Studi Eksperimental Mortar Polimer Nanokomposit Berpenguat Nanosilika dan Serat Fiberglass Untuk Aplikasi Struktural
DOI:
https://doi.org/10.31851/deformasi.v10i2.20282Keywords:
Mortar Polimer, Nanosilika, Serat Fiberglass, Nanokomposit, Epoxy ResinAbstract
Perkembangan material konstruksi dengan karakteristik ringan namun tetap memiliki kekuatan tinggi menjadi salah satu fokus penting dalam penelitian teknik sipil modern. Salah satu inovasi yang potensial adalah penggunaan mortar polimer nanokomposit dengan penguatan serat fiberglass serta penambahan nanosilika. Kombinasi ini diyakini mampu menghasilkan material dengan sifat mekanik lebih unggul dibandingkan mortar konvensional. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi kadar nanosilika terhadap kuat tekan serta berat jenis mortar polimer nanokomposit yang diperkuat serat fiberglass. Metodologi penelitian dilakukan melalui pembuatan sampel mortar menggunakan pasir halus sebagai agregat, resin epoksi dan hardener dengan rasio 1:1, serat fiberglass sepanjang 1 cm, serta nanosilika sebagai bahan tambahan. Proporsi pasir ditetapkan sebesar 40% dari volume total, sedangkan nanosilika divariasikan pada kadar 0%, 1%, 2%, 3%, dan 4% dari berat resin. Pengujian kuat tekan dilakukan terhadap benda uji berbentuk kubus berukuran 5×5×5 cm pada umur 7 dan 28 hari. Hasil menunjukkan bahwa penambahan nanosilika sebesar 2% menghasilkan performa paling optimal dengan kuat tekan mencapai 58,75 MPa pada umur 7 hari dan 58,90 MPa pada umur 28 hari. Berat jenis tertinggi terdapat pada sampel kontrol tanpa nanosilika, yakni 1631,04 kg/m³ (7 hari) dan 1645,92 kg/m³ (28 hari). Peningkatan kadar nanosilika justru menurunkan berat jenis, dengan penurunan signifikan terjadi pada kadar 4%. Kesimpulannya, nanosilika 2% terbukti mampu meningkatkan kuat tekan sekaligus mengurangi berat mortar secara signifikan. Namun, penambahan nanosilika melebihi kadar tersebut menyebabkan penurunan performa, sehingga diperlukan optimasi komposisi untuk memperoleh sifat terbaik
References
Abhilash, P. P., Nithurshan, N., & Sathiparan, N. (2024). Microstructural Analysis of the Effect of Using Nano-silica on the Mechanical Properties of Cement–Sand Mortar Under the Effect of Heat. International Journal of Concrete Structures and Materials, 18, 45.
Balakrishnan, B., Geethamma, V. G., Thomas, S., & Nandakumar, K. (2024). Nanotechnology-enhanced fiber-reinforced polymer composites: Recent advancements on processing techniques and applications. Heliyon, 10(1), e24692.
Jo, B. W., Kim, C. H., Tae, G. H., & Park, J. B. (2007). Characteristics of cement mortar with nano-SiO2 particles. Construction and Building Materials, 21(6), 1351-1355.
Li, Z., & Xiao, L. (2004). A study on mechanical and pressure-sensitive properties of cement mortar with nanophase materials. Cement and Concrete Research, 34(3), 435-438.
Madhkhan, M., & Katirai, R. (2019). Mechanical and Material Properties of Mortar Reinforced with Glass Fiber: An Experimental Study. Materials, 12(16), 2646.
Nazari, A., & Riahi, S. (2021). Influence of Different Types of Nanosilica on Compressive Strength Development of Cement Matrix Composites. Journal of Materials in Civil Engineering, 33(4), 04021015.
Norhasri, M. S. M., Hamidah, M. S., & Fadzil, A. M. (2017). Applications of using nano material in concrete: A review. Construction and Building Materials, 133, 91-97.
Peng, H., Cui, C., Cai, C. S., Liu, Y., & Chen, Z. (2020). The research progress and Hotspot analysis of polymer cement mortar based on bibliometrics. Frontiers in Materials, 7, 147.
Quercia, G., Spiesz, P., & Hüsken, G. (2014). SCC modification by use of amorphous nano-silica. Cement and Concrete Composites, 45, 69-81.
Said, A. M., Zeidan, M. S., Bassuoni, M. T., & Tian, Y. (2012). Properties of concrete incorporating nano-silica. Construction and Building Materials, 36, 838-844.
Septriansyah, V., Saggaff, A., & Saloma. (2021). Characteristics of nanocomposite polymer with temperature variation and heating time by using simple mixing method. International Journal of Advanced Technology and Engineering Exploration, 8(78), 651-661.
Septriansyah, V., Sutama, A., Amanda, R. S. D., & Umari, Z. F. (2025). Studi Eksperimental Mortar Polimer Berbasis Epoxy dengan Penambahan Nanosilika. Bearing: Jurnal Penelitian dan Kajian Teknik Sipil, 10(1), 1-6.
Shewale, A. R., Kadam, K. N., & Naik, S. S. (2024). Performance Evaluation of Hybrid Fiber‐Reinforced Inorganic Mortar for Textile‐Reinforced Mortar Applications. Advances in Civil Engineering, 2024, 2370560.
Singh, L. P., Karade, S. R., Bhattacharyya, S. K., Yousuf, M. M., & Ahalawat, S. (2013). Beneficial role of nanosilica in cement based materials – A review. Construction and Building Materials, 47, 1069-1077.
Stefanidou, M., & Papayianni, I. (2012). Influence of nano-SiO2 on the Portland cement pastes. Composites Part B: Engineering, 43(6), 2706-2710.
Syed, A. A., Ahmad, S. A., Kamal, A., Azam, A., & Hasan, A. (2019). Fiber-Reinforced Polymer Composites: Manufacturing, Properties, and Applications. Polymers, 11(10), 1667
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Jurnal Deformasi
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
.png)
.png)
