Besaran Mekanis Beton Polimer Kinerja Tinggi

Djuanda Suraatmadja D, Dicky R Munaf, B Lationo, dan A Cahyani
Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung
Beberapa kekurangan beton yang menggunakan semen portland sebagai matriks pengikat antara lain ialah waktu pengikatannya lamban, kekuatan tariknya rendah, penyusutan setelah mengeras cukup besar, serta tidak tahan terhadap agresi kimia. Proses pembuatan semen portland banyak memerlukan material bumi yang tidak terbarui (kapur, lempung, pasir besi). Untuk mengantisipasi kekurangan tersebut telah diteliti beberapa sifat mekanis statis dan dinamis terhadap beton yang disusun dari matriks polimer sebagai pengikat agregat kasar, agregat halus, dan filler.
Untuk agregat kasar digunakan batu andesit pecah mesin dari Banjaran kering oven yang memiliki diameter maksimum 20 mm (C 136-92), bobot jenis kering 2.44 (C 127-88), serapan 4.475% (C 127-88), bobot isi 1.1440 kg/m3 (C 29/C 29M-91a), gradasi memenuhi spesifikasi (C 33-92), modulus kehalusan 6.56 (C 33-92a). Untuk agregat halus digunakan pasir gunung api Galunggung kering oven yang memiliki bobot jenis kering 2.225 (C 128-93), serapan 9.04% (C 128-93), bobot isi 1.516 kg/m3 (C 29/C 29M-91a), kadar lumpur 5.82% (C 87-83/Reapproved 1990), gradasi memenuhi spesifikasi (C 33-92a), modulus ketahanan 2.57 (C 33-92a). Filler diproduksi dari penghancuran batu bata kering oven menggunakan mesin abrasi Los Angeles. Hancuran bata ini kemudian diseparasi menggunakan separator Baldor menurut ukuran-ukuran 0.075, 0.15, dan 0.30 mm. Dalam kajian ini telah digunakan bata dari 3 sumber komersial Garut (warna merah terang, kuat tekan 2.44 MPa, bobot jenis 2.304, bobot isi kering 1.046 kg/m3), Nagrek (warna merah terang, kuat tekan 4.91 MPa, bobot jenis 2.53, bobot isi kering 857 kg/m3), dan Sapan (warna merah terang, kuat tekan 6.57 MPa, bobot jenis 2.551, bobot isi kering 1.013 kg/m3). Untuk polimer digunakan 2 jenis, yaitu resin poliester takjenuh dari polietilena tereftalat daur-ulang yang mempunyai bobot isi (1.05-1.3) x 103 kg/m3, kuat tekan 90-250 MPa, kuat tarik 30-90 MPa, modulus elastisitas Young 1.5-6 MPa, dan monomer stirena yang mempunyai bobot isi (1.0-1.1) x 103 kg/m3, kuat tekan 70-150 MPa, kuat tarik 45-90 MPa, modulus elastisitas 2.0-5.0 GPa. Larutan kobalt naftenat 12% digunakan sebagai promoter, dan metil etil keton peroksida digunakan sebagai initiator. Proporsi campuran yang digunakan ialah agregat kasar 45%, pasir dan bahan pengisi 40%, filler 12% atau 20%, matriks 15%.
Dari hasil penelitian ini diperoleh parameter-parameter fisik dan mekanis sebagai berikut: waktu pengerasan 15 menit, bobot isi (γ) 2200kg/m3 , fc 53.40 MPa, f 3.17 MPa, E 4421.80 MPa, µ 0.17, kehilangan bobot akibat abrasi 0.03 g, indeks daktilitas struktur balok 0.12 dengan model keruntuhan lentur bila ρ 1.05%, diagonal tekan bila ρ 1.77%, diagonal tarik bila ρ 2.68%.
Kadar polimer pengikat efektif di dalam beton polimer berkisar 10-25%. Setelah 84 hari di dalam rendaman larutan 10% H2SO4 mortar polimer bata (fc 79.41 MPa) bobotnya berkurang 0.5% dan kuat tekannya meningkat 27.4%, di dalam rendaman larutan 10% HCl bobotnya berkurang 0.3% dan kuat tekannya meningkat 18.0%, di dalam rendaman larutan 10% NaOH bobotnya bertambah 3.1% dan kuat tekannya berkurang 18.2%, di dalam rendaman larutan 10% NaCl bobotnya bertambah 0.3% dan kuat tekannya berkurang 3.8%.
Setelah 84 hari di dalam rendaman larutan H2SO4 kemudian diabrasi, mortar polimer bata bbotnya berkurang 0.08 g, demikian halnya dengan di dalam rendaman larutan 10% HCl dan di dalam larutan NaCl 10%, di dalam larutan 10% NaOH bobotnya berkurang 0.57 g. Modulus of rupture sekitar 11.29 MPa, besaran uji lelah terhadap mortar polimer bata beban maksimum 6950 N dengan defleksi maksimum 9.9 mm dan jumlah siklus N = 49. Ketahanan tumbuk mortar polimer F = 5.23 N, penetrasi rembesan d = 0.0 mm. Material ini memiliki lekatan sangat baik dengan beton semen, pada pengujian tarik langsung terlihat daerah patahan berada pada beton semennya. Material ini mampu dicor di dalam air (antiwashout material) dengan besaran mekanis kuat tekan fc = 53.07 MPa, kuat tarik belah ft = 9.01 MPa, modulus elastisitas E= 8505 MPa, nisbah Poisson µ = 0.23. Besaran susut mortar polimer bata 0.0097 dan regangan rangkak 0.01603, serta koefisien rangkak 9.326. Besaran-besaran loss factor material komposit ber-filler bata dengan polimer 20% ialah 2.75%, sedangkan bila kandungan polimernya 25% ialah 9.50%.

Hibah Bersaing III

One thought on “Besaran Mekanis Beton Polimer Kinerja Tinggi

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s