4. hasil pengujian dan analisis · memasuki dosis 0.2 s/d 0.3 % dari berat semen yang digunakan....

Universitas Kristen Petra

17

4. HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS

Pada penelitian tentang pengaruh faktor material yang berupa penggantian

semen antara semen Portland Pozzolan Cement (PPC) dan Ordinary Pozzolan

Cement (OPC), serta penggunaan superplasticizer terhadap properties mortar

didapatkan hasil pengujian berupa flow diameter, setting time, slump loss, dan

kuat tekan pada campuran mortar. Semua data yang didapat diolah dan disajikan

dalam bentuk grafik untuk memudahkan dalam melakukan analisis dan melihat

hubungan antar variabel.

4.1. Pengujian dan Analisis Sifat Mortar Segar

Pengujian yang dilakukan pertama kali yaitu pengujian flow pada campuran

mortar untuk mengetahui pengaruh superplasticizer pada properties mortar segar

yang dibuat menggunakan material – material yang berupa campuran dari pasir

Lumajang, semen PPC, semen OPC dan tambahan dosis superplasticizer yang

telah disebutkan sebelumnya pada Bab 3. Campuran mortar yang digunakan

menggunakan W/C 0.25. Adapun pengujian flow diameter sebagai berikut :

Gambar 4.1 Grafik Hasil Flow Table Test terhadap Persen Kenaikan

Superplasticizer Consol

Dia

met

er F

low

(cm

)

Dosis SP (%)

D1 (W/C= 0.25)D2 (W/C= 0.25)D1 (W/C= 0.30)D2 (W/C= 0.30)D1 (W/C= 0.35)D2 (W/C= 0.35)

http://www.petra.ac.id

http://dewey.petra.ac.id/dgt_directory.php?display=classification

http://digilib.petra.ac.id/help.html

http://www.petra.ac.id/

http://dewey.petra.ac.id/dgt_directory.php?display=classification

http://digilib.petra.ac.id/help.html


18


Superplasticizer Viscocrete 1003


Superplasticizer Superplast

Dia

met

er F

low

(c

m)

Dosis SP (%)

D1 (W/C= 0.25)

D2 (W/C= 0.25)

D1 (W/C= 0.30)

D2 (W/C= 0.30)

D1 (W/C= 0.35)

Dia

met

er

Flo

w (

cm)

Dosis SP (%)




19


Superplasticizer BASF 8590


Superplasticizer BASF 8614

Pada pengujian ini didapat dua nilai diameter yang disebut D1 dan D2. D1

merupakan hasil pengujian test flow yang didapat tanpa menggunakan ketukan,

sedangkan D2 merupakan hasil pengujian test flow yang didapat dengan

Dia

met

er F

low

(cm

)

Dosis SP (%)


Dia

met

er F

low

(cm

)

Dosis SP (%)




20

menggunakan ketukan. Dari Tabel 4.1 dapat dilihat bahwa semakin tingginya

dosis SP yang dipakai dalam campuran menghasilkan nilai flow yang lebih tinggi.

Dan semakin tinggi SP yang digunakan biasanya nilai dari D1 akan meningkat

sehingga tidak perlu melakukan test dengan ketukan.

