mortar. Pengujian kuat III-9
tekan mortar dilakukan dengan menggunakn Tokyo Testing Machine dengan kapasitas 1000 kN Standar pengujian menurut SNI-03-6825-2002, pengukuran kuat tekan mortar dilakukan dengan membuat benda uji berupa mortar dan pasta dengan ukuran diameter 5,7 cm dan tinggi 10 cm. Selanjutnya benda uji tersebut ditekan sampai benda uji mengalami pecah. Beban tekan maksimum pada saat benda uji pecah dibagi dengan luas penampang benda uji merupakan nilai kuat tekan beton yang dinyatakan dalam satuan MPa atau N/𝑚𝑚2 . Pengujian kuat tekan dilakukan pada umur 1,3,7 dan 28 hari. Adapun rumus yang digunakan untuk menentukan kuat tekan mortar adalah : 𝑃
σ= 𝐴 Keterangan σ = Kuat tekan hancur mortar (Kg/𝑐𝑚2 ) P = Gaya tekan hancur benda uji (Kg) A= Luas bidang permukaan benda uji (𝑐𝑚2 ) Dalam pengujian modulus elastisitas pada beton silinder, menurut ASTM C 469-02 memberikan cara menentukan nilai modulus elastisitas sebagai berikut: 𝑆 −𝑆
𝐸 = 𝜀2 −𝜀1 2
1
Keterangan : E = Modulus Elastisitas, (MPa) S2= Nilai dari 40% tegangan maksimum S1= Nilai Tegangan pada regangan 0,00005 ᵋ2= Regangan pada S2 ᵋ1= 0,00005.
III-10
Gambar 3.6. Alat Uji Kuat Tekan dan Modulus Elastisitas
III-11
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Hasil Pengujian
4.1.1. Karakteristik Material Material yang digunakan dalam penelitian ini yaitu agregat halus (pasir) yang berasal dari bili-bili (Gowa). Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas
Hasanuddin.
Pengujian
agregat
ini
mengacu
padaASTM(American Society for Testing Material).Hasil pemeriksaan agregat halus (pasir) yang dilakukan sebelum pembuatan benda uji dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1. Rekapitulasi Hasil Pengujian Agregat Halus (Pasir) NO.
Jenis pengujian
Hasil pengujian
Interval
ASTM
1,60-3,20
C128
2,20-3,10%
C138
Agregat halus 1.
2.
Berat Jenis : a. Bj. Nyata
2,385
b. Bj. Kering permukaan
2,530
c. Bj. Dasar kering
2,785
Modulus kehalusan
2,44
4.1.2. Rancang Campuran Mortar dan Pasta Metode rancangan campuran (mix design) digunakan metode standar mix untuk mortar “JIS (Japanese Industrial Standard) R 5201 Physical Testing Methods for Cement”. Komposisi campuran mortar dan pasta sesuaidengan Tabel 4.2. IV-1
Tabel 4.2. Komposisi campuran mortar dan pasta Material
Pasta
Mortar
Normal
NaCl 2%
NaCl 5%
Normal
NaCl 2%
NaCl 5%
(gr)
(gr)
(gr)
(gr)
(gr)
(gr)
Air
500
500
500
562,8
562,8
562,8
Pasir
-
-
-
1350
1350
1350
Semen
1665
1665
1665
1876
1876
1876
NaCl
-
33,3
83,25
-
37,52
93,80
4.1.3. Pengujian Flow Konsistensi Dalam penelitian ini, flow atau konsistensi campuran penting diketahui agar dapat diperoleh indikasi yang menunjukkan kebasahan pasta semen. dalam hal ini terlihat kecenderungan flow atau konsistensi dari tiap penambahan air yang mengakibatkan penurunan konsistensi. Selain penambahan air, kondisi agregat juga menentukan nilai flow dari campuran. Agregat dengan gradasi yang tidak baik menyebabkan banyak rongga sehingga dapat menghasilkan nilai flow yang lebih rendah jika komposisi agregat hampir sama dengan jumlah semen (s/c=1) maka ukuran dari agregat kurang mempengaruhi konsistensi atau flow dari campuran, tetapi jika komposisi agregat jauh lebih banyak disbanding semn (s/c≥3) maka ukuran dari agregat akan sangat mempengaruhi flow dari campuran. Dalam penelitian ini digunakan fas 0,3 dengan flow sebesar 180% pada mortar yang telah memenuhi standar SNI 03-68182002 yang mensyaratkan nilai flow minimum sebesar 100%. Nilai flow/konsistensi ini kemudian dipertahankan untuk setiap mix design yang dilakukan sebagai indikasi bahwa campuran yang digunakan memiliki kondisi yang sama.
IV-2
Gambar 4.1. Pengujian Flow 4.1.4. Pengujian Waktu Ikat Semen Selain pengujian flow konsistensi, dilakukan pengujian waktu ikat semen dengan menggunakan alat vicat test. Pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan untuk menentukan konsistensi normal dari semen untuk keperluan waktu ikat awal-akhir semen. Dalam hal ini pengujian konsistensi normal untuk mendapatkan kadar air pasta semen yang apabila jarum vicat diletakkan dipermukaannya dalam interval waktu 30 detik akan terjadi penetrasi sedalam 10 mm, sehingga didapatkan jumlah air untuk konsistensi normal sebanyak 67 ml.
Gambar 4.2. Pengujian Konsistensi Normal IV-3
Adapun hasil pengujian waktu ikat awal dan akhir semen dapat dilihat pada Gambar.4.3. 40 35 Penentrasi (mm)
30 25 20
NORMAL
15
NACL 2% NACL 5%
10 5 0 0
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Interval waktu (menit)
Gambar 4.3. Grafik waktu ikat awal dan akhir semen Tabel 4.3.Hasil pengujian waktu ikat awal dan akhir semen Waktu Ikat Pasta
Waktu Ikat Awal
Waktu Ikat Akhir
(menit)
(menit)
Normal
70
210
NaCl 2%
80
210
NaCl 5%
90
225
Dari tabel di atas, dapat dilihat bahwa waktu ikat awal (initial setting) pada semen normal mencapai 70 menit sedangkan semen yang ditambahkan NaCl 2% mencapai 80 menit dan NaCl 5% mencapai 90 menit. Untuk waktu akhir (final setting) pada semen normal, penambahan NaCl 2% dan NaCl 5% masing-masing 210, 210, dan 225 menit seperti
IV-4
tersaji pada Tabel 4.3, dimana penambahan NaCl memperlambat setting time dari semen.
Gambar 4.4. Pengujian Waktu Ikat Semen 4.1.5.
Kuat Tekan Mortar dan Pasta
4.1.5.1. Kuat Tekan Mortar Pengujian kuat tekan mortar dilakukan pada umur 1 hari, 3 hari, 7 hari dan 28 hari dengan menggunakan silinder berukuran diameter 57 mm dan tinggi 100 mm. Pengujian kuat tekan mengacu pada ASTM C39/ C39M-01 (Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Speciments. Dari hasil pengujian diperoleh kuat tekan pada umur 1, 3, 7 dan 28 hari. Adapun hasil pengujian kuat tekan mortar yang mengandung natrium klorida sebanyak 0%,2% dan 5% dapat dilihat pada Tabel 4.4.
IV-5
Plat Baja
Beban LVDT Pengukur Perubahan tinggi mortar
Benda Uji
Gambar 4.5. Pengujian Kuat Tekan Tabel 4.4. Hasil pengujian kuat tekan mortar normal dengan mortar penambahan natrium klorida 2% dan 5%. BENDA UJI MORTAR NORMAL RATA-RATA STANDAR DEVIASI KOEF. VARIASI MORTAR NACL 2% RATA-RATA STANDAR DEVIASI KOEF. VARIASI MORTAR NACL 5% RATA-RATA STANDAR DEVIASI KOEF. VARIASI
KUAT TEKAN (f'C) (N/mm2) 1 3 7 28 31.002 33.899 42.035 63.949 29.422 32.542 42.149 62.718 29.876 33.104 40.326 61.397 30.100 33.182 41.503 62.688 0.664 0.557 0.834 1.042 0.022 0.017 0.020 0.017 31.974 35.024 45.956 64.907 30.602 34.879 44.642 65.051 31.582 34.746 40.078 64.955 31.386 34.883 43.559 64.971 0.577 0.114 2.519 0.060 0.018 0.003 0.058 0.001 32.574 35.589 45.458 67.082 31.868 35.523 46.646 66.181 32.217 35.985 44.023 66.243 32.220 35.699 45.376 66.502 0.288 0.204 1.072 0.411 0.009 0.006 0.024 0.006
IV-6
4.1.5.2. Kuat Tekan Pasta Dari hasil pengujian diperoleh kuat tekan pada umur 1, 3, 7 dan 28 hari. Adapun hasil pengujian kuat tekan pasta yang mengandung natrium klorida sebanyak 0%,2% dan 5% dapat dilihat pada Tabel 4.5. Tabel 4.5. Hasil pengujian kuat tekan pasta normal dengan pasta penambahan natrium klorida 2% dan 5%. BENDA UJI PASTA NORMAL RATA-RATA STANDAR DEVIASI KOEF. VARIASI PASTA NACL 2% RATA-RATA STANDAR DEVIASI KOEF. VARIASI PASTA NACL 5% RATA-RATA STANDAR DEVIASI KOEF. VARIASI
KUAT TEKAN (f'c) (N/mm2) 1 3 7 28 33.660 36.523 43.823 70.908 35.189 36.730 43.915 71.845 35.718 34.202 43.545 70.701 34.856 35.818 43.761 71.151 0.873 1.146 0.157 0.498 0.025 0.032 0.004 0.007 36.694 36.840 45.466 73.192 37.257 37.213 46.238 72.615 36.430 37.683 45.999 72.799 36.794 37.245 45.901 72.869 0.345 0.345 0.323 0.241 0.009 0.009 0.007 0.003 37.191 37.291 46.268 74.379 37.586 38.330 46.629 76.258 37.092 38.303 46.194 74.853 37.290 37.975 46.364 75.163 0.213 0.484 0.190 0.798 0.006 0.013 0.004 0.011
4.1.6. Modulus Elastisitas Mortar dan Pasta 4.1.6.1. Modulus Elastisitas Mortar Pengujian modulus elastisitas mortar dilakukan pada umur 1 hari, 3 hari, 7 hari dan 28 hari dengan menggunakan silinder berukuran diameter 57 mm dan tinggi 100 mm. Dari hasil pengujian diperoleh modulus elastisitas pada umur 1, 3, 7 dan 28 hari. Adapun hasil pengujian modulus elastisitas mortar yang IV-7
mengandung natrium klorida sebanyak 0%,2% dan 5% dapat dilihat pada Tabel 4.6. Tabel 4.6. Hasil modulus elastisitas mortar normal dengan mortar penambahan natrium klorida 2% dan 5%.
