bab ii dasar teori dan tinjauan pustaka

D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
BAB II
DASAR TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Mortar
Mortar adalah bahan bangunan berbahan dasar semen yang digunakan
sebagai perekat untuk membuat struktur bangunan, yang membedakan
moratar dengan semen, sebenarnya mortar adalah semen siap pakai yang
komponen pembentuknya pada umumnya adalah semen itu sendiri, agregat
halus (pasir), air dan berbagai jenis additive yang sesuai. (Saripoelman
2010).
Ada beberapa jenis mortar dalam artikel “mortar (Batu)” (2010)
diantaranya :
1.
Mortar semen portland
Mortar semen portland sering dikenal dengan mortar semen yang
dibuat dengan mencampurkan antara ordinary cement portland (OPC), pasir
dan air.
2.
Mortar semen polimer
Mortar semen polimer (PCM) dibuat dengan menggantikan sebagian
pengikat semen pada mortar semen konvensional oleh polimer sebagai
bahan tambah. Bahan tambah jenis polimer ini diantaranya lateks atau
emulsi, bubuk redispersible polimer, polimer larut air, resin cair, dan
monomer. Bahan tambah polimer ini memiliki keunggulan permeabilitas
rendah dan mengurangi kejadian pengeringan retak akibat penyusutan,
terutama dirancang untuk memperbaiki struktur beton.
3.
Mortar kapur
Mortar kapur adalah jenis mortar yang bahan pencampurnya terdiri
dari kapur, pasir dan air.
4.
Mortar pozzolan
Pozzolan adalah bahan tambah yang baik yang berasal dari alam atau
limabah industri yang mengandung silika dan alumina yang jika dicampur
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu .....
5
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
dengan air akan bereaksi dengan kapur bebas.mortar pozzolan adalah
campuran antara mortar semen yang ditambahkan dengan pozzolan.
Adapun tipe tipe mortar menurut SNI 03-6882-2002 sebagai berikut:
1.
Mortar tipe M adalah mortar yang mempunyai kekuatan 17,2 MPa.
2.
Mortar tipe S adalah mortar yang mempunyai kekuatan 12,5 MPa.
3.
Mortar tipe N adalah mortar yang mempunyai kekuatan 5,2 MPa.
4.
Mortar tipe O adalah mortar yang mempunyai kekuatan 2,4 MPa.
Dalam SNI 03-6882-2002 disebutkan mutu mortar untuk yang
dipersiapkan di laboratorium dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Mutu Mortar
Retensi Air
Kadar udara
Min
Maks
28 hari min.(Mpa)
(%)
(%)
M
17,2
75
12
Kapur
S
12,4
75
12
Semen
N
5,2
75
14 a)
O
2,5
75
14 a)
M
17,2
75
.....b)
Semen
S
12,4
75
.....b)
Pasangan
N
5,2
75
.....b)
O
2,5
75
.....b)
Mortar
Tipe
Kuat Tekan Rata - rata
Keterangan:
a)
Bila terdapat tulangan struktur dalam mortar kapur semen, maka kadar udara
maksimum harus 12 %.
b) Bila terdapat tulangan struktur dalam mortar semen pasangan, maka kadar
udara maksimum harus 18 %.
Tabel diatas tidak dapat digunakan sebagai persyaratan untuk pengawasan
mutu mortar di lapangan karena jumlah air yang digunakan akan lebih banyak.
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu .....
