bahan bangunan

LEMBARAN PENGESAHAN

BUKU AJAR

TEKNOLOGI BAHANPROGRAM 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

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

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

2

Penyunting Bahasa dan Kependidikan Penata Letak : Susi Hariyani, ST,MT

Buku ini diterbitkan dalam rangka pengadaan buku ajar untukPROGRAM 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


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 macam-macam 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

2


3. Kerjakan latihan setiap sub bab 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 ISIHALAMAN 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 . Kriteria Penilaian Sumber Pustaka .. 1 1 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

4


2.2 Dari Luar Negeri 12 2.3 Rangkuman .. 13 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 VBAHAN PENGIKAT

5


Hasil Pembelajaran . 42 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

6


7.6 Soal Pelatihan . 73 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 XBAHAN PEMBENTUK BETON Hasil Pembelajaran . 92 Kriteria Penilaian 92 Sumber Pustaka .. 92 10.1 Pengertian Beton . 93 10.2 Agregat 95

7


10.3 Air 95 10.4 Semen .. 96 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

9


Gambar 6. 13 Dinding bambu setengah bulat (Bandara, 1990) .. 56 Gambar 6. 14 Dinding Bajareque (Janssen, 1995) .. 57 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 TABELTabel 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 BANGUNANHasil 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. 2. 3. 4. Mampu menjelaskan klasifikasi sifat fisik dan pengujiannya Mampu menjelaskan sifat kimia dan pengujiannya Mampu menjelaskan sifat thermal dan pengujiannya Mampu menjelaskan sifat mekanis dan pengujiannya Sumber Pustaka 1. 2. 3. 4. 5. _______. Teknologi Bahan II, PEDC , Bandung _______. KOnstruksi Kayu, PEDC , Bandung Heinz F. Ilmu Konstruksi Bangunan , 1981, Karisma, Bandung Luc Vasseur, Masory Construction No 95/75/21379 Rosjid Sastraminarja, Ir, 1989, Bahan Perkerasan, Jakarta

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 luarSifat Dasar Bahan Bangunan

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

13


Suatu bahan apabila mendapat beban akan mengalami perubahan bentuk (deformasi). Perlawanan (reaksi) suatu benda akibat pembebanan dapat menimbulkan 3 macam deformasi : a. Deformasi Elastis : Suatu deformasi yang akan dapat hilang lagi bila beban yang diberikan kepada bahan tersebut dihilangkan. Pada keadaan tersebut, besarnya dan reganganSusi Hariyani, ST,MT

regangan yang terjadi berbanding lurus dengan besarnya tegangan. Perbandingan antara tegangan 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 l, ukuran panjang/tinggi benda = L, panjang setelah ditekan/ditarik = Lt, maka L = L Lt dan regangan. E= L L 14


d L

a

b

L

d

Lt

dtarik

c

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 : = E x atau E =

Diagram Tegangan dan Regangan beberapa jenis material

15


Gambar 1.2 Diagram Tegangan dan regangan macam-macam material 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 ; : : 1 2 3 Osthoklas Quartz Topaz : : : 6 7 8

16


Flourit Apatit

: :

4 5

Korundum Intan

: :

9 10

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 1F 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 Jenis Bahan Titik leleh (F) 2700 28000 2700 28000 1100 12000 1800 - 2000 2000-500 3000 1500 400 200-300 200 300 200 300 Hantar Panas 300 500 100 150 500 1500 500 2500 36 5 10 56 12 12 0,5 1 Koef. Muai thermal 0,5 7 9 12,5

Baja karbon Baja stanless Aluminium Paduan Tembaga Keramik Bata Merah Beton Plat kaca Bahan molekuler Kayu Plastik ABS Polymer Plastik Acrylik PlastikVinyl

10 30 50 30 50 50

17


Silicom 1.3 SIFAT LISTRIK

400 - 600

1

1 - 100

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

Keramik Polymer

18


Plastik Vinyl 100.109 Silicom 1012 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 BANGUNANHasil Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu mengenal pedoman-pedoman 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. _______. 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

