y = -0.0118x + 73.066 20 40 60 80 100 0 600 1200 1800 2400 3000 3600 Waktu (detik) T em p er at u r ( 0 C) T 1 = 80 oC T 2 = 65 o C
2009). Nilai drying shrinkage untuk reinforceed concrete berkisar 2 - 3 x 10 – 4
4.4 Konduktivitas Termal
Hasil kondukt ivitas termal beton yang berbasis campuran serbuk kulit kerang, pasir dan resin epoksi, setelah dikeringkan selama 8 jam pada suhu 60oC, diperlihatkan seperti pada Lampiran D.
Pengujian konduktivitas termal atau daya hantar panas beton yang dilakukan adalah pada komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang dengan 20 % resin epoksi yang dikeringkan selama 8 jam pada suhu 60oC. Pada Gambar 4.4 diperlihatkan kurva konduktivitas termal dari beton.
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
Pada Gambar 4.4 ditunjukkan hubungan antara temperatur terhadap waktu, untuk menentukan T1, T2 dan dT/dt dari beton yang dikeringkan secara alami selama
8 jam pada suhu 60oC. Dimana T1 adalahtemperatur ketel uap sebagai sumber air
panas dalam keadaan setimbang (stedy state), T2 adalah temperatur pelat alas
kuningan dalam keadaan setimbang (stedy state) dan dT/dt adalah perubahan temperatur (slope) dari pelat alas kuningan setelah dipanaskan 10oC diatas suhu T2.
Perubahan nilai temperatur T2 diperoleh dari perpindahan panas melalui konduksi
yang diberikan oleh sampel beton yang diamati sebagai fungsi waktu.
Daya hantar panas (thermal conductivity) beton diukur dengan menggunakan thermal conductivity meter yang mengacu pada (ASTM C 177 – 1997).
Tabel 4.1 Data hasil pengukuran besaran-besaran untuk menentukan daya hantar panas dari beton yang dikeringkan selama 8 jam pada suhu 60oC
Besaran yang diukur Nilai Satuan
Massa pelat alas kuningan, m 1,8 Kg
Panas jenis pelat alas kuningan, Cp 0,09 k.kal/kgoC
Slope, dT/dt 0,0118 oC/detik
Tebal beton, X 0,005 M
Diameter beton, d 0,1 M
Luas penampang beton, A 0,00785 m2
Temperatur pelat alas ketel uap (steady state), T1 80 oC
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
Berdasarkan data pengamatan dan kurva tersebut maka dapat diperoleh besaran-besaran fisis, seperti diperlihatkan pada Tabel 4.1. Dengan mensubsitusi besaran-besaran yang diukur seperti terlihat pada Tabel 4.1 ke dalam persamaan 2.6.4, maka nilai konduktivitas termal beton yang diperoleh adalah sekitar, K = 0,292 k.kal/m oC jam = 0,339 W/m. oK. Sedangkan nilai konduktivitas untuk bahan bangunan, jenis bata biasa adalah berkisar 0,69 W/m oK (Carolyn Schierhorn, 2008).
4.5 Kuat Tekan
Hasil kuat tekan beton yang berbasis campuran serbuk kulit kerang, pasir dan resin epoksi, setelah dikeringkan selama 8 jam pada suhu 60oC, diperlihatkan seperti pada Lampiran E.
Pada Gambar 4.5 diperlihatkan kurva kuat tekan dari beton yang dibuat dengan variasi komposisi 66,67 – 83,33 % (volume) serbuk kulit kerang dan penambahan resin epoksi 5, 10, 15, dan 20 % (volume) dari total agregat serta dikeringkan selama 8 jam 60oC.
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
Dari gambar tersebut, terlihat bahwa nilai kuat tekan yang dihasilkan berkisar antara 2,8 - 56,9 MPa. Pada penambahan resin epoksi sebesar 5 % (volume), kondisi pengeringan selama 8 jam 60oC dan variasi serbuk kulit kerang sekitar 66,67 – 83,33 % (volume), maka diperoleh nilai kuat tekan sebesar 2,8 – 36,5 MPa. Pada komposisi serbuk kulit kerang dan kondisi pengeringan yang sama, kemudian ditambahkan resin epoksi masing-masing sebesar 10, 15 dan 20 % (volume), maka diperoleh nilai kuat tekan berkisar antara 5,3 – 43,3; 8,4 - 48,6 dan 11,8 – 56,9 MPa.
