Bahan Material Bangunan (sering digunakan)

1.       BESI

A.      Besi adalah unsur kimia dengan nomor atom 26 dan masa atom 55,847 yang merupakan logam berwarna putih keperakkan dengan titik lebur 535° C dan titik didih kurang lebih 3.000°C dikenal sejak jaman prasejarah. Logam  berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari.

B.      Karakteristik besi : besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:

·         Kelimpahan besi dikulit bumi cukup besar

·         Pengolahannya relatif mudah dan murah

·         Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi

C.      Kelebihan dan kekurangan

-          Kelebihan :

·         Tidak dimakan rayap

·         Hampir tidak memiliki perbedaan nilai muai dan susut

·         Bisa di daur ulang

·         Dibanding stainless steel lebih murah

·         Dibanding beton lebih lentur dan ringan

·         Dibanding alunmunium lebih kuat

-          Kekurangan

Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.

D.      Klasifikasioleh pabrik dengan tungku peleburan skala besar

1.       Besitua kelas A : ketebalan minimal 6mm dan jenis barangnya antara lain, besi IWF/H-Beam, pipa, besi beton, plate, rail kereta, blok mesin, rantai kapal. Kondisinya biasa, tidak terlalu banyak karat atau lapisan cat.

2.       Besitua kelas B : ketebalan minimal 3 – 5 mm dan jenis barangnya adalah plate tipis, potongan plate, velg mobil, sisa pemotongan coil. Dengan kondisi tdk terlalu banyak karat dan lapisan cat.

3.       Besitua kelas C : ketebalan minimal 2 - 3 mm dan jenis barangnya antara lain, kawat seling, seng pabrik, paku, plat body mobil bekas, drum oli.

4.       Besitua kelas D : ketebalan minimal 1 – 2 mm dan jenis barang nya adalah sisa serutan, kaleng susu, seng berkarat, kawat halus, velg sepeda.

5.       Besitua kelas K : dinilai sebagai besi kelas khusus, terdiri dari scrap besi padat ataupun solid. Dinilai khusus karena semua barang adalah sama (satu jenis)

6.       Besitua kelas A1 : ketebalan 5mm keatas yang dicampur bentuknya dan mempunyai zat non besi

7.       Besitua kelas A2 : jika dalam satu muatan besi terdapat besi padat yang kurang dari 5mm dan zat non besi berkisar antara 1% - 2%

8.       Besitua kelas A3 : ketebalannya berkisar antara 3  –  5mm, zat karat yang terlihat banyak.

9.       Besitua kelas B1 : merupakan besi tipis antara 2 – 3 mm dan mengandung zat non besi sekitar 1%

10.   Besitua kelas B2 : besi tipis dengan ukuran 1 – 2 mm , lapisan cat dan karat berkisar 2%

11.   Besitua kelas B3 : berukuran kurang lebih sama dengan B2 , namun ini lebih banyak mengandung zat kabon.

12.   Besitua kelas GR-1 : merupakan gram yang masih kasar dan agak panjang, memiiki karang dipermukaan

13.   Besitua kelas GR-2 : berbentuk bubut seperti pasir

14.   Besitua kelas KL : adalah kelas kaleng karena pada semua bagian permukaan besi menempel seperti cat, krom, kertas, dll.

Klasifikasi besi cor/tuang :

1.       Kelabu : gray cast iron, berbentuk grafit pipih

2.       Putih : fasa karbon sebagai semenit

3.       Nodular: warna kelabu, sifat lunak, bentuk grafit bulat

4.       Bintik : intermediet antara besi cor kelabu dan putih

5.       Chill : warna putih, sebagiannya warna kelabu

6.       Mampu tempa : hasil laku panas besi cor putih,bentuk grafit bulat, sifat lunak, ductile. 

2.       KAWAT

A.      Pengertian

Kawat adalah benda yang terbuat dari logam yang panjang dan lentur. Kawat merupakan bendar penhantar listrik. Kawat mempunyai banyak bentuk dan ukuran. Kawat yang digunakan untuk menghantar listrik biasa dibungkus dengan kulit yang terbuat dari karet yang biasa disebut kabel.

B.      Karakteristik

a.       Keras dan kaku

b.      Mudah di bentuk

c.       Lebih fleksibel dibanding bahan lainnya

d.       

