ABSTRAK
EFFECT OF ADDITION OF SAWDUTS TEAK (Tectona grandis L.f) OF COMPRESSIVE STRENGTH, TENSILE STRENGTH AND WATER
ABSORTION IN CEMENT MORTAR
By
HARI BARKAH
Using of wood as the building material in construction or other building elements produced the waste wood that has not been fully exploited, in the form of sawdust. One way of utilization of industrial waste is by using wood as a building material. In this research, industrial waste wood (wood powder) will be used as a partial replacement of cement and sand on building materials such as cement mortar.
This research aimed to study and determine the effect of the addition of teak wood sawdust in cement mortar for compressive strength, split tensile strength, and water absorption. The comparison of the mixture composition of cement and sand used is 1: 5, with cement water factor (FAS) is 0.5. Whereas variations in the usage of sawdust is used in the mixture is at 0%, 10%, 15%, and 20% of the weight of the weight of cement and sand.
as stuffing material in cement mortar, will greatly influence the reduction in compressive strength, tensile strength sides and increase the absorption of water produced.
ABSTRAK
PENGARUH PENAMBAHAN SERBUK GERGAJI KAYU JATI (Tectona grandis L.f) TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK, DAN
DAYA SERAP AIR PADA MORTAR SEMEN
Oleh
HARI BARKAH
Pemakaian kayu sebagai bahan bangunan pada konstruksi ataupun elemen bangunan lainnya mengakibatkan timbulnya limbah kayu yang belum sepenuhnya dimanfaatkan, yaitu berupa serbuk gergaji. Salah satu cara pemanfaatan limbah industri kayu adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan bangunan. Pada penelitian ini, limbah industri kayu (serbuk gergaji) dimanfaatkan sebagai bahan pengganti sebagian semen dan pasir pada bahan bangunan berupa mortar semen.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari dan mengetahui pengaruh dari penambahan serbuk gergaji kayu jati pada mortar semen terhadap kuat tekan, kuat tarik belah, dan daya serap air. Perbandingan komposisi campuran antara semen dan pasir yang digunakan adalah 1 : 5, dengan faktor air semen (FAS) adalah 0,5. Sedangkan variasi penggunaan serbuk gergaji yang digunakan dalam campuran sebesar 0%, 10%, 15%, dan 20% dari berat semen dan berat pasir.
subtitusi pasir hasilnya menurun. Untuk hasil uji daya serap air, menunjukkan bahwa nilai daya serap air memiliki nilai meningkat. Pemakaian serbuk gergaji sebagai bahan isian pada mortar semen, akan sangat mempengaruhi terhadap penurunan kuat tekan, kuat tarik belah dan meningkatkan daya serap air yang dihasilkan.
PENGARUH PENAMBAHAN SERBUK GERGAJI KAYU JATI (Tectona grandis L.f) TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK, DAN
DAYA SERAP AIR PADA MORTAR SEMEN
Oleh HARI BARKAH
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
PENGARUH PENAMBAHAN SERBUK GERGAJI KAYU JATI (Tectona grandis L.f) TERHADAP KUAT TEKAN, KUAT TARIK, DAN
DAYA SERAP AIR PADA MORTAR SEMEN
(Skripsi)
Oleh HARI BARKAH
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
3.1. Skema penekanan benda uji ... 41
3.2. Diagram alir penelitian ... 45
4.1. Grafik gradasi agregat halus ... 48
4.1. Grafik gradasi agregat halus ... 48
4.2. Grafik gradasi agregat halus ... 52
4.3. Pengujian kuat tekan mortar semen ... 54
4.4. Grafik hubungan antara kuat tekan mortar semen subtitusi terhadap semen… ... 55
4.5. Grafik hubungan antara kuat tekan mortar semen subtitusi terhadap pasir…… ... 56
4.6. Pengujian kuat tarik belah mortar semen ... 59
4.7. Grafik hubungan antara kuat tarik belah mortar semen subtitusi terhadap semen… ... 60
4.8. Grafik hubungan antara kuat tarik belah mortar semen subtitusi terhadap pasir…… ... 61
4.9. Grafik hubungan antara daya serap air mortar semen subtitusi terhadap semen… ... 65
i
C. Tujuan Penelitian ... 3
D. Batasan Masalah ... 4
E. Manfaat Penelitian ... 5
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Mortar ... 6
B. Semen ... 13
C. Agregat Halus ... 17
D. Air ... 18
E. Serbuk Gergaji Kayu Jati ... 19
F. Penelitian Terdahulu...22
III. METODE PENELITIAN A. Umum ... 27
B. Material ... 27
C. Peralatan ... 28
D. Pelaksanaan Penelitian ... 31
E. Pengujian Mortar Semen... 41
F. Diagram Alir Penelitian...45
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengujian Sifat-sifat Fisik Material ... 46
1. Hasil Pengujian Agregat Halus ... 46
2. Hasil Pengujian Semen ... 50
3. Hasil Pengujian Serbuk Gergaji ... 51
B. Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Semen... 53
C. Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Mortar Semen... 58
ii
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan ... 68 B. Saran ... 68
iii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1. Jenis-jenis semen Portland dengan sifat-sifatnya ... 15
2.2. Gradasi agregat halus untuk adukan/mortar ... 17
2.3. Sifat-sifat kayu jati... 20
2.4. Kembang susut kayu pada berbagai arah ... 21
3.1 Ukuran saringan pada penelitian agrgat halus ... 29
3.2. Jumlah benda uji mortar ... 39
4.1. Hasil pengujian berat jenis dan penyerapan agregat halus ... 46
4.2. Hasil pengujian kadar air agregat halus ... 47
4.3. Hasil pengujian gradasi agregat halus ... 48
4.4. Hasil pengujian kadar lumpur agregat halus ... 48
4.5. Hasil pengujian berat volume agregat halus ... 49
4.6. Hasil pengujian berat jenis semen ... 50
4.7. Hasil pengujian waktu pengikatan semen ... 50
4.8. Hasil pengujian kadar air serbuk gergaji sebelum di rendam ... 51
4.9. Hasil pengujian kadar air serbuk gergaji setelah di rendam ... 51
4.10. Hasil pengujian gradasi serbuk gergaji ... 52
iv
4.12. Kuat tekan mortar semen ... 54
4.13. Kuat tarik belah mortar semen ... 59
“Sungguh... atas kehendak Allah semua ini terwujud, tiada
kekuatan kecuali dengan pertolongan Allah”
(QS. Al-Kahfi : 39)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”
.
i
PERSEMBAHAN
Langkah
ini akan memberiku jalan
bukan jalan untuk mengagungkan diri
bukan jalan untuk membiarkan keangkuhan
melainkan untuk memberi manfaat
menjadi berguna bagi sesama
jalan yang akan kuhadapi
…. demi menjaga orang
-orang yang kucinta
Karya sederhana ini kupersembahkan bagi semua yang ada di alam
ini dan pernah menjadi bagian dalam hidupku.
Mama dan Papa tercinta,
seandainya kalian tau, betapa sulit mimpi ini kuraih,
betapa berat semua ini kulalui, doa kalianlah yang bisa membuatku hingga sekarang bertahan walau amat terasa sulit
Kakak dan Adik-adikku tersayang,
Terimakasih atas perhatian dan pengertiannya.
Sahabat-sahabatku yang telah memberiku inspirasi untuk selalu optimis dan percaya diri,
dan Almamater tercinta.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tangerang pada tanggal 8 Januari 1993.
Penulis merupakan putra dari pasangan Bapak Sudrajat dan Ibu
Hapsah (Alm), anak ke enam dari enam bersaudara.
Dengan rahmat Allah SWT penulis menyelesaikan pendidikan
di Taman Kanak-kanak Al-Muhajirin pada tahun 1999, pendidikan Sekolah Dasar
Negeri Panunggangan 2 pada tahun 2005, Sekolah Menengah Pertama Negeri 4
Kota Tangerang pada tahun 2008, dan Sekolah Menengah Atas Negeri 14 Kota
Tangerang pada tahun 2011. Terakhir penulis tercatat sebagai mahasiswa Fakultas
Teknik, Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung melalui Seleksi Jalur Mandiri
pada tahun 2011.
Pada tahun 2013, penulis melakukan Kerja Praktek di Gedung Extension Sekolah
Darma Bangsa Bandar Lampung selama 3 bulan. Penulis juga telah melaksanakan
Kuliah Kerja Nyata (KKN) di pekon Way Agung, Kecamatan Buay Bahuga,
Kabupaten Way Kanan selama 40 hari pada periode Januari-Maret 2015. Penulis
mengambil tugas akhir dengan judul Pengaruh Penambahan Serbuk Gergaji Kayu
Jati (Tectona grandis L.f) terhadap Kuat Tekan, Kuat Tarik, dan Daya Serap Air
pada Mortar Semen.
