SERI DIKTAT KULIAH (BAHAN BANGUNAN)
Untuk Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil dan Teknik Arsitektur
Nasyiin Faqih
TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
(BAHAN BANGUNAN)
Untuk Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil dan Teknik Arsitektur
Nasyiin Faqih
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS SAINS AL-QUR’AN (UNSIQ) JAWA TENGAH
DI WONOSOBO
2011
Sambutan Dekan
Kami sangat mengapresiasi atas terbitnya buku ini karena tentunya akan menambah khazanah pustaka di Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer yang nyatanya masih jarang diktat yang diterbitkan oleh kalangan dosen sendiri. Penulis buku ini tentunya sudah menyusun sedemikan rupa sehingga isinya mudah dicerna dan diaplikasikan di lapangan. Pengalaman mengajar mata kuliah Teknologi Bahan Konstruksi yang sudah cukup lama dan keterlibatannya dalam berbagai pendampingan pengujian di laboratorium semakin memperkaya isi buku ini.
Akhirnya kami mengharapkan kiprah penulis untuk terus mendarma bhaktikan ilmunya sesuai dengan Tri Dharma Perguruan Tinggi (Pendidikan, Penelitian dan Pengabdian) dengan menerbitkan buku maupun seri diktat yang lain. Semoga buku ini bermanfaat bagi pembaca sekalian.
Wonosobo, Oktober 2011
Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer
Hermawan, ST, MM, MT
Prakata
Buku Bahan Konstruksi Teknik ini salah satu dari rangkaian seri diktat kuliah yang diterbitkan oleh Universitas Sains Al-Qur’an (UNSIQ) Jawa Tengah di Wonosobo. Buku ini terutama diperuntukkan bagi mahasiswa Program Studi Teknik Sipil dan Teknik Arsitektur UNSIQ Wonosobo yang tengah mengikuti perkuliahan Bahan Konstruksi Teknik / Bahan Bangunan. Terdiri atas delapan Bab, yang masing-masing bab menerangkan bahan-bahan bangunan yang digunakan untuk pembangunan suatu konstruksi sipil.
Akhirnya dengan ini penulis ingin menyatakan terima kasih kepada semua pihak yang telah mendorong hingga terselesaikannya buku ini, terutama kepada
Bp. Hermawan, ST, MM, MT (selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer), Ibu Wiji Lestarini, ST, MT, (selaku Kaprodi Teknik Sipil) yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menyusun diktat ini. Disadari bahwa buku ini masih jauh dari sempurna. Karena itu saran dan kritik membangun dari pembaca sangat diharapkan. Mudah-mudahan buku ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Wonosobo, Oktober 2011
Penulis
Daftar Isi
Sambutan Dekan 3
Prakata 4
Daftar Isi 5
BAB I. PENDAHULUAN 6
BAB II. BESI DAN BAJA 8
BAB III. K A Y U 20
BAB IV. BETON 28
BAB V. K A P U R 35
BAB VI. SEMEN PORTLAND (PC) 36
BAB VII. BATU BATA 38
BAB VIII. BETON RINGAN 40
DAFTAR PUSTAKA 44
BAB I. PENDAHULUAN
STRUKTUR BAHAN/MATERI
Materi adalah sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Materi memiliki wujud yaitu gas, cair dan padat
Setiap materi dapat mengalami peubahan baik secara fisika maupun secara kimia.
Perubahan secara Fisika :
• Bersifat sementara
• Mudah diubah menjadi bentuk semula
• Umumnya berupa perubahan wujud dan bentuk
Perubahan secara Kimia :
• Bersifat tetap
• Tidak dapat diubah menjadi bentuk semula
• Terjadi perubahan struktur molekul
Setiap materi memiliki sifat umum yaitu sifat fisika dan sifat kimia.
Sifat Fisika :
• Sifat Intensif (tidak tergantung pada ukuran zat), contoh : massa jenis, titik lebut, titik beku, titik didih
• Sifat Ekstensif (tergantung pada ukuran zat), contoh : massa, berat, volume
Sifat Kimia :
• Sifat Intensif (tidak tergantung pada ukuran zat), contoh : eksplosif, oksidatif
Secara umum, sebagian besar bahan untuk bidang teknik terdiri atas 4 (emoat) golongan yaitu :
• Logam
Terdiri atas unsur-unsur yang disusun dengan ikatan logam
• Non logam (polimer)
Terdiri atas unsur-unsur yang disusun dengan ikatan valensi yang merupakan bentuk umum dari sekumpulan bahan organis termasuk polimer (plastik)
• Keramik
Terdiri atas unsur-unsur logam dan non logam yang mempunyai ikatan logam dan kovalensi
• Komposit
Terdiri atas unsur-unsur yang disusun oleh dua atau lebih bahan yang dikombinasikan secara berlapis
BAHAN BANGUNAN
Bahan bangunan merupakan bagian dari benda/materi yang memiliki sifat dan dapat mengalami berbagai perubahan.
Bahan bangunan adalah bahan yang digunakan manusia untuk menyusun secara struktural sebuah bangunan. Bahan bangunan pada dasarnya terbagai menjadi dua yaitu:
1. Bahan bangunan alamiah
Yaitu bahan bangunan yang penggunaannya dapat secara langsung tanpa melalui proses pengolahan dengan bahan lain. Contoh : kayu
2. Bahan bangunan hasil olahan
Yaitu bahan bangunan yang penggunaannya tidak dapat secara langsung dan harus melalui proses pengolahan. Contoh : batu bata
Pemilihan penggunaan bahan bangunan harus memperhatikan dua faktor utama yaitu :
1. Faktor teknis
Pemilihan bahan bangunan tertentu harus memenuhi syarat teknis yang meliputi kekuatan dan kualitas sesuai dengan kebutuhan
2. Faktor ekonomis
Pemilihan bahan bangunan tertentu harus memenuhi syarat ekonomis sehingga pembuatan suatu bangunan memenuhi pertimbangan ekonomis (murah)
3. Faktor keindahan
Pemilihan bahan bangunan tertentu harus memenuhi syarat artistik sehingga pembuatan suatu bangunan lebih memiliki nilai artistik
BAB II. BESI DAN BAJA
Logam banyak digunakan sebagai bahan untuk memenuhi kebutukan dalam bidang teknik, misalnya sebagai bahan struktur, pintu, jendela, pipa, dan lain-lain. Jenis logam yang paling banyak digunakan adalah besi. Logam yang sebagian besar tediri dari atom besi (Fe) disebut logam besi (ferrous metal), sedangkan logam yang tidak mengandung atom besi disebut logam non besi (non ferrous metal).