C.      Kelebihan dan kekurangan

3.       KAYU/BALOK

A.      Pengertian

Kayu adalah bahan yang kita dapat dari tumbuh-tumbuhan (pohon-pohonan/trees) yang termasuk vegetasi alam, merupakan bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan yang mengeras karena mengalami lignifikasi (pengayuan). Dan juga merupakan bahan mentah yang akan diproses untuk dijadikan barang sesuai dengan kemajuan teknologi

B.      Karakteristik

1.       Kekuatannya berbanding lurus dengan berat jenisnya dan arah serat

2.       Kadar air rata-rata kayu indonesia : 12 – 20 % 

3.       Bagian-bagian kayu :

-          Kulit luar, lapisan yang berada paling luar dan dalam keadaan yang kering berfungsi sebagai pelindung bagian dalam

-          Kulit dalam, lapisan yang disebelah dalam kulit luar yang bersifat basah dan lunak, berfungsi mengangkut bahan makanan dari daun ke bagian lain

-          Kambium, lapisan yang berada disebelah kulit dalam, jaringan ini ke dalam membentuk kayu baru, sedangkan ke luar membentuk sel-sel kulit

-          Kayu gubal, berfungsi sebagai pengangkut air dan zat makanan

-          Kayu teras, berasal dari kayu gubal, biasanya bagian-bagian sel yang sudah tua dan kosong ini terisi zat-zat lain berupa zat ekstrasi.

-          Galih/hati, bagian ini mempunyai umur paling tua karena ini ada dari sejak permulaan kayu itu tumbuh

-          Garis teras, jari-jari retakan yang timbul akibat penyusutan pada waktu pengeringan yang tidak teratur.

4.       Penyusutan – arah serat :

Paling besar pada arah tangensial (7%) pada arah radial sekitar 5%

Perbedaan penyusutan pada ke-2 arah menyebabkan:

-          Pembengkokkan

-          Lengkung busur

-          Lengkung mangkok

-          Puntiran

5.       Warna kayu, dipengaruhi oleh tempat di dalam batang, umur pohon dan kelembaban udara

6.       Higroskopik, yaitu sifat dapat menyerap atau melepaskan air. Masuknya air ke dalam kayu menyebabkan berat kayu bertambah. Sifat ini berhubungan dengan sifat mengembang dan menyusut kayu.

7.       Tektur kayu yaitu ukuran relatif dari sle-sel kayu

8.       Sifat mengembang dan menyusut kayu. Kayu akan mengembang bila kadar airnya naik dan menyusut jika kadar airnya turun. Besar pengembangan dan penyusutan tidak sama pada semua arah.

9.       Sifat mekanik kayu , meliputi :

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

-          Kuat tekan, yaitu kemampuan kayu dalam menahan bebantekan. Kuat tekan sejajar serat biasanya lebih besar darikuat tekan tegak lurus serat

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

-          Kuat lentur, yaitu kemampuan kayu dalam menahan beban lentur

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

10.   Sifat kimia kayu: selulose, lignin, dan zat ekstraktif

C.      Kelebihan dan kekurangan

1.       Kelebihan :

a.       Murah dan mudah dikerjakan

b.      Mempunyai kekuatan yang tinggi dan bobotnya rendah

c.       Mempunyai daya penahan tinggi terhadap pengaruh listrik (bersifat isolasi), kimia.

d.      Bila ada kerusakan dengan mudah dapat diganti dan bisa diperoleh dalam waktu singkat.

e.      Pembebanan tekanan biasanya bersifat elastis

f.        Bila terawat dengan baik akan tahan lama

g.       Bahan bangunan yang ramah lingkungan

2.       Kekurangan :

a.       Kurang homogen ketidaksamaan  sebagai hasil alam

b.      Sering terdapat cacat-cacat pada kayu, atau ketidakteraturan struktur serat

c.       Sangat mudah terbakar

d.      Dapat memuai dan menyusut dengan perubahan kelembaban

e.      Terjadinya lendutan yang cukup besar

D.      Klasifikasi

Penggolongan kayu dapat ditinjau dari aspek fisik, mekanik dan keawetan. Secara fisik terdapat kalsifikasi kayu lunak dan kayu keras. Kayu keras biasanya memiliki berat satuan (berat jenis) lebih tinggi dari kayu lunak.

a.       Kayu lunak : berasal dari pohon berdaun konifer (jarum). Pada umumnya lebih halus dan lebih keras. Kayu lunak mempunyai 2 macam sel yaitu, tracheid dan parenchyma cell. Keduanya terlihat seperti tube dengan 2 ujung  tertutup. Contohnya: kayu damar, mahoni (kerasnya sedang, seratnya halus) dan kayu pinus, flamboyan (kerasnya sedang, seratnya lurus terpadu)

b.      Kayu keras : bersal dari pohon deciduous (berdaun lebar). Pada musim dingin daunnya akan gugur. Kayu keras lebih kompleks dari kayu lunak karena mempunyai 5 macam sel. Contohnya: kayu jati, mahoni, sono keling, sawo, dan kayu biasa.

