3.5 Peringkat Pengumpulan Dan Pemprosesan
3.5.3 Ujian Kekuatan Mampat
Adunan-adunan konkrit boleh direkabentuk untuk membekalkan pelbagai ciri mekanikal dan kejuruteraan bagi menepati keperluan-keperluan rekabentuk. Kekuatan mampat konkrit adalah ukuran prestasi yang paling biasa digunapakai jurutera dalam merekabentuk bangunan-bangunan dan struktur-struktur lain. Ia dapat diperkatakan kekuatan mampat adalah parameter yang paling penting dalam capaian kualiti konkrit keras.
51
Kekuatan mampat diukur dengan mesin pengujian mampat Gotech yang disediakan dalam makmal Pusat Pengajian Perumahan, Bangunan dan Perancangan, (Rajah 3.3) dijalankan menuruti BS EN 12390-3:2009. Ujian dijalankan pada spesimen-spesimen pada usia 7, 28, 90 dan 180 hari.
Rajah 3.3: Mesin pengujian mampatan Gotech
52 3.5.4 Ujian Kekuatan Lentur
Kekuatan lentur konkrit adalah keupayaan komponen-komponen struktur, biasanya rasuk atau papak untuk menentang kegagalan dalam lentur apabila muatan-muatan dikenakan ke atasnya. Ini merupakan satu ukuran penting dalam kajian konkrit bertetulang gentian dengan diketahui gentian terkenal dalam mempertingkatkan kekuatan lentur konkrit. Ujian ini telah dijalankan menurut BS EN 12390-5:2009, dengan menggunakan Universal Testing Machine yang tersedia ada di Pusat Pengajian Perumahan, Bangunan dan Perancangan. Ujian (Rajah 3.4) diadakan pada prisma konkrit (100mm x 100mm x 500mm) selepas 3, 7, 28, 90 dan 180 hari dari tarikh tuangan.
53
Rajah 3.4: Universal Testing Machine untuk ujian kekuatan lentur
3.5.5 Ujian Halaju Denyut Ultra Sonik
Ini adalah satu ujian tadak memusnah yang digunakan untuk menentukan halaju gelombang membujur. Ia mengukur masa yang diambil oleh satu denyut bagi menembusi satu jarak dikenali. (Neville, 1995). Halaju denyut akan digunakan kemudian untuk mengelaskan kualiti konkrit seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 3.1. Selain daripada itu, ia juga boleh digunakan untuk menentukan keseragaman konkrit, kemunculan rekahan atau ketaksempurnaan
54
lain dan sebagainya. Ujian ini dijalankan dengan menggunakan PUNDIT (Portable Ultrasonic Nondestructive Digital Indicating Tester) yang disediakan oleh Pusat Pengajian Perumahan, Bangunan dan Perancangan. Ujian (rajah 3.5) diaplikasikan pada prisma dan kiub berpandukan piawaian BS 1881: Part 203: 1986.
PUNDIT mengandungi dua transducer (pemancar dan penerima) dengan frekuensi 54 kHz. Satu denyut dihantarkan ke dalam konkrit oleh pemancar pada satu hujung konkrit. Transduser telah dipadankan pada permukaan konkrit dengan gris bagi memastikan hubungan sempurna antaranya. Kemudian, denyut ultrasonik akan mengembara melalui konkrit dan data masa diambil dan halaju denyut akan dijana. Jika konkrit padu, denyut akan mengembara dengan halaju tertinggi, bermakna ia ada masa pengembaraan yang paling rendah. Jika terdapat mana-mana ketidaksempurnaan seperti
‘honeycombs’ wujud, denyut adalah tertabur apabila ia mengembara pada rantau itu, dan oleh itu masa pengembaraan akan menjadi lebih lama.
55
Jadual 3.1: Cadangan penarafan halaju denyut bagi konkrit (Malhotra, 1976).