Selama menjalani perkuliahan penulis pernah menjadi Asisten Menggambar
Rekayasa, Struktur Beton I, Struktur Bangunan Gedung pada tahun 2014-2015,
mahasiswa penulis aktif dalam organisasi Unit Kegiatan Mahasiswa Taekwondo
periode 2011-2012 sebagai Kepala Divisi Kepelatihan, periode 2012-2013 sebagai
Ketua Umum dan UKMF Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil (HIMATEKS)
SANWACANA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan karuniaNya,
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan yang diharapkan.
Melalui kesempatan ini, Penulis hendak mengucapkan terima kasih yang tak
terhingga kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan moril, maupun
spiritual. Banyak pengalaman dan masukan yang didapat Penulis dalam
menyelesaikan penelitian ini, baik hal-hal yang bersifat mendidik dan kritikan
yang berguna bagi Penulis.
Dengan teriring salam dan doa serta ucapan terima kasih yang tak terhingga
Penulis sampaikan kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Lampung.
2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung.
3. Ibu Hasti Riakara Husni, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing 1 yang telah
banyak memberi bimbingan , masukan, dan nasehat dalam penyusunan
skripsi ini.
4. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Dosen Pembimbing 2 atas
5. Bapak Ir. Eddy Purwanto, M.T., selaku Dosen Penguji dan selaku Kepala
Laboratorium Bahan dan Konstruksi Teknik, Universitas Lampung yang turut
memberikan kesempatannya untuk menguji sekaligus membimbing Penulis
dalam seminar skripsi.
6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Lampung atas ilmu bidang sipil yang telah diberikan selama perkuliahan.
7. Keluargaku terutama orangtuaku tercinta, Bapak Sudraja dan Hapsah (Alm),
serta Kakakku M.Komarudin, M.Agus Ramdhan, M.Umar Maulana, Maulani
Olivia, dan Jajang Rahmat beserta keluarga atas doanya untuk Penulis.
8. Rekan – rekan Kerja Praktek dan rekan – rekan Kuliah Kerja Nyata (KKN).
9. Serta teman – teman dan rekan – rekan sipil, kakak – kakak, adik – adik yang
telah banyak membantu dan mendukung dalam pengerjaan skripsi ini serta
yang paling utama angkatan 2011 yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu
untuk bantuan moril, tempat, waktu, doa dan dukungannya selama ini. Saya
ucapkan terima kasih banyak semoga sukses selalu mengiringi kita semua.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan,
oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan.
Akhir kata semoga Tuhan membalas semua kebaikan semua pihak yang telah
membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini dan semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Bandar Lampung, November 2015
Penulis,
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Industri konstruksi merupakan bagian utama dalam kelancaran dan
perkembangan pembangunan di suatu negara maju maupun negara
berkembang. Semakin meningkatnya pembangunan di suatu negara maka
penggunaan akan material konstruksi menjadi meningkat. Hal tersebut
mengharuskan terciptanya material konstruksi yang efektif dan efisien dalam
penggunaannya sehingga mendukung terwujudnya pembangunan yang baik.
Bahan bangunan yaitu semua bahan olahan yang mempunyai bentuk
beraturan dan ukuran tertentu yang digunakan sebagai bahan untuk membuat
elemen bangunan. Elemen bangunan merupakan suatu bagian fungsional dari
suatu bangunan yang terbuat dari bahan bangunan atau komponen bangunan
yang merupakan bagian dari suatu bangunan, seperti lantai, atap, maupun
dinding (SK S-02-1989-F).
Menurut Sugianto dan Sebayang, S (2005), mortar adalah campuran antara
semen portland atau semen hidraulik lain, agregat halus, dan air, dengan atau
tanpa bahan campuran tambahan. Mortar mempunyai fungsi yang penting
2
pekerjaan dinding. Untuk saat ini campuran mortar yang banyak dipakai
untuk plesteran dinding menggunakan perbandingan semen dan pasir adalah 1
: 2, hingga 1 : 7, tetapi dengan campuran yang ada ini masih terdapat banyak
kelemahannya. Khusus untuk pekerjaan di lapangan mortar dengan proporsi
perbandingan campuran semen dan pasir 1 : 2 paling baik digunakan karena
mempunyai nilai kuat tekan dan kuat tarik lentur yang lebih tinggi dari
proporsi lain (1 : 3 – 1 : 7). Bila menggunakan mortar dengan perbandingan
semen dan pasir 1 : 4 – 1 : 7 sebaiknya FAS yang di pakai lebih dari 0,4
karena dengan volume campuran yang banyak FAS kurang dari 0,4 tidak bisa
mencampur secara homogen campuran tersebut yang mengakibatkan
rendahnya kuat tekan dan kuat tarik lentur mortar.
Di satu sisi kebutuhan manusia akan bangunan meningkat dan di sisi lain
semakin mahalnya harga bangunan, sementara limbah industri kayu yang
begitu besar belum sepenuhnya dimanfaatkan. dan diketahui bahwa limbah
industri ini bisa dimanfaatkan dalam bidang konstruksi, salah satunya serbuk
gergaji diketahui dapat digunakan sebagai bahan tambah perekat pasta semen
pada campuran mortar.
Pada saat ini serbuk gergaji merupakan permasalahan aktual yang sering kali
menjadi beban bagi industri perkayuan karena selain membutuhkan tempat
juga kurang sedap dipandang dan hanya sebagian kecil yang dimanfaatkan
yaitu sebagai bahan bakar di pedesaan. keuntungan yang diperoleh dari
3
1. Memiliki berat relatif ringan sehingga cocok digunakan untuk bahan
bangunan.
2. Memiliki daya hantar panas dan listrik relatif rendah.
3. Mempunyai sifat isolasi dan akustik sehingga bahan ini cocok untuk bahan
kedap suara.
4. Relatif lebih tahan terhadap rayap dan jamur dibanding dengan papan kayu.
Dengan memanfaatkan serbuk gergaji sebagai bahan tambah pada
campuran mortar diharapkan diperoleh keuntungan dan dapat
meningkatkan nilai tambah dan nilai guna bahan, sehingga dapat
meningkatkan nilai ekonomis, menunjang pengadaan bahan dan dapat
mengatasi dampak negatif limbah industri kayu terhadap lingkungan.
B. Rumusan Masalah
Dari uraian diatas, permasalahan yang diajukan pada penelitian ini adalah
seberapa besar pengaruh penambahan serbuk gergaji kayu jati (Tectona
grandis L.f ) terhadap subsitusi berat semen dan subtitusi berat pasir pada
mortar semen ditinjau dari kuat tekan, kuat tarik belah dan daya serap air.
C. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini, antara lain :
1. Mengetahui pengaruh dari penambahan serbuk gergaji kayu jati pada
mortar semen terhadap kuat tekan, kuat tarik, dan daya serap air.
2. Meningkatkan nilai tambah dan nilai guna bahan sehingga meningkatkan
4
pengadaan bahan dan sedikit banyak dapat mengatasi dampak negatif
limbah industri kayu terhadap lingkungan.
3. Secara ekonomis dapat diperoleh mortar yang lebih murah dan praktis
serta memiliki berat yang relatif ringan.
D. Batasan Masalah
Masalah pada penelitian ini dibatasi pada analisis pengaruh penambahan
serbuk gergaji terhadap kuat tekan, kuat tarik, dan daya serap air pada mortar
semen. Beberapa batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Dimensi benda uji berupa kubus beton dengan ukuran diameter 50 mm x
50 mm x 50 mm. Benda uji kubus tersebut digunakan untuk pengujian
kuat tekan mortar dan daya serap air sebanyak 3 buah.
2. Serta benda uji berupa silinder dengan diameter 50 mm dan tinggi 100
mm. Benda uji tesebut digunakan untuk pengujian kuat tarik mortar
3. Pengujian mortar dilakukan pada umur 14 hari dan 28 hari.
4. Komposisi serbuk kayu yang digunakan sebesar 0 %, 10 %, 15 %, 20 %
(dari berat semen dan berat pasir).
5. Berat jenis PCC (Portland Composite Cement) yaitu 2,807 gr/cm3.
6. Komposisi bahan campuran yang digunakan adalah 1 Pc : 5 Ps. Dengan
faktor air semen (FAS) adalah 0,5.
7. Perawatan benda uji (curing) dilakukan dengan cara perendaman di dalam
bak yang berisi air tawar selama 14 hari dan 28 hari.
8. Pengujian yang dilakukan meliputi kuat tekan, kuat tarik belah, dan daya
5
E. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah:
1. Memberikan informasi mengenai pengaruh penambahan serbuk gergaji
kayu jati terhadap mortar semen.
2. Dapat diketahui pengaruh dari penggunaan serbuk gergaji kayu jati dan
mortar semen terhadap kuat tekan, kuat tarik, dan daya serap air.