 Klasifikasi fisik lain adalah terkait dengan kelurusan dan mutu muka kayu. Terdapat mutu kayu diperdagangan A,B dan C yang merupakan penggolongan kayu serta visual terkait dengan kualitas muka (cacat atau tidak) arah – pola serat dan kelurusan batang. Kadang klasifikasi ini menerangkan kadar air dari produk kayu.

-          Kayu mutu kering udara

1.       Besar mata kayu maksimun 1/6 lebar kecil tampang / 3,5 cm

2.       Tidak boleh mengandung kayu gubal lebih dari 1/10 tinggi balok

3.       Kemiringan serat maksimum 1/7

4.       Retak arah radial maksimum 1/3 tebal dan arah lingkaran tumbuh 1/4 tebal kayu

-          Kayu mutu kering udara 15% - 30%

1.       Besar mata kayu maksimum ¼ lebar kecil tampang / 5 cm

2.       Tak boleh mengandung kayu gubal lebih dari 1/10  tinggi balok

3.       Kemiringan serat maksimum adalah 1/10

4.       Retak arah radial maksimum 1/4  tebal dan arah lingkaran tumbuh 1/5 tebal kayu.

Pengelompokkan jenis kayu berdasarkan pengenaan iuran kehutanan :

a.         Jenis Meranti / komersil satu (agathis, balau, balau merah, bingkirai, damar, durian, gia, giam, jelutung, kapur, kapur petanang, kenari, keriung, kulim, malapari, matoa, medang, meranti kuning, meranti merah, meranti putih, merawan, merbau, mersawa, nyatoh, pelapi, penjalin, perupuk, pinang, pulai, rasamala, dan resak)

b.         Jenis Rimba Campuran / komersil dua (bakau, bayur,benuang, berumbung, bintangur, ekaliptus, gelam, jabon, jambu-jambu, kecapi, ketapang, kedondong hutan, kelumpang, kempas, kenangan, keranji, mahang, medang, mempisang, mendarahan, merambang, punak, puspa, rengas, sengon, sepat, sesendok, simpur, surian, tembesu, terap, terentang, tusam)

c.          Jenis Kayu Eboni / indah satu (eboni, eboni bergaris, dan eboni hitam)

d.         Jenis Kayu Indah / indah dua (bongin, bungur, cempaka, cendana, dahu, johar, kuku, kupang, lasi, mahoni, melur, membacang, mindi, nyirih, pasang, perepat, darat, raja bungam rengas, ramin, sawo kecik, salimuli, sindur, sonokembang, sonokeling,sungkai, tanjung, tapos, tinjau, belukar, torem, trembesi, ulin, dan weru)

Ada juga jenis-jenis kayu berikut :

a.       Kayu solid

b.      Kayu lamina : kayu olahan dari potongan-potongan kayu , yang direkatkan untuk membentuk kayu dengan ukuran, bentuk dan mutu sesuai kebutuhan.

c.       Kayu komposit struktural : kayu olahan yang terbuat dari vinir kayu dengan arah serat memanjang

d.      Panil kayu struktural : untuk mengatasi masalah penyusutan

-          Panil kayu lapis : terdiri dari tiga vinir kayu lapis.

-          Panil komposit : bagian muka dan belakang berupa vinir kayu dan tengah terbuat dari serat kayu pakai ulang

-          Panil tak bervinir

4.       BETON

A.      Pengertian

Beton adalah suatu campuran yang berisi pasir, krikil, dan agregat lain yang dicampurkan menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari semen dan air yang membentuk masa yang sangat mirip seperti batu. Dapat digunakan untuk membuat pondasi, balok, plat cangkang, plat lantai, dll.

