K u a t t a r ik ( MP a ) 5 % resin 10 % resin 15 % resin 20 % resin Portland cement concrete = 2,5 MPa
Polyester resins concrete = 6,5 Mpa
(batas bawah)
Polyester resins concrete = 8,0 Mpa
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
(volume), maka diperoleh nilai kuat tarik berkisar antara 3,39 – 5,78; 4,06 - 6,55; dan 4,63 – 7,47 MPa.
Dari referensi tarik Polymer concrete dan portland cemen concrete masing-masing sebesar 15,9 dan 1,4 MPa. Kuat tarik dari: polymer impregnated concrete, polymer cement concrete dan portland cemen concrete masing-masing adalah 10,5; 5,6 dan 2,5 MPa (Blaga A.
et al, 1985). Nilai optimum kuat tarik dari beton berbasis polyester resins dengan
kandungannya sekitar 12 – 14 % (w/w) adalah sebesar 6,5 – 8 MPa (Victor Y. Garos
et al, 2006).
Sedangkan sifat umum dari polymer concrete dengan menggunakan binder:
poly(methyl methacrylate, polyester, epoxy dan Furan polymer masing-masing
menghasilkan kuat tarik sekitar: 9 – 11, 8 – 25, 8 – 25 dan 7 - 8 MPa, sedangkan
portland cement concrete adalah sekitar 1,5 – 3,5 MPa (Blaga A. et al, 1985). Untuk
beton normal mempunyai kuat tarik sekitar: 2 - 5 MPa
Sedangkan beton ringan struktural yang dikeringkan selama 4 minggu pada kondisi atmosfer menghasilkan kuat tarik (tensile strength) sekitar 2,39 MPa (Yasushi
Shimizu, 2005). Jadi dari hubungan tersebut terlihat bahwa penambahan serbuk kulit
kerang dan resin epoksi mempunyai peran yang sama, yaitu meningkatkan kuat tarik beton yang dihasilkan. Kondisi optimum dicapai pada komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang, 20 % (volume) resin epoksi dan waktu pengeringan 8 jam 60oC.
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009. 4.7 Kuat Patah
Hasil kuat patah beton yang berbasis campuran serbuk kulit kerang, pasir dan resin epoksi, setelah dikeringkan selama 8 jam pada suhu 60oC, diperlihatkan seperti pada Lampiran G.
Pada Gambar 4.7 diperlihatkan kurva kuat patah 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.
Dari gambar tersebut, terlihat bahwa nilai kuat patah yang dihasilkan adalah berkisar antara 6,04 – 42 MPa. Pada beton dengan variasi komposisi serbuk kulit kerang sekitar 66,67 – 83,33 % (volume), penambahan resin epoksi sebesar 5 %
Gambar 4.7. Hubungan antara kuat patah terhadap penambahan serbuk kulit kerang dan resin epoksi (dalam % volume) dengan proses
pengeringan selama 8 jam 60oC 0 10 20 30 40 50 65 70 75 80 85
Serbuk kulit kerang (% volume)
K u a t P a ta h ( Mp a ) 5 % resin 10 % resin 15 % resin 20 % resin
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
(volume) dan kondisi pengeringan selama 8 jam 60oC, maka diperoleh nilai kuat patah sebesar 6,04 – 17 MPa. Pada komposisi serbuk kulit kerang dan kondisi pengeringan yang sama, kemudian ditambahkan resin epoksi masing-masing sebesar: 10, 15 dan 20 % (volume), maka nilai kuat tariknya bertambah menjadi berkisar antara 8 – 22,6; 11 - 34 dan 12,4 – 42 Mpa.
Dari kurva yang diperoleh masing-masing menunjukkan bahwa kuat patah beton serbuk kulit kerang berbanding lurus terhadap penambahan serbuk kulit kerang dan resin epoksi. Kondisi optimum dicapai pada komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang, 20 % (volume) resin epoksi dan waktu pengeringan 8 jam 60oC, dengan nilai kuat patah sebesar 42 MPa.
Dari referesi kuat patah polymer concrete dan portland cement concrete masing-masing adalah 27,7 dan 4,5 MPa. Kuat patah dari beton polymer concrete yang menggunakan binder
polymethyl methacrylate, polyester dan epoxy masing-masing adalah sekitar 30 – 35;
15 – 45 dan 15 – 50 MPa. Sedangkan untuk portland cement concrete adalah sekitar
2 – 8 MPa (Blaga A., J.J. Beaudoin, 1985). Untuk polyester polymer concrete
dengan kandungan 18 % polimer dan sisanya agregat akan menghasilkan kuat patah 32 MPa (Blaga A., J.J. Beaudoin, 1985). Nilai flexural strength dari beton semen
portland pada umumnya adalah berkisar antara 3 – 5 MPa
Pada
polymer concrete dengan menggunakan binder epoxy resin diglycidyl ether bisphenol
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
berat menghasilkan kuat patah sebesar 24,571 Mpa (Reis J.M.L., 2005). Penelitian lain yang menggunakan bahan baku pasir dan resin epoksi, setelah dikeringkan selama 7 hari pada suhu 25oC menghasilkan kuat patah sebesar 78 MPa.
