Apa hubungannya kimia dengan teknik sipil?
Banyak hubungannya dengan ilmu bahan bangunan. misalnya:
1. Penggunaan zat kimia untuk mempercepat proses pengeringan beton.
2. Penggunaan bahan sintetik dalam dunia konstruksi, misalnya: lapisan waterproofing pada beton.
3. Kadar keasaman pada air akan mempengaruhi kwalitas dari beton. 4. Jenis, kualitas dan penggunaan cat pada kayu, beton ,besi.
5. Zat kimia untuk mengawetkan kayu.
Perhitungan konstruksi bangunan (teknik sipil) harus
mempertimbangkan sifat material yang akan digunakan (misalnya ketahanan terhadap pengaruh cuaca,air, waktu). Material diproduksi dengan memanfaatkan proses kimia.
Teknik sipil kan ngitung bahan bangunan, milih bahan yang dipakai, kekuatannya, ngitung pondasi.
Langkah-langkah yang bisa dilakukan untuk menjagadurabilitas (keawetan) konstruksi beton agar tidak cepatrusak antara lain : 1. Memperkecil sifat permeabilitas beton.
Langkah ini dilakukan melalui penentuan factor airsemen yang tidak terlalu b esar. Dengan faktor air semenkecil maka kekedapan beton yang
terbentuk juga makinbaik.
Sehingga bahaya karbonasi maupun rembesan air kedalam tubuh beton mak in kecil. Keuntungannya, ancamankorosi baja tulangan juga diperkecil.
2. Pertebal selimut beton .
Selimut beton yang terlalu tipis tentu akan mudahdilewati oleh unsur-unsur perusak yang akan menyerang baja tulangan mau
pun lapisan beton bagian dalam. Kendatimutu beton
yang ditunjukkan oleh kuat tekan yang dicapai tinggi, tapi bila selimut beton yang menutup baja tulanganterlalu tipis, tentu menjadi sia-sia. Karena beton lemah daya tahannya
terhadap kebakaran atau pukulan perusak sepertiabrasi gelombang air maupun perubahan cuaca.
3. Lapisan permukaan beton dengan bahan coating sepertiepoxi. Fungsi pelapisan di sini adalah menamabah kekedapanpermukaan beton. Dengan tingkat kekedepan yang tinggimaka garam, karbon dioksida,
air maupun unsur perusaklain yang akan melemahkan struktur beton bisa di cegah.
4. Penggunaan bahan inhibitor. Bahan inhibitor adalah bahan kimia
yang berfungsiuntuk melambatkan proses korosi
yang akan menyerangbeton. Yang biasa digunakan adalah calcium nitrit. Bahanini tidak hanya bias mengurangi proses korosi pada betontapi juga mampu meningkatkan kekuatan beton.
5. Pemanfaatan cathodic protection. Cara ini biasanya dilakukan setelah
diketahui terjadiproses korosi pada tulangan baja konstruksi beton. Prinsipkerja pencegahan cara ini adalah pembalikan arus listrikdari
kutub anoda dan katoda dari proses korosi elektrokimia. Dengan demikian bagian anoda yangsebelumnya merupakan wilayah yang terkorosi
6. Menjaga permukaan beton agar tetap kering.
Air yang meresap ke dalam permukaan beton seringkalimembawa unsur-unsur yang bersifat agresif dan korosif.
Dengan sifat beton yang tidak mungkin kedap sama sekali,
maka menjaganya untuk tetap kering merupakan tindakanantisipasi yang akan mengurangi serangan lingkungan yangakan merusak keawetan beton. 7. Menggunakan bahan campuran pozzolan (fly ash).
Bahan pozzolan seperti abu terbang (fly ash bisamengurangi
permeabilitas beton sampai 10 kali lipat. Sehingga permukaan beton menjadi lebih kedap. Dengandemikian
bahan yang akan menjadi faktor perusak bisadiperkecil kemungkinannya me nembus pori-pori beton,diharapkan beton bisa lebih awet.