B.      Karakteristik

1.       Kuat tekan beton

2.       Kemudah pengerjaan

3.       Rangkak dan susut

4.       Pemisahan kerikil dan air

5.       Yang mempengaruhi kekuatan beton adalah :

a.       Kualitas semen

b.      Proporsi semen didlam campuran

c.       Kekuatan dan kebersihan agregat

d.      Ikatan/adesi antara pasta, semen, dan agregat

e.      Pencampuran yang cukup dari bahan-bahan pembentuk beton

f.        Pemadatan beton dan perawatan

6.       Kekuatan tarik, tekan, dan geser

7.       Bersifat rengkak, penambahan waktu akibat beton yang bekerja .

C.      Kelebihan dan kekurangan

1.       Kelebihan :

a.       Dapat dibentuk sesuai keinginan

b.      Mampu memikul beban tekan yang besar

c.       Tahan terhadap temperatur tinggi

d.      Biaya pemeliharaan yang rendah, karena tahan bakar/panas

e.      Harganya relatif murah

2.       Kekurangan

a.       Bentuk yang sudah dibuat sulit untuk diubah

b.      Pelaksanaan pekerjaan diperlukan ketelitian yan gtinggi

c.       Berat

d.      Daya pantul suara besar

e.      Membutuhkan cetakan sebagai alat pembentuk

f.        Tidak memiliki kekuatan tarik

g.       Setelah dicampur beton segera mengeras

h.      Beton yang mengeras sebelum pengecoran tidak bisa didaur ulang

i.         Beton keras menysut dan mengembang bila terjadi perubahan suhu

j.        Beton bersifat getas (tidak daktail)

D.      Klasifikasi

Menurut kekasarannya :

a.       Betoon segar, masih dapat dikerjakan

b.      Beton hijau, baru saja dituang

c.       Beton muda : 3 < 28 hari

d.      Beton beto n keras : umur > 28 hari

Menurut berat jenisnya :

a.       Beton ringan

b.      Beton sedang

c.       Beton berat

Menutur cara pengecoran :

a.       Cara setempat (insitu)

b.      Cara eksitu (ditempat lain)

c.       Pabrikasi/pracetak

d.      Beton siap pakai

Menurut PBI tahun 1971 :

a.       Beton kelas I : beton untuk pekerjaan non-struktural

b.      Beton kelas II : beton pekerjaan struktural secara umum

c.       Beton kelas III : untuk pekerjaan struktural, dengan karakteristik yang lebih tinggi

Berdasarkan tegangan pra-layan :

a.       Konvensional : beton normal yang tidak mengalami pra-layan

b.      Pre-stressed : diberingan tegangan pra-lyan pada saat pembuatannya  sitem pre-stressing

c.       Post-tensioned : diberikan tegangan pra-layan dengan sistem post-tensioning

Ada juga bermacam-macam jenis beton, yaitu :

§  Beton ringan : dibuat dengan beban mati dan kemampuan mengahantar panasnya lebih kecil

§  Beton massa : beton yang tuang kedalam volume besar

§  Ferrosmen : suatu bahan gabungan yang diperoleh deng an cara memberikan suatu anyaman kawat baja sebaai pember kekuatan tarik

§  Beton serat : bagian komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat.

§  Beton non-pasir: bentuk sederhana dari jenis beton ringan yang diperoleh dengan cara menghilangkan bagian halus agregat pada pembuatan beton

§  Beton siklop : beton biasa yang menggunakan ukuran agregat yang relatif besar

§  Beton hampa : adalah beton yang setelah diaduk, dituang, dan dipadatkan sebagaimana beton biasa, sisa air disedot dengan cara khusus yang disebut cara vacuum.

§  Beton mortar : adukan yang terdiri dari pasir, bahan perekat,dan air. (mortar lumpur, kapur, semen)

5.       BAJA

A.      Pengertian

Baja adalah paduan antara besi (Fe) dan karbon (C) dengan penambahan paduan lainnya.

Baja adalah logam aloy yang komponen utamanya adalah besi, dengan karbon sebagai material pengaloy utama. Karbon bekerja sebagai agen pengeras, mencegah atom besi, yang secara alami teratu dalam lattice, begereser melalui satu sama lain. Memvariasikan jumlah karbon dan penyebaran alloy dapat mengontrol kualitas baja. Baja dengan peningkatan jumlah karbon dapat memperkeras dan memperkuat besi, tetapi juga lebih rapuh. Definisi klasik, baja adalah besi-karbon aloy dengan kadar karbon sampai 5,1 persen; ironisnya, aloy dengan kadar karbon lebih tinggi dari ini dikenal dengan besi