Dari hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa penambahan serbuk kulit kerang dan resin epoksi dapat meningkatkan kuat tekan beton tersebut. Akan tetapi pada komposisi 83,33 % (volume) serbuk kulit kerang terjadi penurunan nilai kuat Gambar 4.5 Hubungan antara kuat tekan terhadap penambahan serbuk kulit
kerang dan resin epoksi (dalam % volume) dengan proses pengeringan selama 8 jam pada suhu 60oC
0 20 40 60 80 65 70 75 80 85
Serbuk kulit kerang (% volume)
K u at t ekan ( M P a) 5 % resin 10 % resin 15 % resin 20 % resin
Resin polyesterconcrete= 60 MPa
Binder epoxy concrete = 50 MPa
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
tekan, hal ini disebabkan perbandingan antara jumlah serbuk kulit kerang tidak sebanding dengan penambahan resin epoksi yang diberikan.
Apabila dilihat dari nilai kuat tekan untuk beton semen portland normal adalah berkisar antara 20 – 40 MPa
poliester pada interval 12 – 14 % mempunyai kuat tekan sekitar 60 – 70 Mpa. Nilai kuat tekan portland cemen concrete adalah 35 Mpa dan untuk polymer concrete dengan binder epoksi adalah 50 Mpa (Blaga A. et al, 1985). Sedangkan pada beton polimer dengan binder polymethylmethacrylate minimal mempunyai kuat tekannya sebesar 118,9 MPa
Sebagai perbandingan untuk beton normal, waktu pengeringan optimal pada adalah 28 hari dan apabila diperpanjang waktu pengeringannya (curing age) di atas 30 hari, maka nilai compressive strength yang diperoleh relatif konstan (Smita Badur
et all, 2008). Sedangkan menurut referensi (Satyarno, 2004), aplikasi beton
berdasarkan kuat tekan antara 0,35 - 7 MPa dapat digunakan sebagai dinding pemisah atau dinding isolasi 7 - 17 MPa digunakan sebagai dinding pemikul beban dan > 17 MPa dapat digunakan sebagai beton normal struktural. Apabila dilihat dari aplikasinya untuk bahan konstruksi dan isolasi panas mempunyai nilai rentang kuat tekan sekitar 3,5 – 10 MPa (http://www.ibeton.ru/english/intro.php, 2009). Nilai kuat tekan beton ringan struktural adalah berkisar 1900 psi atau 13,1 MPa (Carolyn
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
Ternyata dari klasifikasi tersebut, dapat dinyatakan bahwa hampir semua sampel yang dibuat adalah termasuk dalam kategori beton yang dapat digunakan sebagai bahan konstruksi struktural, kecuali pada komposisi 66,75 % (volume) serbuk kulit kerang. Dari hasil pengamatan memperlihatkan bahwa penambahan serbuk kulit kerang dan resin epoksi cenderung meningkatkan kuat tekan pada beton tersebut. Jadi penambahan serbuk kulit kerang optimum diperkenankan adalah sebanyak 80 % (volume) dan resin epoksi sebesar 20 % (volume). Artinya penggunaan serbuk kulit kerang sebanyak mungkin dan resin epoksi sekecil mungkin akan dapat mengurangi biaya untuk pembuatan beton tersebut.
4.6 Kuat Tarik
Hasil kuat tarik beton yang berbasis campuran serbuk kulit kerang, pasir dan resin epoksi, setelah dikeringkan selama 8 jam pada suhu 60oC, diperlihatkan seperti pada Lampiran F.
Pada Gambar 4.6 diperlihatkan kurva kuat tarik dari beton yang dibuat dengan variasi komposisi 66,67 – 83,33 % (volume) serbuk kulit kerang dan penambahan resin epoksi 5, 10, 15 dan 20 % (volume) dari total agregat serta dikeringkan selama 8 jam 60oC.
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
Dari gambar tersebut, terlihat bahwa nilai kuat tarik yang dihasilkan adalah berkisar antara 2,89 – 7,47 MPa. Pada penambahan resin epoksi sebesar 5 % (volume), kondisi pengeringan selama 8 jam 60oC dan variasi serbuk kulit kerang sekitar 66,67 – 83,33 % (volume), maka diperoleh nilai kuat tarik sebesar 2,89 – 4,97 MPa. Pada komposisi serbuk kulit kerang dan kondisi pengeringan yang sama, kemudian ditambahkan resin epoksi masing-masing sebesar 10, 15 dan 20 %
Gambar 4. 6 Hubungan kuat tarik terhadap penambahan serbuk kulit kerang dan resin epoksi (dalam % volume) dengan proses pengeringan 8 jam 60 oC