8. Memanfaatkan type semen tahan sulfat atau garam.
Dengan tersedianya jenis semen tertentu yang tahanterhadap lingkungan korosif maka pemanfaatannya sangatmembantu
dalam upaya membangun konstruksi yang
karena lingkungannya memang sudah berpotensi merusak maka perlu suatu konstruksi yang tahan terhadapnya.
9. Memanfaatkan bahan additive.
Bahan additive merupakan bahan pabrikasi yangdifungsikan untuk membant u beton mengatasi problemlingkungan.
Bahan ini dicampurkan saat pengadukancampuran beton. Pemilihannya disesuaikan denganpengaruh yang diinginkan. Untuk lingkungan yang basah, diperlukan bahan additive yang bisa mempercepatpengeringan beton,
untuk lingkungan yang korosif,
dipakaibahan additive yang memperkuat daya tahan betonterhadap unsur-unsur penyebab korosi.
Berbagai cara yang diuraikan di atas adalah langkah-langkah rekayasa agar konstruksi beton mampu memenuhituntutan durabilitas sesuai dengan umur layanan yang diharapkan. Tentu saja pemilihan alternatifnya
Pengawetan kayu merupakan metode untuk menambah tingkat keawetan dari kayu dengan perlakuan fisik maupun kimia. Pengawetan kayu bertujuan untuk menambah umur pakai kayu lebih lama, terutama kayu yang dipakai untuk material bangunan atau perabot luar ruangan, karena penggunaan tersebut yang paling rentan terhadap degradasi kayu akibat
serangga/organisme maupun faktor abiotis (panas, hujan, lembab).
Kimia Pengawet Kayu
Pada masa sekarang ini, tindakan pengawetan kayu dirasakan sangat penting oleh setiap pemakainya. Tindakan pengawetan dapat diartikan sebagai kegiatan untuk memperpanjang umur pakai kayu baik secara kimia maupun fisika dengan cara meningkatkan ketahanannya terhadap serangga perusak, kembang-susut akibat perubahan kandungan air, dan sebagainya. Kali ini kita akan membahas bagaimana metode dan cara pengawetan kayu. Ini akan sangat berguna buat Anda yang bergelut di dunia bangunan
berbahan kayu. Karena kayu, terutama kelas tertentu, akan menjadi lebih kuat kalau diawetkan dengan cara yang benar, dan untuk jangka panjangnya berdampak pada hematnya pemakaian kayu sehingga mendukung program green.
Sebelum membahas metode dan cara pengawetan kayu lebih jauh, mari kita lihat dulu klasifikasi kelas awet kayu
Kelas Awet Kayu
Kayu dikategorikan ke dalam beberapa kelas awet : - Kelas awet I (sangat awet), misal : kayu sonokeling, jati - Kelas awet II (awet), misal : kayu merbau, mahoni - Kelas awet III (kurang awet), misal : kayu karet, pinus - Kelas awet IV (tidak awet), misal : kayu sengon
- Kelas awet V (sangat tidak awet)
Dalam SNI 03-5010.1-1999, hanya kayu dengan kelas awet III, IV dan V lah yang memerlukan pengawetan, tetapi pada keperluan tertentu, bagian kayu gubal dari kayu kelas awet I dan II juga perlu diawetkan.