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 Gedung1991 (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 bahan-bahan bangunan tersebut. Tiap-tiap bahann bangunan dibuatkan pasal yang berisikan pengertian mengenai bahan itu sendiri, persyaratan mengenai ukuran, mutu, referensi mengenai dari mana estndar 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

22


di Inonesia. Isinya berupa penjelasan umum, bahan-bahan, pelaksanaan, detail-detal konstruksi, dasar-dasar perhitungan dan syarat-syarat umum 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 Estndar 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 stndar/peraturan itu dibuat 2. Sebutkan perauran tentang bahan yang dipakai di Indonesia 2. Sebutkan isi dari peraturan bahan bangunan PKKI 1971

BAB III

24


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. 2. 3. 4. 5. Mampu menjelaskan batuan beku sebagai bahan bangunan Mampu menjelaskan batuan sedimen sebagai bahan bangunan Mampu menjelaskan batuan metamorf sebagai bahan bangunan Mampu menjelaskan pemilihan batuan untuk bahan konstruki Mampu menjelaskan jenis pengujian batuan Sumber Pustaka 1. 2. 3. 4. 5. _______. Teknologi Bahan II, PEDC , Bandung _______. Konstruksi Kayu, PEDC , Bandung Heinz F. Ilmu Konstruksi Bangunan , 1981, Karisma, Bandung Luc Vasseur, Masory Construction No 95/75/21379 Rosjid Sastraminarja, Ir, 1989, Bahan Perkerasan, Jakarta

PENDAHULUAN

25


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

26


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 a. Gneiss cara pembentukannya sebagai hasil rekristalisasi di bawah tekanan tinggi.

27


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

3.3 BATUAN SEDIMENT (SEDIMENTARY ROCKS)

28


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. B. Batuan sedimen organis Batu pasir (sand stone) adalah cemented quartz sand yang terikat menjadi satu.

29


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

3.5 RANGKUMAN

31


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

BAB IV

32


AGREGAT UNTUK ADUKANHasil 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. 2. 3. 4. 5. 6. Mampu menjelaskan fungsi agregat untuk adukan Mampu menjelaskan Pengelompokan Agregat Mampu menjelaskan Sifat Permukaan Agregat, Kekuatan, Kepadatan, dan Penyerapan Air Mampu menjelaskan Zat-zat yang merugikan agregat Mampu menjelaskan Susunan Butir Agregat Mampu menjelaskan . penggabungan Agregat Sumber Pustaka 1. 2. 3. 4. 5. _______. Teknologi Bahan II, PEDC , Bandung _______. Konstruksi Kayu, PEDC , Bandung Heinz F. Ilmu Konstruksi Bangunan , 1981, Karisma, Bandung Luc Vasseur, Masory Construction No 95/75/21379 Rosjid Sastraminarja, Ir, 1989, Bahan Perkerasan, Jakarta

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 ini banyak dipergunakan selama bertahun-tahun untuk Agregat

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 dapurdapur 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 ( 1550C). 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 Bentuk ini tidak beratruran, mempunyai sudut-sudut yang tajam dan permukaannya kasar, Yang termasuk jenis ini adalah batu pecah semua jenis,

36


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. 4.2.5 Ditinjau dari Besar Butirannya Ditinjau dari besar butirannya, maka agregat dapat dibedakan menjadi 3 : 1. Agregat halus

37


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. c. Pasir sungai Pasir laut Pasir ini diperoleh langsung dari dasar sungai 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 jumlah air pengaduk yang diperlukan untuk pembuatan beton.Makin besar luas permukaan makin banyak air yang dibutuhkan dan demikian sebaliknya.

38


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 adalah volume masip tidak termasuk pori-pori yang terdapat didalamnya.

39


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 ronggarongga 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/ isinya 1,5 kg/liter.Pasir sungai berat jenisnya 2,25 kg/liter, dan berat / isinya 1,4 kg/liter.

40


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. 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

42


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.