3. Penelitian mengenai penggunaan serbuk gergaji sebagai bahan tambah atau
bahan ikat akan membantu mengurangi limbah sehingga berkontribusi
terhadap pemeliharaan lingkungan.
4. Dari hasil penilitian diharapkan dapat diaplikasikan dalam kehidupan
sehari-hari, yaitu penggunaan serbuk gergaji kayu jati sebagai bahan ikat
yang dapat mengurangi penggunaan semen portland yang harganya mahal.
5. Memberikan refrensi mengenai pengaruh penambahan serbuk gergaji kayu
jati terhadap kuat tekan, kuat tarik belah, dan daya serap air pada mortar
semen.
6. Memperdalam pengetahuan dan wawasan mengenai teknologi beton pada
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Mortar
Mortar (sering disebut juga mortel atau spesi) adalah bahan bangunan terdiri
dari agregat halus, bahan perekat serta air, dan diaduk sampai homogen.
Adukan mortar dibuat kelecekannya cukup baik sehingga mudah dikerjakan
(diaduk, dibawa ke tempat pembuatan dengan “uji sebar” dengan alat berupa
“meja sebar”. Mortar sebagai bahan bangunan, biasa diukur sifat-sifatnya,
misalnya kuat tekan, berat jenis, kuat tarik, daya serap air, kuat rekat dengan
bata merah, susutan, dan sebagainya. (Tjokrodimuljo, K 2012)
1. Jenis mortar
Tjokrodimuljo, K (2012) membagi mortar berdasarkan jenis bahan
ikatnya menjadi empat jenis, yaitu mortar lumpur, mortar kapur, mortar
semen dan mortar khusus.
1.1. Mortar lumpur
Mortar lumpur dibuat dari campuran air, tanah liat/lumpur, dan
agregat halus. Perbandingan campuran bahan-bahan tersebut harus
tepat untuk memperoleh adukan yang kelecakannya baik dan
mendapatkan mortar (setelah keras) yang baik pula. Terlalu sedikit
7
sebagai akibat besarnya susutan pengeringan. Terlalu banyak pasir
menyebabkan adukan kurang dapat melekat dengan baik. Mortar
lumpur ini dipakai untuk bahan dinding tembok atau bahan tungku
api di pedesaan.
1.2. Mortar kapur
Mortar kapur dibuat dari campuran pasir, kapur, semen merah dan
air. Kapur dan pasir mula-mula dicampur dalam keadaan kering
kemudian ditambahkan air. Air diberikan secukupnya untuk
memperoleh adukan dengan kelecakan yang baik. Selama proses
pelekatan kapur mengalami susutan sehingga jumlah pasir yang
umum digunakan adalah tiga kali volume kapur. Mortar ini biasa
dipakai untuk perekat bata merah pada dinding tembok bata, atau
perekat antar batu pada pasangan batu.
1.3. Mortar semen
Mortar semen dibuat dari campuran air, semen Portland, dan
agregat halus dalam per-bandingan campuran yang tepat.
Perbandingan antara volume semen dan volume agregat halus
berkisar antara 1 : 2 dan 1 : 8. Mortar ini lebih besar daripada
mortar lumpur atau mortar kapur, oleh karena itu biasa dipakai
untuk tembok, pilar, kolom, atau bagian bangunan lain yang
menahan beban. Karena mortar semen ini lebih rapat air
(dibandingkan dengan mortar lain sebelumnya) maka juga dipakai
untuk bagian luar bangunan dan atau bagian bangunan yang berada
8
1.4. Mortar khusus
Mortar khusus ini dibuat dengan menambahkan bahan khusus
pada mortar 1.2) dan 1.3) di atas dengan tujuan tertentu. Mortar
ringan diperoleh dengan menambahkan asbestos fibres, jutes fibres
(serat alami), butir – butir kayu, serbuk gergaji kayu, serbuk kaca
dan lain sebagainya. Mortar khusus digunakan dengan tujuan dan
maksud tertentu, contohnya mortar tahan api diperoleh dengan
penambahan serbuk bata merah dengan aluminous cement, dengan
perbandingan satu aluminous cement dan dua serbuk batu api.
Mortar ini biasanya di pakai untuk tungku api dan sebagainya.
2. Sifat-sifat mortar
Menurut Tjokrodimuljo, K (2012) mortar yang baik harus mempunyai
sifat-sifat sebagai berikut :
a. Murah.
b. Tahan lama.
c. Mudah dikerjakan (diaduk, diangkat, dipasang dan diratakan).
d. Melekat dengan baik dengan bata, batu dan sebagainya.
e. Cepat kering dan mengeras.
f. Tahan terhadap rembesan air.
g. Tidak timbul retak-retak setelah dipasang.
Pemakaian mortar pada kondisi bangunan tertentu disyaratkan untuk
memenuhi mutu adukan yang tertentu pula. Sebagai contoh untuk
bangunan gedung bertingkat banyak diisyaratkan menggunakan mortar
9
3. Kuat tekan mortar
Kekuatan tekan adalah kemampuan pasta dan mortar menerima gaya
tekan persatuan luas. Seperti pada beton, kekuatan pasta dan mortar
ditentukan oleh kandungan semen dan faktor air semen dari campuran.
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kuat tekan pasta dan mortar
diantaranya adalah faktor air semen, jumlah semen, umur mortar, dan
sifat agregat. (Asia, N.2014)
3.1 . Faktor air semen (f a s)
Faktor air semen adalah angka perbandingan antara berat air dan
berat semen dalam campuran pasta atau mortar. Secara umum
diketahui bahwa semakin tinggi nilai f.a.s maka semakin rendah
mutu kekuatan beton. Namun demikian, nilai f.a.s. yang semakin
rendah tidak selalu berarti bahwa kekuatan beton semakin tinggi.
Nilai f.a.s. yang rendah akan menyebabkan kesulitan dalam
pengerjaan, yaitu kesulitan dalam pelaksanaan pemadatan yang
pada akhirnya akan menyebabkan mutu beton menurun.
(Asia,N.2014)
3.2 . Jumlah Semen
Pada mortar dengan f.a.s sama, mortar dengan kandungan semen
lebih banyak belum tentu mempunyai kekuatan lebih tinggi. Hal
ini disebabkan karena jumlah air yang banyak, demikian pula
pastanya, menyebabkan kandungan pori lebih banyak daripada
mortar dengan kandungan semen yang lebih sedikit. Kandungan
10
dalam mortar mempunyai nilai optimum tertentu yang memberikan
kuat tekan tinggi. (Asia, N.2014)
3.3. Umur Mortar
Kekuatan mortar akan meningkat seiring dengan bertambahnya
umur dimana pada umur 28 hari pasta dan mortar akan
memperoleh kekuatan yang diinginkan. (Asia, N.2014)
3.4. Sifat Agregat
Sifat agregat yang berpengaruh terhadap kekuatan ialah bentuk,
kekasaran permukaan, kekerasan dan ukuran maksimum butir
agregat. Bentuk dari agregat akan berpengaruh terhadap
interlocking antar agregat. (Asia, N.2014)
4. Kuat tarik belah mortar
Kuat tarik belah adalah ukuran kuat tarik belah mortar yang diakibatkan
oleh suatu gaya untuk mengetahui batas kuat tarik belah dari benda uji.
Benda uji mortar ini setelah keras kemudian diletakkan mendatar sejajar
dengan permukaan meja penekan mesin uji ditekan. Nilai kuat tarik yang
diperoleh dihitung dari besar beban tarik maksimum (N) dikalikan dua
dibagi dengan panjang dan diameter benda uji (mm2). (Tjokrodimuljo,
K. 2012)
5. Penyerapan air mortar
Daya serap air adalah persentase berat air yang mampu diserap oleh
suatu agregat jika direndam dalam air. Pori dalam butir agregat
11
seluruh butiran, beberapa merupakan pori-pori yang tertutup dalam
materi, beberapa yang lain terbuka terhadap permukaan butiran.
Beberapa jenis agragat yang sering dipakai mempunyai volume pori
tertutup sekitar 0 % sampai 20 % dari volume butirnya. (Tjokrodimulyo,
K 2012)
Menurut Tjokrodimuljo, K (2012) menyatakan bahwa dalam adukan
beton atau mortar, air, dan semen membentuk pasta yang disebut pasta
semen. Pasta semen ini selain mengisi pori-pori diantara butir-butir
agregat halus, juga bersifat sebagai perekat atau pengikat dalam proses
pengerasan, sehingga butir-butiran agregat saling terikat dengan kuat dan
terbentuklah suatu massa yang kompak atau padat.
6. Tipe mortar
Berdasarkan ASTM C270,Standard Specification for Mortar for Unit
Masonry, mortar untuk adukan pasangan dapat dibedakan atas 5 tipe,
yaitu :
6.1. Mortar Tipe M
Mortar tipe M merupakan campuran dengan kuat tekan yang tinggi
yang direkomendasikan untuk pasangan bertulang maupun
pasangan tidak bertulang yang akan memikul beban tekan yang
besar.
