Buku Bahan Bangunan

LEMBARAN PENGESAHAN

BUKU AJAR

TEKNOLOGI BAHAN PROGRAM STUDI TEKNIK PERENCANAAN PERUMAHAN DAN PEMUKIMAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN POLITEKNIK NEGERI PONTIANAK

Pontianak, Januari 2009 Ketua Jurusan Teknik Sipil dan Perencanaan

Penulis Buku

Asmadi, ST,MT Nip : 131926806

Susi Hariyani, ST,MT Nip : 132230698

MENGETAHUI DIREKTUR POLITEKNIK NEGERI PONTIANAK

MAHYUS, S.Pd, SE,MM Nip : 132150371

Penyunting Bahasa dan Kependidikan Penata Letak

: Susi Hariyani, ST,MT

Buku ini diterbitkan dalam rangka pengadaan buku ajar untuk PROGRAM STUDI TEKNIK PERENCANAAN PERUMAHAN DAN PEMUKIMAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN POLITEKNIK NEGERI PONTIANAK

Hak Cipta pada Politeknik Negeri Pontianak, 2009

Data Katalog dalam Terbitan Susi Hariyani, ST,MT

TEKNOLOGI BAHAN Politeknik Negeri Pontianak 12a, 128 h, 18,5 cm

PROGRAM STUDI TEKNIK PERENCANAAN PERUMAHAN DAN PEMUKIMAN JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN POLITEKNIK NEGERI PONTIANAK

PRAKATA

Buku ajar ini dibuat untuk mendapatkan suatu bahan ajar yang sesuai dengan silabus yang diinginkan. Ini dikarenakan begitu banyaknya buku tentang bahan bangunan tetapi isinya tidak semuanya sesuai dengan silabus sehingga dosen ataupun mahasiswa harus mengumpulkan buku-buku tersebut, tentu saja ini kurang efektif. Hal ini yang mendorong penulis untuk membuat buku ajar dengan judul ”TEKNOLOGI BAHAN”. Buku ini memberikan kemampuan mahasiswa dalam mengenal bahanbangunan untuk yang bisa digunakan dalam lingkup bidang teknik sipil.serta mengembangkan kemampuan dalam menentukan bahan bangunan yang dipakai untuk perencanaan perumahan dan pemukiman Buku Teknologi Bahan ini diperuntukkan bagi mahasiswa pendidikan tinggi jalur profesional D IV, terutama untuk mahasiswa Program Studi Teknik Perencanaan Perumahan dan Pemukiman, Jurusan Teknik Sipil dan Perencanaan, Politeknik Negeri Pontianak. Dalam buku Teknologi Bahan ini berisi 11 bab, berisi tentang macammacam bahan bangunan yaitu batuan dan klasifikasinya, macam-macam bahan pengikat (kapur dan pozzolan), aspal, kayu, bambu, bahan logam dan baja, bahan non logam dan polymer serta rekayasa bahan yang isinya mengenalkan bahanbangunan baru dan juga ada bahan pembentuk beton, yang didalamnya membahas tentang semen, agregat, air, tulangan dan bahan tambah. Buku ini juga mengenalkan sifat-sifat dasar dari bahan bangunan serta mengenalkan macammacam peraturan tentang bahan bangunan yang digunakan. Agar saudara mendapatkan pemahaman yang baik tentang buku ajar ini, disarankan : 1. Baca petunjuk penggunaan buku ajar ini 2. Baca uraian teori, contoh-contoh, latihan-latihan dalam tiap sub bab 3. Kerjakan latihan setiap sub bab

2


4. Baca rangkuman pada akhir setiap bab, dan tandai kata-kata kuncinya. 5. Jawab latihan pada akhir setiap bab dan hasinya bisa dikonsultasikan lepada dosen anda.

Penulis

3


DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ………………………………………………………… 1a HALAMAN PENGESAHAN ……………………………………………….. 2a HAK CIPTA ..................................................................................................... 3a PRAKATA …………………………………………………………………... 12a DAFTAR ISI ………………………………………………………………… 4a DAFTAR G.AMBAR …..…………………………………………………… 8a DAFTAR TABEL ... ………………………………………………………… 11a

BAB I

SIFAT-SIFAT DASAR BAHAN BANGUNAN Hasil Pembelajaran ………………………………………………….

1

Kriteria Penilaian ……………………………………………………

1

Sumber Pustaka ……………………………………………………..

1

Pendahuluan ..........................................................................................

2

Sifat- sifat Mekanis ................................................................................

2

Sifat Thermal …………………………………………………………

6

Sifat Listrik ...........................................................................................

7

Sifat Kimia ..........................................................................................

7

1.6. Rangkuman ..........................................................................................

8

1.7 Soal Pelatihan ....................................................................................... 9

BAB II

STANDAR-STANDAR PERATURAN MENGENAI BAHAN KONSTRUKSI

Hasil Pembelajaran …………………………………………………

10

Kriteria Penilaian …………………………………………………… 10 Sumber Pustaka …………………………………………………….. 10 2.1 Dari Indonesia ………………………………………………………… 11 2.2 Dari Luar Negeri ……………………………………………………… 12 2.3 Rangkuman ………………………………………………………….. 13

4


2.4 Soal Pelatihan ………………………………………………………… 13

BAB III

BATUAN DAN KLASIFIKASINYA

Hasil Pembelajaran …………………………………………………. 14 Kriteria Penilaian …………………………………………………… 14 Sumber Pustaka …………………………………………………….. 14 3.1 Batuan Beku …………………………………………………………

15

3.2 Batuan Metamorfosa …………………………………………………

16

3.3 Batuan Sedimen ……………………………………………………..

18

3.4 Testing Pada Batuan ...........................................................................

20

3.5 Rangkuman ........................................................................................

21

3.6 Soal Pelatihan .....................................................................................

21

BAB IV

AGREGAT UNTUK ADUKAN

Hasil Pembelajaran …………………………………………………. 22 Kriteria Penilaian …………………………………………………… 22 Sumber Pustaka …………………………………………………….. 22 4.1 Fungsi agregat ....................................................................................... 23 4.2 Pengelompokan Agregat ....................................................................... 23 4.3 Sifat Permukaan Agregat, Kekuatan, Kepadatan, dan Penyerapan Air... 27 4.4 Bahan-bahan merugikan yang terdapat didalam agregat ...................... 31 4.5 Susunan Butir Agregat .......................................................................... 33 4.6 Menggabungkan Agregat ...................................................................... 35 4.7 Rangkuman ........................................................................................... 40 4.8 Soal Pelatihan ........................................................................................ 40

BAB V

BAHAN PENGIKAT

Hasil Pembelajaran …………………………………………………. 42

5


Kriteria Penilaian …………………………………………………… 42 Sumber Pustaka …………………………………………………….. 42 5.1 Kapur ………………………………………………………………… 43 5.2 Pozzolan ……………………………………………………………... 44 5.3 Rangkuman ………………………………………………………….. 45 5.4 Soal Pelatihan ……………………………………………………….. 45

BAB VI

BAHAN BANGUNAN KAYU DAN BAMBU

Hasil Pembelajaran …………………………………………………

46

Kriteria Penilaian …………………………………………………… 46 Sumber Pustaka …………………………………………………….. 46 6.1 Jenis-Jenis Kayu Yang Digunakan Untuk Bahan Bangunan ………… 47 6.2 Mutu Kayu, Kelas Kayu, Sifat Kayu Dan Cara Pengawetan Kayu …. 48 6.3 Bambu ……………………………………………………………….. 51 6.4 Jenis Pengujian untuk Kayu dan Bambu …………………………….. 63 6.5 Rangkuman …………………………………………………………... 65 6.6 Soal Pelatihan ………………………………………………………… 65

BAB VII

BAHAN ASPAL

Hasil Pembelajaran …………………………………………………. 66 Kriteria Penilaian …………………………………………………… 66 Sumber Pustaka …………………………………………………….. 66 7.1 Pendahuluan ………………………………………………………….. 67 7.2 Aspal Alam Serta Penggunaannya …………………………………… 68 7.3 Aspal Buatan Serta Penggunaannya …………………………………. 69 7.4 Jenis Pengujian Aspal ………………………………………………… 72 7.5 Rangkuman …………………………………………………………… 73 7.6 Soal Pelatihan …………………………………………………………. 73

6


BAB VIII

BAHAN LOGAM DAN BAJA

Hasil Pembelajaran …………………………………………………. 74 Kriteria Penilaian …………………………………………………… 74 Sumber Pustaka …………………………………………………….. 74 8.1 Unsur-Unsur Pembentuk Bahan Besi Dan Baja ……………………… 75 8.2 Penggunaan Besi Dan Baja ………………………………………….. 79 8.3 Karat Pada Baja Dan Besi ……………………………………………. 79 8.4 Rangkuman …………………………………………………………... 84 8.5 Soal Pelatihan ……………………………………………………….... 85

BAB IX

BAHAN NON LOGAM DAN POLYMER

Hasil Pembelajaran …………………………………………………. 86 Kriteria Penilaian …………………………………………………… 86 Sumber Pustaka …………………………………………………….

86

9.1 Bahan Non Logam Yang Dapat Digunakan Sebagai Bahan Bangunan …………………………………………………………….. 87 9.2 Bahan Polymer Yang Dapat Digunakan Sebagai Bahan Bangunan …. 88 9.3 Rangkuman …………………………………………………………… 90 9.4 Soal Pelatihan ………………………………………………………… 91

BAB X

BAHAN PEMBENTUK BETON

Hasil Pembelajaran …………………………………………………. 92 Kriteria Penilaian …………………………………………………… 92 Sumber Pustaka …………………………………………………….. 92 10.1 Pengertian Beton ……………………………………………………. 93 10.2 Agregat ……………………………………………………………… 95 10.3 Air …………………………………………………………………… 95 10.4 Semen ……………………………………………………………….. 96

7


10.5 Tulangan ……………………………………………………………. 106 10.6 Bahan Tambah ……………………………………………………… 112 10.7 Rangkuman …………………………………………………………. 113 10.8 Soal Pelatihan ………………………………………………………. 115

BAB XI

REKAYASA BAHAN BANGUNAN

Hasil Pembelajaran …………………………………………………. 116 Kriteria Penilaian …………………………………………………… 116 Sumber Pustaka …………………………………………………….. 116 11.1 Beton ringan …………………………………………………………. 117 11.2 Beton Massa …………………………………………………………. 117 11.3 Ferrosemen ………………………………………………………….. 121 11.4 Beton Serat …………………………………………………………... 123 11.5 Beton Non Pasir ……………………………………………………… 125 11.6 Beton Siklop …………………………………………………………. 127 11.7 Beton Hampa ………………………………………………………… 127 11.8 Rangkuman ………………………………………………………….. 128 11.9 Soal Pelatihan ……………………………………………………….. 128

8


DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Deformasi bahan ........................................................................... 4 Gambar 1.2 Diagram Tegangan dan regangan macam-macam material .......... 4 Gambar 3.1 Tekstrus dari batuan beku ………………………………..……... 15 Gambar 3.2 Contoh batuan beku …………………………………………….. 16 Gambar 3.3 Tekstur dari batuan metamorfosa ………………………………. 16 Gambar 3.4 Contoh batuan metamorf ……………………………………….. 17 Gambar 3.5 Tekstur dari batuan redimen ……………………………………. 18 Gambar 3.6 Contoh batuan redimen …………………………………………. 19 Gambar 4.1 Keadaan kandungan air dalam agregat ........................................ 31 Gambar 6.1 Gambar tegangan regangan berbagai jenis bambu dan baja ......... 50 Gambar 6.2 Umpak beton sebagai landasan (Bandara, 1990) ……………….. 52 Gambar 6.3 Fondasi tiang (Bandara, 1990) ...................................................... 52 Gambar 6.4 Fondasi strip (Jayanetti dan Follet, 1998) ..................................... 53 Gambar 6.5 Fondasi komposit antara bambu dan beton (Janssen, 1995)……… 53 Gambar 6.6.Fondasi tiang pancang beton dengan tulangan bambu ………….. 53 Gambar 6.7 Lantai dari galar bambu dengan rangka penyangganya (Siopongco et al, 1987) …………………………………………. 53 Gambar 6.8 Lantai dari bambu bilah dengan rangka penyangganya (Janssen, 1995) …………………………………………………… 53 Gambar 6.9 Lantai dari bambu bulat dengan rangka penyangganya (Janssen, 1995) …………………………………………………… 54 Gambar 6.10 Lantai dari bambu galar dengan rangka penyangganya (Janssen, 1995) …………………………………………………… 54 Gambar 6.11 Contoh berbagai motif anyaman bamboo ……………………... 55 Gambar 6. 12 Dinding bambu utuh (Janssen, 1995) …………………………

56

Gambar 6. 13 Dinding bambu setengah bulat (Bandara, 1990) ……………..

56

Gambar 6. 14 Dinding Bajareque (Janssen, 1995) …………………………..

57

9


Gambar 6. 15 Dinding Quincha (Siopongco et al, 1987) …………………… 57 Gambar 6. 16 Dinding anyaman bamboo (Sioponco et al, 1987) …………… 57 Gambar 6. 17 Pintu sorong dari bambu (Siopongco et al, 1987) …………… 59 Gambar 6.18 Pintu sorong dari bambu ( Siopongco et al, 1987) …..……… 59 Gambar 6.19 Atap bambu setengah bulat ( Mather et al, 1964) …… ……..

59

Gambar 6.20 Berbagai bentuk rangka kuda-kuda bambu (Tular et al, 1984 dan Janssen, 1995) …………………………… 61 Gambar 6.21 King-post truss (Siopongco, 1987) ……………………………. 62 Gambar 6,22 Fink truss (Punhani et al, 1989) …...………………………….. 62 Gambar 6.23 Truss (Janssen, 1995) …………………………………………. 62 Gambar 7.1

Destilasi Minyak Bumi Sumber : Sukirman ,S …...…………… 66

Gambar 10.1 Ciri-ciri tampak baja beton ......................................................... 107 Gambar 10.2 Contoh Jaring pasaran yang tersedia …………………………. 110

10


DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Daftar daya hantar panas beberapa material ..................................... 6 Tabel 1.2 Beberapa bahan keperluan teknik dengan tahanan listriknya ........... 8 Tabel 1.3 Kecenderungan Elektrolit bahan logam dan paduannya .................. 8 Tabel 4.1. Daftar ayakan standar ASTM, BS dan ISO …………………….…. 33 Tabel 4.2 Contoh perhitungan angka analis ayak untuk agregat kasar ……… 34 Tabel 4.3 Contoh perhitungan angka analis ayak untuk agregat halus ............ 35 Tabel 4.4 Syarat gradasi agregat halus /pasir ……………...………………… 38 Tabel 4.5 Gradasi kerikil menurut BS ……...………………………………… 39 Tabel 4.6

Syarat susunan butir agregat gabungan ……………..……………. 39

Tabel 6.1

Berat jebis kayu berdasarkan kelas berat kayu …………...........… 49

Tabel 8.1

Standar jumlah rata-rata korosi baja karbon tanpa treantemnt khusus : …..……………………………………………………….. 82

Tabel 8.2

Jumlah rata-rata kehilangan oleh korosi untuk baja karbon tanpa treatment ………………………………………………………….. 82

Tabel 9.1

Daftar Logam Bukan Besi (Non Ferro) ……..…………………… 87

Tabel 9.2

Nilai kuat tarik tiap satuan berat : ……………………………….. 90

Tabel 10.1 Mutu baja Tulangan (PBI, tabel 3.7.1) ………………..………… 107 Tabel 10.2 Mutu baja Tulangan ………….………………………………… 107 Tabel 11.1 Batas-batas gradasi agregat kasar untuk beton massa …..….…… 119 Tabel 11.2. Batas-batas gradasi agregat halus untuk beton massa ………...… 119 Tabel 11.3 Faktor air semen optimal, kebutuhan semen, dan kuat tekan beton non-pasir dengan agregat pecahan genteng keramik ……...……..126

11


BAB I

SIFAT DASAR BAHAN BANGUNAN

Hasil Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu menjelaskan sifat-sifat dasar dan jenis pengujian bahan bangunan dengan benar Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1.

Mampu menjelaskan klasifikasi sifat fisik dan pengujiannya

2.

Mampu menjelaskan sifat kimia dan pengujiannya

3.

Mampu menjelaskan sifat thermal dan pengujiannya

4.

Mampu menjelaskan sifat mekanis dan pengujiannya Sumber Pustaka

1.

_______. Teknologi Bahan II, PEDC , Bandung

2.

_______. KOnstruksi Kayu, PEDC , Bandung

3.

Heinz F. Ilmu Konstruksi Bangunan , 1981, Karisma, Bandung

4.

Luc Vasseur, Masory Construction No 95/75/21379

5.

Rosjid Sastraminarja, Ir, 1989, Bahan Perkerasan, Jakarta

Sifat Dasar Bahan Bangunan

12


Secara umum bahan atau unsur-unsur bahan yang membentuknya bersifat stabil. Suatu benda yang terkena pengaruh gaya luar atau energi dari luar akan memberikan reaksi, untuk menekan gaya luar tadi. Terjadinya reaksi dari bahan ini akan menimbulkan sifat-sifat tertentu Pada umumnya bahan memiliki sifat-sifat : 1. Mekanis 2. Thermal 3. Listrik 4. Kimia 1.1 SIFAT MEKANIS Suatu bahan atau benda apabila mendapat gaya luar akan memberikan suatu reaksi akibat gaya tersebut dan akibat adanya gaya luar itu benda atau bahan dapat berubah bentuknya dan akan timbul TEGANGAN Adanya gaya luar dapat timbul perubahan bentuk/DEFORMASI. Besarnya deformasi dibandingkan dengan ukuran benda semula disebut REGANGAN ( Strain) 1.1.1 Tegangan, Deformasi Dan Regangan Tegangan adalah beban dibagi luas bidang, ditulis : 

P (kg / cm 2 , t / m 2 , N / mm 2 A

Arah tegangan pada suatu bahan dapat terjadi 3 : a. Tegangan Axial : terjadi satu arah, misalnya pada pembebanan tarik atau tekan b. Tegangan Bi atau Tri axial : terjadi dua atau tiga arah pembebanan dimana arahnya axial yang dua arah lainnya arahnya tegak lurus sumbu axial Suatu bahan apabila mendapat beban akan mengalami perubahan bentuk (deformasi). Perlawanan (reaksi) suatu benda akibat pembebanan dapat menimbulkan 3 macam deformasi :

13

Susi Hariyani, ST,MT


a. Deformasi Elastis : Suatu deformasi yang akan dapat hilang lagi bila beban yang diberikan kepada bahan tersebut dihilangkan. Pada keadaan tersebut, besarnya regangan yang terjadi “berbanding lurus” dengan besarnya tegangan. Perbandingan antara tegangan dan regangan disebut MODULUS ELASTISITAS ( atau Modulus Young).

E

Tegangan Rcgangan



 (kg / cm3 ) ”Regangan dinyatakan dalam persen” 

b. Deformasi plastis : suatu deformasi akibat pembebanan yang pembebanan yang melampaui batas elastis. Disini bahan yang dibebani akan mencapai kondisi “plastis”, sehingga meskipun beban dihilangkan, bahan tetap berubah bentuk (deformasi/regangannya tidak hilang) c. Deformasi Viscous/Patah : merupakan kelanjutan dari deformasi plastis, dimana terjadi gejala mengalir Untuk bahan yang bersifat liat, gejala mengalir ini dapat terlihat, dimana meskipun beban yang diberikan pada bahan akan terus berubah bentuknya sampai ia patah/putus atau hancur. Bagi bahan yang bersifat “regas”, gejala ini tidak terlihat tetapi bagi logam murni misalny, gejala ini dapat terlihat. Dari pengertian diatas hendaknya pemberian beban pada suatu benda jangan sampai

besarnya beban tersebut melampaui sifat

elastisitasnya agar bahan tersebut “awet dan aman Suatu bahan diberi gaya tekan atau tarik, deformasi yang terjadi searah dengan Δl, ukuran panjang/tinggi benda = L, panjang setelah ditekan/ditarik = Lt, maka ΔL = L – Lt dan regangan. E

L L

14


Δd ΔL

b

a

L

Lt

d

d

c

tarik

Gambar 1.1 Deformasi bahan

1.1.2 Modulus Elastisitas Suatu benda apabila diberi beban yang relatif rendah dan pembebanan itu masih dalam batas elastis, besarnya regangan yang timbul akan sebanding dengan tegangan yang diberika, serta konstan sifatnya. Dalam keadaan demikian berlaku HUKUM HOOKE :

σ = Exε

atau E 

 

Diagram Tegangan dan Regangan beberapa jenis material

Gambar 1.2 Diagram Tegangan dan regangan macam-macam material

15


a. Ketangguhan (toughness) Diartikan bahwa kemampuan suatu bahan untuk dapat menyerap energi sampai patah. Hal ini ditunjukkan oleh luas bidang tegangan-tegangan bahan 1 (jenis logam dan tembaga) memiliki luas bidang OABC yang lebih luas dari bahan no 2 (keramik) dengan luas OA1B1C1 b. Kelentingan merupakan ukuran kemampuan suatu bahan dapat melenting tanpa berubah sifatnya. Ini ditandai dengan tingginya tegangan dan regangan pada batas elastis (Proposional). Ukuran kelentingan dapat dilihat dari luasnya bidang OA2A2 c. Keuletan (ductility) merupakan ukuran kemampuan suatu ukuran besarnya regangan suatu bahan sebelum patah. Dari grafik diatas dapat dilihat, makin besar jarak ini makin ulet bahannya atau sebaliknya bahan yang regas tegangannya kecil d. Kekerasan (hardness) adalah kemampuan bahan untuk menahan beban yang masuk dari permukaan. Cara pengujian dilakukan dengan memberi beban dari permukaan, lalu diukur berapa dalam masuknya beban tersebut. Cara uji ini dilakukan terhadap bahan yang bersifat ulet (liat), misal : logam, karet, plastic. Untuk bahan yang sifatnya regas, bahan keramik atau beton dan batuan diuji dengan cara “goresan/gesekan/geseran”. Cara uji kekerasan lain yaitu cara goresan dengan alat pembanding kekerasan yang telah diketahui. Cara ini diciptakan oleh Fredirch Mohs tahun 1882 yang telah menyusun suatu skala kekerasan berdasarkan berbagai kristal mineral yang disebut “skala kekerasan” (Moh Scale Hardness) mulai dari 1 s.d 10.Benda atau bahan yang memiliki angka kekerasan lebih tinggi akan dapat menggores benda yang angka kekerasannya lebih rendah Talk Gips Kalsit Flourit Apatit

; : : : :

1 2 3 4 5

Osthoklas Quartz Topaz Korundum Intan

: : : : :

6 7 8 9 10

16


1.2 SIFAT THERMAL Suatu bahan bila terpengaruh panas dapat berubah keadaannya, dari keadaan padat misalnya menjadi cair dan kemudian menguap. Perubahan dari keadaan padat ke cair dan menjadi uap disertai dengan pemuaian. Secara umum bahan yang terbentuk oleh ikatan ion yang kuat, memiliki titik leleh yang tinggi. Bahan logam umunya memiliki titik leleh yang sedang dan dengan ikatan kovalen titik lelehnya lebih rendah lagi.

1.2.1 Daya Hantar Panas Daya hantar panas adalah kemampuan bahan menghantarkan panas dari daerah panas tinggi ke panas yang l;ebih rendah. Kelompok bahan logam merupakan bahan yang baik sebagai penghantar panas. Kelompok bahan keramik lebih buruk (rendah) daya hantar panasnya.Kelompok bahan polymer (bahan molekuler) buruk daya hantar panasnya.Daya hantar panas diukur dengan British Thermal Unit (BTU), perjam penyaluran, per 1 ft persegi dari bahan setebal 1 inchi tiap perbedaan 1°F atau ditulis : BTU/hr/sqft/ini/°F. Bila suatu bahan titik lelehnya tinggi, maka pemuaian thermalnya rendah dan sebaliknya. Berikut ini tabel beberapa bahan keperluan teknik, sifat thermal, koefisisen thermal dan daya hantar panasnya. Tabel 1.1 Daftar daya hantar panas beberapa material Kelompok Logam

Keramik

Bahan molekuler Polymer

Jenis Bahan

Titik leleh (°F)

Baja karbon Baja stanless Aluminium Paduan Tembaga Bata Merah Beton Plat kaca Kayu Plastik ABS Plastik Acrylik PlastikVinyl Silicom

2700 – 28000 2700 – 28000 1100 – 12000 1800 - 2000 2000-500 3000 1500 400 200-300 200 – 300 200 – 300 400 - 600

Hantar Koef. Muai Panas thermal 300 – 500 0,5 100 – 150 7 500 – 1500 9 500 – 2500 12,5 3–6 5 – 10 5–6 1–2 10 – 30 1–2 50 30 – 50 0,5 – 1 50 1 1 - 100

17


1.3 SIFAT LISTRIK Daya hantar listrik suatu bahan disebabkan oleh adanya gerakan elektron bebas. Pada bahan yang daya hantar listrik rendah tetapi didalamnya terselip bahan logam atau ada zat pelarut yang memungkinkan terbentuknya terbentuknya ion-ion dimana akan ada gerakan elektro, misalnya pada kayu basah, maka kayu itu akan menghantarkan arus listrik, tapi bila kayu itu kering (tanpa air) tidak menghantarkan listrik Logam memiliki tahanan listrik rendah atau daya hantar listrik tinggi. Sebaliknya keramik mempunyai tahanan listrik tinggi, daya hantar listrik rendah. Tahanan listrik dinyatakan dalam ohm/sqft

1.4 SIFAT KIMIA Udara dan kelembaban dimana bahan bangunan akan dipengaruhi olehnya mengandung sedikitnya bahan kimia aktif. Pada keadaan tertentu bahan kimia itu dapat bereaksi dengan bahan tadi dan merusak. Kelompok bahan keramik dalam keadaan normal dapat tahan terhadap pengaruh tersebut. Untuk bahan kelompok logam, keadaan lebih rumit karena logam dapat rusak atau terkorosi, akibat terjadi sejumlah kecil tenaga listrik dari salah satu daerah yang disebut “Anoda” ke daerah lain yang disebut “katoda”. Unsur utama yang terjadi dalam sistem korosi ialah anoda, katoda dan aliran yang menjadi media (elektrolit) yang menghubungkan anoda dan katoda tadi Tabel 1.2 beberapa bahan keperluan teknik dengan tahanan listrinya Kelompok Logam

Keramik

Polymer

Jenis Bahan Baja karbon Baja stanless Paduan Aluminium Paduan Tembaga Bata Merah Beton Plat kaca Plastik ABS Plastik Acrylik Plastik Vinyl Silicom

Tahanan Listrik (ohm/sqft) 6.10-6 2.10-3 10-4 5.10-3 4.106 4.106 10.1012 1015 – 0,1.1015 100.1012 100.109 1012

18


Berikut ini tabel galvanis menurut tingkat kemungkinan terjadi anoda, dapat dipakai untuk menduga kemungkinan terjadinya korosi pada bahan logam Tabel 1.3 Kecenderungan Elektrolit bahan logma dan paduannya Kecenderungan Elektrolit Bersifat Anodik (naik) ↑ Bersifat Katodik (turun) ↓

Bahan Logam atau Paduan Paduan magnesium Seng (Zn) Paduan aluminium Baja karbon Baja Stanless active Timah hitam Pb Timah putih Sn Kuningan Tembaga Perunggu Baja Stanless Passive Emas

1.5 RANGKUMAN 1. Sifat mekanis suatu bahan atau benda adalah apabila mendapat gaya luar akan memberikan suatu reaksi akibat gaya tersebut dan akibat adanya gaya luar itu benda atau bahan dapat berubah bentuknya dan akan timbul tegangan juga dapat menimbulkan perubahan bentuk/deformasi. 2

Sifat thermal suatu bahan adalah bila terpengaruh panas dapat berubah keadaannya, dari keadaan padat misalnya menjadi cair dan kemudian menguap.