Besi diperoleh dari tambang bijih besi. Besi yang tedapat dalam bijih besi berbentuk oksida besi (Fe2O3). Bahan besi yang diambil dri alam disebut besi gubal (ping iron) yang terdiri dari 90 – 95 % besi, 3 – 4 % carbon dan sisanya dapat berupa belerang, mangaan, fosfor dan lain-lain
Logam besi dibagi menjadi 3 (tiga) macam, yaitu :
• Besi tuang/cor
• Besi tempa
• Baja
BESI TUANG/COR
Besi jenis ini dibuat dengan cara dituang atau dicor dengan bahan dasarnya adalah besi gubal. Besi gubal dilebur untuk memperoleh tingkat kandungan karbon yang diinginkan yang kemudian dituang/dicor untuk memperoleh bentuk yang diinginkan.
Besi tuang mengandung 3 – 4 % carbon dan sisanya adalah mangaan (manganese), fosfor (phosphorus), belerang (sulphur) dan silikon (silicon). Dari keempat bahan tersebut akan memberikan pengaruh terhadap sifat besi tuang yaitu :
• Belerang (S)
Bahan ini membuat besi tuang bersifat keras, getas dan cepat mengeras yang mengakibatkan cacat yaitu dengan adanya pori-pori udara yang terperangkap didalamnya.
Kandungan belerang umunya tidak boleh lebih dari 0,1 %
• Fosfor (P)
Bahan ini membuat besi tuang bersifat mudah mencair jika dipanaskan dan betambah getas. Jika kandungan fosfornya lebih dari 0,3 % mengakibatkan besi tuang kehilangan kekerasannya dan sulit dikerjakan. Kandungan fosfor yang ideal berkisar antara 1 – 1.5 %
• Silikon (Si)
Bahan ini dalam kadar 2.5 % membuat besi tuang bersifat mudah dituang.
• Mangaan (Mn)
Bahan ini membuat besi tuang bersifat keras dan getas. Kandungan mangaan umunya tidak boleh lebih dari 0,7 %
Sifat-sifat besi tuang :
1. Keras
2. Mudah melebur
3. getas sehingga tidak dapat menahan benturan
4. Temperatur leleh 12500 C
5. Tidak mudah berkarat
6. Tidak dapat diberi muatan magnet
7. Mudah dikeraskan dengan cara dipanasi kemudian didinginkan secara mendadak
8. Sewak dituang terjadi penyusutan sehingga ukuran cetakan dibuat sedikit lebih besar agar diperoleh bentuk yang diinginkan
9. Kuat menahan gaya tekan (kuat tekan maximum 600 MPa) tetapi lemah dalam menahan daya tarik (kuat tarik maximum 50 MPa)
10. Tidak dapat disambung dengan paku keling atau dilas. Dua besi tua hanya dapat disambung dengan menggunakan baut.
Pemakaian besi tuang :
1. Pipa yang menahan tekanan dari luar sangat tinggi.
2. Bagaian struktur rangka (struss) yang menahan gaya tekan
3. Bagian – bagian mesin (Blok mesin)
4. Pintu gerbang dan tiang lampu
5. Sendi dan roll jembatan dan lain-lain
BESI TEMPA
Merupakan jenis besi yang paling sedikit mengandung campuran bahan lain. Prosentase bahan lain tersebut adalah : Karbon 0,05 – 0,15 %, Silikon 0,15 –0,2 %, Fosfor 0,12 – 0,16 %, Belerang 0,02 – 0,03 % , Mangaan 0,03 – 0,1 % dan bahan lain sampai mencapai 100 %.
Sifat-sifat besi tempa :
1. Liat (daktail)
2. Kuat
3. Dapat ditempa
4. Dapat dilas
5. Tidak dapat dituang karena sulit mencair
6. Relatif lebih tahan korosi
7. Temperatur leleh sekitar 15350 C
8. Memiliki kuat tarik maximum 400 MPa dan kuat tekan maximum 200 MPa
Besi tempa sudah jarang digunakan karena sudah tergantikan oleh baja struktur (mild steel). Besi tempa hanya tinggal digunakan misalnya pada paku keling, pipa gas, baut, tapal kuda, rantai dan lain-lain.
BAJA
Baja terletak diantara besi tua dan besi tempa sehingga dapat digunakan untuk bagian srtuktur yang menahan gaya tekan maupun gaya tarik. Baja merupakan paduan dengan komposisi tertentu antara besi dan karbon. Apabila baja dipadu dengan bahan lain disebut baja paduan (steel alloy).
Berdasarkan kandungan karbonnya, baja dibedakan menjadi tiga yaitu :
1. Baja dengan kandungan karbon sedikit (< 0.25 %) disebut juga baja lunak atau baja srtuktur 2. Baja dengan kandungan karbon sedang (0,25 – 0,7 %) 3. Baja dengan kandungan karbon banyak (> 0.7 %)
Sifat-sifat baja dipengaruhi oleh kandungan karbon, kandungan bahan-bahan lain (misalnya belerang, fosfor, silikon dan mangaan) dan proses pemanasan.
• Kandungan karbon
Kualitas/mutu baja ditentukan oleh kandungan karbonnya. Semakin banyak jumlah kandungan karbonnya, baja semakin keras dan kuat, tetapi sifat daktilitasnya semakin kurang.
Berdasarkan kandungan karbonnya, baja dibagi menjadi :
1. Deed steel, yaitu baja dengan kandungan karbon sangat sedikit (< 0,1 %)
2. Baja lunak, yaitu baja dengan kandungan karbon anatara 0,1 – 0,25 %
3. Medium carbon steel, yaitu baja dengan kandungan karbon anatara 0,25 – 0,7 %
4. High carbon steel atau baja keras, yaitu baja dengan kandungan karbon anatara 0,7 – 1,5 %
Pemakaian baja berdasarkan kandungan karbonnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Kandungan Karbon Contoh Penggunaan
0,05 – 0,10 Pipa-pipa, kawat, paku, badan mobil, plat tipis, tabung gas
0,10 – 0,20 Paku keling, baud, pipa, tabung gas, kawat, bagian mesin yang hanya menahan gaya ringan
0,20 – 0,30 Gear, plat ketel, bagian mesin, kawat, pipa
0,30 – 0,40 Gear, kunci, as
0,40 – 0,60 Bagian mesin yang menahan beban berat, gear, as kawat, pegas
0,60 – 0,70 Rel kereta api, kunci, baud, bagian lokomotif
0,70 – 0,80 Pegas, palu
0,80 – 0,90 Kunci, alat pembuat lobang, pisau untuk mesin potong dengan pemanasan
0,90 – 1,00 Bor, gunting, as, pegas
1,00 – 1,10 Pegas, bor, alat peruncing, as
1,10 – 1,20 Alat-alat pertukangan kayu, gunting
1,20 – 1,30 Bor, silet, pisau
1,30 – 1,40 Silet, pemecah batu, bor
• Kandungan bahan lain
1. Belerang (S), sampai mencapai kadar kandungan 0,1 %, keberadaan belerang belum memperngaruhi sifat baja. Jika lebih dari kadar itu, baja menjadi sulit ditempa pada temperatur tinggi, kurang kuat dan daktilitasnya juga kurang
2. Fosfor (P), menambah sifat cair pada baja saat meleleh. Semakin banyak kandungan fosfor pada baja mengakibatkan berkurangnya kekuatan dan sifat daktilitas yang dimiliki.