4.8 Ketahan Api
Uji ketahan api atau Firing test dari material beton adalah untuk mengetahui sejauh mana kamampuan material beton (kekuatan mekanik) setelah mengalami kebakaran oleh nyala api. Suatu material beton akan dikatakan tahan terhadap nyala api (firing test) bila nilai kuat tekan beton setelah terkena api selama 4 jam tidak mengalami degradasi yang besar (Ongah R. et al, 2008).
Hasil uji ketahanan api beton yang berbasis campuran serbuk kulit kerang, pasir dan resin epoksi, setelah dikeringkan selama 8 jam pada suhu 60oC, diperlihatkan seperti pada Lampiran H.
Pada Gambar 4.8 diperlihatkan kurva dari hasil uji ketahan api untuk sampel beton dengan komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang yang telah dikeringkan selama 8 jam pada suhu 60 oC. Penetapan komposisi tersebut berdasarkan rangkuman hasil dari berbagai sifat-sifat fisis yang telah diukur.
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
Dari gambar tersebut, terlihat bahwa perubahan kuat tekan dari sampel beton sebelum dan setelah dilakukan uji ketahanan api pada komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang dengan variasi resin epoksi 5, 10, 15 dan 20 % (volume). Hasil penenelitian lain tentang ketahanan api dari high strength reinforce concrete khususnya untuk aplikasi dinding bangunan dengan kuat tekan minimal 54 MPa dan rentang waktu pembakaran 30 – 240 menit mempunyai ketebalan beton berkisar 50 – 165 mm (Ongah R. et al, 2002). Hal ini menunjukkan adanya penurunan kuat tekan sebesar 60 % dari nilai kuat tekan awal (sebelum dilakukan pembakaran).
Apabila syarat batas yang ditetapkan selama 4 jam atau ekivalen dengan 240 menit, beton mengalami kerusakan, dimana nilai kuat tekannya ≥ 50 % dari kondisi
Gambar 4.8 Hubungan antara kuat tekan beton setelah dikenai nyala api sebagai fungsi waktu (dalam orde menit) dengan penambahan resin epoksi sebesar 5 – 20 % (volume)
0 15 30 45 60 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Waktu pembakaran (menit)
K u at t ekan ( M P a) 5 % resin 10 % resin 15 % resin 20 % resin
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
awalnya maka beton tersebut dinyatakan rusak. Jadi untuk komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang dan dengan 5 % (volume) resin epoksi telah mengalami degradasi kuat tekanan sebesar 29,1 MPa atau 79,726 %. Sedangkan untuk 10, 15 dan 20 % (volume) resin epoksi akan mengalami degradasi tekanan masing-masing sebesar: 60,046; 37,654 dan 22,67 %. Dengan demikian beton yang dibuat komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang dengan penambahan resin epoksi sebesar 15 dan 20 % (volume) resin epoksi relatif lebih tahan terhadap nyala api. Dimana dari semua sampel beton yang dibuat kondisi yang terbaik adalah sampel dengan komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang, 20 % (volume) resin epoksi dan waktu pengeringan 8 jam pada suhu 60oC.
4.9 Ketahanan Kimia
Pengujian ketahanan kimia dari beton dilakukan dengan perendaman asam H2SO4 konsentrasi 10% dan Na2SO4 5% (volume). Lamanya waktu perendaman
adalah 7, 14, 21, 28 dan 56 hari kemudian diuji kuat tekannya. Adapun sampel yang diuji adalah pada pada komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang dengan variasi resin epoksi 5, 10, 15, dan 20 % (volume) dengan watu pengeringan selama 8 jam pada suhu 60oC.
Hasil uji ketahanan kimia beton yang berbasis campuran serbuk kulit kerang, pasir dan resin epoksi, setelah dikeringkan selama 8 jam pada suhu 60oC, diperlihatkan seperti pada Lampiran I dan Lampiran J. Pada Gambar 4.9 dan Gambar
Shinta Marito Siregar : Pemanfaatan Kulit Kerang Dan Resin Epoksi Terhadap Karakteristik Beton Polimer, 2009.
4.10 diperlihatkan kurva perubahan massa dari beton akibat dari perendaman dengan zat kimia.
Pada Gambar 4.9 ditunjukkan perubahan massa beton terhadap waktu perendaman dengan komposisi 80 % (volume) serbuk kulit kerang dan waktu pengeringan 8 jam pada suhu 60oC yang menggunakan kosentrasi larutan 5 % Na2SO4. Dari gambar terlihat bahwa untuk jumlah resin epoksi sebanyak 5 %
(volume) diperoleh nilai perubahan massa sekitar 0,2 – 1,5 % dengan rentang perendaman selama 7 - 56 hari. Sedangkan untuk 10, 15 dan 20 % resin epoksi, perubahan massa berturut-turut 0,18 – 1,43; 0,16 – 1,4 dan 0,15 – 1,35 %.