MODULUS ELASTISITAS (N/
)
BENDA UJI
MORTAR NORMAL RATA-RATA MORTAR NACL 2% RATA-RATA MORTAR NACL 5% RATA-RATA
1 HARI
3 HARI
7 HARI
28 HARI
13170.75
22619.973
19909.749
33199.743
12679.753
18989.182
21377.415
30861.751
14711.827
20658.270
21481.056
32466.215
13520.777
20755.808
20922.740
32175.903
20512.394
22878.912
22827.16
31087.083
17942.727
16825.032
25102.32
30083.432
17102.135
22757.833
18605.791
35713.295
18519.085
20820.592
22178.424
32294.603
21213.471
22868.193
22646.689
33633.631
20180.211
22275.07
23014.323
31194.653
26610.441
23198.551
23157.854
33950.954
22668.041
22780.605
22939.622
32926.413
4.1.5.1. Modulus Elastisitas Pasta Dari hasil pengujian modulus elastisitas pada umur 1, 3, 7 dan 28 hari. Adapun hasil pengujian modulus elastisitaspasta yang mengandung natrium klorida sebanyak 0%,2% dan 5% dapat dilihat pada Tabel 4.7.
IV-8
Tabel 4.7. Hasil modulus elastisitas pasta normal dengan pasta penambahan natrium klorida 2% dan 5%. MODULUS ELASTISITAS (N/
)
BENDA UJI
PASTA NORMAL RATA-RATA PASTA NACL 2% RATA-RATA PASTA NACL 5% RATA-RATA
4.2
1 HARI
3 HARI
7 HARI
28 HARI
16400.055
23139.758
25178.741
40342.021
20652.380
24871.497
28685.546
35208.071
20272.143
22544.342
24769.877
37043.362
19108.193
23518.532
26211.388
37531.151
22119.818
22624.609
28608.219
35598.737
23437.248
26249.903
30853.845
38869.167
22844.271
22047.744
33952.852
38644.571
22800.446
23640.752
31138.305
37704.158
25369.455
23752.509
31709.814
35375.898
27060.466
25365.223
38029.599
36860.956
22877.974
28238.786
34767.616
41956.634
25102.632
25785.506
34835.676
38064.496
Pembahasan
4.2.1. Analisa Pengujian Kuat Tekan Pengujian kuat tekan bertujuan untuk mengetahui kekuatan mortar dan pasta (compressive strength) yang direndam (curing) dengan air biasadi laboratorium pada umur 1, 3, 7 dan 28 hari. Pengujian dilakukan pada dua jenis mortar dan pasta pada perlakuan yang berbeda yaitu mortar tanpa penambahan NaCl dan mortar dengan penambahan NaCl 2% dan 5% serta pasta normal dan pasta dengan penambahan NaCl 2% dan 5% . Benda uji berupa silinder berukuran diameter 57 mm dan tinggi100 mm dipasang pada mesin tekan secara sentris. Pembebanan dilakukan sampai benda uji menjadi hancur dan tidak dapat lagi menahan beban yang diberikan (jarum penujuk berhenti kemudian bergerak turun), sehingga didapatkan beban maksimum yang ditahan oleh benda uji tersebut. IV-9
Kemudian hitung kuat tekan mortar dan pasta yaitu besarnya beban persatuan luas. Komposisi material penyusun mortar dan pasta memiliki pengaruh tehadap kuat tekan yang dihasilkan dari mortar dan pasta tersebut. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 4.6 yang menunjukkan hubungan kuat tekan terhadap umur mortar sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. Pada umur 28 hari, kuat tekan rata-rata mortar normal 62,688 N/
, NaCl 2% sebesar 64,971 N/
66,502 N/
, NaCl 5% sebesar
.
KUAT TEKAN MORTAR NORMAL (N/mm2)
80 70
Line of equity
60 50
UMUR 1 HARI
40
UMUR 3 HARI UMUR 7 HARI
30
UMUR 28 HARI
20 10 10
20
30
40
50
60
70
80
KUAT TEKAN MORTAR NACL 2% (N/mm2)
Gambar 4.6. Peningkatan kuat tekan mortar normal dan mortar NaCl 2% pada umur 1,3,7 dan 28 hari
IV-10
KUAT TEKAN MORTAR NORMAL (N/mm2)
80 70 60 50
UMUR 1 HARI
40
UMUR 3 HARI UMUR 7 HARI
30
UMUR 28 HARI
20 10 10
20
30
40
50
60
70
80
KUAT TEKAN MORTAR NACL 5% (N/mm2)
Gambar 4.7. Peningkatan kuat tekan mortar normal dan mortar NaCl 5% pada umur 1,3,7 dan 28 hari Dari grafik di atas dapat dilihat peningkatan kuat tekan mortar yang dicampur dengan menggunakan natrium klorida (NaCl) lebih tinggi kuat tekannya bila dibandingkan dengan mortar normal air tawar. Pada sampel mortar NaCl 2%, peningkatan kuat tekan umur 1 hari sebesar 48,31%, umur 3 hari sebesar 53,69% dan umur 7 hari sebesar 67,04% dari rata-rata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 64,971 N/
. Untuk mortar NaCl 5%, peningkatan kuat tekan umur 1 hari
sebesar 48,45%, umur 3 hari sebesar 53,68% dan umur 7 hari sebesar 68,23% dari rata-rata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 66,502 N/
. Sedangkan Pada
sampel mortar normal, peningkatan kuat tekan umur 1 hari sebesar 48,01%, umur 3 hari sebesar 52,93% dan umur 7 hari sebesar 66,20% dari rata-rata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 62,688 N/
.
Untuk masing-masing perbandingan kuat tekan berdasarkan umur rendaman 1, 3, 7 dan 28 hari, dapat juga dilihat pada gambar diagram batang dibawah ini.
IV-11
KUAT TEKAN MORTAR (N/mm2)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
NORMAL NACL 2% NACL 5% 1
3
7
28
NORMAL
30.100
33.182
41.503
62.688
NACL 2%
31.386
34.883
43.559
64.971
NACL 5%
32.219
35.699
45.375
66.502
Gambar 4.8. Perbandingan kuat tekan pada mortar normal dan mortar penambahan NaCl umur 1,3,7, dan 28 hari
Apabila dibandingkan kuat tekan pada umur 28 hari antara mortar normal dengan mortar penambahan NaCl 2% terjadi selisih 3,64% lebih tinggi mortar penambahan NaCl 2% dari mortar normal. Sedangkan mortar normal dengan mortar penambahan NaCl 5% terjadi selisih 6,08% lebih tinggi mortar penambahan NaCl 5% dari mortar normal. Untuk pasta pada umur 28 hari, kuat tekan rata-rata pasta normal 71,152 N/
, NaCl 2% 72,868 N/
, NaCl 5% 75,163 N/
.