Dari Gambar 4.1 s/d 4.5 didapatkan bahwa adanya perbedaan nilai D2

antara superplasticizer (SP) yang satu dengan yang lainnya walaupun dosis yang

digunakan sama, sehingga penggunaan SP yang efektif antara merk yang satu

dengan yang lainnya memiliki perbedaan. Nilai D2 mulai meningkat ketika SP

memasuki dosis 0.2 s/d 0.3 % dari berat semen yang digunakan. Dari Gambar 4.1

s/d 4.5 nilai flow diameter yang maksimum dari setiap produk SP bergantung

terhadap merk dari SP yang digunakan walaupun sama tipenya yaitu

polycarboxylate ether. Gambar 4.4 dan 4.5 berasal dari perusahaan yang sama

namun memiliki perbedaan yaitu BASF 8590 merupakan SP dengan kemampuan

meningkatkan kekuatan awal sedangkan BASF 8614 merupakan jenis SP yang

memang dibuat untuk meningkatkan flow, sehingga nilai flow yang dicapai pada

saaat 0.3% ada perbedaan dimana BASF 8614 memiliki nilai flow diameter yang

lebih besar, sehingga penting untuk membaca dan mengikuti panduan dari setiap

produk superplasticizer. Dari perbedaan inilah penggunaan SP secara efektif tiap

merk berbeda-beda. Sehingga dosis SP yang efektif untuk nilai W/C 0.3 dapat

dilihat pada Tabel 4.1. Penambahan dosis SP dihentikan ketika campuran mortar

sudah mengalami bleeding dan segregasi. Jumlah air dalam campuran mortar

sangatlah berpengaruh terhadap flow diameter. Untuk itu dilakukan uji flow

diameter dengan nilai W/C 0.25 dan 0.35. Dan hasil pengujian flow diameter

terhadap nilai W/C 0.25 dan 0.35.

Dari Gambar 4.1, 4.3, 4.4 dan 4.5 yang merupakan sampel mortar dengan

W/C 0.25 memiliki nilai flow mulai meningkat pada saat dosis SP yang digunakan

mencapai 0,5 % sedangkan untuk sample dari viscocrete 1003 meningkat pada

dosis 0,2 % dari berat semen yang digunakan. Dan dari Gambar 4.11 s/d 4.15

yang merupakan mortar dengan W/C 0.35 nilai flow-nya meningkat pada saat

dosis SP yang digunakan 0,1%. Nilai W/C yang berbeda sangatlah mempengaruhi

dosis SP yang digunakan, dimana ketika nilai W/C semakin tinggi air yang ada

dalam campuran akan semakin banyak maka dosis SP yang digunakan semakin



21

sedikit. Berbeda halnya ketika nilai W/C rendah maka jumlah air yang ada sedikit

sehingga memerlukan SP yang lebih banyak. Jumlah air yang berada dalam

campuran mempengaruhi dosis SP yang digunakan.

Setelah pengujian ini selesai kemudian campuran mortar dicetak pada

bekisting serta dilakukan curing. Pada hari ke-7 dan ke-28, mortar dilakukan

pengujian test tekan untuk mengetahui pengaruh penambahan dosis

Superplasticizer terhadap properties mortar keras. Data pengujian test tekan hari

ke – 7 dan ke – 28 dengan W/C 0.3 dapat dilihat pada Gambar 4.6 s/d 4.10.

Gambar 4.6 Grafik Hasil Test Kuat Tekan hari ke-7 dan 28 terhadap Persen

Kenaikan Superplasticizer Consol dengan W/C 0.3

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari



22


Kenaikan Superplasticizer Viscocrete 1003 dengan W/C 0.3


Kenaikan Superplasticizer Superplast dengan W/C 0.3

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari



23


Kenaikan Superplasticizer BASF 8590 dengan W/C 0.3



Dari Gambar 4.6 s/d 4.10 didapatkan bahwa hasil test kuat tekan yang

dilakukan membentuk gambaran dengan satu puncak. Hal ini menunjukkan bahwa

superplasticizer mengingkatkan mutu kekuatan dari campuran mortar pada dosis

tertentu. Dosis dari SP yang digunakan untuk mencapai kekuatan yang maksimum

Ku

at T

ekan

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari



24

pun berbeda-beda bergantung dengan merk dari SP yang digunakan. Dan panduan

dari setiap SP sebelum penggunaan perlu diperhatikan dengan jelas, karena dapat

dilihat dari grafik kuat tekan BASF 8950 yang merupakan SP dengan kemampuan

meningkatkan kuat tekan menunjukkan peningkatan nilai kuat tekan hari ke-7

sama dengan kekuatan dari kuat tekan hari ke-28 dari sampel mortar yang lainnya.

Namun ketika campuran mortar mengalami bleeding dan segregasi, yang

terjadi adalah turunnya kekuatan tekan dari campuran mortar yang ditest. Hal ini

didukung dengan perubahan W/C dari campuran mortar yang digunakan yang

dapat dilihat pada Gambar 4.21 s/d 4.25 untuk W/C 0.25 dan Gambar 4.26 s/d

4.30 untuk W/C 0.35.