3. Silikon (Si), sampai mencapai kadar kandungan 0,2 %, keberadaan silikon belum memperngaruhi sifat baja. Jika lebih dari kadar itu, kekuatan dan elastisitas baja naik tetapi tidak mengurangi sifat daktilitasnya.
4. Mangaan (Mn), sampai mencapai kadar kandungan 1 %, keberadaan mangaan akan menaikkan kekuatan baja, tetapi jika melebihi kadar tersebut, baja akan menjadi sangant getas sehingga tidak banyak digunakan.
• Pemanasan
Sifat-sifat baja dapat diubah sesuai dengan keinginan dengan cara pemansan dan pendinginan baja yang terkontrol dengan baik.
Pengolahan baja semata-mata dilakukan untuk mengubah baja untuk memperoleh bentuk sesuai yang diinginkan. Pengolahan semacam itu disebut pengerjaan mekanis. Pengerjaan mekanis pada baja terutama dilakukan dengan tujuan untuk menaikkan kualitas baja dengan cara memberikan gaya terhadap butiran-butiran baja sehingga jaraknya menjadi lebih dekat.
Sistem pengerjaan mekanis dilakukan dengan cara :
• Pengerjaan panas, yaitu baja dipanaskan dampai dengan temperatur rekristalisasi kemudian dibentuk
• Pengerjaan dingin, yaitu baja dibentuk pada temperatur kamar.
Cara-cara pengerjaan baja antara lain :
1. Drawing
Baja dimasukkan ke dalam lubang atau alat lain dan ditarik sehingga berbentuk kawat. Cara ini digunakan pada pabrik kawat.
2. Forging
Baja dipanaskan sampai temperatur tertentu kemudian diletakkan pada alas dan ditempa. Proses ini memperbaiki ukuran butir baja dan memampatkannya sehingga berat jenisnya sedikit bertambah.
3. Pressing
Baja yang akan dibentuk diletakkan dalam cetakan kemudian ditekan secara perlahan-lahan sampai baja mengisi penuh alat cetakannya. Dengan cara ini diharapkan diperoleh baja mampat (tidak berongga)
4. Rolling
Baja yang akan dibentuk dipanaskan kemudian dimasukkan kedalam roll (roda gila) dengan bentuk tertentu sehingga baja mengisi penuh bentuk tersebut. Dengan cara ini diharapkan diperoleh baja mampat (tidak berongga)
5. Extrusion
Baja yang akan dibentuk dipanaskan kemudian ditekan dengan tekanan tertentu yang sangat besar melalui sebuah lubang berbentuk. Tekanan tersebut dapat dilakukan secara mekanis maupun hidrolis.
Sifat-sifat baja lunak (baja struktur) :
1. Berat jenis 7,8
2. Temperatur leleh sekitar 14000 C
3. Daktail
4. Mudah dilas
5. Dapat diberi muatan magnit
6. Mudah berkarat
7. Lebih keras dan kuat daripada besi tempa
8. Digunakan hampir pada semua struktur (kuda-kuda, kolom, balok, plat, baja tulangan beton)
(Catatan : khusus untuk sifat-sifat baja tulangan bisa dilihat pada Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia)
Sifat-sifat baja keras :
1. Dapat diberi muatan magnit permanen
2. Dapat dilas
3. Lebih elastis dan lebih kuat daripada baja lunak
4. Mudah berkarat
5. Berat jenis 7,9
9. Temperatur leleh sekitar 13000 C
6. Memiliki kuat tarik dan kuat geser yang hampir sama besar
7. Digunakan pada baja yang banyak menerima beban kejut dan getaran, misalnya baja untuk beton prategang, baud mutu tinggi (high strenght bolt) dan lain-lain.
Korosi adalah perubahan logam menjadi bentuk oksida. Pencegahan korosi/karat pada baja dilakukan dengan cara :
1. Tarring
Permukaan lapisan baja dilapisi dengan gas batu bara (coaltar) pada temperatur tinggi dengan bantuan sikat sehingga gas batu bara ini sedikit demi sedikit akan meresap pada baja
2. Electroplatting
Baja dilapisi dengan perak, cooper, nikel dengan proses eletrolysis
3. Galvanizing
Permukaan baja yang sudah dibersihkan disemprot dengan Zinc sehingga lebih tahan terhadap karat
4. Metal Spraying
Permukaan baja dilapisi dengan seng, aluminium atau timah sehingga lebih tahan terhadap karat
(a) Susunan atom pada bidang diagonal dari sel “Body centred cubic” (Tampak atom-atom tidak berdekatan satu sama lain)
(b) Satu sel “Body centred cubic”.
Gb.1.6. Susunan atom “Body-Centered Cubic”
agak merenggang sebelum putus
Gb.1,7. Mekanisme gerakan atom-atom
(a) Keadaan tanpa tegangan.
(b) Keadaan ada tegangan.
(a) Susunan atom-atom terdekat pada suatu bidang.
(b) Susunan tumpukan atom-atom pada bidang ABCABC.
(c) Satu sel “Face centered cubic” dengan bidang XYZ bidang terpadat
Gb.1.4. Susunan atom “Face-Centered Cubic”
a. Susunan atc~ pada bidang ABAB yang tepat berada di atasnya.
b. Susnan satu sel “Hexagonal close-packed”.
Gambar 1.5. Susunan atom “Hexagonal Close Packed”
I-1E
I
Gb.1.7. Bentuk permukaan bidang patah
(f) Bentuk patah belah
Tekanan dari luar
(g) Bentuk patah geser
BAB III. K A Y U
Dibandingkan dengan bahan bangunan yang lain, kayu memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan kayu sebagai bahan bangunan adalah :
1. Ringan (berat jenis dibawah 1,00)
2. Mudah dikerjakan
3. Harga relatif murah
4. Memiliki kekuatan relatif tinggi
5. Tahan lama (dalam perawatan yang baik)
Kekuarangan kayu sebagai bahan bangunan adalah :
1. Tidak homogen pada semua bagiannya
Karena sering dijumpai mata kayu, serat miring, ujung atas lebih muda dibanding ujung dibawahnya dan lain-lain
2. Bersifat higroskopis (mudah dipengaruh keadaan kelembaban udara)
3. Mudah terbakar
4. Adanya cacat yang bersifat alamiah pada waktu tumbuh sehingga sulit dijumpai kayu dengan kondisi yang benar-benar ideal untuk bahan bangunan
BAGIAN-BAGIAN KAYU
Bagian dari struktur kayu tampak pada gambar dibawah ini
1. Kulit luar
Merupakan lapisan pelindung bagi lapisan dibawahnya. Lapisan ini tersusun dari bagian kayu yang sudah mati.
