studi kuat tekan mortar dengan penggunaan...
TRANSCRIPT
Konferensi Nasional Teknik Sipil 12 Batam, 18-19 September 2018
ISBN: 978-602-60286-1-7 MT - 185
STUDI KUAT TEKAN MORTAR DENGAN PENGGUNAAN TANAH DIATOMAE
SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN
Muttaqin Hasan1, Taufiq Saidi2, Sarah Soraya3 dan Dahrul Abida4
1Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Kopelma Darusslam, Banda Aceh
Email: [email protected] 2Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Kopelma Darusslam, Banda Aceh
Email: [email protected] 3Program Studi Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Kopelma Darusslam, Banda Aceh
Email: [email protected] 4Program Studi Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Kopelma Darusslam, Banda Aceh
Email: [email protected]
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan tanah diatomae sebagai
pengganti sebagian semen terhadap kuat tekan mortar. Jumlah semen yang diganti dengan tanah
diatomae adalah 0%, 10%, 20%, 30% dan 40% berdasarkan perbandingan volume. Sebelum
digunakan, tanah diatomae terlebih dahulu dikalsinasi pada suhu 500 oC selama 4 jam dan dihaluskan
sehingga lolos saringan no. 200. Pasir yang digunakan adalah pasir sungai dengan diameter
maksimum 4,75 mm. Dua jenis semen, yaitu Ordinary Portland Cement (OPC) dan Portland
Composite Cement (PCC) digunakan dalam penelitian ini. Dua macam perbandingan campuran
digunakan, yaitu 1 (semen + diatomae) : 2 pasir dan 1 (semen + diatomae) : 4 pasir berdasarkan
perbandingan volume. Benda uji yang digunakan adalah kubus berukuran 5 x 5 x 5 cm3. Pengujian
kuat tekan dilakukan pada saat benda uji berumur 1, 3, 7 dan 28 hari. Hasil pengujian menunjukkan
bahwa kuat tekan mortar dengan semen OPC menurun seiring dengan meningkatnya penggunaan
tanah diatomae. Namun begitu, dengan menggantikan jumlah semen sampai 40% dengan tanah
diatomae, mortar yang dihasilkan masih termasuk mortar tipe M menurut SNI-03-6882-2002 dengan
kuat tekan umur 28 hari lebih besar dari 17,2 MPa. Sedangkan mortar dengan semen PCC, kuat
tekan tertinggi dicapai pada penggunaan 20 % tanah diatomae, yaitu sebesar 36,63 MPa untuk
campuran 1:2 dan penggunaan 10 % tanah diatomae, yaitu sebesar 25,39 MPa untuk campuran 1:4.
Kata kunci: tanah diatomae, mortar, kuat tekan, ordinary portland cement, portland composite cement
1. PENDAHULUAN
Mortar adalah suatu campuran yang terdiri dari semen, agregat halus dan air. Mortar juga sering disebut mortel
atau spesi yang merupakan bahan bangunan yang dibuat dari campuran bahan perekat (lumpur, kapur, semen),
agregat halus dan air yang kemudian diaduk hingga homogen. Mortar mempunyai fungsi yang penting dalam
suatu konstruksi. Mortar biasa digunakan untuk plesteran, pembuatan bata beton, pembuatan genteng beton,
perekat antar bata merah, perekat antar bata beton pada pembuatan dinding tembok dan perekat antar batu pada
pasangan batu (Bunganaen, et.al, 2016).
Mortar merupakan salah satu material yang berperan penting dalam suatu konstruksi bangunan. Fungsi mortar
adalah sebagai bahan perekat suatu konstruksi baik yang bersifat struktural maupun nonstruktural. Penggunaan
mortar untuk konstruksi yang bersifat struktural salah satu contohnya yaitu pasangan batu belah untuk struktur
pondasi, sedangkan untuk konstruksi yang bersifat nonstruktural yaitu pasangan batu bata. Mortar dengan
perbandingan 1 semen : 2 pasir sering digunakan untuk bahan perekat dan plesteran bata trasram, dinding kamar
mandi dan pasangan bata yang berada di dalam tanah untuk kebutuhan kedap air, sedangkan mortar dengan
perbandingan 1 semen : 4 pasir sering digunakan untuk bahan perekat dan plesteran dinding biasa lainnya.
Mengingat pentingnya mortar sebagai bagian dari konstruksi yang memikul beban, maka penggunaan mortar harus
sesuai dengan standar spesifikasi SNI 03-6882-2002. Standar spesifikasi mortar mengacu pada kuat tekannya, yaitu
kemampuan mortar dalam menerima beban. Sama halnya dengan beton, kekuatan tekan mortar dipengaruhi oleh
beberapa faktor, antara lain kepadatan, jenis semen, jumlah semen, sifat agregat dan juga umur mortar.