6
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
2.1
Semen Portland
Semen Portland merupakan salah satu dari semen hidrolis dari bahan
berkapur dan lempung yang dibakar sampai meleleh untuk dibentuk
klingker yang kemudian dihancurkan (dihaluskan), digerus dan ditambah
gips dalam jumlah yang sesuai. Semen portland merupakan produksi pabrik
yang digunakan sehari-hari, maka setiap semen yang diproduksi dan beredar
dipasaran harus memenuhi standard mutu tertentu. Standard yang berlaku
untuk semen adalah SNI 15 – 2531 – 2004. Pada dasarnya bahan-bahan
yang digunakan untuk memproduksi semen portland adalah 4/5 dari
bagiannya adalah kalsium karbonat. Kandungan materials dari semen yang
lainnya adalah:
-
Lime, CaO ( calsium oksida ) dengan kadar ± 60 – 68 % (C)
-
Silica, Si O2 dengan kadar ± 17 – 25 % (S)
-
Alumina, Al2 O3 dengan kadar ± 3 – 8 % (A)
-
Iron Oksida, Fe2 O3 dengan kadar ± 0.5 – 6 % (F)
-
Lain-lain seperti Na2O, K2O, MgO dengan kadar yang kecil
Bila semen dan air bereaksi maka terjadi CSH (Calcium Silicate
Hydrates), yang bersifat sebagai perekat agregat. Sedangkan Ca (OH) 2 adalah
sebagai calcium (kapur) yang tidak berfungsi sebagai perekat dan menjadikan
bagian yang lemah dari mortar. Adapun pembentukan CSH pada reaksi semen
dan air dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Cement + Water → CSH + Ca (OH) 2
Gambar 2.1 Pembentukan CSH pada reaksi semen dan air
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu .....
7
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
Pada umumnya semen portland yang biasa kita jumpai di pasaran
adalah jenis semen portland biasa (ordinary cement portland), yaitu semen
portland yang digunakan untuk tujuan umum. Jenis semen portland dibagi
menurut beberapa segi, yaitu segi kebutuhan, penggunaan dan kekuatan.
1.
Segi Kebutuhan Khusus
Sesuai dengan kebutuhannya kecuali semen portland jenis umum, ada
jenis semen yang memiliki tujuan penggunaan khusus seperti yang
diterangkan berikut ini.
a.
Semen Portland Mengeras Cepat (Rapid Hardening Portland
Cement)
Merupakan semen yang memiliki kadar C3S atau C3A tinggi dan
digiling halus sehingga derajat pengerasannya pada umur muda tinggi.
Dalam standar semen ASTM, semen jenis ini termasuk semen portland
Type III. Adapun semen untuk tujuan umum termasuk semen Type I.
b.
Semen Portland Tahan Sulfat yang Sedang dan Semen Portland
Tahan Sulfat
Pada waktu pembuatannya, kedua jenis ini sengaja dibuat dengan
kadar C3A rendah. Kadar maksimum untuk semen tahan sulfat sedang
adalah 8%, dan untuk semen tahan sulfat adalah maksimum 5%. Dalam
ASTM, semen jenis ini termasuk semen portland Type IIA dan Type V.
c.
Semen Portland dengan Panas Rendah (Low Heat Cement)
Dalam susunan kimianya, semen jenis ini memiliki kadar C3S
maksimum 35% dan kadar C3A maksimum 7%. Semen ini biasanya
memiliki derajat pengerasan kecil (lambat). Penggunaan semen jenis ini
adalah untuk konstruksi-konstruksi yang tebal, di mana bahaya panas
dalam inti beton massa itu dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan
pada konstruksi. Dalam standar ASTM semen ini termasuk semen
portland type IV.
d.
Semen Portland Pozzolan
Semen portland pozzolan merupakan campuran dari semen
portland biasa dengan bubuk halus trass atau pozzolan, atau benda-benda
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu .....
8
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
yang bersifat pozzolan (misalnya abu terbang, fly ash). Kadarnya adalah
antara 10% - 30% dari berat. Berat jenis semen ini biasanya kurang dari
3,0 (±2,90). Penggunaannya adalah untuk bangunan yang mendapat
gangguan garam sulfat atau panas rendah.
e.
Semen Portland Komposit (Portland composite cement)
Bahan pengikat hidrolis hasil penggilingan bersama-sama terak
semen portland dan gips dengan satu atau lebih bahan anorganik, atau
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
berdasarkan SNI 15-7064-2004. Adapun syarat fisika semen PCC dapat
dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Syarat fisika semen Portland komposit
No
1
2
3
4
5
2.