6.2. Mortar Tipe S
Mortar tipe ini direkomendasikan untuk struktur yang akan memikul
12
untuk menahan beban lateral besar yang berasal dari tekanan tanah,
angin dan beban gempa. Karena keawetannya yang tinggi, mortar
tipe S juga direkomendasikan untuk struktur pada atau di bawah
tanah, serta yang selalu berhubungan dengan tanah, seperti pondasi,
dinding penahan tanah, perkerasan, saluran pembuangan dan
mainhole.
6.3. Mortar Tipe N
Tipe N merupakan mortar yang umum digunakan untuk konstruksi
pasangan di atas tanah. Mortar ini direkomendasikan untuk dinding
penahan beban interior maupun eksterior. Mortar dengan kekuatan
sedang ini memberikan kesesuaian yang paling baik antara kuat
tekan dan kuat lentur, workabilitas, dan dari segi ekonomi yang
direkomendasikan untuk aplikasi konstruksi pasangan umumnya.
6.4. Mortar Tipe O
Mortar tipe O merupakan mortar dengan kandungan kapur tinggi
dan kuat tekan yang rendah. Mortar tipe ini direkomendasikan
untuk dinding interior dan eksterior yang tidak menahan beban
struktur, yang tidak menjadi beku dalam keadaan lembab atau
jenuh. Mortar tipe ini sering digunakan untuk pekerjaan setempat,
memiliki workabilitas yang baik dan biaya yang ekonomis.
6.5. Mortar Tipe K
Mortar tipe K memiliki kuat tekan dan kuat lekat lentur yang
sangat rendah. Mortar tipe ini jarang digunakan untuk konstruksi
13
konstruksi bangunan lama yang umumnya menggunakan mortar
kapur.
7. Metode Pengujian
a. Proporsi campuran bahan untuk benda uji Mortar yang dibuat
dilaboratorium yang digunakan untuk menentukan sifat – sifat
menurut spesifikasi ini harus berisi bahan – bahan konstruksi dalam
susunan campuran yang telah ditetapkan dalam spesifikasi proyek.
(SNI 03- 6882-2002).
b. Pencampuran Mortar Semua bahan bersifat semen dan agregat harus
dicampur dengan sejumlah air secukupnya selama 3–5 menit dengan
menggunakan alat pengaduk mekanis untuk menghasilkan mortar
yang mudah dikerjakan. (SNI 03-6882-2002).
c. Pemeliharaan Kelecekan
Mortar yang telah mengeras harus diaduk kembali dengan tangan
untuk mempertahankan kelecekannya, dan mortar yang telah
mencapai lebih dari 2,5 jam sejak dicampur tidak boleh dipakai lagi.
(SNI 03-6882-2002).
B. Semen
Semen adalah bahan yang mempunyai sifat adhesif maupun kohesif, yaitu
bahan pengikat. Menurut Standar Industri Indonesia, SII 0013-1981, definisi
semen portland adalah semen hidraulis yang dihasilkan dengan cara
menghaluskan klinker yang terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat
14
macam semen, yaitu semen hidraulis dan semen hidraulis. Semen
non-hidraulis adalah semen (perekat) yang dapat mengeras tetapi tidak stabil
dalam air. Semen hidraulis adalah semen yang akan mengeras bila bereaksi
dengan air, tahan terhadap air (water resistance) dan stabil di dalam air
setelah mengeras.
Semen Portland diperoleh dengan membakar suatu campuran dari calcareous
(yang mengandung kalsium karbonat) dan algillaceaus (yang mengandung
alumina) dengan suatu perbandingan tertentu serta silikat-silikat kalsium.
Bahan-bahan tersebut dibakar dengan suhu 1550°C dan menjadi klinker.
Kemudian didinginkan dan dihaluskan menjadi bubuk. Pada campuran ini
umumnya ditambahkan lagi gips atau kalsium sulfat (CaSO4) kira-kira 2-4%
sebagai bahan pengontrol waktu ikat. Bahan-bahan lain juga ditambahkan
untuk membuat semen dengan sifat-sifat khususSemen merupakan bahan
pengikat yang paling terkenal dan paling banyak digunakan dalam konstruksi
beton. Pada dasarnya semen portland terdiri dari 4 unsur yang paling penting,
yaitu :
1. Tricalsium silikat (C3S) atau CaO SiO2
2. Dicalsium silikat (C2S) atau 2CaO SiO2
3. Tricalsium aluminat (C3A) atau 3CaO Al2O3
4. Tetracalsium aluminoferit (C4AF) atau Al2O3Fe2O3
Semen dapat membuat berbagai macam jenis semen hanya dengan mengubah
kadar masing-masing komponennya. Misalnya ingin mendapatkan semen
15
kadar C3S dan mengurangi kadar C2S. ASTM (American Standard for
Testing Material) menentukan komposisi semen berbagai tipe sebagaimana
tampak pada Tabel 2.1 berikut:
Tabel 2.1. Jenis-jenis semen portland dengan sifat-sifatnya.
Tipe
II Modifikasi 42 33 5 13 350 900 250
III Kekuatan
Sumber : Nugraha, P dan Antoni, 2007
1. Tipe I adalah semen portland untuk tujuan umum. Jenis ini paling banyak
diproduksi karena digunakan untuk hampir semua jenis konstruksi..
2. Tipe II adalah semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan
ketahanan sulfat dan panas hidrasi sedang. Untuk mencegah serangan sulfat
maka pada semen tipe ini, senyawa C3A harus dikurangi. Semen tipe ini
biasa digunakan pada bangunan seperti pelabuhan, pondasi,
bangunan-bangunan yang berhubungan dengan rawa, dan saluran-saluran air buangan.
3. Tipe III adalah semen porland dengan kekuatan awal tinggi. Kekuatan 28
hari umumnya dapat dicapai dalam 1 minggu. Semen jenis ini umum
dipakai ketika harus dibongkar secepat mungkin atau ketika struktur harus
dapat cepat dipakai. Semen tipe ini biasa digunakan pada
bangunan-bangunan seperti pembuatan beton pracetak, perbaikan pavment, dan
pembetonan di daerah cuaca dingin.
16
persyaratan panas hidrasi yang rendah. Untuk mengurangi panas hidrasi yang
terjadi, maka semen tipe ini senyawa C3S dan C3A dikurangi. Semen tipe ini
memiliki kuat tekan yang lebih rendah dari semen tipe I. Semen tipe ini
biasanya digunakan pada bangunan-bangunan seperti konstruksi DAM,
basement¸ dan pembetonan pada daerah bercuaca panas.
5. Tipe V adalah semen porland tahan sulfat, yang dipakai untuk menghadapi
aksi sulfat yang ganas. Umumnya dipakai di daerah dimana tanah atau
airnya memiliki kandungan sulfat yang tinggi. (Nugraha, P dan Antoni,
2007)
Selain tipe semen diatas, semen yang banyak dijual dipasaran adalah semen
PCC (Portland Composite Cement). Jenis semen portland yang digunakan
pada penelitian ini adalah semen portland tipe PCC (Portland Composite
Cement). PCC (Portland Composite Cement) adalah bahan pengikat hidrolis
hasil penggilingan bersama-sama terak semen portland dan gips dengan satu
atau lebih bahan anorganik, atau hasil pencampuran antara bubuk semen
portland dengan bubuk bahan anorganik lain. Bahan anorganik tersebut antara
lain terak tanur tinggi (blast furnace slag), pozolan, senyawa silika, batu kapur,
dengan kadar total bahan anorganik 6% - 35% dari masa semen portland
komposit. (SNI 15-7064-2004)
Semen jenis PCC dapat digunakan pada konstruksi umum seperti pekerjaan
beton, pasangan bata, selokan, jalan, pagar dinding dan pembuatan elemen
bangunan khusus seperti beton pracetak, beton pratekan, panel beton, bata beton
17
C. Agregat halus
Agregat halus untuk beton/mortar adalah agregat berupa pasir alam sebagai
hasil disintegrasi alami dari batu-batuan atau berupa pasir buatan yang
diasilkan oleh alat-alat pemecah batu dan mempunyai ukuran butir 5 mm.