Berdasarkan Badan Perencanaan Pembangunan Nasional (Bappenas), pada tahun 2014 sampai 2019 Indonesia akan
melakukan pembangunan infrastruktur dalam skala besar di berbagai bidang seperti pembangunan jembatan,
MT - 186
ISBN: 978-602-60286-1-7
gedung, jalan, dan sebagainya (Bappenas, 2014). Seiring dengan perkembangan dunia konstruksi maka penggunaan
material semen juga semakin meningkat. Namun demikian Indonesia telah berkomitmen untuk mengurangi emisi
gas rumah kaca sebagai upaya menghadapi pemanasan global yang ditindak lanjuti dengan adanya Rencana Aksi
penurunan Gas Rumah Kaca (RAN-GRK) pada beberapa sektor (Damayanti dan Lestari, 2013). Industri semen
termasuk dalam sektor yang dianggap berperan besar menghasilkan emisi gas rumah kaca khususnya gas CO
(Hanle, et al. 2006). Oleh karena itu perlu dicari alternatif material lain yang dapat menggantikan fungsi mekanis
semen sebagai bahan pengikat yang lebih ramah lingkungan, seperti halnya tanah diatomae.
Tanah diatomae dengan rumus kimia (SiO, nH2O) merupakan batuan sedimen silika yang terdiri dari sisa kerangka
fosil tumbuhan air atau ganggang bersel tunggal. Komposisi kimia diatomae mengandung 86% silika, 5% natrium,
3% magnesium, dan 2% besi (Rahmah et al. 2011). Sebagaimana diketahui bahwa unsur utama penyusun tanah
diatomae adalah silika sehingga material tersebut memiliki sifat mekanis sebagai bahan pengikat. Hal ini dapat
menjadi salah satu alternatif pemilihan bahan pozzolan yang baik. Selain itu tanah diatomae juga mudah didapatkan
dengan harga yang relatif tidak mahal. Deposit tanah diatomae di Kabupaten Aceh Besar cukup tinggi dengan
estimasi 40.353.700.000 ton. (Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Aceh, 2012). Hal ini dapat menjadi salah
satu upaya pemanfaatan sumber daya alam di daerah Aceh. Tanah diatomae dikenal dengan berbagai istilah seperti
diatomit, kieselguhr, tripolit atau tepung fosil (Johnstone and Johnstone, 1961), atau tanah serap (Hoeve, 1984).
Berdasarkan uraian di atas, dalam paper ini dipresentasikan hasil pengujian kuat tekan mortar dengan menggunakan
tanah diatomae untuk mensubsitusikan sebagian semen. Jumlah tanah diatomae yang digunakan untuk mensubsitusi
semen ada 5 variasi, yaitu 0 %, 10 %, 20 %, 30 % dan 40 % berdasarkan perbandingan volume. Ada 2 macam
perbandingan (semen + tanah diatomae) dan pasir, yaitu 1:2 dan 1:4 berdasarkan perbandingan volume. Jenis semen
yang digunakan juga ada 2 macam, yaitu Ordinary Porland Cement (OPC) dan Portland Composite Cement (PCC)
2. STUDI LITERATUR
Mortar Semen
Mortar semen dibuat dari campuran air, semen Portland, dan agregat halus dalam perbandingan campuran yang
tepat. Perbandingan antara volume semen dan volume agregat halus berkisar antara 1 : 2 sampai 1 : 8. Mortar ini
biasa digunakan untuk tembok, pilar, kolom, bagian bangunan yang menahan beban dan juga digunakan pada bagian
luar bangunan atau bagian yang berada dibawah tanah (terkena air) karena mortar ini lebih rapat air.
Jenis mortar menurut kuat tekan
Berdasarkan SNI-03-6882-2002, mortar dispesifikasikan dalam 4 tipe menurut kekuatan mortar dan ketentuan
spesifikasi bahan yang terdiri dari bahan bersifat semen, agregat, dan air yang digunakan, yaitu:
1. Mortar tipe M merupakan campuran dengan kuat tekan yang tinggi yang direkomendasikan untuk pasangan
bertulang maupun tidak bertulang yang akan memikul beban tekan yang besar. Mortar tipe M adalah mortar
yang mempunyai kekuatan minimum 17,2 MPa;
2. Mortar tipe S adalah mortar yang mempunyai kekuatan minimum 12,4 MPa. Mortar tipe ini
direkomendasikan untuk struktur yang akan memikul beban tekan normal tetapi dengan kuat lekat lentur
yang diperlukan 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, dan
saluran pembuangan;
3. Mortar tipe N adalah mortar yang mepunyai kekuatan minimum 5,2 MPa. 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;
4. Mortar tipe O adalah mortar yang mempunyai kekuatan minimum 2,4 MPa. 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. Mortar tipe ini sering digunakan untuk pekerj aan
setempat, memiliki workabilitas yang baik dan biaya yang ekonomis.