IV-12
KUAT TEKAN PASTA NORMAL (N/mm2)
80 70
Line of equity
60 50
UMUR 1 HARI UMUR 3 HARI
40
UMUR 7 HARI 30
UMUR 28 HARI
20 10 10
20
30
40
50
60
70
80
KUAT TEKAN PASTA NACL 2% (N/mm2)
Gambar 4.9. Peningkatan kuat tekan pasta normal dan pastaNaCl 2% pada umur 1,3,7 dan 28 hari
KUAT TEKAN PASTA NORMAL (N/mm2)
80 70
Line of equity
60 50
UMUR 1 HARI UMUR 3 HARI
40
UMUR 7 HARI 30
UMUR 28 HARI
20 10 10
20
30
40
50
60
70
80
KUAT TEKAN PASTA NACL 5% (N/mm2)
Gambar 4.10. Peningkatan kuat tekan pasta normal dan pastaNaCl 5% pada umur 1,3,7 dan 28 hari IV-13
Dari grafik peningkatan kuat tekan menunjukkan bahwa pasta yang dicampur dengan menggunakan natrium klorida lebih tinggi kuat tekannya bila dibandingkan dengan pasta normal air tawar. Pada sampel pasta NaCl 2%, peningkatan kuat tekan umur 1 hari sebesar 50,49%, umur 3 hari sebesar 51,11% dan umur 7 hari sebesar 62,99% dari rata-rata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 72,868 N/
. Untuk pastaNaCl 5%, peningkatan kuat tekan umur 1 hari sebesar
49,61%, umur 3 hari sebesar 50,52% dan umur 7 hari sebesar 61,68% dari ratarata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 75,163 N/
. Sedangkan Pada sampel
pasta normal, peningkatan kuat tekan umur 1 hari sebesar 48,98%, umur 3 hari sebesar 50,34% dan umur 7 hari sebesar 61,50% dari rata-rata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 71,151 N/
.
Untuk masing-masing perbandingan kuat tekan berdasarkan umur rendaman 1, 3, 7 dan 28 hari, dapat juga dilihat pada gambar diagram batang dibawah ini.
KUAT TEKAN PASTA (N/mm2)
100 90 80 70 60 50 NORMAL
40 30
NACL 2%
20
NACL 5%
10 0
1
3
7
28
NORMAL
34.855
35.817
43.761
71.152
NACL 2%
36.793
37.242
45.901
72.868
NACL 5%
37.289
37.975
46.364
75.163
Gambar 4.11. Perbandingan kuat tekan pada pasta normal dan pasta penambahan NaCl umur 1,3,7, dan 28 hari
IV-14
Apabila dibandingkan kuat tekan pada umur 28 hari antara pasta normal dengan pasta penambahan NaCl 2% terjadi selisih 2,41% lebih tinggi pasta penambahan NaCl 2% dari pasta normal. Sedangkan pasta normal dengan pasta penambahan NaCl 5% terjadi selisih 5,64% lebih tinggi pasta penambahan NaCl 5% dari pasta normal. Dari pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa semakin bertambahnya umur maka semakin besar kuat tekannya dan kuat tekan pasta lebih tinggi bila dibandingkan dengan kuat tekan mortar. Sedangkan kuat tekan dengan penambahan natrium klorida (NaCl) lebih tinggi dari pada kuat tekan dengan tanpa penambahan natrium klorida (NaCl) dapat dilihat pada Gambar 4.12.
KUAT TEKAN PASTA (N/mm2)
KUAT TEKAN MORTAR (N/mm2)
80 70 60 50 40 30
NORMAL MORTAR NORMAL PASTA NACL 2% MORTAR NACL 2% PASTA NACL 5% MORTAR NACL 5% PASTA
20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 U M U R (HARI)
Gambar 4.12. Perbandingan kuat tekan mortar dan pasta Selain pengujian kuat tekan, secara visual juga diamati pola runtuh (failure) pada benda uji. Sebagian besar benda uji menunjukkan pola retak memanjang (columner). Retak columner menunjukkan bahwa mortar dan pasta memiliki kemampuan untuk menahan beban tekan.
IV-15
Gambar 4.13. Pola Retak pada Benda Uji Setelah Pengujian Kuat Tekan Umur 28Hari
4.2.2. Analisa Modulus Elastisitas Dari hasil pengujian elastisitas, terlihat bahwa mortar dengan penambahan natrium klorida mempunyai nilai modulus elastisitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan mortar normal, secara rinci dapat dilihat pada Gambar.4.14 di bawah ini.
IV-16
MODULUS ELASTISITAS MORTAR (N/mm2)
40000
30000
NORMAL
20000
NACL 2% NACL 5%
10000
0 0 2
4 6
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 UMUR (HARI)
Gambar 4.14. Peningkatan modulus elastisitas mortar normal dengan mortar penambahan natrium klorida Dari grafik di atas dapat dilihat modulus elastisitasmortar yang dicampur dengan menggunakan natrium klorida (NaCl) lebih tinggi bila dibandingkan dengan mortar normal air tawar. Pada sampel mortar NaCl 2%, peningkatan modulus elastisitas umur 1 hari sebesar 57,34%, umur 3 hari sebesar 64,47% dan umur 7 hari sebesar 68,67% dari rata-rata modulus elastisitas pada umur 28 hari yaitu 32294,603 N/
. Untuk mortar NaCl 5%, peningkatan modulus elastisitas
umur 1 hari sebesar 68,84%, umur 3 hari sebesar 69,18% dan umur 7 hari sebesar 69,67% dari rata-rata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 32926,413 N/
.
Sedangkan Pada sampel mortar normal, peningkatan kuat tekan umur 1 hari sebesar 42,02%, umur 3 hari sebesar 64,51% dan umur 7 hari sebesar 65,03% dari rata-rata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 32175,903 N/
.
Dalam diagram batang pada Gambar 4.14. terlihat pula perbedaan elastisitas mortar NaCl dan mortar normal pada umur 1, 3, 7 dan 28 hari.
IV-17
MODULUS ELASTISITAS MORTAR (N/mm2)
40000 30000 20000 10000 0
1
3
7
28
NORMAL
13520.777
20755.808
20922.740
32175.903
NACL 2%
18519.085
20820.592
22178.424
32294.603
NACL 5%
22668.041
22780.605
22939.622
32926.413
Gambar 4.15. Perbandingan modulus elastisitas pada mortar normal dan mortar penambahan NaCl umur 1,3,7, dan 28 hari Apabila dibandingkan modulus elastisitas pada umur 28 hari antara mortar normal dengan mortar penambahan NaCl 2% terjadi selisih 0,37% lebih tinggi mortar penambahan NaCl 2% dari mortar normal. Sedangkan mortar normal dengan mortar penambahan NaCl 5% terjadi selisih 2,33% lebih tinggi mortarpenambahan NaCl 5% dari mortar normal. Untuk pasta nilai modulus dapat dilihat pada Gambar 4.16.
MODULUS ELASTISITAS PASTA (N/mm2)
40000
30000
NORMAL
20000
NACL 2% NACL 5%
10000
0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 UMUR (HARI)
Gambar 4.16. Peningkatan modulus elastisitas pasta normal dengan pasta penambahan natrium klorida IV-18
Dari grafik di atas dapat dilihat peningkatan modulus elastisitaspasta yang dicampur dengan menggunakan natrium klorida (NaCl) lebih tinggi bila dibandingkan dengan pasta normal air tawar. Pada sampel pastaNaCl 2%, peningkatan modulus elastisitas umur 1 hari sebesar 60,47%, umur 3 hari sebesar 62,70% dan umur 7 hari sebesar 82,58% dari rata-rata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 37704,158 N/
. Untuk pastaNaCl 5%, peningkatan modulusnya
umur 1 hari sebesar 65,95%, umur 3 hari sebesar 67,74% dan umur 7 hari sebesar 91,52% dari rata-rata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 38064,496 N/
.
Sedangkan Pada sampel pasta normal, peningkatan kuat tekan umur 1 hari sebesar 50,91%, umur 3 hari sebesar 62,66% dan umur 7 hari sebesar 69,84% dari ratarata kuat tekan pada umur 28 hari yaitu 37531,151 N/
.
Dalam diagram batang pada Gambar 4.17. terlihat pula perbedaan
MODULUS ELASTISITAS MORTAR (N/mm2)
elastisitas pasta NaCl dan mortar pasta pada umur 1, 3, 7 dan 28 hari. 40000 30000 20000 10000 0
1
3
7
28
NORMAL
19108.193
23518.532
26211.388
37531.151
NACL 2%
22800.446
23640.752
31138.305
37704.158
NACL 5%
25102.632
25785.506
34835.676
38064.496
Gambar 4.17. Perbandingan modulus elastisitas pada pasta normal dan pasta penambahan NaCl umur 1,3,7, dan 28 hari Apabila dibandingkan kuat tekan pada umur 28 hari antara pasta normal dengan pasta penambahan NaCl 2% terjadi selisih 0,46% lebih tinggi pasta penambahan NaCl 2% dari pasta normal. Sedangkan pasta normal dengan pasta penambahan NaCl 5% terjadi selisih 1,42% lebih tinggi pasta penambahan NaCl 5% dari pasta normal. IV-19
Dari pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai kuat tekan mortar dan pasta maka semakin besar pula modulus elastisitasnya. Sedangkan modulus elastisitas dengan penambahan natrium klorida (NaCl) lebih tinggi dari pada modulus elastisitas dengan tanpa penambahan natrium klorida (NaCl) dapat dilihat pada Gambar 4.18 dan 4.19.