(Sugianto dan Sebayang, S. 2005)
Agregat yang dipakai untuk campuran adukan atau mortar harus memenuhi
syarat yang ditetapkan dengan batasan ukuran agregat halus yang dapat
dilihat pada Tabel 2.2 berikut:
Tabel 2.2. Gradasi agregat halus untuk adukan/mortar
Saringan Persen lolos (%) No. Diameter (mm) Pasir alam Pasir olahan
4 4,76 100 100
Unsur perusak yang terkandung dalam agregat halus dibatasi sebagai berikut:
1. Partikel yang mudah pecah maksimum 1,0 %
2. Tidak mengandung zat organik
3. Partikel ringan yang terapung pada cairan dengan berat jenis 2,0
maksimum 0,5 %
4. Kadar lumpur maksimum 5 %
18
D. Air
Air merupakan komponen penting dari campuran pasta dan mortar yang
memegang salah satu faktor penting, karena air dapat bereaksi dengan semen,
yang akan menjadi pasta pengikat agregat. Kualitas air mempengaruhi
kekuatan pasta dan mortar, maka kemurnian dan kualitas air untuk campuran
pasta dan mortar perlu mendapat perhatian. Air untuk pembuatan dan
perawatan pasta dan mortar tidak boleh mengandung minyak, asam alkali,
garam, bahan-bahan organic, atau bahan lain yang dapat merusak pasta dan
mortar. Sebaiknya digunakan air bersih, air tawar, tidak berbau, bila
dihembuskan dengan udara tidak keruh, tidak berasa, dan dapat diminum..
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut:
(Standar SK SNI S-04-1989-F, Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A)
1. Air harus bersih.
2. Tidak mengandung lumpur, minyak, dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual dan tidak boleh lebih dari 2 gram per liter.
3. Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
(asam, zat organik, dan sebagainya) lebih dari 15 gram per liter.
4. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram per liter..
5. Tidak mengandung senyawa sulfat (sebagai SO3) lebih dari 1 gram per
liter.
Kualitas mortar akan berkurang bila air mengandung kotoran. Pengaruh
pada mortar diantaranya pada lamanya waktu ikatan awal adukan mortar,
19
butiran melayang (lumpur) dalam air di atas 2 gram/liter dapat mengurangi
kekuatan mortar.
E. Serbuk gergaji kayu jati
Serbuk gergaji adalah serbuk kayu berasal dari kayu yang dipotong dengan
gergaji. Kayu jati memiliki nama botani Tectona grandits L.f. Di Indonesia
kayu jati memiliki berbagai jenis nama daerah yaitu delek, dodolan, jate,
jatih, jatos, kiati, kulidawa, dan lain-lain. Kayu ini merupakan salah satu
kayu terbaik di dunia.
Pohon jati tumbuh baik pada tanah sarang terutama tanah yang mengandung
kapur pada ketinggian 0-700 m di atas permukaan laut, di daerah dengan
musim kering yang nyata dan jumlah curah hujan rata-rata 1200-2000 mm
per-tahun. Banyak terdapat di seluruh Jawa, Sumatra, Nusa Tenggara Barat,
Maluku dan Lampung.
Kayu jati memiliki serat yang halus dengan warna kayu mula-mula sawo
kelabu, kemudian berwarna sawo matang apabila lama terkena cahaya
matahari dan udara. Serat kayu memiliki arah yang lurus dan kadang-kadang
terpadu. Pada industri pengolahan kayu, jati diolah menjadi kayu gergajian,
plywood, blackbord, particleboard, mebel air dan sebagainya. Karena
sifat-sifatnya yang baik, kayu jati merupakan jenis kayu yang paling banyak
dipakai untuk berbagai keperluan. Sifat-sifat kayu jati secara lengkap dapat
20
Tabel. 2.3. Sifat-sifat Kayu Jati
No Sifat Satuan Nilai
1 Berat jenis gr/cm2 0,62-0,75 (rata-rata 0,67)
2 Tegangan pada batas proporsi gr/cm2 718
3 Tegangan pada batas patah gr/cm2 1031
4 Modulus elastisitas gr/cm2 127700
5 Tegangan tekan sejajar serat gr/cm2 550
6 Tegangan geser arah radial gr/cm2 80
7 Tegangan geser arah tangensial gr/cm2 89
8 Kadar selulosa % 47,5
15 Kelarutan dalam air dingin % 1,2
16 Kelarutan dalam air panas % 11,1
17 Kelarutan dalam NaOH 1 % % 19,8
18 Kadar air saat titik jenuh serat % 28
19 Nilai kalor Cal/gram 5081
20 Kerapatan Cal/gram 0,44
Sumber : Wirjomartono, K. 1991
Serbuk gergaji mengandung komponen utama selulosa, hemiselulosa, lignin
dan zat ekstraktif kayu. Serbuk gergaji kayu merupakan bahan berpori,
sehingga air mudah terserap dan mengisi pori-pori tersebut. Dimana sifat
serbuk gergaji yang higroskopik atau mudah menyerap air.
1. Sifat fisik
Sifat-sifat ini antara lain daya hantar panas, daya hantar lisrik, angka muai
dan berat jenis. Perambatan panas pada kayu akan tertahan oleh pori-pori
dan rongga-rongga pada sel kayu. Karena itu kayu bersifat sebagai
penyekat panas. Semakin banyak pori dan rongga udaranya kayu semakin
21
dipengaruhi oleh kadar air kayu, pada kadar air yang tinggi daya hantar
panasnya juga semakin besar.
2. Sifat higroskopik
Akibat air yang keluar dari rongga sel dan dinding sel, kayu akan
menyusut dan sebaliknya kayu akan mengembang apabila kadar airnya
bertambah. Sifat kembang susut kayu dipengaruhi oleh kadar air, angka
rapat kayu dan kelembaban udara. Akan kembang susut pada berbagai
arah disajikan pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4. Kembang Susut Kayu pada Berbagai Arah
Arah Persentase susut
Tangensial (searah garis singgung) 4–14
Radial (menuju ke pusat) 2–10
Aksial (sejajar serat) 0,1–0,2
Volumetric 7–21
Sumber : Wirjomartono 1991
3. Sifat Mekanik
Kayu bersifat anisotrop (non isotropic material), dengan kekuatan yang
berbeda-beda pada berbagai arah. Sel kayu jika mendapat gaya tarik
sejajar serat akan mengalami patah tarik sehingga kulit sel hancur dan
patah. Jika gaya tarik terjadi pada arah tegak lulus serat, maka gaya tarik
menyebabkan zat lekat lignin akan rusak. Dukungan gaya tarik pada arah
tegak lurus serat jauh lebih kecil dibandingkan dengan pada arah sejajar
serat. Sel kayu yang mengalami gaya desak dengan arah sejajar serat,
22
menghalangi tekuk ke arah luar, sehingga sel kayu patah karena tekuk ke
dalam.
Jika daya desak terjadi pada arah tegak lurus serat, sel kayu akan
tertekan. Jadi dukungan gaya desak pada arah tegak lurus serat akan
lebih besar dibandingkan dengan pada arah serat sejajar. Gaya geser
sejajar serat pada sel kayu akan menyebabkan rusaknya zat lekat lignin.
Jika gaya geser terjadi pada arah tegak lurus serat, maka gaya
seolah-olah memotong dinding-dinding sel. Gaya untuk memotong dinding sel
lebih besar daripada gaya untuk mematahkan zat lekat lignin. Jadi
dukungan gaya geser pada arah tegak lurus serat akan lebih besar
dibandingkan dengan pada arah sejajar serat.
F. Penelitian terdahulu
Sihotang, E (2009), telah melakukan pengujian mortar dengan tujuan penelitiannya adalah untuk membandingkan kekuatan mortar yang terbuat dari
campuran abu ampas tebu dengan kekuatan mortar normal dan untuk
mengetahui karakteristik mortar yang meliputi kuat tekan, kuat tari, dan
penyerapan air. Komposisi penggantian semen dengan abu ampas tebu
sebanyak 3%, 6%, 9%, 12%, dan 15% dari berat semen. Semen menggunakan
semen Portland tipe I dan bahan tambah yang digunakan adalah abu ampas
tebu. Sampel yang digunakan adalah kubus (5cmx 5cmx 5cm) dan angka
berbentuk angka 8 (7,5cmx 4,15cmx 2,5cm). dari hasil penelitian diperoleh
bahwa kuat tekan mortar dengan menggunakan abu ampas tebu akan
-23
6% dari jumlah semen. Sedangkan pencampuran lebih dari 6% akan
mengurangi kuat tekan mortar. Dengan demikian penggunaan abu ampas tebu
dengan kadar 6% yaitu 19,8 MPa merupakan campuran optimum pada
campuran ini. Sementara pada kuat tarik mortar meningkat pada variasi
campuran 3% - 6%, sedangkan lebih dari 6% akan menurun. Dan pada
penyerapan air dengan menggunakan abu ampas tebu akan semakin menurun
seiring dengan bertambahnya variasi campuran abu ampas tebu.
