Materi Bagian bangunan ( Atap )

BANGUNAN ATAP

Atap adalah bagian paling atas bangunan yang berfungsi sebagai penutup seluruh ruangan pada bangunan yang ada dibawahnya sehingga terhindar dari panas, hujan, angin, kotoran, binatang, untuk keamanan, penjaga privasi, sebagai elemen estetika / keindahan bangunan, dsb.

Bentuk dan macam atap telah dijelaskan diatas berikut ini akan dijelaskan mengenai konstruksi atap yang pada umumnya digunakan terutama di Indonesia.

1.      KONSTRUKSI KUDA – KUDA ( SPANT )

Konstruksi Kuda – kuda adalah kerangka yang mendukung seluruh atap termasuk beratnya sendiri.

2.      PENUTUP BIDANG ATAP

Penutup bidang atap terdiri dari bermacam – macam bahan yang pada pokoknya harus rapat terhadap air hujan, tahan cuaca, kuat ringan, tidak mudah terbakar, tidak memerlukan banyak perawatan, dsb. Lereng atap berbeda – beda tergantung bahan penutup atap serta selera pemilik maupin perencana. Besar – kecilnya lereng atap tergantung dengan bahan penutup yang digunakan.

BAHAN ATAP	SUDUT LERENG
Beton	1 - 2˚
Kaca	10 - 20˚
Semen – Asbes – Bergelombang	15 - 25˚
Seng	20 – 25˚
Genteng	30 - 40˚
Sirap	25 - 40˚

a.       Atap Genteng

Banyak digunakan diseluruh Indonesia dan biasanya terbuat dari tanah liat ada pula dari semen. Kelebihannya murah, memenuhi syarat, awet dan tidak banyak perawatan. Memiliki daya tolak bunyi, panas dan dingin. Lereng atap dibuat sedemikian sehingga air hujan dapat segera mengalir kebawah dan hubungan antara satu sama lain dibuat serapat – rapatnya. 

b.      Atap Sirap

Terbuat dari kayu belian dari Sumatera dan Kalimantan sedangkan di Jawa menggunakan kayu onglen dan jati.

c.       Atap Semen – Asbes – Bergelombang

Terbuat dari campuran semen. Baik karena bisa mengisolasi udara panas bila diluar berhawa panas sedang bila dingin rumah tidak terasa dingin. Selain itu bisa meredam bunyi dengan baik. Serta tahan terhadap cuaca. Jenis ini lebih baik dari seng karena seng mudah berkarat, ujungnya tajam dan berbahaya, bila hujan terdengar bunyi yang tidak menyenangkan serta bila hawa panas rumahpun terasa panas.

Untuk itu seng dianjurkan untuk digunakan pada atap tambahan. Untuk pemasangan jenis atap ini cukup menggunakan gording saja tidak perlu usuk karena ukurannya yang panjang dan dibautkan dengan baut.

Materi Bagian Bangunan ( Atas )

BANGUNAN ATAS

A.    DINDING

Dinding adalah bagian bangunan yang terletak di bagian atas sloof dimana dinding berfungsi sebagai penutup bagaian badan bangunan, penyekat antar ruangan, sebagai elemen estetika / keindahan bangunan bahkan sebagai elemen pemikul konstruksi bagian bangunan lain yang ada diatasnya dan meneruskannya ke balok sloof.

B.     KOLOM

Kolom pada bangunan rumah tinggal ada dua macam :

·         Kolom Utama

Kolom yang fungsi utamanya menyangga beban utama yang berada diatasnya. Untuk rumah tinggal disarankan jarak kolom utama adalah 3.5 m, agar dimensi balok untuk menompang lantai tidak tidak begitu besar, dan apabila jarak antara kolom dibuat lebih dari 3.5 meter, maka struktur bangunan harus dihitung. Sedangkan dimensi kolom utama untuk bangunan rumah tinggal lantai 2 biasanya dipakai ukuran 20/20, dengan tulangan pokok 8d12mm, dan begel d 8-10cm ( 8 d 12 maksudnya jumlah besi beton diameter 12mm 8 buah, 8 – 10 cm maksudnya begel diameter 8 dengan jarak 10 cm).

·         Kolom Praktis

Adalah kolom yang berfungsi membantu kolom utama dan juga sebagai pengikat dinding agar dinding stabil, jarak kolom maksimum 3,5 meter, atau pada pertemuan pasangan bata, (sudut-sudut). Dimensi kolom praktis 15/15 dengan tulangan beton 4 d 10 begel  d 8-20.

 

Gambar pemasangan kolom terhadap fondasi

C.     PINTU JENDELA DAN VENTILASI

Pintu adalah tempat keluar masuk orang, hewan, udara , cahaya, barang, dsb keluar / kedalam bangunan atau ruangan.

Jendela adalah tempat keluar masuknya udara maupun cahaya kedalam bangunan yang bisa dibuka dan ditutup.

Ventilasi adalah tempat keluar masuknya udara maupun cahaya kedalam bangunan yang selalu terbuka.

Letak ketiga elemen bangunan ini menjadi satu kesatuan dengan dinding bangunan.

D.    BALOK LATEI / LINTEL

Balok Latei / Lintel adalah balok beton yang terletak diatas kusen pintu dan jendela dimana fungsi dari balok ini adalah agar kusen tidak menerima beban langsung dari atas melainkan dipikul oleh balok ini sehingga kusen akan tetap kuat dan tidak melengkung karena berat beban dari atas dan ketika terjadi gempa beban tidak menimpa langsung kusen sehingga daun pintu tidak terjepi kusan serta bebas dibuka dan menjadi tempat untuk evekuasi.

E.     BALOK  RING

Balok Ring adalah balok beton yang terletak diatas dinding bangunan. Balok ini berfungsi mengikat dinding yang ada dibawahnya, stabilisator dan pengunci ujung atas balok kolom, serta menerima beban dari rangka atap atau bagian lain yang ada diatasnya meratakannya lalu meneruskannya kebagian bangunan yang ada dibawahnya terutama pada balok kolom.

 

Gambar pemasangan Balok Ring pada pertemuan bidang – bidang dinding.

 

Gambar pembalokan dinding

 Lihat Video terkait :

F.      LANGIT – LANGIT

Langit – langit adalah bagian bangunan yang menjadi pembatas antara konstruksi atap dengan ruangan yang ada didalam bangunan. Fungsi dari langit – langit ini adalah :

·         Agar ruangan dibawahnya tampak bersih dan tidak kelihatan rangka atapnya.

·         Menahan kotoran / percikan air yang jatuh dari celah – celah bidang atap.

·         Mengurangi panas dan sinar matahari melalui bidang atap.

·         Sebagai tempat memasang / jalur instalasi listrik. 

Dsb.

Materi Dasar-dasar Bangunan

a.I Pengertian Pondasi 

Pengertian umum untuk Pondasi Rumah adalah Struktur bagian bawah bangunan yang berhubungan langsung dengan tanah, atau bagian bangunan yang terletak di bawah permukaan tanah yang mempunyai fungsi memikul beban bagian bangunan lainnya di atasnya.

Kesimpulannya, pondasi adalah suatu bagian dari konstruksi bangunan yang berfungsi untuk menempatkan bangunan dan meneruskan beban yang disalurkan dari struktur atas ke tanah dasar pondasi yang cukup kuat menahannya tanpa terjadinya differential settlement pada sistem strukturnya.

Untuk memilih tipe pondasi yang memadai, perlu diperhatikan apakah pondasi itu cocok untuk berbagai keadaan di lapangan dan apakah pondasi itu memungkinkan untuk diselesaikan secara ekonomis sesuai dengan jadwal kerjanya.

Hal-hal berikut perlu dipertimbangkan dalam pemilihan tipe pondasi:

1. Keadaan tanah pondasi

2. Batasan-batasan akibat konstruksi di atasnya (upper structure)

3. Keadaan daerah sekitar lokasi

4. Waktu dan biaya pekerjaan

5. Kokoh, kaku dan kuat

Umumnya kondisi tanah dasar pondasi mempunyai karakteristik yang bervariasi, berbagai parameter yang mempengaruhi karakteristik tanah antara lain pengaruh muka air tanah mengakibatkan berat volume tanah terendam air berbeda dengan tanah tidak terendam air meskipun jenis tanah sama.

Jenis tanah dengan karakteristik fisik dan mekanis masing-masing memberikan nilai kuat dukung tanah yang berbeda-beda. Dengan demikian pemilihan tipe pondasi yang akan digunakan harus disesuaikan dengan berbagai aspek dari tanah di lokasi tempat akan dibangunnya bangunan tersebut.

Suatu pondasi harus direncanakan dengan baik, karena jika pondasi tidak direncanakan dengan benar akan ada bagian yang mengalami penurunan yang lebih besar dari bagian sekitarnya.

Ada tiga kriteria yang harus dipenuhi dalam perencanaan suatu pondasi, yakni :

1. Pondasi harus ditempatkan dengan tepat, sehingga tidak longsor akibat pengaruh luar.

2. Pondasi harus aman dari kelongsoran daya dukung.

3. Pondasi harus aman dari penurunan yang berlebihan.

a.II Fungsi Pondasi

Pada dasarnya fungsi pondasi adalah untuk menyalurkan beban-beban yang bekerja diatas pondasi ke struktur yang ada dibawahnya tanpa mengalami kerusakan. Pondasi harus direncanakan untuk menjamin stabilitas dibawah pengaruh beban statis maupun beban dinamis. Meskipun beban dinamis yang bekerja cukup kecil namun bekerjanya berulang selama periode waktu tertentu sehingga membutuhkan perhatian khusus dalam perencanaan.

Ragam getaran yang terjadi pada pondasi dianalisa dengan metode lumped parameter system. Metode ini menawarkan penambahan frekwensi alami untuk mengurangi getaran pada sistem dengan cara mengatur konstanta pegas dan peredam.

Dimensi pondasi blok dengan panjang, lebar dan tebal masing-masing: 9 m, 4 m, dan 1 m memenuhi kriteria perencanaan dimana amplitudo arah vertikal dan horisontal (0,0146 mm; 0,0313 mm) lebih kecil dari batas ijin amplitudo arah vertikal dan horisontal (0,2 mm; 0,4 mm). Kombinasi beban statis dan dinamis menghasilkan gaya-gaya yang diterima tanah berturut-turut: gaya arah vertikal dan horisontal sebesar: 0,8032 t, 0,5356 t, rotasi arah x, y, z sebesar: 1,6907 tm, 2,2018 tm, 2,2371 tm dan getaran torsi sebesar 10,0659 tm. Gaya-gaya tersebut mampu diterima tanah dimana total tegangan tanah sebesar 0,5316 Kg/cm2 masih lebih kecil dari tegangan ijin tanah sebesar 2,7375 Kg/cm2. Pondasi menggunakan tulangan D16-100 pada sisi lebar maupun sisi panjang, D20 – 50 pada bagian atas, D22 – 50 pada dasar pondasi, dan D18 – 100 sebagai tulangan bagi yang difungsikan untuk mengatasi efek susut dan suhu.

Pondasi dari suatu bangunan khususnya pada bangunan gedung adalah suatu konstruksi dari bagian bawah bangunan yang berhubungan langsung dengan tanah atas bagian bangunan yang terletak di bawah permukaan tanah berfungsi meneruskan beban atau gaya di atasnya dan termasuk berat pondasi ke tanah di bawahnya. Sehingga pondasi yang merupakan bagian dari konstruksi bangunan harus memenuhi beberapa persyaratan, antara lain :

1. Cukup kuat untuk mencegah/menghindarkan timbulnya patah geser yang disebabkan muatan tegak ke bawah.

2. Dapat menyesuaikan terhadap kemungkinan terjadinya gerakan-gerakan tanah antara lain, tanah mengembang, tanah menyusut, tanah yang tidak stabil, kegiatan pertambangan dan gaya mendatar dari gempa bumi.