MODULUS ELASTISITAS MORTAR (GPa)
80 70 60 50 y = 0.4059x + 5.8813 R² = 0.8697
40
NORMAL NACL 2%
30
NACL 5%
20 10 0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
KUAT TEKAN MORTAR (N/mm2)
Gambar 4.18. Hubungan kuat tekan dan modulus elastisitas pada mortar
IV-20
MODULUS ELASTISITAS PASTA (GPa)
80 70 60 50
y = 0.3917x + 10.01 R² = 0.8318
40
NORMAL NACL 2%
30
NACL 5%
20 10 0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
KUAT TEKAN PASTA (N/mm2)
Gambar 4.19. Hubungan kuat tekan dan modulus elastisitas pada pasta
IV-21
4.2.3.
Pengaruh natrium klorida, umur dan kuat tekan
4.2.3.1. Mortar Hubungan antara persentasi natrium klorida, umur dengan peningkatan kuat tekan mortar dapat dilihat pada persamaan: Y = 30,414 + 0,605X + 1,198X Dimana Nilai a = 30,414 Pengaruh adanya persentase natrium klorida (X ) dan bertambahnya umur (X ), maka besarnya output dari kuat tekan mortar (Y) adalah 30,414 Nilai b = 0,605 Hubungan antara pengaruh natrium klorida (X ) dengan kuat tekan mortar (Y), jika pengaruh persentase natrium klorida semakin besar maka kuat tekan mortar akan semakin meningkat sebesar 0,605. Nilai b = 1,198 Hubungan antara bertambahnya umur (X ) dengan kuat tekan mortar (Y), jika pengaruh bertambahnya umur semakin besar maka kuat tekan mortar akan semakin meningkat sebesar 1,198 . Dari analisis regresi hubungan antara kandungan natrium klorida, umur dan kuat tekan diperoleh persamaan Y= 30,414 + 0,605X + 1,198X dengan koefisien determinasi
= 0,982. Regresi hubungan
natrium klorida, umur dan kuat tekan mortar dapat dilihat pada Gambar 4.20.
IV-22
KUAT TEKAN MORTAR (N/mm2)
70 60 50 y = 30,414+0,605X1+1,198X2 R² = 0.982
40 30
NORMAL
20
NACL 2%
10
NACL 5%
0 0
3
6
9
12 15 18 21 24 27 30 UMUR (HARI)
Gambar 4.20. Model regresi linier hubungan natrium klorida, umur dan kuat tekan mortar 4.2.3.2. Pasta Hubungan antara persentasi natrium klorida, umur dengan peningkatan kuat tekan pasta dapat dilihat pada persamaan: Y = 33,157 + 0,545X + 1,385X Dimana Nilai a = 33,157 Pengaruh adanya persentase natrium klorida (X ) dan bertambahnya umur (X ), maka besarnya output dari kuat tekan pasta (Y) adalah 33,157. Nilai b = 0,545 Hubungan antara pengaruh natrium klorida (X ) dengan kuat tekan pasta (Y), jika pengaruh persentase natrium klorida semakin besar maka kuat tekan pasta akan semakin meningkat sebesar 0,545. Nilai b = 1,385 Hubungan antara bertambahnya umur (X ) dengan kuat tekan pasta (Y), jika pengaruh bertambahnya umur semakin besar maka kuat tekan pasta akan semakin meningkat sebesar 1,385. IV-23
Dari analisis regresi hubungan antara kandungan natrium klorida, umur dan kuat tekan diperoleh persamaan Y = 33,157 + 0,545X 1,385X dengan koefisien determinasi
+
= 0,996. Regresi hubungan
natrium klorida, umur dan kuat tekan pasta dapat dilihat pada Gambar 4.21.
KUAT TEKAN PASTA (N/mm2)
80 70 60 y = 33,157+0,545X1+1,,385X2 R² = 0.996
50 40 30
NORMAL
20
NACL 2%
10
NACL 5%
0 0
3
6
9
12 15 18 21 24 27 30 UMUR (HARI)
Gambar 4.21. Model regresi linier hubungan natrium klorida, umur dan kuat tekan pasta
IV-24
4.2.4.
Pengaruh natrium klorida, umur, dan modulus elastisitas
4.2.4.1. Mortar Hubungan antara persentasi natrium klorida, umur dengan peningkatan modulus elastisitas mortar dapat dilihat pada persamaan: Y = 17,131 + 0,692X + 0,492X Dimana Nilai a = 17,131 Pengaruh adanya persentase natrium klorida (X ) dan bertambahnya umur (X ), maka besarnya output dari modulus elastisitas mortar (Y) adalah 17,131. Nilai b = 0,692 Hubungan antara pengaruh natrium klorida (X ) dengan modulus elastisitas mortar (Y), jika pengaruh persentase natrium klorida semakin besar maka modulus elastisitas mortar akan semakin meningkat sebesar 0,692. Nilai b = 0,492 Hubungan antara bertambahnya umur (X ) dengan modulus elastisitas mortar (Y), jika pengaruh bertambahnya umur semakin besar makamodulus elastisitas mortar akan semakin meningkat sebesar 0,492 . Dari analisis regresi hubungan antara kandungan natrium klorida, umur dan modulus elastisitas diperoleh persamaan Y = 17,131 + 0,692X + 0,492X dengan koefisien determinasi
= 0,893. Regresi
hubungan natrium klorida, umur dan modulus elastisitasmortar dapat dilihat pada Gambar 4.22.
IV-25
MODULUS ELASTISITAS MORTAR (GPa)
35 30 25 y = 17,131+0,692X1+10,492X2 R² = 0.893
20 15 10
NORMAL NACL 2%
5
NACL 5%
0 0
3
6
9
12 15 18 21 24 27 30 UMUR (HARI)
Gambar 4.22. Model regresi linier hubungan natrium klorida, umur dan modulus elastisitas mortar 4.2.4.2. Pasta Hubungan antara persentasi natrium klorida, umur dengan peningkatan kuat tekan pasta dapat dilihat pada persamaan: Y = 21,689 + 0,856X + 0,528X Dimana Nilai a = 21,689 Pengaruh adanya persentase natrium klorida (X ) dan bertambahnya umur (X ), maka besarnya output dari modulus elastisitas pasta (Y) adalah 21,689. Nilai b = 0,856 Hubungan antara pengaruh natrium klorida (X ) dengan modulus elastisitas pasta (Y), jika pengaruh persentase natrium klorida semakin besar maka modulus elastisitas pastaakan semakin meningkat sebesar 0,856. Nilai b = 0,528
IV-26
Hubungan antara bertambahnya umur (X ) dengan modulus elastisitas pasta (Y), jika pengaruh bertambahnya umur semakin besar maka modulus elastisitas pasta akan semakin meningkat sebesar 0,528 . Dari analisis regresi hubungan antara kandungan natrium klorida, umur dan modulus elastisitas diperoleh persamaan Y = 21,689 + 0,856X + 0,528X dengan koefisien determinasi
= 0,960. Regresi
hubungan natrium klorida, umur dan modulus elastisitasmortar dapat
MODULUS ELASTISITAS P ASTA(GPa)
dilihat pada Gambar 4.23. 40 35 30
y = 21,689+0,856X1+0,528X2 R² = 0.960
25 20 15
NORMAL
10
NACL 2%
5
NACL 5%
0 0
3
6
9
12 15 18 21 24 27 30 UMUR (HARI)
Gambar 4.23. Model regresi linier hubungan natrium klorida, umur dan modulus elastisitas pasta
IV-27
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan Dari hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Berdasarkan nilai kuat tekan yang dihasilkan pada mortar dan pasta yang menggunakan larutan natrium klorida (NaCl) dengan batasan persentase 5%, menunjukkan nilai kuat tekan yang lebih tinggi dibandingkan dengan mortar dan pasta yang dicampur dengan air tawar dengan faktor air semen yang sama. 2. Kuat tekan pasta dan mortar meningkat seiring dengan pertambahan umur. 3. Berdasarkan dari nilai modulus elastisitas yang dihasilkan pada mortar dan pasta juga meningkat seiring dengan peningkatan kuat tekan. 4. Korelasi penambahan NaCl, umur dengan kuat tekan mortar adalah Y = 30,414 + 0,605X + 1,198X sedangkan korelasi dengan kuat tekan pasta adalah Y = 33,157 + 0,545X + 1,385X dengan X menyatakan persentase penambahan natrium klorida (NaCl) dan X menyatakan umur (hari).
5.2. Saran Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka sebagai bahan pertimbangan disarankan: 1. Sebaiknya dilakukan ersentase enambahan untuk senyawa natrium klorida dalam campuran mortar dan pasta. 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi penambahan NaCl untuk mendapatkan nilai yang optimal. 3. Sebaiknya pada saat adanya penelitian lanjutan diharapkan jumlah benda uji diperbanyak lagi untuk mendapatkan pegaruh NaCl terhadap mortar dan pasta normal yang maksimum. 4. Perhatikan proses pemadatan pada saat pembuat bendauji.
V-1
DAFTAR PUSTAKA
1. 2. 3. 4.
