BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pada Bab II diuraikan terkait tinjauan pustaka sebagai dasar acuan teori-teori yang relevan untuk kajian ini. Tinjauan pustaka yang dijelaskan pada bab ini diantaranya tentang mortar, bahan pembentuk mortar, perancangan mortar, dan kajian tentang air induksi magnet sebagai bahan pencampur adukan Mortar Mortar sebenarnya adalah campuran semen, air, dan pasir. Namun ada yang berpendapat bahwa mortar adalah bahan bangunan berbahan dasar semen yang digunakan sebagai perekat untuk membuat struktur bangunan. Perbedaan antara mortar dengan semen yaitu mortar merupakan semen siap pakai yang komponen pembentuk umumnya adalah semen itu sendiri, filler, dan berbagai jenis additive yang sesuai. 2) Agregat halus (pasir) merupakan butir-butir partikel yang diikat oleh pasta semen dalam mortar harus dapat terlapisi dengan sempurna agar mempunyai kohesi dan adhesi. Susunan gradasi yang seragam akan membuat banyaknya rongga udara dalam mortar sehingga dibutuhkan semen yang lebih banyak daripada gradasi yang tidak seragam. Hal ini berpengaruh pada kepadatan mortar dan daya lekat yang berkurang. Gradasi pasir yang baik (well gradded sand) berisi butir-butir pasir yang bervariasi ukurannya dapat mengurangi rongga udara, dan kebutuhan semen dan air. 12) Fungsi utama mortar adalah menambah lekatan dan ketahanan ikatan dengan bagian-bagian penyusun suatu kontruksi. Kekuatan mortar tergantung pada kohesi pasta semen terhadap pertikel agregat halusnya. Mortar mempunyai nilai penyusutan yang relatif kecil. Dalam artikel Mortar (Batu) (2010) dikemukakan mengenai jenis-jenis mortar sebagai berikut: Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 6

2 1. Mortar semen portland Mortar semen portland (sering dikenal dengan mortar semen) dibuat dengan mencampurkan antara semen portland (PPC), pasir, dan air. 2. Mortar semen polimer Mortar semen polimer (PCM) dibuat dengan menggantikan sebagian pengikat semen pada mortar semen konvensional oleh polimer sebagai bahan tambah. Bahan tambah jenis polimer ini diantaranya lateks atau emulsi, bubuk redispersible polimer, polimer larut air, resin cair, dan monomer. Bahan tambah polimer ini memiliki keunggulan permeabilitas rendah dan mengurangi kejadian pengeringan retak akibat penyusutan, terutama dirancang untuk memperbaiki struktur beton. 3. Mortar kapur Mortar kapur adalah jenis mortar yang bahan pencampurnya terdiri dari kapur, pasir, dan air. 4. Mortar pozolan Pozolan adalah bahan tambah baik yang berasal dari alam atau limbah industri yang mengandung silika dan aluminia yang jika dicampur dengan air akan bereaksi dengan kapur bebas. Mortar pozolan adalah campuran antara mortar semen yang ditambahkan dengan pozolan. 1) Spesifikasi Mortar Dalam SNI , mortar diklasifikasikan menjadi 4 tipe berdasarkan proporsi bahan (proportion specifications) dan sifat mortar (propety specifications), yaitu M, S, N, dan O yang masing-masing tipe terdiri atas agregat halus (pasir), air, dan semen. 1.1 Spesifikasi Proporsi 9) Mortar yang memenuhi ketentuan spesifikasi proprosi harus terdiri dari bahan bersifat semen, agregat, dan air yang seluruhnya harus memenuhi persyaratan proporsi menurut tabel 2.1 berikut ini. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 7

3 Mortar Kapur Semen Semen Pasangan Tabel 2.1 Persyaratan Spesifikasi Proporsi Mortar Campuran dalam volume (bahan bersifat semen) Rasio agregat (pengukuran Tipe Semen Portland/ Semen Pasangan Kapur padam atau pada kondisi lembab dan Semen giling M S N kapur pasta gembur) M 1 3 kali S 1 jumlah volume N 1 bahan bersifat O 1 semen Sumber : SNI M 1 1 M 1 S 1 S 1 N 1 O 1 Keterangan yang dimaksud dengan tipe-tipe mortar: 3 kali jumlah volume bahan bersifat semen 1. Mortar tipe M adalah mortar yang mempunyai kekuatan 17,2 Mpa menurut Tabel 2.1, yang dibuat menggunakan semen pasangan tipe N atau kapur semen dengan menambahkan semen portland dan kapur padam dengan komposisi menurut Tabel Mortar tipe S adalah mortar yang mempunyai kekuatan 12,5 Mpa menurut Tabel 2.1, yang dibuat dengan menggunakan semen pasangan tipe S atau kapur semen dengan menambahkan semen portland dan kapur padam dengan komposisi menurut Tabel Mortar tipe N adalah mortar yang mempunyai kekuatan 5,2 Mpa menurut Tabel 2.1, yang dibuat dengan menggunakan semen pasangan tipe N atau kapur semen dengan menambahkan semen portland dan kapur padam dengan komposisi menurut Tabel Mortar tipe O adalah mortar yang mempunyai kekuatan 2,4 Mpa menurut Tabel 2.1, yang dibuat dengan menggunakan semen pasangan tipe N atau kapur semen dengan menambahkan semen portland dan kapur padam dengan komposisi menurut Tabel 2.1. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 8