3 Sifat listrik adalah gerakan elektron pada bahan logam memungkinkan panas atau tenaga listrik disalurkan. Daya hantar listrik suatu bahan disebabkan oleh adanya gerakan elektron bebas. 4 Sifat kimia Udara dan kelembaban dimana bahan bangunan akan dipengaruhi olehnya mengandung sedikitnya bahan kimia aktif. Pada keadaan tertentu bahan kimia itu dapat bereaksi dengan bahan tadi dan merusak.

19


1.6 SOAL PELATIHAN 1. Apa yang dimaksud dengan Modulus Elastisitas sutau bahan 2. Jelaskan jenis0jenis deformasi yang kalian ketahui dan berikan contohnya 3. Bagaimanakan sifat listrik dari bahan kayu 4. Bagaimanakah sifat termak bahan keramik 5. Bagaimanakah sifat kimia bahan logam

20


BAB II

PERATURAN BAHAN BANGUNAN

Hasil Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu mengenal pedomanpedoman standar dan peraturan-peraturan yang berkaitan dengan bahan bangunan dengan baik Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1. Mampu menjelaskan peraturan mengenai bahan bangunan yang ada di Inonesia 2. Mampu menjelaskan peraturan mengenai bahan bangunan yang diambil dari luar negeri Sumber Pustaka 1.


2. _______. KOnstruksi Kayu, PEDC , Bandung 3. Heinz F. Ilmu Konstruksi Bangunan , 1981, Karisma, Bandung 4. Luc Vasseur, Masory Construction No 95/75/21379

5. Rosjid Sastraminarja, Ir, 1989, Bahan Perkerasan, Jakarta

21


Peraturan bahan bangunan merupakan hasil dari perjanjian-perjanjian dari badan/lembaga yang terkait dengan kepentinga tersebut, yang antara lain : 1. perusaahan yang independen 2. serikat dagang berbagai produk 3. organisasi profesiaonal keteknikan 4. pemetintah

2.1 Di INDONESIA Peraturan bahan bangunan yang biasa digunakan didalam negeri antara lain: 1. Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk masing-masing bahan 2. PUBI (Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia) – 1982 3. PBI 1971 (Peraturan Beton Bertulang Indonesia) 4. PKKI – 1961 (Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia) 5. Standar “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung”1991 (SNI T-15-1991-03 6. PPBBI (Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia) PUBI 1982 Berisikan ketentuan-ketentuan teknis bahan bangunan yang dapat digunakan sebagai pedoman pada pelaksanaan pembangunan. Pada bahan tersebut perlu diketahui persyaratan-persyaratan penggunaan, mutu dan jenis dari bahanbahan bangunan tersebut. Tiap-tiap bahann bangunan dibuatkan pasal yang berisikan pengertian mengenai bahan itu sendiri, persyaratan mengenai ukuran, mutu, referensi mengenai dari mana estándar pengujian diambil.

2.1.2 PBI 1971 PBI merupakan peraturan mengenai beton yang pertama ada di Indonesia, yang diadopsi dari berbagai peraturan-peraturan beton yang ada di Eropa (Inggris, Francis, Belanda dan Amerika Serikat). Yang disesuaikan dengan keadaan yang ada di Inonesia. Isinya berupa penjelasan umum, bahan-bahan, pelaksanaan, detail-detal konstruksi, dasar-dasar perhitungan dan syarat-syarat umum

22


konstruksi, perhitungan kekuatan, statika dan perhitungan kekuatan pada konstruksi tertentu serta berisi syarat-syarat khusus

2.1.3 PKKI 1961 Peraturan ini tentang kayu, dimana didalam PPKI ini berisikan : peraturan umum, peraturan pemeriksaan kayu (syarat umum, mutu kayu), peraturan perhitungan

perencanaan

konstruksi

kayu,

tegangan-tegangan

yang

diperkenankan, penetapan usuran kayu, sambungan dan alat penyambung, konstruksi

dengan

perekat,

pelaksanaan

pembangunan

dan

percobaab

pembebanan

2.1.4 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung Estándar ini dibuat sebagai acuan bagi perencana dan pelaksana dalam melakukan pekerjaan perencanaan dan pelaksanaan struktur beton dengan tujuan untuk mengarahkan terciptanya pekerjaan perencanaan dan pelaksanaan beton yang memenuhi ketentuan minimum serta mendapatkan hasil pekerjaan struktur yang aman dan ekonomis. Isinya tentang deskripsi, ppersyaratan, ketentuan-ketentuan dan cara perencanaan.

2.2 DARI LUAR NEGERI Sementara itu ada juga peraturan-peraturan dari luar negeri yang digunakan masyarkat Inndonesia antara lain : 1. ASTM (American Society for Testing and Materials) 2. BS (Brithis Standard) – Inggris 3. JIS (Japan Industrial Standard) 4. ACI ( American Concrete Institute) 5. NZS (Peraturan Beton New Zealand) 6. CEB (Comite European du Beton) Peraturan Beton Eropa

23


2.3 RANGKUMAN Peraturan bahan bangunan yang biasa digunakan didalam negeri antara lain: Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk masing-masing bahan, PUBI (Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia) – 1982, PBI 1971 (Peraturan Beton Bertulang Indonesia), PKKI – 1961 (Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia), Standar “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung”-1991 (SNI T-15-1991-03 dan PPBBI (Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia)

2.4 SOAL PELATIHAN 1. Jelaskan untuk apa stándar/peraturan itu dibuat 2. Sebutkan perauran tentang bahan yang dipakai di Indonesia 2. Sebutkan isi dari peraturan bahan bangunan PKKI 1971

24


BAB III

BATUAN DAN KLASIFIKASINYA

Hasil Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu Menjelaskan tentang batuan dan klasifikasinya dengan benar Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1.

Mampu menjelaskan batuan beku sebagai bahan bangunan

2.

Mampu menjelaskan batuan sedimen sebagai bahan bangunan

3.

Mampu menjelaskan batuan metamorf sebagai bahan bangunan

4.

Mampu menjelaskan pemilihan batuan untuk bahan konstruki

5.

Mampu menjelaskan jenis pengujian batuan Sumber Pustaka

1.


2.

_______. Konstruksi Kayu, PEDC , Bandung

3.


4.


5.


25


PENDAHULUAN Bagian luar bumi tertutupi oleh daratan dan lautan dimana bagian dari lautan lebih besar daripada bagian daratan. Akan tetapi karena daratan adalah bagian dari kulit bumi yang dapat kita amati langsung dengan dekat maka banyak hal-hal yang dapat pula kita ketahui dengan cepat dan jelas. Salah satu diantaranya adalah kenyataan bahwa daratan tersusun oleh beberapa jenis batuan yang berbeda satu sama lain. Dari jenisnya batuan-batuan tersebut dapat digolongkan menjadi 3 jenis golongan. Mereka adalah : batuan beku (igneous rocks), batuan sediment (sedimentary rocks), dan batuan metamorfosa/malihan (metamorphic rocks). Batuan-batuan tersebut berbeda-beda materi penyusunnya dan berbeda pula proses terbentuknya. 3.1 BATUAN BEKU (igneous rocks)

Gambar 3.1 Tekstrus dari batuan beku Batuan beku atau batuan igneus (dari Bahasa Latin: ignis, "api") adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik). Perbedaan antara keduanya bisa dilihat dari besar mineral penyusun batuannya. Batuan beku plutonik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang relatif lebih lambat sehingga mineral-mineral penyusunnya relatif besar. Contoh batuan beku plutonik ini seperti gabro, diorite, dan granit (yang sering dijadikan hiasan rumah). Sedangkan batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api)

26


sehingga mineral penyusunnya lebih kecil. Contohnya adalah basalt, andesit (yang sering dijadikan pondasi rumah), dan dacite

Gambar 3.2 Contoh batuan beku

3.2 BATUAN METAMORFOSA/MALIHAN (METAMORPHIC ROCKS)

Gambar 3.3 Tekstur dari batuan metamorfosa Batuan metamorf atau batuan malihan adalah batuan yang terbentuk akibat proses perubahan temperature dan/atau tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Akibat bertambahnya temperature dan/atau tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tektur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula Contoh batuan tersebut adalah batu sabak atau slate yang merupakan perubahan batu lempung. Batu marmer yang merupakan perubahan dari batu gamping. Batu kuarsit yang merupakan perubahan dari batu pasir.Apabila semua batuan-batuan yang sebelumnya terpanaskan dan meleleh maka akan membentuk magma yang kemudian mengalami proses pendinginan kembali dan menjadi batuan-batuan baru lagi Batuan metamorf yang biasa digunakan dalam bahan bangunan

27


a. Gneiss cara pembentukannya sebagai hasil rekristalisasi di bawah tekanan tinggi. b. Clay Shale adalah batu lempung (clay rock) yang keras. Clay Shale terbentuk dari lempung dimana terjadi proses pemampatan yang sangat tinggi dan sebagian mengalami rekristalisasi oleh pengaruh tekanan tinggi. Clay shale jauh lebih keras dari lempung, tidak dipengaruhi air apabila direndam c. Batu pualam Terdiri dari kristal-kristal kasar kalsit, kadang-kadang tercampur dengan butir-butir dolomit. Kristal-kristal ini dapat terlihat dengan mata biasa dan kristal tersebut terikat satu dengan lainnya dengan sangat kuat tanpa adanya bahan pengikat.Batu pualam terjadi dari batu kapur, oleh pengaruh tekanan dan temperatur yang sangat tinggi sehingga terjadi rekristalisasi. Kuat tekan 1200 – 3000 kg/cm2 d. Quartzite Batuan pasir silika yang mengalami metamorfose dimana kwarts mengalami rekristalisasi.

Daya tahan terhadap pelapukan cukup baik,

kuat tekan mencapai 4000 kg/cm2 Contoh batuan metamorf

Gambar 3.4 Contoh batuan metamorf

28


3.3 BATUAN SEDIMENT (SEDIMENTARY ROCKS)

Gambar 3.5 Tekstur dari batuan sedimen Batuan sedimen terbentuk melalui tiga cara utama: pelapukan batuan lain (clastic); pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenik; dan pengendapan (precipitation) dari larutan. Batuan sediment ini biasa digolongkan lagi menjadi beberapa bagian diantaranya batuan sediment mekanis, batuan sediment kimia, dan batuan sediment organik. A. . Batuan sedimen mekanis Batuan sediment mekanis terbentuk melalui proses pengendapan dari materialmaterial yang mengalami proses transportasi. Besar butir dari batuan sediment klastik bervariasi dari mulai ukuran lempung sampai ukuran bongkah. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan penyimpan hidrokarbon (reservoir rocks) atau bisa juga menjadi batuan induk sebagai penghasil hidrokarbon (source rocks). a.Batuan pecah (lepas) dibedakan berdasarkan besar batuan : - butiran kasar > 2 mm sebagai kerikil - butiran sedang 2,0 – 0,1 mm, misalnya pasir - butiran halus 0,1 – 0,01mm, partikel berupa debu - butiran halus sekali < 0,01 mm, lumpur yang sangat halus, deposit sebagai hasil pencucian air, deposit sebagai hasil hembusan angin b. Cemented rock adalah batuan yang pecah-pecah (fragmental rock) yang oleh suatu bahan pengikat (lempung, silika, kalsit, dll) terikat menjadi satu. Batu

pasir

(sand stone) adalah cemented quartz sand yang terikat menjadi satu.

29


B. Batuan sedimen organis Batuan sediment organik terbentuk akibat aktivitas kehidupan dan organisme-organisme yang mati yang berasal dari laut ataupun danau-danau air tawar. Contohnya adalah jenis-jenis batuan karbonat dan siliceus spot, batu kapur, kapur kerang, karang, diatomit yang banyak dipakai dalam bangunan.

C. Batuan sedimen kimia Batuan sediment kimia terbentuk melalui proses presipitasi dari larutan. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan pelindung (seal rocks) hidrokarbon dari migrasi. Contohnya : -

Magnesium (MgCO) dipakai dalam pembuatan bahan-bahan tahan api

-

Dolbant (CaCO3MgCO3) dapat dipakai sebagai batu pecah dan pembuatan bata tahan api

-

Gips (gypsum – CaSO42H2O) dipakai dalam pembuatan gypsum binder juga dalam pembuatan semen PC

Contoh batuan sedimen

Gambar 3.6 Contoh batuan redimen

3.4 TESTING PADA BATUAN 3.4 1 Untuk Testing Kekerasan 1. Gesekan antar fragmen/agregat satu sama lain. Apabila timbul bunga api, atau bau seperti barang terbakar, jenis batuan beku tersebut relatif keras, sangat baik untuk agregat, ataupun pavement rel kereta api atau jalan

30


2. Goreskan paku pada permukaan batuan, apabila pada paku berbekas, artinya batuan lebih keras daripada paku. Artinya batuan mempunyai nilai kekerasan kurang dari lebih tujuh, artinya sangat baik dimanfaatkan sebagai agregat.

3.4.2 Untuk Testing Pelapukan Agregat ditetesi dengan cairan asam clorida (HCL- 0,1 n), apabila pada permukaan agregat terlihat ada buih, maka batuan tersebut mulai lapuk pada bagian luarnya. Kemungkinan besar bagian dalam belum lapuk. Apabila terdapat gejala seperti ini untuk menghilangkan lapisan yang lapuk, cukup dicuci dengan air. Petunjuk tersebut diatas, merupakan petunjuk praktis untuk mengetahui apakah jenis batuan itu layak dimanfaatkan sebagai agregat atau tidak. Akan lebih sempurna apabila penelitian lapangan dikombinasikan dengan penelitian laboratorium antara lain O kekuatan daya tekan O kekuatan daya aus

31


3.5 RANGKUMAN

SOAL PELATIHAN 1 .Jelaskan proses terjadinya batuan metamorfosa 2. Batu kapur termasuk jenis batuan

endapan, bagaimanakah

proses

pembentukannya 3. Jelaskan macam-macam jenis batuan sedimen 4. Jelaskan pengujian batu dilapangan

32


BAB IV

AGREGAT UNTUK ADUKAN

Hasil Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu Menjelaskan sifat-sifat agregat untuk aduk beton dengan baik dan benar. Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1.

Mampu menjelaskan fungsi agregat untuk adukan

2.

Mampu menjelaskan Pengelompokan Agregat

3.

Mampu menjelaskan Sifat Permukaan Agregat, Kekuatan, Kepadatan, dan Penyerapan Air

4.

Mampu menjelaskan Zat-zat yang merugikan agregat

5.

Mampu menjelaskan Susunan Butir Agregat

6.

Mampu menjelaskan . penggabungan Agregat Sumber Pustaka

1.


2.


3.


4.


5.


33


4. 1 FUNGSI AGREGAT Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Agregat ini menempati 70% volume beton. Walaupun sebagai bahan pengisi akan tetapi agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat betonnya, sehingga pemilihan agregat merupakan bagian penting dalam pembuatan beton.Cara membedakan jenis agregat dilakukan dengan didasarkan pada ukuran butirnya. Fungsi agregat sebaga berikut : a. sebagai bahan pengisi b. menentukan kekuatan aduk/beton c. membuat beton/adukan stabil terhadap pengaruh luar dan cuaca, memperendah sifat susut dan muai d. memperkecil pemakaian perekat

4.2 PENGELOMPOKAN AGREGAT / KLASIFIKASI Dalam rekayasa beton agregat yang digunakan terdiri dari banyak klasifikasi 4.2.1 Ditinjau Dari Asalnya Pada dasarnya agregat aduk dan beton didapat dengan dua cara : a. Agregat Alam Agregat alam umumnya menggunakan bahan baku batu alam atau hasil penghancurannya. Batu alam yang baik untuk agregat adalah batuan beku. Agregat alam dapat dibedakan atas tiga kelompok : 1. Kerikil dan pasir alam Merupakan hasil penghancuran oleh alam dari batuan induknya, terdapat dekat atau jauh dari asalnya, karena terbawa oleh arus air atau angin dan mengendap di suatu tempat. 2. Agregat batu pecah Agregat batu pecah dibuat dari batuan alam yang dipecah. 3. Agregat batu apung

34


Batu apung merupakan agregat alamiah yang ringan dan umum digunakan. Penggunaan batu apung harus bebas dari debu vulkanis halus dan bahanbahan yang bukan vilkanis, misalnya lempung. b. Agregat Buatan Agregat buatan adalah agregat yang dibuat dengan tujuan penggunaan tertentu atau karena kekurangan agregat batuan alam. Agregat buatan dibuat adalah agregat ringan. Berikut adalah beberapa contoh agregat buatan : 1. Klinker dan breeze Agregat

ini

banyak

dipergunakan

selama

bertahun-tahun

untuk

memproduksi blok dan pelat untuk partisi atau penyekat dalam dan tembok interior lainnya.Sumber utama agregat jenis ini adalah stasiun pembangkit tenaga dimana ketel uap dipanasi dengan bahan bakar padat. 2. Agregat yang berasal dari bahan-bahan yang mengembang Agregat ini dibuat dari tanah liat biru jenis khusus, diproses, kemudian mengembang jika dipanaskan. Bahan yang dihasilkan terdiri atas butiran bulat, keras, kulit padat tetapi bagian dalam keropos. Bahan yang bersisi tajam dapat diperoleh dengan memecah butiran-butiran yang terlalu besar. 3. Coke breeze Coke breeze adalah hasil tambahan dari sisa bakaran bahan bakar batu arang yang kurang sempurna pembakarannya, dan biasanya terdapat ada dapur-dapur rumah tangga di negara Eropa. 4. Hydite Agregat ini terbuat dari tanah liat (shale) yang dibakar dalam dapur berputar, pada suhu tinggi. Sehingga bahan akan membengkak. Hasilnya merupakan bongkahan tanah yang mengembang dan hampir leleh, lalu dihancurkan dan diayak hingga mencapai susunan butir yang diperlukan. 5. Lelite Lelite dibuat dari batu metamorf atau shale yang mengandung senyawa karbon. Bahan dasarnya dipecah kecil-kecil, kemudian dibakar dalam dapur vertikal pada suhu ( 1550C). Pada suhu ini butiran

35


mengembang,terkumpul

didasar

dapur

berupa

lempeng-lempeng,

kemudian lempeng ini dibuat bahan tambah dengan memecah dan mengayak untuk mendapatkan butiran agregat yang diinginkan.

4.2.2 Ditinjau Dari Berat jenisnya. Ditinjau dari berat jenisnya, agregat diibedakan atas tiga macam : 1. Agregat ringan Agregat ringan yaitu agregat yang memiliki berat jenis kurang dari 2,0 (berat sendiri yang rendah, sehingga strukturnya ringan) digunakan untuk beton non struktural. Agregat ini dapat juga digunakan untuk beton struktural atau blok dinding tembok.,contohnya agregat batu apung, hydite,rocklite,lelite,dsb. 2. Agregat normal Agregat normal adalah agregat yang memiliki berat jenis antara 2,5 sampai 2,7. Agregat ini berasal dari batuan granit, basalt,kuarsa dsb, beton yang dihasilkan dinamakan beton normal. 3. Agregat berat Agregat berat memiliki berat jenis lebih dari 2,8. Contoh agregat ini : magnetik (Fe3O4) dan barytes (BaSO4), atau serbuk besi. Beton yang dihasilkan memiliki berat jenis yang tinggi juga (dapat sampai 5,0). Beton jenis ini efektif digunakan sebgai dinding pelindung sinar radiadsi sinar X.

4.2.3 Ditinjau Dari Bentuknya Agregat alam maupun batu pecah mempunyai berbagai bentuk butiran. yaitu : 1. Bulat Umumnya agregat jenis ini berbentuk bulat atau bulat telur. Pasir kerikil jenis ini biasanya berasal dari sungai atau pantai dan mempunyai rongga udara minimum 33%. Agregat seperti ini tidak cocok untuk beton mutu tinggi maupun perkerasan jalan raya. 2. Bersudut

36


Bentuk ini tidak beratruran, mempunyai sudut-sudut yang tajam dan permukaannya kasar, Yang termasuk jenis ini adalah batu pecah semua jenis, yaitu hasil pmecahan dengan mesin dari berbagai jenis batuan.Agregat ini baik untuk membuat beton mutu tinggi maupun lapis perkerasan jalan. 3. Pipih Agregat pipih ialah agregat yang memiliki perbandingan ukuran terlebar dan tertebal pada butiran itu lebih dari 3. Agregat jenis ini berasal dari batu-batuan yang berlapis. 4. memanjang Butir Agregat dikatakan memanjang (lonjong) jika perbandingan ukuran yang terpanjang (terbesar) dan terlebar lebih dari 3

4.2.4 Ditinjau dari Tekstur Permukaan Jika ditinjau dari tekstur permukaannya agregat dapat dibedakan atas : 1. Agregat dengah permukaan seperti gelas, mengkilat, Contohnya : flint hitam, obsidian 2. Agregat dengan permukaan kasar Umumnya berupa pecahan batan, permukaan tampak kasar tampak jelas bentuk kristalnya. Contohnya jenis ini, misalnya basalt, felsite, prophyry, batu kapur 3. Agregat dengan permukakan licin Agregat ini ditemukan pada batuan yang butiran-butirannya kecil (halus), contohnya kerikil sungai, chart, batu lapis, marmer dan beberapa rhyolite 4. Agregat dengan permukaan berbutir Pecahan dari batuan ini menunjukan adanya butir-butir bulat yang merata, misalnya batuan pasir, colite 5. Agregat berpori dan berongga Batuan ini mempunyai pori dan rongga yang mudah terliat. Contohnya batu apung, batu klinker, tanah liat yang dikembangkan dan batuan dari lahar gunung merapi.

37


4.2.5 Ditinjau dari Besar Butirannya Ditinjau dari besar butirannya, maka agregat dapat dibedakan menjadi 3 : 1. Agregat halus Agregat halus adalah agregat yang butirannya menembus ayakan 4,8 mm terdiri dari 3 jenis yaitu : a. Pasir galian Pasir ini diperoleh langsung dari permukaan tanah, atau dengan cara menggali dari dalam tanah. b. Pasir sungai Pasir ini diperoleh langsung dari dasar sungai c. Pasir laut Pasir ini adalah pasir yang diambil dari pantai 2. Agregat kasar Agregat kasar adalah agregat dengan butiran-butiran tertinggal di atas ayakan dengan lubang 4,8, tetapi lolos ayakan 40 mm 3. Batu Batu adalah agregat yang besar butirnya lebih besar dari 40 mm.

4.3 SIFAT PERMUKAAN AGREGAT, KEKUATAN, KEPADATAN DAN PENYERAPAN 4.3.1 Sifat Permukaan Agregat. Keadaan permukaan agregat akan mempengaruhi sifat ikatan antara pasta semen dan permukaan agregat. Ikatan antara pasta semen dan agregat merupakan faktor penting terhadap kekuatan beton terutama kekuatan lenturnya. Agregat yang permukaannya kasar atau berpori akan menghasilkan ikatan yang lebih baik dari pada agregat yang licin. Batu pecah akan mempunyai ikatan yang lebih baik

dari kerikil sungai yang permukaannya licin. Bentuk butiran agregat mempunyai hubungan erat dengan luas permukaan serta rongga yang ada pada agregat. Agregat yang berbentuk bulat luas permukaannya lebih kecil dari yang berbentuk pipih atau memanjang. Perbedaan luas permukaan mempengaruhi

38


jumlah air pengaduk yang diperlukan untuk pembuatan beton.Makin besar luas permukaan makin banyak air yang dibutuhkan dan demikian sebaliknya. Pada sejumlah tertentu agregat, perbedaan bentuk akan memberikan perbedaan jumlah rongga yang terdapat didalammnya.Didalam beton rongga pada agregat akan diisi pasta semen. Makin besar jumlah rongga akan makin banyak pasta semen yang diperlukan mengisi rongga dan menutup permukaan agregat. Berarti untuk suatu tingkat kelecakan (kemampuan dikerjakan) akan diperlukan lebih banyak semen dan air pencampur.Bisa dilihat bila kita bandingkan dua macam agregat yaitu pasir dan kerikil sungai dengan batu pecah dan pasir hasil pemecahan batu.

4.3.2 Kekuatan Agregat Kekuatan dan elastisitas agregat tergantung dari jenis batuannya, susunan mineralnya tekstur butiran atau kristalnya. Kekuatan agregat sangat berpengaruh terhadap kekuatan beton, agregat yang lemah tidak akan menghasilkan beton yang kuat,Kekuatan agregat beton diperoleh dengan cara pengujian kekuatan secara tidak langsung yaitu diuji sejumlah contoh yang dalam bentuk beberapa ukuran butir pada volume tertentu (secara bulk). Dalam pengujian kekuatan ini terdapat cara dan istilah yang dipergunakan, kekuatan hancur, nilai kekuatan pukul (impact), ketahanan aus. Sebagai contoh dapatlah disebutkan disini biasa digunakan :ASTM Standar C 131 dan C 5353 memakai cara pengujian geseran dengan mesin aus Los Angeles dan ketahanan aus dinyatakan dengan persentase bagian yang aus dari contoh agregat kasar. Cara ini dianut di Indonesia, dalam SII 0087-75.