2. Kulit dalam
Merupakan lapisan lunak dan berongga besar seperti spon. Befungsi alat transportasi bahan makan dari daun ke bagian bawah tumbuhan. Pada bagian ini banyak dijumpai bahan-bahan kimia seperti getah.
3. Kambium
Merupakan tempat terjadinya pembiakan sel dengan cara membelah diri. Sel yang berada di bagian luar akan (berupa sel mati) akan berubah menjadi kulit kayu sedangkan sel bagian dalam menjadi sel kayu.
4. Gubal
Befungi untuk mengangkut makanan dari tanah menuju ke daun
5. Hati
Berasal dari bagian gubal yang tidak berfungsi lagi. Karena merupakan bagian yang keras, berfungsi untuk menjaga tumbuhan tetap bediri.
6. Lingkaran tahun
Karena adanya musim kemarau dan musim hujan, pertumbuhan kayu menjadi tidak tetap. Pada saat musim hujan, sel-sel tumbuh lebih besar daripada pada saat musim kemarau. Akibatnya, terjadi perbedaan ukuran sel sehingga warnanya menjadi berbeda pula.
7. Inti/teras (pith)
Merupakan bagian kayu yang mudah membusuk.
KADAR AIR
Kayu pada umumnya akan meyerap air jika kandungan uap air di udara cukup besar dan akan mudah menguapkannya jika udara disekitarnya cukup kering. Inilah yang menyebabkan kayu bersifat higroskopis.
Tingkat kelembaban/kebasahan pada kayu dibagi menjadi 3 yaitu :
1. Kayu basah, yaitu kayu yang baru saja ditebang.
2. Kayu kering udara, yaitu kayu yang kandungan airnya tetap sesuai dengan udara disekitarnya.
3. Kayu kering mutlak/kayu kering tungku/kayu kering oven, yaitu kayu yang dikeringkan di dalam tungku/oven bersuhu 1050 C sehingga semua bagian uap airnya menguap.
Kadar air kayu ditentukan dengan :
Keterangan :
a = berat kayu (kg)
b = berat kayu dalam keadaan kering tungku (kg)
Kadar air pada kayu basah bisa mencapai 200 %, pada kayu ringan sekitar 40 % sedangkan pada kayu kering berkisar antara 12 – 20 %.
BERAT JENIS (bj)
Adalah hasil bagi antara berat kayu kering mutlak dengan volume kayu. Berat jenis (bj) dinyatakan dengan :
Keterangan :
bj = berat jenis (kg/m3)
wk = berat kayu kering mutlak (kg)
Vb = volume kayu (m3)
Keterangan :
Semakin besar berat jenis kayu, semakin baik kekuatan yang dimilikinya.
BERAT ISI/BERAT VOLUME
Adalah hasil bagi antara berat kayu seluruhnya (termasuk air yang berada di dalamnya) dengan volume kayu.
Keterangan :
wi = berat kayu basah (kg/m3)
wb = berat kayu basah (kg)
Vb = volume kayu (m3)
KUALITAS KAYU
Kualitas kayu di lapangan diklasifikasikan menjadi dua kelas yaitu :
Kayu MUTU A
• Kadar air < 20 %
• Besar mata kayu maksimum 1/6 lebar balok
• Kandungan gubal maksimum 1/20 tinggi balok
• Kemiringan serat maksimum < 1/10
• Retak-retak arah radial < ¼ tebal kayu
• Retak-retak arah tangensial < 1/5 tebal kayu
• Kekuatan diijinkan adalah 0,6 dari kayu sempurna
Kayu MUTU B
• Kadar air < 30 %
• Besar mata kayu maksimum 1/4 lebar balok
• Kandungan gubal maksimum 1/10 tinggi balok
• Kemiringan serat maksimum < 1/7
• Retak-retak arah radial < 1/3 tebal kayu
• Retak-retak arah tangensial < 1/4 tebal kayu
• Kekuatan diijinkan adalah 0,4 dari kayu sempurna
PENGOLAHAN KAYU
Pengolahan kayu yang dibahas disini hanya pada pengeringan dan pengawetan kayu.
Pengeringan kayu (menurunkan kadar air) dilakukan dengan tujuan :
• Mengurangi berat
• Menambah kekuatan
• Menstabilkan dimensi/ukuran
• Menghindari rayap
• Mempermudah penyambungan dengan lem
Pengawetan kayu dilakukan dengan tujuan agar kayu tahan lama. Pengawetan kayu umumnya dilakukan dengan cara :
• Di tir
• Di arangkan
• Di cat
• Di rendam dalam air
BAB IV. BETON
Beton merupakan bahan bangunan hasil pencampuran bahari perekat (air dan portland cement) dan bahan pengisi (pasir dan kericak). Kelebihan beton sebagai bahan bangunan adalah:
1. Harganya relatif murah karena tidak memerlukan biaya perawatan
2. Tahan lama
3. Mudah dibentuk
Beton merupakan bahan bangunan yang bersifat memiliki kuat tekan tinggi tetapi kuat tartknya rendah. Pada umumnya, susunan beton yang baik (berat jenisnya 2300 — 2400 kg/rn3) adalah:
– 70 % bahan pengisi dengan berat jenis sekitar 2600 kg/m3.
– 29 % bahan perekat dengan berat jenis air 1.000 kg/rn3 dan semen 3.150 kg/m3
– sisanya adalah rongga udara.
Perbandingan antara berat air dan berat semen pada beton disebut faktor air semen (FAS) yang nilainya berkisar antara 0,4 — 0,6.
Contoh perhitunqanberatbahan penyusun 1 m3 beton
Diketahui:
Setiap 1 m3 beton terdiri dari :
• 0,7 m3 bahan pengisi (pasir dan kricak)
• 0,29 m3 bahan perekat (air dan PC)
• FAS = 0,5
• pengisi = 2600 kg/m3
• air = 1000 kg/m3
• pc =3.150 kg/m3
Diminta: berat bahan penyusun I m3 beton carnpuran 1: 2: 3
Jawab:
Cheking!
Jumlah berat 1 m3 beton campuran 1: 2: 3= 728 + 1092 + 355,95 + 177, 98 = 2353,93 kg (merupakan campüran yang baik karena memiliki berat jenis 2300 – 2400 kg/rn3).
A. KEKUATAN BETON
Pada umumnya, kuat tekan beton lebih besar dari pada kuat tariknya. Agar beton Iebih bersifat daktal, untuk menahan kuat tarikya digunakan tulangan dan baja. ingat ! baja memiliki kuat tarik yang tinggi) yang sering disebut baja tulangan. Semakin besar kuat tekan beton semakin baik mutu beton tersebut.