4 Keterangan semen pasangan: 1. Semen pasangan tipe N adalah semen pasangan yang digunakan dalam pembuatan mortar tipe N menurut Tabel 2.1 tanpa penambahan lagi semen atau kapur padam, dan dapat digunakan untuk pembuatan mortar tipe S atau tipe M bila semen portland ditambahkan dengan komposisi menurut Tabel Semen pasangan tipe S adalah semen pasangan yang digunakan dalam pembuatan mortar tipe S menurut Tabel 2.1 tanpa penambahan lagi semen atau kapur padam, dan dapat digunakan untuk pembuatan mortar tipe S atau tipe M bila semen portland ditambahkan dengan komposisi menurut Tabel Semen pasangan tipe M adalah semen pasangan yang digunakan dalam pembuatan mortar tipe M tanpa penambahan lagi semen atau kapur padam. 9) 2. Spesifikasi Sifat 9) Mortar yang memenuhi kekuatan dalam spesifikasi ini harus didasarkan pada hasil pengujian terhadap mortar yang disiapkan di laboratorium sesuai metode pengujian yang telah dikeluarkan oleh SNI (lihat tabel 2.2). Mortar Tipe Tabel 2.2 Pesyaratan Spesifikasi Sifat Mortar Kuat Tekan rata-rata 28 hari Min. (Mpa) Retensi air Min.(%) Kadar Udara Maks.(%) M Kapur Semen S N bj O bj M c) Semen S c) Pasangan N c) O c) Sumber:SNI Keterangan : Rasio Agregat (Pengukuran pada kondisi lembab, gembur) 21/4 31/2 kali jumlah volume bahan bersifat semen a) Bila terdapat tulangan struktur dalam mortar kapur semen, maka kadar udara maksimum harus 12%. b) Bila terdapat tulangan struktur dalam mo`rtar semen pasangan, maka kadar udara maksimum harus 18%. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 9

5 c) Hanya untuk mortar yang dipersiapkan di laboratorium. Spesifikasi sifat mortar harus memenuhi ketentuan persyaratan bahan dan pengujian terhadap mortar yang telah disiapkan dilaboratorium, dimana bahan tersebut terdiri dari suatu campuran bahan pengikat bersifat semen, agregat dan air yang telah memenuhi persyaratan mortar sesuai metode pengujian yang telah dikeluarkan oleh SNI yaitu : 1. Kecuali untuk jumlah pencampurnya, proporsi campuran yang disiapkan dilaboratorium dan memenuhi ketentuan spesifikasi ini, tidak boleh diubah, bahan- bahan yang sifat fisiknya berbeda tidak boleh dipakai tanpa melakukan pengujian ulang dan memenuhi persyaratan sifat sifat mortar. 2. Sifat sifat mortar yang diisyaratkan dalam tabel 2.2 adalah untuk mortar yang disiapkan dilaboratorium dengan jumlah penyampur yang memberikan kelecakan (Flow) (110±5). Jumlah air ini tidak cukup untuk menghasilkan mortar dengan kelecakan yang sesuai untuk pekerjaan pasangan dilapangan. Mortar yang akan digunakan dilapangan harus di campur lagi dengan maksimum jumlah air yang sesuai dengan kemudahan pengerjaannya, sehingga cukup untuk memenuhi persyaratan awal dari bahan/komponen konstruksi pasangan. 3. Sifat sifat mortar yang disiapkan dilaboratorium dengan (110±5) % sebagaimana diisyaratkan dalam spesifikasi ini dimaksudkan untuk memperkirakan besarnya kelecakan dan sifat sifat dari mortar yang disiapkan untuk pekerjaan dilapangan setelah digunakan agar supaya penyerapan air dari komponen konstruksi pasangan terpenuhi. 4. Sifat sifat mortar yang disiapkan dilapangan dengan jumlah air lebih banyak, sebelum digunakan pada pekerjaan konstruksi pasangan, akan berbeda dengan persyaratan sifat-sifat seperti dalam tabel 2.2. Dengan demikian persyaratan dalam tabel 2.2 tidak bisa dipakai sebagai persyaratan untuk pengawasan mutu mortar dilapangan. Untuk tujuan ini, dapat dipakai metode pengujian ASTM C 780. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 10