4.3.3 Kepadatan Agregat Berat jenis Dalam hubungan dengan sifat agregat terdapat istilah-istilah berat jenis berikut : a. berat jenis absolut, ialah perbandingan antara berat suatu masa yang masip dengan berat air murni pada volume yang sama pada suhu tertentu. Disini volume benda

39


adalah volume masip tidak termasuk pori-pori yang terdapat didalamnya. Untuk menentukan berat jenis ini benda harus dibuat berbentu tepung, sehingga pori-pori didalamnya dapat dihilangkan. b. berat jenis nyata seperti berat jenis absolut tetapi didalam volume benda termasuk pori-pori yang tidak tembus air dan tidak termasuk volume pori-pori kapiler yang yang dapat terisi oleh air. c. berat jenis pada keadaan jenuh kering muka (s.s.d.condition) ialah perbandingan antara berat pada keadaan jenuh atau kering muka dengan berat air murni pada volume yang sama pada suhu tertentu. Disini volume benda termasuk volume pori-pori yang tidak tertembus air d. berat jenis dalam keadaan kering, seperti pada berat jenis pada keadaan jenuh tetapi didalam volume benda termasuk volume seluruh pori-pori yang terkandung dalam benda. Didalam teknologi beton terutama dipergunakan istilah atau pengertian berat jenis pada keadaan jenuh air kering muka (saturated and surface dry condition). Berat jenis agregat berbeda satu sama lainnya tergantung dari jenis batuan, susunan mineral, struktural butiran dan porositas batuannya.

Berat Isi Agregat (bulk density) Berat isi adalah perbandingan antara berat suatu benda dan isinya, yang biasanya dinyatakan dalam satuan kg per liter atau kg per meter kubik. Hal ini secara angka sama dengan berat jenis, bila volume benda diukur atau ditentukan bagi masing-masing butirannya. Tetapi tidak mungkin menghindari adanya rongga-rongga antara butiran-butiran agregat bila kita mengisikan agregat kedalam suatu tempat atau ruangan yang isinya tertentu. Berat agregat yang mengisi suatu tempat atau ruang dalam satuan volume tertentu disebut isi atau bulk density. Akan didapat angka yang berbeda dengan berat jenis, karena ruangan tempat agregat terisi rongga antar partikel dari agregatnya.Contohnya : kerikil sungai dari batuan andesit mempunyai berat jenis  2,60 sedangkan berat/

40


isinya  1,5 kg/liter.Pasir sungai berat jenisnya  2,25 kg/liter, dan berat / isinya  1,4 kg/liter. Untuk agregat dengan berat jenis yang sama, dapat memberikan nilai berat isi yang berbeda-beda tergantung bagaimana padatnya kita mengisikannya, bentuk butiran dan susunan besar butirnya. Nilai berat atau isi ini biasanya dipergunakan untuk mengkonversikan sesuatu jumlah dalam satuan berat kepada satuan volume.

4.3.4 Penyerapan Air Porositas dan daya serap air. Pori-pori yang terdapat didalam agregat dapat berupa rongga yang tersebar dibagian batuannya dan berupa pori-pori kapiler.Batuan mengandung pori atau rongga yang terjadi dalam proses pembentukan batuan tersebutJumlah volume rongga atau pori yang terdapat batuan disebut porositas dan biasanya dinyatakan dalam prosen terhadap volume batunya. Adanya rongga atau pori dalam agregat ini sangat erat hubungannya dengan berat jenis, daya serap air, sifat kedap air, modulus elastisitas, ketahanan aus dan stabilitas terhadap zat kimia dari beton yang dibuat dari agregat tersebut. Bila semua pori terisi oleh air, keadaan ini disebut jenuh dan kering muka (s.s.d).Bila keadaan ini dibiarkan mengering, sebagian air dalam pori menguap, sehingga dia tidak jenuh lagi, maka keadaan ini disebut kering udara. Sedangkan bila dikeringkan terus (didalam oven) sampai semua airnya menguap maka disebut keadaan kering mutlak atau disebut juga kering oven. Pada keadaan dimana permukaan butiran agregat mengandung air (biasanya disebut air permukaan), maka agregat disebut basah. Jadi terdapat empat keadaan kandungan air dalam agregat, yang dapat digambarkan sebagai berikut :

41


Gambar 4.1 Keadaan kandungan air dalam agregat

Kadar air pada agregat Dari empat kandungan air dalam agregat seperti tersebut diatas, dapatlah dibedakan kadar air yang diserap (dinyatakan dalam proses perhitungan terhadap berat agregat kering)dan kadar air bebas(dinyatakan dalam prosen terhadap berat agregat jenuh kering muka). Kadar air total adalah kadar air yang diserap ditambah kadar air bebas

Air bebas pada pasir Pasir yang basah mengandung sejumlah air pada permukaannya. Air ini mengisi ruangan antar partikel atau butiran pasir, sehingga pasir yang basah akan mengisi ruangan yang lebih besar daripada pasir kering dari berat yang sama. (volumenya lebih besar).

4.4

BAHAN-BAHAN YANG MERUGIKAN YANG TERDAPAT DIDALAM AGREGAT Agregat beton baik agregat kasar maupun agregat halus mengandung

beberapa macam bahan-bahan yang dapat berpengaruh jelek kepada beton. Bahan-bahan tersebut adalah sebagai berikut : a.

Zat organik Zat organik ini biasanya berasal dari hasil penghancuran zat tumbuhan, terutama asam tanin dan derivatnya, berbentuk humus dan lumpur organik.

42


b.

Tanah liat, lumpur dan debu dan sangat halus. Tanah liat dalam agregat berbentuk gumpalan atau lapisan yang menutupi permukaan butiran agregat. Tanah liat pada permukaan butiran agregat akan mengurangi kekuatan ikatan antara pasta semen dan agregat, sehingga akan mengurangi kekuatan dan ketahanan beton. Selain tanah liat, terdapat pula lumpur dan debu halus dari hasil pemecahan batu yaitu partikel berukuran antara 0,002 mm dan 0,006 m (2-6 micron).

c.

Garam chlorida dan sulfat Pasir yang terdapat di pantai atau dimuara sungai yang berhubungan dengan air laut, kemungkinan mengandung garam-garam chlorida dan sulfat antara lain, Na, Mg, Ca, chlorida Na dan Mg sulfat. Garam-garam ini dapat dihilangkan dengan cara mencuci pasirnya dengan air tawar.Bila garam-garam ini tidak dihilangkan, dapat merusak konstruksi beton yang dibuat memakai pasir ini. Adanya chlorida beton akan memberi resiko berkaratnya baja tulangan yang selanjutnya memecah betonnya dan tidak berfungsinya tulangan didalam konstruksi. Sedangkan garam-garam sulfat, terutama garam Mg sulfat sangat agresif terhadap semen, yang reaksinya dengan semen menghasilkan senyawasenyawa yang volumenya mengembang lalu sedikit merusak beton. Disamping itu agregat dari pantai, juga mengandung kulit kerang. Jika kadar karang ini cukup tinggi, dapat berakibat lebih rendahnya kekuatan dan ketahanan beton.

d.

Partikel-partikel yang tidak kekal Didalam agregat ada kemungkinan terdapat partikel-partikel yang ringan, lunak dan dapat berubah komposisinya/hancur. Partikel ringan dapat berupa arang, kayu dan mika. Partikel lunak yaitu lumpur dan tanah liat yang mengeras yang kalau terendam air akan mengembang dan kemudian pecah. Partikel ringan dan lunak ini akan mengurangi kekuatan dan ketahan beton, dan menambah kebutuhan air pencampur pada waktu pembuatan beton.

43


4.5 SUSUNAN BUTIR AGREGAT Dalam rekayasa beton, agregat beton secara grafis besarnya terbagi dalam 2 kelompok susunan butir yaitu : agregat halus dan agregat kasar. Disamping itu, agregat dalam suatu timbunan terdiri dari butiran-butiran dengan berbagai ukuran, dari ukuran yang terkecil sampai kemungkinan terbesar menurut batas emakaiannya.Bila butiran-butiran tadi kita pisahkan kedalam beberapa ukuran tertentu, akan diperoleh suatu pembagian fraksi butir. Untuk memisahkan butiranbutiran menurut fraksinya (kelompoknya) itu dipergunakan ayakan dengan berbagai ukuran lubang yang oleh beberapa negara telah distandarkan. Pemisahan fraksi-fraksi butir tadi dengan ayakan, kita sebut analisa ayak, dan dengan hasil analisa ayak ini akan digambarkan suatu kurva susun butir dari agregat tersebut.

4.5.1 Analisa Ayak Ayakan yang akan dipakai untuk menguji besar butir agregat beton mempunyai lubang -lubang persegi. Ukuran lubang dinyatakan dengan satuan inci, milimeter atau dengan nomor untuk ayakan yang besar lubangnya kurang 5 mm. Ayakan-ayakan ini adalah sebagai berikut : Tabel 4.1. Daftar ayakan standar ASTM, BS dan ISO Standard ASTM-E11-70 Lubang Ayakan dalam mm

152 76 38 19 9,5 4,75 2,36 1,18 0,60 0,30 0,15 0,075

Standard British BS 410-1969 Lubang ayakan dalam mm

150 75 37,5 20 10 5 2,36 1,18 0,60 0,30 0,15 0,075

Standard ISO Lubang ayakan dalam mm

128 64 32 16 8 4 2 1 0,5 0,25 1,125 0,062

44


a. Jumlah contoh untuk analisa ayak Dalam melakukan analisa ayak diperlukan sejumlah contoh yang diambil dari suatu timbunan agregat. Contoh ini harus sesuai dengan keadaan yang sebenarnya dari timbunan tersebut dan dapat mewakili sifat-sifat dari sejunlah besar agregat, b. Contoh perhitungan hasil analisa ayak. Contoh agregat dikeringkan dalam oven pada suhu 105C sampai berat tetap, lalu dibiarkan sampai dingin. Kemudian diambil sejumlah contoh untuk dilakukan analisa ayak sesuai dengan persyaratan standar. Agregat yang tertinggal diatas masing-masing ukuran ayakan kemudian ditimbang. 1. Agregat kasar Tabel 4.2 Contoh perhitungan angka analis ayak untuk agregat kasar Lubang ayakan, mm 75 50 37.5 30 25 19 12 9.5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 van jumlah

Berat ter Persen tinggal gram tertinggal 0 0 530 2,8 1680 8,8 2730 14,3 4410 23,1 6385 33,4 3152 16,5 175 0,9 25 0,13 13 0,07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 19100 100

Angka kehalusan : 793,7 : 100

Persen terting gal kumulatif 0 2,8 11,6 25,9 49 82,4 98,9 99,8 99,9 100 100 100 100 100 793,7

Persen tem bus kumulatif 100 97,2 88,4 74,1 51,0 17,6 1,1 0,2 0,1 0 0 0 0 0 0

= 7,937

45


2. Agregat halus Tabel 4.3Contoh perhitungan angka analis ayak untuk agregat halus Lubang Berat ayakan, tertinggal mm gram 9,5 0 4,75 9,0 2,36 13,2 1,18 140,0 0,60 209,0 0,30 103,9 0,15 32,5 0,15 6,0 jumlah 504,6

Persen tertinggal

Persen tertinggal kumulatif 0 1,8 4,3 31,5 72,2 92,4 98,8 301,0

0 1,8 2,5 27,2 40,7 20,2 6,4 1,2 100

Angka kehalusan : 301,0 : 100

Persen tembus kumulatif 100 89,2 95,7 68,5 27,8 7,6 1,2 -

= 3,010

4.6 MENGGABUNGKAN AGREGAT. 4.6.1 Cara Menggabungkan Dua Atau Lebih Jenis Pasir, Misalnya kita mempunyai pasir jenis A, jenis B, jenis C dan pasir D, yang masing-masing susunan butirnya tidak memenuhi syarat. Agar kita mendapatkan pasir yang besar butirannya menuhi syarat, kita dapat menggabungkan dua jenis pasir atau lebih dari pasir-pasir itu. Rumus yang digunakan untuk menggabungkan beberapa jenis pasir adalah sebagai berikut : Y

a b c .Ya  .Yb  .Yc 100 100 100

a + b + c = 100% Dimana : Y = ordinat dari kurva susunan gabungan pada salah satu lbang ayakan Ya = ordinat dari kurva susunan butir pasir jenis A pada salah satu lubang ayakan yang sama pada lubnag ayakan pada Y Yb = ordinat dari kurva susunan butir pasir jenis B pada salah satu lubang ayakan yang sama pada lubnag ayakan pada Y

46


Yc = ordinat dari kurva susunan butir pasir jenis C pada salah satu lubang ayakan yang sama pada lubnag ayakan pada Y a,b,c = perbandingan berat antara pasir jenis A, B dan C dan seterusnya. Contoh Ukuran ayakan

Persen Tembus

(mm)

Pasir A

Pasir B

9,5

100

100

4,75

89

100

2,36

74

99

1,19

46

95

0,60

19

88

0,30

5

49

0,15

1

9

Misalnya kita ingin menggunakan pasir zone 2 dari British Standard. Tentukan satu atau dua titik persentase terbaik dari kurva pasir zone 2 pada garis lubang ayakan tertentu. Misal kita pilih ayakan 0,60 mm. Titik persentase yang diisyaratkan adalah antara 35% - 59%. Pada ayakan 0,60 mm koordinat pasir A adalah 19 dan koordinat pasir B adalah 88. Kita pilih titik atau ordinat 45%. Sehingga jika angka itu kita masukkan kedalam rumus diatas, kita dapatkan persamaan Y

a b c .Ya  .Yb  .Yc 100 100 100

45 

a b .19  .88 100 100

a + b = 100 Jadi didapat : 45 

4500

100  a  .88 a .19  100 100 = 19.a + 8800 - 88.a

47


88.a – 19.a = 8800 – 4500 69.a

= 4300

Didapat a = 64, dan

b = 100 – 64 = 36

Dengan demikian untuk membuat pasir zone 2, maka pasir gabungan terdiri dari 64 %

pasir A dan 36% pasir B. Sesudah didapat komposisi

campurannya , kemudian masing-masing ayakan dicari harga Y nya. Untuk pasir zone 2 dengan gabungan 64% pasir A dan 36% pasir B, didapat : Ukuran ayakan (mm)

% tembus kumulatif

Gabungan 64% pasir A + 36% pasir B

Ya

Yb

64/100. Ya

36/100. Yb

Y gabungan

9,50

100

100

64

36

100

4,75

89

100

57

36

93

2,36

74

99

47

36

83

1,19

46

95

29

34

63

0,60

19

88

12

32

44

0,30

5

49

3

18

21

0,15

1

9

0,60

3

3,60

4.6.2 Cara Menggabungkan Agregat Kasar Untuk menggabungkan du atau lebih jenis agregat kasar, dapat menggunakan rumus yang digunakan untuk menggabungkan dua jenis atau lebih agregat halus : Y

a b c .Ya  .Yb  .Yc 100 100 100

dengan

a + b + c = 100%

Dimana : Y = kordinat fraksi pada ayakan tertentu agregat gabungan Ya = kordinat agregat A pada fraksi yang sama dengan Y Yb = kordinat agregat B pada fraksi yang sama dengan Y Yc = kordinat agregat C pada fraksi yang sama dengan Y a,b,c = perbandingan berat antara pasir jenis A, B dan C dan seterusnya.

48


4.6.3 Menggabungkan Agregat Halus Dan Agregat Kasar Menggabungkan agregat halus dan agregat kasar agar mendapatkan agregat dengan kurva susunan butir yang sesuai dengan persyaratan, dapat dilakukan dengan menggunakan rumus untuk menggabungkan dua jenis agregat halus (pasir) atau dua jenis agregat kasar. Y

a b .Ya  .Yb 100 100

dengan

a + b = 100%

Dimana : Y = kordinat fraksi pada ayakan tertentu agregat gabungan Ya = kordinat agregat halus pada fraksi yang sama dengan Y Yb = kordinat agregat kasar pada fraksi yang sama dengan Y a = persentase agregat halus b = persentase agregat kasar

4.6.4 Persyaratan –Persyaratan Susunan Besar Butir Agregat 

Syarat-syarat susunan besar butir halus menurut British Standard BS 882-1965 dan Standard C 33 – 74 Tabel 4.4 Syarat gradasi agregat halus /pasir Lubang Ayakan B.S. Dalam mm

Persentase tembus kumulatif (persen berat) Menurut BS 882 : 1965 Zone 2 Zone 3 Zone 4 Zone 1

Menurut ASTM C 33 - 74

9,52

100

100

100

100

100

4,76

90-100

90-100

95-100

95-100

95-100

2,40

60-95

75-100

85-100

95-100

80-100

1,10

30-70

55-100

75-100

90-100

50-85

0,60

15-34

35-59

60-79

80-100

25-60

0,30

5-20

8-30

12-40

15-50

10-30

0,15

0-10

0-10

0-10

0-15

2-10

49




Syarat-syarat susunan besar butir agregat kasar menurut British Standard BS 882-1973 (untuk graded aggregate) Tabel 4.5 gradasi kerikil menurut BS Lubang Ayakan B.S Dalam mm 79,2



Persentase tembus kumulatif (persen berat) Ukuran butir normal 38,1 – 4,76 mm 19,0 – 4,76 mm 9,6 – 4,76 mm 100 -

38,1

95-100

100

-

19,0

30-70

95-100

100

9,52

10-35

25-55

50-85

4,76

0-5

0-10

0-10

Syarat susunan besar butir untuk agregat gabungan (agregat halus + agregat kasar) menurut British Standard BS 882-1965 (untuk agregat gabungan) Tabel 4.6 Syarat susunan butir agregat gabungan

Lubang ayakan B.S dalam mm 76,2

Persentase tembus kumulatif untuk ukuran butir nominal 38,1 mm ( 1 in) 19,0 mm (3/4 in) 100

-

38,1

950 – 100

100

19,0

45 – 75

95 – 100

4,76

25 – 45

30 – 50

0,60

8 – 30

10 – 35

0,15

0–6

0–6

50


4.7 RANGKUMAN Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini kira-kira menempati banyak 70% volume mortar atau beton. Dalam

rekayasa

beton

agregat

dibedakan

atas

asalnya,

berat

jenisnya,bentukmnya , tekstur permukaannya dan besar butirannya. Adapun sifat-sifat agregat yang berpengaruh kepada mutu dari beton antara lain : Bentuk butir dan keadaan permukaannya,kekuatan agregat,berat jenis dan berat isi,porositas dan daya serap air., kadar air pada agregat,air bebas pada pasir,bahan-bahan yang merugikan yang terdapat didalam agregat,sifat kekal agregat,reaksi alkali agregat, sifat-sifat thermal Pemisahan fraksi-fraksi butir tadi dengan ayakan, kita sebut analisa ayak, dan dengan hasil analisa ayak ini akan digambarkan suatu kurva susun butir dari agregat tersebut.

4.8 SOAL PELATIHAN 1.Jelaskan maksud penggunaan agregat (pasir atau kerikil) didalam adukan beton 2.Tentukan persen tertingal, persen tertinggal kumulatif , persen tembus kumulatif dan angka kehalusan dari data hasil anlaisa saringan agregat kasar berikut ini : Lubang Berat ayakan, tertinggal mm gram 37,5 1008 30 1870 25 4650 19 6655 12,5 2952 9,5 105 4,75 75 2,36 13 1,18 0 0,60 0 0,30 0 0,15 0 van 0

Persen tertinggal

Persen tertinggal kumulatif

Persen tembus kumulatif

51


3. Ada 3 jenis agregat A dan agregat B dan C , tentukan persentase susunan butir gabungan 3 agregat itu dengan data analisa ayak sebagai berikut : Susunan butir agregat tembus ayakan, % Ayakan (mm) 38 19,2 9,6 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15

A

B

C

100 100 99 90 86 57 39 15 8

100 89 56 13 5 2 0

100 76 50 23 10 0

52


BAB V

BAHAN PENGIKAT

Hasil Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu menjelaskan bahan pengikat yaitu kapur, dan pozzolan dengan baik Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1. Mampu menjelaskan kapur sebagai bahan pengikat 2. Mampu menjelaskan pozzolan sebagai bahan pengikat 3. Mampu menjelaskan . jenis pengujian bahan pengikat Sumber Pustaka 1. _______. Teknologi Bahan II, PEDC , Bandung 2. _______. KOnstruksi Kayu, PEDC , Bandung 3. Heinz F. Ilmu Konstruksi Bangunan , 1981, Karisma, Bandung 4. Luc Vasseur, Masory Construction No 95/75/21379


53


5.1 KAPUR Kapur sebagai bahan bangunan digunakan sebagai bahan perekat terutama untuk adukan atau untuk kapur pemutih, selain itu dapat dipakai pula sebagai batuan alam untuk pondasi sebagai batu pecah atau sebagai kapur tohor atau kapur padam untuk pengolahan air. Kapur bangunan dibuat dengan cara membakar batu kapur sampai pada suhu kalsinasinya, untuk menguraikan atau melepaskan karbonata yang terkandung, sehingga berubah menjadi oksida kalsium atau oksida kapur yang biasa disebut kapur tohor. Kapur tohor ini kemudian direaksikan dengan air akan berubah menjadi hidroksida kapur atau biasa disebut hydrat kapur atau kapur padam yang dipakai sebagai bahan perekat dalam kapur bangunan

5.1.1 Bahan Pembentuk Sebagai bahan pembuatan kapur bangunan, adalah batu kapur yaitu bahan yang mengandung unsur utama kalsium (Ca) atau Mg. Di alam umumnya bahan kapur yang berbentuk batu kapur, kandungan utamanya berupa senyawa kalsium karbonat (CaCO3).Batuan kapur yang terdapat di Indonesia sebagian besar adalah batu kapur kalsium. Kepadatan batuan kapur juga bervariasi dari mulai yang lunak tercampur tanah sampai batuan yang cukup keras, sudah mencapai tingkat batuan marmer Untuk merubah batu kapur menjadi kapur tohor, batu ini perlu dilepaskan karbonatnya, sehingga menjadi oksida kapur melalui proses pembakaran Peristiwa penguraian karbonat dari batuan kapur akibat pembakaran : CaCO3 + panas CaCO3 MgCO3+ panas

CaO + CO2 CaO MgO+ CO2

Secara umum dalam praktek, pembakaran batu kapur dilakukan pada suhu 1000-1340°C untuk kapur kalsium dan 940-1230°C untuk kapor dolonit. Bila suhu kurang dari itu banyak batu yang masih mentah

54


5.2 POZZOLAN Pozolan bahan yang mengandung silika atau senyawanya dan alumina, yang tidak mempunyai sifat mengikat seperti semen, akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya air, senyawa tersebut akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida pada suhu kamar membentuk senyawa yang mempunyai sifat seperti semen. Bahan pozolan itu sendiri dicampur air tidak mengeras Jenis pozolan terbagi menjadi : 1. Pozolan alam Umumnya mengandung lapukan dari batuan yang mengandung senyawa silika, sebagian besar berupa lapukan dari batuan gunung api atau batuan beku, seperti : andesit, gabro, basalt 2. Pozolan buatan Umunya bekas hasil bakaran dari tanah, abu batu bara dan sejenisnya, dapat bersifat pozolan gilingan tanah liat atau bekas bakaran benda keramik jika bakaranya cukup tinggi dapat bersifat pozolan Sifat pozolan

adalah bila gilingan bahan ini dicampur dengan kapur

padam dan air, dapat mengeras, membatu dan akan membentuk senyawa monokalsium silikat. Bila dicampur dengan semen atau dipakai dalam beton, pozolan akan mengikat kelebihan kapur yang ada dalam semen atau dibebaskan oleh semen, adukan atau betonnya menjadi lebih rapat dan akan lebih tahan terhadap rembesan air dan sulfat.

5.2.1 Identifikasi Pozolan Cara identifikasi pozolan adalah mereaksikannya dengan kapur padam. Campuran ini diaduk dengan air sampai lumat dan plastis, setelah itu adonan tersebut direndam dalam air. Bila adonan itu mampu mengeras paling lama setelah 4 hari direndam, maka bubuk yang diduga pozolan, tetapi bila mengeras mengerasnya lebih dari 4 hari, sifat pozolannya kurang atau tidak baik

55


5.2.2 Pemakaian Pozolan Karena sifatnya yang dapat mengeras dengan kapur, maka pozolan dipakai terutama untuk adukan kapur, pembuatan bata kapur tras, dicampur dengan semen portland, atau dicampur kedalam beton, dengan tujuan dapat mengikat kapur bebas, dan mempertinggi kerapatan air dari aduk atau betonnya.. Pozolan juga digunakan untuk bangunan air dan terutama bangunan dimana akan ada gangguan sulfat (sebagai musuh utama beton)

5.3 RANGKUMAN Kapur sebagai bahan bangunan digunakan sebagai bahan perekat terutama untuk adukan atau untuk kapur pemutih, selain itu dapat dipakai pula sebagai batuan alam untuk pondasi sebagai batu pecah atau sebagai kapur tohor atau kapur padam untuk pengolahan air. Pozzolan merupakan istilah bagi suatu bahan baik yang berasal dari alam atau bahan buatan, yang apabila bahan itu dicampur dengan kapur padam dan air akan mengeras.Bahan pozolan itu sendiri dicampur air tidak mengeras

5.4 SOAL PELATIHAN

1.

Jekaskan kegunaan kapur sebgai bahan bahan bangunan

2.

jelaskan kegunaan pozzoloan sebagai bahan bangunan

3.

jelaskan proses pengujian berat jenis untuk bahan pengikat

56


BAB VI

BAHAN BANGUNAN KAYU DAN BAMBU

Hasil Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu menjelaskan kayu dan bamboo sebagai bahan bangunan dengan baik dan benar. Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1.

Mampu menjelaskan jenis-jenis kayu yang digunakan untuk bahan bangunan

2.

Mampu menjelaskan mutu kayu, kelas kayu, sifat kayu dan cara pengawetan kayu

3.

Mampu menjelaskan jenis pengujian untuk kayu dan bambu Sumber Pustaka

1.


2.


3.


4.


5.


57


6.1 JENIS-JENIS KAYU Kayu merupakan bahan bangunan yang penting di Indonesia. Kurang lebih dari 4000 jenis kayu yang ada baru 150 jenis yang telah diteliti dan dianggap penting dalam perdagangan. Kayu untuk bangunan terutama terdiri dari 2 jenis yang sangat penting, yaitu kayu lunak (soft wood) dan kayu keras (hard wood) 1. Kayu Konifera (soft wood)

Konifera berdaun jarum adalah sumber

penghasil kayu lunak dalam perdagangan, kira-kira ada 500 jenis pohon Di Indonesia terdapat juga jenis pohon yang tergolng konifera, misalnya : Pinus Merkusii, Agathis (damar) dan Darcydium 2. Kayu berdaun lebar (hard wood) Hard wood atau kayu berdaun lebar adaalh kayu yang terdapat di hutan Indonesia misalnya : kayu jati, rasamala, meranti dll.