Rajah 3.5: Alatan PUNDIT
Halaju Denyut (km/s) Keadaan-keadaan Umum
4.575 ke atas Cemerlang 3.660 – 4.575 Baik
3.050 – 3.660 Sederhana
2.135 – 3.050 Lemah
2.135 ke bawah Sangat lemah
56 3.5.6 Ujian Modulus Kekenyalan
Modulus kekenyalan spesimen-spesimen konkrit adalah satu maklumat penting yang digunakan untuk meramalkan pemesongan-pemesongan struktur. Ia dapat dinyatakan sebagai tekanan atau tegangan yang dikenakan ke atas konkrit. Ia akan ditentukan dalam mod mampat. Ujian ini akan dijalankan menuruti piawaian BS 1881 part 121:1983, dengan menggunakan silinder 150mm Φ x 300mm.
Tiga kiub tambahan dari bancuhan yang sama adalah diperlukan untuk diuji dan disahkan kekuatan mampatnya.
3.5.7 Ujian Pengembangan dan Pengecutan
Ujian pengecutan akan dijalankan mengikut piawaian BS 1881- 206:
1986 dengan menggunakan pengukur Demouldable Mechanical Strain (DEMEC). Rajah 3.6 menunjukkan ia mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap ukuran-ukuran, boleh memberikan bacaan sehingga 0.001 mm. Pengecutan akan dianggap sebagai faktor kritikal yang mempengaruhi ketahanan konkrit yang disebabkan oleh pembentukan rekahan. Semasa ukuran diambil, specimen dipastikan bahawa ia adalah bebas daripada sebarang bebanan dikenakan ke atasnya dan juga pada suhu malar.
57
Rajah 3.6: Ujian pengembangan dan pengecutan mortar dengan menggunakan DEMEC
3.5.8 Ujian Ketelapan
Ketelapan konkrit dapat ditakrifkan sebagai kemudahan unsur-unsur luar seperti cecair atau gas-gas menembusi konkrit. Ia dapat dinyatakan sebagai fungsi ketahanan konkrit, kerana ia adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi ketahanlasakan. (Mehta &
Monteiro, 1993). Ketelapan konkrit biasanya dinyatakan dalam istilah ketelapan intrinsik. Semakin tinggi ketelapan intrinsik, maka semakin mudah ejen-ejen luar seperti air, klorida, sulfat dan sebagainya
58
menembusi konkrit dan seterusnya mengakibatkan kesan-kesan yang boleh meyingkatkan jangka hayat perkhidmatan struktur.
Oleh kerana tiada spesifikasi piawaian yang meliputi ujian ketelapan, maka ujian ini dijalankan dengan menggunakan ‘Leeds cell permeameter’ (rajah 3.8) yang telah dipaten oleh Lysdale dan Cabrera (1988). Ujian telah dijalankan pada spesimen-spesimen berusia 28, 56, 90 dan 180 hari. Gas nitrogen digunakan dalam ujian ini. Sebelum ujian, spesimen-spesimen disediakan secara berikut:
1. Dua silinder dengan garis pusat 50 mm dan panjang 100 mm dikorekkan dari prisma (100 x 100 x 500mm) pada lokasi-lokasi 100 mm dari tepi prisma seperti diilustrasi dalam Rajah 3.7.
2. Kemudian, bahagian atas setebal 5 mm di kedua-dua hujung silinder itu dipotong dan seterusnya silinder (dengan panjang baki ±90mm) itu dibelah kepada dua dan menjadi sampel sebenar yang digunakan dalam Leeds cell permeameter untuk ujian.
3. Sampel-sampel itu kemudian dikeringkan dalam ketuhar pengudaraan pada suhu 105 ± 5 °C selama 72 ± 2 jam.
4. Selepas itu, sampel ini dikeluarkan dari ketuhar dan ditempatkan dalam pengering untuk menyejuk selama 24 ± 2 jam.
59
Apabila sampel-sampel telah bersedia, ujian ketelapan dijalankan dalam makmal pada suhu terkawal 27 ± 2 °C, RH 60 ± 5 %.