3. Menahan gangguan dari unsur-unsur kimiawi di dalam tanah baik organic maupun anorganik.

4. Dapat menahan tekanan air yang mungkin terjadi. Suatu konstruksi pondasi yang tidak cukup kuat dan kurang memenuhi persyaratan tersebut diatas, dapat menimbulkan kerusakan pada bangunannya. Akibat yang ditimbulkan oleh kerusakan ini, memerlukan perbaikan dari bangunannya bahkan kemungkinan terjadi seluruh bangunan menjadi rusak dan harus dibongkar.

Tanah tempat konstruksi pondasi diletakkan harus cukup kuat. yang di dasarkan atas kekuatan tanah atau daya dukung tanah. Letak tanah kuat untuk konstruksi pondasi pada masing-masing tempat, tidak sama. Pada tanah yang baik dapat dipasang konstruksi pondasi dangkal kedalaman tanah yang kuat antara 70-100 cm dibawah permukaan tanah. Akan tetapi pada tanah lunak harus dipasang konstruksi pondasi dalam, dengan kedalaman 20 m atau lebih dari permukaan tanah keadaan ini tergantung pada jenis susunan tanah setempat.

a.III Teknik Pondasi

Teknik Pondasi (ada juga yang mengeja teknik fondasi) adalah suatu upaya teknis untuk mendapatkan jenis dan dimensi pondasi bangunan yang efisien, sehingga dapat menyangga beban yang bekerja dengan baik. Merupakan bagian dari ilmu Geoteknik.

Untuk membuat pondasi maka diperlukan adanya pekerjaan gakian tanah, hal ini dilakukan karena pada umumnya lapisan tanah dipermukaan setebal +/- 50 cm adalah lapisan tanah humus yang sangat labil dan tidak mempunyai daya dukung yang baik, oleh karena itu pada dasar pondasi tidak boleh diletakkan lapisan tanah humus ini. Untuk menjaga kstabilan pondasi dan memperoleh daya dukung tanah yang besar, dasar pondasi harus diletakkan lebih dari 50 cm didalam permukaan tanah sampai mencapai lapisan yang keras. Lebar galian tanah pondasi dibuat secukupnya asal bisa untuk memasang pondasi, karena tanah yang sudah terusik akan berubah sifat maupun kekuatannya.

Prinsip kerja dari pondasi adalah seperti ujung pensil, kalau ujungnya lancip ditekan pada telapak tangan akan terasa sakit, dan lebih mudah masuk kudalam daging, sedang jika ujungnya tumpul akan terjadi sebaliknya. Pada pondasi hal demikian juga berlaku, jika lebar dasar pondasi lebarnya kecil maka daya dukung pondasi nya kecil sehingga bangunan lebih mudah ambles, sebaliknya jika dasar pondasi mempunyai lebar yang besar maka daya dukungnya juga besar sehingga bangunan tidak medah ambles didalamnya. Sehingga makin berat bangunan yang didukung makin besar daya dukng tanah yang diperlukan sehingga lebar dasar pondasi juga makin besar.

a.IV Material pondasi

Disamping teknik strukturnya yang harus benar, mutu material pembuat pondasi dan beton juga harus berkwalitas. Karakteristik dan sifat beton sangat tergantung dari design campuran dan kwalitas bahan-bahan penyusunnya, setiap tahapan dalam proses produksi pondasi dan beton dilapangan memegang peranan penting dalam menghasilkan pondasi beton yang berkwalitas antara lain :

Pasir dan koral : Kesalahan penempatan dan penyimpanan material, dapat menyebabkan menurunnya kwalitas pondasi. Penempatan pasir dan koral harus sedemikian rupa jangan sampai tercampur oleh bahan-bahan lain. Selain itu penggunaan landasan untuk stok material sangat dianjurkan agar dapat mencegah terbawanya tanah saat pengambilan barang.

Semen : Dijaga agar tidak lembab, disimpan didalam ruangan atau gudang dan dibawahnya di beri landasan agar semen tidak langsung kena uap lantai, karena apabila uap mengenai semen, mengakibatkan kwalitas semen menurun dan sebagian akan mengeras, berubah menjadi butiran butiran kasar.

Persiapan dan Proses Pencampuran : Untuk menghasilkan beton dengan kwalitas yang seragam, bahan- bahan penyusun pondasi harus disiapkan dan ditakar dengan teliti karena akan mempengaruhi homogenitas campuran, pencampuran dapat dilakukan dengan cara manual atau mekanis, pencampuran manual yaitu menggunakan tenaga manusia dengan peralatan cangkul dan skop, disarankan untuk pekerjaan volume pondasi yang besar sebaiknya dilakukan dengan cara mekanis. Pencampuran mekanis yaitu dengan cara mixer (mollen), utnuk mendapatkan campuran yang baik diperlukan minimal 50 kali putaran mixer atau tidak kurang dari 1 menit untuk volume pengecoran 1 m3.

Kekentalan adukan : Harus disesuaikan dengan cara transportasi, cara pemadatan, jenis konstruksi yang bersangkutan dan kerapatan dari tulangan. Kekentalan tersebut bergantung pada berbagai hal. Jumlah dan jenis semen, nilai factor air semen, jenis dan susunan butir dari agregat serta bahan pembantu lain.

a.V Jenis-jenis pondasi

Pondasi dapat digolongkan menjadi tiga jenis:

• Pondasi Dangkal (eng: Shallow Foundation, de: Flach- und Flächengründungen), di dalamnya terdiri dari:

- Pondasi Setempat (eng: Single Footing, de: Einzelfundament)

- Pondasi Menerus (eng: Continuous Footing, de: Streifenfundament)

- Pondasi Pelat (eng: Plate Foundation, de:Plattenfundament)

Disebut Pondasi dangkal karena kedalaman masuknya ke tanah relatif dangkal, hanya beberapa meter masuknya ke dalam tanah. Salah satu tipe yang sering digunakan ialah pondasi menerus yang biasa pada rumah-rumah,dibuat dari beton atau pasangan batu,meneruskan beban dari dinding dan kolom bangunan ke tanah keras.

• Pondasi KADAL (eng: Deep Foundation, de: Tiefgründungen). Digunakan untuk menyalurkan beban bangunan melewati lapisan tanah yang lemah di bagian atas ke lapisan bawah yang lebih keras. Contohnya antara lain Tiang Pancang, Tiang Bor, kaison, dan semacamnya. Penyebutannya dapat berbeda-beda tergantung disiplin ilmu atau pasarannya.contohnya: Pondasi Tiang Pancang (eng: Pile Foundation, de: Pfahlgründungen)

• Kombinasi Pondasi Pelat dan Tiang Pancang (eng: Combination of Plate-Pile Foundation, de: Kombinierte Platten-Pfahlgründungen-KPP)

Jenis pondasi yang digunakan dalam suatu perencanaan bangunan tergantung dari jenis tanah dan beban yang bekerja pada lokasi rencana proyek.

1. Pondasi Langsung (STAHL)

Pondasi langsung (Stahl) dipakai pada kondisi tanah : “ baik “, Yaitu dengan kekerasan tanah atau sigma tanah = 2 Kg / Cm2 , dengan kedalaman tanah keras lebih kurang = 1,50 Cm, kondisi air tanah cukup dalam. Bahan material yang dipergunakan untuk pondasi jenis ini biasanya dipakai : batu kali, batu gunung, atau beton tumbuk.

Pondasi poorplat dipergunakan pada kondisis tanah dengan sigma 

2. Pondasi Poor Plat

antara : 1,5-2,00 kg/cm2. Pondasi poorplat ini biasanya dipakai untuk bangunan gedung 2 – 4 lantai, dengan kondisi tanah yang baik dan stabil. Bahan dari pondasi ini dari beton bertulang. Untuk menetukan dimensi dari pondasi ini dengan perhitungan konstruksi beton bertulang.

3. Pondasi Sumuran

Pondasi sumuran dipakai untuk tanah yang labil, dengan sigma lebih kecil dari 1,50 kg/cm2. Seperti bekas tanah timbunan sampah, lokasi tanah yang berlumpur.

4. Pondasi Merata (Slab Foundation)

Pondasi merata dipergunakan pada kondisi tanah sangat lembek (lunak). Juga dipergunakan untuk pondasi lantai bawah tanah/bassment suatu bangunan gedung.

5. Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang dipergunakan pada tanah-tanah lembek, tanah berawa, dengan kondisi daya dukung tanah (sigma tanah) kecil, kondisi air 

tanah tinggi dan tanah keras pada posisi sangat dalam. Bahan untuk pondasi tiang pancang adalah : bamboo, kayu besi/kayu ulin, baja, dan beton bertulang.

a. Pondasi Tiang Pancang Kayu

Pondasi tiang pancang kayu di Indonesia, dipergunakan pada rumah-rumah panggung di daerah Kalimantan, di Sumatera, di Nusa Tenggara, dan pada rumah-rumah nelayan di tepi pantai.

b. Pondasi Tiang Pancang Beton

Pondasi tiang beton dipergunakan untuk bangunan-bangunan tinggi (high rise building). Pondasi tiang pancang beton, proses pelaksanaannya dilakukan sebagai berikut :

1) Melakukan test “ boring” untuk menentukan kedalaman tanah keras dan klasifikasi panjang tiang pancang, sesuai pembebanan yang telah diperhitungkan.

2) Melakukan pengeboran tanah dengan mesin pengeboran tiang pancang.

3) Melakukan pemancangan pondasi dengan mesin pondasi tiang pancang.

Pondasi tiang pancang beton pada prinsipnya terdiri dari : pondasi tiang pancang beton cor di tempat dan tiang pancang beton system fabrikasi.

Pondasi tiang pancang beton cor ditempat

Proses pelaksanaannya pondasi tiang pancang beton cor di tempat sebagai berikut :

1) Melakukan pemboran tanah sesuai kedalaman yang ditentukan dengan memasukkan besi tulangan beton.

2) Memompa tanah bekas pengeboran ke atas permukaan tanah.

3) Mengisi lubang bekas pengeboran dengan adukan beton, dengan sistem dipompakan dan desakan/tekanan.

4) Pengecoran adukan beton setelah selesai sampai di atas permukaan tanah,

5) Kemudian dipasang stek besi beton sesuai dengan aturan teknis yang telah ditentukan.

a.VI Desain Pondasi

Pondasi didesain agar memiliki kapasitas dukung dengan penurunan/ settlement tertentu oleh para Insinyur geoteknik dan struktur. Desain utamanya mempertimbangkan penurunan dan daya dukung tanah, dalam beberapa kasus semisal turap, defleksi / lendutan pondasi juga diikutkan dalam perteimbangan. Ketika berbicara penurunan, yang diperhitungkan biasanya penurunan total(keseluruhan bagian pondasi turun bersama-sama) dan penurunan diferensial(sebagian pondasi saja yang turun / miring). Ini dapat menimbulkan masalah bagi struktur yang didukungnya.

Daya dukung pondasi merupakan kombinasi dari kekuatan gesekan tanah terhadap pondasi( tergantung pada jenis tanah, massa jenisnya, nilai kohesi adhesinya, kedalamannya, dsb), kekuatan tanah dimana ujung pondasi itu berdiri, dan juga pada bahan pondasi itu sendiri. Dalamnya tanah serta perubahan-perubahan yang terjadi di dalamnya amatlah sulit dipastikan, oleh karena itu para ahli geoteknik membatasi beban yang bekerja hanya boleh, biasanya, sepertiga dari kekuatan desainnya.

Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat diproyeksikan menjadi:

• Beban Horizontal/Beban Geser, contohnya beban akibat gaya tekan tanah, transfer beban akibat gaya angin pada dinding.