ASTM C 1329-03 Standard Specification for Mortar Cement. ASTM C39-49 Compressive Strength Test. ASTM C270-73 Standard Specification for Mortar for Unit Masonry. ASTM C230-08 Standard Specification for Flow Table for Use in Tests of Hydraulic Cement. 5. ASTM C109-07 Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars. 6. ASTM C1437-07 Standard Test Method for Flow of Hydraulic Cement Mortar. 7. ASTM C469-02 Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio of Concrete in Compression. 8. Collepardi, S., and Troli, R. “Salt Weathering of Masonry Walls The Venice Experience”. 9. Filloramo, Richard. 2006. “Mortar Testing”. Structure Magazine. 10. JIS R 5201 “Pysical Testing Methods for Cement”. 1997. 11. JSCE No.6 Standard Specification for Concrete Structures-2002 “Materials and Construction”.2005 12. Mulyono,T. 2005. Teknologi Beton. Yogyakarta : Andi. 13. Mortar For Concrete Masonry. TEK 9-1a. National Concrete Masonry Association. 2004. 14. Nugraha, Paul dan Antoni. 2007. Teknologi Beton. Yogyakarta : Andi. 15. SNI-03-6825-2002 Metode Pengujian Kekuatan Mortar Semen Portland Untuk Pekerjaan Sipil. 16. SNI-03-1974-1990 Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. 17. SNI-03-6827-2002 Metode Pengujian Waktu Ikat Awal Semen Portland dengan Menggunakan Alat Vicat untuk Pekerjaan Sipil. 18. SNI-15-7064-2004 Semen Portland Komposit. 19. SNI-03-6826-2002 Konsistensi Normal Semen Portland dengan Alat Vicat. 20. SNI-03-6821-2002 Spesifikasi Agregat Ringan Untuk Batu Cetak Beton Pasangan Dinding. 21. Yusuf, AL.Egwin, P. Agustina, 2009. “Pengaruh Asam Sulfat Terhadap Kekuatan Mortar yang Menggunakan Semen Portland Pozolan dan Semen Portland Komposit”. Makassar : Universitas Hasanuddin.
PENGUJIAN KARAKTERISTIK ANALISA SARINGAN Tanggal percobaan
: 10 Juli 2013
Berat contoh
: 1500 gr
Agregat halus No. Saringan
Berat tertahan
Komulatif tertahan
Persen total tertahan
Persen lolos
4
0
0
0
100
8
89
89
5,93
94,07
16
214
303
20,2
79,80
30
273
576
38,4
61,60
50
668
1244
82,93
17,07
100
200
1444
96,27
3,73
Pan
56
1500
100
0
Modulus kehalusan =
5,93+20,2+38,4+82,93+96,27 100
= 2,44
BERAT JENIS Tanggal percobaan
: 24 Juli 2013
Berat contoh
: 500 gr
Agregat halus Uraian
I
II
Rata-rata
Berat contoh kering oven (A)
473
470
471,5
Berat picno + air (B)
778
776
777
1080
1079
1079,5
Berat jenis kering oven ( 𝐵+500 −𝐶 )
2,39
2,38
2,385
Berat jenis permukaan (SSD) ( 𝐵+500 −𝐶 )
2,52
2,54
2,53
Berat jenis semu ( 𝐵+𝐴−𝐶 )
2,76
2,81
2,785
5,71
6,38
6,045
Berat contoh + picno + air ( C ) 𝐴
500
𝐴
Penyerapan air (
500 −𝐴 𝐴
𝑥 100% )
ANALISA SARINGAN Tanggal percobaan
: 10 Juli 2013
Berat contoh
: 1500 gr
Agregat kasar No. Saringan
Berat tertahan
Komulatif tertahan
Persen total tertahan
Persen lolos
½
0
0
0
0
¾
13
13
0,86
99,14
3/8
1342
1355
90,33
9,67
4
123
1478
98,53
1,47
Pan
22
1500
100
0
Modulus kehalusan =
100 +100 +100 +100 +100 +98,53+90,33+0,86 100
= 6,89
BERAT JENIS Tanggal percobaan
: 11 Juli 2013
Berat contoh
: 2500 gr
Agregat kasar Uraian
I
II
Rata-rata
Berat contoh kering oven (A)
2438
2421
2429,5
Berat contoh kering permukaan (B)
2450
2457
2443,5
Berat contoh dalam air ( C )
1555
1540
1547,5
𝐴
2,72
2,69
2,705
2,73
2,71
2,72
Berat jenis semu ( 𝐴−𝐶 )
2,76
2,74
2,75
Penyerapan air
0,46
0,66
0,575
Berat jenis kering oven ( 𝐵−𝐶 ) 𝐵
Berat jenis permukaan (SSD) ( 𝐵−𝐶 ) 𝐴
Nama : ST. NUR ASIA ADAM Nim
: D111 11 607
Judul : “PENGARUH PENAMBAHAN NACL PADA WAKTU IKAT DAN KUAT TEKAN MORTAR DAN PASTA” PERHITUNGAN MIX DESIGN MORTAR Standard mix untuk “Mortar” (JIS R 5201) Physical Testing Method for Cement. Perhitungan campuran mortar Untuk w/c = 50% Material Weight Volume (L) Water
225
225
Cement
450
142,88
Sand
1350
533,59
Untuk w/c = 30% w = 0,3 c w + c = 367,8 L 𝑐 0,3 c + 3,15 = 367,8 L C = 595,6 L gr W= 562,8 gr 562,8 gr S = 1350 gr gr
atau C = 595,6 x 3,15
= 1876
0,3 x 1876
=
Jika ditambahkan superplasticizer 1 % x berat semen, maka : 1% 𝑥 1876 Jumlah superplasticizer = = 18,04 mL 1,04
= 1350
DOKUMENTASI
Hubungan Peresentasi Natrium Klorida, Umur dan Kuat Tekan Mortar Kegunaan analisis regresi linear berganda Analisis regresi linear berganda digunakan untuk mengukur pengaruh antara lebih dari satu variable predictor (variable bebas) terhadap variable terikat. Rumus : Y = a+𝐛𝟏 𝐗 𝟏 +𝐛𝟐 𝐗 𝟐 +….+𝐛𝐧 𝐗 𝐧 Y a b1, b2 X1, X2
= Variabel terikat = Konstanta = Koefisien regresi = Variabel bebas
a = Ῡ - 𝐛𝟏 Ẋ 𝟏 - 𝐛𝟐 Ẋ 𝟐 𝛴𝑌 𝛴X 1 𝛴X Ῡ= 𝑛 Ẋ = Ẋ= 𝑛 2 1 𝑛 2 Dapat ditentukan dengan beberapa cara sebagai berikut: Metode kuadrat terkecil b1 = b2 = 2
𝛴𝑋2 2
𝛴𝑥1 𝛴𝑥2 2 𝛴𝑦 2 𝛴𝑥1 y 𝛴𝑥2 y 𝛴𝑥1 𝑥2 Data Kasus No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 JUMLAH
𝛴X 1 y −(𝛴X 1 X 2 ) 𝛴X 2 y
𝛴𝑋1 2 𝛴𝑋2 2 − (𝛴X 1 X 2 )2 𝛴𝑋1 2 𝛴X 2 y −(𝛴X 1 X 2 ) 𝛴X 1 y 𝛴𝑋1 2
𝛴𝑋2 2 − (𝛴X 1 X 2 )2 2 2 𝛴𝑋1 - n.Ẋ 1 2 𝛴𝑋2 2 - n.Ẋ 2 2 2
= = = 𝛴𝑌 - n.Ῡ = 𝛴X1 Y – n. 1ẊῩ = 𝛴X 2 Y – n. Ẋ 2Ῡ = 𝛴X1 X2 - n. 1ẊẊ 2
Persen NaCl (%) (X1, ) 0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 5
Umur (Hari) (X2 ) 1 3 7 28 1 3 7 28 1 3 7 28
Kuat Tekan (Y) 30.100 34.883 45.376 62.688 31.386 35.699 41.503 64.971 32.220 33.182 43.559 66.502
28
117
522.069
Tabel Pembantu X1
X2
Y
X1 Y
X2 Y
X1 X 2
𝑋1 2
𝑋2 2
𝑌2
0
1
30.100
0.000
30.100
0
0
1
906,01
2
3
34.883
69.766
104.649
6
4
9
1216,82
5
7
45.376
226.880
317.632
35
25
49
2058,98
0
28
62.688
0.000
1755.264
0
0
784
3929,78
2
1
31.386
62.772
31.386
2
4
1
985,08
5
3
35.699
178.495
107.097
15
25
9
1274,42
0
7
41.503
0.000
290.521
0
0
49
1722,49
2
28
64.971
129.942
1819.188
56
4
784
4221,23
5
1
32.220
161.100
32.220
5
25
1
1038,13
0
3
33.182
0.000
99.546
0
0
9
1101,04
2
7
43.559
87.118
304.913
14
4
49
1897,38
5
28
66.502
332.510
1862.056
140
25
784
4422,52
28
117
522.069
1248.583
6754.572
273
116.000
2529
24773,88
2 𝛴𝑥1 2 = 𝛴𝑋1 2 - n.Ẋ = 116 – (12)(2,3332 ) = 1 50,686 2 𝛴𝑥2 2 = 𝛴𝑋2 2 - n.Ẋ = 2529 – (12)( 9,752 ) = 2 1388,25 2 𝛴𝑦 2 = 𝛴𝑌 2 - n.Ῡ = 24773,88 – (12)( 43,5052 ) = 2061,66 𝛴𝑥1 y = 𝛴X1 Y – n. 1ẊῩ= 1248,583 – (12)(2,333)(43,505) = 30,618 𝛴𝑥2 y = 𝛴X 2 Y – n. 2ẊῩ= 6754,572 – (12)(9,75)(43,505) = 1664,487 𝛴𝑥1 𝑥2 = 𝛴X1 X2 - n. 1ẊẊ = 273 – (12)(2,333)(9,75) = 2 0,039
Setelah itu dimasukkan ke dalam dua persamaan yang telah disederhanakan. 𝛴𝑦𝑥1 = b1 𝛴𝑥1 2 + b2 𝛴x1 x2 …………………………….. (1) 𝛴𝑦𝑥2 = b1 𝛴x1 x2 + b2 𝛴𝑥2 2 …………………………….. (2) Maka : 30,618 1664,487
= 50,686 b1 + 0,039 b2 ………………… = 0,039 b1 + 1388,25 b2 ………………..