6.1.1 Struktur Kayu Kayu tersusun dari sel-sel dan sel-sel itu tersusun dari selulosa. Sel-sel ini disatukan oleh lignin dan perbedaan-perbedaan susunan ini menyebabkan perbedaan sifat-sifat dari beberapa jenis kayu Bagian-bagian kayu : 1. Kambium 2. Kulit luar 3. Kayu bubal 4. Kayu teras/galih/heart wood 5. Pith (hati) 6. jari-jari teras 7. Kayu dini 8. Kayu akhir

6.1.2 Lingkaran Pertumbuhan Lingkaran pertumbuhan tampak jelas, karena zat kayu yang terbentuk pada permukaan akan berbeda dari pada yang terbentukl kemudian

58


6.2 MUTU KAYU, KELAS KAYU, SIFAT KAYU, DAN CARA PENGAWETAN KAYU 6.2.1 Mutu Kayu Mutu kayu ditentukan oleh : a. kadar air b. Cacat kayu c. Arah miring serat d. Retak-retak arah radial Mutu kayu dibedakan dalam 2 macam mutu, yaitu : a.

Mutu kayu A

b. Mutu kayu B

6.2.2 Sifat Fisis Kayu Berat Jenis /Karapatan (Bj) adalah angka perbandingan antara berat kayu (suhu 105°C) dengan berat air yang mempunyai volume sama dengan kayu (pada suhu 4°C). Berat suatu kayu tergantung dari jumlah zat kayu, rongga sel, kadar air dan zat ekstraktif didalamnya. Berat suatu jenis kayu berbanding lurus dengan BJ-nya. Kayu mempunyai berat jenis yang berbeda-beda, berkisar antara BJ minimum 0,2 sampai 1,28. Umumnya makin tinggi BJ kayu, kayu semakin berat dan semakin kuat pula

kekuatan kayu . Berdasarkan BJ kayu, jenis kayu digolongkan dalam “kelas berat kayu’ Tabel 6.1 Berat jenis kayu berdasarkan kelas berat kayu Kelas berat kayu

Berat Jenis

sangat berat

> 0,90

Berat

0,90 – 0,75

agak berat

0,75 – 0,60

Ringan

< 0,60

59


Bobot Isi Yaitu berat per satuan isi (gram/cm3, ton/m3). misal bobot isi kayu = 0,65, berarti kayu tersebut beratnya 0,65 gr/cm3. Bobot isi kayu dinyataka dalam keadaan kering udara 15-18 % karena bobot isi sangat tergantung pada kadar air kayunya

Kadar Air Kayu Kayu bersifat higroskopis, artinya mempunyai sifat menyerap air bila kayu yang kering ditempatkan ditempat yang basah, dan sebaliknya. Makin lembab udara disekitarnya makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Dalam kondisi kelembaban kayu sama dengan kelembaban udara disekelilingnya disebut kandungan air keseimbangan (EMC = Equilibrium Moisture Content). Jumlah uap air bergantung pada kadar kelembaban udara disekitarnya. Untuk kelembaban tertentu jumlah air yang dikandung kayu disebut kadar kesetimbangan. Pada kelembaban udara 0% kadar kesetimbangan air kayu kurang lebih berkisar 0% juga. Sedangkan pada kadar kelembaban udara 100%, kadar kesetimbangan air kayu hanya berkisar 30%. Keadaan tersebut dikenal dengan istilah titik jenuh serat.

a. Penyebaran air didalam kayu Air didalam kayu dapat dibedakan dalam 2 keadaan ; 1. sebagai air bebas (free water) : air ini terdapat didalam rongga sel kayu, adanya air bebas ini sangat mempengaruhi bobot isi dari kayu 2. Sebagai air imbisisi (imbided water) : air ini terdapat dalam dinding sel kayu, dan air ini tentunya sangat mempengaruhi sifat daripada kayu, menguapnya air ambisisi mengakibatnya pengurangan berat dan pengurangan volume b. Penentuan kadar air kayu Cara menentukan kadar air kayu adalah dengan jalan mengeringkan kayu tersebut didalam oven pada temperatur 105°C Perhitungan kadar air adalah :

60


kadar air



BB  BK x100% BK

Dimana : BB = Berat kayu basah BK = Berat kayu kering Cara lain yaitu dengan menggunakan alat “ moisture meter”

c. Penyusutan dan pengembangan Kayu akan mengembangan bila menyerap air dan menyusut bila kehilangan air. Pada dus keadaan kadar air yang berbeda, kayu mempunyai ukuran yang berbeda pula dan apabila kadar airnya bertambah atau berkurang, maka terjadilah peristiwa pengembangan dan penyusutan. Terjadinya perubahan ukuran (dimensi) hanya dapat merupakan perubahan volume ataupun perubahan pada satu arah tertentu Penyusutan linier pada kayu dibedakan menjadi 3 : ↔ penyusutan arah axial ↔ Penyusutan arah radial ↔ penyusutan arah tangensial Penyusutan arah tangensial biasanya ± 2 kali lebih besar dibandingkan dengan penyusutan radial

6.2.3 Sifat Mekanis Kayu Ukuran yang dipakai untuk menjabarkan sifat-sifat kekuatan kayu atau sifat mekaniknya dinyatakan dalam kg/cm2. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat mekanik kayu secara garis besar digolongkan menjadi dua kelompok : - Faktor luar (eksternal): pengawetan kayu, kelembaban lingkungan, pembebanan dan cacat yang disebabkan oleh jamur atau serangga perusak kayu. - Faktor dalam kayu (internal): BJ, cacat mata kayu, serat miring dsb.

61


Sifat mekanis merupakan daya tahan kayu terhadap gaya yang diberikan kepadanya. Gaya yang diberikan adalah gaya eksternal, seperti gaya tarik, gaya tekan, gaya geser, gaya lentur. (1) Keteguhan tarik Keteguhan tarik adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tarik yaitu : a) Keteguhan tarik sejajar arah serat b) Keteguhan tarik tegak lurus arah serat Kekuatan tarik terbesar pada kayu ialah keteguhan tarik sejajar arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat. (2) Keteguhan tekan / kompresi Keteguhan tekan/kompresi adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan/beban. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tekan yaitu : a) Keteguhan tekan sejajar arah serat b) Keteguhan tekan tegak lurus arah serat. Pada semua kayu, keteguhan tegak lurus serat lebih kecil daripada keteguhan kompresi sejajar arah serat. (3) Keteguhan Geser Keteguhan geser adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut turut bergeser dari bagian lain di dekatnya. Terdapat 3 (tiga) macam keteguhan yaitu : a) Keteguhan geser sejajar arah serat b) Keteguhan geser tegak lurus arah serat c) Keteguhan geser miring Keteguhan geser tegak lurus serat jauh lebih besar dari pada keteguhan geser sejajar arah serat. (4) Keteguhan lengkung (lentur) Keteguhan lengkung/lentur adalah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban mati maupun hidup selain beban pukulan. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan yaitu : a) Keteguhan lengkung statik, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan.

62


b) Keteguhan lengkung pukul, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara mendadak. c) Kekakuan Kekakuan adalah kemampuan kayu untuk menahan perubahan bentuk atau lengkungan. Kekakuan tersebut dinyatakan dalam modulus elastisitas.

(6) Keuletan / Kegetasan Keuletan adalah kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang relatif besar atau tahan terhadap kejutan-kejutan atau tegangantegangan yang berulang-ulang yang melampaui batas proporsional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen dan kerusakan sebagian. Menentukan kegetasan sama dengan menentukan kekakuan, hanya bedanya benda uji tidak diberi takikan dan diuji sampai pada pukulan yang terberat yang membuat kayu sampai putus. Hal ini sama pentingnya dengan kayu yang akan mengalami pukulan pada penggunaannya. (7) Kekerasan Kekerasan adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya yang membuat takik atau lekukan atau kikisan (abrasi). Bersama-sama dengan keuletan, kekerasan merupakan suatu ukuran tentang ketahanan terhadap pengausan kayu. Kekerasan ini terfantung pada kerapatan sel kayu dan kadar air yang dikandungnya. (8) Keteguhan Belah Keteguhan belah adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha membelah kayu. Sifat keteguhan belah yang rendah sangat baik dalam pembuatan sirap dan kayu bakar. Sebaliknya keteguhan belah yang tinggi sangat baik untuk pembuatan ukir-ukiran (patung). Pada umumnya kayu mudah dibelah sepanjang jari-jari (arah radial) dari pada arah tangensial.

6.2

BAMBU

6.3.1 Pengenalan Bambu Bambu memiliki keunggulan antara lain bambu mempunyai sifat mekanik yang bagus, kuat tariknya dapat dipersaingkan dengan baja,bentuk berongga menjadikan momen kelembaman bambu tinggi,kulit bambu licin, bersih, dan kuat, bambu mudah dikeringkan dengan alat sederhana, dan dapat diawetkan agar dapat dipakai dalam waktu yang lama, bambu mudah dipecah dengan alat sederhana

63


serta Seluruh bagian bambu termasuk batangnya dapat dimanfaatkan, rebung untuk dimakan, daun untuk makanan ternak, dan ranting dapat dipakai sebagai bahan sapu atau kayu bakar. Selain itu bamboo mempunyai kekuatan yang tinggi hal ini dapat dilhat pada grafik dibawah ini, dimana macam-macam jenis bamboo dibandingkan dengan baja

Gambar 6.1 Gambar tegangan regangan berbagai jenis bambu dan baja

Bambu memiliki peluang sebagai pengganti kayu, hal ini dapat dianalisa dengan perkembangan jumlah penduduk yang mengakibatkan pesatnya peningkatan kebutuhan kayu perumahan sementara deposit kayu makin lama makin habis, disamping itu penebangan kayu berlebihan menimbulkan kerusakan hutan tropis untuk kelestarian hutan, perlu dicari bahan pengganti kayu bangunan Namun dalam penggunaannya sebagai bahan bangunan bambu memilik kendala antara laian,bambu perlu diawetakan agar dapat dipakai lama, bentuk pipa mempersulit perangkaian batang disamping itu tampang bambu tidak sepenuhnya bundar dan tidak prismatis

64


Menurut Liese (1980), Bambu tanpa pengawetan langsung berhubungan dengan tanah dan tidak terlindung terhadap cuaca  kurang dari 1--3 th. Bambu yang terlindung terhadap cuaca dapat tahan lebih dari 4--7 tahun. Tetapi untuk lingkungan yang ideal, sebagai rangka, bambu dapat tahan lebih dari 10--15 th. Di Temanggung Jawa Tengah rangka atap dari bambu yang diawetkan secara tradisional, masih dapat bertahan pada umur lebih dari 20 tahun. Upaya untuk memperoleh bambu yang awet dapat dilakukan denangan cara mengatur waktu penebangan, dimana waktu penebangan yang baik adalah pada musim kemarau dimana pada saat itu kandungan gula pada bambu lebih sedikit dibandingkan ketika musim hujan. Disamping itu dapat juga dilakukan prngawetan pada bambu antara lain dengan melakukan perendaman bambu didalam air, ataupub pengawetan dengan pemakaian bahan kimia.

6.3.2 Bambu Sebagai Komponen Bangunan Rumah Tradisional Pada bangunan perumahan, bambu dapat dipakai sebagai komponen struktural maupun non struktural. Adapun komponen bangunan perumahan yang dapat dibuat dari bambu antara lain adalah fondasi, lantai, dinding, atap, rangka atap, pintu dan jendela Fondasi Berbagai macam fondasi bangunan yang menggunakan bambu antara lain sebagai berikut: •

Bambu berhubungan langsung dengan tanah

•

Bambu bertumpu di atas umpak batu atau fondasi telapak dari beton

•

Bambu menjadi satu kesatuan dengan fondasi beton sebagai tulangan

•

Kolom komposit bambu-beton

•

Tiang pancang bambu

Bambu yang bersentuhan dengan tanah, baik di permukaan maupun yang ditanam dapat rusak dalam waktu enam bulan sampai dua tahun. Untuk memperoleh kekuatan yang memadai, sebaiknya dipakai bambu berukuran besar, tebal, dan jarak antar nodia pendek. Jika ukuran besar ini tidak dapat diperoleh, maka beberapa bambu dengan diameter kecil dapat diikat dengan tali sebagai satu

65


kesatuan.Idealnya bambu yang dipakai untuk pemikul beban tidak bersentuhan dengan tanah, diletakkan di atas umpak batu atau beton. Dalam hal ini harus dipilihkan bambu dengan ukuran terbesar dan yang kaku. Pendekatan berikutnya adalah menyatukan bambu dengan umpak beton seperti diperlihatkan pada Gambar dibawah ini .Dalam hal ini perlu diperhatikan bahwa elevasi bambu perlu diusahakan agar lebih tinggi dari permukaan lantai, sehingga kalau ada genangan air di lantai pada saat mengepel tidak mengenai bambu.

Gambar 6.2 Umpak beton sebagai landasan (Bandara, 1990)

Gambar 6.3 Fondasi tiang tunggal (Bandara, 1990)

1,00 m

Fondasi strip (Jayanetti dan Follet, 1998

Gambar 6.4 Fondasi strip

Gambar 6.5 Fondasi komposit antara

(Jayanetti dan Follet, 1998)

bambu dan beton (Janssen, 1995)

66


Gambar 6.6 Fondasi tiang pancang beton dengan tulangan bambu

Lantai Lantai dari suatu bangunan rumah bambu apabila terletak pada permukaan tanah, dapat dibuat dari tanah dipadatkan tanpa penutup sama sekali, atau diberi penutup yang dapat berupa anyaman bambu (gedek) atau lantai rabat. Pilihan lain, lantai ini dibuat lebih tinggi dari permukaan tanah, terdiri atas dek dan rangka struktural yang dapat meningkatkan kenyamanan dan lebih sehat. Agar mudah dilakukan pemeriksaan secara rutin, maka ketinggian lantai dibuat minimal setengah meter. Bahan dek dan rangka struktural dapat dipilih dari bambu seperti terlihat pada gambar dibawah ini

Gambar 6.7 Lantai dari galar bambu dengan rangka penyangganya (Siopongco et al, 1987)

Gambar 6.8 Lantai dari bambu bilah dengan rangka penyangganya (Janssen, 1995)

Gambar 6.9 Lantai dari bambu bulat dengan

Gambar 6.10 Lantai dari bambu galar dengan

rangka penyangganya (Janssen, 1995)

rangka penyangganya (Janssen, 1995)

67


Gedek Gedek adalah anyaman bambu yang banyak dijumpai pada bangunan pemukiman sebagai dinding, sekat, pintu, jendela, penutup lantai, dan langitlangit. Dinding gedek pada umumnya dijumpai pada rumah sederhana. Gedek dipakukan pada rangka kayu atau bambu, dengan sisi kulit yang keras dan tahan terhadap cuaca dihadapkan ke luar rumah, sedang bagian lunak menghadap ke dalam. Gedek dengan kualitas baik dapat dibuat dari kulit bambu. Gedek kulitan ini cukup keras dan tidak banyak mengandung pati sehingga kumbang bubuk tidak memakannya. Untuk memperoleh gedek dengan motif yang menarik, maka perlu dikombinasi dua jenis bambu, bambu hitam dan bambu apus. Gedek semacam ini cukup mahal, namun cukup artistik sehingga banyak dipakai pada bangunanbangunan wisata. Untuk membuat gedek ini, mula-mula bambu dipecah memanjang menjadi empat. Selanjutnya pecahan itu dibagi lagi dengan lebar yang sama. Kulit sisi dalam yang lunak dibuang, sedang sisanya dibagi lagi secara tangensial, dengan tebal yang sama 1 – 2 mm. Bahan ini biasanya dianyam secara manual. Untuk mempercepat penganyaman ini sekarang sudah ada mesin penganyam bambu. Bambu bahan gedek ini pada umumnya diawetkan secara tradisional dengan perendaman didalam air. Pengawetan ini sangat diperlukan, khususnya untuk bambu bagian dalam yang lunak, sedang untuk kulit perendaman ini tidak terlalu perlu. Penganyaman dapat dilakukan secara seragam, semua kulit yang keras, atau semua dari bagian dalam yang lunak tergantung keperluannya. Penganyaman secara kombinasi antara bagian kulit dan bagian dalam juga sering dijumpai. Kombinasi ini juga dapat dilakukan dari dua jenis bambu, misalnya bambu tali yang berwarna keputihan dengan bambu hitam. Kombinasi ini dapat menghasilkan motif-motif yang menarik, apalaigi kalau di diberi sentuhan seni. Beberapa contoh motif gedek kulitan ini dapat dilihat pada Gambar 6.11.

68


Gambar 6.11 Contoh berbagai motif anyaman bambu Dinding Bambu Aplikasi bambu yang terbanyak adalah sebagai dinding atau partisi. Komponen utama dinding bambu adalah tiang dan balok yang merupakan rangkaian struktural. Rangka struktural ini diperlukan untuk memikul berat sendiri, pengaruh angin, gempa, cuaca serta gaya-gaya tumbukan yang dapat ditimbulkan oleh penghuni. Untuk memperoleh rangka struktural yang efisien, peranan cara penyambungan batang-batang struktural sangat menentukan. Pada umumnya dinding perlu diperlengkapi dengan bahan penutup lubang-lubang sebagai pelindung terhadap hujan, angin, serangga, dan untuk menjaga privasi, serta untuk menambah stabilitas struktur secara bidang. Penutup dirancang dengan mempertimbangkan keperluan ventilasi, penerangan ruang, fungsi, serta keindahan arsitektur. Penutup ini dapat dibuat dalam berbagai bentuk. Menurut Jayanetti dan Follet (1998) dinding bambu dapat dibuat dalam berbagai bentuk sebagai berikut ini:

69


•

Bambu utuh bulat atau setengah bulat dengan arah vertikal atau horisontal, dengan atau tanpa gedeg.

•

Bambu bilah atau galar, dengan gedeg atau diplester

•

Dinding Bajareque

•

Dinding Quincha

•

Anyaman bilah bambu dengan atau tanpa plester

•

Panel bambu

Dinding Bambu Utuh/Setengah Bulat Bambu utuh bulat atau setengah bulat dengan arah vertikal akan mempunyai kelebihan dalam ketahanan terhadap gaya geser, serta cepat kering apabila ada hujan. Bambu vertikal dapat langsung ditimbris ke dalam tanah atau diikatkan pada penggapit horisontal (Gambar 6.12 – 6.13).

Gambar 6. 12 Dinding bambu utuh Dinding Bajareque (Janssen, 1995)

Gambar 6. 13 Dinding bambu setengah

bulat (Bandara, 1990) Dinding Bajareque banyak dijumpai di Amerika Latin, terdiri atas bambu

bilah yang diikat atau dipakukan pada kedua permukaan kolom. Rongga yang terjadi diisi dengan lumpur atau lumpur dan batu.(Gambar 6.14)

70


kolom Bilah bambu

plester

Gambar 6. 14 Dinding Bajareque (Janssen, 1995)

a. Dinding Quincha Dinding Quincha banyak dijumpai di berbagai daerah di India, Peru, dan Chili, terdiri atas anyaman bambu bilah yang diperkuat dengan tiang-tiang bambu serta diplester pada kedua permukaannya (Gambar 6.15). Bilah-bilah bambu horisontal lebih dominan bila dibandingkan dengan bilah bambu vertikal. Anyaman bilah bambu plester

Gambar 6. 15 Dinding Quincha (Siopongco et al, 1987)

b. Dinding Anyaman Bambu Tebal Anyaman bambu dengan arah vertikal lebih dominan seperti terlihat pada Gambar 6.17, dapat juga dibuat dengan atau tanpa diplester. Plester dapat

71


merupakan komposisi dari lumpur, lempung, kapur, semen, pasir, serta serat organik. Permukaan dapat dipoles dengan kapur untuk memperoleh tampilan tipikal stucco (Jagadesh dan Ganapathy, 1995). Bahan pengawet dapat dipakai namun untuk keamanan perlu dipertimbangkan aspek kesehatan dan lingkungan

Gambar 6. 16 Dinding anyaman bamboo (Sioponco et al, 1987)

Pintu dan Jendela Secara tradisional pintu dan jendela dibuat sangat sederhana baik menyangkut bentuk serta mekanisme kerjanya. Daun pintu dari bambu biasanya dibuat sebagai pintu sorong yang terdiri atas rangka bambu dengan pengisi anyaman bambu (gedek). Satu hal yang seringkali kurang diperhatikan adalah pemasangan batang pengaku pintu, yaitu batang yang dipasang sedemikian sehingga membentuk segitiga dengan batang yang lain seperti terlihat pada Gambar 6.17 dan 6.18

72


Batang pengaku

Gambar 6. 17 Pintu sorong dari bambu (Siopongco et al, 1987)

Gambar 6.18 Pintu sorong dari bambu ( Siopongco et al, 1987)

Atap Atap dari bambu dapat dibuat dengan dua lapis bambu setengah bulat. Lapis pertama bagian kulit luar berada di bawah, sedang lapis kedua kulit luar berada di atas (Gambar 6.19). Menurut Siopongco et al (1987) panjang maksimum atap semacam ini adalah tiga meter.

73


Gambar 6.19 Atap bambu setengah bulat ( Mather et al, 1964)

Rangka Atap Tradisional Struktur rangka atap dari bambu biasa dibuat secara tradisional, terdiri atas bubungan, gording, dan balok kasau, menggunakan alat sambung tali ijuk dan pasak dengan kekuatan rendah. Penyambungan dengan cara tradisonal ini menggunakan peralatan sederhana dan tidak memerlukan tenaga kerja dengan bekal pendidikan yang tinggi. Kekuatan sambungan sulit untuk dipertanggung jawabkan karena tidak dapat dihitung dan sangat dipengaruhi oleh ketrampilan serta pengalaman pelaksana. Sambungan yang dilaksanakan secara tradisional perlu dicek secara berkala, karena sebagai akibat perubahan suhu dan kelembaban udara, tali maupun pasak dapat kendor sehingga sambungan menjadi lemah Untuk memperlebar atap, maka diperlukan tambahan tiang di tengah. Banyak penelitian dan pengembangan telah dilakukan untuk memperoleh struktur yang efisien. Hasil penelitian menyoroti sambungan yang relatif lemah serta tahanan yang rendah terhadap gaya tekan tegak lurus serat. Lendutan yang besar terjadi karena sambungan yang kurang baik. Berbagai bentuk rangka kuda-kuda dari bambu yang sering dijumpai dapat dilihat pada Gambar 6.20.

74


Gambar 6.20 Berbagai bentuk rangka kuda-kuda bambu (Tular et al, 1984 dan Janssen, 1995)

Berdasarkan bentuk atap pelana dapat dibuat berbagai konfigurasi kuda-kuda. Bentuk yang paling sederhana yaitu King-post dan Fink yang dapat dipakai mulai bentang empat meter (Gambar 6.21– 6.23).