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,

43


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 fraksifraksi 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 ISOStandard ASTM-E11-70 Lubang Ayakan dalam mm Standard British BS 410-1969 Lubang ayakan dalam mm Standard ISO Lubang ayakan dalam mm

152 76 38 19 9,5 4,75 2,36 1,18 0,60 0,30 0,15 0,075 a. Jumlah contoh untuk analisa ayak

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

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

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,

44


b.

Contoh perhitungan hasil analisa ayak. Contoh agregat dikeringkan dalam oven pada suhu 105C 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 Berat ter Persen Persen terting ayakan, mm tinggal gram tertinggal gal kumulatif 75 0 0 0 50 530 2,8 2,8 37.5 1680 8,8 11,6 30 2730 14,3 25,9 25 4410 23,1 49 19 6385 33,4 82,4 12 3152 16,5 98,9 9.5 175 0,9 99,8 4.75 25 0,13 99,9 2.36 13 0,07 100 1.18 0 0 100 0.60 0 0 100 0.30 0 0 100 0.15 0 0 100 van 0 0 jumlah 19100 100 793,7 Angka kehalusan : 793,7 : 100 = 7,937 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

2.Agregat halus Tabel 4.3Contoh perhitungan angka analis ayak untuk agregat halus Lubang Berat ayakan, tertinggal mm gram 9,5 0 Persen tertinggal 0 Persen tertinggal kumulatif 0 Persen tembus kumulatif 100

45


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 Angka kehalusan : 301,0 :

1,8 2,5 27,2 40,7 20,2 6,4 1,2 100 100 = 3,010

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

89,2 95,7 68,5 27,8 7,6 1,2 -

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 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 (mm) Persen Tembus Pasir A Pasir B

46


9,5 4,75 2,36 1,19 0,60 0,30 0,15

100 89 74 46 19 5 1

100 100 99 95 88 49 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= 45 = a b c .Ya + .Yb + .Yc 100 100 100 a b .19 + .88 100 100

a + b = 100 Jadi didapat : 45 = 4500 69.a

(100 a ) .88 a .19 + 100 100= 19.a + 8800 - 88.a = 4300 b = 100 64 = 36

88.a 19.a = 8800 4500 Didapat a = 64, dan

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 :

47


Ukuran ayakan (mm) 9,50 4,75 2,36 1,19 0,60 0,30 0,15

% tembus kumulatif Ya 100 89 74 46 19 5 1 Yb 100 100 99 95 88 49 9

Gabungan 64% pasir A + 36% pasir B 64/100. Ya 64 57 47 29 12 3 0,60 36/100. Yb 36 36 36 34 32 18 3 Y gabungan 100 93 83 63 44 21 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 a + b + c = 100%

dengan 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. 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 a + b = 100%

dengan

48


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 882Tabel 4.4 Syarat gradasi agregat halus /pasir Lubang Ayakan B.S. Dalam mm 9,52 4,76 2,40 1,10 0,60 0,30 0,15 Persentase tembus kumulatif (persen berat) Menurut BS 882 : 1965 Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4 100 100 100 100 90-100 60-95 30-70 15-34 5-20 0-10 90-100 75-100 55-100 35-59 8-30 0-10 95-100 85-100 75-100 60-79 12-40 0-10 95-100 95-100 90-100 80-100 15-50 0-15 Menurut ASTM C 33 - 74 100 95-100 80-100 50-85 25-60 10-30 2-10 1965 dan Standard C 33 74

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 38,1 19,0 9,52 Persentase tembus kumulatif (persen berat) Ukuran butir normal 38,1 4,76 mm 19,0 4,76 mm 9,6 4,76 mm 100 95-100 30-70 10-35 100 95-100 25-55 100 50-85

49


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 38,1 19,0 4,76 0,60 0,15

Persentase tembus kumulatif untuk ukuran butir nominal 38,1 mm ( 1 in) 19,0 mm (3/4 in) 100 950 100 45 75 25 45 8 30 06 100 95 100 30 50 10 35 06