Beberapajenis beton menurut kuat tekannya adalah: Tabel 4.1 Jenis beton, penggunaan dan kuat tekannya
Kuat tekan beton diuji dengan Uji Kuat Tekan Beton di laboratorium. Langkah-langkah pengujiannya adalah:
• Beton dibentuk menjadi bentuk kubus (15 x 15 x 15 cm) atau silinder (0 15 cm x 30cm)
• Benda uji tersebut diben takanan hingga pecah.
• Nilai kuat tekan diperoleh beban tekan maximum yang mengakibatkan benda uji tersebut pecah dibagi dengan luas penampang yang ditekan.
Kekuatan tekan beton tergantung pada:
• Umur beton
Kekuatan beton semakin bertambah sebanding dengan bertambahnya umur beton, tetapi
kekuatan beton dakbertambah lagi (mencapai 100 %) jika beton telah berusia 28 han.
• Kepadataan Beton
Kekuatan beton akan berkurang jika kepadatannya berkurang.
• Faktor Air Semen (FAS)
Adalah perbandingan antara berat air dengan berat semen (PC) dan campuran beton. Di lapangan, nilai FAS antara 0,4 — 0,6
• Jumlah semen
Jika dalam campuran beton jumlah semen terlalu sedit, maka bahan pengikat tidak akan mengisi dan mengikat bahan pengisi (agregat) dengan balk akibatnya kekuatan beton berkurang. Umumnya setiap I m3 beton digunakan 280 — 400 kg semen (PC).
PENGECORAN BETON
Pengecoran merupakan bagian yang sangat penting untuk mendapatkan beton yang baik. Oleh karena itu diperlukan perencanaan yang baik khususnya dalam hal metode pengecoran, volume pengecoran, arah pengecoran, tempat pemberhentian. Hal-hal yang perlu diperhatikan selama pengecoran:
1. Beton harus ditimbun sedekat mungkin dengan tempat yang akan dicor
2. Beton harus dicor dalam lapis horizontal dengan ketebalan antara 200 mm – 400 mm
3. Beton harus dikerjakan secara merata ke bagian-bagian sekitar tulangan
PEMADATAN
Selama proses pengecoran harus diikuti dengan pemadatan, pemadatan ini dimaksudkan untuk menghilangkan rongga-rongga udara dalam beton sehingga beton menjadi padat.Alat pemadatan yang biasa dipakai dalam pekerjaan beton antara lain:
– Alat pemadat tangan
– Alat pemadat mesin penggtar (vibrator)
PERAWATAN BETON
Untuk menjaga proses hidrasi dalam beton dapat berjalan dengan baik, maka suhu beton perlu dijaga. Perawatan beton biasanya dilakukan dengan membasahi permukaan dengan air secara terus menerus mimum selama 7 hari.
(SK SNI T-15-1990-03)
BAB V. K A P U R
Kapur merupakan bahan bangunan yang sudah lama digunakan di Indonesia sebagai bahan perkat dalam pembuatan dinding, pilar dan lain-lain.
A. SIFAT-SIFAT DAN PENGGUNAAN KAPUR
Sifat-sifat kapur sebagai bahan bangunan adalah :
1. Mempunyai sifat plastis yang baik (tidak getas)
2. Sebagai campuran adukan dapat menambah kekuatan pada dinding
3. Mudah dan cepat mengeras
4. Mudah dikerjakan
5. memiliki daya rekat tinggi dengan batu bata atau batu
Penggunaan kapur anatara lain untuk :
1. Sebagai bahan perekat pada adukan pasangan sehingga mengurangi kuantitas semen (PC)
2. Sebagi batuan jika berwujud batu kapur
3. Sebagai bahan pemutih
B. PROSES PEMBUATAN KAPUR
Kapur bersal dari batu kapur yang langsung diambil dari alam dan mengandung kalsium karbonat (CaCO3). Kapur diolah dengan dipanaskan sampai 9800 C sehingga karbon dioksidanya (CO2) keluar dan menyiskan kapur/kalsium oksida saja (CaO) yang disebut kapur tohor atau quicklime.
Jika ditambahkan air pada kapur tohor atau quicklime akan mengembang, retak dan mengeluarkan panas. Kapur jenis ini disebut sebagai kapur padam atau kalsium hidroksida (Ca(OH3) atau slakedlime atau hydratedlime.
Apabila kalsium hidroksida (Ca(OH2) ini dicampur dengan air akan diperoleh mortar (bahan campuran) kapur yang akan menyerap karbon dioksida (CO2) di udara dan dengan proses kimia menghasilkan CaCO3 yang mudah mengeras dan tidak larut dalam air.
C. JENIS-JENIS KAPUR
Jenis-jenis kapur antara lain :
1. Kapur tohor (CaO)
2. Kapur padam (Ca(OH2)
3. Kapur udara (kapur yang akan menyerap karbon dioksida (CO2) di udara)
4. Kapur hidrolis (kapur yang mudah mengeras dan tidak larut dalam air)
BAB VI. SEMEN PORTLAND (PC)
Portland Cement atau PC sering disebut dengan semen saja.
Pembagian semen :
1. Semen Non-Hidrolik adalah semen yang tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air. Contoh jenis semen ini adalah kapur.
2. Semen Hidrolik,
Semen yang mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di dalam air. Contoh semen jenis ini antara lain:kapur hidrolik, semen pozollan, dan semen portland
2.1.Kapur hidrolik.
a. Bahan
Kapur hidrolik sebagian besar (65-75%) terbuat dari batu gamping yaitu kalsium karbonat beserta bahan pengkutnya:silika, alumunium, magnesia dan oksida besi.
b. Cara pembuatannya
Batu kapur yang mengandung silika dan lempung dibakar sampai menjadi klinker dan mengandung- cukup kapur dan silika untuk menghasilkan kapur hidrolik yang berbentuk kapur tohor setelah berhubungan dengan air.
c. Sifat-Sifat Kapur Hidrolik
Kapur hidrolik bersifat hidrolik, namun tidak cocok untuk bangunan-bangunan di dalam air,karena dalam proses pengerasannya membutuhkan udara.
Sifat umum kapur hidrolik adalah:
1. Kekuatannya rendah
2. Berat jenis rata-rata 1000 kg/m3
3. Bersifat hidrolik
4. Dapat terbawa arus, dll.
2.2. Semen Pozollan
Semen Pozollan adalah bahan ikat yang mengandung silika amorf, bila dicampur dengan kapur dan air akan membentuk benda padat dan keras.
Bahan yang tergolong pozollan antara lain: teras, semen merah,abu terbang, dan bubukan terak tanur tinggi (SK. SNI T-15-1990-03:2)
2.3. Semen Portland
Menurut ASTM C-150-1985, semen portland adalah semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya terdiri dari satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya.
Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat SII.0013-81 atau Standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986.
Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam pembangunan fisik di sektor pekerjaan sipil.
SIFAT DAN KARAKTERISTIK SEMEN PORTLAND
Semen dapat dibedakan berdasarkan susunan kimianya dan kehalusan butirnya.
Perbandingan bahan-bahan utama penyusun semen portaland adalah: kapur (CaO) sekitar 60-65%, silika (SiO2) sekitar 20-25%, dan oksida besi serta alumunium (Fe2O3 dan Al2O3) sekitar 7-12%. Sifat semen dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisika dan sifat kimia.
1. Sifat Fisika
Sifat-sifat fisika semen portland meliputi kehalusan butir, waktu pengikatan, kekuatan tekan, panas hidrasi dll.
– Kehalusan Butir (fineness)
Kehalusan butir semen akan berpengaruh pada proses hidrasi, waktu pengikatan (setting time), makin halus butiran semen, maka proses hidrasinya semakin cepat, sehingga kekuatan awal tinggi tetapi kekuatan akhir akan berkurang. Kehalusan butir semen yang tinggi dapat mengurangi terjadinya Bleeding.
– Kepadatan (density)
Berat jenis semen yang disyaratkan oleh ASTM adalah 3.15 Mg/m3 =3,150.00 kg/m3. Berat jenis semen berpengaruh pada proporsi semen dalam campuran beton. Pengujian berat jenis semen dapat dilakukan dengan alat “Turbidimeter” dari Wagner.
– Waktu Pengikatan (setting time)
Waktu ikat adalah waktu yang diperlukan semen untuk mengeras, terhitung sejak berekasinya air dan menjadi pasta semen cukup kaku menahan tekan.
– Panas Hidrasi
Panas hidrasi adalah panas yang terjadi pada saat semen bereaksi dengan air. Dalam pelaksanaan, perkembangan panas ini dapat menimbulkan-
retakan pada saat pendinginan.Untuk mengatasi hal tersebut perlu dilakukan pendinginan melalui perawatan (curing) pada saat pelaksanaan.
2. Sifat Kimia.
Komposisi kimia pada semen portland akan berpengruh pada sifatnya.
Di Indonesia tipe semen portland dibedakan menjadi lima (SK SNI T-15-1990-03:2) sebagai berikut:
– Tipe I, semen portland yang dalam penggunaannya tidak memerlukan persayatan khusus seperti jenis-jenis lainnya.
– Tipe II, semen portland yang Tipe III, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan awal yang tinggi dalam fase permulaan setalah pengikatan terjadi.
– Tipe III, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan awal yang tinggi dalam fase permulaan setalah pengikatan terjadi.
– Tipe IV, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi rendah
– Tipe V, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat. Dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
BAB VII. BATU BATA
Batu bata merupakan bahan bangunan yang diolah dari tanah liat atau tanah liat yang dicampur bahan lain yang dibakar pada suhu yang tinggi hingga tidak hancur lagi jika direndam dalam air.
A. BAHAN BAKU
Batu bata tersusun dari beberapa bahan baku. Dalam pembuatan batu bata, minimal harus mengandung dua bahan baku yaitu
• Bahan pengisi
Pasir (silika) dan bahan lain berupa kapur dan oksida besi. Kapur (berupa bubuk halus) berfungsi untuk membantu proses pelelehan pasir saat pembakaran dan merekatkan tanah liat. Oksida besi berfungsi untuk memberikan warna merah setelah proses pembakaran.
• Bahan perekat
Tanah liat (alumina) dicampur diberi sedikit air agar bersifat plastis sehingga mudah dibentuk dan tidak getas.
B. PENGENDALIAN KUALITAS BATU BATA *i
Kualitas batu bata yang baik memiiki persyaratan sebagai berikut :
• Bentuk
Batu bata memiiki bentuk standar berupa persegi panjang, bersudut siku-siku tajam, permukaannya rata dan tidak terdapat retakan.
• Ukuran
Ukuran batau bata secara umum dirumuskan sebagai
Ukuran Jenis Besar Jenis Kecil Toleransi
Panjang 240 mm 230 mm ± 3% selisih ukuran terbesar dan terkecil maximum 10 mm
Lebar 115 mm 110 mm ± 4%. Sselisih ukuran terbesar dan terkecil maximum 5 mm
Tebal 52 mm 50 mm ± 5% selisih ukuran terbesar dan terkecil maximum 4 mm
• Kekuatan
1. Kelas 25
2. Kelas 50
3. Kelas 100
4. Kelas 150
5. Kelas 200
Kelas batu bata tersebut menunjukkan kuat tekan rata-rata (dalam kg/cm2) dari sampel baru bata dalam satu kelompok.
Uji Kekuatan :
a. Uji kenampakan
b. Uji Kuat Tekan
c. Uji Kandungan garam
d. Uji serapan air
e. Uji bunyi
f. Uji kekerasan
• Kandungan bahan
Bata yang baik tidak boleh mengandung garam yang mengakibalkan timbulnya bercak-bercak akibat kristal garam yang menutupi setengah permukaannya.
• Daya serap air
Untuk mendapatkan batu bata yang baik, perlu diadakan pengujian daya serap air. Langkah pengujian daya serap air :
1. Batu baia dikeringkan sampai kering mulak kemudian ditimbang
2. Sampel batu bata tersbut direndam dalam air sampai semua porinya terisi kemudian ditimbang.
3. Hasl penimbangan tersebut dihitung berdasarkan rumus :
Keterangan :
P = prosentase daya serap air
Wb = berat basah (gr)
Wk = berat kering (gr)
Nilai P tidak boleh melebihi 25 %
• Bunyi
Jika dua buah contoh batu bata dibenturkan tidak tertalu keras pada batu bata yang baik akan terdengar bunyi yang nyaring.
BAB VIII. BETON RINGAN
(Autoclaved Aerated Concrete/ AAC)
Latar Belakang
Dengan semakin pesatnya pertumbuhan pengetahuan dan teknologi di bidang konstruksi yang mendorong kita lebih memperhatikan standar mutu serta produktivitas kerja untuk dapat berperan serta dalam meningkatkan sebuah pembangunan konstruksi dengan lebih berkualitas. Diperlukan suatu bahan bangunan yang memiliki keunggulan yang lebih baik dibandingkan bahan bangunan yang sudah ada selama ini. Selain itu bahan tersebut harus memiliki beberapa keuntungan seperti bentuk yang dapat menyesuaikan dengan kebutuhan, spesifikasi teknis dan daya tahan yang kuat, kecepatan pelaksanaan konstruksi serta ramah lingkungan. Jenis bahan bangunan pada bangunan konstruksi tersebut sangat bervariasi misalnya beton, pasir, kerikil.