75


Gambar 6. 21 King-post truss (Siopongco, 1987)

4m Gambar 6,22 Fink truss (Punhani et al, 1989)

8m

Gambar 6. 23 Truss (Janssen, 1995)

6.4 JENIS PENGUJIAN UNTUK KAYU DAN BAMBU Sifat-sifat fisis dan mekanis kayu dan bambu ditentukan

berdasarkan

pengambilan contoh sepotong kayu kecil yang baik (tanpa cacat), dimana arah seratnya sejajar dengan arah sumbu

76


Pengujian dibedakan berdasarkan 3 arah utama : a. Pengujian arah axial atau sejajar serat b. Pengujian arah radial/transversal yang tegak lurus serat c. Pengujian arah tangensial Pengujian kayu meliputi beberapa macam : 1. Pengujian kuat lentur (bending strength) 2. Modulus elastisitas dan kekakuan 3. Daya tahan terhadap impact 4. Kuat tekan (compressive strength) 5. Kekerasan 6. Kekuatan geser (shear test) 7. Kuat tarik (tensile strength) Penggolongan jenis kayu untuk bangunan menurut Lembaga Penelitian Hasil Hutan (LPHH) Bogor, dibagi menurut : 1. Tingkat keawetan Tingkat keawetan kayu dalam hal ini adalah “keawetan alamiah”. Yang menentukan keawetan kayu adalah daya dukung kayu terhadap pengaruhpengaruh : - alamiah : panas matahari, lembab, cuaca - Perusakan oleh binatang-binatang kecil : rayap, serangga, kumbang dll Kayu digolongkan dalam 5 jenis keawetan 2. Tingkat Kekuatan kayu Untuk menentukan tingkat kekuatan kayu ada 3 faktor penting : _ sifat anisotropis _ keringnya kayu _ berat jenisnya LPHH Bogor telah menggolongkan kayu atas 5 kelas kekuatan berdasarkan kekuatan lentur, kekuatan tekan dan berat jenis kayu 3. Tingkat Pemakaian kayu Tingkat pemakaian kayu menyatakan “kecakapan” dari sebuah jenis kayu untuk sesuatu konstruksi. Dalam menentukan tingkat pemakaian kayu tidak

77


dipandang tergantung mengerjakan kayu mudah atau sukarnya pengolahan kayu dan kayu dalam keadaan biar tidak diawetkan

6.5 RANGKUMAN Sifat mekanis kayu adalah kemampuan (daya tahan) kayu untuk menahan gaya dari luar atau gaya yang diberikan padanya. Gaya-gaya luar tersebut adalah : gaya tarik, tekan, geser, lentur, puntir. Daya tahan terhadap sifat-sifat mekanis tadi perlu dibedakan berdasarkan arah dari gaya yang bekerja, besarnya kadar air dan bobot isi kayu tersebut. Kayu adalah bahan yang “anisotropis’ berarti sifatnya tidak sama ke semua arah, karena itu daya tahan kayu terhadap suatu gaya yang sama besarnya berbeda dan tergantung dari arah gaya tersebut terhadap arah serat Pada bangunan perumahan, bambu dapat dipakai sebagai komponen struktural maupun non struktural. Adapun komponen bangunan perumahan yang dapat dibuat dari bambu antara lain adalah fondasi, lantai, dinding, atap, rangka atap, pintu dan jendela Pengujian kayu meliputi beberapa macam :pengujian kuat lentur (bending strength), modulus elastisitas dan kekakuan, daya tahan terhadap impact, kuat tekan (compressive strength), kekerasan , kekuatan geser (shear test), kuat tarik (tensile strength)

6.6 SOAL PELATIHAN 1. Jelaskan jenis-jenis kayu yang saudara ketahui 2, Jelaskan sifa-sifat kayu yang mempengaruhi kekuatan dari kayu 3. Sebutkan elemen bangunan yang bias menggunakan bamboo sebagai bahan bangunan 4. Jelaskan cara pengawetan bamboo 5. Jelaskan jenis pengujian pada kayu dan bambu

78


BAB VII

BAHAN ASPAL

Hasil Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu menjelaskan bahan aspal sebagai bahan pengikat dengan benar Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1. Mampu menjelaskan aspal alam serta penggunaannya sebagai bahan bangunan 2. Mampu menjelaskan aspal buatan serta penggunaannya sebagai bahan bangunan 3. Mampu menjelaskan aspal beton sebagai bahan bangunan 4. Mampu menjelaskan . Jenis Pengujian untuk aspal Sumber Pustaka 1. _______. Teknologi Bahan II, PEDC , Bandung 2. _______. Konstruksi Kayu, PEDC , Bandung 3. Heinz F. Ilmu Konstruksi Bangunan , 1981, Karisma, Bandung 4. Luc Vasseur, Masory Construction No 95/75/21379


79


7.1 PENDAHULUAN Definisi asapal: adalah campuran yang terdiri dari bitumen dan mineral. Bitumen adalah bahan yang berwarna coklat hingga hitam, berbentuk keras hingga cair, mempunyai sifat lekat baik, leleh dalam CS2 dan CCl4 dan mempunyai sifat lemak dan tidak larut dalam air . Aspal adalah material utama pada konstruksi lapis perkerasan lentur (flexible pavement), jalan raya, yang berfungsi sebagai campuran bahan pengikat agregat karena mempunyai daya lekat yang kuat, mempunyai sifat adhesife, kedap air dan mudah dikerjakan Aspal yang digunakan untuk material jalan terdiri dari beberapa jenis, yaitu : - aspal alam - aspal buatan (bitumen) - ter 7.1.1 Proses Pembuatan Aspal

Gambar 7.1 Destilasi Minyak Bumi Sumber : Sukirman ,S

80


Bahan dasar aspal diperoleh dari : a. Tambang / alam dapat terjadi dari aspal danau, batu kapur aspal dan batu pasir aspal serta mastik aspal b. Hasil sampingan dari proses pemurnian minyak dalam proses pembuatan aspal minyak bumi, mula-mula dari suatu sumur minyak yang masih bercampur pasir dan air. Minyak bumi disedot keluar, ditempatkan dalam tanki lapanga, kemudian dialirkan ke gardu pompa untuk selanjutnya dipompa ke dalam tangki pengilangan Setelah bejana pipa dan bejana lain dengan pemanasan pada suhu tertentu dalam proses yang kemudian dihasilkan destilat ringan, destilat sedang, destilat berat dan destilat residu, dari destilat-destilat ini dalam suatu prosesing dihasilkan : -

Bensin, pelarut ringan

-

Minyak tanah, minyak bakar ringan

-

Minyak diesel

-

Minyak pelumas

Dari bahan residu dihasilkan minyak bakar residu. Bahan residu setelah diproses lagi dihasilkan : aspal padat, semen aspal dengan penetrasi tertentu Dari aspal residu akan dihasilkan bahan aspal cair, dialirkan ke instalasi emulsi dihasilkan aspal emulsi

7.2 ASPAL ALAM SERTA PENGGUNAANNYA Aspal alam di Indonesia ditemukan di pulau Buto, Sulawesi Tenggara dan dikenal dengan sebutan Asbuto (aspa buton). Dilihat dari bentuk fisik, maka aspal alam dapat ditemukan dalam bentuk -

Padat atau batuan: disebut batu aspal (rock asphalt) ada di pulau Buton

-

Plastis : ada di Trinidad

-

Cair ; ditemukan di Bermuda, dikenal sebagai Bermuda Lake Asphalt

81


7.2.1 Sifat-Sifat Aspal Buton Asbuton merupakan hasil endapan minyak bumi yang mengalami proses destilasi lama dan kontinu sehingga kadar asphalnetenya jauh lebih tinggi dari kadar maltenenya, lebih rendah dibandingkan dengan aspal buatan. Oleh karena itu asbuton mempunyai pelekatan yang lebih baik dan kepekaan terhadap perubahan suhu lebih kecil

7.2.2 Penggunaan Aspal Alam Asbuton sudah banyak digunakan untuk pelapisan konstruksi perkerasan, dimana yang sudah banyak digunakan adalah Lasbutag (lapis asbuton agregat) dan latasbum (lapisan asbuton murni)

7.3 ASPAL BUATAN SERTA PENGGUNAANNYA Aspal buatan adalah bitumen yang merupakan jenis aspal hasil penyulingan minyak bumi yang mempunyai kadar parafin yang rendah dan disebut dengan “parafin base crude oil”.Minyak bumi banyak mengandung gugusan aromat dan alkilis sehingga kadar aspalnya tinggi dan kadar parafinnya rendah. Aspal buatan terdiri dari berbagai bentuk, yaitu bentuk padat, cair dan emulsi

7.3.1 Aspal Padat Adalah aspal buatan atau bitumen yang merupakan hasil penyulingan minyak bumi yang kemudian disulingkan sekali lagi pada suhu yang sama tetapi dengan tekanan rendah (hampa udara) sehingga dihasilkan bitumen yang disebut “straightrun bitumen” Sifat aspal padat : -

Untuk mencapai daya ikat yang baik, diperlukan daya lekat yang baik dapat mencair

-

Dapat menjadi cukup keras kembali sehingga membentuk campuran batu aspal yang merekat dengan baik

82


-

Dapat menjadi cukup lunak sehingga campuran batu aspal tersebut tidak menjadi rapuh

-

Jika aspal makin keras, maka kadar asphaltne akan naik tetapi daktilitas akan turun

Penggunaan Aspal Padat Dapat digunakan untuk hampir seluruh pekerjaan pelaksanaan lapisan perkerasan perkerasan aspal, mulai dari pelapisan permukaan s/d pekerjaan konstruksi pekerjaan jalan yang bermutu tinggi seperti lapisan aspal buton

7.2.2 Aspal Cair Aspal cair adalah aspal keras yang dicampurkan dengan pelarut. Jenis aspal ini tergantung dari jenis pengencer yang digunakan untuk mencampur aspal keras tersebut. Jenis Aspal Cair 1. Aspal RC (Rapid Curing) : aspal cair yang cepat mengeras yang merupakan jenis aspal yang akan dengan cepat mengendap, merupakan aspal keras yang dicampur dengan kerosin (bensin) 2. Aspal MC (medium Curing) : merupakan jenis aspal yang akan mengendap dalam waktu sedang, merupakan aspal keras yang dicampur dengan mineral diesel 3. Aspal SC (slow curing) : merupakan jenis aspal yang akan dengan lambat mengendap, merupakan aspal keras yang dicampur dengan residu dari pengilangan pertama

Sifat Aspal Cair Aspal cair yang digunakan untuk mempermudah pelaksanaan pekerjaan dan mempersingkat waktu pelaksanaan karena dengan kecairannya, aspal akan lebih mudah mengalir diantara batuan dan menyelimutinya untuk menghasilkan ikatan antara batu aspal

83


Penggunaan Aspal Cair Aspal cair dapat digunakan seperti halnya aspal padat 7.2.3 Aspal Emulsi Aspal emulsi merupakan aspal cair yang lebih cair dari aspal cair umumnya dan mempunyai sifat dapat menembus pori-pori halus dalam batuan yang tidak dapat dilalui oleh aspal cair biasa Aspal emulsi terdiri dari butir-butir aspal halus dalam air yang diberikan muatan listrik, sehingga butir-butir aspal tersebut tidak bersatu dan tetap berada pada jarak yang sama. Karena adanya perbedaan muatan listrik yang diberikan, maka aspal emulsi dapat digolongkan menjadi 3 kategori yaitu : 1. Aspal emulsi anionik : aspal emulsi yang diberikan muatan listrik negatif, terdiri dari ; RC, (labil) MS (agak stabil) dan MC (stabil) 2. Aspal emulsi kationik : aspal emulsi yang bermuatan listrik positif sehingga baik untuk digunakan melapisi batuan netral dan alam seperti batuan andesit. Terdiri dari : MCK (bekerja cepat), MSK (bekerja kurang cepat), MLK (bekerja lamban) 3. Aspal emulsi nonionik : aspal emulsi yang tidak bermuatan listrik, karena tidak mengalami proses ionisasi

Penggunaan Aspal Emulsi Aspal emulsi dapat digunakan pada hampir semua kegunaan dari aspal padat bahkan lebih luas dan dapat digunakan aspal padat. Secara umum aspal emulsi direncanakan untuk penggunaan spesifik seperti : a. Aspal emulsi RS (Rapid Setting) : direncanakan untuk bereaksi secara cepat dengan agregat dan berubahnya emulsi ke aspal b. Aspal emulsi MS (medium setting) : direncanakan untuk pencampuran dengan agregat kasar, karena jenis ini tidak akan memecah jika berhubungan dengan agregat sehingga campuran ini tetap dapat dihamparkan dalam beberapa menit

84


c. Aspal emulsi SS (slow setting) : direncanakan untuk pencampuran dengan stabilitas max, digunakan dengan agregat bergradasi padat dan mengandung kadar agregat halus yang tinggi TER Ter adalah istilah umum untuk cairan yang diperoleh dari mineral organis seperti kayu atau batu bara melalui proses pemijaran atau destilasi pada suhu tinggi tanpa zat asam. Untuk konstruksi jalan dipergunakan hanya TER yang berasal dari batu bara

7.4 JENIS PENGUJIAN UNTUK ASPAL Aspal merupakan hasil produksi dari bahan-bahan alam, sehingga sifatsifat aspal harus selalu diperiksa di laboratorium dan aspal yang memenuhi syarat –syarat yang telah ditetapkan dapat diperguakan sebagai bahan pengikat perkerasan lentur. Pemeriksaan yang dilakukan untuk aspal keras adalah sebagai berikut : 1. Pemeriksaan Penetrasi , Pemeriksaan ini bertujuan untuk memeriksa tingkat kekerasan aspal. 2. Pemeriksaan titik lembek,. Bertujuan untuk mengetahui pada suhu berapakah aspal mulai melembek, titik lembek ialah suhu dimana suatu lapisan aspal dalam cincin yang diletakkan horizontal didalam larutan air atau gliserin, dipanaskan sampai turun menyentuh plat besi dibawahnya. 3. Pemeriksaan titik nyala dan titik bakar dengan cheveland open cup. Bertujuan untuk mengetahui suhu bakar dari aspal 4. Pemeriksaan penurunan berat aspal (thick film test). Bertujuan untuk mengetahui pengurangan berat akibat penguapan bahan-bahan yang mudah menguap dalam aspal. 5. Kelarutan aspal dalam karbon tetraklotifda. Untuk mengetahui kemurnian aspal 6. Daktilitas. Untuk mengetahui sifat kohesi dalam aspal itu sendiri 7. Berat jenis aspal keras 8. Viskositas kinematik. Bertujuan untuk memeriksa kekentalan aspal.

85


7.5

RANGKUMAN Aspal: adalah campuran yang terdiri dari bitumen dan mineral. Bitumen

adalah bahan yang berwarna coklat hingga hitam, berbentuk keras hingga cair, mempunyai sifat lekat baik, leleh dan mempunyai sifat lemak dan tidak larut dalam air . Aspal adalah material utama pada konstruksi lapis perkerasan lentur (flexible pavement), jalan raya, yang berfungsi sebagai campuran bahan pengikat agregat karena mempunyai daya lekat yang kuat, mempunyai sifat adhesife, kedap air dan mudah dikerjakan Aspal alam di Indonesia ditemukan di pulau Buto, Sulawesi Tenggara dan dikenal dengan sebutan Asbuto (aspa buton). Dilihat dari bentuk fisik, maka aspal alam dapat ditemukan dalam bentuk padat atau batuan: disebut batu aspal (rock asphalt) Aspal buatan adalah bitumen yang merupakan jenis aspal hasil penyulingan minyak bumi yang mempunyai kadar parafin yang rendah dan disebut dengan “parafin base crude oil”.Minyak bumi banyak mengandung gugusan aromat dan alkilis sehingga kadar aspalnya tinggi dan kadar parafinnya rendah. Aspal buatan terdiri dari berbagai bentuk, yaitu bentuk padat, cair dan emulsi Pemeriksaan yang dilakukan untuk aspal keras adalah sebagai berikut : pemeriksaan penetrasi, titik lembek, titik nyala dan titik bakar dengan cheveland open cup, pemeriksaan penurunan berat aspal (thick film test), kalarutan aspal dalam karbon tetraklotifda, daktilitas, berat jenis aspal keras dan viskositas kinematik

7.6

SOAL PELATIHAN 1. jelaskan tentang aspal alam dan penggunaannya dalam konstruksi 2. Jelaskan tentang aspal buatan dan penggunanannya dalam konstruksi 3. jelaskan jenis-jenis pengujian yang biasa diguankan untuk bahan aspal

86


BAB VIII

BAHAN LOGAM DAN BAJA

Hasil Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu menjelaskan bahan logam dan baja sebagai bahan bangunan dengan benar Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1.

Mampu menjelaskan unsur-unsur pembentuk bahan besi dan baja

2.

Mampu menjelaskan penggunaan besi dan baja

3.

Mampu menjelaskan . karat pada baja dan besi

4.

Mampu menjelaskan . cara pengujian logam dan baja Sumber Pustaka

1.


2.


3.


4.


5.


87


8.1 UNSUR-UNSUR PEMBENTUKAN BAHAN BESI DAN BAJA Biji besi merupakan bahan baku dalam pembuatan besi yang dapat berupa senyawa oksida, karbonat dan sulfida, serta tercampur dengan unsur lainnya seperti silikan Bijih besi diolah dalam tanur atau dapur tinggi untuk menghasilkan besi kasar. Besi kasar adalah bahan baku untuk pembuatan besi cor (cost iron), besi tempa (wroght iron) dan baja (steel)

8.1.1 Jenis Bijih Besi Jenis bijih besi dibagi dalam 3 kelompok : 1. Bijih besi oksida terdiri dari jenis : 2. Bijih besi hidrat (2Fe2O33H2O), mengandung kadar besi 20-55% 3. Bijih besi karbonat, berbentuk pasir, mengandung kadar besi Baja adalah logam paduan antara besi dan karbon dengan kadar C max 1,7% Besi cor adalah logam paduan antara besi dan karbon dengan kadar 1,7 – 3,5 % Besi tempa adalah baja yang mempunyai kadar karbon rendah

8.1.2 Bahan Dasar Besi Bahan dasar besi mentah adalah bijih besi yang persentase besinya harus sebesar mungkin : Fe2O4 (besi oksida), FeCO2 (besi karbonat). Pengolahan besi mentah pada “dapur tingg” dilakukan dengan mereduksi bijih besi menggunakan “kakas”, bahan tambahan dan “udara panas” Bahan bakar untuk peleburan bijih besi : arang, antrasit, kakas. Kakas paling banyak digunakan karena mempunyai nilai kalor yang tinggi ± 8000 kal/kg. kakaks diperoleh dengan pembakaran batu bara secara tidak sempurna didalam dapur kakas Batu kapur digunakan sebagai bahan pengikat atau bahan imbuh dari kotoran unsur-unsur yang tidak diinginkan Udara panas yang dimasukkan kedalam dapur tinggi digunakan untuk membakar kakas sehingga menghasilkan gas panas bertemperatur tinggi dan karbon monoksida (CO). Gas panas digunakan untuk melebur bijih besi dan mereduksi unsur-unsur yang terdapat didalam bijih besi yang telah cair.

88


Dapur tinggi terdiri dari kerangka baja yang berdiri tegak lurus dan mendekati bentuk silinder. Tinggi 30 m dan diameter 6 m. Pada bagian dalam dapur disediakan batu tahan api dan dilengkapi dengan alat pemasukan bahanbahan pada bagian atas, sedangkan pada bagian bawah terdapat tempat pengumpulan besi dan terak cair. Hasil dapur tinggi yang utama yaitu : terak dan besi kasar, disamping itu di bagian bawah menghasilkan gas dan debu. a. Terak Terak yang dihasilkan dari dapur tinggi volumenya ± 3x dari volume besi kasar. Terak dapat diproses lebih lanjut menjadi : pupuk, pospat, batu tegel, dll b. Besi kasar adalah logam campuran besi dan karbon yang mengandung unsur-unsur campuran lainnya diatas 10% . Besi ini dapat dikatakan logam murni dari besi tuang yang mempunyai komposisi : carbon 3-4 %, silikon (Si) 0,4 – 2,5 %, sulfur (S) 0,02 – 0,2 %, pospor (P) 0,04 – 2,5 %, mangan (Mn) 0,4 – 2,7 %

8.2.2 Karakteristik Bahan Logam 1.

Sifat Mekanis, adalah kemampuan atau kelakuan logam untuk menahan beban yang diberikan, baik beban statis atau dinamis pada suhu biasa, tinggi atau dibawah 0°C Sifat-sifat mekanis logam antara lain : sifat pada beton tarik, sifat pada pembebanan dinamis, sifat elastis/penjalaran, sifat terhadap beban yang tiba-tiba, kekerasan logam, geser dan putir.

2.

Sifat fisik, adalah sifat bahan karena mengalami peristiwa fisika,seperti : pengaruh panas dan listrik

3.

Sifat kimia, sifat kimia suatu bahan tersebut pada larutan basa atau garam dan pengkondisian bahan tersebut,misalnya : serangan korosi

4.

Sifat pengerjaan, sifat suatu bahan yang timbul dalam proses pengolahannya. Pengujian yang dilakukan antara lain : mampu dilas, mampu cor, keras.

89


8.2.3 Proses Pembuatan Baja Dan Paduannya Baja dapat didefinisikan suatu campuran dari besi dan karbon, dimana unsur karbon menjadi dasar campurannya. Disamping itu, mengandung unsur dasar campuran lainnya seperti sulfur, pospor, silikon dan mangan yang jumlahnya dibatasi. Kandungan karbon dalam baja sekitar 0,1 – 1,7 % sedangkan unsur lainnya dibatasi Unsur campuran dasar (karbon) Merupakan paduan yang paling banyak dalam baja. Bila kadar karbon naik, maka sifat mekanik dan kekerasan akan naik, tapi elastisitasnya, mampu tempa, mampu las dan mampu potongnya akan turun. Unsur campuran lainnya itu adalah : a. Sulfur (S) : memberikan sifat buruk waktu kena panas tinggi dan membuat baja jadi getas. Baja mutu baik boleh mengandung S maks. 0,025 % b. Pospor (P) : memberikan sifat buruk dan pengotor pada baja , oleh karena itu baja bermutu tinggi maks mengandung P 0,03 – 0,5 % c. Silikon (Si) : akan selalu ada dalam baja.yang dimaksud baja silikon harus mengandung Si min 0,4 %. Silikon akan menaikkan kekuatan baja tapi akan menaikkan kuat tarik dan batas mulur. Bila Si ±1%, maka baja tadi tahan terhadap korosi dan bahan kimia hanya tidak bisa ditempa d. Mangan (Mn) : akan memperbaiki kekuatan dan kekerasan dari baja dan hanya sedikit pengaruhnya pada elastisitas. Mempengaruhi sifat mampu tempa dan mampu las. Dengan karbon akan sangat menaikkan kekuatan tahan gesek dan kekerasan. Tiap Mn 1% akan naik kekuatan tarik 10 kg/mm2. Tetapi tidak boleh lebih dari 3% karena akan turun.

8.2.4 Proses Pembuatan Baja Secara Modern Terdapat 3 proses dalam pembuatan baja secara modern yaitu : 1. Proses menggunakan konvertor a. proses bessemer b. proses thomas c. proses siemens martin 2. Proses dapur listrik

90


Jenis Baja Karbon Baja karbon dapat diklasifikasikan berdasarkan jumlah kandungan karbonnya. Terbagi menjadi 3 macam yaitu : 1. Baja karbon rendah disebut juga baja ringan (mild steel) atau baja perkakas, bukan baja keras kpat dijadiarena kandungan karbonnya <0,3 %. Baja ini dapat dijadikan mur, baut, ulir sekrup, peralatan senjata dll 2. Baja karbon sedang mengandung 0,3 - 0,6% dan kandungan karbonnya memungkinkan baja untuk dikeraskan sebagian dengan pengerasan panas. Baja karbon sedang digunakan untuk sejumlah peralatan mesin seperti roda gigi otomotif, poros bubungan, poros engkol, skrup, alat angkat presisi 3. Baja karbon tinggi mengandung karbon 0,6 – 1,5% dibuat dengan cara digiling panas. Apabila baja ini digunakan untuk bahan produksi maka harus dikerjakan dalam keadaan panas. Digunakan

untuk peralatan mesin berat, palu,

obeng, tang, kunci mur, pegas kumparan, peralatan pertanian

8.2.4.2 Baja Paduan Baja paduan dihasilkan dengan biaya lebih mahal dari baja karbon, karena,bertambahnya biaya untuk penambahan pengerjaan yang khusus. Baja paduan didefinisikan sebagai suatu baja yang dicampur dengan satu atau lebih unsur campuran seperti nikel, chromium, molibden, vanatium, mangar, wolfran, yang berguna untuk memperoleh sifat-sifat baja yang dikehendaki (misal keras, kuat, liat) tetapi unsur karbon tidak dianggap sebagai salah salah satu campurannya.Vanatium mempertinggi sifat kekerasannya, wolfram dan molibden membuat baja tahan api dan menambah kekerasannya dan kobalt menambah kekenyalan dan tahan aus

91


8.2 PENGGUNAAN BESI DAN BAJA Contoh pemakaian di lapangan a. Baja/steel 37 : batang-batang profil,skrup,plat b. Baja/steel 42 : plat-plat kapal, batang penggerak dan poros-poros c. Baja/steel 70 : bangunan kapal, jembatan, konstruksi bangunan gedung d. Baja khrom nikel : onderdil mobil, roda gigi e. Baja stainless : pisau, sudu turbin f. Baja keras : pesawat keruk,perkakas g. Baja magnit : dinamo, induktor, mesin listrik h. Baja wolfram : bor, pahat i. Baja siemen martin : gunting, garpu , pisau, pahat

8.2.1 Proses Pembentukan Dan Bentuk-Bentuk Produk Baja Pembentukan baja adalah tahap lanjutan dari proses pengolahan baja dengan berbagai dapur baja. Baja yang telah cair dan ditambah dengan campuran lain (sesuai dengan kebutuhan/sifat-sifat baja yang diinginkan) dituang kedalam cetakan yang berlubang dan didinginkan sehingga menjadi padat. Batangan baja yang masih panas dan berwarna merah dikeluarkan dari cetakan untuk disimpan sementara dalam dapur bentuk kotak serta dijaga panasnya dengan temperatur 1100-1300°C menggunakan bahan bakar gas atau minyak.

8.3 KARAT PADA BAJA DAN BESI 8.3.1 Karat Karat besi/baja (rusting) terjadi disebabkan oleh peristiwa proses kimia atau elektrokimia ada transfer elektron sehingga terbentuknya oksida dipermukaan besi/baja. Reaksi kimianya : Fe + O2 + 2CO2 + H2

Fe(HCO3)2 (ferro karbonat

Pada tingkat kedua ferro karbonat berubah menjadi Ferri Bikarbonat sesuai dengan reaksi sbb: 4Fe (HCO3)2+ O2

Fe(OH)CO3 + 4CO2 + 2H2O

92


Akhirnya ferri bikarbonat berubah menjadi ferri hidroksida =“karat merah” (red rust) dan karbondioksida menguap (keluar) Fe (OH)CO3+ H2O

Fe(OH) 3 + CO2

8.3.2 Korosi Korosi (corrosion) adalah permukaan dari besi dan baja yang dimakan habis oleh karat, atau permukaan besi berkarat secara perlahan-lahan, teratur, berangsur-angsur besi kehilangan berat dan dapat menyebabkan besi hancur. Ini adalah penyebab mula-mula berkaratnya logam. Permukaan baja secara luas kelihatan tertutup oleh sisik-sisik oksida Kelembaban dan polusi mempercepat proses perkaratan. Oleh karena polusi di kota sangat besar dibandingkan dengan polusi di pedesaan, maka perkaratan besi dikota umumnya sangat besar dan cepat

8.3.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Korosi 8.3.3.1 Lingkungan lingkungan : air, air laut, udara dan tanah. Kecepatan korosi dilingkungan ini ditentukan oleh kecepatan oksigen mencapai permukaan besi/baja secara difusi Bila oksigen yang terlarut dalam air besar, maka jumlah difusi oksigen akan naik sehingga perkembangan karat pada permukaan besi/baja dapat dihindari/dikurangi dengan memperhatikan difusi oksigen. faktor-faktor

utama

difusi oksigen antara lain konsentrasi oksigen dalam air, kecepatan pengaliran, dan suhu lingkungan

8.3.3.2 Sifat-Sifat Logam Diudara dan didalam air laut, untuk bahan unsur paduan (alloying elementer) yang tepat ialah : pospor, tembaga, chroium yang dapat memberikan ketahanan terhadap korosi hingga 2 – 3 kali baja biasa.