Uraian
Kehalusan dengan alat blaine
Kekekalan bentuk dengan
autoclave:
- pemuaian
- penyusutan
Kuat tekan:
- umur 3 hari
- umur 7 hari
- umur 28 hari
Pengikatan semu:
- penetrasi akhir
Kandungan udara dalam mortar
Satuan
m2/kg
Persyaratan
min. 280
menit
menit
min. 45
maks. 375
kg/cm2
kg/cm2
kg/cm2
min. 125
min. 200
min. 250
%
min. 50
% volume
maks.12
Segi Penggunaan
Jenis-jenis semen portland yang digunakan harus memenuhi SNI 15-
2049-2004 dan dapat dibedakan menjadi lima.
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu .....
9
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
a. Tipe I.
Semen Portland type I digunakan secara luas sebagai semen umum
untuk pekerjaan teknik sipil dan arsitektur.
b. Tipe II.
Semen Portland type II dalam penggunaannya memerlukan
ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
c. Tipe III.
Semen Portland type III mempunyai kekuatan awal yang cukup
tinggi. Biasanya dipakai sebagai pengganti semen jenis I untuk pekerjaan
yang mendesak.
d. Tipe IV.
Semen Portland type IV digunakan dimana tingkat kecepatan dan
jumlah panas yang dikeluarkan dari hidrasi harus diminimumkan.
Biasanya dipakai dalam struktur beton yang pasif.
e. Tipe V.
Semen Portland type V biasanya dipakai untuk pekerjaan beton
dalam tanah yang mengandung banyak sulfat dan yang berhubungan
lansung dengan air tanah.
2.2.1. Hidrasi Semen
Menurut Andoyo (2006), proses reaksi kimia semen dengan air
sehingga membentuk masa padat ini juga masih belum bisa diketahui secara
rinci karena sifatnya yang sangat kompleks. Rumus kimia yang
dipergunakan juga masih bersifat perkiraan untuk reaksi kimia dari unsur
C2S dan C3S dapat ditulis sebagai berikut:
2C3S + 6H2O
(C3S2H3) + 3Ca(OH)2
3C2S + 6H2O
 (C3S2H3) + Ca(OH)2
Kekuatan semen yang telah mengeras tergantung pada jumlah air
yang dapat dipakai waktu proses hidrasi berlangsung. Pada dasarnya jumlah
air yang diperlukan untuk proses hidrasi hanya kira-kira 35% dari berat
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 10
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
semennya, penambahan jumlah air akan mengurangi kekuatan setelah
mengeras.
Untuk mengetahui sifat fisik pada semen, maka dilakukan pengujian
sebagai berikut :
1. Berat Jenis
Berat jenis adalah perbandingan antara berat semen dengan volume
semen. Berat jenis semen dapat dihitung dengan cara:
BJ 
B
V2  V1 xd
........................................ (2.1)
Keterangan:
B
: berat benda uji (gr)
V1
: volume awal (ml)
V2
: volume akhir (ml)
d
: masa jenis air (1 gr/ml)
Bahan yang digunakan adalah semen sebanyak ±55 gram dan minyak tanah
(kerosin). Untuk mencari volume semen, digunakan tabung le chatelier.
2. Bobot Isi
Bobot isi semen adalah perbandingan antara berat semen dengan
volume yang ditempatinya. Rumus yang digunakan sebagai berikut:
⁄
..................................... (2.2)
Dimana:
2.3
Wcac
= Berat container + tutup + isi (gram)
WC
= Berat container + tutup (gram)
VC
= Volume container ( cm3)
Agregat
Untuk menghasilkan mortar yang bermutu baik, diperlukan agregat halus
yang bermutu baik pula sebagai komponen pengisi dalam adukan mortar. Agar
dapat menghasilkan suatu adukan yang kompak dan padat, dibutuhkan suatu
proporsi yang baik untuk bisa saling mengisi antara agregat halus dan semen.
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 11
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
Syarat-syarat agregat halus yang digunakan untuk adukan pasangan
(mortar) menurut SNI 03-6820-2002 sebagai berikut:
a. Berbentuk bulat.
b. Keras dan tidak mudah lapuk
c. Tekstur halus (smooth texture).
d. Modulus kehalusan (fineness modulus), menurut ASTM C33 dan SK SNI
S-04-1989 F, mensyaratkan nilai fm agregat halus mortar adalah 1,5-2,36.
e. Bersih dari lumpur.
f.