Dewasa ini kata “Beton” sudah tidak asing lagi di kalangan para Engineer. Karena sudah hampir sebagian besar gedung-gedung dan sarana infrastruktur di daerah kota menggunakan beton sebagai bahan dasar dari bangunan mereka. Penggunaan beton pada gedung dilakukan dalam rangka menghemat pengeluaran dalam suatu proses konstruksi. Selain harganya yang terjangkau beton juga memiliki kuat tekan yang tinggi.
Rasa tertarik pada penggunaan beton ini, akhirnya menimbulkan banyaknya jenis dari beton itu sendiri. Salah satu yang kita kenal adalah Beton Ringan (lightweight concrete) atau yang lebih dikenal dengan sebutan Hebel. Dalam paper ini penulis akan menjelaskan mengenai “Beton Ringan”.
Definisi Beton Ringan
Beton ringan adalah beton yang memiliki berat jenis (density) lebih ringan daripada beton pada umumnya. Beton ringan bisa disebut sebagai beton ringan aerasi (Aerated Lightweight Concrete/ALC) atau sering disebut juga (Autoclaved Aerated Concrete/ AAC) yang mempunyai bahan baku utama terdiri dari pasir silika, kapur, semen, air, ditambah dengan suatu bahan pengembang yang kemudian dirawat dengan tekanan uap air. Tidak seperti beton biasa, berat beton ringan dapat diatur sesuai kebutuhan. Pada umumnya berat beton ringan berkisar antara 600 – 1600 kg/m3. Karena itu keunggulan beton ringan utamanya ada pada berat, sehingga apabila digunakan pada proyek bangunan tinggi (high rise building) akan dapat secara signifikan mengurangi berat sendiri bangunan, yang selanjutnya berdampak kepada perhitungan pondasi.
Sejarah Beton Ringan
Teknologi material bahan bangunan berkembang terus, salah satunya beton ringan aerasi (Aerated Lightweight Concrete/ALC) atau sering disebut juga (Autoclaved Aerated Concrete/ AAC). Sebutan lainnya Autoclaved Concrete, Cellular Concrete (semen dengan cairan kimia penghasil gelembung udara ), Porous Concrete, dan di Inggris disebut Aircrete and Thermalite.
Beton ringan AAC ini pertama kali dikembangkan di Swedia pada tahun 1923 sebagai alternatif material bangunan untuk mengurangi penggundulan hutan. Beton ringan AAC ini kemudian dikembangkan lagi oleh Joseph Hebel di Jerman Barat di tahun 1943.
Dia memutuskan untuk mengembangkan sistem bangunan yang lebih baik dengan biaya yang lebih ekonomis. Inovasi-inovasi brilian yang dilakukannya, seperti proses pemotongan dengan menggunakan kawat, membuka kemungkinan-kemungkinan baru bagi perkembangan produk ini.
Hasilnya, beton ringan aerasi ini dianggap sempurna, termasuk material bangunan yang ramah lingkungan, karena dibuat dari sumber daya alam yang berlimpah. Sifatnya kuat, tahan lama, mudah dibentuk, efisien, dan berdaya guna tinggi.
Kesuksesan Hebel di Jerman segera dilihat negara-negara lain. Pada tahun 1967 bekerja sama dengan Asahi Chemicals dibangun pabrik Hebel pertama di Jepang. Sampai saat ini Hebel telah berada di 29 negara dan merupakan produsen beton aerasi terbesar di dunia. Di Indonesia sendiri beton ringan mulai dikenal sejak tahun 1995, saat didirikannya PT Hebel Indonesia di Karawang Timur, Jawa Barat.
Kelebihan dan Kekurangan Beton Ringan
Ada beberapa Kelebihan dari Beton ringan atau Autoclaved Aerated Concrete (AAC), yaitu :
• Balok AAC mudah dibentuk. Sehingga dapat dengan cepat dan akurat dipotong atau dibentuk untuk memenuhi tuntutan dekorasi gedung. Alat yang digunakan pun sederhana, cukup menggunakan alat pertukangan kayu.
• Karena ukurannya yang akurat tetapi mudah dibentuk, sehingga dapat meminimalkan sisa-sisa bahan bangunan yang tak terpakai.
• AAC dapat mempermudah proses konstruksi. Untuk membangun sebuah gedung dapat diminimalisir produk yang akan digunakan. Misalnya tidak perlu batu atau kerikil untuk mengisi lantai beton.
• Bobotnya yang ringan mengurangi biaya transportasi. Apalagi pabrik AAC dibangun sedekat mungkin dengan konsumennya.
• Karena ringan, tukang bangunan tidak cepat lelah. Sehingga cepat dalam pengerjaannya.
• Semennya khusus cukup 3 mm saja.
• Mengurangi biaya struktur besi sloff atau penguat.
• Mengurangi biaya penguat atau pondasi
• Waktu pembangunan lebih pendek.
• Tukang yang mengerjakan lebih sedikit. Sehingga secara keseluruhan bisa lebih murah dan efisien
• Tahan panas dan api, karena berat jenisnya rendah.
• Kedap suara
• Tahan lama, kurang lebih sama tahan lamanya dengan beton konvensional
• Kuat tetapi ringan, karena tidak sekuat beton. Perlu perlakuan khusus. dibebani AC menggunakan fisher FTP, Wastafel fisher plug FX6/8, panel dinding fisher sistem injeksi.
• Anti jamur
• Tahan gempa
• Anti serangga
• Biaya perawatan yang sedikit, bangunan tak terlalu banyak mengalami perubahan atau renovasi hingga 20 tahun.
• Nyaman
• Aman, karena tidak mengalami rapuh, bengkok, berkarat, korosi.
Selain kelebihan, Beton AAC juga memiliki beberapa kelemahan, yaitu :
• Karena ukurannya yang besar, untuk ukuran yang tanggung, akan memakan waste yang cukup besar. Diperlukan keahlian tambahan untuk tukang yang akan memasangnya, karena dampaknya berakibat pada waste dan mutu pemasangan.
• Perekat yang digunakan harus disesuaikan dengan ketentuan produsennya, umumnya adalah semen instan.
• nilai kuat tekannya (compressive strength) terbatas, sehingga sangat tidak dianjurkan penggunaan untuk perkuatan (struktural).
• Harganya cenderung lebih mahal dari bata konvesional. Di pasaran, beton ringan dalam bentuk bata dijual dalam volume m3, sehingga dengan ukuran 60cmx20cmx10cm / m3 bata ringan terdiri dari 83 buah. Jika dikonversikan dalam m2 maka 1 m2 terdiri dari 8.5 buah. Harga per bata kurang lebih Rp. 8000,-, sehingga harga per m2 nya Rp.68.000,-. Belum termasuk semen instan dan ongkos pasangnya.