Bila

baja

paduan

rendah mulai korosi maka bahan campuran menjadi bagian karat. Hubungan antara ketebalan karat dengan ketebalan baja yang hilang : y

D.S . X 100. A

93


Dimana : Y = tebal baja yang hilang D = berat jenis karat S = kandungan besi dalam karat (%) X = keadaan karat A = berat jenis besi (7,85) Tebal karat lebih besar 3-4 kali tebal baja yang hilang

8.3.3.3 Lingkungan Dan Korosi Korosi Didalam Air Laut Akibat kandungan garam dalam air yang cukup tinggi. Air laut mempunyai koduktifitas yang lebih tinggi daripada air biasa. Tingkat kecepatan korosi (corrosion rate)baja di air laut 0,1 mm/thn, kira-kira 2x tingkat kecepatan korosi di dalam air biasa Korosi Di Udara Bebas (Atmosfire) Mekanismenya sama dengan korosi didalam air.Korosi terjadi bila permukaan baja basah dan kelembaban relatif yang tinggi lebih dari 70%. Berulangnya antara basah dan kering dalam udara akan menyebabkan terbentuknya lapisan karat pada. permukaan baja. Ketahanan terhadap korosi baja karbon di udara dapat ditingkatkan dengan memberikan sedikit unsur-unsur : tembaga, chrom, pospor, nikel, atau molibdenum Korosi Di Dalam Tanah Ditentukan oleh faktor-faktor yang ada didalam tanah yaitu: a. Ketahanan listrik tanah b. Permeabilitas/porositas tanah c. Kelembaban tanah d. Keasaman tanah e. Garam-garam dalam tanah

94


Tabel 8.1 Standar jumlah rata-rata korosi baja karbon tanpa treantemnt khusus : ZONE

LINGKUNGAN

JMLH RATA-RATA (mm/thn)

Daerah laut

-

Daratan

-

diatas ketinggian muka air maks diantara ketinggian muka air dan dasar laut lapisan Lumpur dasar laut diatas tanah (udara bebas) dibawah tanah (diatas m.a.t) dibawah tanah (dibawah m.a.t)

0,3 0,1 0,03 0,1 0,03 0,02

Korosi Oleh Daerah Lingkungan Sekitarnya Tabel 8.2 jumlah rata-rata kehilangan oleh korosi untuk baja karbon tanpa treatment LINGKUNGA N

JUMLAH RATA-RATA KEHILANGAN OLEH KOROSI UNTUK BAJA KARBON TANPA TREATMENT

-

Pedesaan dan pegunungan dengan udara bersih Perkotaan dan daerah perindustrian sedang Tepi laut dan derah industri Daerah industri kimia

-

0,01 – 0,03

-

0,03 – 0,06

-

0,06 – 0,12 - 0,12 – 0,90

Tingkat korosi baja terutama baja karbon banyak bervariasi oleh daerah sekitar lingkungan lokasi bangunan

8.3.4 Melindungi Dan Memelihara Besi/Baja Terhadap Korosi Melindungi baja/besi ialah memberi perlakuan terhadap besi itu untuk memelihara terhadap perkaratan dan korosi. Ada beberapa metode perlindungan terhadap korosi untuk suatu konstruksi baja : 1. Metode perlindungan tingkat ke satu

95


metode ini umunya mahal, dimana ditambahkan elemen (unsur) “paduan “ terhadap baja untuk meningkatkan ketahanan produk konstruksinya misalnya ; pemakaian baja stainless dan baja tahan cuaca (weather steel) 2. Metode perlindungan tingkat ke dua a. metode pelapisan (coathing method) Pelapisan ini terbentuk di permukaan baja untuk menutup/mengisolasi besi terhadap pengaruh air yang mengandung oksigen. Pelapisan ini ada beberapa cara : a.1 perminyakan (oiling) : perlindungan sementara dengan minyak yang tidak mudah kering (non drying oil), memberi vaselin , dll a.2 pengeteran (coaltaving) : digunakan ter batubara, cara ini sederhana, murah dan efektif. Umunya penggunaan terbatas untuk komponen besi dibawah tanah karena warnanya hitam. Komponen besi tersebut dicelupkan kedalam larutan ter atau dikuaskan a.3 Pengecatan (painting) : metode ini sangat umum dilakukan dengan catcat jenis khusus. Dapat digunakan untuk pemeliharaan jembatan, menara, dll a.4 Pelapisan logam (metal coating) a.4.1 Pelapisan dengan pencelupan panas (hot dip plating) a.4.1.1 Pelapisan dengan logam seng : benda yang akan dilapis dibersihkan dahulu kemudian dimasukkan kedalam tanur dengan suhu yang diamati dengan berisi seng cair a.4.1.2 Pelapisan dengan logam timah (tim plating) : permukaan benda yang akan dilapis dibersihkan dahulu kemudian dicelupkan kedalam cairan timah a.4.1.3 Pelapisan dengan semprot (melt spraying) : dengan logam cair. Logam yang digunakan seng dan aluminium yang dicairkan. Benda yang akan dilapisi dibersihkan dahulu, lapisan logam akan terbentuk pada permukaan baja/besi a.4.1.4 Pelapisan dengan bahan kimia: bahan pelapis ini dalam bentuk tepung. Permukaan benda yang akan dilapis

96


dibersihkan terlebih dahulu kemudian dicelupkan ke dalam cairan panas tepung bahan kimia a.4.2 Pelapisan dengan cara elektris (elektro plating) Ketika aliran listrik dilewatkan melalui larutan diantara 2 elektroda, larutan terpisah menjadi ion-ion yang mengendap di sebuah elektroda. Benda pelapis yang dapat dijadikan katoda : nikel, chromium, tembaga, seng. Proses ini mahal. a.5 Pelapisan khusus (lining) : bahan pelapis digunakan karet, plastik, kaca, porselin. Pelapisan ini digunakan untuk perabotan rumah tangga, papan tanda etalase, dll. Permukaan benda yang akan dilapis dibersihkan dahulu kemudian bahan pelapis yangs sesuaidicairkan diatasnya.

b. metode elektrik (elektrical method) Ini merupakan cara perlindungan baja/besi untuk konstruksi dengan teknik arus listrik. Cara ini dipergunakan apabila diperlukan ketahanan terhadap korosi yang cukup tinggi atau untuk konstruksi tiang pancang baja yang tidak dapat atau sulit perawatannya. Ada 2 cara pelaksanaannya yaitu : 1. Perlindungan sistem katodik (cathodic protection). Benda/objek dibersihkan dan dijadikan sebagai katoda 2. Perlindungan sistem anodic (anodic protection). Cara ini disebut “galvanisasi” (galvanishing). Benda/objek dibersihkan dan dijadikan anoda dalam rangkaian arus listrik pada larutan. Permukaan benda akan memperoleh benda akan memperoleh pelapisan sehingga terlindung dari oksida. Sebagai pelapis digunakan logam seng, magnesium, aluminium

97


RANGKUMAN Biji besi merupakan bahan baku dalam pembuatan besi yang dapat berupa senyawa oksida, karbonat dan sulfida, serta tercampur dengan unsur lainnya seperti silikan Bijih besi diolah dalam tanur atau dapur tinggi untuk menghasilkan besi kasar. Besi kasar adalah bahan baku untuk pembuatan besi cor (cost iron), besi tempa (wroght iron) dan baja (steel) Pembentukan baja adalah tahap lanjutan dari proses pengolahan baja dengan berbagai dapur baja. Baja yang telah cair dan ditambah dengan campuran lain (sesuai dengan kebutuhan/sifat-sifat baja yang diinginkan) dituang kedalam cetakan yang berlubang dan didinginkan sehingga menjadi padat. Batangan baja yang masih panas dan berwarna merah dikeluarkan dari cetakan untuk disimpan sementara dalam dapur bentuk kotak serta dijaga panasnya dengan temperatur 1100-1300°C menggunakan bahan bakar gas atau minyak. Karat besi/baja (rusting) terjadi disebabkan oleh peristiwa proses kimia atau elektrokimia ada transfer elektron sehingga terbentuknya oksida dipermukaan besi/baja Korosi (corrosion) adalah permukaan dari besi dan baja yang dimakan habis oleh karat, atau permukaan besi berkarat secara perlahan-lahan, teratur, berangsur-angsur besi kehilangan berat dan dapat menyebabkan besi hancur. Ini adalah penyebab mula-mula berkaratnya logam. Permukaan baja secara luas kelihatan tertutup oleh sisik-sisik oksida

SOAL PELATIHAN 1. Sebutkan baha baku dari pembuatan besi dan baja 2. jelkaskan perbedaan antara karat dan korosi 3. jelaskan cara mengatasi karat dan korosi

98


BAB X

BAHAN NON LOGAM DAN POLIMER

Hasil Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu menjelaskan bahan non logam dan polymer sebagai bahan bangunan

Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1.

Mampu menjelaskan bahan non logam yang dapat digunakan sebagai bahan bangunan

2.

Mampu menjelaskan Bahan polymer yang dapat digunakan sebagai bahan bangunan n Sumber Pustaka

1.


2.


3.


4.


5.


99


9.1 BAHAN NON LOGAM DAN POLYMER YANG DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAI BAHAN BANGUNAN 9.1.1 Logam Bukan Besi (Non Ferro) Adalah semua jenis logam yang tidak termasuk kelompok logam besi. Logam-logam ini terbagi atas 2 kelompok, yaitu : logam non ferro berat dan Logam non ferro ringan. Dasar pengelompokannya adalah berat jenis logam tersebut, dimana : •

logam non ferro berat

•

logam non ferro ringan

Bj > 3500 kg/cm3 Bj < 3500 kg/cm3

Tabel 9.1 Daftar Logam Bukan Besi (Non Ferro) LOGAM Emas Wolfram Air raksa Timbale Molybdenum Perak Bismuth Uranium Tembaga Cobalt Nikel Timah putih Mangan Seng Khrom Antimon Zirconium Aluminium Magnesium Kalsium Natrium Kalium

SIMBOL Au W Hg Pb Mo Ag Bi U Cu Co Ni Sn Mn Zn Cr Sb Zr Al Mg Ca Na K

BJ (Kg/m3) 19300 19300 13550 11340 10200 10500 9832 9000 8920 8900 8900 7300 7200 7140 7100 6700 6390 2700 1740 1550 970 860

TITIK CAIR (°C) 1063 3370 -38,87 327,5 262,0 960,5 271 1132 1083 1480 1452 231,85 1260 419,4 1615 631 2350 660 650 810 97,5 62,3

9.1.2 Bahan Non Ferro Dan Paduan Yang dimaksud dengan logam-logam tersebut yaitu : Logam non ferro yang tidak dipadu artinya logam non ferro murni.

100


a. Aluminium (Al) sehubungan dengan berat jenisnya yang ringan dan sifat-sifatnya yang tahan akan perubahan cuaca, Al diharapkan menjadi material untuk konstruksi. Kekurangannya adalah Al termasuk logam lunak dan lemah, sulit dikerjakan secara mekanis, maka Al dalam pemakaiannya kebanyakan berupa paduan b. Tembaga (Cu) Tembaga murni dapat dibentuk dalam keadaan dingin, misal ditempa, dirol dan ditarik. Sifatnya akan lebih baik bila dipadu dengan Sn, Zn dan Al. Cu mempunyai sifat penghantar listrik dan panas yang baik. c. Nikel (Ni) Nikel termasuk logam yang mempunyai kekuatan tinggi dan cukup keras, mempunyai keliatan yang tinggi, mudah dibentuk dalam keadaan dingin atau panas. Ni tahan akan korosi bukan terhadap air laut, oleh karena itu banyak digunakan sebagai lapisan pelindung atau sebagai unsur paduan baja d. Seng (Zn) Zn murni sukar larut dalam asam. Zn tahan akan udara lembab, maka Zn baik untuk pelapis material (logam) yang berada di udara bebas.Dapat digunakan sebagai plat seng atap rumah, pipa-pipa pembuang

9.2 BAHAN POLYMER YANG DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAI BAHAN BANGUNAN Plastik adalah bahan organis yang dapat dengan mudah dicetak (moulding) atau dibentuk (shaping) dengan cara mekanis maupun kimia untuk menghasilkan substansi yang liat dan non kristalin yang pada temperatur kamar berada dalam keadaan padat. Plastik dapat digolongkan dalam : •

Thermoplastis

•

Thermosetting

9.2.1 Thermoplastis Bahan ini sensistif terhadap pengaruh temperatur.

101


Beberapa jenis plastik pada golongan ini : a. Polyethylen (P.E); hasil polimerisasi gas-gas ethylen yang dapat dilakukan dengan bermacam-macam cara menghasilkan plastik yang disebut polyethylen. Polyethylen mempunyai sifat tahan pengaruh-pengaruh zat kimia, tetapi tidak tahan terhadap pengaruh zat kimia bila disertai suatu tekanan tinggi. Polyethylen foil, sheet atau pipa sangat banyak dipakai dalam industri bangunan b. Polyvinyl Chlorida (PVC) : PVC sangat banyak jenisnya dan banyak dipakai sebagai bahan bangunan, misalnya : seng plastik, pipa plastik, listrik dll. Kekurangannya bila kena panas akan menjadi lunak dan kuat tariknya menurun dengan cepat. PVC akan tahan pada suhi 65-175°C. c. Polyvinyl Acetat (PVA); jenis ini dipakai dalam bentuk emulsi terutama sebagai bahan perekat dan cat. Juga dipakai sebagai bahan aditif untuk adukan semen, beton untuk mendapatkan kuat tarik yang lebih baik dan juga sifat-sifat tahan terhadap korosi dan sifat kedap airnya.

9.2.2 Thermosetting Kekerasan plastik jenis ini tidak begitu dipengaruhi oleh perubahan temperatur.Umumnya plastik ini tidak dapat jadi lembek atau leleh Beberapa jenis plastik pada golongan ini : a. Polyether: resin epoxy, terkenal karena sifat tahan airnya. Umumnya epoxy resin dijumpai dalam bentuk cair yang dapat dipakai sebagai bahan perekat semen, coating. Epoxy resin mempunyai sifat tahan terhadap zatzat kimia yang baik, juga tahan terhadap minyak-minyak, lemak dan alkali tetapi epoxy dapat dirusak oleh beberapa asam organis seperti asam cuka. b. Polyester ; resin golongan ini disebut juga “alkid resin”, dihasilkan dengan jalan mereaksikan alkohol polyhidris denganasam polybasisi. Plastikplastik yang termasuk dalam golongan ini dapat dibagi menjadi 2 golongan yaitu : Polyester jenuh dan Polyester tak jenuh.

102


9.2.3 Sifat-Sifat Plastik Sifat-sifat dari plastik sebenarnya tergantung pada komposisinya, tetapi faktor-faktor lainnya seperti cara prosesing, misalnya injection, press vacuum, moulding, lamination, extrusion dll, temperatur, lamanya eaktu pemanasan dan pendingin, tekanann yang dipakai mempengaruhi sifat plastic. Kuat tarik plastik tergantung dari jenisnya, mulai dari 100 lb/m2 s/d 200000 lb/m2, misalnya epoxy.

Tabel 9.2 nilai kuat tarik tiap satuan berat : BAHAN

BJ

Magnesium Alloy Stainless Steel Plastik Kayu Nylon Resin Fenol Plastik Polyethylen Plastik Polyester

1,81 7,85 1,50 1,30 1,12 1,36 0,92 0,02

KUAT TARIK lb/m2 46000 185000 35000 30000 11200 8500 1600 100

KUAT TARIK/BJ lb/m2 25400 23600 23300 23000 10000 6200 1750 5000

Kuat tekan semua jenis plastik ‘ dapat ditekan’ atau menjadi leleh (flow) bila mengalami tekanan.Peristiwa flow ini juga dipengaruhi oleh temperatur Modulus elastisitas (e) plastik akan digunakan dalam konstruksi yang memikul beban defleksi dan creep dapat dikurangi dengan menambahkan dengan cra penulangan menggunkan glass fibre Sifat isolasi thermis pada umumnya cukup baik. Terlebih plastik busa harganya berkisar antara 0,2 – 0,52/BTU/ft2/jam/inch

9.3 RANGKUMAN Logam Bukan Besi (Non Ferro) Adalah semua jenis logam yang tidak termasuk kelompok logam besi. Logam-logam ini terbagi atas 2 kelompok, yaitu : logam non ferro berat dan Logam non ferro ringan. Dasar pengelompokannya adalah berat jenis logam tersebut, dimana : logam non ferro berat Bj > 3500 kg/cm3, logam non ferro ringan Bj < 3500 kg/cm3

103


Plastik adalah bahan organis yang dapat dengan mudah dicetak (moulding) atau dibentuk (shaping) dengan cara mekanis maupun kimia untuk menghasilkan substansi yang liat dan non kristalin yang pada temperatur kamar berada dalam keadaan padat. Plastik dapat digolongkan dalam : Thermoplastis dan Thermosetting

9.4 SOAL PELATIHAN

1. Jelaskan bahan non logam yang dapat digunakan sebagai bahan bangunan 2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Thermoplastis dan Thermosetting 3. Jelaskan bahan polymer yang dapat digunakan sebagai bahan bangunan

104


BAB XI

BAHAN PEMBENTUK BETON

Hasil Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu menjelaskan bahan-bahan pembentuk beton dengan baik dan benar Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1. Mampu menjelaskan definisi dari beton 2. Mampu menjelaskan agregat sebagai pembentuk beton 3. Mampu menjelaskan air sebagai pementiuk beton 4. Mampu menjelaskan semen sebagai pementiuk beton 5. menjelaskan tulangan sebagai pementiuk beton 6. menjelaskan bahan tambah sebagai pementiuk beton 7. menjelaskan cara pengujian beton Sumber Pustaka 1. _______. Teknologi Bahan II, PEDC , Bandung 2. _______. Konstruksi Kayu, PEDC , Bandung 3. Heinz F. Ilmu Konstruksi Bangunan , 1981, Karisma, Bandung 4. Luc Vasseur, Masory Construction No 95/75/21379


105


10.1 Pengertian Beton Beton sangat banyak dipakai secara luas sebagai bahan bangunan. Bahan tersebut diperoleh dengan cara mencampurkan semen Portland air, dan agregat (dan kadang-kadang bahan tambah, yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia tambahan, serat, sampai bahan buangan non-kimia) pada perbandingan tertentu. Jika campuran dituang dalam cetakan lau dibiarkan,akan mengeras seperti batuan. Pengerasan terjadi oleh peristiwa reaksi kimia antara air dan semen, yang berlangsung lama dan akibatnya campuran itu selalu bertambah keras setara dengan umurnya. Beton yang sudah keras dapat dianggap sebagai batu tiruan dengan rongga-rongga antara butiran yang besar (agregat kasar, kerikil atau batu pecah) diisi oleh butiran yang lebih kecil (agregat halus, pasir), dan pori-pori antara agregat halus ini diisi oleh pasta yang disebut pasta semen yang selain mengisi pori-pori diantara butiran-butiran agregat halus juga bersifat sebagai perekat/pengikat dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling terekat dengan kuat dan terbentuklah suatu massa yang kompak/padat. Kemajuan pengetahuan tentang teknologi beton telah dapat memenuhi berbagai tuntutan tertentu, misalnya pemakaian bahan local yang dapat diperoleh di suatu daerah tertentu dengan mengubah perbandingan bahan dasar yang sesuai, maupun cara pengerjaan yang cocok dengan kemampuan pekerja, serta kebutuhan penampilan yang sesuai. Saat ini pengetahuan cara pembuatan beton tampaknya lebih popular darpada pengetahuan tentang bahan-bahan dasarnya, mungkin karena pemakai beton lebih tertarik pada tuntutan sifat beton daripada pemilihan bahan dasarnya, Hal ini mengakibatkan munculnya banyak pabrik beton jadi (ready mixed concrete), dimana pemakai beton tinggal menyebutkan saja spesifikasi dari beton yang diinginkan, dan kini bahkan muncul pula pabrik beton pracetak (precast concrete), dimana pemesan menginginkan suatu elemen struktur yang sudah siap pakai lengkap dengan spesifikasi yang diinginkan. Beton dapat mempunyai kekuatan yang sangat tinggi, tetapi kuat tariknya sangat rendah. Kondisi yang demikian, pada elemen struktur yang betonnya mengalami tegangan tarik diperkuat dengan baja tulangan sehingga terbentuk

106


struktur komposit yang dikenal dengan sebutan beton bertulang. Khusus beton saja yang tidak bertulang disebut beton tanpa tulangan (plain conctere). Untuk struktur tertentu yang tidak menginginkan retak tarik pada beton misalnya, dilakukan manipulasi (strategi) dengan memberikan tegangan tekan awal sebelum struktur dibebani, yaitu pada struktur beton prategang (prestressed concrete). Dari uraian sekilas diatas maka dapatlah diketahui kebaikan dan kejelekan beton dibandingkan dengan bahan bangunan lain. Kebaikan beton antara lain : 1. Harganya relative murah karena menggunakan bahan-bahan dasar dari bahan local, 2. Beton termasuk bahan yang berkekuatan tekan tinggi, serta mempunyai sifat tahan terhadap pengkaratan,pembusukan oleh kondisi lingkungan. 3. Beton segar dapat dengan mudah diangkut naupun dicetak dalam bentuk apapun dan ukuran seberapapun tergantung keinginan. 4. Kuat tekannya yang tinggi mengakibatkan jika dikombinasikan dengan baja tulangan (yang kuat tariknya tinggi) mampu dibuat untuk struktur berat. 5. Beton termasuk tahan aus dan tahan kebakaran, Kekurangan beton antara lain: 1. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak. 2. Beton segar mengerut saat pengiringan dan beton keras mengembang jika basah, 3. Beton sulit untuk kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak beton. 4. Beton bersifat getas (tidak daktail) sehingga harus dihitung dan daktail secara detail dan seksama agar setelah dikompositkan dengan haja tulangan menjadi bersifat daktail, terutama pada struktur tahan gempa. Karena itu seiring kebutuhan konstruksi modern dan perkembangan teknologi beton, banyak kinerja beton yang dibutuhkan untuk ditingkatkan, yang memang diperlukan untuk memberikan “nilai tambah” dalam penggunaannya sebagai material konstruksi modern, untuk itulah mereka mulai melakukan rekayasa terhadap beton untuk mendapatkan mutu beton serta sifat-sifat yang diinginkan

107


10.2 Agregat Agregat telah dibahas pada bab iv 10.3 Air Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang penting namun harganya paling murah . Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen serta untuk menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Untuk bereaksi dengan semen, air yang diperlukan hanya sekitar 25 persen berat semen saja, namun dalam kenyataannya nilai factor air semen yang dipakai sulit kurang lebih 0,35. Kelebihan air ini yang dipakai sebagai pelumas. Tetapi perlu dicatat bahwa tambahan air untuk pelumas ini tidak boleh terlalu banyak karena kekuatan beton akan rendah serta betonnya porous. Apabila ada kebocoran cetakan air bersama-sama semen juga dapat keluar, sehingga terjadilah sarangsarang kecil. Air yang memenuhi persyaratan sebagai air minum memenuhi syarat pula untuk bahan campuran beton (tetapi tidak berarti air pencampur beton harus memenuhi standar persyaratan air minum). Secara umum, air yang dapat dipakai untuk bahan pencampur beton ialah air yang bila dipakai akan dapat menghasilkan beton dengan kekuatan lebih dari 90% kekuatan beton yang memakai air suling. Dalam hal terdapat kesulitan air didaerah terpencil misalnya yang tidak terdapat air minum atau air untuk pengunaan umum, dan kualitas air yang ada dikhawatirkan, maka perlu dilakukan pengujian kualitas air. Kekuatan beton dan daya tahannya berkurang jika air mengandung kotoran. Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu ikatan awal adukan beton, serta kekuatan betonnya setelah mengeras. Adanya butiran melayang (Lumpur) dalam air di atas 2 gram/liter bisa mengurangi kekuatan beton

10.3.1 Persyaratan Air Untuk Beton Untuk pegangan yang lebih jelas bagi pada pembuat beton, dianjurkan untuk menggunakan persayaratan air untuk pembetonan khusus, yaitu syarat air sebagai tercantum dalam American Concrete Institute Code n0. 318-83 yaitu :

108


a. Air yang dipakai untuk pengaduk beton harus bersih, dan bebas dari bahan yang merugikan seperti minyak,alkali, garam, bahan organik, yang dapat membahayakan bagi beton dan tulangannya. b. Air untuk beton pratekan dan atau beton yang dilekati aluminium, termasuk air yang terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung chlorida ion. Untuk mencegah terjadinya korosi, kadat chlorida pada beton setelah berumur 28 hari, termasuk chlorida yang terdapat dari agregat, air, bahan tambah, dan bahan beton lainnya tidak boleh melebihi jumlah dihitung terhadap presentase jumlah semen sebagai berikut : Bentuk Konstruksi

Maksimum % Cl ion dihitung terhadap berat % semen 0,06

1. Beton pratekan 2

Beton

bertulang

yang

berhubungan

denganchlorida dalam pemakaiannya

0,15

3. Beton bertulang yang akan terus kering, atau dilindungi dari kelembaban selama

1,0

pemakaian 4. Beton bertulang umum lainnya

0,30

c. Bukan air minum tidak boleh dipakai untuk pembetonan bila : 1. Pemilihan perbandingan campuran beton didasarkan pada penggunaan air dari sumber yang sama 2. Uji adukan standar yang dilakukan seperti cara tersebut dalam ASTM C 109 kuat tekan umur 7 dan 28 hari, tidak kurang dari 90% dibanding kuat tekan kubus yang dibuat dengan air minum.

10.4 Semen Semen porland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan (PUBI – 1982) Fungsi semen ialah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang kompak/padat. Selain itu juga mengisi rongga-rongga di antara

109


butiran agregat. Walaupun semen hanya kira-kira mengisi 10 persen saja dari volume beton, namun karena merupakan bahan yang aktif maka perlu dipelajari maupun dikontrol secara ilmiah. 10.4.1 Bahan Mentah Semen Portland Bila ditinjau dari susunan oksida semen portland, maka bahan mentahnya perlu mengandung CaO, SiO2, Al2O3 dan Fe2O3. Secara umum bahan mentah yang dipakai ialah : 1. Batu kapur sebagai unsur utama Batu kapur dapat juga terkotori oleh tanah yang mengandung SiO2, Al2O3 dan Fe2O3. 2. Tanah liat sebagai sumber SiO2, Al2O3 dan Fe2O3 Sebagai bahan koreksi, ditambahkan bila perlu 3. Pasir kwarsa atau batu silika, sebagai penambahan kekurangan terutama SiO2 4. Pasir atau bijih besi, sebagai penambahan kekurangan Fe2O3. Pemakaian atau penambahan bahan koreksi ini hanya dilakukan apabila dengan 2 bahan utama (batu kapur dan tanah liat) belum dicapai susunan semen yang baik. Jumlah pemakaian batu kapur dan tanah liat, secara garis besar kurang lebih 70% batu kapur + 30% tanah liat (perbandingan berat). Karena bahan mentah yang diambil dari alam, itu juga mengandung oksida atau kotoran yang lain, yang tidak penting atau dapat mengganggu sifat semen portland, maka jumlah benda asing tadi dibatasi, sehingga susunan semen yang dihasilkannya, setelah mengalami pembakaran tinggi kurang lebih menjadi sebagai berikut:

110


Perkiraan susunan oksida semen portland Oksida

Jumlah %

CaO

60 -67

SiO2

17 – 25

Al2O3

3–8

Fe2O3

0,5 – 6

MgO

0,1 – 4

Alkali (K20 + Na2O)

0,2 – 1,3

10.4.2 Proses Pembuatan Semen Portland Semen Portland dibuat dengan melalui beberapa langkah, sehingga sangat halus dan memiliki sifat adhesive maupun kohesif, yaitu : 1. Penambangan 2. Pemecahan 3. Penggilingan 4. Pencampuran 5. Pembakaran 6. Penggilingan 7. Penambahanan bahan penghambat ikatan 8. Pengepakan Semen Portland diperoleh mengiling bahan mentahnya kemudian mencampur bahan-bahan tersebut dalam perbandingan tertentu kemudian membakar secara bersamaan dengan 1550C dan menjadi klinker. Setelah itu kemudian dikeluarkan, didinginkan dan dihaluskan sampai halus seperti bubuk. Biasanya lalu ditambahkan gips atau kalsium sulfat (CaSO4) kira-kira 2 sampai 4 persen sebagai bahan pengontrol waktu pengikatan. Bahan tambah lain kadang-kadang ditambahkan pula untuk membentuk semen khusus, misalnya : kalsium klorida ditambahkan untuk menjadikan yang cepat mengeras. Kemudian dimasukan ke dalam kantong dengan berat tiap-tiap kantong 50 kg.