Ordinary Portland Cement dan Portland Composite Cement
Berdasarkan SNI 15-2049-2004 Ordinary Portland Cement (OPC) merupakan semen hidrolis yang dihasilkan
dengan cara menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan
MT - 187
ISBN: 978-602-60286-1-7
digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat dan
boleh ditambahkan dengan bahan tambahan lain. Menurut Ismail et al. (2008), hampir 60% dari semen yang sering
digunakan adalah OPC, karena semen tipe ini sangat cocok digunakan untuk berbagai macam pekerjaan konstruksi
yang bebas dari pengaruh sulfat. Semen Portland berfungsi sebagai bahan pengikat utama adukan beton dan
pasangan batu yang digunakan untuk menyatukan bahan menjadi satu kesatuan yang kuat. Jika ditambah air, semen
akan menjadi pasta semen, kemudian jika ditambah agregat halus, pasta semen akan menjadi mortar, dan jika
digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton segar yang setelah mengeras akan menjadi beton
keras (concrete). Semen Portland diproduksi dari pencampuran bahan baku kapur, besi, silika dan alumina. Kapur
diperoleh dari pembakaran batu kapur, marmer, marl dan karang. Besi, silika dan alumina diperoleh dari tanah liat
(Allen dan Iano, 2008).
Berdasarkan SNI 15-7064-2004 PCC atau Portland Composite Cement merupakan 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 organik lain. Bahan anorganik tersebut antara lain
terak tanur tinggi (blast furnace slag), pozzolan, senyawa silikat, batu kapur, dengan kadar total bahan anorganik
6%-35% dari massa semen portland komposit. Semen portland komposit dapat digunakan untuk konstruksi umum
seperti: pekerjaan beton, pasangan bata, selokan, jalan, pagar dinding, dan pembuatan elemen bangunan khusus
seperti beton pracetak, panel beton, bata beton (paving block), dan sebagainya (SNI 15-7064-2004).
Tanah diatomae
Tanah diatomae termasuk tipe Supplemtary Cementing Materials (SCM) atau bahan tambahan pengganti sebagian
semen alami berdasarkan ASTM C 618 Class N. Tanah diatomae memiliki sifat pozzolan yang mirip dengan bahan
pozzolan lainnya seperti fly ash dan metakaolin (Sanchez de Rojas et al., 1999). Diatomae memiliki sifat dasar yakni
strukturnya unik, berat jenisnya rendah (± 0,45), permukaannya luas dan berpori-pori, warnanya putih-coklat
(tergantung kontaminasinya), kemampuan daya hantar listrik atau panas rendah serta tidak abrasif (Rahmah, dkk,
2011).
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa komponen utama tanah diatomae adalah silika yang tersusun atas satuan-
satuan tetrahedron. Menurut Clark (1960), Kirk dan Othmer (1979), silika sebagai komponen utama tanah diatome
adalah amorf (SiO2 nH2O), di mana atom-atom silikon dan oksigen dalam silika tersusun secara tetrahedron mirip
dengan silika kristal tetapi jaringan tersebut tidak terulang secara periodik dan simetri seperti halnya dalam kristal.
Tanah diatoame diketahui mengandung zat-zat organik dan oksida-oksida logam yang diduga mengganggu
kemampuan adsorpsi ion logam. Proses pemanasan akan menurunkan kadar zat-zat organik dan oksida-oksida
logam selain SiO2 sehingga kadar SiO2 makin dominan. Kemampuan adsorpsi tanah diatomae dipengaruhi oleh
adanya gugus siloksan (Si-O-Si) dan gugus silanol (Si-OH).
Fragoulis, et al. (2005), melakukan analisis uji mineral dan kimia terhadap diatomae yang berasal dari Samos dan
Ellasona. Hasilnya menunjukkan diatomae dari Samos terdiri dari kalsit dan opal-A, sedangkan diatomae dari
Elassona terdiri dari opal-A, mineral lempung, feldspars dan quartz. Sehingga diatomit Samos kaya CaO dan SiO2,
sedangkan yang Elassona kaya SiO2, Al2O dan Fe2O3. Hasil pengujian scanning electron microscopy (SEM) tanah
diatomae dari Ellasona, Yunani dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah.
Gambar 1. Struktur tanah diatomae berbentuk cakram dari Elassona,Yunani (Fragoulis et al., 2005)
Penelitian yang dilakukan oleh Stamatakis, et al (2003) membandingkan bentuk tanah diatomae dari daerah yang
berbeda, yaitu dari Hungaria, Rumania dan Yunani. Diatomae dari Hungaria mengandung SiO2 tertinggi (77,68%)
MT - 188
ISBN: 978-602-60286-1-7
yang disebabkan oleh Opal-A, sedangkan dari Rumania mengandung sekitar 75 %, yang terendah diperoleh dari
Yunani (59,90%). Namun semua benda uji memenuhi syarat EN197-1 karena memiliki reactive silica (RS) diatas
25%. Semakin tinggi kandungan RS dari diatomae maka semakin tinggi kekuatan semen. Indentifikasi Opal-A dapat
dilihat pada Gambar 2 berikut.