6 Sifat-Sifat Mortar Pada standar ASTM C91, SNI diterangkan sifat mortar antara lain adalah : a. Sifat Mortar Segar 9) Sifat mortar segar adalah sifat ketika mortar belum mengeras. Beberapa sifat mortar segar tersebut antara lain workability dan waktu ikat. a. Workability Workability mortar dapat dilihat dari nilai flow yang dihasilkan oleh adukan tersebut. Salah satu unsur yang mempengaruhi kemudahan pengerjaan adalah jumlah air pencampur. Semakin banyak air semakin mudah untuk dikerjakan. Pengujian flow menurut ASTM C dilakukan untuk mengetahui tingkat kemudahan pengerjaan mortar. Percobaan ini dilakukan menggunakan alat flow table. b. Waktu Ikat Waktu ikat merupakan waktu yang dibutuhkan suatu adukan untuk mencapai kekuatan 500 Psi. Untuk mengetahui waktu ikat suatu mortar dilakukan dengan menggunakan alat penetrometer. Alat tersebut ditusukan ke dalam mortar segar sedalam 2,5 cm sampai mencapai angka 500 Psi. Waktu yang dicapai untuk mendapatkan angka 500 Psi itulah merupakan waktu ikat adukan mortar sesuai standar ASTM C 403M-95. b. Sifat Mortar Keras Sifat mortar keras merupakan sifat dimana mortar telah mengeras. Sifat mortar keras diantaranya adalah kuat tekan, dan kuat lentur. a. Kuat Tekan 10,15) Berdasarkan SNI , dijelaskan bahwa kekuatan tekan mortar adalah gaya maksimum per satuan luas yang bekerja pada benda uji mortar berbentuk kubus dengan ukuran tertentu dan umur tertentu. Kuat tekan mortar diwakili oleh kuat tekan maksimum m dengan satuan Mpa. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 11

7 Kuat tekan mortar sangat dipengaruhi oleh proposi campurannya. Disamping itu, air juga berpengaruh terhadap kuat tekan mortar. Semakin rendah faktor air semen, maka semakin tinggi kuat tekan yang akan dimilikinya. Namun, faktor air semen yang rendah menyebabkan workability menurun. Chu-Kia Wang et all yang dikutip oleh Sitorus (2009) mengemukakan bahwa suatu jumlah tertentu air diperlukan untuk memberikan aksi kimia di dalam pengerasan mortar, kelebihan air akan memudahkan dalam pengerjaanya akan tetapi menurunkan kekuatan. Kuat tekan mortar dapat ditentukan dengan rumus, sebagai berikut :... (2.1) Keterangan: m P maks : kekuatan tekan mortar, Mpa : gaya tekan maksimum, N A : luas penampang benda uji, mm 2 b. Kuat Lentur 15) Untuk mengetahui perbandingan kuat tarik lentur mortar dengan varian berbeda, perhitungan kuat tarik lentur mortar menggunakan rumus (center point loading) :... (2.2) Keterangan : mr P L b d : kuat tarik lentur mortar, dalam MPa : beban maksimum total, dalam N : jarak 2 tumpuan (mm) : lebar benda uji (mm) : tebal benda uji (mm) Faktor-faktor yang sangat mempengaruhi kuat tekan dan kuat tarik lentur mortar diantaranya adalah faktor air semen, jumlah semen, umur mortar, dan sifat agregat. A Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 12

8 1. Faktor air semen (f a s) Faktor air semen adalah angka perbandingan antara berat air dan berat semen dalam campuran mortar atau beton. Secara umum diketahui bahwa semakin tinggi nilai f.a.s., semakin rendah mutu kekuatan beton. Akan tetapi, 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. Umumnya nilai f.a.s. minimum yang diberikan sekitar 0,4 dan maksimum 0,65 (Tri Mulyono, 2004). Faktor air semen yang digunakan pada campuran mortar menurut standar ASTM C 109M adalah 0, ) 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 pori inilah yang mengurangi kekuatan mortar. Jumlah semen dalam mortar mempunyai nilai optimum tertentu yang memberikan kuat tekan tinggi. 15) 3. Umur Mortar Kekuatan mortar akan meningkat seiring dengan bertambahnya umur dimana pada umur 28 hari mortar akan memperoleh kekuatan yang diinginkan. 15) 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. 15) 2.2. Bahan Pembentuk Mortar Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan mortar adalah semen, agregat halus, dan air. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 13