0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari



25





0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 Hari



26





0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari



27





0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari



28





0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari



29



Dari Gambar 4.11 s/d 4.15 dapat disimpulkan sama dengan Gambar 4.16

s/d 4.20 yaitu ketika campuran mortar mengalami bleeding dan segregasi maka

akan terjadi penurunan kekuatan tekan sesuai dengan Gambar 4.6 s/d 4.10. Hal ini

menyimpulkan bahwa bleeding dan segregasi yang terjadi pada campuran mortar

merupakan pertanda yang tidak baik karena dapat mempengaruhi mutu kuat tekan

dari campuran mortar itu. Mortar mengalami bleeding awalnya hanya di

permukaan atas. Dimana air dengan lapisan yang tipis naik ke permukaan, namun

hal ini tidak menurunkan kuat tekan dari campuran tersebut. Campuran mortar

mulai mengalami bleeding dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1. Dosis SP yang menyebabkan bleeding

Merk

Superplasticizer Tipe

Bleeding (% berat semen)

W/C 0.25 W/C 0.3 W/C 0.35

Consol PCE 0.6 0.5 0.3

Viscocrete 1003 PCE 0.6 0.5 0.5

Superplast PCE 0.7 0.5 0.4

BASF 8590 PCE 0.7 0.3 0.3

BASF 8614 PCE 0.5 0.4 0.4

Dari hasil pengujian diatas didapatkan kesimpulan bahwa dosis

superplasticizer haruslah efektif dalam penggunaannya, artinya dosis yang

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Ku

at

Tek

an

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari



30

dipergunakan dapat menghasilkan flow dan kuat tekan yang tinggi. Karena kalau

terlalu sedikit maka superplasticizer tidak ada gunanya sedangkan kalau terlalu

banyak akan menyebabkan bleeding yang mempengaruhi turunnya kuat tekan.

Hasil analisis dosis superplasticizer yang efektif dapat dilihat pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Dosis Superplasticizer yang efektif tipe PCE

Merk


Dosis Efektif (% berat semen)

W/C 0.25 W/C 0.3 W/C 0.35

Consol PCE 0.2-0.5 0.1-0.4 0.1-0.2

Viscocrete 1003 PCE 0.2-0.5 0.2-0.4 0.2-0.4

Superplast PCE 0.5-0.6 0.1-0.4 0.1-0.3

BASF 8590 PCE 0.3-0.7 0.2-0.3 0.1-0.3

BASF 8614 PCE 0.3-0.5 0.1-0.4 0.1-0.4

4.2. Pengujian mortar dengan semen OPC

Pengujian campuran mortar yang terdiri dari semen OPC dan pasir

dilakukan dengan nilai W/C 0.3 dengan perbandingan berat 2:1 (600 gram pasir

dan 300 gram semen). Semen tipe OPC digunakan sebagai pengganti semen PPC

yang bertujuan untuk menyelidiki faktor material yang berpengaruh terhadap flow

dan kuat tekan dari mortar dengan penggunaan superplasticizer yang sama. Kuat

tekan dan flow diameter dicatat setiap kenaikan superplasticizer. Hasil dari test

flow diameter dengan menggunakan semen OPC dapat dilihat pada Gambar 4.21

s/d 4.25.

Gambar 4.21 Grafik Hasil Flow Table Test terhadap Persen Kenaikan Superplasticizer

Consol dengan W/C 0.3 (OPC)

OPC



31


Viscocrete 1003 dengan W/C 0.3 (OPC)


Superplast dengan W/C 0.3 (OPC)

OPC

OPC



32


BASF 8590 dengan W/C 0.3 (OPC)


BASF 8614 dengan W/C 0.3 (OPC)