Gradasi yang baik dan teratur seperti pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Gradasi Agregat Halus untuk Mortar Pasangan
Persen Lolos
Saringan
Pasir Alam
Pasir Olahan
No.
4 (4,76 mm)
100
100
No.
8 (2,36 mm)
99 – 100
95 – 100
No. 16 (1,18 mm)
70 – 100
70 – 100
No. 30 (0,60 mm)
40 – 75
40 – 75
No. 50 (0,30 mm)
10 – 35
20 – 40
No. 100 (0,15 mm)
2 – 15
10 – 25
No. 200 (0,075 mm)
0
0 - 10
Sumber: SNI 03-6820-2002
Untuk mengetahui sifat fisik agregat halus (pasir), maka dilakukan
pengujian sebagai berikut:
1.
Analisa Ayak
Analisa saringan agregat adalah penentuan prosentase berat butiran
agregat yang lolos dari satu set saringan, yang kemudian angka-angka
prosentasenya ditabelkan dan digambarkan pada grafik atau kurva distribusi
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 12
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
butir (Laporan Rekayasa Beton Kelompok 1 KS-3A). Rumus untuk
menentukan prosentase tertahan pada suatu saringan ayakan sebagai berikut:
....................................... (2.3)
Dimana:
Wa
= Berat agregat tertahan di ukuran ayakan a mm (gram)
Wtotal
= Berat agregat total (gram)
2.
Berat Jenis dan Penyerapan
Pada umumnya berat jenis (specific gravity) agregat dikenal sebagai
berikut:
1. Berat Jenis Curah atau kering (Bulk Specific Gravity) adalah
perbandingan antara berat agregat kering dan berat air suling yang
isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada suhu 250C.
2. Berat Jenis Jenuh Kering Permukaan (Saturated Surface Dry
Specific Gravity) adalah perbandingan antara berat agregat kering
permukaan jenuh dan berat air suling yang isinya sama dengan isi
agregat dalam keadaan jenuh pada suhu 250C.
3. Berat Jenis Semu (Apparent Specific Gravity) adalah perbandingan
antara berat agregat kering dan berat air suling yang isinya sama
dengan isi agregat dalam keadaan kering pada suhu 250C.
4. Penyerapan Air (Water Absorption), adalah perbandingan berat air
yang dapat diserap terhadap berat agregat kering, dinyatakan dalam
persen.
(Handout Rekayasa Beton)
Rumus-rumus:
 Berat Jenis SSD =
Bj
Bj  Bp  Bpj
 Berat Jenis Bulk =
Bk
Bj  Bp  Bpj
 Berat Jenis Apparent =
.................................... (2.4)
.................................... (2.5)
Bk
Bk  Bp  Bpj
........................ (2.6)
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 13
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
 Penyerapan Air =
Bj  Bk
x 100 %
Bk
.......................... (2.7)
Dimana:
Bj = Berat benda uji SSD (gram)
Bp = Berat Piknometer + Air (gram)
Bpj = Berat Piknometer + Benda Uji + Air (gram)
Bk = Berat benda uji kering oven (gram)
3.
Kadar Lolos Ayakan No. 200
Didalam SNI 03-6820-2002 disebutkan bahwa kadar lolos ayakan
no.200 (kadar lumpur) merupakan unsur perusak yang ada didalam agregat
halus (pasir). Kadar lumpur ini dapat diuji dilaboratorium menggunakan
analisa saringan basah yaitu dengan menimbang agregat sebelum dan
sesudah dicuci dan kemudian membandingkannya. Sehingga akan
memberikan prosentase agregat yang lebih halus dari 0,075 mm (no.200).
Kadar agregat yang lolos ayakan no. 200 disyaratkan oleh SNI 03-68202002 sebesar 5%. Kadar lolos ayakan no.200 dapat dihitung dengan
menggunakan rumus:
......................... (2.8)
Dimana:
W1
= berat agregat sebelum dicuci dan kering oven (gram)
W2
= berat setelah dicuci dan kering oven (gram)
4.