(a) (b)
(c)
Gambar 2. (a) Tanah diatome dari Hungaria berbentuk piring kecil; (b) Tanah diatome dari Rumania dan (c) Tanah
diatomae dari Milos, Yunani (Stamatakis, et al., 2003)
Penggunaan tanah diatomae sebagai bahan semen
Penelitian penggunaan tanah diatomae untuk produksi semen campuran (blended cement) telah dilakukan oleh
Kastis et al. (2006). Dalam penelitiannya Kastis et al. (2006) membuat pasta semen dengan menggunakan tanah
diatomae sebanyak 0, 10, 20 dan 35% sebagai substitusi semen Portland berdasarkan perbandingan berat. Sifat fisis
pasta semen yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 1, sedangkan kuat tekannya dapat dilihat pada Gambar 3.
Fragoulis et al. (2005) juga telah meneliti semen komposit dengan menggunakan tanah diatomae dari Yunani. Sifat
fisis dan mekanis pasta semen yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 2.
MT - 189
ISBN: 978-602-60286-1-7
Tabel 1 Sifat fisis pasta semen dengan tanah diatomae (Kastis et al., 2006)
Sample Diatomite
(% w/w)
Water demand
(% w/w)
Setting time (min) Flow of normal mortar (%)
initial final
PC - 27.1 110 160 104.0
D-10 10 27.6 120 160 102.5
D-20 20 28.2 110 150 101.0
D-35 35 28.9 120 170 99.0
Gambar 3 Kuat tekan pasta semen dengan tanah diatomae (Kastis et al., 2006)
Tabel 2 Sifat fisis dan mekanis pasta semen dengan tanah diatomae dari Yunani (Fragoulis et al., 2005)
3. MATERIAL DAN METODOLOGI
Material
Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah Ordinary Cement Portland (OPC), Portland Composite Cement
(PCC), agregat halus, tanah diatomae dan air. OPC yang digunakan merupakan produksi PT. Semen Padang,
sedangkan PCC merupakan produksi PT. Semen Andalas Indonesia. Air yang digunakan adalah air PDAM.
Agregat halus yang digunakan adalah pasir sungai yang berasal dari sungai Krueng Aceh. Hasil pemeriksaan sifat
fisis agregat halus diperoleh berat volume sebesar 1,63 kg/liter; berat jenis kering permukaan sebesar 2,665; berat
jenis kering oven sebesar 2,617; absorpsi sebesar 1,81 % dan modulus kehalusan sebesar 3,128. Hasil analisa
saringan agregat halus dapat dilihat pada Gambar 4.
MT - 190
ISBN: 978-602-60286-1-7
Batas ASTM C33-99A
Gradasi pasir yang digunakan
Gambar 4 Hasil analisa saringan agregat halus (pasir)
Tanah diatomae yang digunakan berasal dari dari Desa Lambeurenut, Kecamatan Lampanah Leungah, Kabupaten
Aceh Besar. Sebelum digunakan, tanah diatomae terlebih dahulu dikalsinasi selama 4 jam pada suhu 500 oC untuk
selanjutnya dihaluskan dan diayak. Hanya butiran yang lolos saringan no. 200 yang digunakan. Dari hasil
pemeriksaan sifat fisis tanah diatomae yang digunakan diperoleh berat volume sebesar 0,767 kg/liter; berat jenis
kering permukaan sebesar 2,0; berat jenis kering oven sebesar 1,887; dan absorpsi sebesar 6,535 %. Hasil
pemeriksaan kandungan kimia tanah diatomae diperoleh komposisi kimianya adalah 58,87 % SiO2; 12,2 % CaO;
2,25 % Fe2O3 dan 0,39 % Al2O3.
Perbandingan campuran dan pembuatan benda uji
Untuk masing-masing jenis semen, baik OPC maupun PCC dibuat mortar dengan perbandingan 1 semen : 2 pasir
dan 1 semen : 4 pasir berdasarkan perbandingan volume. Untuk setiap perbandingannya, jumlah semen
disubsitusikan dengan tanah diatomae sebanyak 0 %, 10 %, 20 %, 30 % dan 40 % berdasarkan perbandingan
volume, sehingga didapat 20 variasi campuran. Jumlah air yang digunakan disesuaikan dengan ketentuan ASTM
C109 / C109M-02, yaitu untuk setiap 1000 gram semen digunakan jumlah air sebanyak 484 ml.