111


Pencampuran dapat dilakukan dalam keadaan kering lalu dalam keadaan basah, tergantung batu yang sedang dioleh. Oleh karena itu kita mengenal pembuatan semen portland ada dua proses yaitu proses basah dan proses kering. Proses basah Proses basah pada umumnya dilaksanakan jika yang diolah itu adalah bahan-bahan lumak seperti bahan mentah yang berupa tanah liat, diaduk bersama air dengan perbandingan-perbandingan tertentu sehingga menjadi bubur cair, didalam suatu oven berbentuk silinder /bejana terbuat dari beton dan dilapisi bahan yang sukar menjadi cair dan diaduk-aduk secara terus menerus. Pembakaran didalam oven biasanya dilaksanakan dengan menggunkaan serbuk arang batu, selain itu dapat digunakan pula gas atau minyak. Oven sillinder ini mempunyai diameter 3,50 m, panjang 150 m dan kapasitas 700 ton semen setiap hari. Bubur yang dihasilkan dimasukkan melalui bagian atas atau klinker yang dihasilkan dihasilkan dikeluarkan melalui bagian bawah dari oven, denga suhu yang sedikit demi sedikit dinaikkan, bubur mengalami perubahan demi perubahan selama perjalanannya didalam oven. Pada suhu 100C air menguap, pada suhu kira-kira 850C keluar karbondioksida dan pada suhu kirakira 1400C berlangsung permulaan perpaduan didaerah pembakaran, dimana terbentuk kalsiumsilikat dan kalsiumaluminat dalam klinker yang dihasilkan . Selanjutnya klinker didinginkan dan kemudian digiling sambil dibubuhi gips sampai mencapai kehalusan butiran yang disyaratkan. Berbagai jenis semen portland dapat dibuat dengan cara merubah perbandinganperbandingan bahan-bahan bakunya, suhu pembakaran, serta kehalusan penggilingan klinkernya. Batu tahu atau gips dibutuhkan untuk mengontrol waktu pengikatan semen, sebab jika tidak, semen akan terlalu cepat mengikat untuk penggunaan biasa (umum). Untuk membuat semen khusus dapat pula ditambahkan bahan pembantu umpamanya, kalsiumchlorida, untuk memperoleh semen yang cepat mengeras. Untuk penjualan eceran atau kemudahan pemakaian semen dikeluarkan dari pabrik dengan dimasukkan dalam kantong. Cara penggantongan dilakukan

112


mekanis, sehingga tiap harinya dapat dihasilkan puluhan atau ratusan ribu kantong semen untuk perdagangan diIndonesia, telah ditetapkan, 40 kg bersih.

Proses Kering Proses kering atau semi kering digunkan jika harus dioleh batuan yang keras atau lebih keras daripada batuan yang diolah pada proses basah Dalam hal ini biasanya bahan mentahnya batu kapur dan batu tulis jenis shale. Bahan-bahan mentah dihancurkan sampai menjadi serbuk dan dengan campuran sedikit air dimasukkkan kedalam sebuah wadah yang berbuncak )berbengolbenggol), berputar dan diletakkan miring. Hasilnya berupa tepung kasar, dimasukkan kedalam oven dan proses selanjutnya sama dengan proses basah seperti telah diuraikan diatas. Namun dalam proses kering ini digunakan oven silinder yang lebih pendek, dalam proses ini oenggilingan klinker menghasilkan serbuk dahului menjadi dingin sebelum meninggalkan pabrik semen.

10.4.3 Sifat-Sifat Semen Portland Sifat-Sifat Kimia Syarat – syarat susunan kimia semen portland,. Lihat SII 0013 – 81 Didalam syarat kimia bagi semen portland, terlihat adanya persyaratan mengenai : a. MgO, dibatasi maksimum 5,0% Oksida ini mungkin semula terbawa dalam bahan mentah. Dalam tungku pembakaran, oksida ini tetap bebas, dan telah menjadi MgO, melampaui angka 5% itu, semen dapat mengembang dikemudian hari, bila ia telah mengeras akibat perubahan MgO menjadi Mg(OH)2 yang membesar volumenya.Untuk menjaga keamanan semen dari sifat mengembang, harus pula dibuktikan dengan pengujian kemungkinan mengembang ini, yaitu yang dilakukan dengan pengujian sifat fisis. (lihat sifat fisis semen)

113


b. Kadar SO3 Kadar SO3 dalam semen portland dibatasi menurut jenis semennya, dan tergantung kepada kandungan C2A dakam semen itu. SO3, terutama dihasilkan dari penambahan gips (CaSO4 2H2O). Dengan pembatasan SO3 ini sebenarnya untuk menjaga keamanan semen terhadap reaksi yang merugikan antara gips dan C3A, sebab hasil reaksinya akan membuat semen juga tidak kekal sebab volume reaksi antara C3A dengan gips, lebih besar dari sebelum terjadinya reaksi. c. Kadar C3S Batas akan kadar C3S hanya diperuntukkan bagi semen tipe IV yang merupakan semen dengan panas hidrasi rendah. Kalau bagi itu tidak dibatasi (maks 35%) dikhawatirkan panas hidrasi semen ini akan terlalu tinggi, sehingga kurang berfungsi dalam pemakaiannya. d. Kadar C2S Batas akan kadar ini juga hanya bagi tipe IV, agar kadar C2S tidak kurang dari 40%, untuk memberikan fungsi semen sebagai perekat hidrolis, mengingat kadar C3S nya telah dibatasi. e. Kadar C3A Karena sifat C3A yang tidak memiliki sifat semen, serta dapat bereaksi negatif dengan SO3, maka bagi semen tipe II dan terutama V dibatasi jumlah mksimumnya untuk menjaga timbulnya reaksi mengembang dengan SO3.Pembatasan bagi semen tipe III dan dan IV, untuk menjaga semen itu jangan mengeluarkan panas tinggi, yang akan mengakibatkan retak. Panas hidrasi C3A tinggi. (270 cal/gram) f. Kadar C4AF dan C2F Pembatasan akan kadar kedua mineral tersebut khususnya untuk semen tipe V terutama untuk membatasi agar senyawa itu tidak terlalu banyak sebagai benda yang tidak berarti, sebab kedua senyawa itu tidak memiliki sifat semen meskipun tidak membahayakan (pasif), tetapi bila terlalu banyak, berarti mutu semen akan rendah. g. Pembatasan terhadap bagian yang larut dan hilang pada pemijaran

114


Kedua macam benda itu merupakan ketidak murnian semen atau pembuatan semen kurang baik. Bila semen disusun atau dibakar kurang baik, kadar tak larut (dalam HCL) akan tinggi. Demikian pula bila semen portland dicampur benda anorganik lain yang sewarna (misalnya gilingan batu), akan terlihat tinggi kadar tak larutnya.Kadar hilang pijar mencakup terutama air, dan CO2. Bila semen kadar kandungannya tinggi, berarti semen itu telah mengikat air dari udara dan menyerap CO2 dari udara. (sebagian telah mengeras) h. Pembatasan alkali Alkali dalam semen terdapat terutama sebagai Na2O dan K2O. Bila oksida ini ada, kemungkianan terjadi dari sari sisa abu bahan bakar (bila pakai batu bara). Karena berdasarkan pengalaman semen berkadar alkali lebih lebih dari 0,6% memungkinkan terjadinya reaksi didalam beton dengan butir angregat kasar yang mengandung atau terdiri dari silika amorph, dan reaksi ini membengkak (mengembang) maka sejak diketahui reaksi ini (1949) kadar alkali dalam semen dibatasi. Bila dijamin bahwa agregat kasarnya tidak relatif, adanya alkali dalam semen tak membahayakan. i. Pembatasan kapur bebas CaO Dalam standar memang tidak pernah tercantum, batas kapur bebas ini (CaO bebas), sebab biasanya begitu klinker keluar dari tungku CaO bebasnya diudara biasa akan bereaksi dengan air diudara membentukCa(OH)2. demikian pula bila partikel CaO bebas ini berada dalam semen. Begitu semen kena air, yang akan bereaksi dulu CaO membentuk Ca(OH02). Tetapi pemakai perlu mengetahui, bila ada semen yang diberi air langsung kena panas (mengeluarkan panas) kemungkinan semen itu banyak mengandung CaO bebas.

115


Sifat-Sifat Fisis Sifat sifat fisis ini, yang penting diketahui seperti tertera pada syarat sifat fisis dalam standar SII-0013-81, Sifat ini banyak sekali hubungannya dengan pemakaian, oleh karen itu dengan serba singkat akan diterangkan dibawah ini : a. Kehalusan butiran semen Untuk dapat berfungsi dengan baik, hasil bakaran yang berupa klinker semen dan berupa batu batu kerikil, perlu dihaluskan. Tujuan menghaluskan ini, agar butir semen mudah bereaksi dengan air, dari bentuk padat menjadi bentuk gel (agar-agar). Makin halus butiran semen, semakin cepat bereaksi dengan air. Untuk mengukur kehakusan butir semen, biasanya dipakai alat yang disebut Blaine Permeability apparatus, (ditemukan oleh Dr.Blaine, dari NBS di Amerika Serikat) dan satu alat lagi, ciptaan Lea dan Nurse dari Inggris. (alat ini dipakai didalam British Standard no. 12 Standard Semen Portland). b. Berat jenis semen, dan berat volume Berat jenis semen portland pada umumnya berkisar 3,10 sampai 3,30. Angka rata-rata dipakai 3,15. Berat jenis semen ini, jauh lebih besar dari berat jenis batuan alam pada umumnya, kecuali batu bijih logam, Oleh karena itu, apabila ada semen portland yang berat jenisnya kurang atau lebih daripada berat jenis umumnya, dapat diduga bahwa semen itu telah tidak murni lagi. Berat isi semen tergantung sangat kepada cara penentuannya. Bila bubuk semen dalam keadaan diisi gembur, beratnya kurang lebih sekitar 1,1 kg/liter, dan bila cara pengisiannya dikocok sampai padat, beratnya mencapai 1,5 kg/l. Untuk praktek, bila pengukuran semen dilakukan dengan perbandingan volume, agar tetap, biasanya dipakai angka 1,25 kg/liter. Sebenarnya pemakaiannya semen dengan cara pengukuran volume ini lebih banyak merugikan daripada menguntungkan. c. Waktu pengikatan semen

116


Yang dimaksud dengan waktu pengikatan semen, ialah perkiraan kepada suatu semen, mulainya mengadakan pengikatan, setelah ia diberi air. Jadi biasanya dicari mulainya pengerasan awal, semen itu mulai mengeras. Dalam SII 0013 dapat dipakai 2 macam alat, yaitu dengan alat Vicat atau alat Gillmore.Dengan alat Vicat, pengikatan awal diukur, dibagian dalam dari suatu pasta semen, sedang dengan alat gillmore yang diukur dipermukaan pasta semen. Pengerasan semen awal, dibatasi tidak boleh kurang dari 45 menit atau 1 jam, dengan maksud agar tidak terlalu cepat. d. Pengikatan semu Pengikatan semu, disebut juga pengikatan palsu (false setting time), ialah suatu keadaan bila semen diberi air akan segera menjadi kaku, tetapi bila pasta semen diaduk kembali, akan cair lagi, dan setelah itu mulai mengeras. Pengikatan ini karena adanya pengikatan yang terjadi pada gips dalam semen. Pengaruh pengikatan semu terhadap kekuatan semen, tidak ada. e. Kekekalan bentuk Semen portland, setelah mengeras, seharusnya tetap kekal bentuknya/hasil pengerasannya. Arti kekal disini dimaksud tidak mengambang dan atau tidak menyusut, yang berarti atau tidak menimbulkan hal yang merugikan. f. Kekuatan semen Kekuatan mekanis dari semen portland, merupakan sifat yang perlu diketahui didalam pemakaian, karena dengan kekuatannya itu merupakan pemberian gambaran mengenai kemampuannya sebagai perekat. Sifat kekuatan ini biasa diisyaratkan didalam standar semen portland.

10.4.4 Jenis –jenis Semen Portland Perubahan komposisi kimia semen yang dilakukan dengan cara mengubah persentase 4 komponen utama semen dapat menghasilkan beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan pemakaiannya.

117


Disesuai dengan tujuan pemakaiannya, semen Portland di Indonesia (SII 001381) dibagi menjadi 5 jenis seperti telah diuraikan diatas, masing tipe-tipe tersebut berbeda dalam penggunaannya yaitu : 

Jenis I

:

adalah Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak

memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang diisyaratkan pada jenis-jenis lain 

Jenis II : adalah semen ini mempunyai sifat ketahanan sedang terhadap garam-garam sulfat didalam air. Semen portland jenis ini dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang,



Jenis III

: adalah semen yang cepat mengeras atau semen yang

mempunyai

kekuatan

tinggi

pada

umur

muda.Jenis

ini

dalam

penggunaannya menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi 

Jenis IV :

adalah semen dengan panas hidrasi rendah. Semen jenis ini

pengerasan serta perkembangannya lambat. Semen Portland ini dalam penggunaannya menuntut persyaratan panas hidrasi yang rendah 

Jenis V

: adalah Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut

persyaratan sangat tahan terhadap sulfat. Semen jenis (type) I dipergunakan untuk pekerjaan bangunan dan beton secara umum, yang untuk pemakaiannya atau lingkungannya tidak diperlukan persyaratan khusus. Semen jenis (type) II dipergunakan untuk konstruksi bangunan dan beton yang berhubungan terus menerus dengan air kotor dan air tanah. Umpamanya untuk pondasi bangunan yang tertanam didalam tanah yang mengandung larutan garamgaram sulfat, untuk pembuatan saluran air buangan dan untuk bangunan yang berhubungan dengan air rawa. Semen jenis (type) III dipergunakan untuk pekerjaan beton didaerah yang bersuhu rendah (mempunyai musim dingin), terutama didaerah yang beriklim

118


dingin. Ini disebabkan oleh karena semen akan lambat mengeras bilamana suhu udara dingin, apalagi bila suhu sampai didaeah titik beku air. Semen jenis (type) IV dipergunakan untuk pembuatan beton atau bangunan yang berukuran besar dengan tebal lebih dari 2,00 m, umpamanya untuk pembuatan bendung (dam), pondasi jembatan yang besar atau landasan mesin berukuran besar. Semen jenis (type) V dipergunakan untuk bangunan yang berhubungan dengan air laut, air buangan industri, bangunan yang terkena pengaruh gas atau uap kimia yang agresif serta untuk bangunan yang selalu berhubungan dengan air tanah yang mengandung garam-garam sulfat dalam persentase yang tinggi. Selain daripada itu, semen Portland dapat pula diperdagangkan dengan mencampur bahan lain, yang lebih memberikan sifat tertentu, untuk sesuatu tujuan . Semen semen semacam itu didalam perdagangannya, masih selalu menggunakan nama “Semen Portland” dengan tambahan nama, mengenai benda yang ditambahkan, dengan maksud agar sipemakai (pembeli) langsung mengetahui bahwa yang dibeli itu bukan semen portland murni.

10.5 Tulangan Baja tulangan beton adalah baja yang berbentuk batang yang digunakan untuk penulangan beton. Dalam perdagangan disebut juga besi beton.Seperti diketahui bahwa kekuatan tarik beton kira-kira 10% sampai 15% kekuatan tekannya, karena itu diperlukan baja tulangan untuk memikul beban tarik yang terjadi.Baja tulangan perlu dilindungi terhadap serangan karat, dengan membuat beton penutup atau selimut beton dengan ketebalan tertentu, atau dengan memberikan lapisan anti karat pada baja tulangan sebelum dipasang.

10.5.1 Klasifikasi Baja Tulangan Pada umunya setiap baja mempunyai standar mutu dan jenis baja sesuai dengan yang berlaku di negara yang bersangkutan, namun demikian, pada

119


uimumnya baja tulangan yang terdapat dipasaran indonesia dapat dibagi dalam mutu-mutu tercantum dalam tabel Tabel 10.1Mutu baja Tulangan (PBI, tabel 3.7.1)

Mutu

Sebutan

U – 22

Baja lunak

Tegangan leleh karakteristik atau tegangan karakteristik yang memberikan regangan tetap 0,2% (kg/cm2) 2200

U – 24

Baja lunak

2400

U – 32

Baja sedang

3200

U – 39

Baja khas

3900

U – 48

Baja keras

4800

Tabel 10.2 Mutu baja Tulangan Bentuk

Mutu Baja

Polos

Bj.Tp 24

Deform Bj.Td 40

Batas luluh MPa Kuat tarik MPa Regangan pada 2 2 (kg/cm ) (kg/cm ) beban maksimal 240 390 3% (2400 (3900) 400

500

(4000)

(5000)

5%

(sumber Gideon Kusuma, pedoman pengerjaan beton)

Baja beton dikodekan berurutan dengan huruf Bj, Tp dan Td, ¤ Bj berarti baja ¤ Tp berarti Tulangan Polos ¤ Td berarti Tulangan deform Angkanya menyatakan batas luluh karakteristik yang dijamin. Ciri khas dari baja beton adalah : ¤ Kuat tarik ¤ Batas luluh/leleh ¤ Regangan pada beban maksimal ¤ Modulus elastisitas (konstanta material) Sifat-sifat ini dapat ditentukan secara pengujian tarik.

120


Baja tulangan menurut bentuknya dibagi dalam baja tulangan polos dan baja tulangan yang diprofilkan (deform). Yang dimaksud dengan baja tulangan polos adalah batang prismatis berpenampang bulat, persegi, lonjong dan lain-lain, dengan permukaan licin, sedangkan yang dimaksud dengan baja tulangan yang diprofilkan adalah batang prismatis yang bersirip/berulir teratur untuk mendapatkan pelekatan (bonding) pada beton yang lebih baik dari baja tulangan polos dengan luas penampang yang sama. Baja beton Bj. Tp 24 dipasok sebagai baja polos (gambar 3.5). bentuk dari beton Bj. Td 40 adalah deform atau dipuntir.

a. Baja beton polos

c. Baja segi empat dengan punggung-punggung (baja Johson)

d. Baja segi empat dibubut (baja Ransome)

e. Baja isteg g. Baja grip

f. Baja silang yang disolder

Gambar 10.1 Ciri-ciri tampak baja beton

121


10.5.2 Pengontrolan Baja Beton Pengontrolan Batang-batang Tulangan Beton Batang-batang dengan kepanjangan 6 m, 9 m dan 12 m biasanya sudah tersedia (dinamakan panjang dipasarkan). Pemesanan panjang dan diameter yang menyimpang daripada panjang yang dipasarkan, bila pembelian cukup banyak biasanya pengusaha penggilasan mau menerima. Perlu diperhatikan bahwa ini memakan waktu yang lebih lama dan meningkatkan biaya perlu disesuaikan. Diameter terdapat dalam seri 6 – 8 – (9) – 12 – (13) – 14 – 16 – (18) – 19 – 20 – 22- 25 – 28 – 32. Sedangkan diameter 36 – 40 – 50 dapat khusus dipesan. Norma dari baja beton dapat digunakan baik untuk menilai sekelompok produksi baja beton(pengontrolan dalam segi sistem sertifikasi) maupun sebagai pengontrolan praktek ) pengontrolan sekelompok baja beton yang tak bersertifikasi dalam partai individu). ¤ Pada batang-batang baja beton penyimpangan yang diizinkan dapat dilihat pada tabel dibawah ini : Tabel 10.3 penyimpangan yang diizinkan untuk panjang batang Panjang Dibawah 12 meter

Mulai 12 meter ke atas

Toleransi Minus

0 mm

Plus

40 mm

Minus

0 mm

Plus

50 mm

Tabel 10.4 Penyimpangan/tolerasi yang diizinkan untuk massa teoritis per panjang Diameter Toleransi (%) Kurang dari 10 mm

7%

10 mm s/d 16 mm

6%

16 mm s/d 28 mm

5%

dari 28 mm

4%

122


Tabel 10 .5 Penyimpangan/tolerasi yang diizinkan untuk berat teoritis Diameter

Toleransi (%)

Kurang dari 10 mm

6%

10 mm s/d 16 mm

5%

16 mm s/d 28 mm

4%

dari 28 mm

3%

Tabel 10 .6 Penyimpangan/tolerasi yang diizinkan dari diameter nominal Diameter mm

Toleransi (%)

Penyimpangan kebundaran

Sampai dengan 14 mm

 0,4 %

Maksimum 70 % dari batas

16 mm s/d 25 mm

 0,5 %

toleransi

28 mm s/d 34 mm

 0,6 %

36 mm s/d 50 mm

 0,8 %

¤ Keprofilan/deform Rusuk melintang dari baja deform harus dipasang sedemikian hingga : -

Letak miring terhadap poros batang

-

Mempunyai lintasan berbentuk sabit yang rata

-

Tinggi rusuk  0,05

-

Jarak sumbu kesumbu rusuk  0,7

-

Sudut antara rusuk dengan poros batang  45

¤ Uji tarik Untuk mengertahui kuat tarik suatu baja tulangan dapat dilakukan pengujian tarik.

Pengontrolan Jaring-jaring Tulangan Pemeriksaan batang-batang memanjang dan melintang dari jaring-jaring tulangan sesuai dengan cara pemeriksaan baja beton . Juga dituntut syarat-syarat

123


terhadap pengelasann bintik (persilangan).Jaring tulangan dengan las bintik dibuat dari baja beton ditarik dingin yang mempunyai batas leleh sebesar 500 Mpa. Jaring-jaring batang melintang dan memanjangnya saling bersilangan dilas bintik, dapat dipasok berupa diameter jaringan  4 sampai dengan  10. jaring tulangan biasanya digunakan untuk struktur lantai dan dinding. ô Jaring-jaring yang dipasarkan (gambar 3.6);.Ukuran luar jaring adalah 2100 x 54000 mm2. Standar ukuran sumbu ke sumbu 100 – 120 – atau 200 mm.

Gambar 10.2 Contoh Jaring pasaran yang tersedia ô Jaring-jaring yang dipesan. Pemakai memesan besar dan berat jaring yang mungkin dapat dipabrikasikan. Pemakai kecuali bergantung pada waktu pemasokan juga dari jumlah minimal per tipe serta satu kali pemesanan. ô Jaringan bergulung. Jaring-jaring tulangan dengan maksimal diameter tulangan utama 6 mm dapat diasok tergulung (panjang maksimal 54 m dan lebar 2,1 m). Ukuran sumbu ke sumbu bentang melintang dan memanjang tergantung dari kemungkinan pabrikasinya.

10.6

BAHAN TAMBAH

Yang

dimaksud

dengan

tambahan/pembantu

untuk

beton

(concrete

admixtures),yang selanjutnya disebut “ADMIXTURE”, adalah bahan atau zat

124


kimia yang ditambahkan sewaktu beton sedang diaduk atau pada tahap permulaan sewaktu beton masih segar untuk suatu tujuan tertentu. Tujuan penggunaan bahan tambah untuk beton secara umum adalah untuk memperoleh sifat-sifat beton yang diinginkan, sesuai dengan tujuan keperluannya. Sifat-sifat beton yang dapat diperbaiki antara lain: 1. Memperbaiki kelecakan beton segar 2. Mengatur faktor air semen pada beton segar 3. Mengurangi penggunaan semen 4. Mencegah terjadinya segregasi dan bleeding 5. Mengatur waktu pengikatan aduk beton 6. Meningkatkan kuat desak beton keras 7. Meningkatkan sifat tahan lama pada beton keras(lebih awet) sifat tahan lama ini dapat berhubungan dengan tahan terhadap pengaruh zat kimia, tahan terhadap gesekan dan sebagainya.

10.6.1 Penggolongan Dan Fungsi Admixture Secara garis besar, admixtures, dapat dibagi dalam beberapa golongan dan masing-masing golongan itu, terdiri dari beberapa kelompok yang fungsinya berbeda-beda . Jika ditinjau dari fungsinya, ASTM membagi bahan tambah untuk beton menjadi 7 jenis : 1. Tipe A : Water Reducing Admixture Bahan tambah yang berfungsi untuk mengurangi penggunaan air pengaduk untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu. Dengan pemakaian bahan tambah ini, faktor air semen menjadi rendah pada tingkat kelecakan (workability) yang sama, Dengan demikian kekuatan beton dapat meningkat. 2. Tipe B : Retarding Admixture Bahan tambah yang dapat memperlambat proses pengerasan aduk beton 3. Tipe C : Accelerating Admixture Jenis ini dapat mempercepat proses pengikatan dan pengerasan adukan beton

125


4. Tipe D : Water Reducing and Retarding Admixture Jenis bahan tambahan yang berfungsi ganda, yaitu untuk mengurangi penggunaan air tetapi tetap memperoleh adukan beton dengan konsistensi tertent, dan memoperlambat proses pengikatan dan pengerasan adukan beton. 5. Tipe E : Water Reducing and Accelerating Admixture Jenis ini yang berfungsi ganda, yaitu untuk mengurangi penggunaan air dalam adukan dan mempercepat proses pengikatan dan pengerasan adukan beton 6. Tipe F : Water Reducing ,High Range Admixture Bahan tambah ini yaitu bahan tambah yang digubnakan untuk menghasilkan adukan beton dengan konsistensi tertentu sebanyak 12% atau lebih. 7. Tipe G : Water Reducing Bahan tambah ini berfungsi mengurangi penggunaan air pencampur adukan yang diperlukan , untuk menghasilkan adukan beton dengan konsistensi tertentu sebanyak 12% atau lebih serta untuk menghambat pengikatan beton,

10.7 Rangkuman Beton sebagai material bangunan, mempunyai keunggulan dibanding bahan yang lain, antara lain : bahan pembentuknya mudah didapat, kekuatan (terutama tekan ) yang memadai, cenderung tinggi, kekakuan yang baik, ketahanan terhadap panas, harga yang relatif ekonomis, Semen porland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan. Secara umum bahan mentah yang dipakai ialah :batu kapur sebagai unsur utama,tanah liat sebagai sumber SiO2, Al2O3 dan Fe2O3 ,pasir kwarsa atau batu silika,pasir atau bijih besi. Pembuatan semen portland ada dua proses yaitu proses basah dan kering. Disesuai dengan tujuan pemakaiannya, semen Portland di Indonesia (SII 001381) dibagi menjadi 5 jenis , masing tipe tersebut berbeda dalam penggunaannya yaitu :

126




Jenis I

: adalah Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukanpersyaratan-persyaratan khusus



Jenis II

: adalah semen ini mempunyai sifat ketahanan sedang terhadap garam-garam sulfat didalam air.



