Daripada Rajah 5.3, mortar kawalan merekodkan kekuatan mampat yang tertinggi diikuti mortar berpolimer SBR dan mortar berpolimer PAE dengan nilai 29.5 MPa, 10.6 MPa dan 8.4 MPa masing-masing pada hari ketiga pada pengawetan udara.
Rajah 5.3: Perbandingan kekuatan mampat antara mortar kawalan dan mortar berpolimer dalam pengawetan udara
Umur (hari)
79
Mortar berpolimer SBR hanya mencapai 36% kekuatan daripada mortar kawalan manakala mortar berpolimer PAE hanya mencapai 29%. Nilai kekuatan mampat menunjukkan tren meningkat mengikut masa. Hal ini kerana proses penghidratan simen berlaku mengikut masa pengawetan, peratusan simen yang terhidrat mencerminkan kekuatannya. Pada hari ketujuh, mortar kawalan meningkat sebanyak 0.6 MPa kepada 30.1 MPa. Mortar berpolimer SBR dan PAE meningkat dengan kadar yang agak tinggi, iaitu sejumlah 10 MPa dan 10.5 MPa masing-masing kepada 20.6 MPa dan 18.9 MPa. Pada hari ke-28, mortar kawalan tetap mencatatkan kekuatan yang paling tinggi, iaitu 40.3 MPa bersamaan kenaikan sebanyak 33.9% berbanding dengan kekuatan pada hari ketujuh. Mortar berpolimer SBR meningkat hanya 7.77% kepada 22.2 MPa manakala mortar berpolimer PAE menaik sebanyak 32.8% kepada 25.1 MPa.
Dalam perbandingan pencapaian kekuatan pada hari ketujuh berbanding kekuatan hari ke-28, mortar kawalan mencapai nilai 74.7 % manakala mortar berpolimer SBR dan mortar berpolimer PAE pula masing-masing mencapai nilai sebanyak 92.8% dan 75.3%
masing-masing. Nilai-nilai tersebut sering digunakan dalam perbandingan pencapaian kekuatan awal yang tinggi untuk mortar.
Bagi mortar biasa, nilai tersebut selalu terletak di julat antara 70%
hingga 80%. Namun, dalam kes tersebut, mortar berpolimer SBR tidak boleh dikelaskan sebagai mortar berkekuatan tinggi awal seperti
80
yang menggunakan simen jenis III. Hal ini kerana kekuatan mampatnya pada hari ke-180 adalah dua kali ganda berbanding dengan kekuatan pada hari ke-28. Peningkatan kekuatan pada jangka masa panjang amat ketara.
Nilai kekuatan mampat bagi mortar kawalan mencapai 56.5 MPa diikuti oleh 44.6 MPa bagi mortar berpolimer SBR dan akhirnya 34.4 MPa bagi mortar berpolimer PAE pada hari ke-180. Dalam jangka masa selama 152 hari, mortar berpolimer SBR meningkat dengan peratusan paling tinggi sebanyak 100.9% bersamaan 22.4 MPa diikuti oleh mortar kawalan sebanyak 40.2% atau 16.2 MPa dan mortar berpolimer PAE sebanyak 37.05 % atau 9.3 MPa. Secara keseluruhannya, penambahan polimer ke dalam mortar menurunkan pencapaian kekuatan mampatnya. Hal ini disebabkan oleh kekuatan dan modulus polimer yang rendah. (Rozenbaum, Pellenq, & Damme, 2005). Apabila beban muktamad dikenakan ke atas spesimen, maka kegagalan sering berlaku di filem-filem polimer yang lemah.
Tambahan pula, ini juga disebabkan oleh saling tindakan yang lemah antara sistem simen dengan filem-filem polimer yang terbentuk.
Pembentukan satu sistem pengikat yang monolitik barulah dapat mencapai kekuatan mampat yang tinggi. Dalam situasi tersebut, fungsi filem polimer sebagai pengikat skunder bagi sistem simen seumpamanya terjejas. Hal ini mungkin juga disebabkan oleh kandungan polimer tidak mencukupi. Dengan itu, filem polimer yang
81
terbentuk menjadi kurang padat an kukuh dan seterusnya melemahkan ikatannya dengan sisten simen. (Beeldens, Gemert, Schorn, Ohama, & Czarnecki, 2005). Lazimnya, penambahan polimer ke dalam mortar dilakukan seiras dengan pengurangan nisbah air-simen untuk mencapai kekuatan yang lebih tinggi.
Rajah 5.4: Perbandingan kekuatan mampat antara mortar kawalan dan mortar berpolimer dalam pengawetan air
Rajah 5.4 menunjukkan mortar kawalan mempunyai nilai kekuatan mampat dalam air yang paling tinggi iaitu 29.5 MPa pada hari ketiga.