Dari Gambar 4.21 s/d 4.25 didapatkan bahwa flow diameter mulai

meningkat ketika dosis SP yang digunakan sekitar 0,1 % dari berat semen yang

digunakan. Gambar 4.21 s/d 4.25 menunjukkan bahwa adanya perbedaan nilai

flow dengan yang dihasilkan menggunakan semen PPC yang terdapat pada

Gambar 4.1 s/d 4.5 dimana nilai flow yang dihasilkan oleh mortar yang

menggunakan semen OPC memiliki nilai flow yang lebih rendah bila

dibandingkan dengan yang menggunakan semen PPC. Nilai flow diameter yang

OPC

OPC



33

berbeda disebabkan karena adanya pengaruh zeta potential. Dimana menurut

Srinivasan et al (2010) nilai zeta potential dari semen OPC mendekati 0 mV

sedangkan PPC memiliki nilai -2 mV. Sehingga nilai zeta potential yang semakin

negatif dapat menimbulkan gaya tolak menolak antar partikel yang berada dalam

campuran mortar. Akibat gaya tolak menolak inilah yang menyebabkan nilai flow

diameter dari mortar berbahan dasar PPC lebih besar daripada pada mortar

dengan semen OPC. Mortar yang menggunakan semen PPC bisa mencapai nilai

flow diameter 25 cm sedangkan mortar yang menggunakan semen OPC hanya

mencapai 20 cm.

Mortar yang telah di test flow kemudian dicetak dalam bekisting untuk

diuji dan dievaluasi bagaimana kuat tekan pada hari ke - 7 dan hari ke - 28. Data

hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.26 s/d 4.30.


Kenaikan Superplasticizer Consol dengan W/C 0.3 (OPC)

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Ku

at T

ekan

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

OPC



34


Kenaikan Superplasticizer Viscocrete 1003 dengan W/C 0.3 (OPC)


Kenaikan Superplasticizer Superplast dengan W/C 0.3 (OPC)

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Ku

at T

ekan

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

Ku

at T

ekan

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

OPC

OPC



35


Kenaikan Superplasticizer BASF 8590 dengan W/C 0.3 (OPC)


Kenaikan Superplasticizer BASF 8614 dengan W/C 0.3 (OPC)

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Ku

at T

ekan

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

0

20

40

60

80

100

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Ku

at T

ekan

(M

Pa)

Dosis SP (%)

7 hari

28 hari

OPC

OPC



36

Dari Gambar 4.26 s/d 4.30, mortar yang menggunakan semen OPC

memiliki nilai kuat tekan maksimum lebih besar bila dibandingkan dengan sampel

mortar pada Gambar 4.6 s/d 4.20 yang menggunakan semen PPC. Hasil test kuat

tekan menunjukkan mortar yang menggunakan semen OPC umur 7 hari memiliki

kekuatan yang hampir sama dengan hasil mortar yang menggunakan semen PPC

umur 28 hari. Hal ini dikarenakan adanya bahan tambahan (batu kapur, pozzolan,

fly ash, dan lain-lain) yang terdapat pada semen jenis PPC yang lebih tinggi dari

3% bila dibandingkan dengan semen tipe OPC, dimana semen OPC juga

memakainya namun hanya sekitar 3% atau bisa kurang dari 3% presentasenya.

Hal ini membuat akhirnya kuat tekan yang dihasilkan dengan komposisi yang

sama namun semen yang digunakan berbeda jenis maka akan menghasilkan nilai

kuat tekan yang berbeda. Sehingga penggunaan superplasticizer harus juga

memperhatikan faktor material apa yang akan digunakan.

4.3. Pengujian Setting Time

Pengujian setting time dilakukan dengan menggunakan metode sesuai

dengan ASTM-C 1679 yaitu dengan menggunakan data logger dan mencatat

temperature rise dari campuran mortar yang diletakkan pada kondisi isothermal.

Data hasil pengujian setting time dapat dilihat pada Gambar 4.31 dan 4.32.

Campuran mortar yang digunakan berbeda dosisnya karena dosis yang digunakan

disesuaikan dengan hasil test yang sebelumnya yaitu pada saat flow diameter

hampir sama. Campuran untuk setting time ini menggunakan W/C 0.3 dengan

perbandingan semen dan pasir 2 : 1.