Jenis III : adalah semen yang cepat mengeras atau semen yang mempunyai kekuatan tinggi pada umur muda



Jenis IV : adalah semen dengan panas hidrasi rendah.



Jenis V : adalah Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.

Tulangan merupakan suatu fungsi yang sangat penting untuk struktur beton karena daya dukung struktur beton bertulang didapatkan dari hasil kerja sama matara beton dan tulangan.

Baja tulangan beton adalah baja yang berbentuk

batang yang digunakan untuk penulangan beton. Dalam perdagangan disebut juga besi beton. Yang

dimaksud

dengan

tambahan/pembantu

untuk

beton

(concrete

admixtures),yang selanjutnya disebut “ADMIXTURE”, adalah bahan atau zat kimia yang ditambahkan sewaktu beton sedang diaduk atau pada tahap permulaan sewaktu beton masih segar untuk suatu tujuan tertentu. Jika ditinjau dari fungsinya, ASTM membagi bahan tambah untuk beton menjadi 7 jenis : 1. Tipe A : Water Reducing Admixture 2. Tipe B : Retarding Admixture 3. Tipe C : Accelerating Admixture 4. Tipe D : Water Reducing and Retarding Admixture 5. Tipe E : Water Reducing and Accelerating Admixture 6. Tipe F : Water Reducing ,High Range Admixture 7. Tipe G : Water Reducing

127


10.8 Soal Pelatihan 1. Apakah yang dimaksud dengan kekuatan tekan beton ? 2. Sbutkan syarat-syarat air untuk pembuatan dan perawatan beton. 3. Terangkan fungsi semen porland sebagai komponen beton. 4. Jelaskan mengenai pengaruh karat-karat lepas dan karat-karat tipis yang terjadi pada baja tulangan 5. Apakah gunanya bahan tambah untuk beton?

128


BAB XI

REKAYASA BAHAN BANGUAN

Hasil Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu Menjelaskan rekayasa bahan dengan benar Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1.

Mampu menjelaskan tentang Beton ringan

2.

Mampu menceritakan tentang Beton Massa

3.

Mampu mendefinisikan tentang Ferrosemen

4.

Mampu menjelaskan tentang Beton segar

5.

Mampu menceritakan tentang Beton Non Pasir

6.

Mampu menjelaskan tentang Beton Siklop

7.

Mampu menceritakan tentang Beton Hampa

Sumber Pustaka 1.


2.


3.


4.


5.


129


Rekayasa bahan bangunan adalah materi yang mengetengahkan penemuan bahan bangunan baru hasil dari rekayasa baik itu bahan, teknologi dan lain sebagainya

11.1 Beton Ringan Beton biasa merupakan bahan yang cukup berat, dengan berat 2400 kg/m3 dan menghantarkan panas. Untuk mengurangi beban mati suatu struktur beton atau mengurangi sifat penghantaran panasnya maka telah banyak dipakai beton atau mengurangi sifat penghantaran panasnya maka telah banyak dipakai beton ringan. Beton disebut sebagai beton ringan jika beratnya kurang dari 1800 kg permeter kubik. Pada dasarnya, beton ringan diperoleh dengan cara pemberian gelembung udara ke dalam campuran betonnya. Oleh karena itu pembuatan beton ringan dapat dilakukan dengan cara-cara berikut: a. Dengan membuat gelembung – gelembung gas/udara dalam adukan semen. Dengan demikian akan terjadi banyak pori-pori udara di dalam betonnya. Bubuk aluminium ditambahkan ke dalam semen dan akan timbul gelembung-gelembung udara. b. Dengan menggunakan agregat ringan, misalnya tanah liat bakar, batu apung. Dengan demikian beton yang terjadipun akan lebih ringan daripada beton biasa. c. Pembuatan beton dengan tanpa butir-butir agregat halus. Dengan demikian beton ini disebut “beton non pasir” dan hanya dibuat dari semen dan agregat kasat saja (dengan butir maksimum agregat kasar sebesar 20 mm atau 10 mm). Beton demikian mempunyai pori-pori yang hampir seragam. Sebagai bahan batuan kasar yang dipakai antara lain: kerikil alami (batu apung), “terak tungku tinggi”, tanah liat bakar.

11.2 Beton Massa Beton massa ialah beton yang dituang dalam volume besar, yaitu perbandingan antara volume dan luas permukaan besar. Biasanya dianggap beton massa jika dimensinya lebih dari 60 cm. Beton massa biasanya dibuat untuk

130


pondasi besar, pilar, bendungan dan sebagainya. Pada bendungan, biasanya dibedakan antara beton massa dalam dan beton massa luar. Beton massa dalam tidak terpengaruh cuaca, adapun beton massa luar yang tebalnya sekitar 2 meter terpengaruh cuaca sehingga ada persyaratan nilai faktor air semen maksimum agar lebih tahan cuaca. Pada pembuatan beton massa, salah satu faktor yang amat penting untuk diperhatikan adalah perbedaan temperatur yang terjadi akibat adanya panas hidrasi. Pada saat penuangan adukan beton hal ini memang tidak nampak, namun dalam beberapa waktu berikutnya panas mulai timbul di dalam betonnya. Panas yang timbul ini apabila tidak dihilangkan akan membuat beton mengembang dan terjadilah kecenderungan timbul retak-retak. Proses retak-retak ini berlangsung bersamaan dengan proses pengerasan beton. Pada tahap proses pengerasan tersebut, beton massa berlaku sama seperti logam besar yang dituang (dicor) dalam temperatur dingin. Lapisan luar mendingin dan menyusut dahulu, sedangkan lapisan dalam masih sedikit panas yang berarti belum susut, maka terjadilah perbedaan volume, yang menimbilkan kecenderungan untuk retak. Tahap berikutnya, lapisan bagian dalam mendingin, dan menyusut, sehingga menarik lapisan luar yang sudah berhenti menyusut. Beberapa usaha yang dapat dilakukan untuk mengurangi timbulnya retakretak akibat pengaruh temperatur tersebut pada beton massa yaitu : 1. Digunakan semen (karena semen adalah sumbernya panas) sesedikitsedikitnya dengan cara : a. Ukuran butir agregat kasar (kerikil) yang sebesar-besarnya (sebatas yang diizinkan, yaitu 75 m atau150 mm), karena makin besar ukuran agregat maksimum yang dipakai makin sedikit semen yang diperlukan. Bila diguanakn diameter agregat kasar 75 atau 150 mm maka radasi agregat kasarnya harus memenuhi Tabel 2.1, dan gradasi agregat halus (pasir) seperti tabel 2.2

131


Tabel 11.1 batas-batas gradasi agregat kasar untuk beton massa Lolos ayakan (% berat) Lubang ayakan

Butir maks.75 mm

Butir maks. 150 mm

150

100

100

75

100

65 – 80

40

60 – 80

33 – 60

20

30 – 40

20 – 35

10

10 – 15

8 – 15

4,8

0

0

Tabel 11.2. batas-batas gradasi agregat halus untuk beton massa Lubang ayakan

Lolos ayakan(% berat)

10

100

4,8

92 – 100

2,4

75 – 90

1,2

50 – 70

0,6

35 – 50

0,3

17 – 30

0,15

3 – 10

b. Memakai perbandingan berat agregat halus dan agregat kasar yang paling tepat, agar hanya diperlukan semen yang

minimum

walaupun kuat tekan betonnya sama. Jika digunakan ukuran maksimum agregat kasar 150 mm maka berat pasirnya antara 25 sampai 30 persen dari keseluruhan berat pasir dan agregat kasarnya. c. Gunakan air sedikit-sedikitnya (sebats yang memungkinkan, hanya untuk keenceran adukan saja dalam proses pemdatan), karena untuk memperoleh mutu beton yang sama diperlukan faktor air

132


semen sama, berarti akan dipakai semen sedikit jika airnya sedikit. Pemakaian air yang sedikit mempunyai konsekuensi adukan beton lebih kentak, sehingga sering hanya mempunyai slam 25 mm saja sehingga pemadatannya dilakukan dengan compacted roller. Perbandingan antara berat air dan berat semen antara 0,50 sampai 0,70. Jika digunakan ukuran maksimum agregat kasar 75 mm, maka : Wp  k  antara 6 sampai 9 Wsmn

Jika digunakan ukuran maksimum agregat 150 mm, maka : Wp  k  antara 8 sampai 15 Wsmn

dengan Wp + k = berat pasir dan agregat kasar Wsmn = berat semen portland

2. Digunakan semen khusus yang mempunai panas hidrasi rendah, misalnya : a. semen portland tipe IV b. semen portland tipe II c. semen portland yang dicampur dengan pozzolan, mosalnya trass, abu terbang (fly ash) 3. Tuang beton dalam blok-blok dengan ukuran terbatas a. tebal tiap lapis antara 40 – 60 cm b. tiap lapis harus masih lunak ketika lapisan berikutnya ditabarkan. 4. Berikan aliran air dingin melalui pipa-pipa yang terpendam,agar panas hidrasi selalu terdistribusi secara merata didalam betonnya. Perbedaan temperatur terbesar dapat dijaga agar sesuai dengan keinginan kita dengan cara menentukan jarak ipa, lama pengaliran air, temperatur air yang dimasukkan dan debit air yang dialirkan. Ukuran arah horizontal ditetapkan sedemikian rupa sehingga retak susutan dengan blok lain disebelahnya akan cukup lebar untuk dimasuki bahan gruoting, agar antar

133


blok menjadi satu kesatuan yang utuh. Antara 6 sampai 20 meter tampaknya cukup membuat celah susutan tersebut. Sebagai contoh, misalnya pada waktu pembuatan Dam Hoover (Gilkey, 1962), digunakan untuk satu penuangan beton setinggi 1,50 meter dengan ukuran horizontal berkisar antara 8 meter dan 20 meter.Digunakan pipa dengan diamter 25 mm, yang dipasang berkelok-kelok seperti huruf “S” dengan jarak as ke as sekitar 1,50 meter arah horizontal. Pipa-pipa tersebut diletakkan horizontal di atas hamparan adukan setelah adukan mencapai tebal 1,50 meter. Air dingin (pada temperatur air sungai) dialirkan ke dalam pipa tersebut segera setelah selesai penuangan beton. Panas beton akan berradiasi sampai lapisan berikutnya setelah laposan berikutnya dituang. Lapisan berikutnya baru boleh dituang setelah lapisan tersebut berumur 72 jam (3x24 jam). Tebal seluruh lapisan beton tidak boleh dituang lebih dari 10,5 meter dalam 30 hari. Meskipun dipakai semen jenis panas hidrasi rendah dan campurannya juga dengan jumlah air dan semen sedikit (lean mixture), beton yang dibiarkan dulu berhubungan dengan udara terbuka serta disemprotkan air selama 3 hari pertama, suhu beton tetap masih naik sekitar 25C selama 6 sampai 12 bulan. Kenaikan suhu tersebut akan lebih besar jika digunakan semen portland biasa. Jika permukaan beton dibiarkan berhubungan dengan udara terbuka selama 10 hari pertama, maka selama 6 sampai 12 bulan kenaikan suhunya sekitar 15C. Penelitian lanjutan dari pembuatan Dam Hoover mendapatlan kenaikan suhu beton massa dengan berbagai jenis semen tertentu.

11.3 Ferrosemen Ferrrosemen (ferrocement) ialah suatu bahan gabungan yang diperoleh dengan cara memberikan kepada mortar semen suatu tulangan yang berupa anyaman lewat baja. Mortar semen berfungsi sebagai massa dan kawat baja sebagai pemberi kekuatan tarik dan daktilitas. Secara lebih teliti, ferrosemen dapat diartikan sebagai beton bertulang dengan bentuk khusus, yaitu dengan tulangan lebih rapat bagai beton bertulang. Walaupun demikian ferrosemen mempunyai

134


sifat yang berbeda dengan beton bertulang, terutama pada tingkat tegangan yang sedang. Karena distribusi dari tulangan yang kecil-kecil tapi lebih merata maka memperkecil kemungkinan mortar untuk retak-retak. Selain itu beberapa sifat lain misalnya ketahanan terhadap pecah, ketahanan terhadap patah lelah, ketahanan terhadap kelolosan air (kedap air) lebih baik. Ferrosemen merupakan mortar semen yang banyak menggunakan semen, dengan tebal diantara 10 mm sampai 60 mm dengan volume tulangan sekitar 6 sampai 8 persen, dengan bentuk tulangan satu lapis atau lebih. Tulangan itu dapat berupa kawat silang yang dilas atau batang-batang baja tulangan dengan diameter yang kecil.Perbandingan volume antara semen dan pasir antara 1:1½ dan 1 : 2. Kadang-kadang dipakai pula dengan perbandingan semen : pasir sebesar 1 : 3. Pemakaian bahan kimia tambahan untuk membuat adukan mortar lebih encer dapat dipakai juga. Jumlah air yang dipakai, yang sangat berpengaruh terhadap kekuatan dan kelecakan mortar, pertama-tama tergantung pada ukuran butir maksimum, modulus halus butir dan variasi besar butiran pasirnya. Air yang dipakai harus bebas dari kotoran, misalnya tanah liat, asam , garam-garaman, zat organik. Batuan yang dipakai, yaitu pasir halus, yang berfungsi sebagai bahan pengisi merupakan sekitar 60 sampai 75 persen volume mortarnya. Pasir itu juga seperti airnya harus bersih, tidak mengandung kotoran, misalnya tanah liat, asam, garam-garaman, zat organik. Besar butir pasir yang lebih besar daripada 2,40 mm sebaiknya tidak dipakai, karena akan mengakibatkan mortar berpori. Akan tetapi, pemakaian butir-butir yang terlalu halus mrngakibatkan membutuhkan air yang lebih banyak untuk mencapai tingkat kelecekan yang sama, jadi mengurangi kekuatan. Oleh karena itu sebaiknya besar butir pasir dibuat antara 0,20 mm dan 2,40 mm. Sebagai tulangan ferrosemen ini dipakai baja diameter sekitar 3 sampai 8 mm untuk skeleton (rangka) dan kawat ayam dengan diameter kawat sekitar 0,5 mm sampai 1,5 mm. Baja skeleton merupakan rangka yang berfungsi untuk membentuk secara tepat bentuk ferrosemen yang akan dibuat, dan skeleton sekitar 70 sampai 100 mm. Untuk menempelkan antara batang vertikal dan horizontal dapat dipakai

135


kawat ikat atau las. Untuk membuat skeleton ini dapat pula dipakai kawat ayam yang berdiameter antara 3 sampai 4 mm yang dijadikan satu dengan las, dan mempunyai jarak antar batang kawat sekitar 80 sampai 100 mm. Kawat skeleton semacam ini memudahkan pelaksanaan karena umunya buatan pabrik, akan tetapi harganya sedikit lebih mahal jika dibandingkan dengan baja beton yang diikat. Kawat ayam dengan diameter sekitar 0,5 mm dan 1,5 mm yang disambung dengan sambungan las, atau dipuntir, dengan jarak antara batang-batang sekitar 6 sampai 20 mm. Akibat besarnya persentasi tulangan terhadap mortarnya, dan distribusi tulangan yang lebih merata dan lebih menerus dibandingkan dengan beton bertulang, maka ferrosemen dapat bersifat seperti plat baja. Oleh karena itu ketahanan terhadap retakan, daktilitas fleksibilitas, benturan dan kelelahan dipunyai ferrosemen dengan lebih baik daripada beton bertulang, selain itu ferrosemen lebih kedap air dari pada beton biasa. Kebaikan –kebaikan ferrosemen ialah : 1. Struktur yang dibuat dari ferrosemen dapat tipis dan ringan. Oleh karena itu dapat terjadi penghematan pada tiang pendukungnya maupun pada fondasinya. Pengalaman menunjukan bahwa pengurangan berat sendiri struktur sekitar 30 persen, pemakaian baja berkuarang sekitar 15 persen, dan biaya pembuatan atap sebesar 10 persen dibandingkan dengan struktur beton biasa. 2. karena berat sendiri yang lebih ringan, maka amat memungkinkan untuk dibuat pabrikasi (dicetak di pabrik). 3. Cara pengerjaannya sederhana sehingga tidak memerlukan pekerja yang terlatih baik. Dapat dikerjakan oleh pekerja yang belum terlatih baik. 4. Penghematan bahan cetakan dapat dilakukan.

11.4 Beton Serat Beton serat (fibre concrete) ialah bagan komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat. Serat pada umumnya berupa batang-batan

136


dengan diameter antara 5 dan 500 um (mikro meter), dan panjang sekitar 25 mm sampai 100 mm. Bahan serat dapat berupa : serat asbestos, serat tumbuh-tmbuhan (rami, bambu, ijuk), serat plastik (polypropylene), atau potongan kawat baja. Dalam hal ini serat dapat dianggap sebagai agregat yang bentuknya sangat tidak bulat.. Adanya serat mengakibatkan berkurangnya sifat kemudahan dikerjakan dan mempersulit terjadinya segregasi. Serat dalam beton itu berguna untuk mencegah adanya retak-retak, sehingga menjadikan beton serat lebih daktail dari pada beton biasa. Jika serat yang dipakai mempunyai modulus elastisitas lebih tinggi daripada beton, misalnya kawat baja, maka beton serat akan mempunyai kuat tekan, kuat tarik, maupun modulus elastisitas yang sedikit lebih tinggi daripadam beton biasa. Hasil penelitian oleh Sudarmoko (1993) yang menggunakan kawat bendrat dengan panjang 60 mm, 80 mm dan 100 mm menunjukan bahwa tambahan 1% volume beton mampu menaikkan kuat tekan beton sekitar 25%, kuat tarik sekitar 47% , beton serat juga bersifat lebih tahan benturan dan lenturan. Jika modulus elastisitas sera rendah , misalnya rami atau plastik, hanya membuat beton lebih tahan benturan saja. Karena sifatnya yang lebih tahanbenturan dariapa benton biasa maka sering dipakai pada bangunan hidrolik, landasan pesawat udara, jalan raya, lantai jembatan.

Volume No Serat (%)

Panjang Serat

Modulus Kuat tekan

Kuat tarik

Elastis (104 Mpa)

(mm) (Mpa)

(%)

(Mpa)

(%)

1

0

0

34,22

100

3,34

100

3,978

2

1

60

41,66

121,7

4,72

141,2

4,463

3

1

80

42,85

125,5

4,93

147,6

4,563

4

1

100

42,79

125,0

4,91

147,2

4,625

137


11.5 Beton Pasir Beton non pasir (no-fines concrete) ialah suatu bentuk sederhana dari jenis beton ringan yang diperoleh dengan cara menghilangkan bagian halus agregat pada pembuatan beton. Todak adanya agregat halus dalam campuran menghasilkan suatu sistem berupa keseragaman rongga yang terdistribusi di dalam massa beton, serta berkurangnya berat jenis beton. Rongga didalam beton tersebut mencapai sekitar 20 sampai 25 persen. Kelebihan utama dari pemakaian beton non pasir ini adalah : a. kebaikannya sebagai bahan isolasi panas b. pembuatan beton yang lebih cepat dan sederhana c. bobotnya yang ringan d. serta susutnya yang hanya sedikit e. tidak ada kecenderungan untuk bersegregasi sehingga dapat dijatuhkan dengan tinggi jatuh yang lebih tinggi f. kebutuhan semen sedikit (karena tidak ada pasir maka luas permukaan butir agregat berkurang sehingga kebutuhan pasta semen yang dipakai untuk menyelimuti butir pasir tidak diperlukan lagi, sehingga kebutuhan semen hanya sedikit) sehingga harganya lebih murah. Pada umumnya agregat kasar yang dipakai berukuran 10 sampai 20 mm, walaupun ukuran yang lain dapat pula dipakai. Pemakaian agregat dengan gradasi dengan gradasi rapat dan bersudut tajam (batu pecah) akan menghasilkan beton non pasir yang kuat tekan dan berat jenisnya sedikit lebih tinggi daripada yang memakai agregat seragam dan bulat (kerikil). Berat jenis beton non pasir tergantung pada jenis dan gradasi agregat kasar yang dipakai, dan pada umumnya berkisar antara 60 – 75 persen dari beton biasa. Hasil penelitian Kardiyono (1994) yang menggunakan kerikil alami dari Sungai Progo dengan butiran seragam (ukuran 10 – 20 mm ) menghasilan beton non-pasir dengan berat jenis sekitar 1,87. Beton non pasir ini akan mempunyai berat jenis yang lebih ringan lagi jika agregat kasar yang dipakai dari jenis agregat ringan, Misalnya, beton non pasir

138


yang menggunakan agregat pecahan genteng (yang berat jenis 1,80) berat jenisnya sekitar 1,60, jika diggunakan agregat yang lebih ringan, misalnya lempung bekah (hasil pembakaran shale, yang berat jenisnya 1,20) diperoleh beton non pasir yang berat jenisnya sekitar 1,20. Beton non pasir terbuat dari air, semen, dan agregat kasar. Perbandingan volume antara agregat semen berkisar antara 6 sampai 10, dan faktor air semen berkisar antara 0,35 dan 0,45. Perkisaran faktor air semen tidak dapat terlalu besar karena jika faktor air semen terlalu rendah maka pasta semennya tidak cukup menyelimuti butir-butir agregat kasarnya, dan jika faktor air semen terlalu tinggi maka pasta semen akan terlalu encer sehingga pada waktu pemadatan pasta semen mengalir ke bawah (tidak lagi menyelimuti butir-butir semen). Dengan demikian ada suatu nilai faktor air semen optimum yang menghasilkan kuat tekan maksimum untuk suatu nilai perbandingan agregat semen tertentu. Hasil penelitian Kardiyono (1992) yang membuat beton non pasir dari pecahan genteng keramik diperoleh faktor air semen sekitar 0,40 dengan kuat tekan antara 5 Mpa sampai 10 Mpa untuk perbandingan volume agregat semen 10 sampai 6 sebagaimana tampak pada tabel dbawah ini : Tabel 11.3 Faktor air semen optimal, kebutuhan semen, dan kuat tekan beton non-pasir dengan agregat pecahan genteng keramik (Kardiyono,1992) Perbandingan

Faktor air semen

Kebutuhan semen

Kuat tekan

volume

optimal

Portland per M3

beton non

beton (kg)

pasir (Mpa)

agregat semen 6

0,38

211

10,3

7

0,40

185

8,3

8

0,38

170

7,2

9

0,42

140

6,3

10

0,44

127

5,8

Karena kuat tekan tekannya relatif rendah maka sampai saat ini beton non pasir hanya dipakai untuk bagian non struktur, misalnya tembok atau dibentuk bata

139


beton,namun kadang dipakai pula untuk bagian struktur. Jika dipakai untuk struktur maka diberi baja tulangan, untuk mencegah terjadinya karat pada bajanya maka baja dapat dilapisi dengan pasta semen dahulu atau bahan pelapis lain. Agar balok beton yang dibuat dari beton non-pasir ini bersifat daktail maka digunakan tulangan tekan sama banyak dengan tulangan tarik (Tjokromuljo, 1995).

11.6 Beton Siklop Beton jenis ini sama dengan beton normal/biasa, perbedaannya ialah pada beton ini digunakan ukuran agregat yang relatif besar-besar. Ukuran agregat kasar dapat sampai sebesar 20 cm, namum proporsi agregat yang lebih besar dari biasanya ini sebaiknya tidak lebih dari 20 persen agregat seluruhnya. Beton ini digunakan pada pembuatan bendungan, pangkal jembatan dan sebagainya.

11.7 Beton Hampa (Vacuum Concrete) Seperti telah diuraikan didepan bahwa hanya kira-kira separuh air yang dicampurkan saja yang dipakai untuk bereaksi dengan semen, adapun separuh sisanya untuk mengencerkan adukan. Beton jenis ini diaduk dan dituang serta dipadatkan sebagaimana beton biasa, namun setelah beton tercetak padat kemudian air sisa reaksi disedot dengan khusus, disebut cara vakum (vacuum method). Dengan kemudian air yang tinggal hanya air yang dipakai untuk reaksi dengan semen sehingga beton yang diperoleh sangat kuat.

11.8 Rangkuman Yang dimaksud dengan jenis dan macam-macam beton ialah nama beton yang tergantung dari bahan perekatnya, berat volumenya, cara pengerjaannya, derajat kecairannya adonan beton, banyak sedikitnya bahan perekat dan lain sebagainya.  Beton ringan adalah beton dengan beratnya kurang dari 1800 kg /m3  Beton massa ialah beton yang dituang dalam volume besar, yaitu perbandingan antara volume dan luas permukaan besar.

140


 Ferrrosemen (ferrocement) ialah suatu bahan gabungan

yang diperoleh

dengan cara memberikan mortar semen suatu tulangan anyaman baja.  Beton serat (fibre concrete) ialah bagan komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat.  Beton non pasir (no-fines concrete) ialah suatu bentuk sederhana dari jenis beton ringan yang diperoleh dengan cara menghilangkan bagian halus agregat pada pembuatan beton.  Beton ini menggunakan ukuran agregat yang relatif besar-besar. Ukuran agregat kasar dapat sampai sebesar 20 cm  Beton hampa diaduk dan dituang serta dipadatkan sebagaimana beton biasa, namun setelah beton tercetak padat kemudian air sisa reaksi disedot dengan khusus, disebut cara vakum (vacuum method).

11.9 Soal Pelatihan 1. Jelaskan pengertian dan penggunaan dari Beton ringan 2. Jelaskan pengertian dan penggunaan dari Beton Massa 3. Jelaskan pengertian dan penggunaan dari Ferrosemen 4. Jelaskan pengertian dan penggunaan dari Beton segar 5. Jelaskan pengertian dan penggunaan dari Beton Non Pasir 6. Jelaskan pengertian dan penggunaan dari Beton Siklop 7. Jelaskan pengertian dan penggunaan dari Beton Hampa 8. Jelaskan pengertian dan penggunaan dari mortar

141


142

Buku Bahan Bangunan

Recommend Documents