Benda uji dibuat dengan mencampurkan semua material kedalam mixer berkapasitas 10 liter dan diaduk selama
lebih kurang 15 menit. Benda uji dicetak ke dalam cetakan yang telah disediakan. Pengisian campuran mortar
kedalam cetakan kubus dilakukan sebanyak dua kali dan dipadatkan setiap lapisannya dengan menggunakan mistar
baja, kemudian cetakan diketuk menggunakan palu karet. Setelah cetakan terisi penuh dengan campuran mortar
yang telah padat, kemudian permukaannya diratakan dengan menggunakan sendok perata. Benda uji berbentuk
kubus dengan sisi 50 mm sesuai dengan ASTM C109 / C109M-02 dan SNI 03-6825-2002. Untuk setiap variasi
campuran dibuat 25 benda uji, 5 diantaranya untuk pengujian absorpsi dan 20 lainnya untuk pengujian kuat tekan.
Setelah benda uji berumur 24 jam, benda uji dikeluarkan dari cetakan, setiap benda uji diberi nama atau kode.
Perawatan benda uji dilakukan dengan menempatkan benda uji mortar di dalam bak air tawar yang terlindung.
Benda uji dikeluarkan dari dalam air pada saat ingin dilakukan pengujian kuat tekan yang bertujuan untuk
dibersihkan dan dikeringkan air permukaannya.
Pengujian benda uji
Metode pengujian kuat tekan terhadap benda uji mengacu kepada SNI 03-6825-2002 dan ASTM C109 / C109M-02.
Pengujian dilakukan setelah benda uji berumur 1,3,7, dan 28 hari. Pengujian kuat tekan benda uji mortar dilakukan
di Laboratorium Konstruksi dan Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala
menggunakan alat mesin uji tekan. Benda uji mortar yang telah dipersiapkan ditempatkan diantara dua pelat
pembebanan. Pengujian ini dilakukan dengan memberikan beban arah vertikal terhadap benda uji mortar secara
perlahan-lahan dengan peningkatan pembebanan tertentu hingga benda uji hancur.
MT - 191
ISBN: 978-602-60286-1-7
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Mortar dengan perbandingan 1:2
Besarnya kuat tekan mortar (rata-rata dari 5 benda uji) dengan perbandingan 1:2 sebagai fungsi dari persentase tanah
diatomae yang mensubstitusi semen untuk jenis semen OPC diperlihatkan pada Gambar 5. Dari gambar tersebut
terlihat bahwa kuat tekan mortar dengan semen OPC menurun seiring dengan meningkatnya jumlah semen yang
digantikan oleh tanah diatomae. Akan tetapi, kuat tekan mortar umur 28 hari untuk setiap campurannya masih di
atas kuat tekan mortar type M yang disyaratkan SNI-03-6882-2002, yaitu 17,2 MPa. Untuk persentase tanah
diatomae 10 %, 20 %, 30 % dan 40 %, kuat tekan mortar umur 28 hari berturut-turut sebesar 37,85 MPa, 33,91
MPa, 30,39 MPa dan 25,59 MPa, sedangkan kuat tekan mortar umur 28 hari dengan semen OPC saja (tanpa tanah
diatomae) adalah sebesar 38,58 MPa.
Gambar 5 Kuat tekan mortar 1:2 semen OPC Gambar 6 Kuat tekan mortar 1:2 semen PCC
Kuat tekan mortar (rata-rata dari 5 benda uji) dengan semen PCC sebagai fungsi persentase tanah diatomae yang
menggantikan semen diperlihatkan pada Gambar 6. Dari gambar tersebut terlihat bahwa kuat tekan mortar dengan
10 % tanah diatomae terjadi penurunan sedikit dari kuat tekan mortar dengan semen saja. Pada persentase tanah
diatomae 20 % kuat tekan mortar kembali meningkat melebihi nilai kuat tekan mortar dengan semen saja. Untuk
persentase tanah diatomae 30 % dan 40 % kuat tekan mortar kembali menurun. Kuat tekan mortar tertinggi dicapai
pada persentase tanah diatomae 20 % untuk semua umur pengujian. Nilai kuat tekan umur 28 hari pada persentase
tanah diatomae 20% adalah sebesar 36,63 MPa melebihi kuat tekan mortar dengan semen saja yang besarnya adalah
35,33 MPa. Kuat tekan terendah dicapai pada persentase tanah diatomae 40 %, yaitu sebesar 24,59 MPa. Nilai ini
masih lebih tinggi dari kuat tekan mortar type M yang disyaratkan SNI-03-6882-2002, yaitu 17,2 MPa.