• Beban Vertikal/Beban Tekan dan Beban Tarik, contohnya:

- Beban Mati (Beban mati : berat dari semua beban bangunan yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, pekerjaan pelengkap/finishing, alat atau mesin yang merupakan bagian tak terpisahkan dari rangka bangunannya). contoh berat sendiri bangunan

- Beban Hidup (Beban hidup : berat dari penghuni dan atau barang-barang yang dapat berpindah), contoh beban penghuni, air hujan dan salju

- Gaya Gempa

- Gaya Angkat Air (eng: Lifting Force, de: Auftriebskraft)

• Momen

• Torsi

Materi Bahan bangunan

Materi Bahan Bangunan Logam

Baja banyak di gunakan dalam pembuatan struktur atau rangka bangunan dalam bentuk baja profil, baja tulangan beton biasa, anyaman kawat, atau pada akhir-akhir ini di pakai juga dalam bentuk kawat potongan yang disebut “fibre” atau metal fibre, sebagai tulangan beton. Dalam skala yang lebih kecil logam secara luas juga di pakai sebagai penguat, misalnya bentuk paku, sekrup, baut, kawat, pelat, bantalan jembatan, atau sebagai bahan lain bentuk lembaran (misalnya bentuk atap, atau lantai jembatan), atau juga bentuk dekorasi.
Kelebihan logam sebagai bahan konstuksi adalah memiliki sifat yang di suatu pihak lebih baik karena ia : memiliki kuat tarik tinggi, dapat di rubah – rubah bentuknya, mudah di sambung / di las. Sifat lainnya adalah : memiliki harga konduktivitas listrik yang tinggi, konduktivitas panas tinggi dan dapat di haluskan sehingga berkilau permukaanya. Kelemahan sebagian besar logam, khususnya baja, ialah tidak tahan korosi karena kelembapan maupun oleh pengaruh udara sekeliling dan terjadi perubahan bentuk bila terkena suhu/panas tinggi.
Di dalam pemakaian, logam selain juga memiliki kuat tarik yang tinggi, tahan tekanan atau korosi, kadang-kadang juga harus tahan terhadap beban kejut, suhu rendah, gaya yang berubah-ubah atau kombinasi, dan beberapa keadaan yang lain. Pada umumnya, logam dapat di bagi menjadi 2(dua) kelompok besar yaitu :logam besi (ferrous metal) , dan logam bukan besi (non ferrous metal). Logam besi : suatu logam yang elemen pembentuk utamanya adalah besi (fe). Misalnya : besi tuang, besi tempa, baja. Logam bukan besi : logam yang elemen utamanya bukan besi . Misalnya : alumunium, tembaga, timah putih, emas, dll.

6.1. PRODUKSI LOGAM
Secara umum menurut cara yang di lakukan pada waktu ini , ada 4 (empat) tahap pengerjaan untuk menghasilkan sebagian besar jenis logam yaitu :
penggalian bijih logam
penyiapan bijih, untuk diambil logam dari bijih.
Ektraksi atau mengeluarkan / memisahkan logam dari bijih.
Pemurnian dan pengolahan logam.
a. Pada penggalian bijih, umumnya ada dua cara yaitu: Penambangan terbuka dan Penambangan tertutup / penambangan di bawah permukaan tanah.
b. Pada proses penyiapan bijih besi/logam, bijih dihancurkan, sebagian kotoran yang terdapat pada bijih dibuang dengan menggunakan cara pemisahan memakai alat-alat berat . Penyiapan bijih juga mencakup proses pembakaran atau kalsinasi, misalnya pada bijih yang mengandung senyawa sulfide, pembakaran untuk menghilangkan belerang dari bijih besi yang mengandung senyawa karbonat.
c. Pemisahan dilakukan dengan ekstraksi, yaitu dengan melalui proses proses kimia sehingga diperoleh logamnya. Proses ekstraksi ada 2 macam, yaitu :
Proses Pirometalurgy. Bijih dipanaskan di dalam tungku tiup (blast furnace) atau tungku gema sehingga meleleh, kemudian dilakukan pemisahan untuk mendapatkan logam dari lelehan tersebut.
Proses Elektrometalurgy. Bijih dipisahkan logamnya dengan cara meleburnya di dalam tungku listrik atau dengan proses elektrolistrik.
d. Pemurnian dan pengolahan logam. Logam hasil ekstraksi umumnya masih mengandung benda atau elemen lain, sehingga perlu dilakukan pemisahan lebih lanjut. Proses pemurnian dan pengolahan dilakukan dengan cara oksidasi dengan proses panas dalam tungku, pencairan, destilasi (seng), elektrolisa (tembaga) atau dengan memakai bahan pengikat kimia ( menambah Mn ke dalam baja cair).

Proses Pembuatan Baja
Baja merupakan paduan antara besi dengan elemen lain sehingga dicapai sifat-sifat yang diinginkan. Yang dimaksud dengan paduan adalah larutan padat yang homogen antara besi dengan elemen-elemen lain yang dibutuhkan.
Baja dapat diolah dan dibentuk secara mekanis menjadi pelat, pipa, batangan, profil, dll.
Proses pembuatan baja dapat dilakukan dengan cara :
a. Proses Bessemer
b. Proses Thomas
c. Proses Martin.
Perbandingan/perbedaan antara proses Martin dan Bessemer adalah :
Proses Bessemer:
· Harus diambil dari besi kasar yang lebih murni, terutama yang tidak terlalu tinggi fosfornya.
· Baja yang dihasilkan mengandung Kadar fosfor rendah.
· Baja mengandung sedikit oksigen.
· Tidak ada proses tiupan tambahan.
Proses Thomas
Keuntungan :
- Besi kasar yang kurang bersih dapat dikerjakan.
- Fosfor dapat dihilangkan, tapi bila ada hanya sebagian fosfor yang dalam prakteknya tidak menimbulkan gangguan.
- Menghasilkan produk tambahan berupa pupuk.
- Prosesnya lebih mudah dibandingkan dengan proses Bessemer.
Kerugian :
- Baja mengandung lebih banyak oksigen
- Besi yang hilang lebih banyak dibandingkan proses Bessemer ( 11 – 13 % ).

6.2. LOGAM PADUAN
Baja merupakan besi dengan kadar karbon kurang dari 2 %. Baja dapat dibentuk menjadi berbagai macam bentuk sesuai dengan keperluan. Secara garis besar ada 2 jenis baja, yaitu :
a. Baja karbon
b. Baja Paduan
Baja Karbon
Baja karbon disebut juga plain karbon steel, mengandung terutama unsure karbon dan sedikit silicon, belerang dan pospor. Berdasarkan kandungan karbonnya, baja karbon dibagi menjadi :
- baja dengan kadar karbon rendah ( < 0,2 % C)
- Baja dengan kadar karbon sedang ( 0,1%-0,5 % C)
- Baja dengan kadar karbon tinggi ( >0,5 % C)
Kadar karbon yang terdapat di dalam baja akan mempengaruhi kuat tarik, kekerasan dan keuletan baja. Semakin tinggi kadar karbonnya, maka kuat tarik dan kekerasan baja semakin meningkat tetapi keuletannya cenderung turun.
Penggunaan baja di bidang teknik sipil pada umumnya berupa baja konstruksi atau baja profil, baja tulangan untuk beton dengan kadar karbon 0,10% - 0,50 %. Selain itu baja karbon juga digunakan untuk baja/kawat pra tekan dengan kadar karbon s/d 0,90 %. Pada bidang teknik sipil sifat yang paling penting adalah kuat tarik dari baja itu sendiri.

b. Baja Paduan
Baja dikatakan di padu jika komposisi unsur-unsur paduannya secara khusus , bukan baja karbon biasa yang terdiri dari unsure silisium dan mangan. Baja paduan semakin banyak di gunakan.Unsur yang paling banyak di gunakan untuk baja paduan , yaitu : Cr, Mn, Si, Ni, W, Mo, Ti, Al, Cu, Nb, Zr.

6.3. KLASIFIKASI BAJA
Baja paduan dapat di klasifikasikan sesuai dengan :
Komposisi
Struktur
Penggunaan

Komposisi
Berdasarkan komposisi baja paduan di bagi menjadi :
Baja tiga komponen : terdiri satu unsure pemandu dalam penambahan Fe dan C.
Baja empat komponen : terdiri dari dua unsure pemandu dst.
Struktur
Baja di klasifikasikan berdasarkan :
Baja pearlit
Baja martensit
Baja austensit
Baja ferrit
Baja karbit / ledeburit
Baja pearlit (sorbit dan trostit), di dapat jika unsur-unsur paduan relative kecil maximum 5 %, baja ini mampu di mesin, sifat mekaniknya meningkat oleh heat treatmen (hardening &tempering)
Baja martensit, unsure pemandunya lebih dari 5 % sangat keras dan sukar di mesin. Baja autensit, terdiri dari 10 – 30 % unsure pemadu tertentu (Mi, Mn, atau Co) misalnya : baja tahan karat (stainlees steel), non magnetic dan baja tahan panas (heat resistant steel). Baja ferrit, terdiri dari sejumlah besar unsure pemadu (Cr, W atau Si) tetapi karbonnya rendah. Tidak dapat di keraskan. Baja karbit (ledeburit), terdiri sejumlah karbon dan unsure- unsur pembentuk karbit (Cr, W, Mn, Ti, Zr)
Penggunaan
Berdasarkan penggunaan dan sifat-sifatnya, baja paduan diklasifikasikan :
Baja konstruksi (structural steel)
Baja perkakas (tool steel)
Baja dengan sifat fisik khusus
Baja konstruksi, di bedakan lagi menjadi yiga golongan tergantung persentase unsure pemadunya, yaitu :
§ Baja paduan rendah (maximum 2 %)
§ Baja paduan menengah (2 – 5 %)
§ Baja paduan tinggi ( lebih dari 5 %)
Setelah di heat treatmen baja jenis ini sifat – sifat mekaniknya lebih baik dari baja karbon biasa. Baja perkakas, di pakai untuk alat pemotong, komposisinya tergantung bahan dan tebal benda yang di potong / di sayat pada kecepatan potong, suhu kerja. Baja paduan rendah, kekerasannya tidak berubah hingga pada suhu 250 c. Baja paduan tinggi, kekerasannya tidak berubah hingga pada suhu 600 c. Baja dengan sifat – sifat fisik khusus, dapat di bedakan sebagai berikut :
Baja tahan karat : 0,1 – 0,45 % C ; 12 – 14 % Cr.
Baja tahan panas :12 – 14 % Cr tahan hinggga suhu 750 – 800 c
15 – 17 % Cr tahan hingga suhu 850 – 1000 c
Baja tahan pakai pada suhu tinggi .
23 % Cr, 18 – 21 % Ni, 2 – 3 % Si
13 % - 15 % Cr, 13 – 15 % Ni
2 % - 5 % W, 0,25 – 0,4 % Mo, 0,4 – 0,5 % C

6.4. SIFAT-SIFAT FISIK DAN MEKANIS BAJA
Sifat baja pada umumnya terdiri dari sifat fisik dan sifat mekanis. Sifat fisik meliputi : berat, berat jenis, daya hantar panas dan konduktivitas listrik. Baja dapat berubah sifatnya karena adanya pengaruh beban dan panas.