Prosedur-prosedur ujian adalah seperti berikut:
1. Garis pusat dan panjang sampel ditentukan dengan menggunakan angkup vernier
2. Sampel ditempatkan dalam silinder getah di dalam gegelang silinder keluli tahan karat.
3. Gegelang silinder keluli tahan karat kemudian ditutup dengan topi keluli tahan karat dengan ketat dan tanpa sebarang kebocoran dibenarkan supaya nitrogen terpaksa melalui sampel pada arah yang tegak sahaja.
4. Tekanan gunaan mutlak ditetapkan kepada 2 bar manakala tekanan gas di mana kadar aliran akan diukur ditetapkan kepada 1 bar. Sistem itu ditinggalkan sekurang-kurangnya 15 minit mencapai keadaan mantap sebelum bacaan-bacaan direkodkan.
5. Kadar aliran diukur dengan mengambil masa pengerakan gelembung dalam meter alir pada lima titik berterusan, pada panjang 10 cm. Garis pusat meter alir 1.7 mm dan 5.0 mm dipilih berdasarkan ketelapan sampel-sampel.
60
6. Prosedur-prosedur No. 1 – 5 diulangi bagi semua sampel.
Purata 6 bacaan diambil dari setiap spesimen mewakili kadar aliran dan menggantikan nilai ke dalam persamaan berikut untuk menentukan ketelapan intrinsik konkrit. Pengiraan ujian ketelapan ditunjukkan seperti di bawah:
(3.1)
Di mana,
K ialah ketelapan intrinsik, m2
P1 ialah bar-bar tekanan gunaan mutlak [tekanan yang digunakan + tekanan udara] biasanya 2 bar
P2 ialah tekanan di mana kadar aliran diukur [tekanan udara]
biasanya 1 bar
A ialah kawasan-kawasan keratan rentas spesimen, m3
L ialah panjang spesimen, m
Dengan pengiraan kadar alir, V seperti berikut:
V = kadar alir m3 / sec
= (D2 / 4) π H / T (3.2)
Di mana,
61 100 mm
100 mm
100 mm
100 mm
500 mm D ialah garis pusat meter alir, mm = 3.0 mm
H ialah panjang yang dibaca pada meter alir, mm = 100 mm
T ialah purata masa, s
Dengan pengiraan kawasan-kawasan keratan rentas, A seperti berikut:
A = (πB2) / 4 (3.3)
Di mana,
B ialah garis pusat spesimen, mm
Rajah 3.7: Illustrasi pengekstrakan sampel ujian ketelapan dari prisma mortar
62
Rajah 3.8: Alatan Leed Cell Permeameter untuk ujian ketelapan
3.5.9 Ujian Kedalaman Pengkarbonatan
Kebanyakan kesan kerosakan dicetuskan oleh pengkarbonatan adalah pengurangan nilai pH dalam konkrit. Karbon dioksida dari atmosfera sekeliling bertindak balas dengan kalsium hidroksida dan membentuk karbonat. Hasilan terakhir, asid karbonik akan menyumbang dalam berkurangan nilai pH. Bagaimanapun, keluli tertanam (tetulang) hanya terlindung dalam keadaan pH yang secukup tinggi. Tipisan oksida perlindungan pada permukaan
63
tetulang-tetulang akan disingkirkan sabaik sahaja pH rendah mencapai sekitar permukaan tetulang. (Neville, 1995). Selepas itu, proses pengaratan akan berlaku dan akhirnya serpihan berlaku pada permukaan konkrit. Bagaimanapun, ia adalah difahami bahawa proses pengkarbonatan mengambil masa yang panjang. Ia mengambil masa supaya karbon dioksida meresapi melalui liang-liang roma ke dalam konkrit, terutamanya dalam konkrit berketelapan rendah.
Ujian dijalani menurut piawaian BS 1881: Part 201: 1988 selepas ujian kekuatan lentur. Larutan fenolftalein disemburkan atas konkrit yang baru patah. Kawasan berkarbonat akan kekal tidak berwarna manakala bahagian yang tidak berkarbonat akan bertukar kepada warna ungu. Rajah 3.9 menunjukkan hasil purata daripada 10 ukuran diambil dengan menggunakan angkup vernier pada kawasan tidak berwarna untuk menunjukkan kedalaman pengkarbonatan bagi konkrit.