B.      Karakteristik  

1.       Kekuatan tinggi

2.       Kemudahan pemasangan

3.       Keseragaman

4.       Hal-hal yang diperhatikan untuk baja mutu tinggi

a.       Ralaksasi tegangan

b.      Berkurangnya tegangan baja pada regangan konstan

c.       Karat tegangan

d.      Peristiwa korosi yaang dapat menurunkan tegangan baja

e.      Kerapuhan oleh hidrogen, mengakibatkan retak yang merapuhkan baja

C.      Kelebihan dan kekurangan

1.       Kelebihan :

a.       Proses pemasangan relatif cepat

b.      Penyambungan baja dapat menggunakan bberapa metode

c.       Komponen struktur yang tidak dipakai dapat digunakan lagi

d.      Struktur yang dihasilkan bersifat permanen,

e.      Memerlukan pemeliharaan yang sederhana

f.        Lebih murah dibanding bahan lain

2.       Kekurangan :

a.       Tidak tahan terhadap panas

b.      Tidak tahan karat

c.       Tidak mampu menahan arah horizontal yang tinggi seperti kemampuan menahan tekuk.

D.      Klasifikasi

Baja secara umum dapat dikelompokkan atas 2 jenis yaitu :

1.         Baja Karbon (carbon steel)

a.         Baja karbon rendah (low carbon steel) Machine, machinery dan mild steel (0,05 % – 0,30% C ) Sifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin  Penggunaannya:

0,05 % – 0,20 % C : automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails.

0,20 % – 0,30 % C : gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings

b.        Baja karbon menengah (medium carbon steel )

Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.

Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong.

Penggunaan:

0,30 % – 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles.

0,40 % – 0,50 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers.

0,50 % – 0,60 % C : hammers dan sledges

c.         Baja karbon tinggi (high carbon steel)  tool steel

 Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60 % – 1,50 %

 Penggunaan : screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers, vise jaws, knives, drills. tools for turning brass and wood, reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, fine cutters

2.         Baja Paduan (Alloy steel)

Tujuan dilakukan penambahan unsur yaitu:

Untuk menaikkan sifat mekanik baja (kekerasan, keliatan, kekuatan tarik dan sebagainya)

Untuk menaikkan sifat mekanik pada temperatur rendah

Untuk meningkatkan daya tahan terhadap reaksi kimia (oksidasi dan reduksi)

Untuk membuat sifat-sifat special

Baja paduan yang diklasifikasikan menurut kadar karbonnya dibagi menjadi:

a.         Low alloy steel, jika elemen paduannya ≤ 2,5 %

b.        Medium alloy steel, jika elemen paduannya 2,5 – 10 %

c.         High alloy steel, jika elemen paduannya > 10 %

Baja paduan juga dibagi menjadi dua golongan yaitu

a.         Baja Paduan Khusus (special alloy steel), Baja jenis ini mengandung satu atau lebih logam-logam seperti nikel, chromium, manganese, molybdenum, tungsten dan vanadium. Dengan menambahkan logam tersebut ke dalam baja maka baja paduan tersebut  akan merubah sifat-sifat mekanik dan kimianya seperti menjadi lebih keras, kuat dan ulet bila dibandingkan  terhadap baja karbon (carbon steel).

b.        High Speed Steel (HSS) Self Hardening SteelKandungan karbon : 0,70 % – 1,50 %. Penggunaan membuat alat-alat potong seperti drills, reamers, countersinks, lathe tool bits dan milling cutters. Disebut High Speed Steel karena alat potong yang dibuat dengan material tersebut dapat dioperasikan dua kali lebih cepat dibanding dengan carbon steel. Sedangkan harga dari HSS besarnya dua sampai empat kali daripada carbon steel

c.         Jenis Lainnya :

Baja dengan sifat fisik dan kimia khusus:

Baja tahan garam (acid-resisting steel)

Baja tahan panas (heat resistant steel)

Baja tanpa sisik (non scaling steel)

Electric steel

Magnetic steel

Non magnetic steel

Baja tahan pakai (wear resisting steel)

Baja tahan karat/korosi

Dengan mengkombinasikan dua klasifikasi baja menurut kegunaan dan komposisi kimia maka diperoleh lima kelompok baja yaitu:

Baja karbon konstruksi (carbon structural steel)

Baja karbon perkakas (carbon tool steel)

Baja paduan konstruksi (Alloyed structural steel)

Baja paduan perkakas (Alloyed tool steel)

Baja konstruksi paduan tinggi (Highly alloy structural steel)