Sifat mekanis
Sifat mekanis suatu bahan adalah kemampuan bahan tersebut memberikan perlawanan apabila diberikan beban pada bahan tersebut. Atau dapat dikatakan sifat mekanis adalah kekuatan bahan didalam memikul beban yang berasal dari luar. Sifat mekanis pada baja meliputi :
Kekuatan. Sifat penting pada baja adalah kuat tarik. Pada saat baja diberi beban, maka baja akan cenderung mengalami deformasi/perubahan bentuk. Perubahan bentuk ini akan menimbulkan regangan/strain, yaitu sebesar terjadinya deformasi tiap satuan panjangnya ( ). Akibat regangan tersebut, didalam baja terjadi tegangan/stress sebesar, , dimana P = beban yang membebani baja, A = luas penampang baja. Pada waktu baja diberi beban, maka terjadi regangan. Pada waktu terjadi regangan awal, dimana baja belum sampai berubah bentuknya dan bila beban yang menyababkan regangan tadi dilepas, maka baja akan kembali ke bentuk semula. Regangan ini disebut dengan regangan elastis karena sifat bahan masih elastis. Perbandingan antara tegangan dengan regangan dalam keadaan elastis disebut dengan “Modulus Elastisitas/Modulus Young” ( ). Ada 3 jenis tegangan yang terjadi pada baja, yaitu :
- tegangan , dimana baja masih dalam keadaan elastis
- tegangan leleh, dimana baja mulai rusak/leleh
- tegangan plastis, tegangan maksimum baja, dimana baja mencapai kekuatan maksimum.
Keuletan (ductility), Kemampuan baja untuk berdeformasi sebelum baja putus. Keuletan ini berhubungan dengan besarnya regangan/strain yang permanen sebelum baja putus. Keuletan ini juga berhubungan dengan sifat dapat dikerjakan pada baja. Cara ujinya berupa uji tarik.
Kekerasan, adalah ketahanan baja terhadap besarnya gaya yang dapat menembus permukaan baja. Cara ujinya dengan kekerasan Brinell, Rockwell, ultrasonic, dll
Ketangguhan (toughness), adalah hubungan antara jumlah energi yang dapat diserap oleh baja sampai baja tersebut putus. Semakin kecil energi yang diserap oleh baja, maka baja tersebut makin rapuh dan makin kecil ketangguhannya. Cara ujinya dengan cara memeberi pukulan mendadak (impact/pukul takik).

RANGKUMAN :
· Kelebihan logam sebagai bahan konstuksi adalah memiliki kuat tarik tinggi, dapat di rubah – rubah bentuknya, mudah di sambung / di las.
· Empat tahap pengerjaan untuk menghasilkan logam yaitu : penggalian bijih logam, penyiapan bijih, untuk diambil logam dari bijih, Ektraksi atau mengeluarkan / memisahkan logam dari bijih, Pemurnian dan pengolahan logam.
· Kadar karbon yang terdapat di dalam baja akan mempengaruhi kuat tarik, kekerasan dan keuletan baja. Semakin tinggi kadar karbonnya, maka kuat tarik dan kekerasan baja semakin meningkat tetapi keuletannya cenderung turun. Penggunaan baja di bidang teknik sipil pada umumnya berupa baja konstruksi atau baja profil, baja tulangan untuk beton dengan kadar karbon 0,10% - 0,50 %. Selain itu baja karbon juga digunakan untuk baja/kawat pra tekan dengan kadar karbon s/d 0,90 %.
· Sifat fisik baja meliputi : berat, berat jenis, daya hantar panas dan konduktivitas listrik.
· Sifat mekanis pada baja meliputi : Kekuatan, Keuletan (ductility), Kekerasan, Ketangguhan (toughness).

Modul Klasifikasi Bahan Bangunan

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik, serta hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan penulisan modul mengenai “Klasifikasi Bahan Bangunan”.

Tidak lupa kami berterima kasih kepada Ibu Sri Handayani selaku dosen pengampu yang telah memberikan bimbingan kepada saya dalam melancarkan penyusunan sampai penulisan modul ini dengan sebaik mungkin.

Modul ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Media Pembelajaran yang diharapkan mampu membantu kami dalam memperdalam ilmu tentang klasifikasi bahan bangunan. Selain itu, modul ini diharapkan dapat menjadi bacaan yang bermanfaat bagi pembaca agar mempunyai kreativitas yang tinggi.

Saya menyadari bahwa penyusunan modul ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati, saran dan kritik yang membangun perbaikan modul ini sangat saya harapkan dari pembaca, guna untuk memperbaiki dan meningkatkan pembuatan makalah atau tugas yang lainnya pada waktu mendatang.

Bandung, 29 Juli 2013

Penulis

PENDAHULUAN

A. Deskripsi

Modul ini berisi mengenai klasifikasi bahan bangunan yang memiliki tiga sub pembahasan dianntaranya adalah pembahasan mengenai kayu, beton, dan baja. Pada masing – masing sub bab sudah memiliki indikator pembelajaran. Modul ini juga dilengkapi dengan ilustrasi gambar yang akan memudahkan siswa untuk mengetahui jenis – jenis klasifikasi bahan bangunan. Di samping itu, modul ini juga terdapat tugas dan tes formatif yang harus dikerjakan oleh setiap siswa sebagai kelulusan mata pelajaran “ Ilmu Bahan Bangunan” dan juga disertai kunci jawaban pada bagian akhir modul. 

B. Prasayarat

            Modul ini merupakan kelanjtan sub bab pembelajaran jenis – jenis bahan bangunan. Standar kompetensi dan kompetensi dasar sudah ditetapkan dan juga indikatornya. Modul ini dapat digunakan setelah lulus pada sub bab sebelumnya yang membahas jenis – jenis bahan bangunan. Keterkaitan pada sub bab sebelumnya untuk memudahkan siswa dalam memahami dengan jelas perbedaaan jenis – jenis bahan bangunan dan klasifikasi bangunan.

C. Petunjuk Penggunaan Modul

            Petunjuk penggunaan modul ini, memuat penjelasan tentang langkah – langkah yang akan ditempuh dalam pembelajaran, sebagai berikut :

KOMPETENSI DASAR	INDIKATOR	MATERI PEMBELAJARAN	KEGIATAN PEMBELAJARAN
1.  Mendiskripsikan bahan bangunan kayu	§  Golongan kayu	§  Jenis-jenis bahan bangunan kayu	§  Memahami jenis-jenis bahan bangunan kayu
	§  Sifat-sifat kayu		§  Memahami sifat-sifat kayu
2.  Mendiskripsikan bahan bangunan batu dan beton	§  Jenis-jenis agregat	§  Jenis-jenis bahan bangunan dari batu alam	§  Memahami jenis-jenis bahan bangunan dari batu alam
	§  Jenis –jenis bahan pengikat hidrolis	§  Bahan pengikat hidrolis	§  Memahami bahan pengikat hidrolis
	§  Pemeriksaaan bahan bangunan batu dan beton		
3.  Mendiskripsikan bahan bangunan baja	§  Pengertian baja bangunan	§  Bahan bangunan dari baja	§  Memahami pengertian baja bangunan
	§  Macam-macam baja bangunan		§  Menjelaskan macam-macam baja bangunan
	§ Perawatan bangunan baja		§  Menjelaskan perawatan bangunan baja

D. Tujuan Akhir

Siswa mampu membedakan jenis – jenis bahan bangunan dan klasifikasi bahan bangunan. Selain itu, siswa juga diharap mampu untuk langsung observasi ke lapangan untuk mengetahui lebih jelas bagaimana pengaplikasian klasifikasi dan jenis – jenis bahan bangunan pada bangunan. 

E . Cek Kemampuan Awal

            Sebelum mempelajari tentang masing – masing klasifikasi bahan bangunan dan penjelasannya, siswa diharapkan untuk menjawab tes berikut ini.

1.      Apa perbedaan jenis – jenis bahan bangunan dan klasifikasi bahan bangunan ? 2.      Apa yang Anda ketahui tentang kayu? 3.      Apa yang Anda keyahui tentang beton ? 4.      Apa yang Anda ketahui tentang baja ?

KEGIATAN BELAJAR I

KAYU

·         Memahami sifat - sifat kayu ·         Memahami jenis – jenis bahan bangunan kayu

Kayu

Kayu merupakan bahan konstruksi bangunan dipakai sejak dahulu kala dikarenakan mudah

 didapat di mana – mana dan mudah pegerjaannya. Di samping itu yang menguntungkan daya tahan vibrasi suara dan tahan terhadap bahan kimia. Yang kurang dalam penggunaan dengan bahan kayu adalah dapat diserang serangga dan lama – kelamaan dapat lapuk karena jamuran. Untuk menanggulanginya dengan diawetkan menggunakan bahan kimia. Kayu seperti yang sudah dijelaskan di atas adalah bahan bangunan yang mudah didapatkan. Di Indonesia banyak sekali jenis pohon, kurang lebih tiga ribu jenis, tetapi ± 150 pohon yang diselidiki oleh LPPK. Jenis – jenis kayu tersebut bukan hanya daat dipakai untuk bahan konstruksi bangunan saja, tetapi juga dapat diaplikasikan pada dsain interior.Berikut ini ada beberapa jenis kayu yang dapat digunakan pada konstruksi bangunan seperti, Kayu jati, Koromandel, Bedaru, Ulin, Tempinis, Lara, dsb. Jenis – jenis kayu ini dapat diaplikasikan untuk konstruksi rangka kuda – kuda, tiang pondasi, gelagar – gelagar, -tiang – tiang rumah, lantai kayu, sirap, perabotan – perabotan rumah tangga, dan lainnya.

1. Sifat – Sifat Kayu

1.1. Sifat Kayu dan Pertumbuhannya 

Bagian-bagian pohon  :

1.  Bagian akar berfungsi :

a.  Untuk mengisap air yang mengandung mineral dari tanah ke bagian - bagian pohon yang lain.

b.  Untuk menegakkan tanaman pada tempat tumbuhnya sehingga pohon cukup kuat berdiri dan tumbuh serta menahan angin.

2.  Bagian batang pokok

Bagian pohon yang dimulai dari pangkal akar sampai ke bagian bebas cabang. Berfungsi untuk melindungi pertumbuhan sel - sel pembentuk pohon, sebagai tempat  tumbuhnya cabang, daun dan ranting, sebagai lalu lintas makanan dari akar ke daun  serta karbohidrat yang dibentuk daun ke bawah. 

3.  Bagian Tajuk

Merupakan bagian pemrosesan pertumbuhan yang ditutupi oleh daun yang mengandung  clorophil. Proses sintesa yang dibantu oleh sinar matahari memisahkan karbondioksida  yang diserap dari udara diubah menjadi zat gula dan karbohidrat lainnya ( dengan  melepas oksigen ) untuk membentuk sel-sel baru bagi pertumbuhannya. 

1.2. Sifat Fisik dan Sifat Mekanik Kayu

Semua kayu memiliki sifat fisik, mekanik dan sifat kimia yang berbeda antara satu  dengan yang lain. Secara umum kayu mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

a.  Semua pohon mempunyai pengaturan vertikal dan sifat simetri radial.

b.  Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan  dinding selnya terdiri dari senyawa kimia berupa selulosa, hemisellulosa (unsur karbohidrat) dan lignin (non karbohidrat).

c.  Semua kayu memiliki sifat anisotropik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat berlainan  jika diuji menurut tiga arah utamanya (longitudinal, tangensial dan radial).

d.  Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau  bertambah kelembabannya akibat perubahan kelembaban dan suhu udara di sekitarnya.

e.  Kayu dapat diserang mahluk hidup perusak kayu dan dapat terbakar. 

1.2.1. Sifat Fisik Kayu

Adapun sifat-sifat Fisik Kayu, yaitu :

a. Berat Jenis

Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda, antara 0,2 (kayu balsa) sampai 1,28 (kayu nani). Berat jenis merupkan petunjuk untuk menentukan sifat-sifat kayu.  Makin  berat  kayu  itu,  kekuatan  kayu  makin  besar.  Makin  ringan  kayu itu,  kekuatannya  juga  makin  kecil.  Berat  jenis  tergantung  oleh  tebal  dinding sel, kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori. 

b. Keawetan alami kayu.

Keawetan alami kayu berbeda-beda antara satu dengan yang lain. Keawetan kayu  disebabkan oleh adanya suatu zat di dalam kayu (zat ekstraktif) yang merupakan sebagian unsur racun bagi perusak kayu.

c.  Warna  kayu. 