9 Semen Semen yang umum digunakan untuk pekerjaan konstruksi saat ini adalah Portland Cement Composit (PCC). Semen tipe ini mudah untuk dicari karena telah diperjualbelikan di pasaran. Selain itu, semen tipe ini bersifat umum untuk kebutuhan suatu konstruksi. Portland composite cement (PCC) merupakan semen hidrolis yang dibuat dengan menggiling terak, gypsum, dan bahan pozzolan. Digunakan untuk bangunan umum dan bangunan yang memerlukan ketahanan sulfat dan panas hidrasi sedang. 1) Menurut Andoyo (2006), pada dasarnya semen portland terdiri dari 4 unsur yang paling penting,yaitu 1) : 1. Trikalsium silikat (C 3 S) atau CaO.SiO2, sifatnya hampir sama dengan sifat semen yaitu jika ditambahkan air akan menjadi kaku dan dalam beberapa jam saja pasta akan mengeras, biasanya merupakan 70%-80% dari semen. C 3 S menunjang kekuatan awal semen dan menimbulkan panas hidrasi kurang lebih 58 kalori/gram setelah 3 hari. 2. Dikalsium silikat (C 2 S) atau 2CaO.SiO2. Pada saat penambahan air setelah reaksi yang menyebabkan pasta mengeras dan menimbulkan panas 12 kalori/gram setelah 3 hari. Pasta akan mengeras, perkembangan kekuatannya stabil dan lambat pada beberapa minggu kemudian mencapai kekuatan tekan akhir hampir sama dengan C 3 S. 3. Trikalsium aluminat (C 3 A) atau 3CaO.Al2O3. Unsur ini apabila bereaksi dengan air akan menimbulkan panas hidrasi tinggi yaitu 212 kalori/gram setelah 3 hari. Perkembangan kekuatan terjadi satu sampai dua hari tetapi sangat rendah. 4. Tetrakalsium aluminoferit (C 4 AF) atau Al2O3.Fe2O3. Unsur ini saat bereaksi dengan air berlangsung sangat cepat dan pasta terbentuk dalam beberapa menit, menimbulkan panas hidrasi 68 kalori/gram. Warna abu-abu pada semen disebabkan oleh unsur ini. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 14

10 Semen memiliki sifat fisik yang dapat berubah apabila proses penyimpanan yang kurang baik. Biasanya berakibat pada butirannya yang membatu karena tidak terkondisikan dengan baik. Oleh karena itu, untuk mengetahui sifat fisik pada semen maka dilakukan pengujian sebagai berikut : a. Berat Jenis Berat jenis adalah perbandingan antara berat semen dengan volume semen. Berat jenis semen dapat dihitung dengan cara :... (2.3) Keterangan : B : berat benda uji (gr) V 1 : volume awal (ml) V 2 : volume akhir (ml) d : masa jenis air (1 gr/ml) Bahan yang digunakan adalah semen sebanyak ±55 gram dan minyak tanah (kerosin). Untuk mencari volume semen, digunakan tabung le chatelier. b. Bobot Isi Bobot isi semen adalah perbandingan antara berat semen dengan volume yang ditempatinya. Rumus yang digunakan sebagai berikut :... (2.4) Keterangan : W cac = Berat container + tutup + isi (gram) W C = Berat container + tutup (gram) V C = Volume container ( cm 3 ) Agregat Halus Berdasarkan SK SNI T , agregat secara umum didefenisikan sebagai meterial granural misalnya pasir, kerikil, batu pecah, dan kerak tungku besi yang dipakai besama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk mortar atau beton semen hidrolik atau adukan. Agregat halus disebut pasir, baik berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari alam maupun yang hasil Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 15

11 pengolahan manusia. Agregat yang butir-butirnya lebih kecil dari 1,2 mm disebut pasir halus, sedangkan butir-butir yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut silt, dan yang lebih kecil dari 0,002 mm disebut clay. 15) Syarat-syarat agregat yang digunakan untuk adukan pasangan (Mortar) menurut PBI 1971 sebagai berikut : 15) a. Tidak mengandung zat organik. b. Kadar lumpur maksimum 5%. c. Memiliki nilai modulus kehalusan antara 2,0 sampai dengan 3,0. d. Gradasi agregat harus sesuai dengan tabel 2.3 berikut ini. Tabel 2.3 Gradasi Agregat Halus Mortar Pasangan 15) Saringan Persen Lolos Pasir Alam Pasir Olahan No. 4 (4,76 mm) No. 8 (2,36 mm) No. 16 (1,18 mm) No. 30 (0,60 mm) No. 50 (0,30 mm) No. 100 (0,15 mm) No. 200 (0,075 mm) Sumber : SNI Sama seperti semen, untuk mengetuhi sifat fisik agregat halus (pasir) harus dilakukan pengujian antara lain sebagai berikut : a. Analisa Ayak Analisa saringan agregat adalah penentuan prosentase berat butiran agregat yang lolos dari satu set saringan, yang kemudian angka-angka prosentasenya ditabelkan dan digambarkan pada grafik atau kurva distribusi. Rumus untuk menentukan prosentase tertahan pada suatu saringan ayakan sebagai berikut : Keterangan : W a... (2.5) = berat agregat tertahan di ukuran ayakan a mm (gram) W total = berat agregat total (gram) Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 16