(1) (2)
Persamaan (1) kita kalikan dengan 0,039 dan persamaan (2) kita kalikan dengan 50,686 untuk menghilangkan faktor b1 1,194 = 1,976 b1 + 0,001521 b2 84366,18 = 1,976 b1 + 70364,84 b2 -84364,98 = - 70364,84 b2 𝐛𝟐 = 1,198
Dengan mencari nilai b1 substitusi nilai b2 kesalah satu persamaan di atas. 1,194 = 1,976 b1 + 0,001521 b2 1,194 = 1,976 b1 + 0,001521 (1,198) 𝐛𝟏 = 0,605 = Ῡ - b1 1Ẋ- b2 Ẋ 2 = 43,505 – (0,605)(2,333) – (1,198)(9,75) = 43,505 – 1,411 – 11,680 = 30,414 Jadi diperoleh persamaan : Y = 30,414 + 0,605𝐗 𝟏 + 1,198𝐗 𝟐 a
Hubungan Peresentasi Natrium Klorida, Umur dan Modulus Elastisitas Mortar Kegunaan analisis regresi linear berganda Analisis regresi linear berganda digunakan untuk mengukur pengaruh antara lebih dari satu variable predictor (variable bebas) terhadap variable terikat. Rumus : Y = a+𝐛𝟏 𝐗 𝟏 +𝐛𝟐 𝐗 𝟐 +….+𝐛𝐧 𝐗 𝐧 Y = Variabel terikat a = Konstanta b1, b2 = Koefisien regresi X1, X2 = Variabel bebas a = Ῡ - 𝐛𝟏 Ẋ 𝟏 - 𝐛𝟐 Ẋ 𝟐 𝛴𝑌 𝛴X 1 𝛴X Ῡ= 𝑛 Ẋ = Ẋ= 𝑛 2 1 𝑛 2 Dapat ditentukan dengan beberapa cara sebagai berikut: Metode kuadrat terkecil b1 = b2 = 2
𝛴𝑋2 2
𝛴𝑥1 𝛴𝑥2 2 𝛴𝑦 2 𝛴𝑥1 y 𝛴𝑥2 y 𝛴𝑥1 𝑥2 Data Kasus No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 JUMLAH
𝛴X 1 y −(𝛴X 1 X 2 ) 𝛴X 2 y
𝛴𝑋1 2 𝛴𝑋2 2 − (𝛴X 1 X 2 )2 𝛴𝑋1 2 𝛴X 2 y −(𝛴X 1 X 2 ) 𝛴X 1 y 𝛴𝑋1 2
𝛴𝑋2 2 − (𝛴X 1 X 2 )2 2 2 𝛴𝑋1 - n.Ẋ 1 2 𝛴𝑋2 2 - n.Ẋ 2 2 2
= = = 𝛴𝑌 - n.Ῡ = 𝛴X1 Y – n. 1ẊῩ = 𝛴X 2 Y – n. Ẋ 2Ῡ = 𝛴X1 X2 - n. 1ẊẊ 2
Persen NaCl (%) (X1, ) 0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 5
Umur (Hari) (X2 ) 1 3 7 28 1 3 7 28 1 3 7 28
Modulus Elastisitas (Y)
28
117
282.504
13.521 20.821 22.940 32.176 18.519 22.781 20.923 32.295 22.668 20.756 22.178 32.926
Tabel Pembantu X1
X2
Y
X1 Y
X2 Y
X1 X 2
𝑋1 2
𝑋2 2
𝑌2
0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 5
1 3 7 28 1 3 7 28 1 3 7 28
13.521 20.821 22.940 32.176 18.519 22.781 20.923 32.295 22.668 20.756 22.178 32.926
0.000 41.642 114.700 0.000 37.038 113.905 0.000 64.590 113.340 0.000 44.356 164.630
13.521 62.463 160.580 900.928 18.519 68.343 146.461 904.260 22.668 62.268 155.246 921.928
0 6 35 0 2 15 0 56 5 0 14 140
0 4 25 0 4 25 0 4 25 0 4 25
1 9 49 784 1 9 49 784 1 9 49 784
182.817441 433.514041 526.243600 1035.294976 342.953361 518.973961 437.771929 1042.967025 513.838224 430.811536 491.863684 1084.121476
28
117
282.504
694.201
3437.185
273
116
2529
7041.171
2 𝛴𝑥1 2 = 𝛴𝑋1 2 - n.Ẋ = 116 – (12)(2,3332 ) = 1 50,686 2 𝛴𝑥2 2 = 𝛴𝑋2 2 - n.Ẋ = 2529 – (12)( 9,752 ) = 2 1388,25 2 𝛴𝑦 2 = 𝛴𝑌 2 - n.Ῡ = 7041,171 – (12)( 23,5422 ) = 390,462 𝛴𝑥1 y = 𝛴X1 Y – n. 1ẊῩ= 694,201 – (12)(2,333)(23,542) = 35,12 𝛴𝑥2 y = 𝛴X 2 Y – n. Ẋ Ῡ = 3437,185 – (12)(9,75)(23,542) = 682,771 2 𝛴𝑥1 𝑥2 = 𝛴X1 X2 - n. 1Ẋ2Ẋ = 273 – (12)(2,333)(9,75) = 0,039
Setelah itu dimasukkan ke dalam dua persamaan yang telah disederhanakan. 𝛴𝑦𝑥1 = b1 𝛴𝑥1 2 + b2 𝛴x1 x2 …………………………….. (1) 𝛴𝑦𝑥2 = b1 𝛴x1 x2 + b2 𝛴𝑥2 2 …………………………….. (2) Maka : 35,12 682,771
= 50,686 b1 + 0,039 b2 ………………… = 0,039 b1 + 1388,25 b2 ………………..