Kadar Zat Organik
Kandungan zat organik di dalam agregat halus sangat berpengaruh
terhadap
perkembangan
kekuatan
mortar
yang
diakibatkan
oleh
terhambatnya pengerasan semen. Salah satu cara pengujian zat organik di
dalam agregat halus ini dapat dilakukan dengan mengextract atau
memisahkannya menggunakan larutan NaOH 3% sehingga akan terjadi
perubahan warna yang selanjutnya akan dibandingkan dengan warna
pembanding, apakah lebih muda atau lebih tua dari warna pembanding
tersebut. Warna yang lebih tua dari warna pembanding menunjukkan kadar
zat organik dalam agregat halus adalah tinggi, sedangkan jika warna yang
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 14
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
dihasilkan lebih muda dari warna pembanding, maka kadar zat organik
dalam agregat halus adalah rendah.
5.
Bobot Isi
Bobot isi agregat adalah perbandingan antara berat agregat dengan
volume yang ditempatinya. Rumus yang digunakan sebagai berikut:
⁄
…........................ (2.9)
Dimana:
Wcac = Berat container + tutup + isi (gram)
WC = Berat container + tutup (gram)
VC
= Volume container ( cm3)
2.4. Abu Aluminium
Abu limbah aluminium merupakan salah satu hasil buangan industri
pabrik wajan Primajaya dengan jumlah lebih dari 1m3 per harinya namun
belum tersedia cara efektif untuk menanggulanginya, sehingga pemanfaatan
ini akan mendatangkan efek ganda pada tindak penyelamatan lingkungan.
Abu aluminium didefinisikan sebagai limbah dari sisa pembakaran
aluminium yang sangat halus pada pabrik pembuatan wajan aluminium.
Abu aluminium ini dikeluarkan dari tungku pembakaran aluminium setelah
aluminium dibakar sampai mencair. Abu aluminium yang dihasilkan
merupakan partikel yang halus. Abu ini digunakan pada mortar dapat
sebagai material terpisah atau sebagai bahan tambah dalam campuran
mortar dengan tujuan untuk memperbaiki sifat-sifat mortar. Adapun gambar
abu aluminium dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Abu Aluminium
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 15
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
Dilihat dari komposisi kimia, abu aluminium mengandung beberapa
unsur-unsur kimia yang terkandung didalam abu aluminium. Pengujian ini
dilakukan di laboratorium Pusat Survei Geologi. Adapun senyawa kimia
abu aluminium dapat dilihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.4 Komposisi senyawa kimia abu aluminium
No
Kandungan
Prosentase (%)
1
Silika Oksida (SiO2)
4,9
2
Aluminium Oksida (Al2O3)
69,39
3
Besi Oksida (Fe2O3)
1,96
4
Calsium Oksida (CaO)
3,2
5
Magnesium Oksida (MgO)
8,33
6
Titanium Oksida (TiO2)
1,9
Sumber : Hasil Pengujian Unsur-unsur Kimia di Laboratorium Geologi
Untuk mengetahui sifat fisik abu aluminium, maka dilakukan
pengujian sebagai berikut:
1.
Berat Jenis
Berat jenis adalah perbandingan antara berat abu aluminium dengan
volume abu aluminium. Berat jenis abu aluminium dapat dihitung dengan
cara:
BJ 
B
V2  V1 xd
.................................... (2.10)
Keterangan:
B
: Berat benda uji (gr)
V1
: Volume awal (ml)
V2
: Volume akhir (ml)
d
: Masa jenis air (1 gr/ml)
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 16
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
Bahan yang digunakan adalah abu aluminium ±55 gram dan minyak
tanah (kerosin). Untuk mencari volume abu aluminium, digunakan tabung le
chatelier.
2.
Bobot Isi
Sama halnya dengan semen, agregat dan kapur, pengujian bobot isi
abu aluminium prinsip pengujiannya sama dengan pengujian bobot isi
semen, agregat dan kapur yaitu dengan menggunakan rumus:
⁄
................................. (2.11)
Dimana:
Wcac
= Berat container + tutup + isi (gram)
WC
= Berat container + tutup (gram)
VC
= Volume container ( cm3)
3.