12 b. Penyerapan Air Penyerapan Air (Water Absorption) adalah perbandingan berat air yang dapat diserap terhadap berat agregat kering, dinyatakan dalam persentase. Rumus-rumus: Penyerapan Air = (Sumber : SNI ) Keterangan : Bj Bk Bk Bj = Berat benda uji SSD (gram) Bk = Berat benda uji kering oven (gram) c. Kadar Lolos Ayakan No. 200 x 100 %...(2.6) Didalam PBI 1971 disebutkan bahwa kadar lolos ayakan no.200 (kadar lumpur) merupakan unsur perusak yang ada didalam agregat halus (pasir). Kadar lumpur ini dapat diuji dilaboratorium menggunakan analisa saringan basah yaitu dengan menimbang agregat sebelum dan sesudah dicuci dan kemudian membandingkannya. Sehingga akan memberikan prosentase agregat yang lebih halus dari 0,075 mm (no.200). Kadar agregat yang lolos ayakan no. 200 disyaratkan oleh PB 1971 sebesar 5%. Kadar lolos ayakan no.200 dapat dihitung dengan menggunakan rumus : Keterangan : W 1 = berat agregat sebelum dicuci dan kering oven (gram).... (2.7) W 2 = berat setelah dicuci dan kering oven yang tertahan ayakan no.200 (gram) d. Kadar Zat Organik Kandungan zat organik di dalam agregat halus sangat berpengaruh terhadap perkembangan kekuatan mortar yang diakibatkan oleh terhambatnya pengerasan semen. Salah satu cara pengujian zat organik di dalam agregat halus ini dapat dilakukan dengan mengextract atau memisahkannya menggunakan larutan NaOH 3 % sesuai SNI sehingga akan terjadi perubahan warna yang selanjutnya akan dibandingkan dengan warna pembanding.warna yang lebih tua dari warna pembanding menunjukkan kadar Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 17

13 zat organik dalam agregat halus adalah tinggi, sedangkan jika warna yang dihasilkan lebih muda dari warna pembanding, maka kadar zat organik dalam agregat halus adalah rendah. Syarat maksimum untuk kandungan zat organik menurut PBI 1971 adalah standar warna no.3 pada alat standar color test. e. Bobot Isi Bobot isi agregat adalah perbandingan antara berat agregat dengan volume yang ditempatinya. Rumus yang digunakan sebagai berikut :... (2.8) Keterangan : W cac = Berat container + tutup + isi (gram) W C = Berat container + tutup (gram) V C = Volume container ( cm 3 ) Air Air dalam adukan diperlukan pada pembuatan mortar untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pengerjaannya. Air sangat berperan penting terhadap reaksinya pada semen dan kinerjanya pada adukan. Proses hidrasi yang terjadi pada semen setelah bereaksi dengan air berperan penting untuk pematangan suatu adukan mortar dan berpengaruh terhadap kekuatan mortar tersebut Air yang dapat diminum umumnya dapat digunakan sebagai bahan untuk campuran adukan. Air yang mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula, atau bahan kimia lainnya, bila dipakai dalam campuran beton akan menurunkan kualitas beton, bahkan dapat mengubah sifatsifat beton yang dihasilkan. SK SNI S F menerangkan persyaratan air sebagai bahan bangunan sesuai dengan penggunaannya harus memenuhi syarat sebagai berikut: 1. Air harus bersih. 2. Tidak mengandung lumpur, minyak dan benda terapung lainnya yang dapat dilihat secara visual. 3. Tidak mengandung benda-benda tersuspensi lebih dari 2 gram/liter. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 18

14 4. Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak beton (asam-asam, zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter. Kandungan klorida (cl), tidak lebih dari 500 p.p.m dan senyawa sulfat tidak lebih dari 1000 p.p.m sebagai so Bila dibandingkan dengan kekuatan tekan adukan dan beton yang menggunakan air suling, maka penurunan kekuatan adukan dan beton yang memakai air yang diperiksa tidak lebih dari 10%. 6. Semua air yang mutunya meragukan harus dianalisa secara kimia dan dievaluasi mutunya Metode Proporsi Campuran Mortar Metode SNI Perhitungan dengan metode SNI yaitu perhitungan dengan mengubah proposi campuran berdasarkan volume menjadi berdasarkan berat dengan menggunakan faktor pengubah (konversi) untuk sekali campuran. Faktor pengubah ini didapat dari hasil pembagian antara berat agregat halus dalam keadaan kering oven dengan bobot isi agregat yang dikalikan dengan proposi volumenya. Contoh, mortar dengan komposisi campuran I bagian semen portland, 1¼ bagian kapur, dan 6¾ bagian pasir harus diuji. Bobot isi masing-masing bahan yaitu pasir 1400 kg/m 3, semen 1250 kg/m 3, dan kapur 650 kg/m 3. Berat campuran mortar tersebut harus dihitung menjadi sebagai berikut : Faktor pengubah sekali campur = 2500 / (1400 x 6,75) = 0,265 Berat semen portland = 1 x 1250 x 0,265 = 332 gr Berat kapur = 1¼ x 650 x 0,265 = 215 gr Berat pasir = 6¾ x 1400 x 0,265 = 2500 gr 2.4. Kajian Tentang Air Air (H 2 O) secara umum memiliki sifat dan nilai-nilai tersendiri pada kondisi normal. Normal dalam hal ini dimaksudkan bahwa air tidak terpengaruh oleh zat dan gangguan yang dapat merubah sifat asli dari air tersebut. Sifat fisik air normal yang dilakukan melalui berbagai pengujian dengan suhu ruang ±20 0 C atau 293 K oleh Kim A Sharp tahun 2001 dapat dilihat pada tabel 2.4. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 19