(1) (2)
Persamaan (1) kita kalikan dengan 0,039 dan persamaan (2) kita kalikan dengan 50,686 untuk menghilangkan faktor b1 1,369 = 1,976 b1 + 0,001521 b2 34606,93 = 1,976 b1 + 70364,84 b2 -34605,561 = - 70364,84 b2 𝐛𝟐 = 0,492
Dengan mencari nilai b1 substitusi nilai b2 kesalah satu persamaan di atas. 1,369 = 1,976 b1 + 0,001521 b2 1,369 = 1,976 b1 + 0,001521 (0,492) 𝐛𝟏 = 0,692 = Ῡ - b1 1Ẋ- b2 Ẋ 2 = 23,542 – (0,692)(2,333) – (0,492)(9,75) = 23,542 – 1,614 – 4,797 = 17,131 Jadi diperoleh persamaan : Y = 17,131 + 0,692𝐗 𝟏 + 0,492𝐗 𝟐 a
Hubungan Peresentasi Natrium Klorida, Umur dan Kuat Tekan Pasta Kegunaan analisis regresi linear berganda Analisis regresi linear berganda digunakan untuk mengukur pengaruh antara lebih dari satu variable predictor (variable bebas) terhadap variable terikat. Rumus : Y = a+𝐛𝟏 𝐗 𝟏 +𝐛𝟐 𝐗 𝟐 +….+𝐛𝐧 𝐗 𝐧 Y a b1, b2 X1, X2
= Variabel terikat = Konstanta = Koefisien regresi = Variabel bebas
a = Ῡ - 𝐛𝟏 Ẋ 𝟏 - 𝐛𝟐 Ẋ 𝟐 𝛴𝑌 𝛴X 𝛴X 2 Ῡ= 𝑛 Ẋ= 𝑛 1 Ẋ 1 2 = 𝑛 Dapat ditentukan dengan beberapa cara sebagai berikut: Metode kuadrat terkecil b1 = b2 = 2
𝛴𝑋2 2
𝛴𝑥1 𝛴𝑥2 2 𝛴𝑦 2 𝛴𝑥1 y 𝛴𝑥2 y 𝛴𝑥1 𝑥2 Data Kasus No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 JUMLAH
𝛴X 1 y −(𝛴X 1 X 2 ) 𝛴X 2 y
𝛴𝑋1 2 𝛴𝑋2 2 − (𝛴X 1 X 2 )2 𝛴𝑋1 2 𝛴X 2 y −(𝛴X 1 X 2 ) 𝛴X 1 y 𝛴𝑋1 2
𝛴𝑋2 2 − (𝛴X 1 X 2 )2 2 2 𝛴𝑋1 - n.Ẋ 1 2 𝛴𝑋2 2 - n.Ẋ 2 2 2
= = = 𝛴𝑌 - n.Ῡ = 𝛴X1 Y – n. 1ẊῩ = 𝛴X 2 Y – n. Ẋ 2Ῡ = 𝛴X1 X2 - n. 1ẊẊ 2
Persen NaCl (%) (X1, ) 0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 5
Umur (Hari) (X2 ) 1 3 7 28 1 3 7 28 1 3 7 28
28
117
Kuat Tekan (Y) 34.856 37.245 46.364 71.151 36.794 37.975 43.761 72.869 37.290 35.818 45.901 75.163 575.187
Tabel Pembantu X1
X2
Y
X1 Y
X2 Y
X1 X 2
𝑋1 2
𝑋2 2
𝑌2
0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 5
1 3 7 28 1 3 7 28 1 3 7 28
34.856 37.245 46.364 71.151 36.794 37.975 43.761 72.869 37.290 35.818 45.901 75.163
0.000 74.490 231.820 0.000 73.588 189.875 0.000 145.738 186.450 0.000 91.802 375.815
34.856 111.735 324.548 1992.228 36.794 113.925 306.327 2040.332 37.290 107.454 321.307 2104.564
0 6 35 0 2 15 0 56 5 0 14 140
0 4 25 0 4 25 0 4 25 0 4 25
1 9 49 784 1 9 49 784 1 9 49 784
1214.94 1387.19 2149.62 5062.46 1353.80 1442.10 1915.03 5309.89 1390.54 1282.93 2106.90 5649.48
28
117
575.19
1369.58
7531.36
273.00
116.00
2529
30264.88
2 𝛴𝑥1 2 = 𝛴𝑋1 2 - n.Ẋ = 116 – (12)(2,3332 ) 1 50,686 2 𝛴𝑥2 2 = 𝛴𝑋2 2 - n.Ẋ = 2529 – (12)( 9,752 ) 2 1388,25 2 𝛴𝑦 2 = 𝛴𝑌 2 - n.Ῡ = 30264,88 – (12)( 47,9322 ) 2695,16 𝛴𝑥1 y = 𝛴X1 Y – n. 1ẊῩ= 1369,58 – (12)(2,333)(47,932) 27,68 𝛴𝑥2 y = 𝛴X 2 Y – n. Ẋ = 7531,36 – (12)(9,75)(47,932) 2Ῡ 1923,316 𝛴𝑥1 𝑥2 = 𝛴X1 X2 - n. 1ẊẊ = 273 – (12)(2,333)(9,75) 2 0,039
= = = = = =
Setelah itu dimasukkan ke dalam dua persamaan yang telah disederhanakan. 𝛴𝑦𝑥1 = b1 𝛴𝑥1 2 + b2 𝛴x1 x2 …………………………….. (1) 𝛴𝑦𝑥2 = b1 𝛴x1 x2 + b2 𝛴𝑥2 2 …………………………….. (2) Maka : 27,68 1923,316
= 50,686 b1 + 0,039 b2 ………………… = 0,039 b1 + 1388,25 b2 ………………..
(1) (2)
Persamaan (1) kita kalikan dengan 0,039 dan persamaan (2) kita kalikan dengan 50,686 untuk menghilangkan faktor b1 1,079 = 1,976 b1 + 0,001521 b2 97485,19 = 1,976 b1 + 70364,84 b2 -97484,11 = - 70364,84 b2
𝐛𝟐
= 1,385
Dengan mencari nilai b1 substitusi nilai b2 kesalah satu persamaan di atas. 1,079 = 1,976 b1 + 0,001521 b2 1,079 = 1,976 b1 + 0,001521 (1,385) 𝐛𝟏 = 0,545 a = Ῡ - b1 1Ẋ- b2 2Ẋ = 47,932 – (0,545)(2,333) – (1,385)(9,75) = 47,932 – 1,271 – 13,504 = 33,157 Jadi diperoleh persamaan : Y = 33,157 + 0,545𝐗 𝟏 + 1,385𝐗 𝟐
Hubungan Peresentasi Natrium Klorida, Umur dan Modulus Elastisitas Pasta Kegunaan analisis regresi linear berganda Analisis regresi linear berganda digunakan untuk mengukur pengaruh antara lebih dari satu variable predictor (variable bebas) terhadap variable terikat. Rumus : Y = a+𝐛𝟏 𝐗 𝟏 +𝐛𝟐 𝐗 𝟐 +….+𝐛𝐧 𝐗 𝐧 Y = Variabel terikat a = Konstanta b1, b2 = Koefisien regresi X1, X2 = Variabel bebas a = Ῡ - 𝐛𝟏 Ẋ 𝟏 - 𝐛𝟐 Ẋ 𝟐 𝛴𝑌 𝛴X 1 𝛴X Ῡ= 𝑛 Ẋ = Ẋ= 𝑛 2 1 𝑛 2 Dapat ditentukan dengan beberapa cara sebagai berikut: Metode kuadrat terkecil b1 = b2 = 2
𝛴𝑋2 2
𝛴𝑥1 𝛴𝑥2 2 𝛴𝑦 2 𝛴𝑥1 y 𝛴𝑥2 y 𝛴𝑥1 𝑥2 Data Kasus No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 JUMLAH
𝛴X 1 y −(𝛴X 1 X 2 ) 𝛴X 2 y
𝛴𝑋1 2 𝛴𝑋2 2 − (𝛴X 1 X 2 )2 𝛴𝑋1 2 𝛴X 2 y −(𝛴X 1 X 2 ) 𝛴X 1 y 𝛴𝑋1 2
𝛴𝑋2 2 − (𝛴X 1 X 2 )2 2 2 𝛴𝑋1 - n.Ẋ 1 2 𝛴𝑋2 2 - n.Ẋ 2 2 2
= = = 𝛴𝑌 - n.Ῡ = 𝛴X1 Y – n. 1ẊῩ = 𝛴X 2 Y – n. Ẋ 2Ῡ = 𝛴X1 X2 - n. 1ẊẊ 2
Persen NaCl (%) (X1, ) 0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 5
Umur (Hari) (X2 ) 1 3 7 28 1 3 7 28 1 3 7 28
28
117
Modulus Elastisitas (Y) 19.108 23.641 34.836 37.531 22.800 25.786 26.211 37.704 25.103 23.519 31.710 38.064 346.013
Tabel Pembantu X1
X2
Y
X1 Y
X2 Y
X1 X 2
𝑋1 2
𝑋2 2
𝑌2
0 2 5 0 2 5 0 2 5 0 2 5
1 3 7 28 1 3 7 28 1 3 7 28
19.108 23.641 34.836 37.531 22.800 25.786 26.211 37.704 25.103 23.519 31.710 38.064
0.000 47.282 174.180 0.000 45.600 128.930 0.000 75.408 125.515 0.000 63.420 190.320
19.108 70.923 243.852 1050.868 22.800 77.358 183.477 1055.712 25.103 70.557 221.970 1065.792
0 6 35 0 2 15 0 56 5 0 14 140
0 4 25 0 4 25 0 4 25 0 4 25
1 9 49 784 1 9 49 784 1 9 49 784
365.12 558.90 1213.55 1408.58 519.84 664.92 687.02 1421.59 630.16 553.14 1005.52 1448.87
28
117
346.01
850.66
4107.52
273
116
2529
10477.20
2 𝛴𝑥1 2 = 𝛴𝑋1 2 - n.Ẋ = 116 – (12)(2,3332 ) = 1 50,686 2 𝛴𝑥2 2 = 𝛴𝑋2 2 - n.Ẋ = 2529 – (12)( 9,752 ) = 2 1388,25 2 𝛴𝑦 2 = 𝛴𝑌 2 - n.Ῡ = 10477,20 – (12)( 28,8342 ) = 500,405 𝛴𝑥1 y = 𝛴X1 Y – n. 1ẊῩ= 850,66 – (12)(2,333)(28,834) = 43,423 𝛴𝑥2 y = 𝛴X 2 Y – n. 2ẊῩ= 4107,52 – (12)(9,75)(28,834) = 733,942 𝛴𝑥1 𝑥2 = 𝛴X1 X2 - n. 1ẊẊ = 273 – (12)(2,333)(9,75) = 2 0,039
Setelah itu dimasukkan ke dalam dua persamaan yang telah disederhanakan. 𝛴𝑦𝑥1 = b1 𝛴𝑥1 2 + b2 𝛴x1 x2 …………………………….. (1) 𝛴𝑦𝑥2 = b1 𝛴x1 x2 + b2 𝛴𝑥2 2 …………………………….. (2) Maka : 43,423 733,942
= 50,686 b1 + 0,039 b2 ………………… = 0,039 b1 + 1388,25 b2 ………………..