Metode Pengawetan
Beberapa macam metode pengawetan kayu yang telah dikenal luas oleh masyarakat kita adalah : perendaman, laburan, rendaman panas dan dingin, dan vacum tekan. Pada daerah yang tidak terdapat alat vacum tekan,
kayu pada larutan pengawet panas (80 derajat celcius sampai dengan 113 derajat celcius) sehingga udara pada pori-pori kayu akan mengembang. Kayu yang sudah direndam panas, kemudian dimasukkan pada larutan pengawet dingin. Udara yang tadinya mengembang, kemudian akan mengerut dan menarik larutan pengawet masuk ke dalam kayu. Proses rendaman panas dan dingin dapat juga dilakukan dalam satu bak / tempat. Metode vacum tekan sangat disenangi untuk keperluan komersial, karena sangat efisien dan efektif ( masuknya bahan pengawet ke kayu bisa lebih dalam dan merata ). Kayu dan larutan pengawet dimasukkan ke dalam silinder besi horisontal, dengan tekanan tertentu (sampai dengan 10 atm ) larutan pengawet dipaksa masuk ke dalam kayu. Besarnya tekanan yang diberikan dan lamanya penekanan sangat dipengaruhi oleh jenis kayu dan bahan pengawetnya. Pada metode ini, dikenal istilah full-cell process dan empty-cell process. Metode full-cell process memiliki penetrasi yang lebih besar karena bahan pengawet akan mengisi rongga-rongga sel kayu secara penuh. Sedangkan pada metode empty-cell process, bahan pengawet tidak masuk hingga rongga-rongga sel tetapi hanya menempel di dinding sel saja.
Perlindungan Terhadap Serangga dan Rayap
Salah satu serangga perusak kayu dengan daya rusak kayu yang luas adalah rayap. Rayap adalah serangga yang hidup secara berkoloni. Rayap terbagi atas tiga jenis yaitu : rayap tanah, rayap kayu kering, dan rayap kayu basah. Rayap tanah biasanya menjadi ancaman yang sangat serius bagi konstruksi bangunan dan peralatan yang terbuat dari kayu.
Perlindungan bangunan terhadap rayap dapat dilakukan dengan cara
penyemprotan bahan ternitisida pada tanah ketika bangunan akan didirikan dan pengawetan komponen kayu. Pada saat ini bahan-bahan termitisida telah banyak diproduksi dalam beberapa merk dagang. Hali yang perlu diperhatikan dalam pemilihan jenis termitisida adalah kepastian tidak
mencemari lingkungan dan tidak berbahaya terhadap makhluk hidup selain rayap. Pengawetan kayu dapat dilakukan menggunakan bahan pengawet yang larut dalam air seperti garam Tanalith dan Diffusol CB telah banyak diproduksi. Bahan pengawet ini umumnya berbahan dasar copper, chrom, dan boron. Kayu yang diawetkan dengan bahan diffusol CB akan berubah warna menjadi hijau setelah dikeringkan.
Oh ya, buat Anda yang tidak mau direpotkan dengan tetek bengek pengawetan kayu, kenapa tidak segera meninggalkan kayu dalam
AIR DALAM PEMBUATAN BETON
Dewasa ini perkembangan teknologi bahan konstruksi di dunia
semakin marak, yang ditandai dengan banyaknya inovasi - inovasi baru yang berdatangan dikalangan bahan konstruksi, dalam hal ini pada pembuatan beton. Perkembangan yang terjadi ini tentunya tidak juga lepas dari munculnya efek negatif yang mengakibatkan semakin
banyaknya kandungan zat-zat kimia yang terdapat pada bahan campuran beton, salah satunya adalah air. Berubahnya kandungan air,
menyebabkan kita harus lebih selektif dalam memilih air yang akan kita gunakan dalam pembuatan beton. Karena hal ini bisa berpengaruh pada kuat tekan beton itu sendiri.
Oleh karena itu, dalam makalah ini penulis akan menjelaskan mengenai Air yang Layak digunakan dalam Pembuatan Beton. Definisi dan Peranan Air pada Beton
Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan di bumi. Salah satunya adalah dalam hal pembuatan beton. Pada pembuatan beton air diperlukan dalam proses pengadukan untuk melarutkan semen sehingga membentuk pasta (bereaksi dengan semen) yang kemudian mengikat semua agregat dari yang paling besar sampai paling halus dan menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar dapat mudah dikerjakan dalam proses pengadukan, penuangan, maupun
maka bukan perbandingan jumlah air terhadap total berat campuran yang penting, tetapi justru perbandingan air dengan semen atau yang biasa disebut Faktor Air Semen (FAS). Air yang berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak tercapai seluruhnya, sehingga akan mempengaruhi penguatan beton. Untuk air yang tidak
memenuhi syarat mutu kekuatan beton pada umur 7 hari/28 hari tidak boleh kurang dari 90% jika dibandingkan dengan kekuatan beton yang
menggunakan air standar/suling.