Andoyo (2006), telah melakukan pengujian mortar dengan tujuan penelitian adalah untuk mengetahui penggunaan abu terbang, semen Portland dan kapur
terhadap kuat tekan dan serapan air pada mortar. Semen yang digunakan
adalah semen Portland jenis I produksi PT. Semen Gresik. Penelitian ini
menggunakan sampel yang berupa benda uji kubus berukuran 5cmx 5cmx
5cm untuk uji kuat tekan dan uji serapan air, sedangkan yang terdiri atas satu
kelompok kontrol dan 4 kelompok perlakuan. Kelompok kontrol adalah
mortar yang menggunakan bahan ikat semen dan kapur (1PC : 0AT : 1KP),
sedangkan kelompok perlakuan dibagi menjadi empat, yaitu: (1) mortar yang
menggunakan komposisi abu terbang sebesar 10% (0,9PC : 0,1AT : 1KP); (2)
mortar yang menggunakan komposisi abu terbang sebesar 20% (0,8PC :
0,2AT : 1KP); (3) mortar yang menggunakan komposisi abu terbang 30%
(0,7PC : 0,3AT : 1KP); (4) mortar yang menggunakan komposisi abu terbang
40% (0,6PC : 0,4AT : 1KP). Dari hasil penelitian peningkatan kuat tekan
terjadi pada prosentase abu terbang sebesar 10% dengan kuat tekan pada umur
56 hari sebesar 100,72 kg/cm2 dan proyeksi kuat tekan karakteristik pada
24
dengan kuat tekan pada umur 56 hari sebesar 93,96 kg/cm2 dan proyeksi kuat
tekan karakteristik pada umur 28 hari (fc’) = 62,16 kg/cm2, pada presentase
abu terbang sebesar 30% dengan kuat tekan pada umur 56 hari sebesar 83,41
kg/cm2 dan proyeksi kuat tekan karakteristik pada umur 28 hari (fc’) = 55,17
kg/cm2 dan pada prosentase abu terbang sebesar 40% dengan kuat tekan pada
umur 56 hari sebesar 70,12 kg/cm2 dan proyeksi kuat tekan karakteristik pada
umur 28 hari (fc’) = 46,42 kg/cm2. Sedangkan pada mortardengan kadar abu
terbang 0% didapatkan kuat tekan pada umur 56 hari sebesar 59,89 kg/cm2
dan proyeksi kuat tekan karakteristik pada umur 28 hari (fc’) = 42,34kg/cm2.
Penambahan abu terbang pada bahan ikat semen portland dan kapur juga
membuat mortar menjadi lebih kedap air karena nilai serapan air mortar
menjadi semakin rendah. Serapan air pada mortar dengan abu terbang 0%
adalah sebesar 12,912%, pada prosentase 10% sebesar 12,119%, pada
prosentase 20% sebesar 11,868%, pada prosentase 30% sebesar 9,31% dan
pada prosentase abu terbang sebesar 40% nilai serapan airnya adalah 10,886%
Ibnu, M.B.S (2006), telah melakukan pengujian pada mortar semen dengan menambahkan serbuk gergaji kayu jati. Tujuan dari penelitian ini adalah dapat
mengetahui seberapa besar pengaruh penambahan serbuk gergaji kayu jati
terhadap subtitusi berat pasir dan subtitusi berat semen. Pada penelitian ini
mortar dibuat dari pasir muntilan, Semen Nusantara tipe I dan serbuk gergaji
kayu jati dari pabrik penggergajian kayu di Desa Sarip Kecamatan Wirosari,
Purwodadi. Komposisi penggantian semen dan penggantian pasir dengan
serbuk gergaji kayu jati sebanyak 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dari berat
25
5cm) dan bentuk seperti angka delapan (7,5cm x 5cm x 2,5cm). Sampel diuji
pada umur 28 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai sebar dilapangan
sebesar 95% - 103,5%, sedangkan pengujian kuat tekan dan kuat tarik dari
mortar semen dengan bahan tambah serbuk gergaji kayu jati subsitusi pasir dan
subsitusi semen hasilnya menurun (dibandingkan dengan mortar normal).
Penurunan nilai kuat tekan mortar semen subsitusi berat pasir dari 0% hingga
20% serbuk gergaji dari 128,740 kg/cm2menjadi 15,279 kg/cm2sedangkan nilai
kuat tekan mortar semen subsitusi berat semen dari 0% hingga 20% serbuk
gergaji dari 113,84 kg/cm2menjadi 45,070 kg/cm2, untuk nilai kuat tarik mortar
semen subsitusi berat pasir dari 0% hingga 20% serbuk gergaji dari 71,86 kg/cm2
menjadi 5,937 kg/cm2 sedangakan nilai kuat tarik mortar semen subsitusi berat
semen dari 0% hingga 20% serbuk gergaji dari 78.42 kg/cm2 menjadi 24,56
kg/cm2. Berbeda dari nilai daya serap airnya yang memiliki nilai meningkat
(dibandingkan dengan mortar control yaitu tanpa persentase serbuk gergaji).
Peningkatan daya serap air mortar semen subsitusi berat pasir dari 0% hingga
20% serbuk gergaji dari 9,569 % menjadi 46,481 % sedangakan nilai daya serap
air mortar semen subsitusi berat semen dari 0% hingga 20% serbuk gergaji dari
11,013% menjadi 16,015%.
Sutrisna, D (2012), telah melakukan pengujian pada mortar semen dengan menambahkan serbuk gergaji kayu jati. Penelitian tentang mortar ini bertujuan
untuk: 1) Meningkatkan nilai tambah dan nilai guna bahan sehingga
meningkatkan nilai ekonomis, diversifikasi jenis bahan konstruksi, dan dapat
mengatasi dampak negatif limbah industri kayu terhadap lingkungan, 2)
26
memiliki berat yang relatif ringan. Metode yang digunakan adalah metode
eksperimen, penelitian ini dirancang dengan 5 perlakuan untuk uji kuat tekan,
kuat lekat dan absorfsi. Masing– masing perlakuan diulangi 3 kali. Benda uji
yang dibuat dalam penelitian ini terdiri dari 3 macam bentuk yaitu bentuk
kubus dengan ukuran 50 mm x 50 mm x 50 mm digunakan untuk pengujian
absorfsi, 50 mm x 100 mm x 250 mm untuk uji kuat lekat dan 150 mm x 150
mm x 150 mm untuk uji kuat tekan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa
penambahan serbuk gergaji kayu jati pada campuran mortar sangat
berpengaruh, sehingga kuat tekan dan kuat lekat meningkat pada penambahan
serbuk gergaji 5 % dari berat semen, dan terjadi penurunan pada semua
persentase berat pasir, sedangkan untuk absorfsi terjadi kenaikan yang
semakin tinggi pada persentase 5% - 20% dari penambahan persentase berat
semen dan pasir. Penambahan serbuk kayu jati yang optimum dari persentase
berat semen yaitu sebesar 6,7% yang menghasilkan kuat tekan sebesar 10,3
MPa, sedangkan untuk penambahan 3,1 % menghasilkan kuat tekan 8,51
MPa. Untuk kuat lekat campuran mortar yang optimum didapat dari
persentase berat semen yaitu penambahan serbuk sebesar 3% dan
27
III. METODE PENELITIAN
A. Umum
Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen di
Laboratorium Struktur dan Konstruksi Fakultas Teknik Universitas
Lampung. Benda uji pada penelitian ini berupa kubus dengan ukuran 5cm x
5cm x 5cm.. Dan benda uji berupa silinder dengan ukuran diameter 5 cm
dan tinggi 10 cm. Sedangkan pengujian kuat tekan dan kuat tarik belah
mortar dilakukan setelah benda uji berumur 14 hari dan 28 hari.
B. Material
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Semen portland
Penelitian ini menggunakan semen jenis PCC (Portland Composite
Cement) dari PT. Semen Padang. Berat jenis semen adalah 2,8070
gram/cm2.
2. Agregat Halus
Agregat halus yang digunakan terlebih dahulu dilakukan pengujian
terhadap kadar air, berat jenis dan penyerapan, gradasi, kadar lumpur,
28
Dalam penelitian ini agregat halus yang digunakan yaitu pasir yang
berasal dari daerah Gunung Sugih Lampung Tengah.
3. Air
Air yang digunakan adalah air yang bersih, tidak mengandung lumpur,
minyak dan tidak mengandung garam serta zat-zat lain yang dapat larut
dan dapat merusak beton. Air yang digunakan dalam penelitian ini
berasal dari Laboratorium Struktur Bahan dan Konstruksi Fakultas
Teknik Universitas Lampung.
4. Serbuk gergaji
Serbuk gergaji Kayu Jati (Tectona grandis L.f) yang digunakan adalah
jenis Jati Plus Perhutani berasal dari Lampung Timur didatangkan dari
pabrik penggergajian kayu di daerah Antasari Bandar Lampung.