Kurva yang dicatat oleh data logger merupakan panas dari campuran

mortar, dimana campuran mortar yang bereaksi akan melepaskan panas yang

cukup tinggi (panas hidrasi) pada saat mortar mengalami setting. Kurva yang

dihasilkan berupa satu puncak yang artinya campuran mortar hanya mengalami

puncak reaksi panas hidrasi hanya sekali dan pada periode waktu tertentu. Pada

Gambar 4.31 dan 4.32 dapat dilihat intial setting time berada pada saat posisi 50%

sebelum kurva puncak, sedangkan untuk final setting time berada pada saat

puncak dari kurva tersebut. .



37

Gambar 4.31 Grafik Hasil Test Setting Time Semen PPC (W/C 0.3)

Gambar 4.32 Grafik Hasil Test Setting Time Semen OPC (W/C 0.3)



38

Tabel 4.3. Perkiraan Initial dan Final Setting Time

Merk


PPC (jam) OPC (jam)

Initial Final Intial Final

Mortar - 3.6 9 3.33 7.2

Consol PCE 5.75 11.5 5.75 8.78

Viscocrete 1003 PCE 6.67 12 8.78 12

Superplast PCE 6 11.2 6 10

BASF 8590 PCE 8.5 13 6.7 10.3

BASF 8614 PCE 12.7 18 12 16.67

Gambar 4.31 dan 4.32 menunjukkan adanya urutan reaksi hidrasi yang

sama yang dimulai dari mortar campuran mortar tanpa SP yang mengalami

hidrasi, lalu Consol, Superplast, BASF 8590, dan yang terakhir adalah BASF

8614. Setting time dari kontrol yang merupakan mortar yang tidak dicampuri

dengan SP terjadi terlebih dahulu dan disusul dengan mortar-mortar yang diberi

SP. Hal ini sesuai dengan teori yaitu SP dapat menyebabkan efek retardasi.

Walaupun menghasilkan nilai flow diameter yang sama namun waktu setting yang

terjadi berbeda antara sampel yang satu dengan yang lain. Dari Gambar 4.31 yang

menggunakan semen tipe PPC memiliki setting time yang lebih lambat bila

dibandingkan dengan Gambar 4.32 yang menggunakan semen OPC. Rata-rata

final setting time telah terjadi maksimum satu hari (24 jam). Perkiraan initial dan

final setting time dapat dilihat pada Tabel 4.3.

4.4. Slump Loss

Pengujian Slump Loss dilakukan dengan cara flow table test yang

dimodifikasi dengan penambahan variabel waktu, dimana pengetesan flow table

dilakukan setiap 30 menit hingga mencapai total waktu 2 jam. Campuran mortar

yang digunakan berbeda dosisnya karena dosis yang digunakan disesuaikan

dengan hasil test yang sebelumnya yaitu pada saat flow diameter hampir sama.

Campuran untuk slump loss ini menggunakan W/C 0.3 dengan perbandingan

semen dan pasir 2 : 1. Hasil uji slump loss dapat dilihat pada Gambar 4.33.

Dari Gambar 4.33 dapat dilihat bahwa nilai slump dari mortar yang

menggunakan SP dari Consol, Viscocrete1003, dan Superplast mengalami

penurunan slump loss pada saat menyentuh menit ke-90. Sedangkan untuk mortar



39

yang menggunakan SP BASF 8590 dan 8614 tidak mengalami slump loss dalam

waktu 2 jam. Hal ini menunjukkan adanya kesamaan bila melihat uji setting time

yang dilakukan pada Gambar 4.31, dimana sampel mortar yang menggunakan SP

BASF 8590 dan 8614 initial dan final setting time-nya paling lama bila

dibandingkan dengan produk SP yang lainnya. Mortar yang menggunakan BASF

8590 dan 8614 dapat menjaga nilai flow yang paling lama apabila dibandingkan

dengan sample SP yang lainnya.

Gambar 4.33. Grafik Hasil Slump Loss Test (W/C 0.3)


4. hasil pengujian dan analisis · memasuki dosis 0.2 s/d 0.3 % dari berat semen yang digunakan....

Documents