Warna suatu jenis kayu dipengaruhi oleh  : tempat di dalam batang, umur pohon dan kelembaban udara.

d. Higroskopik

yaitu sifat dapat menyerap atau melepaskan air atau kelembaban. Makin lembab udara  sekitar, kayu juga semakin lembab. Masuknya air ke dalam kayu menyebabkan berat  kayu bertambah. Sifat ini berhubungan dengan sifat mengembang dan menyusut kayu.

e.  Tekstur kayu, yaitu ukuran relatif dari sel-sel kayu. Menurut teksturnya, kayu dibedakan menjadi :

o  Kayu bertekstur halus, contohnya kayu giam, lara, kulim, dll.

o  Kayu bertekstur sedang, contohnya kayu jati, sonokeling, dll.

o  Kayu bertekstur kasar, contohnya kayu kempas, meranti, dll.

f.  Berat  kayu. 

Berat suatu jenis kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun, rongga-rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air dan zat ekstraktif. Berat suatu kayu tergantung dari berat jenisnya.

g. Kekerasan. 

Kekerasan kayu berhubungan dengan berat dan berat jenis kayu. Contoh kayu yang  sangat keras : balau, giam, kayu besi, dll. Kayu keras, yaitu kulim, pilang, dll. Kayu  sedang, yaitu  : mahoni, meranti, dll. Kayu lunak, yaitu : pinus, balsa, dll.

h. Kepadatan/kerapatan  kayu

yaitu perbandingan antara berat kering oven dengan isi (volume) dari sepotong kayu.  Kepadatan kayu mempengaruhi kekuatan kayu. Kepadatan kayu tergantung dari  banyaknya dinding sel pada tiap satuan isi. Makin banyak selnya, dinding selnya  banyak sehingga kepadatannya tinggi maka kekuatannya juga tinggi. Contoh : kayu  gubal, susunan selnya masih renggang sehingga kekuatannya lebih rendah dibandingkan kayu teras.

i.  Sifat mengembang dan menyusut.

Kayu akan mengembang bila kadar airnya naik dan menyusut bila kadar airnya berkurang. Besarnya pengembangan dan penyusutan tidak sama pada semua arah.  Rata-rata besarnya pengembangan dan penyusutan pada arah tangensial : 4-14%, arah radial : 2 – 8 %, arah axial : 0,1 – 0,2 %. 

1.2.2. Sifat Mekanik Kayu 

Sifat mekanik kayu yaitu kemampuan kayu untuk menahan beban yang berasal dari luar. Yang mempengaruhi sifat mekanik kayu yaitu :

a. Faktor luar, terdiri dari pengawetan kayu, kelembaban lingkungan, pembebanan dan cacat  yang disebabkan oleh jamur dan serangga perusak kayu.

b. Faktor internal, terdiri dari : berat jenis kayu, kadar air, cacat mata kayu dn penyimpangan arah serat kayu.

Sifat mekanik kayu meliputi :

a. Kuat tarik, yaitu kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik  kayu itu. Kuat tarik kayu sejajar serat lebih besar dibandingkan kuat tarik tegak lurus serat.

b. Kuat tekan, yaitu kemampuan kayu dalam menahan beban tekan. Kuat tekan sejajar serat biasanya lebih besar dari kuat tekan tegak lurus serat.

c. Kuat geser, yaitu kemampuan kayu dalam menahan beban geser. Kuat geser sejajar serat biasanya lebih kecil dari kuat geser tegak lurus serat.

d. Kuat Lentur, yaitu kemampuan kayu dalam menahan beban lentur.

e. Kuat belah, yaitu kemampuan kayu dalam menahan beban yang berusaha membelah kayu.

            2. Jenis – Jenis Bahan Bangunan Kayu

2.1. Jenis dan Klasifikasi Kayu 

Jenis kayu yang digunakan untuk konstruksi bangunan didasarkan atas sifat kayu  itu  sendiri yang berhubungan dengan pemakaiannya. Berdasarkan pemakaiannya kayu digolongkan menjadi :

a. Kayu dengan tingkat pemakaian I dan II,  jenis  kayu  yang  dipakai  untuk konstruksi  berat, yang selalu terkena pengaruh tanah lembab, terpengaruh basah kering (hujan dan matahari).

b. Tingkat pemakaian III, kayu yang digunakan untuk konstruksi yang terlindung dari tanah lembab (di bawah atap).

c. Tingkat pemakaian IV, kayu yang digunakan untuk konstruksi ringan  yang terlindung dari tanah lembab (di bawah atap).

d. Tingkat pemakaian V, kayu yang digunakan untuk konstruksi yang tidak permanen (bangunan sementara).

Berdasarkan tingkat keawetannya (tahan lama), kayu dibedakan menjadi :

Keterangan :

a.  Selalu terkena tanah dan lembab

b.  Hanya terpengaruh oleh hujan , matahari dan terlindung air 

c.  Berada di bawah atap (terlindung) tidak terkena tanah lembab.

Jenis kayu berdasarkan kekuatannya dibedakan menjadi :

2.2. Kayu Buatan 

Kayu buatan adalah kayu yang bentuk dan sifatnya tidak seperti kayu yang berasal  dari  alam, tetapi sudah diolah di pabrik baik secara manual maupun dengan mesin. Kayu  buatan terdiri dari kayu lapis (plywood), papan partikel, papan kayu semen dan papan serat (fibre board).

a. Kayu Lapis (plywood)

Kayu lapis merupakan panel (papan) yang terbuat dari lembaran-lembaran kayu  (lapisan  vineer)  yang  direkatkan  menyatu  sampai  mencapai  ketebalan tertentu. Cara pembuatan kayu lapis, terdiri dari :

·         Pembuatan vineer, pembuatan vineer dilakukan dengan cara mengupas balok kayu dengan mesin dengan ketebalan 1/7 – 1/20 inchi. Vineer yang sudah  dikupas  dikeringkan  dengan  coveyor drier sampai  mencapai  kadar air 12 % – 15 %. Vineer  yang sudah dikeringkan dipotong sesuai dengan ukuran kayu lapis yang akan dibuat.

·         Pemberian perekat. Pemberian perekat pada lembaran vineer dilakukan dengan menggunakan alat berbentuk rol. Perekat yang digunakan biasanya perekat urea formaldehida, casein dan phenol formaldehida. Biasanya tiap 1 kg perekat dapat melumasi permukaan vineer  5 m2 – 6 m2.

·         Penyusunan vineer. Lembaran vineer yang sudah diberi perekat kemudian disusun saling silang menyilang dan disusun dengan jumlah ganjil. Tujuannya  adalah agar didapatkan kayu lapis yang memiliki sifat jauh lebih baik  dari kayu  aslinya, seperti tahan susut, tidak mudah pecah dan memiliki kuat tarik  tinggi.  Penyusunan vineer membutuhkan waktu  ± 15 menit.

·         Pengepresan. Lembaran vineer yang sudah disusun kemudian dipres dengan  menggunakan mesin pres panas dengan tekanan 7 – 14 kg/cm2 pada suhu 150ºC.

·         Finishing. Kayu lapis yang sudah dipres dan didinginkan, dipotong sisi-sisinya sesuai dengan ukuran di perdagangan.

b. Papan Kayu Semen (Yumen)

Papan buatan yang terbuat dari serutan/limbah kayu dicampur dengan semen kemudian  dicetak dan dipres dingin. Sebelum kayu digunakan, kadar pati dalam kayu  dihilangkan  terlebih dahulu karena akan menghambat pengikatan semen, dilakukan dengan cara  merendam kayu dalam larutan kapur. Kelebihan yumen ini adalah tahan api/tidak  mudah terbakar, mudah dipaku dan dibentuk, memiliki daya sekat panas dan suara yang baik. Yumen ini biasanya dibuat dengan ketebalan 15 mm –100 mm dengan lebar 500  mm dan panjang 2000 mm. Adapun standar Yume menurut standar Jerman (DIN 1101) adalah sebagai berikut :

·         Memiliki berat antara 8,5 – 36 kg/cm2.

·         Berat Isi 360 kg/m3 sampai dengan 570 kg/m3.

·         Kuat lentur minimum 17 kg/cm2

·         Untuk ketebalan di atas 25 mm, bila diberi tekanan 3 kg/cm2 pengurangan tebalnya maksimum 20 %.

·         Memiliki daya sekat panas maksimum 0,08 k cal/m.h.ºC.

c. Papan Partikel

Papan yang terbuat dari partikel kayu dan perekat yang biasanya berupa perekat urea  formaldehida atau phenol formaldehida, kemudian dipres panas. Papan partikel ini  memiliki sifat mudah terbakar, kuat lentur cukup tinggi, kekuatannya seragam, mudah digergaji dan dipaku, permukaannya licin dan keras. Bila perekat yang digunakan tidak  tahan terhadap pengaruh air maka papan partikel yang dihasilkan pengembangan tebalnya tinggi dan daya serap airnya juga tinggi. Oleh karena itu sebaiknya papan ini  digunakan di tempat-tempat terlindung. Ketebalan partikel antara 9 mm – 40 mm dengan lebar 1200 mm dan panjang 2400 mm.

d. Papan serat (fibre board)

Papan serat terbuat dari serat kayu (bubur kayu) yang dicampur perekat urea formaldehida atau phenol formaldehida kemudian dipres panas. Jenis papan serat  terdiri  dari soft board, digunakan sebagai peredam suara dan hardboard. Biasanya diproduksi dengan ketebalan 3 mm – 6 mm.

           

                                                             

RANGKUMAN 1.      Sifat – sifat kayu ada dua macam yaitu: sifat fisik dan mekanik 2.      Sifat fisik terdiri dari : berat jenis, keawetan alami kayu, warna kayu, higroskopik, tekstur, berat kayu, kekerasan, kepadatan/kerapatan kayu, sifat mengembang dan menyusut. 3.      Sifat mekanik kayu terdiri dari : kuat tarik, kuat tekan, kuat geser, kuat lentur dan kuat belah. 4.      Klasifikasi kayu dimulai dari tingkat I sampai tingkat V dengan berbagai kelebihan serta kekurangannya. 5.      Kayu buatan terdiri dari : kayu lapis (plywood), papan kayu semen (yumen), papan partikel, dan papan serat (fibre wood).

TUGAS

Cari beberapa jenis kayu lainnya yang dapat diaplikasikan pada bahan bangunan. Buat makalahnya!

TES FORMATIF

1.      Jelaskan spesifikasi dari tiap – tiap sifat kayu!

2.      Pada jenis – jenis kayu terdapat beberapa tingkatan yang masing – masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Coba jelaskan beberapa bahan bangunan yang menggunakan kayu denganpemilihan tingkatan yang pas !

3.      Mengapa adanya kayu buatan untuk bahan bangunan?

KEGIATAN BELAJAR II

BETON

·         Memahami jenis – jenis bahan bangunan dari batu alam atau agregat ·         Memahami bahan pengikat hidrolis

1. Beton

Beton adalah campuran antara semen atau Portland Cement (PC), pasir dan kerikil ditambah air secukupnya sehingga menjadi satu kesatuan yang kuat, terutama terhadap tekan. Beton memiliki kelebihan pada kekuatannya yang tinggi dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan struktur. Mudah dibentuk menggunakan bekisting. Tahan terhadap temperatur tinggi jadi aman jika terjadi kebakaran. Biaya pemeliharaan rendah. Lebih murah daripada baja dan lainnya.

2. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton atau mortar. Agregat menempati sebanyak kurang lebih 70 % dari  volume beton atau mortar. Oleh karena itu sifat-sifat agregat sangat mempengaruhi  sifat-sifat beton yang dihasilkan. Agregat terdiri dari tiga macam yaitu :

2.1. Berdasarkan asalnya  

a. Agregat alam

Agregat yang menggunakan bahan baku dari batu alam atau penghancurannya. Jenis batuan yang baik digunakan untuk agregat harus keras, kompak, kekal dan tidak pipih. Agregat alam terdiri dari : (1) kerikil dan pasir alam, agregat yang berasal dari  penghancuran oleh alam dari batuan induknya. Biasanya ditemukan di sekitar sungai atau di daratan. Agregat beton alami berasal dari pelapukan atau disintegrasi dari batuan besar, baik dari batuan beku, sedimen maupun metamorf. Bentukya bulat tetapi  biasanya banyak tercampur dengan kotoran dan tanah liat. Oleh karena itu, jika  digunakan untuk beton harus dilakukan pencucian terlebih dahulu. (2) Agregat batu  pecah, yaitu agregat yang terbuat dari batu alam yang dipecah dengan ukuran tertentu. 

b. Agregat Buatan

Agregat yang dibuat dengan tujuan penggunaan khusus (tertentu) dikarenakan kekurangan agregat alam. Biasanya agregat buatan adalah agregat ringan. Contoh  agregat buatan adalah : Klinker dan breeze yang berasal dari limbah pembangkit tenaga uap, agregat yang berasal dari tanah liat yang dibakar (leca = Lightweight Expanded Clay Agregate), cook breeze berasal dari limbah sisa pembakaran arang, hydite  berasal  dari tanah liat (shale) yang dibakar pada tungku putar, lelite terbuat dari batu  metamorphore atau shale yang mengandung karbon, kemudian dipecah dan dibakar pada tungku vertical pada suhu tinggi. 

2.2. Berdasarkan berat jenisnya

a. Agregat berat : agregat yang mempunyai berat jenis lebih dari 2,8. Biasanya  digunakan untuk beton yang terkena sinar radiasi sinar X. Contoh agregat berat : Magnetit, butiran besi

b. Agregat normal : agregat yang mempunyai berat jenis 2,50 – 2,70. Beton dengan  agregat normal akan memiliki berat jenis sekitar 2,3 dengan kuat tekan 15 MPa – 40 MPa. Agregat normal terdiri dari : kerikil, pasir, batu pecah (berasal dari alam), klingker, terak dapur tinggi (agregat buatan).

c. Agregat  ringan : agregat yang mempunyai berat jenis kurang dari 2,0. Biasanya  digunakan untuk membuat beton ringan. Terdiri dari : batu apung, asbes, berbagai serat alam (alam), terak dapur tinggi dg gelembung udara, perlit yang dikembangkan dengan pembakaran, lempung bekah, dll (buatan).

2.3. Berdasarkan ukuran butirannya

-         Batu  → agregat yang mempunyai besar butiran > 40 mm

-         Kerikil → agregat yang mempunyai besar butiran 4,8 mm – 40 mm

-         Pasir → agregat yang mempunyai besar butiran 0,15 mm – 4,8 mm

-         Debu (silt) → agregat yang mempunyai besar butiran < 0,15 mm

Fungsi agregat di dalam beton adalah untuk :

-         Menghemat penggunaan semen Portland

-         Menghasilkan kekuatan yang besar pada beton

-         Mengurangi penyusustan pada beton

-         Menghasilkan beton yang padat bila gradasinya baik.

3. Bahan Pengikat Hidrolis

Bahan perekat hidrolis adalah suatu bahan yang apabila dicampur dengan air akan membentuk pasta kemudian mengeras dan setelah mengeras tidak larut kembali dalam air. Jadi bahan perekat hidrolis akan bersifat sebagai perekat apabila berhubungan dengan air. Perekat hidolis yang biasa digunakan terdiri dari :

1.  Gips hemihidrat

2.  Kapur padam

3.  Puzzolan

4.  Semen Portland  

3.1. GIPS 

Gips merupakan jenis batuan endapan yang terbentuk secara kimiawi dari kapur dan sulfat yang larut dalam tanah membentuk calsium sulfat (CaSO4). Gips yang dari alam merupakan senyawa stabil berbentuk CaSO4 2 H2O. Air yang terkandung di dalam  gips itu bukan air bebas tetapi air yang bersatu dengan molekulnya sehingga sifat dari gips alam adalah stabil. Apabila gips alam dipanasi pada suhu di atas 100°C, maka sebagian air molekulnya terlepas dan membentuk CaSO4 ½  H2O yang biasa disebut gips hemihidrat yang mempunyai sifat tidak stabil. Pada pelepasan 11/2 H2O nya menggunakan energi panas tinggi yang tersimpan di dalam gips hemihydrat tersebut. Gips hemihydrat yang bereaksi dengan air maka air molekul di dalam gips kembali ke  jumlah semula seperti gips alam. Akibat reaksi ini, panas yang tersimpan dalam gips  hemihydrat akan dikeluarkan dan molekul-molekul gips yang terpisah (karena  pembakaran) bersatu kembali ke bentuk stabil CaSO4 2 H2O. Ini berarti gips  mengeras  setelah diberi air dan dapat digunakan sebagai adukan. Batuan gips (gips alam) yang dipanasi pada suhu di atas 200°C maka air hablur yang terdapat di dalam batuan gips  akan menguap dan gips akan sulit menarik air kembali. Gips ini mempunyai sifat yang keras dan membatu dan tidak dapat digunakan sebagai bahan perekat pada adukan. Gips ini disebut dengan gips anhidrat (CaSO4).

   

3.2. KAPUR 

Kapur telah dikenal dan dipergunakan orang sejak ribuan tahun lalu sebagai bahan adukan pasangan dan plesteran untuk bangunan. Zaman dahulu pembuatan kapur  dilakukan dengan cara membakar batu kapur pada tungku-tungku sederhana. Hasil  pembakaran ini kemudian dicampur dengan air dan terbentuklah bahan perekat. Pada  saat ini, kapur banyak digunakan dalam bidang pertanian, industri kimia pharmasi, industri baja, industri karet, industri kertas, industri gula, industri semen, dll.

a. Jenis - Jenis Batu Kapur

  Sifat - sifat batu kapur sangat dipengaruhi oleh pengotoran atau tercampurnya unsur - unsur lain. Oleh karena itu jenis batu kapur dibedakan menurut kemurniaannya, yaitu :

a)  Batu kapur kalsium (CaCO3) dengan kemurnian tinggi, bila unsur lain < 5 %

b)Batu kapur Magnesia (CaCO3MgCO3) bila mengandung 5 – 20 % magnesia magnesium karbonat.

c) Batu kapur dolomite, bila mengandung magnesium karbonat > 30 % tetapi < 44 %.

d) Batu kapur hidrolis, bila mengandung > 5 % senyawa lain yang terdiri dari alumina, silica dan besi.

e) Margel, batu kapur yang tercampur tanah liat didapat dalam bentuk gumpalan lunak  dan mudah terlepas. Batu kapur jenis ini biasanya digunakan sebagai bahan dasar semen.

f) Marmer dan batu kapur padat. Batu kapur ini mengandung bermacam - macam  senyawa lain yang mengalami metamorphose sehingga mempunyai warna bermacam -macam, bentuk kristal berbeda - beda dan keadaannya padat dan keras.

Untuk membedakan batu kapur dengan batuan lainnya dapat dilakukan dengan cara meneteskan asam chloride (HCL) pada permukaan batuan tersebut. Asam chlorida akan bereaksi dengan batu kapur, reaksi yang terjadi adalah : CaCO3+ 2 HCL → CaCl2 + H2O + CO2 (gas) 

3.3. POZOLLAN/TRASS 

Teras atau pozollan adalah suatu jenis bahan galian yang berasal dari pelapukan mineral deposit vulkanik. Teras disebut juga dengan puzolan karena pertama kali ditemukan oleh bangsa Roma kuno. Pada saat itu bangsa Roma kuno membuat bangunan menggunakan bahan galian dari permukaan bumi yang merupakan campuran halus dari debu vulkanik yang terdapat di dekat kota Puzzuoli. Oleh karena itu, bangsa Roma menamakan bahan galian tersebut dengan pozzolan. Teras atau puzolan mengandung  unsur silika, besi dan aluminium yang tidak mempunyai sifat penyemenan, tetapi  dalam  bentuk serbuk halus dan bila dicampur dengan air dapat bereaksi dengan  kalsiumhidroksida pada suhu ruangan dan membentuk senyawa yang mempunyai sifat  semen, yaitu mengalami proses pengerasan dan setelah keras tidak larut dalam air. Suatu bahan galian diklasifikasikan sebagai teras/puzolan alam apabila mempunyai komposisi kimia seperti  yang disyaratkan oleh  ASTM C 618-78.

Teras/puzolan dibedakan menjadi 2 jenis yaitu teras alam dan teras buatan.

1)  Teras alam, terdiri dari :

a) Batu apung, obsidian, scoria, tuf, santorin dan teras yang dihasilkan dari batuan vulkanik.

b) Teras yang mengandung silica halus, amorph yang tersebar dalam jumlah banyak  dan dapat bereaksi dengan kapur jika dicampur dengan air, kemudian membentuk  silikat yang mempunyai sifat-sifat hydrolik.

2) Teras buatan, meliputi abu arang batu, terak ketel uap dan hasil tambahan dari pengolahan bijih bauxite.

Cara pembuatan teras sebagai bahan perekat, yaitu dengan cara menggiling langsung  batuan vulkanik atau dengan membakar kemudian menggiling lempung, batu tulis dan tanah diatomee. Semen teras meliputi semua bahan semen yang terbuat dari campuran  teras dan kapur yang tidak membutuhkan pembakaran. Semen teras jarang sekali digunakan untuk pembuatan beton karena kuat tekannya rendah, tetapi biasa digunakan untuk membuat adukan pasangan tembok, plesteran dan sebagai bahan campuran pembuatan batako. Selain itu, semen teras juga dapat digunakan untuk beton apabila dibutuhkan banyak semen tetapi bangunan tersebut tidak perlu terlalu kuat. Dalam jumlah terbatas semen teras juga digunakan untuk pembuatan beton dalam jumlah banyak yang membutuhkan panas hydrasi rendah. 

Fungsi trass yang ditambahkan pada beton adalah :

o  Dapat meningkatkan workability beton

o  Memperlambat pengerasan beton

o  Membuat beton lebih kedap

o Meningkatkan ketahanan beton terhadap pengaruh sulfat dengan cara menghalangi terbentuknya CaSO4

o  Meningkatkan ketahanan beton terhadap pengaruh alkali reaktif pada agregat.

Apabila agregat yang mengandung alkali reaktif bertemu dengan alkali pada semen menyebabkan beton mengembang dan pecah. Fungsi pozollan pada beton adalah menetralisir pengaruh alkali reaktif tersebut.

       

3.4. SEMEN PORTLAND

Semen Portland dibentuk dari oksida-oksida utama yaitu : Kapur (CaO), Silika (SiO2), Alumina ( Al2O3), Besi (Fe2O3). Bahan baku untuk memperoleh oksida-oksida tersebut adalah :

1. Batu kapur kalsium (CaCO3), setelah mengalami proses pembakaran menghasilkan kapor oksida (CaO).

2. Tanah liat yang mengandung oksida Silika (SiO2), Alumina ( Al2O3), Besi (Fe2O3).

3. Pasir kuarsa atau batu silica untuk menambah kekurangan SiO2.

4. Pasir besi untuk menambah kekurangan Fe2O3.

c. Proses Pembuatan Semen

Secara umum proses pembuatan semen adalah :

1.  Penambangan bahan baku

2. Persiapan dan penyediaan bahan mentah/baku. Bahan baku hasil penambangan  dipecah dengan mesin pemecah, digiling halus, dicampur merata  dalam  perbandingan  tertentu yang telah dihitung sebelumnya dan dilakukan di mesin pencampur.

3.  Pembakaran. Bahan baku dimasukkan ke dalam tungku pembakaran dan dibakar sampai suhu 1450°C sehingga berbentuk terak.

4.  Penggilingan Terak dan penambahan Gips. Terak yang sudah dingin (suhu ± 90°) digiling halus bersama-sama dengan gips.