Pertumbuhan kuat tekan mortar dari umur 1 hari sampai umur 28 hari untuk semua campuran mortar 1:2 untuk jenis
semen OPC dan PCC masing-masing diperlihatkan pada Gambar 7 dan 8. Dari kedua gambar tersebut terlihat
bahwa laju pertumbuhan kuat tekan beton semua campuran baik untuk jenis semen OPC maupun jenis semen PCC
adalah hampir sama, kecuali pada campuran dengan diatomae 10 % untuk jenis semen OPC yang menunjukkan laju
pertumbuhan umur 7 hari ke umur 28 hari yang lebih tinggi dari campuran lainnya, sehingga kuat tekan mortar pada
umur 28 hari untuk campuran dengan diatomae 10 % hampir mendekati kuat tekan mortar tanpa tanah diatomae.
Melihat kecenderungan ini, maka ada kemungkinan pada umur yang lebih tinggi (lebih dari 28 hari) kuat tekan
mortar dengan 10 % tanah diatomae akan melampaui kuat tekan mortar tanpa tanah diatomae. Akan tetapi, untk
membuktikannya perlu penelitian lanjutan dengan cara menguji kuat tekan mortar dengan umur yang lebih tinggi.
Gambar 7 Pertumbuhan kuat tekan mortar 1:2 semen OPC Gambar 8 Pertumbuhan kuat tekan mortar 1:2 semen PCC
Gambar 7. Pertumbuhan Kuat Tekan mortar 1:2 OPC Gambar 8 Pertumbuhan Kuat Tekan mortar 1:2 PCC
MT - 192
ISBN: 978-602-60286-1-7
Mortar dengan perbandingan 1:4
Besarnya kuat tekan mortar (rata-rata dari 5 benda uji) dengan perbandingan 1:4 sebagai fungsi dari persentase tanah
diatomae yang mensubstitusi semen untuk jenis semen OPC diperlihatkan pada Gambar 9. Dari gambar tersebut
terlihat bahwa kuat tekan mortar dengan semen OPC cenderung menurun seiring dengan meningkatnya jumlah
semen yang digantikan oleh tanah diatomae. Akan tetapi, dari persentase 10 % ke 20 % ada sedikit peningkatan kuat
tekan, walaupun kemudian kembali menurun untuk persentase tanah diatomae 30 % dan 40 %. Kuat tekan mortar
umur 28 hari untuk setiap campuran masih di atas kuat tekan mortar type M yang disyaratkan SNI-03-6882-2002,
yaitu 17,2 MPa. Untuk persentase tanah diatomae 10 %, 20 %, 30 % dan 40 %, kuat tekan mortar umur 28 hari
berturut-turut sebesar 24,97 MPa, 24,32 MPa, 24,32 MPa dan 20,31 MPa, sedangkan kuat tekan mortar umur 28
hari dengan semen OPC saja (tanpa tanah diatomae) adalah sebesar 33,27 MPa.
Gambar 9 Kuat tekan mortar 1:4 semen OPC Gambar 10 Kuat tekan mortar 1:4 semen PCC
Kuat tekan mortar (rata-rata dari 5 benda uji) dengan semen PCC sebagai fungsi persentase tanah diatomae yang
menggantikan semen diperlihatkan pada Gambar 10. Dari gambar tersebut terlihat bahwa kuat tekan mortar sedikit
meningkat pada penggunaan tanah diatomae 10 % untuk selanjutnya menurun seiring dengan meningkatnya
penggunaan tanah diatomae. Kuat tekan mortar umur 28 hari untuk setiap campuran masih di atas kuat tekan mortar
type M yang disyaratkan SNI-03-6882-2002, kecuali untuk penggunaan tanah diatomae 40 % termasuk mortar
type S. Untuk persentase tanah diatomae 10 %, 20 %, 30 % dan 40 %, kuat tekan mortar umur 28 hari berturut -
turut sebesar 25,39 MPa, 23,18 MPa, 18,34 MPa dan 16,75 MPa, sedangkan kuat tekan mortar umur 28 hari dengan
semen PCC saja (tanpa tanah diatomae) adalah sebesar 25,27 MPa.
Pertumbuhan kuat tekan mortar dari umur 1 hari sampai umur 28 hari untuk semua campuran mortar 1:4 untuk jenis
semen OPC dan PCC masing-masing diperlihatkan pada Gambar 11 dan 12. Dari kedua gambar tersebut terlihat
bahwa laju pertumbuhan kuat tekan beton semua campuran baik untuk jenis semen OPC maupun jenis semen PCC
adalah hampir sama, kecuali pada campuran dengan diatomae 30 % dan 40 % untuk jenis semen OPC yang
menunjukkan laju pertumbuhan umur 7 hari ke umur 28 hari yang lebih tinggi dari campuran lainnya, sehingga kuat
tekan mortar pada umur 28 hari untuk campuran dengan diatomae 30 % hampir mendekati kuat tekan mortar dengan
tanah diatomae 10 % dan 20 %. Melihat kecenderungan ini, maka ada kemungkinan pada umur yang lebih tinggi
(lebih dari 28 hari) kuat tekan mortar dengan 30 % tanah diatomae akan melampaui kuat tekan mortar dengan tanah
diatomae 10 % dan 20 %. Akan tetapi, untk membuktikannya perlu penelitian lanjutan dengan cara menguji kuat
tekan mortar dengan umur yang lebih tinggi.