15 Tabel 2.4 Sifat Fisik Air Normal 10) (Sumber : Kim A Sharp tahun 2001) Berdasarkan tabel diatas, sifat air yang berkaitan terhadap penelitian ini khususnya antara air yang tanpa induksi dan air yang diinduksi magnet adalah terhadap nilai viskositas. Nilai viskositas air yang digunakan dalam penelitian ini tentunya tidak sama dengan nilai pada tabel 2.4 tersebut. Selain itu, kajian ini juga mengacu pada hasil penelitian air induksi magnet yang menyebutkan bahwa nilai viskositas air dapat berubah setelah melewati medan magnet. Selain itu, pengujian terhadap nilai viskositas air pun dapat dilaksanakan menggunakan alat dan metode Ostwald di labolatorium kimia Polban. Untuk kajian ini, diperlukan beberapa pemahaman terhadapa sifat air. Pemahaman terhadap sifat air yang utama (primer) yaitu terhadap air magnetik dan sifat air lainnya (sekunder) terhadap sifat air secara umum dalam kondisi normal (tanpa induksi magnetik). Kajian terhadap sifat air magnetik dan aplikasinya dijelaskan pada poin berikut ini. Air Magnetik Air magnetik merupakan sifat air yang telah melewati medan magnet. Air magnetik merupakan salah satu metode pengolahan air yang murah dan ramah lingkungan. Efek air magnetik merupakan sebuah subyek perdebatan yang masih Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 20

16 kontroversial karena air merupakan zat yang sulit untuk diperiksa sifatnya dan mengandung berbagai partikel asing dalam bentuk zat kecil dan zat padat lainnya 4). Banyak yang telah mengklaim bahwa air magnetik memberikan peningkatan kinerja air dalam berbagai hal, diantaranya adalah pengurangan skala penggunaan air (Alim et al 2006), meningkatkan hasil panen (Lin & Yotvat, 1990), meningkatan manfaat kesehatan (Yue et al.1983), perubahan ph (Busche, 1985), pengurangan tegangan permukaan air (Cho & Lee, 2005) dan meningkatkan kuat tekan dan tarik pada semen (Nan et al. 2000) 4). Air yang diinduksi magnet menurut beberapa peneliti dapat merubah bentuk ikatan molekul air, menurunkan kekentalan / viskositas air, dan menambah kelecakan dan nilai slump ketika diaplikasikan pada campuran beton 3). Salah satu bukti yang didapatkan dari studi literatur yaitu perubahan bentuk ikatan molekul air menurut Saddam M. Ahmed (2009) pada gambar 2.1 dan 2.2 berikut ini. Gambar 2.1 Susuan Molekul Air Normal Tanpa Induksi Magnet 3) Gambar 2.2 Susunan Molekul Air Setelah Induksi Magnet 3) Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 21

17 Secara umum, gambar diatas menjelaskan tentang perbedaan ikatan molekul air sebelum dan sesudah melewati medan magnet. Ketika air terkena medan magnet, molekul-molekul air akan tersusun dalam satu arah seperti ditunjukkan pada Gambar 2.4. Hal ini disebabkan oleh ikatan relaksasi yang terjadi pada air yang menghasilkan sudut ikatan atom hidrogen-oksigen menurun hingga kurang dari 105º yang berakibat pada penurunan tingkat konsolidasi antara molekul air dan peningkatan ukuran molekul. Oleh karena itu, viskositas air magnetik lebih kecil dari viskositas air normal. Perubahan molekul air tersebut mempengaruhi perubahan tekanan permeabilitas, tegangan permukaan, ph dan konduksi listrik 3). Penggunaan Air Magnetik Pada Beton Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, penelitian induksi elektromagnetik pada air yang telah dilakukan di negara-negara lain menghasilkan suatu efek positif dalam penggunaannya pada lingkungan yang diantaranya adalah pengurangan skala penggunaan air (Alim et al 2006), perubahan ph (Busche, 1985), pengurangan tegangan permukaan air (Cho & Lee, 2005) dan meningkatkan kuat tekan dan tarik pada semen (Nan et al. 2000). Berdasarkan poin terakhir diatas, didapakan referensi yang berhubungan dengan air yang diinduksi magnet sebagai bahan pengencer campuran beton. Sumber penulis dapatkan dari penelitian yang dilakukan oleh Saddam M. Ahmed dari Irak pada tahun 2009 tentang penggunaan air yang diinduksi elektromagnetik berkekuatan ±1,2 Tesla ( Gauss) dengan alat induksi magnet berupa lilitan kawat tembaga yang dialiri arus listrik DC / satu arah (lihat gambar 2.3). Gambar 2.3 Alat induksi elektromagnetik oleh Saddam M. Ahmed 3) Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 22