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

50


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 ayakan, mm 37,5 30 25 19 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18 0,60 0,30 0,15 van 3. Ada 3 Berat Persen tertinggal tertinggal gram 1008 1870 4650 6655 2952 105 75 13 0 0 0 0 0 jenis agregat A dan agregat B Persen tertinggal kumulatif Persen tembus kumulatif

dan C , tentukan persentase susunan

butir gabungan 3 agregat itu dengan data analisa ayak sebagai berikut : Ayakan (mm) 38 19,2 9,6 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15 Susunan butir agregat tembus ayakan, % A B C 100 100 100 100 89 76 99 56 50 90 13 23 86 5 10 57 2 0 39 0 15 8

51


BAB V

BAHAN PENGIKATHasil Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini anda diharapkan mampu menjelaskan bahan pengikat yaitu kapur, dan pozzolan dengan baik Kriteria Penilaian

52


Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1. 2. 3. Mampu menjelaskan kapur sebagai bahan pengikat Mampu menjelaskan pozzolan sebagai bahan pengikat Mampu menjelaskan . jenis pengujian bahan pengikat Sumber Pustaka 1. 2. 3. 4. 5. _______. Teknologi Bahan II, PEDC , Bandung _______. KOnstruksi Kayu, PEDC , Bandung Heinz F. Ilmu Konstruksi Bangunan , 1981, Karisma, Bandung Luc Vasseur, Masory Construction No 95/75/21379 Rosjid Sastraminarja, Ir, 1989, Bahan Perkerasan, Jakarta

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

53


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 1000-1340C untuk kapur kalsium dan 940-1230C untuk kapor dolonit. Bila suhu kurang dari itu banyak batu yang masih mentah

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

54


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 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

55


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. 2. 3. Jekaskan kegunaan kapur sebgai bahan bahan bangunan jelaskan kegunaan pozzoloan sebagai bahan bangunan jelaskan proses pengujian berat jenis untuk bahan pengikat

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.

56


Kriteria Penilaian Keberhasilan saudara dalam menguasai bab ini, dapat diukur dengan kriteria sebagai berikut: 1. 2. 3. Mampu menjelaskan jenis-jenis kayu yang digunakan untuk bahan bangunan Mampu menjelaskan mutu kayu, kelas kayu, sifat kayu dan cara pengawetan kayu Mampu menjelaskan jenis pengujian untuk kayu dan bambu Sumber Pustaka

1. 2. 3. 4. 5.

_______. Teknologi Bahan II, PEDC , Bandung _______. Konstruksi Kayu, PEDC , Bandung Heinz F. Ilmu Konstruksi Bangunan , 1981, Karisma, Bandung Luc Vasseur, Masory Construction No 95/75/21379 Rosjid Sastraminarja, Ir, 1989, Bahan Perkerasan, Jakarta

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

57


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 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

58


Mutu kayu dibedakan dalam 2 macam mutu, yaitu : a. b. Mutu kayu A Mutu kayu B

6.2.2 Sifat Fisis Kayu Berat Jenis /Karapatan (Bj) adalah angka perbandingan antara berat kayu (suhu 105C) dengan berat air yang mempunyai volume sama dengan kayu (pada suhu 4C).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 sangat berat Berat agak berat Ringan Berat Jenis > 0,90 0,90 0,75 0,75 0,60 < 0,60

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

59


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 105C Perhitungan kadar air adalah :

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

60


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 KayuUkuran 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. 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

61


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. 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

62


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 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

63


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 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.

64


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 sampai dua tahun. Untuk memperoleh

Bambu yang bersentuhan dengan tanah, baik di permukaan maupun yang ditanam dapat rusak dalam waktu enam bulan 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 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,

65


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 (Jayanetti dan Follet, 1998)

Gambar 6.5 Fondasi komposit antara bambu dan beton (Janssen, 1995)

Gambar 6.6 Fondasi tiang pancang beton dengan tulangan bambu Lantai

66


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 rangka penyangganya (Janssen, 1995)

Gambar 6.10 Lantai dari bambu galar dengan rangka penyangganya (Janssen, 1995)

Gedek Gedek adalah anyaman bambu yang banyak dijumpai pada bangunan pemukiman sebagai dinding, sekat, pintu, jendela, penutup lantai, dan langit-langit. 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.

67


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

Documents

bahan bangunan