Gambar 11 Pertumbuhan kuat tekan mortar 1:4 semen OPC Gambar 12 Pertumbuhan kuat tekan mortar 1:4 semen PCC
Gambar 11. Pertumbuhan Kuat Tekan mortar 1:4 OPC Gambar 12 Pertumbuhan Kuat Tekan mortar 1:4 PCC
MT - 193
ISBN: 978-602-60286-1-7
Perbandingan kuat tekan mortar semen OPC dan PCC
Gambar 13 menunjukkan perbandingan kuat tekan mortar semen OPC dan PCC untuk campuran 1:2 pada umur 28
hari. Dari Gambar 13 terlihat bahwa kuat tekan mortar 1:2 pada umur 28 hari dengan semen OPC lebih tinggi dari
semen PCC untuk semua campuran, kecuali untuk campuran dengan tanah diatomae 20 % yang menunjukkan hal
sebaliknya. Sedangkan untuk mortar dengan perbandingan 1:4, kuat tekan dengan semen PCC yang lebih tinggi dari
semen PCC dicapai pada persentase tanah diatomae 10 %. Untuk persentase tanah diatomae lainnya, kuat tekan
mortar dengan semen OPC lebih tinggi.
(a) (b)
Gambar 13 Perbandingan kuat tekan mortar umur 28 hari antara semen OPC dan PCC: (a) mortar 1:2; (b) mortar 1:4
5. KESIMPULAN
Dari uraian di atas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Mortar dengan perbandingan 1 semen : 2 pasir yang menggunakan OPC, kuat tekan menurun seiring dengan
meningkatnya jumlah semen yang digantikan oleh tanah diatomae. Akan tetapi sampai substitusi 40 % semen
dengan tanah diatomae masih dihasilkan mortar dengan kuat tekan umur 28 hari sebesar 25,59 MPa, yang
menunjukkan bahwa mortar masih termasuk mortar kelas M menurut SNI 03-6882-2002.
2. Mortar dengan perbandingan 1 semen : 2 pasir yang menggunakan PCC kuat tekan umur 28 hari tertinggi
dicapai pada penggunaan 20 % tanah diatomae, yaitu sebesar 36,63 MPa melebihi kuat tekan yang dicapai bila
menggunakan semen saja. Pada substitusi 40 % semen dengan tanah diatomae dihasilkan mortar dengan kuat
tekan umur 28 hari sebesar 24,59 MPa, yang juga menunjukkan bahwa mortar masih termasuk mortar kelas M
menurut SNI 03-6882-2002.
3. Mortar dengan perbandingan 1 semen : 4 pasir yang menggunakan OPC, kuat tekan menurun seiring dengan
meningkatnya jumlah semen yang digantikan oleh tanah diatomae. Akan tetapi sampai substitusi 40 % semen
dengan tanah diatomae masih dihasilkan mortar dengan kuat tekan umur 28 hari sebesar 25,59 MPa, yang
menunjukkan bahwa mortar masih termasuk mortar kelas M menurut SNI 03-6882-2002.
4. Mortar dengan perbandingan 1 semen : 4 pasir yang menggunakan PCC, kuat tekan umur 28 hari tertinggi
dicapai pada penggunaan 10 % tanah diatomae, yaitu sebesar 25,39 MPa melebihi kuat tekan yang dicapai bila
menggunakan semen saja. Pada substitusi 40 % semen dengan tanah diatomae dihasilkan mortar dengan kuat
tekan umur 28 hari sebesar 16,75 MPa, yang menunjukkan bahwa mortar tidak lagi termasuk mortar kelas M
menurut SNI 03-6882-2002, tetapi termasuk mortar kelas S. Untuk substitusi lainnya masih termasuk mortar
kelas M.
5. Kuat tekan campuran mortar dengan tanah diatomae 0%, 10 %, 30 % dan 40 % dengan menggunakan OPC
lebih besar dari yang menggunakan PCC. Akan tetapi, pada penggunakan 20 % tanah diatomae, kuat tekan
dengan semen PCC yang lebih tinggi untuk mortar 1:2. Sedangkan untuk mortar 1:4, kuat tekan dengan semen
PCC yang lebih tinggi dicapai pada penggunaan tanah diatomae 10 %. Mengingat harga semen PCC jauh lebih
murah dari semen OPC, maka disarankan untuk menggunakan semen PCC dengan substitusi 20 % tanah
diatomae untuk menghasilkan mortar yang lebih murah dan lebih kuat.