18 Hasil penelitian yang dilakukan oleh Sadam M. Ahmed terhadap penggunaan air magnetik sebagai bahan pengencer beton tersebut dapat dilihat pada gambar 2.4 serta tabel 2.5 berikut ini : (a) Gambar 2.4 a. Pengujian slump dengan air normal b. Pengujian slump dengan air magnet 3) Specimen (b) Tabel 2.5 Hasil Penggunaan Air Magnetik Pada Beton 3) Treatment time Sec./Liter Velocity current Meter/Sec. Slump mm Average compressive strength (MPa) At 7-day Percent increase % N Tap Water M % M % M % M % M % M % Sumber : Saddam M. Ahmed, 2009 Referensi lain penulis dapatkan dari penelitian di Australia oleh McMahon (2009) tentang penelitian air yang di induksi magnetik menggunakan magnet batang neodymium dengan kekuatan ±4400 Gauss sebanyak 12 batang (disusun menjadi 6 pasang magnet pada gambar 2.5) Gambar 2.5 Alat Induksi Magnetik oleh McMahon Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 23

19 Akan tetapi, sangat disayangkan hasil yang didapatkan oleh penelitian McMahon ini tidak menunjukan hasil yang positif pada penelitian kuat tekan beton. Gambar 2.6 berikut ini adalah grafik hasil pengujian kuat tekan yang dilakukan oleh McMahon : Gambar 2.6 Grafik Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton oleh McMahon Paparan yang ada diatas merupakan hasil kajian referensi yang didapatkan pada air magnetik, sedangkan paparan berikut ini menjelaskan tentang sifat-sifat air dalam kondisi normal secara umum. Air Sebagai Pelarut Air adalah pelarut yang kuat, melarutkan banyak jenis zat kimia. Zat-zat yang bercampur dan larut dengan baik dalam air (misalnya garam-garam) disebut sebagai zat-zat "hidrofilik" (suka air), dan zat-zat yang tidak mudah tercampur dengan air (misalnya lemak dan minyak), disebut sebagai zat-zat "hidrofobik" (takut-air). Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya intermolekul dipoldipol) antara molekul-molekul air. Jika suatu zat tidak mampu menandingi gaya tarik-menarik antar molekul air, molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengendap dalam air 17). Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 24

20 Air Memiliki Gaya Tarik Menarik Antar Partikel 19) Kohesi adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel yang sejenis. Kohesi dipengaruhi oleh kerapatan dan jarak antarpartikel dalam zat. Gaya kohesi mengakibatkan dua zat bila dicampurkan tidak akan saling melekat. Contoh peristiwa kohesi adalah tidak bercampurnya air dengan minyak, tidak melekatnya air raksa pada dinding pipa kapiler, dan air pada daun talas. Adhesi adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel yang tidak sejenis. Gaya adhesi akan mengakibatkan dua zat akan saling melekat bila dicampurkan. Contohnya : Bercampurnya air dengan teh/kopi, melekatnya air pada dinding pipa kapiler, melekatnya tinta pada kertas, dll. Air Memiliki Tegangan Permukaan 21) Gaya tarik-menarik antarmolekul zat cair tidak hanya menimbulkan gaya kohesi dan gaya adhesi saja, tetapi juga dapat menimbulkan tegangan permukaan. Tegangan permukaan adalah kecenderungan permukaan zat cair untuk meregang sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis. Molekulmolekul yang berada pada lapisan ini selalu berusaha memperkecil luas permukaannya. Hal ini dapat diamati saat sejumlah kecil air ditempatkan dalam sebuah permukaan yang tak dapat terbasahi atau terlarutkan (non-soluble); air tersebut akan berkumpul sebagai sebuah tetesan. Sebaliknya, diatas sebuah permukaan gelas (permukaannya dapat terbasahi) yang amat bersih atau bepermukaan amat halus air dapat membentuk suatu lapisan tipis (thin film) karena gaya tarik molekular antara gelas dan molekul air (gaya adhesi) lebih kuat ketimbang gaya kohesi antar molekul air. Besarnya tegangan permukaan suatu zat cair dipengaruhi oleh keadaan permukaan zat cair, misalnya suhu. Semakin tinggi suhu zat cair semakin kecil tegangan permukaannya. Hal inilah yang menyebabkan baju yang dicuci dengan air hangat lebih mudah dibersihkan daripada baju yang dicuci dengan air dingin. Tabel 2.6 berikut ini menjelaskan beberapa nilai tegangan permukaan yang diperoleh berdasarkan percobaan yang dikutip dari artikel Tegangan Permukaan oleh Dani Ahmad Mubarak. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 25