Kadar Air dan Penyerapan Air
Kadar air dan penyerapan air diperlukan untuk menghitung kebutuhan
air yang digunakan jika dalam proposi campuran mortar yang dibuat
terdapat abu aluminium sebagai bahan pencampur pada mortar. Hal ini
digunakan untuk melakukan koreksi kebutuhan air akibat adanya
penambahan abu aluminium. Adapun rumus yang digunakan sebagai
berikut:
............................... (2.12)
............................... (2.13)
Dimana:
Ba
= Berat awal (gram)
Bk
= Berat kering oven (gram)
Bj
= Berat SSD (gram)
Untuk menentukan berat SSD dilakukan dengan menyimpan benda uji
di dalam water bath pada suhu ruang sampai didapatkan berat yang tetap
tanpa adanya penambahan ataupun pengurangan berat pada benda uji abu
aluminium.
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 17
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
2.5. Air
Air adalah salah satu bahan yang penting dalam pembuatan mortar, air
diperlukan agar terjadi reaksi kimia dengan semen untuk membasahi
aggregat dan untuk melumas aggregat agar mudah dalam pengerjaanya. Air
yang dapat diminum umumnya dapat digunakan sebagai bahan untuk
campuran adukan. Tetapi tidak semua air dapat memenuhi syarat tersebut
karena mengandung berbagai macam unsur yang dapat merugikan.
SKSNI S – 04 -1989 – F mensyaratkan air yang yang dapat digunakan
sebagai bahan bangunan sebagai berikut:
1. Air harus bersih.
2. Tidak mengandung lumpur, minyak dan benda terapung lainnya yang
dapat dilihat secara visual.
3. Tidak mengandung benda benda yang tersuspensi lebih dari 2 gram/liter.
4. Tidak mengandung garam garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam-asam, zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.
Kandungan klorida (Cl), tidak lebih dari 500 p.p.m dan senyawa sulfat
tidak lebih dari 1000 p.p.m sebagai SO3.
5. Bila dibandingkan dengan kekuatan tekan adukan dan beton yang
memakai air suling, maka penurunan kekuatan adukan dan beton yang
memakai air yang diperiksa tidak lebih dari 10 %.
6. Semua air yang mutunya meragukan harus dianalisa secara kimia dan
dievaluasi mutunya menurut pemakaiannya.
7. Khusus untuk beton pratekan, kecuali syarat syarat tersebut diatas tidak
boleh mengandung klorida lebih dari 50 p.p.m.
2.6
Sifat-Sifat Mortar
Berdasarkan SNI 03-6882-2002, dan Sitorus (2009) menerangkan sifat
mortar terdiri dari:
1. Sifat mortar segar
2. Sifat mortar keras
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 18
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
2.6.1. Sifat Mortar Segar
Sifat mortar segar merupakan sifat dimana mortar belum mengeras.
Ada beberapa sifat mortar segar yaitu kemudahan dalam pengerjaannya,
waktu ikat, retensi air, kadar udara serta dapat melekat dengan baik pada
permukaan batu bata, batako batu kali dan sebagainya.
1.
Kemudahan Pengerjaan
Kemudahan pengerjaan mortar dapat dilihat dari nilai flow yang
dihasilkan oleh adukan tersebut. Salah satu unsur yang mempengaruhi
kemudahan pengerjaan adalah jumlah air pencampur. Semakin banyak air
semakin mudah untuk dikerjakan.
Pengujian flow dilakukan untuk mengetahui tingkat kemudahan
pengerjaan adukan mortar. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan
alat flow table.
2.
Waktu Ikat
Waktu ikat merupakan waktu yang dibutuhkan suatu adukan untuk
mencapai kekuatan 500 psi. Untuk mengetahui waktu ikat suatu adukan
mortar dilakukan dengan menggunakan alat penetrometer. Alat tersebut
ditusukan kedalam adukan mortar segar sedalam 25 cm sampai mencapai
angka 500 psi. Waktu yang dicapai untuk mendapatkan angka 500 psi itulah
merupakan waktu ikat aduk mortar.