C. Peralatan
Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :
1. Timbangan
Timbangan digunakan untuk memeriksa berat masing-masing bahan
penyusun mortar berdasarkan komposisi campuran yang telah
direncanakan. Timbangan yang digunakan yaitu timbangan dengan
kapasitas 4 kg dengan ketelitian 0,1 gram
2. Satu set saringan
Peralatan ini digunakan untuk mengukur gradasi agregat sehingga dapat
29
ini gradasi agregat halus berdasarkan standar ASTM C33-78 dengan
batasan ukuran agregat halus yang dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut :
Tabel 3.1. Ukuran saringan pada penelitian agregat halus
Jenis Ukuran Saringan (mm)
Agregat Halus 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 Pan
3. Oven
Alat ini digunakan untuk mengeringkan bahan-bahan dasar campuran
mortar yang perlu dikeringkan terlebih dahulu pada saat pengujian.
Oven yang digunakan mempunyai kapasitas panas maksimum 210°C
dengan daya 110 Watt.
4. Baskom dan cawan
Baskom digunakan sebagai tempat untuk penyimpanan bahan penyusun
adukan mortar (pasir,semen,air dan serbuk gergaji)
5. Piknometer
Alat ini digunakan untuk mengetahui berat jenis SSD (Surface Saturated
Dry), berat jenis kering, berat jenis semu, dan penyerapan agregat halus.
6. Mangkuk dan kaca
Mangkuk dan kaca digunakan dalam pemeriksaan berat jenis kayu.
7. Cetakan benda uji
Alat ini digunakan untuk mencetak mortar dengan bentuk kubus ukuran
5 cm x 5 cm x 5 cm dan bentuk silinder ukuran diameter 5 cm dan tinggi
30
8. Cetok semen
Cetok digunakan untuk memindahkan adukan ke dalam cetakan dan
juga untuk meratakan permukaan benda uji yang baru dicetak.
9. Ember tempat air
Ember digunakan untuk menampung air yang dibutuhkan dan juga
untuk merendam benda uji mortar semen.
10. Gelas Ukur
Gelas ukur volume 250 ml digunakan pada pemeriksaan kandungan zat
organis dalam pasir. Gelas ukur volume 50 ml, 100 ml, 250 ml, 1000 ml
digunakan untuk mengukur volume air yang dibutuhkan untuk adukan
mortar semen dan juga untuk memeriksa karekteristik pasir.
11. Kaliper (Jangka sorong)
Kaliper digunakan untuk mengukur semua benda uji.
12. Kerucut Kronik
Kerucut kronik digunakan untuk menentukan kondisi jenuh kering muka
(Saturated Surface Dry) pasir. Kerucut kronik terbuat dari kuningan
dengan diameter bawah 890 mm, diameter atas 380 mm, tinggi 760 mm
dilengkapi dengan penumbuk berupa tongkat baja diameter 25 mm berat
336 gram.
13.Compressing Testing Machine(CTM)
CTM merupakan alat yang digunakan untuk melakukan pengujian kuat
tekan dan kuat tarik belah. CTM yang digunakan berkapasitas beban
31
Load(Proving Ring10 Ton). Digunakan untuk pengujian kuat tekan dan
kuat tarik belah mortar semen pada umur 14 hari dan 28 hari.
D. Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini meliputi beberapa tahap sebagai berikut:
1. Persiapan bahan
Pada tahap ini seluruh bahan dan peralatan yang akan digunakan
dipersiapkan terlebih dahulu agar penelitian berjalan dengan baik dan
lancar. Semua bahan yang diperlukan dalam penelitian ini dipersiapkan.
Mulai dari semen portland, agregat halus, serbuk gergaji kayu jati dan
air.
2. Tahap pengujian bahan penyusun mortar
Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap bahan yang digunakan.
Tahap ini dilakukan pengujian terhadap :
a. Berat jenis dan penyerapan agregat halus
Pengujian ini bertujuan untuk menentukan berat jenis dan
penyerapan pada agregat halus untuk kondisi SSD (Surface
Saturated Dry). Contoh pasir dimasukkan pada cetakan kerucut
pasir. Benda uji dipadatkan dengan tongkat pemadat (stamper).
Pemadatan dilakukan pada 3 lapisan, tipa lapisan dipadatkan dengan
25 kali tumbukan dengan tinggi jatuh tongkat pemadat ±1 cm.
kondisi SSD contoh diperoleh, jika cetakan diangkat butiran-butiran
pasir longsor atau runtuh ± 1/3 dari tinggi kerucut. Mengambil
32
picnometer dan tambahkan air sampai batas 500 cc. Mengeluarkan
udara sedikit demi sedikit dengan cara piknometer diputar. Lalu
merendam picnometer dalam bak air pada temperature 20oC selama
1 jam. Menimbang picnometer, air, dan sampel (C). Setelah itu
mengeluarkan sampel dari dalam picnometer kemudian memasukkan
kedalam kontainer dan dioven pada suhu 105oC-110oC selama 24
jam. Mencatat berat contoh setelah dioven (E), kemudian
menimbang berat picnometer dan air (D). Berat jenis dan penyerapan
agregat halus dihitung dengan rumus :
1). Berat jenis semu = …..………..……(3.1)
2). Berat jenis kering = …..………..….. (3.2)
3). Berat jenis kondisi SSD = …..………..… (3.3)
3). PresentaseAbsorbsi = x 100%….………..…. (3.4)
b. Berat jenis kayu
Contoh diambil dari potongan kayu gergajian yang berukuran 50 x
50 x 20 mm dan ditimbang beratnya (B1). Air raksa dimaksukkan
kedalam mangkok dan diratakan dengan cara menekan
permukaannya dengan kaca. Selanjutnya potongan kayu ditekan
masuk ke dalam air raksa dengan meggunakan kaca sampai seluruh
potongan kayu terendam. Air raksa yang tumpah ditimbang beratnya
(Bar). Kemudian memasukkan benda uji ke dalam oven selama 24
jam. Setelah kering di timbang kembali benda uji (B2). berat jenis
33
γ
( , )
..….……… (3.5)
c. Berat satuan
Pemeriksaan berat satuan serbuk gergaji dan pasir langkah
pengujiannya sama. Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan
berat isi agregat halus per satuan volume. Pengujian dilakukan
dengan mengunakan silinder baja/mould. Langkah pertama
menimbang dan mencatat berat silinder baja/mould (w1), kemudian
Mengisi silinder baja yang diketahui berat dan volumenya (v) dengan
benda dalam tiga lapis tang sama tebal. Setiap lapis dipadatkan
dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukan secara merata.
Meratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata.
Menimbang dan mencatat berat silinder baja beserta benda uji (w2).
Untuk mendapatkan berat benda uji , berat silinder baja beserta
benda uji dikurangkan dengan berat silinder baja (w3). Berat satuan
dihitung dengan rumus :
= ….………(3.6)
d. Gradasi
Pemeriksaan gradasi serbuk gergaji dan pasir langkah pengujiannya
sama. Pengujian ini bertujuan untuk menentukan susunan pembagian
butir (gradasi) dari agregat halus. Pasir dan serbuk gergaji yang akan
diperiksa dikeringkan dalam oven dengan suhu 105° sampai beratnya
tetap dan ditimbang beratnya. Ayakan di susun sesuai dengan
34
4,8 mm, diikuti dengan ukuran ayakan yang lebih kecil yaitu
berturut-turut 2,4 mm, 1,2 mm, 0,6 mm, 0,3 mm, 0,15 mm, 0 mm
(sisa), kemudian di getarkan selam kurang lebih 10 menit. Pasir atau
serbuk gergaji yang tertinggal pada masing-masing saringan
ditimbang dan dicatat beratnya. Dari hasil ini dapat dihitung jumlah
komulatif persentase butir-butir yang lolos pada masing-masing
ayakan. Nilai modulus halus butir dihitung dengan menjumlahkan
persentase komulatif butir tertinggal, kemudian dibagi seratus
sehingga dapat digambar grafik distribusi ukuran butir agregat.
Selanjutnya dilakukan analisis perhitungan gradasi saringan agregat
halus untuk mendapatkan nilai modulus kehalusan (Fineness
Modulus) dari agregat halus tersebut.
e. Kadar air
Pemeriksaan kadar air serbuk gergaji dan pasir langkah pengujiannya
sama. Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan kadar air yang
terdapat pada pasir dan serbuk gergaji sesuai dengan standar yang
telah ditetapkan. Pasir (SSD) atau serbuk gergaji ditimbang dan
dicatat beratnya (w1), kemudian dimasukkan ke dalam oven. Pasir
atau serbuk gergaji yang sudah kering didinginkan, ditimbang dan
dicatat beratnya (w2). kadar air pasir atau serbuk gergaji dihitung
dengan rumus :
35
f. Kadar lumpur agregat halus
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan kadar lumpur yang
terdapat pada agregat halus. Nilai kadar lumpur yang dimiliki
agregat halus ini harus kurang dari 5%. Penentuan kadar lumpur
pasir dilakukan dengan cara membandingkan berat (dalam kondisi
kering mutlak) sebelum dan sesudah dicuci. Selisih berat antara pasir
sesudah dicuci dan sebelumnya dibagi berat semula adalah
merupakan kandungan lumpur pasir. Pasir yang kering oven
ditimbang beratnya (w1), kemudian dicuci di atas ayakan No. 200.