64
Rajah 3.9: Ujian kedalaman pengkarbontan ke atas sampel ujian
3.6 Peringkat Akhiran
Pada peringkat akhiran pula, kesimpulan-kesimpulan akan dibuat berdasarkan hasil penemuan daripda kajian tersebut. Cadangan-cadangan juga akan dibuat untuk penyelidikan lanjutan pada masa akan datang.
65
BAB EMPAT
REKABENTUK CAMPURAN DAN CIRI-CIRI BAHAN DALAM UJIAN
4.1 Pengenalan Rekabentuk Campuran
Aspek lain yang dipertimbangkan apabila merekabentuk kadar adunan ialah kandungan simen dan kepadatan matriks untuk dicapai.
Kepadatan matriks adalah satu faktor penting dalam memastikan ketahanan mortar, walau apa pun medium keliling. Kepadatan boleh ditambah baik dengan mengurangkan kandungan air atau menggunakan nisbah air-pengikat yang rendah dengan jumlah kandungan simen yang bersesuaian. Jumlah kandungan simen yang digunakan dalam adunan mortar adalah direkabentuk berdasarkan persamaan berikut :
C 700 D
5 (4.1)
di mana C ialah kadar simen dalam kg/m 3
D ialah saiz maksimum agregat dalam mm
66
Dengan ini, jika saiz maksimum agregat halus dalam kadar adunan ialah 5.0 mm, maka kandungan simen yang harus digunakan ialah kira-kira 510 kg/m3. Butiran adunan ditunjukkan dalam Jadual 4.1.
Dengan idea-idea ini dalam fikiran, adunan kawal tanpa ubahsuai KAWALAN telah direkabentuk, dengan kandungan superplasticiser (SP) berjumlah 1 % dari berat simen untuk memberi penurunan 125 mm. Sebaliknya, adunan SBR mengandungi 15% pepejal-pepejal polimer dari berat simen memerlukan 0 % superplasticiser untuk memberikan penurunan 150 mm pada nisbah w/s 0.373. Pada mulanya, apabila kandungan pepejal SBR telah dinaikkan kepada optimum iaitu 15% pada nisbah sama w/c iaitu 0.48, penurunan adunan siap dinaikkan kepada 220 mm, walaupun tanpa penggunaan SP. Penurunan ini adalah sangat tinggi, dan nisbah w/c perlu dikurangkan kepada 0.373 bagi adunan SBR untuk memberikan satu penurunan setanding iaitu 150 mm, sekali lagi tanpa SP. Nisbah w/c yang diperlukan bagi adunan PAE ialah 0.381.
67
Jadual 4.1 Butiran komposisi bancuhan
Jenis
4.2 Ciri-ciri Bahan-bahan Bancuhan
4.2.1 Pasir Sungai
Pasir sungai digunakan sebagai agregat halus dalam semua bancuhan. Ciri-ciri pasir sungai dipamerkan pada Jadual 4.2 dan 4.3
68 Jadual 4.2 Analisis pasir
Saiz
Modulus Kehalusan 2.46
69
Kira-kira 79.2 % saiz pasir adalah di antara 0.15 mm hingga 0.6mm.
Pasir penggredan ini telah dipilih supaya mengekalkan luas permukaan pasir yang tinggi dan mengurangkan pendarahan. Ciri-ciri fizikal dan kimia pasir ditunjukkan dalam Jadual 4.2 dan 4.3 dan Rajah 4.1.
