Karakteristik Kuat Tekan Material Bata Berbasis Mortar dengan Variasi Vermiculite dan Fiberglass Menggunakan Benda Uji Silinder

Rama Mahadika Kusuma Putra, Angga Fajar Setiawan, S.T., M.Eng., Ph.D.

2026 | Skripsi | TEKNIK SIPIL

Penggunaan material pasangan dinding yang lebih ringan, efisien, dan tetap memiliki kinerja mekanik yang memadai menjadi salah satu solusi untuk mengurangi risiko kerusakan bangunan akibat gempa. Salah satu upaya yang dilakukan adalah mengembangkan material bata  dengan memanfaatkan vermiculite sebagai material ringan untuk menggantikan sebagian pasir dan fiberglass sebagai bahan penguat tambahan. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisa pengaruh variasi vermiculite dan fiberglass terhadap kuat tekan, hubungan tegangan-regangan, deformasi, kekakuan, serta pemilihan komposisi optimum mortar ringan.

Pengujian eksperimental dengan benda uji silinder mortar berukuran 150 mm x 300 mm dibuat dengan variasi subsitusi pasir dengan vermiculite dan penambahan fiberglass. Desain campuran terdiri dari campuran dengan substitusi pasir dengan vermiculite sebesar 10% (FV10), 20% (FV20), dan 30% (FV30) dengan penambahan fiberglass sebesar 8%. Selain itu, juga terdapat campuran kontrol tanpa substitusi vermiculite dan penambahan fiberglass (V0) dan campuran dengan penambahan fiberglass saja (FV0). Pengujian dilakukan melalui pemeriksaan material, pembuatan benda uji, perawatan, pengujian densitas, kuat tekan, pengukuran deformasi aksial menggunakan dial gauge, penyusunan kurva tegangan-regangan, perhitungan modulus elastisitas, efisiensi struktural, dan pengamatan pola keruntuhan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan vermiculite dan fiberglass memengaruhi perilaku mekanik material bata. Variasi V0 memiliki kuat tekan rata-rata tertinggi sebesar 20,60 MPa, sedangkan pada variasi dengan vermiculite dan fiberglass, performa terbaik diperoleh pada FV20. Variasi FV20 memiliki densitas rata-rata sebesar 2089,430 kg/m³, kuat tekan rata-rata sebesar 15,49 MPa, regangan puncak rata-rata sebesar 2,172 × 10?³, modulus elastisitas rata-rata sebesar 12891,08 MPa, dan efisiensi struktural rata-rata sebesar 0,0074. Selain itu, FV20 juga menunjukkan respons tegangan-regangan yang relatif stabil dan pola keruntuhan yang lebih terkendali dibandingkan variasi lainnya. Dengan demikian, variasi FV20 dengan komposisi 20% vermiculite dan 8% fiberglass dipilih sebagai campuran optimum dan dinilai paling potensial sebagai dasar awal pengembangan lightweight interlocking brick.

The use of lighter, more efficient masonry wall materials with adequate mechanical performance is one of the potential approaches to reducing the risk of building damage caused by earthquakes. One effort to achieve this is the development of brick material by utilizing vermiculite as a lightweight material to partially replace sand and fiberglass as an additional reinforcing material. This study aims to analyze the effect of vermiculite and fiberglass variations on compressive strength, stress-strain behavior, deformation, stiffness, and the selection of the optimum lightweight mortar composition.

An experimental study was conducted using cylindrical mortar specimens with dimensions of 150 mm × 300 mm. The mixtures were prepared with partial sand substitution using vermiculite at 10% (FV10), 20% (FV20), and 30% (FV30), combined with 8% fiberglass addition. In addition, a control mixture without vermiculite substitution and without fiberglass addition (V0), as well as a mixture with fiberglass addition only (FV0), were also prepared. The testing program included material characterization, specimen preparation, curing, density testing, compressive strength testing, axial deformation measurement using a dial gauge, stress-strain curve development, elastic modulus calculation, structural efficiency analysis, and failure pattern observation.

The results show that the use of vermiculite and fiberglass influences the mechanical behavior of the brick-based material. The V0 mixture exhibited the highest average compressive strength of 20.60 MPa. Meanwhile, among the mixtures containing vermiculite and fiberglass, the best performance was obtained by FV20. The FV20 mixture had an average density of 2089.430 kg/m³, an average compressive strength of 15.49 MPa, an average peak strain of 2.172 × 10?³, an average elastic modulus of 12891.08 MPa, and an average structural efficiency of 0.0074. In addition, FV20 showed relatively stable stress-strain behavior and a more controlled failure pattern compared to the other modified mixtures. Therefore, the FV20 mixture, consisting of 20% vermiculite and 8% fiberglass, was selected as the optimum mixture and is considered the most potential composition as an initial basis for the development of lightweight interlocking bricks.

Kata Kunci : material bata, vermiculite, fiberglass, tegangan-regangan, efisiensi struktural.