2.6.2. Sifat Mortar Keras
Sifat mortar keras merupakan sifat dimana mortar telah mengeras.
Ada beberapa sifat mortar keras diantaranya penyerapan air, kuat tekan dan
kuat tarik.
1.
Penyerapan Air
Sitorus (2009) mengemukakan penyerapan air adalah prosentase berat
air yang mampu diserap oleh suatu agregat jika direndam oleh air. Dalam
adukan mortar, air dan semen membentuk pasta yang disebut pasta semen.
Pasta tersebut berfungsi sebagai pengisi rongga antar butiran - butiran
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 19
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
agregat halus serta bersifat sebagai pengikat antara butiran - butiran agregat
halus sehingga membentuk suatu massa yang padat.
Prosentase penyerapan air dapat diperoleh dengan rumus sebagai
berikut:
....................................... (2.14)
(Sumber: Van Vlack yang dikutip oleh Sitorus, 2009)
Dimana:
mb
: Berat kering jenuh permukaan dari benda uji (gram)
mk
: Berat kering oven dari benda uji (gram)
2.
Kuat Tekan
Di dalam SNI 03-6825-2002 disebutkan bahwa kekuatan tekan mortar
adalah gaya maksimum persatuan luas yang bekerja pada benda uji mortar
berbentuk kubus dengan ukuran tertentu dan umur tertentu. Kuat tekan
mortar diwakili oleh kuat tekan maksimum dengan satuan MPa.
Kekuatan
tekan
mortar
sangat
dipengaruhi
oleh
proporsi
campurannya. Selain itu juga, air sangat berpengaruh terhadap kuat tekan
mortar. Semakin rendah faktor air semen, maka semakin tinggi kuat
tekannya. Akan tetapi, jika faktor air semen rendah maka sulit dalam
pengerjaannya.
Kuat tekan mortar dapat ditentukan dengan rumus, sebagai berikut:
....................................... (2.15)
(Sumber: SNI 03-6825-2002)
dimana:
m
: Kekuatan tekan mortar, Mpa
Pmaks
: Gaya tekan maksimum, N
A
: Luas penampang benda uji, mm2
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 20
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
2. 7. Metode Proposi Campuran
Ada beberapa metode proposi campuran yang digunakan dalam
menghitung kebutuhan bahan adukan mortar. Metode proposi campuran itu
diantaranya yaitu:
1. Perhitungan berdasarkan volume
2. Perhitungan berdasarkan berat
3. Perhitungan dengan metode SNI 03-6882-2002
2.7.1. Perhitungan Berdasarkan Volume
Perhitungan berdasarkan volume merupakan perhitungan yang
didasari oleh volume tempat dimana adukan itu akan digunakan.
Contohnya, cetakan yang digunakan untuk campuran mortar
berukuran 10x10x10 cm, maka dapat ditentukan volume cetakannya yaitu
sebesar 1000 cm3 atau 0,001 m3. Perbandingan adukan yang digunakan
yaitu 2PC : 1KP : 5PS. Maka dapat dihitung kebutuhan bahannya sebagai
berikut:
PC
:
KP
:
PS
:
+
= 0,001 m3
Jumlah
2.7.2.
Perhitungan Berdasarkan Berat
Perhitungan berdasarkan berat merupakan perhitungan yang
didasari oleh berat campuran yang akan digunakan.
Contohnya, berat bahan untuk membuat suatu campuran mortar
sebesar 1500 gram. Perbandingan adukan yang digunakan yaitu 2PC : 1KP :
5PS. Maka dapat dihitung kebutuhan bahannya sebagai berikut:
PC
:
KP
:
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 21
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
PS
:
+
Jumlah
= 1500 gram
2.7.3. Perhitungan dengan Metode SNI 03-6882-2002
Perhitungan dengan metode SNI 03-6882-2002 yaitu perhitungan
dengan mengubah proposi campuran berdasarkan volume menjadi
berdasarkan berat dengan menggunakan faktor pengubah (konversi) untuk
sekali campuran. Faktor pengubah ini didapat dari hasil pembagian antara
berat agregat halus dalam keadaan kering oven dengan bobot isi agregat
yang dikalikan dengan proposi volumenya. Contoh mortar dengan
komposisi campuran I bagian semen portland,
⁄ bagian kapur, dan
⁄
bagian pasir harus diuji. Berat campuran mortar tersebut harus dihitung
menjadi sebagai berikut:
Faktor pengubah sekali campur = 2500/(1400 x 6,75) = 0,265
Berat semen portland = 1 x 1250 x 0,625 = 332 g
Berat kapur =
⁄ x 650 x 0,265 = 215 g
Berat pasir =
⁄ x 1400 x 0,265 = 2.500 g.