Karena air mempunyai peranan penting dalam pencampuran beton, maka air tidak dapat ditambahkan sembarangan dalam pengadukan mortal, jadi harus diingat faktor air semennya disesuaikan dengan kebutuhan dalam workability serta mutu beton yang diinginkan. Dan yang perlu dicatat bahwa jumlah air yang terlalu banyak dapat menyebabkan kekuatan beton menjadi rendah.
Unsur – Unsur yang terkandung dalam Air
Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O, dimana
satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogenyang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen.
Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki
kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macammolekul organik.
Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, dan fosfor, sulfur danklor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hydrogen akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen
atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat
molekul air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada
akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik ini disebut sebagai ikatan hidrogen.
lon Chlorida merupakan salah satu unsur di dalam air yang memiliki sifat
korosif dan ion Chlorida tersebut akan mempengaruhi karakteristik beton. Karakteristik yang menjadi perhatian adalah kuat tekannya. Metode
penelitian
diutamakan pada setting time, kuat tekan dan kadar ion Chlorida. Langkah penelitian meliputi perhitungan kebutuhan air, pengambilan contoh air, pemeriksaan kadar unsur air, pemeriksaan setting time, pembuatan dan uji kuat
tekan dan pemeriksaan kadar ion Chlorida. Kesimpulan, ion Chlorida dapat mempercepat setting time, bertambahnya ion Chlorida tidak selalu berarti meningkatkan kuat tekan, grafik kuat tekan sebanding dengan grafik kadar ion
Chlorida dan pada waktu tertentu, kurva kadar ion Chlorida dapat menurun atau
meningkat.
Pengaruh Kualitas Air pada Beton
Kualitas air sangat mempengaruhi kekuatan beton. Kualitas air erat kaitannya dengan bahan-bahan yang terkandung dalam air tersebut. Air diusahakan agar tidak membuat rongga pada beton, tidak membuat retak pada beton dan tidak membuat korosi pada tulangan yang mengakibatkan beton menjadi rapuh.
Berikut ini uraiannya :
pengecoran karena bercampur dengan air) dan menyusut (pada saat beton mengeras karena air yang terserap lumpur menjadi berkurang). 2. Air tidak mengandung garam lebih dari 15 gram karena resiko
terhadap korosi semakin besar.
3. Air tidak mengandung khlorida lebih dari 0,5 gram/liter karena bisa menyebabkan korosi pada tulangan.
4. Air tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter karena dapat menurunkan mutu beton sehingga akan rapuh dan lemah.
5. Air tidak mengandung minyak lebih dari 2 % dari berat semen karena akan mengurangi kuat tekan beton sebesar 20 %.
6. Air tidak mengandung gula lebih dari 2 % dari berat semen karena akan mengurangi kuat tekan beton pada umur 28 hari.
7. Air tidak mengandung bahan organik seperti rumput/lumut yang
terkadang terbawa air Karena akan mengakibatkan berkurangnya daya lekat dan menimbulkan rongga pada beton.
Syarat Air yang Layak dalam Pembuatan Beton
Air untuk pembuatan beton minimal memenuhi syarat sebagai air minum yaitu tawar, tidak berbau, bila dihembuskan dengan udara tidak keruh dan lain-lain, tetapi tidak berarti air yang digunakan untuk pembuatan beton harus memenuhi syarat sebagai air minum.
A. Syarat umum air
a) Air yang digunkan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan merusak yang mengandung oli,asam,alkali,garam,bahan organik,atau bahan-bahan lainya yang merugikan terhadap beton atau tulangan.
b) Air pencampur yang digunakan pada beton prategang atau pada beton yang didalamnya tertanam alumunium,termasuk air bebas yang
terkandung dalam agregat ,tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan.