MT - 194
ISBN: 978-602-60286-1-7
6. UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih disampaikan kepada Rektor Universitas Syiah Kuala yang telah memberikan Hibah Laboratorium
kepada penulis sehingga riset ini dapat dilaksanakan. Ucapan terima kasih juga diteruskan kepada Sdr. Mahlil, ST,
MT, Sdr. Nasir, Amd dan Bang Razali yang telah membantu pelaksanaan eksperimen di laboratorium.
DAFTAR PUSTAKA
Allen, E. and Iano, J. (2008). Fundamentals of Building Construction: Materials and Methods, Wiley-VCH, Kanada
Anonim. (2012). Deposit Tanah Diatomae di Kabupaten Aceh Besar. (diakses pada tanggal 29 Januari 2018 dari
http: //www.distamben.acehprov.go.id/
Anonim. (2014). Rencana Pembangunan Infrastruktur 2014-2019. (diakses pada tanggal 29 Januari 2018 dari http:
//www.bappenas.go.id/id/
ASTM C618-17a. (2017). Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in
Concrete
ASTM C33-99A. (1999). Standard Specification for Concrete Aggregate
ASTM C 109/C 109M-02. (2002). Standart Test Method for Compressive Strength off Hydraulic Cement Mortars
(Using2-in. or (50 mm) Cube Specimens)
Bunganaen, W., Hunggurami, E. dan Beingala, Y. (2016). “Pengaruh Penambahan Gula Pasir terhadap Kuat
Tekan dan Sifat Kedap Air Mortar”, Jurnal Teknik Sipil Universitas Nusa Cendana, Vol. V, No. 1, 105-116
Clark, G.L. (1960). Encyclopedia of Chemistry. Reinhold Publishing Corporation, New York
Damayanti, S., dan Lestari, P. (2013). “Inventarisasi Emisi CO dari Proses Kalsinasi pada Industri semen di
Indonesia Berdasarkan IPCC Guidelines 2006, Institut Teknologi Bandung
Fragoulis, D, Stamatakis, M.G, Papageorgio, D, dan Chaniotakis, E. (2005). “The physical and mechanical
properties of composite cements manufactured with calcareous and clayey Greek diatomite mixtures”. Cement
& Concrete Composites, Vol. 27, 205–209
Hanle, L., Maldonado, P., Onuma, E., Tichy, M. and Van Oss, G.H. (2006), IPCC Guideline For National
Greenhouse Gas Inventories, Chapter 2: Mineral Industry Emission, Japan: IGES.
Rahmah., Ramlawati., dan Side, S. (2011), “Kapasitas Adsorpso Tanah Diatomae (Diatomaeceous earth terhadap
Ion Kromium (VI)”, Jurnal Chemica, Vol 12, No. 1, 60-66
Hoeve, I.B. (1984). Ensiklopedi Indonesia. Volume 6
Ismail, Mohamed Abdel K., Sam, Abdul Rahman Mohd., Sumaidi, Salahuddin Radin., Hussin, Mohd. Warid., and
Haron, Zaitun. (2008). Introduction To Civil Engineering Materials, McGraw-Hill, Malaysia.
Johnstone and Johnstone, M.G. (1961). Minerals for the Chemical and Applied Industries. New York: John Wiley &
Sons. Edisi ke 2
Kastis, D., Kakali, G., Tsivilis, S., dan Stamatakis, M.G. (2006). “Properties and hydration of blended cements with
calcareous diatomite”. Cement and Concrete Research, Vol. 36, 1821-1826
Kirk dan Othmer. (1979). Encyclopedia of Chemical Technology. fifth edition, John Wiley and Sons, New York
Rahmah, Ramlawati, dan Sumiati Side. (2011). “The adsorption capacity of Diatomeae (diatomaceous earth) on
Chromium (VI) Ion”. Jurnal Chemical Vol. 12 Nomor 1, 60 - 66
Sanchez de Rojas, M. I, J. Rivera, dan M. Frias. (1999). “Influence of the microsilica state on pozzolanic reaction
rate”. Cement and Concrete Research, Vol. 29, 945–949
SNI 03-6882-2002. (2002). Spesifikasi Mortar untuk Pekerjaan Pasangan. Badan Standardisasi Nasional
SNI 15-2049-2004. Semen Portland, Badan Standardisasi Nasional
SNI 157064-2004. (2004) Semen Portland Komposit, Badan Standarisasi Nasional
SNI 03-6825-2002. (2002). Metode Pengujian Kekuatan Tekan Mortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil,
Badan Standardisasi Nasional
Stamatakis, M. G., Fragoulis, D., Sirik, G., Bedelean, I., dan Pedersen, S. (2003). “The influence of biogenic micro-
silica-rich rocks on the properties of blended cements” Cement & Concrete Composites, Vol. 25, 177–184