Jadual 4.3 Ciri-ciri fizikal pasir
Kandungan klorida 0.01 %
Jumlah kandungan sulfat
0.1 %
Ketumpatan relatif Kering ketuhar 2.57
Ketepuan dan kering permukaan 2.62
Ketara 2.67
Penyerapan air 2.1 %
Ketumpatan pukal: Tidak dipadatkan 1457 kg/m3
Dipadatkan 1540 kg/m3
70
Rajah 4.1. Lengkung penggredan pasir
4.2.2 Bahan-bahan Polimer
Dalam ujian-ujian yang dilaporkan di sini, dua jenis lateks telah digunakan. Lateks getah stirena butadiena(SBR) dan emulsi ester poliakrilik (PAE) digunakan bersama dengan simen portland biasa.
Lateks SBR ialah emulsi berasaskan air dari kopolimer akrilik stirena, mengandungi 45% berat pepejal-pepejal polimer. Lateks PAE juga merupakan kopolimer ester akrilik, mengandungi 60% berat pepejal-pepejal polimer. Ciri-ciri fizikal dan kimia emulsi polimer yang penting ditunjukkan dalam Jadual 4.4.
Saiz Tapis (mm)
Kumulatif Lepasan (%)
Lengkung penggredan pasir BS 882 (Julat zon F)
71
Jadual 4.4. Ciri-ciri fizikal dan kimia lateks polimer
Ciri-ciri
Lateks getah stirena butadiena (SBR)
Emulsi ester poliakrilik (PAE)
Rupa bentuk cecair putih susu cecair putih susu
Bau ringan ringan - ester
pH 8.0 - 9.0 8.0 - 9.0
Kecairan air - boleh campur
sepenuhnya
Ketumpatan penghubung
1.0 1.10
Kandungan pepejal
45 % 60 %
72 4.2.3 Superpemplastik
Superpemplastik adalah bahan tambahan yang digunakan untuk mengurangkan keperluan air dan juga meningkatkan ciri-ciri kebolehkerjaan konkrit dan mortar. Jenis superpemplastik yang digunakan dalam kajian ini ialah sulphonated napthalene-formaldehyde condensate yang dikenali sebagai SP6. Ciri-ciri fizikal dan kimia superpemplastik SP6 ditunjukkan dalam Jadual 4.5.
Jadual 4.5 Ciri-ciri fizikal dan kimia SP6
Rupa bentuk Cecair coklat tua
Kebolehlarutan Boleh larut
Graviti spesifik 1.19
pH 4.5 - 6.5
Pemerangkapan udara Kandungan udara akan bertambah 1-2%
4.1.4 Simen
Simen Portland biasa yang berjenama YTL CEMENT digunakan dalam kajian ini. Spesifikasinya ditunjukkan pada Jadual 4.6.
73
Jadual 4.6: Spesifikasi simen Portland biasa (Pengeluar spesifikasi YTL Simen)
Komposisi Peratusan dalam
berat (%)
Kalsium oksida, CaO 64.64
Silicon dioksida, SiO2 21.28 Aluminium oksida, Al2O3 5.60
Ferum oksida, Fe2O3 3.36
Magnesium oksida, MgO 2.06
Sulfur trioksida, SO3 2.14
Nitrogen oksida, N2O 0.05
Kehilangan dalam kebakaran 0.64
Factor ketepuan kapur 0.92
Trikalsium silikat, C3S 52.82 Dikalsium silikat, C2S 21.45 Trikalsium alumina, C3A 9.16 Tetrakalsium alumina florida,
C4AF 10.2
74
BAB LIMA
KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN
5.1 Pengenalan
Dalam bab ini, segala keputusan dan penemuan yang terhasil daripada penyelidikan yang dilakukan membincangkan secara terperinci. Pelbagai jenis kaedah grafik digunakan untuk menganalisiskan keputusan-keputusan yang direkod semasa uji kaji dan data-data yang dipamerkan merupakan nilai purata. Parameter yang diuji dibincangkan secara menyeluruh dan disertai dengan fakta-fakta terdahulu untuk membuktikan kesahihan hasil penemuan penyelidikan terserbut. Pada hujung bab ini, beberapa parameter turut dikaitkan dan nilai korelasi (R2) turut dipamerkan untuk menunjukkan kesinambungan antara kedua-dua parameter yang ditunjuk.