5.  Pengepakan. Dalam proses pembuatan semen ada dua macam  proses, yaitu : proses  basah dan kering.

PROSES BASAH, dilakukan bila bahan-bahan yang diolah dalam bentuk lunak seperti  batu kapur yang bercampur lempung. Prosesnya adalah sebagai berikut :

·         Tanah liat dan air diaduk kemudian dibersikan di dalam bejana dipindahkan ke bejana lain dengan kadar air 35 – 50 %.

·         Batu kapur digiling di jaw dan roll crusher ditambah air kemudian diaduk dalam ballmill dengan kadar air 35 – 50 %.

·         Penambahan bahan-bahan koreksi bila dibutuhkan.

·         Semua  bahan  dicampur  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  tungku  putar untuk dibakar, dimana pembakaran dilakukan secara bertahap yaitu :

·         Pengeringan, suhu ±120°C.

·         Pemanasan pendahuluan, suhu 120°C-850°C.

·         Kalsinasi (penguraian kapur, kapur berubah susunan kimianya, karbondioksida keluar), 850°C-1100°C.

·         Sintering (pelelehan), dimana  pada  suhu  1100°C-1450°C  terjadi perpaduan  diantara  oksida-oksida  tersebut  sehingga  membentuk senyawa  kalsiumsilikat  dan  kalsiumaluminat  pada  terak/klinker semen.

·         Pendinginan terak, suhu 1450°C-1000°C.   

·         Setelah  dibakar  maka  terbentuklah  klinker  yang  masih  panas  kemudian dari tungku dipindahkan ke tempat penyimpanan.

·         Di tempat ini klinker dibiarkan mendingin sampai mencapai suhu < 90°C.

·         Setelah itu ditimbun sampai mencapai  suhu ruang.

·         Ditambahkan  gips  asli  berbentuk  kalsium  sulfat  hidrat  (CaSO42H2O)  sebanyak  ±  2 –  4  %  kemudian  digiling  bersama-sama  klinker  dalam ballmill.

·         Diayak  dengan  ayakan  75  mikron  atau  lebih  halus  lagi  untuk  semen mengeras cepat.

·         Ditempatkan dalam silo-silo penyimpanan.

·         Dikemas dalam kantong 50 kg.

·         Didistribusikan

PROSES KERING, dilakukan jika bahan bakunya berupa batuan  yang  keras atau  lebih  keras  daripada  batuan  yang  diolah  pada  proses  basah.  Prosesnya dilakukan sebagai berikut :

·         Bahan  baku  dipecah  menjadi  butiran  agak  halus  lalu  dikeringkan  dalam bejana-bejana pengering.

·         Bahan yang telah kering digiling halus menjadi tepung dan masing-masing bahan  ini  dipisahkan  tersendiri,  kemudian  dicampur  dalam  perbandingan tertentu  sesuai  dengan  perhitungan  komposisi  yang  dikehendaki  dan dicampur dalam mesin pencampur berputar.

·         Bahan  berbentuk  tepung  ini  dimasukkan  dalam  system  pembakaran  yang terdiri dari :

·         Dilakukan  pemanasan  pendahuluan  pada  alat  Pemanas  pendahuluan berbentuk “cyclone preheater”  atau yang lebih modern “suspension preheater”.

·         Dilakukan  kalsinasi  pada  alat  kalsinator  untuk  menguraikan  kapur menjadi kapur oksida pada suhu 900°C.

·         Dibakar  pada  tungku  putar  yang  jauh  lebih  pendek  dari  tungku  pada proses  basah  sampai  terjadi  leburan  bahan  menjadi  terak/klinker semen.

·         Setelah  dibakar  maka  terbentuklah  klinker  yang  masih  panas  kemudian dari tungku dipindahkan ke tempat penyimpanan.

·         Di tempat ini klinker dibiarkan mendingin sampai mencapai suhu < 90°C.

·         Setelah itu ditimbun sampai mencapai  suhu ruang.

·         Ditambahkan  gips  asli  berbentuk  kalsium  sulfat  hidrat  (CaSO42H2O)  sebanyak  ±  2 –  4  %  kemudian  digiling  bersama-sama  klinker  dalam ballmill.

·         Diayak  dengan  ayakan  75  mikron  atau  lebih  halus  lagi  untuk  semen mengeras cepat.

·         Ditempatkan dalam silo-silo penyimpanan.

·         Dikemas dalam kantong 50 kg.

·         Didistribusikan

Jenis-jenis semen portland

Adanya perbedaan persentase senyawa kimia semen akan menyebabkan perbedaan  sifat  semen. Kandungan senyawa yang ada pada semen akan membentuk karakter dan jenis  semen. Dilihat dari susunan senyawanya,  semen portlan dibagi dalam 5 jenis, yaitu :

1) Semen Type I, semen yang dalam penggunaannya tidak secara khusus (pemakaian  secara umum). Biasanya digunakan pada bangunan - bangunan umum yang tidak memerlukan persyaran khusus.

2) Type II, mengandung kadar C3A < 8 %. Semen yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Semen ini digunakan  untuk bangunan dan konstruksi beton yang selalu berhubungan dengan air kotor, air  tanah atau utnuk podasi yang tertanam di dalam tanah yang garam sulfat dan saluran  air  limbah atau bangunan yang berhubungan langsung dengan air rawa.

3) Type III, memiliki kadar C3S dan C3A yang tinggi dan butirannya digiling sangat halus sehingga cepat mengalami proses hidrasi. Semen portland  yang dalam  penggunaannya memerlukan kekuatan awal yang tinggi dalam  fase setelah  pengikatan  terjadi. Biasanya digunakan pada bangunan - bangunan di daerah yang bertemperatur rendah (musim dingin).

4) Type IV, kadar C3S maksimum  35  %  dan  C3A  maksimum  5  %.  Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi rendah. Digunakan pada  pekerjaan beton dalam volume besar (beton massa) dan masif, misalnya bendungan, pondasi berukuran besar dll. 

 5) Type V, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan yang  tinggi terhadap sulfat. Biasanya digunakan pada bangunan - bangunan yang selalu  berhubungan dengan air laut, saluran limbah industri, bangunan yang  terpengaruh  oleh  uap kimia dan gas agresif serta untuk pondasi yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat tinggi.

RANGKUMAN 1.      Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton atau mortar. 2.      Agregat terdiri dari tiga macam yaitu berdasarkan asalnya, berat jenis dan ukuran butirannya. 3.      Bahan perekat hidrolis adalah suatu bahan yang apabila dicampur dengan air akan membentuk pasta kemudian mengeras dan setelah mengeras tidak larut kembali dalam air. 4.      Perekat hidolis yang biasa digunakan terdiri dari : Gips hemihidrat, Kapur padam, Puzzolan dan  Semen Portland.

TUGAS

Lakukan observasi ke tempat pembuatan semen portland dan buat dalam bentuk makalah !

TES FORMATIF

1.      Apa yang dimaksud dengan agregat?

2.      Sebutkan jenis – jenis agregat !

3.      Apa saja fungsi agregat pada beton?

4.      Sebutkan jenis – jenis pengikat hidrolis!

KEGIATAN BELAJAR III

BAJA

·         Memahami pengertian baja bangunan ·         Menjelaskan macam – macam baja bangunan ·         Menjelaskan perawatan baja bangunan

3.1. Pengertian Baja

Baja merupakan paduan antara besi dengan elemen lain sehingga dicapai sifat-sifat  yang diinginkan. Yang dimaksud dengan paduan adalah larutan padat  yang  homogen  antara besi dengan elemen-elemen lain yang dibutuhkan. Baja banyak digunakan sebagai bahan konstruksi dikarenakan praktis dan mudah pengerjaannya.Baja banyak digunakan  dalam pembuatan struktur atau rangka bangunan dalam bentuk  baja profil,  baja  tulangan  beton  biasa,  anyaman  kawat,  atau  pada akhir-akhir ini di pakai juga dalam bentuk kawat potongan yang disebut “fibre” atau  metal  fibre,  sebagai  tulangan 

beton. Baja dapat diolah dan dibentuk secara mekanis menjadi pelat, pipa, batangan, profil, dll.

Baja merupakan besi dengan kadar karbon kurang dari 2 %. Baja dapat dibentuk  menjadi berbagai macam bentuk sesuai dengan keperluan. Secara garis besar ada dua jenis baja, yaitu :

a. Baja Karbon

Baja karbon disebut juga plain karbon steel, mengandung terutama unsur karbon dan  sedikit silicon, belerang dan pospor. Berdasarkan kandungan karbonnya, baja karbon dibagi menjadi :

·         Baja dengan kadar karbon rendah ( < 0,2 % C)

·         Baja dengan kadar karbon sedang ( 0,1%-0,5 % C)

·         Baja dengan kadar karbon tinggi ( >0,5 % C)

Kadar karbon yang terdapat di dalam baja akan mempengaruhi kuat tarik, kekerasan  dan keuletan baja. Semakin tinggi kadar karbonnya, maka kuat tarik dan kekerasan  baja  semakin meningkat, tetapi keuletannya cenderung turun. Penggunaan baja di bidang teknik sipil pada umumnya berupa baja konstruksi atau baja profil, baja tulangan untuk beton dengan kadar karbon 0,10% - 0,50 %. Selain itu baja karbon juga digunakan untuk  baja/kawat pra tekan dengan kadar  karbon  s/d  0,90  %.  Pada bidang teknik  sipil sifat yang paling penting adalah kuat tarik dari baja itu sendiri.

 b.  Baja  Paduan

Baja dikatakan di padu jika komposisi unsur-unsur paduannya secara khusus , bukan  baja karbon biasa yang terdiri dari unsur silisium dan mangan  Baja paduan semakin  banyak di gunakan. Unsur yang paling banyak digunakan untuk baja paduan , yaitu : Cr, Mn, Si, Ni, W, Mo, Ti, Al, Cu, Nb, Zr.

3.2. Macam – Macam Baja Bangunan

Baja paduan dapat diklasifikasikan sesuai dengan :

·         Komposisi

·         Struktur

·         Penggunaan Komposisi

1. Berdasarkan komposisi baja paduan dibagi menjadi :

1.      Baja tiga komponen : terdiri satu unsur pemandu dalam penambahan Fe dan C.

2.      Baja empat komponen : terdiri dari dua unsure pemandu dst.

2. Berdasarkan struktur baja paduan dibagi atas  :

1.      Baja pearlit

Baja pearlit (sorbit dan trostit), di dapat jika unsur-unsur paduan relatif kecil maximum 5 %, baja ini mampu di mesin, sifat mekaniknya meningkat oleh heat treatment (hardening &tempering) 

2.      Baja martensit

Baja martensit, unsur pemandunya lebih dari 5 % sangat keras dan sukar di mesin.

3.      Baja austensit

Baja autensit, terdiri dari 10 – 30 % unsure pemadu tertentu (Mi, Mn, atau  Co)  misalnya : baja tahan karat (stainlees steel), non magnetic dan baja tahan panas (heat resistant steel).

4.      Baja ferrit

Baja ferrit, terdiri dari sejumlah besar unsur pemadu (Cr, W atau Si), tetapi  karbonnya rendah. Tidak dapat dikeraskan.

5.      Baja karbit / ledeburit

Baja karbit (ledeburit), terdiri sejumlah karbon dan unsur – unsur pembentuk karbit (Cr, W, Mn, Ti, Zr)  

3. Berdasarkan penggunaan dan sifat-sifatnya baja panduan dibagi atas :

1.      Baja konstruksi (structural steel)

2.      Baja perkakas (tool steel)

3.      Baja dengan sifat fisik khusus

Baja konstruksi, dibedakan lagi menjadi tiga golongan tergantung persentase unsur pemadunya, yaitu :

·         Baja paduan rendah (maximum 2 %)

·         Baja paduan menengah (2 – 5 %)

·         Baja paduan tinggi ( lebih dari 5 %)

Setelah di heat treatment baja jenis ini sifat – sifat mekaniknya lebih baik dari baja karbon biasa. Baja perkakas, di pakai untuk alat pemotong, komposisinya tergantung  bahan dan tebal benda yang dipotong/disayat pada kecepatan potong, suhu kerja. Baja  paduan rendah, kekerasannya tidak berubah hingga pada suhu 250 c. Baja paduan tinggi, kekerasannya tidak berubah hingga pada suhu  600  c. Baja  dengan  sifat – sifat  fisik  khusus, dapat  di  bedakan  sebagai berikut :

·         Baja tahan karat : 0,1 – 0,45 % C ; 12 – 14 % Cr.