Pembuatan Beton Ringan
Pembuatan beton ringan ini pada prinsipnya membuat rongga udara di dalam beton. Ada tiga macam cara membuat beton aerasi, yaitu :
a) Yang paling sederhana yaitu dengan memberikan agregat/campuran isian beton ringan. Agregat itu bisa berupa batu apung, stereofoam, batu alwa, atau abu terbang yang dijadikan batu.
b) Menghilangkan agregat halus (agregat halusnya disaring, contohnya debu/abu terbangnya dibersihkan).
c) Meniupkan atau mengisi udara di dalam beton. Cara ketiga ini terbagi lagi menjadi secara mekanis dan secara kimiawi.
Proses pembuatan beton ringan atau Autoclaved Aerated Concrete secara kimiawi kini lebih sering digunakan. Sebelum beton diproses secara aerasi dan dikeringkan secara autoclave, dibuat dulu adonan beton ringan ini. Adonannya terdiri dari pasir kuarsa, Semen, Kapur, Gypsum, Aluminium pasta (Zat Pengembang). Untuk memproduksi 1 m3 beton ringan hanya dibutuhkan bahan sebanyak ± 0,5 – 0,6 m3 saja, karena nantinya campuran ini akan mengembang. Dalam komposisinya, secara umum pasir kuarsa memiliki persentase yang cukup tinggi yaitu berkisar 60%, kemudian perekat yang terdiri dari semen dan kapur sebanyak 30%, dan sisanya sebanyak 10% yaitu campuran gypsum dan aluminium pasta.
Semen yang digunakan merupakan semen tipe I. Semen tipe I merupakan yang biasanya digunakan untuk segala macam jenis konstruksi. Untuk proses produksi, dalam 1 hari dapat dihasilkan beton ringan sebanyak ± 300 – 400 m3. Pembuatan beton ringan ini sepenuhnya dikerjakaan dengan mesin. Mesin yang digunakan seperti mesin penggiling, mesin mixxing, mesin cutting, autoclaved chamber. Untuk proses awal semua bahan baku ditempatkan didalam tangki masing – masing untuk mempermudah proses pencampuran. Khusus untuk pasir kuarsa harus dimasukkan kedalam mesin penggiling terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam tangki, untuk menghaluskan butiran – butiran pasir. Kemudian melalui ruang control, diatur kadar campuran yang akan dibuat. Kadar campuran dapat berubah – ubah tergantung dari keadaan bahan baku yang ada. Kemudian campuran beton ringan tersebut dituangkan kedalam cetakan yang memiliki ukuran 4,20 x 1,20 x 0,60 m. Adonan tersebut diisikan sebanyak ½ bagian saja. Kemudian didiamkan sekitar ± 3 – 4 jam, sehingga adonan dapat mengembang.
Dalam proses pengembangan ini, terjadi reaksi kimia. Saat pencampuran pasir kuarsa, semen, kapur, sedikit gypsum, air, dan dicampur alumunium pasta ini terjadi reaksi kimia. Bubuk alumunium bereaksi dengan kalsium hidroksida yang ada di dalam pasir kwarsa dan air sehingga membentuk hidrogen. Gas hidrogen ini membentuk gelembung-gelembung udara di dalam campuran beton tadi. Gelembung-gelembung udara ini menjadikan volumenya menjadi dua kali lebih besar dari volume semula. Di akhir proses pengembangan atau pembusaan, hidrogen akan terlepas ke atmosfir dan langsung digantikan oleh udara. Rongga-rongga udara yang terbentuk ini yang membuat beton ini menjadi ringan.
Meskipun hidrogennya hilang, tekstur beton tetap padat tetapi lembut. Sehingga mudah dibentuk balok, atau palang sesuai kebutuhan. Setelah mengembang, adonan dipotong untuk memperoleh ukuran yang persisi, karena pada saat pengembangan ukurannya tidak dapat dikontrol sehingga dipotong setelah proses pengembangan selesai.
Setelah melalui proses pemotongan, beton ringan dimasukkan kedalam autoclave chamber selama ± 12 jam. Didalam autoclaved ini pasir kwarsa bereaksi dengan kalsium hidroksida menjadi kalsium hidrat silika. Dalam proses ini beton ringan diberi tekanan sebesar 11 bar atau sebesar 264 psi ( = 1,82 Mpa) dengan suhu setinggi 374 ⁰F. Sehingga terbentuk kalsium silikat dan beton ringan berubah warna menjadi putih. Pada saat didalam autoclaved ini, semua reaksi kimia dituntaskan dan dibersihkan pada suhu tinggi, sehingga nantinya pada saat digunakan tidak mengandung reaksi kimia yang berbahaya. Kenapa tidak dijemur saja? Karena kalau adonan ini dijemur di bawah terik matahari hasilnya kurang maksimal, karena tidak bisa stabil dan merata hasil kekeringannya.
Setelah keluar dari autoclave chamber, beton ringan aerasi ini sudah siap untuk dipasarkan dan digunakan sebagai konstruksi bangunan.
Aplikasi Beton Ringan
Dengan berbagai kelebihan dari beton ringan yang telah disebutkan di atas, saat ini beton ringan banyak diaplikasi dalam pelbagai proyek dalam bentuk :
a) Blok (bata)
Contohnya Bata Celcon, yang dapat digunakan pada dinding dan atap.
b) Panel
Contohnya Panel beton ringan yang digunakan sebagai pengganti tembok.
c) Bentuk Khusus
Contohnya bentuk-bentuk dekorasi, sebagai ornamen bangunan.
d) Ready Mix
Contohnya pada ready mix sebagai material pengisi.
Kesimpulan
a) Beton ringan lebih mudah diperoleh karena jumlah produksi yang cukup banyak dalam sehari.
b) Beton ringan lebih ramah lingkungan dan ekonomis, karena bahan – bahan yang digunakan merupakan bahan yang tidak bermanfaat untuk lingkungan dan jumlahnya sangat banyak.
c) Proses pembuatan beton ringan atau Autoclaved Aerated Concrete secara kimiawi lebih sering digunakan.
d) Secara totalitas pengunaan beton ringan lebih mudah dan efektif dibandingkan beton pada umumnya (dalam hal tertentu).
Saran
a) Tidak menggunakan beton ringan sebagai perkuatan (struktural).
b) Dalam pemasangan beton ringan, sebaiknya menggunakan tukang yang memiliki keahlian tambahan.
c) Gunakan Autoclave Chamber dalam proses pengeringan.
DAFTAR PUSTAKA
Gunadharma, , Universitas, “Teknologi Bahan Konstruksi”, Gunadharma University Press, Jakarta.
Jackson, N., 1978 “Civil Engineering Materials”, English Language Book Society and Macmilan Hongkong
Pusat Penelitian dan Pengembangan Pemukiman, 1982, “Persyaratan Bangunan di Indonesia (PUBI-1982)”, Badan Penelitian dan Pengembangan, Departemen Pekerjaan Umum, Bandung
Singh G, 1979 “Materials of Construction”, Standart Book Service, Delhi.