(1) (2)
Persamaan (1) kita kalikan dengan 0,039 dan persamaan (2) kita kalikan dengan 50,686 untuk menghilangkan faktor b1 1,693 = 1,976 b1 + 0,001521 b2 37200,58 = 1,976 b1 + 70364,84 b2 -37198,88 = - 70364,84 b2 𝐛𝟐 = 0,528
Dengan mencari nilai b1 substitusi nilai b2 kesalah satu persamaan di atas. 1,693 = 1,976 b1 + 0,001521 b2 1,693 = 1,976 b1 + 0,001521 (0,528) 𝐛𝟏 = 0,856 = Ῡ - b1 1Ẋ- b2 Ẋ 2 = 28,834 – (0,856)(2,333) – (0,528)(9,75) = 28,834 – 1,997 – 5,148 = 21,689 Jadi diperoleh persamaan : Y = 21,689 + 0,856𝐗 𝟏 + 0,528𝐗 𝟐 a
MORTAR NORMAL UMUR 28 HARI 80
TEGANGAN (N/mm2)
70 60 50 40 30 SAMPEL-1 20
SAMPEL-2
10
SAMPEL-3
0 0,00000
0,00050
0,00100
REGANGAN
0,00150
0,00200
Gambar.1. Grafik Hubungan antara Tegangan dan Regangan pada Mortar Normal Umur 28 Hari
Pada grafik di atas menunjukkan bahwa hubungan grafik antara tegangan dan regangan pada mortar normal dengan umur 28 hari. Adapun nilai regangan maximum rata-rata dari ketiga sampel tersebut adalah 0,00133 μm sedangkan tegangan rata-rata yaitu 62,688 𝑁/𝑚𝑚2 . Adapun perhitungan modulus elastisitas menurut ACI adalah sebagai berikut : UMUR MODULUS ELASTISITAS NAMA BENDA E = (s2-s1)/(ε2-ε1) RATA-RATA UJI (N/mm2) SAMPEL-1
28 HARI
33199,743
SAMPEL-2
28 HARI
30861,751
SAMPEL-3
28 HARI
32466,215
32175,903
MORTAR NACL 2% UMUR 28 HARI 80
TEGANGAN (N/mm2)
70 60 50
40 30 SAMPEL-1 20
SAMPEL-2 SAMPEL-3
10 0 0,00000
0,00050
0,00100
0,00150
0,00200
REGANGAN
Gambar.2. Grafik Hubungan antara Tegangan dan Regangan pada Mortar NaCl 2% Umur 28 Hari
Pada grafik di atas menunjukkan bahwa hubungan grafik antara tegangan dan regangan pada mortar NaCl 2% dengan umur 28 hari. Adapun nilai regangan maximum rata-rata dari ketiga sampel tersebut adalah 0,00162 μm sedangkan tegangan rata-rata yaitu 64,971 𝑁/𝑚𝑚2 . Adapun perhitungan modulus elastisitas menurut ACI adalah sebagai berikut :
NAMA BENDA UJI
UMUR
MODULUS ELASTISITAS E = (s2-s1)/(ε2-ε1) (N/mm2)
SAMPEL-1
28 HARI
31087,083
SAMPEL-2
28 HARI
30083,432
SAMPEL-3
28 HARI
35713,295
RATA-RATA (N/mm2)
32294,603
MORTAR NACL 5% UMUR 28 HARI 80
TEGANGAN (N/mm2)
70 60 50 40 30 SAMPEL-1
20
SAMPEL-2 SAMPEL-3
10 0 0,00000
0,00050
0,00100
0,00150
0,00200
REGANGAN
Gambar.3. Grafik Hubungan antara Tegangan dan Regangan pada Mortar NaCl 5% Umur 28 Hari
Pada grafik di atas menunjukkan bahwa hubungan grafik antara tegangan dan regangan pada mortar NaCl 5% dengan umur 28 hari. Adapun nilai regangan maximum rata-rata dari ketiga sampel tersebut adalah 0,00163 μm sedangkan tegangan rata-rata yaitu 66,502 𝑁/𝑚𝑚2 . Adapun perhitungan modulus elastisitas menurut ACI adalah sebagai berikut :
NAMA BENDA UJI
UMUR
MODULUS ELASTISITAS E = (s2-s1)/(ε2ε1) (N/mm2)
SAMPEL-1
28 HARI
33633,631
SAMPEL-2
28 HARI
31194,653
SAMPEL-3
28 HARI
33950,954
RATA-RATA (N/mm2)
32926,413
PASTA NORMAL UMUR 28 HARI 80 70
TEGANGAN (N/mm2)
60 50 40 30 SAMPEL-1
20
SAMPEL-2
10
SAMPEL-3
0 0,00000
0,00050
0,00100
REGANGAN
0,00150
0,00200
Gambar.4. Grafik Hubungan antara Tegangan dan Regangan pada Pasta Normal Umur 28 Hari
Pada grafik di atas menunjukkan bahwa hubungan grafik antara tegangan dan regangan pada pasta normal dengan umur 28 hari. Adapun nilai regangan maximum rata-rata dari ketiga sampel tersebut adalah 0,00136 μm sedangkan tegangan rata-rata yaitu 71,151 𝑁/𝑚𝑚2 . Adapun perhitungan modulus elastisitas menurut ACI adalah sebagai berikut : UMUR MODULUS ELASTISITAS NAMA BENDA E = (s2-s1)/(ε2-ε1) RATA-RATA UJI (N/mm2) SAMPEL-1
28 HARI
40342,021
SAMPEL-2
28 HARI
35208,071
SAMPEL-3
28 HARI
37043,362
37531,151
PASTA NACL 2% UMUR 28 HARI 80 70
TEGANGAN (N/mm2)
60 50 40 30 20
SAMPEL-1
10
SAMPEL-2
SAMPEL-3 0 0,00000
0,00050
0,00100
REGANGAN
0,00150
0,00200
Gambar.5. Grafik Hubungan antara Tegangan dan Regangan pada Pasta NaCl 2% Umur 28 Hari Pada grafik di atas menunjukkan bahwa hubungan grafik antara tegangan dan regangan pada pasta NaCl 2% dengan umur 28 hari. Adapun nilai regangan maximum rata-rata dari ketiga sampel tersebut adalah 0,00166 μm sedangkan tegangan rata-rata yaitu 72,869 𝑁/𝑚𝑚2 . Adapun perhitungan modulus elastisitas menurut ACI adalah sebagai berikut : NAMA BENDA UJI
UMUR
MODULUS ELASTISITAS
SAMPEL-1
28 HARI
35598,737
SAMPEL-2
28 HARI
38869,167
SAMPEL-3
28 HARI
38644,571
E = (s2-s1)/(ε2-ε1) (N/mm2)
RATA-RATA
337704,158
PASTA NACL 5% UMUR 28 HARI 80
TEGANGAN (N/mm2)
70 60 50 40 30 SAMPEL-1
20
SAMPEL-2 10
SAMPEL-3
0 0,00000
0,00050
0,00100
REGANGAN
0,00150
0,00200
Gambar.6. Grafik Hubungan antara Tegangan dan Regangan pada Pasta NaCl 5% Umur 28 Hari Pada grafik di atas menunjukkan bahwa hubungan grafik antara tegangan dan regangan pada pasta NaCl 5% dengan umur 28 hari. Adapun nilai regangan maximum rata-rata dari ketiga sampel tersebut adalah 0,00155 μm sedangkan tegangan rata-rata yaitu 75,163 𝑁/𝑚𝑚2 . Adapun perhitungan modulus elastisitas menurut ACI adalah sebagai berikut : NAMA BENDA UJI
UMUR
MODULUS ELASTISITAS
SAMPEL-1
28 HARI
35375,898
SAMPEL-2
28 HARI
36860,956
SAMPEL-3
28 HARI
41956,634
E = (s2-s1)/(ε2-ε1) (N/mm2)
RATA-RATA
38064,496
MORTAR NORMAL, NACL 2%, NACL 5% UMUR 28 HARI 80
TEGANGAN (N/mm2)
70 60 50 40 30 20
NORMAL NACL 2% NACL 5%
10 0 0,00000
0,00050
0,00100
0,00150
REGANGAN Gambar.7. Grafik Hubungan antara Tegangan dan Regangan pada Mortar Normsl, NaCl 2%, NaCl 5% pada Umur 28 Hari
Pada grafik di atas menunjukkan bahwa hubungan grafik antara tegangan dan regangan pada mortar normal, NaCl 2%, NaCl 5% pada umur 28 hari.. Adapun perhitungan modulus elastisitas menurut ACI adalah sebagai berikut : NAMA BENDA UJI
UMUR
MODULUS ELASTISITAS
Normal
28 HARI
30861,751
NaCl 2%
28 HARI
35713,295
NaCl 5%
28 HARI
33633,631
E = (s2-s1)/(ε2-ε1) (N/mm2)
RATA-RATA
33402,892
0,00200