5.2 Kehilangan Penurunan
Menurut keputusan yang ditunjukkan dalam Rajah 5.1, nilai penurunan yang paling tinggi ialah 140 mm dicapai oleh mortar berpolimer SBR dan diikuti oleh mortar berpolimer PAE sebanyak 135 mm manakala mortar kawalan mempunyai nilai penurunan yang
75
paling rendah sebanyak 110 mm. Keputusan tersebut menerangkan bahawa mortar polimer akan meningkatkan kebolehkerjaan mortar basah.
Rajah 5.1: Perbandingan kehilangan nilai penurunan antara mortar kawalan dan mortar berpolimer
Dalam perbandingan itu, kita juga dapat mengetahui bahawa polimer SBR lebih berkesan dalam peningkatan sifat tersebut. Kejadian tersebut selari dengan pandangan-pandangan penyelidik yang lain.
(Ramli, 1997) Kejadian tersebut berlaku disebabkan oleh sifat asli Masa dalam (minit)
76
polimer bertindak sebagai pelincir dalam bancuhan mortar and justerunya meningkatkat kebolehkerjaan. (Morlat, Oren, Bomal, &
Godard, 2007)
Mortar berpolimer SBR menunjukkan kehilangan dengan kadar yang seragam, iaitu kehilangan 20-25 mm setiap 15 minit manakala nilai penurunan bagi mortar kawalan hilang secara drastik pada 45 minit yang pertama. Mortar berpolimer kawalan mencatat kehilangan nilai penurunan yang paling tinggi sebanyak 45 mm dan diikuti mortar berpolimer PAE sebanyak 40 mm pada 15 minit pertama. Pada 75 minit, mortar kawalan mencatat kehilangan nilai penurunan paling tinggi sehingga 5 mm (95%) diikuti oleh mortar berpolimer PAE dengan nilai penurunan 30 mm (78%) dan mortar berpolimer SBR merekod kehilangan nilai penurunan yang paling rendah sehingga 45 mm (68%). Kejadian tersebut menunjukkan bahawa polimer berupaya untuk meningkatkan kelikatan mortar basah. Dengan itu, risiko pendarahan mortar turut dikurangkan. Berbanding dengan bahan tambahan lain seperti mikro silica, penambahan bahan itu dalam mortar juga dapat meningkatkan kelikatan mortar dan hal ini juga mengurangkan kadar pendarahan mortar. Namun, penambahan mikro silica akan menjejaskan kebolehkerjaan mortar. (Neville, 1995;
Khayat & Aitcin, 1992). Perbandingan tersebut telah menonjolkan kelebihan dalam penambahan polimer ke dalam konkrit yang dapat meningkatkan kebolehkerjaan dan juga kelikatan konkrit basah.
77
Rajah 5.2: Perbandingan peratus kehilangan nilai penurunan awal antara mortar kawalan dan mortar berpolimer
Rajah 5.2 merupakan persembahan data daripada ujian kehilangan nilai penurunan juga tetapi nilai penurunannya ditafsirkan dalam bentuk peratus. Merujuk kepada Rajah 5.2, mortar kawalan menurun sebanyak 40%, mortar berpolimer PAE menurun sebanyak 30%, dan mortar berpolimer SBR menurun sejumlah 14% pada 15 minit pertama. Pada 75 minit, peratus nilai penurunan awal bagi mortar kawalan hanya 5% manakala 22% bagi mortar berpolimer PAE dan 32% untuk mortar berpolimer SBR. Hal ini bermakna selepas 75 minit, mortar kawalan telah turun sehingga membentuk satu permukaan yang hampir rata. Analisis ini juga menunjukkan bahawa mortar
Masa (minit)
78
berpolimer SBR turun dengan lebih seragam mengikut masa dan keseragaman ini diikuti oleh mortar berpolimer PAE dan akhirnya mortar kawalan.
5.3 Kekuatan Mampat
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
Rajah 5.5: Perbandingan kekuatan mampat mortar kawalan dalam