Mortar berpolimer SBR dan PAE mempunyai nilai kekuatan mampat Umur (Hari)
82
yang hampir sama, iaitu masing-masing 10.6 MPa dan 8.4 MPa pada hari ketiga. Rajah tersebut juga menunjukkan tren meningkat mengikut masa seperti dalam Rajah 5.3. Pada hari ketujuh, mortar kawalan mempunyai 31.7 MPa kekuatan mampat bersamaan 77.7%
daripada kekuatan mampat pada hari ke-28. Bagi mortar berpolimer SBR pula menunjukkan nilai kekuatan mampat sebanyak 22.0 MPa pada hari ketujuh, atau 95.2% daripada nilai kekuatan mampat 23.1 MPa pada hari ke-28. Nilai kekuatan mampat bagi mortar berpolimer PAE pada hari ketujuh ialah 17.6 MPa atau 73.3% daripada kekuatan mampat pada hari ke-28 yang mencatatkan 24 MPa. 152 hari kemudian, mortar kawalan meningkat sebanyak 25.2% kepada 51.1 MPa diikuti oleh mortar berpolimer SBR sebanyak 57.1% kepada 36.3 MPa dan akhirnya mortar berpolimer PAE sebanyak 29.6% kepada 31.1 MPa. Walaupun sampel diawetkan dalam kedua-dua medium yang berlainan, namun graf di atas turut menunjukkan corak yang sama, iaitu kekuatan mortar kawalan adalah paling tinggi, diikuti oleh mortar berpolimer SBR dan mortar berpolimer PAE. Maka, ia dapat disimpulkan bahawa polimer PAE membawa kesan yang paling negatif kepada pencapaian kekuatan mampat. Walaupun penyelidik-penyelidik mengesyorkan bahawa mortar berpolimer perlu didedahkan kepada keadaan yang kering dan panas, namun pengawetan air juga tidak memberikan kesan yang ketara dalam kajian tersebut. Perbandingan dengan cara yang lebih jelas antara
83
akan dipamerkan pada Rajah 5.5 hingga Rajah 5.8. Situasi ini mungkin disebab oleh suhu pengawetan udara masih dikira rendah ataupun di bawah MFFT menyebabkan filem polimer tidak terbentuk dengan sempurna. Tambahan juga kelembapan relatif yang tinggi di iklim tropia yang tinggi turut melambatkan pengeringan proses.
(Beeldens, Gemert, Schorn, Ohama , dan Czarnecki, 2005). Sebagai contoh, mortar berpolimer dalam kajian yang dijalankan oleh Yoshihiko, Shinobu dan Masahiro (2005) didedahkan kepada medium pengawetan kering dan bersuhu tinggi antara 100 ataupun 120 ºC.
Kekuatan mortar berpolimer yang dicapai melebihi mortar kawalan.
(Yoshihiko, Shinobu dan Masahiro, 2005) Namun, perbandingan secara langsung tidak dapat dilakukan kerana jenis polimer yang digunakan adalah berlainan.
84
Rajah 5.5: Perbandingan kekuatan mampat mortar kawalan dalam pengawetan udara dan pengawetan air
Dalam Rajah 5.5, kekuatan mampat bagi kedua-dua mortar kawalan dalam pengawetan udara dan air ialah 29.5 MPa. Mortar kawalan dalam pengawetan udara meningkat kepada 30.1 MPa dan mortar dalam pengawetan air meningkat kepada 31.7 MPa pada empat hari kemudian manakala pada hari ke-28, mortar dalam pengawetan udara meningkat hingga 40.3 MPa dan mortar dalam pengawetan air 0.5 Mpa lebih daripada udara. Pada hari ke-180, mortar dalam pengawetan udara meningkat lebih banyak daripada air masing-masing mencatat 56.5 MPa dan 51.1 MPa. Dari segi peratusan, mortar dalam pengawetan udara meningkat sejumlah 91.5%
dan mortar dalam pengawetan air sejumlah 73.2% MPa secara keseluruhan.
Umur (Hari)
85
Rajah 5.6: Perbandingan kekuatan mampat mortar berpolimer SBR dalam pengawetan udara dan pengawetan air
Rajah 5.6 menunjukkan nilai kekuatan mampat mortar berpolimer SBR dalam pengawetan udara lebih tinggi pada hari ke-180. Pada awal peringkat, iaitu hari ketujuh, mortar dalam pengawetan air menunjuk nilai kekuatan mampat yang lebih tinggi pada 22.0 MPa dan kemudian 23.1 MPa pada hari ke-28. 152 hari kemudian, kekuatan mampat bagi mortar berpolimer SBR dalam pengawetan air hanya meningkat sebanyak 13.2 MPa sehingga 36.3 MPa, iaitu 8.3 MPa kurang daripada mortar dalam pengawetan udara. Perbezaan peningkatan dalam kekuatan mampat antara kedua-dua jenis medium pengawetan tidak memberikan kesan yang ketara sehingga usian ke-90 hari.
Umur (Hari)
86
Walau bagaimanapun, pengeringan yang berterusan sebanyak 90 hari pula membawa kesan yang nyata sekali. Hal ini disebabkan oleh lapisan zarah-zarah polimer yang padat akan membentuk filem yang selanjar apabila kandungan air dalam mortar berkurangan. Seterusnya, filem yang terbentuk akan menguatkan matriks itu lagi. (Wagner, 1965).
Rajah 5.7: Perbandingan kekuatan mampat mortar berpolimer PAE dalam pengawetan udara dan pengawetan air
Nilai kekuatan mampat bagi mortar berpolimer PAE dalam pengawetan udara adalah lebih tinggi secara keseluruhan dalam
Umur (Hari)
87
Rajah 5.7. Namun, perbezaan di antaranya adalah tidak ketara. Jika dibandingkan dari segi jangka masa yang panjang, nilai kekuatan mampat pada hari ke-180 telah meningkat masing-masing sebanyak 37.1% dan 29.6% berbanding hari ke-28 bagi pengawetan udara dan air.