Pasir yang tertinggal di atas ayakan dipindahkan pada piring dan
dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam, pasir dikeluarkan dari
oven dan ditimbang (w2). Kadar lumpur pasir dapat dihitung dengan
rumus :
= 100%...………..(3.8)
g. Kandungan zat organis dalam pasir
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan adanya kandungan
bahan organik dalam agregat halus. Benda uji (pasir) sebanyak 115
ml dimasukkan kedalam botol, kemudian ditambahkan larutan
NaOH 3% dan setelah dikocok isinya harus mencapai kira-kira 2/3
isi botol (230 ml). menutup botol itu, kemudian kocok kuat-kuat
sampai betul-betul teraduk. Kemudian gelas ukur didiamkan selama
24 jam. Setelah 24 jam, bandingkan warna cairan diatas dengan
warna standar. Jika warnanya lebih tua daripada warna standar maka
36
h. Pengujian semen
Pengujian yang dilakuakan pada semen yaitu :
1) Berat jenis semen
Pengujian ini bertujuan untuk menentukan berat jenis semen
dengan perbandingan antara berat volume kering semen pada
suhu kamar dengan berat volume air suling pada 4 ᵒC yang
volumenya sama dengan volume semen. Pengujian dilakukan
dengan menggunakan botol La Chatelier. Langkah pertama botol
La Chatelierdiisi dengan kerosin atau naptha sampai antara skala
0 dan 1. Kemudian masukkan botol ke dalam bak air sebagai
usaha menjaga suhu yang konstan untuk menghindari variasi suhu
botol yang lebih besar dari 0,2 ᵒC selama ± 30 menit. Setelah itu,
botol diangkat dan dilakukan pembacaan skala pada botol (V1).
Selanjutnya masukkan sampel semen sebanyak 64 gram sedikit
demi sedikit ke dalam botol. Ketika proses pemasukkan semen ke
dalam botol, diusahakan semen tidak menempel pada dinding
botol diatas cairan kerosin atau naptha. Setelah semen
dimasukkan ke dalam botol kemudian dilakukan pemutaran botol
dengan posisi miring secara perlahan-lahan sampai gelembung
udara tidak timbul lagi pada permukaan cairan. Selanjutnya
rendam kembali botol yang telah terisi semen ke dalam bak air
agar suhu air dan suhu dalam botol sama. Kemudian angkat botol
37
2) Waktu pengikatan semen
Pengujian ini bertujuan untuk menentukan waktu pengikatan
permulaan semen dalam keadaan konsistensi normal. Pengujian
dilakukan dengan menggunakan alat Vicat. Langkah pertama
dilakukan persiapan pembuatan pasta semen, yaitu campuran
antara semen sebanyak 300 gram dengan air sebanyak 23% - 30%
dari berat semen. Kemudian pasta semen yang telah diaduk
secara merata tersebut dimasukkan dalam cetakan berbentuk
kerucut dengan diameter atas 60 mm, diameter bawah 70 mm,
dan tinggi 40 mm. Biarkan selama 30 menit di dalam ruangan
yang memiliki kelambaban relatif minimum 90 %. Setelah itu
tempatkan benda uji tersebut pada alat Vicat. Turunkan jarum
penetrasi yang berdiameter 1 mm dan panjang 50 mm sampai
menyentuh permukaan pasta semen. Kemudian keraskan skrup
dan geser jarum penunjuk pada bagian atas skala. Percobaan awal
yaitu dengan melepaskan skrup dan membiarkan jarum jatuh ke
permukaan pasta selama 30 detik. Kemudian lakukan pembacaan
skala untuk menentukan dalamnya penetrasi. Jarak anatara
penetrasi pada pasta tidak boleh kurang dari 6,4 mm, sedangkan
jarak dari pinggir cincin tidak boleh kurang dari 9,4 mm.
Percobaan dilakukan segera setiap 15 menit. Waktu pengikatan
awal tercapai ketika hasil penetrasi lebih kecil sama dengan 25
mm, dan waktu pengikatan akhir tercapai bila jarum tidak
38
3. Tahap rencana perhitungan kebutuhan susun adukan mortar semen
Pada penelitian ini untuk mengetahui pengaruh penggunaan kadar
serbuk gergaji kayu dilakukan dengan cara membuat sejumlah bahan
susun sebanyak 0%, 10%, 15% dan 20%. Dalam penelitian ini dipilih
campuran semen : agregat halus berdasarkan perbandingan berat 1 : 5.
Dalam rencana variasi adukan diatas, faktor air semen (fas) awal
direncanakan 0,5. Sehingga didapatkan perbandingan bahan susun
mortar untuk campuran 1 : 5 adalah sebagai berikut :
a. S : P : Se = 1 : 5 : 0% (kadar serbuk kayu)
b. S : P : Se = 1 : 5 : 10% (kadar serbuk kayu)
c. S : P : Se = 1 : 5 : 15% (kadar serbuk kayu)
d. S : P : Se = 1 : 5 : 20% (kadar serbuk kayu)
Keterangan : S = Semen
P = Pasir
Se = Serbuk kayu
4. Tahap pembuatan benda uji
Pembuatan benda uji dilakukan berdasarkan hasil perhitungan
perbandingan berat bahan, yaitu adukan dibuat dari perbandingan semen
dan agregat halus sebesar 1 : 5. Masing-masing campuran terdapat
penggantian sejumlah bahan susun dengan menggunakan serbuk gergaji
sebanyak 0%, 10%, 15% dan 20% dari berat semen dan berat pasir. Uji
kuat tekan pada benda uji tersebut dilakukan saat benda uji berumur 14
39
Jumlah benda uji yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 3.2. berikut
ini.
Tabel 3.2. Jumlah Benda Uji Mortar
Pembuatan campuran dimulai dari persiapan bahan dan alat sesuai
dengan kebutuhan material pada saat perhitungan campuran mortar.
Campuran tersebut dituangkan pada bak penampungan adukan
(concrete mixer) dan ditampung dengan ember untuk dibawa ke tempat
cetakan. Adapun langkah-langkah dalam pembuatan benda uji adalah
sebagai berikut:
a. Mempersiapkan semua material penyusun mortar yang telah
ditimbang untuk selanjutnya dimasukan kedalam concrete mixer
secara bertahap. Kemudian membiarkan concrete mixer berputar
hingga adukan tercampur rata.
b. Menuang adukan kedalam pan setelah semua material tercampur rata
untuk kemudian menuangkan adukan kedalam cetakan mortar.
% Serbuk gergaji
Fas (Rencana)
Macam pengujian dari jumlah benda uji
Jumlah Sampel (buah) kuat tekan
kubus Kuat tariksilinder Daya serapair kubus
Uji A. Penambahan serbuk gergaji dari berat semen
0 0,5 3 3 3 3 3 3 18
10 0,5 3 3 3 3 3 3 18
15 0,5 3 3 3 3 3 3 18
20 0,5 3 3 3 3 3 3 18
B. Penambahan serbuk gergaji dari berat pasir
10 0,5 3 3 3 3 3 3 18
15 0,5 3 3 3 3 3 3 18
20 0,5 3 3 3 3 3 3 18
40
c. Pada langkah ini juga dilakukan pemeriksaan kelecakan adukan
dengan cara meremas adukan dengan tangan menjadi bentuk seperti
bola. Kelecakan yang baik adalah apabila bola adukan tidak pecah
ketika dilepas dari kepalan tangan dan tidak meninggalkan bekas
pada tangan, hal ini dimaksudkan agar adukan dapat dicetak dengan
baik tanpa menempel pada dinding cetakan apabila terlalu encer atau
mortar semen pecah pada saat dikeluarkan dari cetakan apabila
adukan terlalu kental. Penuangan adukan ke dalam cetakan
dilakukan dengan sekop. Cetakan harus terisi penuh agar pada saat
pemadatan seluruh bagian dalam cetakan terisi penuh oleh adukan
mortar.
d. Penuangan adukan kedalam cetakan dilakukan dengan sekop.
Cetakan harus terisi penuh agar pada saat pemadatan seluruh bagian
dalam cetakan terisi penuh oleh adukan mortar semen.
e. Pemukulan atau pemadatan dilakukan sampai adukan mortar semen
benar-benar padat agar ketika adukan dikeluarkan dari cetakan,
mortar semen yang dibuat tidak runtuh atau rusak
f. Mengeluarkan adukan mortar semen dari cetakan ditempat yang
terlindung dari sinar matahari dan hujan. Selanjutnya mendiamkan
adukan tersebut selama 14 hari dan 28 hari
5. Tahap perawatan benda uji (Curing)
Benda uji mortar semen yang telah berumur 24 jam, cetakan mortar
dilepas dan benda uji diberi tanda, kemudian benda uji direndam dalam