2. 8. Kajian Mengenai Penggunaan Additive Material pada Campuran
Adukan
Banyak kajian-penelitian mengenai mortar yang menggunakan bahan
tambah dari limbah yaitu sebagai berikut:
1. Pemanfaatan Abu Vulkanik Gunung Merapi Sebagai Subsitusi Semen
pada Mortar
2. Abu sekam padi sebagai bahan tambah pada mortar
2.8.1. Pemanfaatan Abu Vulkanik Gunung Merapi Sebagai Subsitusi
Semen pada Mortar
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 22
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
Kajian ini dilakukan oleh Eka mahasiswi Teknik Sipil Politeknik
Negeri Bandung pada tahun 2011, Kajian ini menggunakan komposisi
dengan perbandingan berat bahan susun mortar yang terdiri dari semen
Portland (PC), abu vulkanik gunung merapi (AV), kapur (KP) dan pasir
(PS). Perbandingan komposisi campuran yang dipakai adalah dengan
prosentase abu vulkanik terhadap berat semen. Perbandingan tersebut adalah
dengan komposisi abu vulkanik sebesar 0%,5%,10%,15%,20% dan 15%
terhadap berat semen. Sampel yang diuji kuat tekan dan penyerapan air
berukuran 50 mm x 50 mm x 50 mm.
Hasil dari kajian tersebut didapatkan bahwa penambahan abu
vulkanik dapat meningkatkan kelecakan dan memperlambat waktu ikat pada
mortar. Prosentase abu vulkanik sebesar 5% dari berat semen ternyata dapat
meningkatkan kuat tekan mortar. Untuk mendapatkan penggunaan abu
vulkanik secara optimal, yaitu dengan memperhatikan nilai kuat tekan yang
melebihi kuat tekan pada campuran mortar tanpa abu vulkanik (prosentase
abu vulkanik 0%) dan juga jumlah prosentasenya serta memiliki nilai
penyerapan yang lebih kecil dibandingkan campuran mortar tanpa abu
vulkanik (prosentase abu vulkanik 0%), maka diambil 10%.
2.8.2. Abu sekam padi sebagai bahan tambah pada mortar
Pada kajian yang dilakukan oleh Sitorus (2009) yang menggunakan
abu sekam padi sebagai bahan tambah pada mortar dengan perbandingan 1
semen: 2,75 pasir dan komposisi abu sekam padi digunakan 0%, 3%, 6%,
9%, 12% dan 15%.
Hasil dari kajian tersebut didapatkan bahwa kuat tekan mortar
tanpa campuran silika amorf dari sekam padi adalah 25,140 Mpa, sedangkan
untuk kuat tekan rata-rata mortar yang dicampur dengan silika amorf
sebesar 3%, 6%, 9%, 12%, dan 15% berturut-turut adalah 27,682 Mpa,
30,204 Mpa, 32,954 Mpa, 21,429 Mpa, dan 18,424 Mpa. Terlihat bahwa
kekuatan tekan mortar semakin meningkat jika kadar campuran silika amorf
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 23
D3 JURUSAN TEKNIK SIPIL POLBAN
dari pembakaran sekam padi berkisar 3% sampai dengan 9% dari jumlah
semen. Sedangkan pencampuran lebih dari 9% akan mengurangi kuat tekan.
Dari kajian tersebut didapat kuat tekan optimal sebesar 31,08 Mpa
pada penambahan abu sekam padi sebesar 9%.
Muhammad Nur Hafidz, Teten, Pengaruh Penambahan Abu ..... 24