21 Tabel 2.6 Nilai Tegangan Permukaan Zat Cair Berdasarkan Suhu Zat cair yang bersentuhan dengan udara Suhu ( o C) Tegangan Permukaan (mn/m = dyn/cm) Air 0 75,60 Air 20 72,80 Air 25 72,20 Air 60 66,20 Air 80 62,60 Air ,90 Air sabun 20 25,00 Minyak Zaitun 20 32,00 Air Raksa ,00 Oksigen ,70 Neon ,15 Helium ,12 Aseton 20 23,70 Etanol 20 22,30 Gliserin 20 63,10 Benzena 20 28,90 Berdasarkan data tegangan permukaan, tampak bahwa suhu mempengaruhi nilai tegangan permukaan fluida. Umumnya ketika terjadi kenaikan suhu, nilai tegangan permukaan mengalami penurunan. Hal ini disebabkan karena ketika suhu meningkat, molekul cairan bergerak semakin cepat sehingga pengaruh interaksi antar molekul cairan berkurang. Akibatnya nilai tegangan permukaan juga mengalami penurunan. Air Memiliki Daya Kapilaritas 19) Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya permukaan zat cair pada pipa kapiler (pipa yang diameternya sangat kecil). Hal tersebut dapat diilustrasikan pada gambar 2.7 berikut ini. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 26

22 Gambar 2.7 Peristiwa Kapilaritas Zat Cair Dalam kehidupan sehari-hari, contoh-contoh gejala kapiler yaitu minyak tanah naik melalui sumbu lampu minyak tanah atau sumbu kompor, dinding rumah basah pada musim hujan, air tanah naik melalui pembuluh kayu. Permukaan zat cair yang membasahi dinding, misalnya air, akan naik. Adapun yang tidak membasahi dinding, seperti raksa, akan turun. Peristiwa air membasahi dinding, atau raksa tidak membasahi dinding dapat dijelaskan dengan memperhatikan gaya tarik-menarik antarpartikel. Gaya tarik-menarik antarpartikel sejenis disebut kohesi, sedangkan gaya tarik menarik antarpartikel tidak sejenis disebut adhesi. Air membasahi dinding kaca karena adanya gaya kohesi antarpartikel air yang lebih kecil daripada gaya adhesi antara partikel air dan partikel dinding kaca, sedangkan raksa memiliki gaya kohesi lebih besar daripada gaya adhesinya dengan dinding kaca sehingga tidak membasahi dinding kaca. Gaya adhesi air yang lebih besar dari kohesinya menyebabkan permukaan air berbentuk meniskus cekung, sedangkan gaya kohesi raksa lebih besar dari gaya adhesinya sehingga menyebabkan permukaan raksa berbentuk meniskus cembung. Meniskus adalah peristiwa mencekung atau mencembungnya permukaan zat cair. Berdasarkan bentuk permukaan zat cair, meniskus dibedakan menjadi dua, yaitu meniskus cembung dan meniskus cekung. Meniskus cembung terjadi jika kohesi lebih besar daripada adhesi (kohesi > adhesi), sedangkan meniskus cekung terjadi jika adhesi lebih besar daripada kohesi (adhesi > kohesi). Peristiwa meniskus dapat dilihat pada gambar 2.8 berikut ini. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 27

23 Gambar 2.8 Peristiwa Meniskus Zat Cair Air Memiliki Viskositas Menurut Yazid (2005) yang dikutip oleh Weni Mandasari (2012), viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan ada yang dapat mengalir cepat, sedangkan lainnya mengalir secara lambat. Cairan yang mengalir cepat, seperti air, alkohol, dan bensin, memiliki nilai viskositas kecil. Sedangkan cairan yang mengalir lambat, seperti gliserin, minyak asto, dan madu, mempunyai viskositas besar. Jadi viskositas menentukan kecepatan mengalirnya suatu cairan 22). Viskositas (kekentalan) cairan akan menimbulkan gesekan antar- bagian atau lapisan cairan yang bergerak satu terhadap yang lain. Hambatan atau gesekan yang terjadi ditimbulkan oleh gaya kohesi di dalam zat cair. Faktor- faktor yang mempengaruhi viskositas adalah sebagai berikut (Bird, 1987): 22) a. Tekanan Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan. b. Temperatur Viskositas akan turun dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 28

24 Berdasarakan sumber yang didapat dari Wikipedia, nilai viskositas air terhadap suhu dapat dilihat pada Tabel 2.7 berikut ini. Tabel 2.7 Nilai Viskositas Berdasarkan Suhu Air 11) Temperature [ C] Viscosity [mpa s] c. Kehadiran zat lain Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. d. Ukuran dan berat molekul Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi serta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi. e. Kekuatan antar molekul Viskositas air naik dengan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama. Dinda Atthasi, Fajar Setia Wardhana, Pengaruh Induksi Magnetik... 29