·         Baja tahan panas :12 – 14 % Cr tahan hinggga suhu 750 – 800 c 15 – 17 % Cr tahan hingga suhu 850 – 1000 c

·         Baja tahan pakai pada suhu tinggi .

23 % Cr, 18 – 21 % Ni, 2 – 3 % Si

13 % - 15 % Cr, 13 – 15 % Ni

2 % - 5 % W, 0,25 – 0,4 % Mo,  0,4 – 0,5 % C

            3.3. Perawatan Baja Bangunan

Baja tahan karat tidak memerlukan perlindungan. Semua jenis baja yang lain jika bersentuhan dengan udara pasti menjadi rapuh ( baja itu akan berkorosi). Untuk mencegah terjadinya korosi tersebut, baja harus diberi pelindung. Kalau tidak dilakukan maka lambat laun baja itu akan berkarat dan malah bisa habis sama sekali. Terutama produk baja gilingan, sesudah penghilangan scale harus dilapisi dengan lapisan anti karat. Penguna dapat melakukan sendiri dengan cara mengolesi produk baja giling dengan gemuk, dengan mengecat, atau melapisi produk tersebut.

Bisa juga bahwa pihak pabrik sudah memberikan lapisan pelindung pada produk tersebut. Peralatan rumah tangga biasanya dilapisi dengan email ( mengkilap). Metode yang banyak digunakan untuk melindungi suatu benda dari korosi adalah melapisi benda tersebut dengan logam lain yang tidak akan berkarat. Yang paling banyak dipakai untuk tujuan tersebut adalah:

·         Seng (disepuh dengan seng)

·         Timah (disepuh dengan timah)

·         Kromium (disepuh dengan kromium)

·         Aluminium (terutama untuk menghindari korosi pada temperatur tinggi)

·         Melapisi bajadengan aspal

Pipa baja peka terhadap korosi dan pembentukan karat. Korosi dapat terjadi baik di bagian luar ataupun bagian dalam dari pipa. Untuk melawan korosi di bagian luar antara lain digunakan lapisan aspal. Pada kedua sisi las tinggal kira – kira 150 mm tanpa lapisan. Akan tetapi, pada bagian ini sudah ada lapisan zat perekat dari primer. Sebagai lapisan digunakan gulungan aspal yang diperkuat dengan bahan sintetis. Rol aspal ini dapat digulung pada pipa dengan mesin gulung tangan.

RANGKUMAN 1.      Baja merupakan paduan antara besi dengan elemen lain sehingga dicapai sifat-sifat  yang diinginkan. 2.      Baja merupakan besi dengan kadar karbon kurang dari 2 %. Baja dapat dibentuk  menjadi berbagai macam bentuk sesuai dengan keperluan. 3.      Ada dua jenis baja yaitu: baja karbon dan baja paduan 4.      Baja paduan dapat diklasifikasikan sesuai dengan Komposisi, Struktur, dan  Penggunaan Komposisi 5.      Baja tahan karat tidak memerlukan perlindungan. Semua jenis baja yang lain jika bersentuhan dengan udara pasti menjadi rapuh ( baja itu akan berkorosi).

TUGAS

Buat artikel mengenai cara pembuatan baja !

TES FORMATIF

1.      Sebutkan apa yang dimaksud dengan baja!

2.      Sebutkan dan jelaskan jenis – jenis baja!

3.      Bagaimana cara perawatan baja, jelaskan secara singkat !

EVALUASI

1.      Setelah  kegiatan  belajar  berakhir,  siswa  diminta  mengerjakan  test [post test], sehingga dapat diketahui seberapa jauh Tujuan Pembelajaran dalam pembahasan materi tersebut dapat tercapai. 

2.      Apabila  siswa  dapat  menjawab  70%  dari  soal- soal  test  dengan betul,  berarti siswa  telah  mencapai  Tujuan  Pembelajaran   dalam pembahasan  materi yang disampaikan pengajar.  

3.      Apabila siswa telah melakukan observasi dan membuat makalah maka siswa telah mengerti materi dan praktek di lapangan.

4.      Apabila siswa tidak mampu mencapai tujuan materi maka siswa akan mengulangi mata pelajaran lagi/ remedial

GLOSARIUM

Fibre                            :serat

Higroskopik                  :yaitu sifat dapat menyerap atau melepaskan air atau kelembaban

Korosi                          :karat

Lapisan  vineer              :lembaran-lembaran kayu

Metal  fibre                  :kawat potongan

Papan Partikel              :papan yang terbuat dari partikel kayu dan perekat yang biasanya berupa perekat     urea  formaldehida atau phenol formaldehida, kemudian dipres panas.

Shale                            :tanah liat

Silt                               :debu

Workability                  :kemampuan kerja

Yumen                          :papan buatan yang terbuat dari serutan/limbah kayu dicampur

                                    dengan semen kemudian  dicetak dan dipres dingin.

LEMBAR JAWABAN

TES FORMATIF I

1. Sifat Fisik Kayu terdiri dari :

 a. Berat Jenis

Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda, antara 0,2 (kayu balsa) sampai 1,28 (kayu nani). Berat jenis merupkan petunjuk untuk menentukan sifat-sifat kayu.  Makin  berat  kayu  itu,  kekuatan  kayu  makin  besar.  Berat  jenis  tergantung  oleh  tebal  dinding sel, kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori. 

b. Keawetan alami kayu.

Keawetan kayu  disebabkan oleh adanya suatu zat di dalam kayu (zat ekstraktif) yang merupakan sebagian unsur racun bagi perusak kayu.

c.  Warna  kayu. 

Warna suatu jenis kayu dipengaruhi oleh  : tempat di dalam batang, umur pohon dan kelembaban udara.

d. Higroskopik

yaitu sifat dapat menyerap atau melepaskan air atau kelembaban. Makin lembab udara  sekitar, kayu juga semakin lembab.

e.  Tekstur kayu, yaitu ukuran relatif dari sel-sel kayu.

f.  Berat  kayu. 

Berat suatu jenis kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun, rongga-rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air dan zat ekstraktif.

g. Kekerasan. 

Kekerasan kayu berhubungan dengan berat dan berat jenis kayu. lsa, dll.

h. Kepadatan/kerapatan  kayu

yaitu perbandingan antara berat kering oven dengan isi (volume) dari sepotong kayu. 

i.  Sifat mengembang dan menyusut.

Kayu akan mengembang bila kadar airnya naik dan menyusut bila kadar airnya berkurang.

Sifat mekanik kayu meliputi :

a. Kuat tarik, yaitu kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik  kayu itu. Kuat tarik kayu sejajar serat lebih besar dibandingkan kuat tarik tegak lurus serat.

b. Kuat tekan, yaitu kemampuan kayu dalam menahan beban tekan. Kuat tekan sejajar serat biasanya lebih besar dari kuat tekan tegak lurus serat.

c. Kuat geser, yaitu kemampuan kayu dalam menahan beban geser. Kuat geser sejajar serat biasanya lebih kecil dari kuat geser tegak lurus serat.

2.a. Kayu dengan tingkat pemakaian I dan II,  jenis  kayu  yang  dipakai  untuk konstruksi  berat, yang selalu terkena pengaruh tanah lembab, terpengaruh basah kering (hujan dan matahari).

b. Tingkat pemakaian III, kayu yang digunakan untuk konstruksi yang terlindung dari tanah lembab (di bawah atap).

c. Tingkat pemakaian IV, kayu yang digunakan untuk konstruksi ringan  yang terlindung dari tanah lembab (di bawah atap).

d. Tingkat pemakaian V, kayu yang digunakan untuk konstruksi yang tidak permanen (bangunan sementara).

3. Karena pada saat ini stok untuk kayu alami terbatas dan penjualannya sangat tinggi dengan harga yang relatif tinggi, sementara kebutuhan masyarakt sangat meningkat untuk penggunaan kayu terutama pada furnitur. Selain itu, kayu buatan juga dapat dijadikan alternatif untuk pengerjaan konstruksi secara cepat.

TES FORMATIF II

1. Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton atau mortar.

2. Berdasarkan asalnya 

a. Agregat alam. 

b. Agregat Buatan

Berdasarkan berat jenisnya

a. Agregat berat

b. Agregat normal

c. Agregat  ringan

Berdasarkan ukuran butirannya

-         Batu  → agregat yang mempunyai besar butiran > 40 mm

-         Kerikil → agregat yang mempunyai besar butiran 4,8 mm – 40 mm

-         Pasir → agregat yang mempunyai besar butiran 0,15 mm – 4,8 mm

-         Debu (silt) → agregat yang mempunyai besar butiran < 0,15 mm

3. Fungsi agregat di dalam beton adalah untuk :

-         Menghemat penggunaan semen Portland

-         Menghasilkan kekuatan yang besar pada beton

-         Mengurangi penyusustan pada beton

-         Menghasilkan beton yang padat bila gradasinya baik.

4. Perekat hidolis yang biasa digunakan terdiri dari : Gips hemihidrat, Kapur padam, Puzzolan dan  Semen Portland.

TES FORMATIF III

1. Baja merupakan paduan antara besi dengan elemen lain sehingga dicapai sifat-sifat  yang diinginkan. Yang dimaksud dengan paduan adalah larutan padat  yang  homogen  antara besi dengan elemen-elemen lain yang dibutuhkan.

2. Baja Karbon

Baja karbon dibagi menjadi :

·         Baja dengan kadar karbon rendah ( < 0,2 % C)

·         Baja dengan kadar karbon sedang ( 0,1%-0,5 % C)

·         Baja dengan kadar karbon tinggi ( >0,5 % C)

Paduan

Baja paduan dapat diklasifikasikan sesuai dengan :

·         Komposisi

·         Struktur

·         Penggunaan Komposisi

Berdasarkan komposisi baja paduan dibagi menjadi :

3.      Baja tiga komponen : terdiri satu unsur pemandu dalam penambahan Fe dan C.

4.      Baja empat komponen : terdiri dari dua unsure pemandu dst.

Berdasarkan struktur baja paduan dibagi atas  :

·         Baja pearlit

·         Baja martensit

·         Baja austensit

·         Baja ferrit

·         Baja karbit / ledeburit

Berdasarkan penggunaan dan sifat-sifatnya baja panduan dibagi atas :

·         Baja konstruksi (structural steel)

·         Baja perkakas (tool steel)

·         Baja dengan sifat fisik khusus

Baja konstruksi, dibedakan lagi menjadi tiga golongan tergantung persentase unsur pemadunya, yaitu :

·         Baja paduan rendah (maximum 2 %)

·         Baja paduan menengah (2 – 5 %)

·         Baja paduan tinggi ( lebih dari 5 %)

Baja  dengan  sifat – sifat  fisik  khusus, dapat  di  bedakan  sebagai berikut :

·         Baja tahan karat

·         Baja tahan panas

·         Baja tahan pakai pada suhu tinggi

3. Baja tahan karat tidak memerlukan perlindungan. Semua jenis baja yang lain jika bersentuhan dengan udara pasti menjadi rapuh ( baja itu akan berkorosi). Untuk mencegah terjadinya korosi tersebut, baja harus diberi pelindung. Kalau tidak dilakukan maka lambat laun baja itu akan berkarat dan malah bisa habis sama sekali. Terutama produk baja gilingan, sesudah penghilangan scale harus dilapisi dengan lapisan anti karat. Penguna dapat melakukan sendiri dengan cara mengolesi produk baja giling dengan gemuk, dengan mengecat, atau melapisi produk tersebut.