Kreteria ini adalah kreteria yang harus dipenuhi oleh air yang akan digunakan sebagai campuran beton.Jika ketentuain-ketentuan ini tidak terpenuhi,sebaiknya air tidak digunakan untuk membuat campuran beton.Syarat-syarat tersebuat adalah:
a) Garam-garam anorganik
Konsentrasi garam-garam tersebut hingga 500 ppm dalam campuran beton masih diijinkan.
b) NaCl dan Sulfat
Konsentrasi sebesar 20000 ppm pada umumnya masih diijinkan. c) Air asam
Penggunaan air dengan pH diatas 3,00 harus dihindarkan. d) Air biasa
Konsentrasi basa lebih tinggi dari 0,5% berat semen akan mempengaruhi kekuatan beton.
e) Air gula
Apabila kadar gula dinaikan hingga mencapai 0,2% dari berat
semen ,maka waktu pengikatan biasanya akan semakin cepat. Gula sebanyak 0.25% akan mempengaruhi kekuatan beton.
f) Minyak
Konsentrasi lebih dari 2 % berat semen dapat mempengaruhi kekuatan beton hingga 20%.
g) Rumput laut
Rumput laut yang tercampur dalam air,dapat menyebabkan berkurangnya kekuatan beton secara signifikan.
h) Zat organik,lanau dan bahan-bahan terapung
Kira-kira 2000 ppm lempung yang terapung atau bahan halus yang berasal dari batuan masih diijinkan.
i) Pencemaran limbah industry atau air limbah.
Air ini sebelum dipakai harus dianalisis kandungan pengotornya dan diuji untuk mengetahui pengikatannya dan kekuatan tekan betonnya. C. Kardiyono Tjokrodimulyo, 1992
a) Tidak mengandung lumpur atau benda melayang lainnya lebih dari 2 gr/ltr.
b) Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat organik) lebih dari 15 gr/ltr.
c) Tidak mengandung Klorida (Cl) lebih dari 0,5 gr/ltr. d) Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gr/ltr. D. Menurut SK SNI S-04-1989 F,
Spesifikasi bahan bangunan bagian A, air yang sebaiknya digunakan sebagai campuran beton adalah sebagai berikut :
1. Air harus bersih
2. Tidak mengandung Lumpur, minyak, dan benda melayang lainnya, yang dapat dilihat secara visual. Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh lebih dari 2 gram per liter.
3. Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak beton (Asam, zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter. 4. Tidak mengandung khlorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter. Khusus untuk
beton prategang kandungan khlorida tidak boleh lebih dari 0,05 gram per liter.
5. Tidak mengandung senyawa sulfat (sebagai SO3) lebih dari 1 gram/liter.
E. Menurut SK SNI 03-2847-2002,
Air yang dapat digunakan dalam proses pencampuran beton adalah sebagai berikut :
1. Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik, atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton atau tulangan.
terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan.
3. Air yang tidak dapat diminum tidak boleh digunakan pada beton, kecuali ketentuan berikut terpenuhi:
a. Pemilihan proporsi campuran beton harus didasarkan pada campuran beton yang menggunakan air dari sumber yang sama.
b. Hasil pengujian pada umur 7 dan 28 hari pada kubus uji mortar yang dibuat dari adukan dengan air yang tidak dapat diminum harus
mempunyai kekuatan sekurang-kurangnya sama dengan 90% dari kekuatan benda uji yang dibuat dengan air yang dapat diminum. Perbandingan uji kekuatan tersebut harus dilakukan pada adukan serupa, terkecuali pada air pencampur, yang dibuat dan diuji sesuai dengan “Metode uji kuat tekan untuk mortar semen hidrolis
(Menggunakan spesimen kubus dengan ukuran sisi 50 mm)” (ASTM C 109 ).
F. Syarat-syarat air untuk adukan beton menurut ACI 318-83
a. Air untuk beton harus bebas dari minyak, alkali, garam dan bahan-bahan organik.
b. Air untuk beton pratekan atau yang dilekati alumunium, termasuk agregat tidak boleh mengandung ion clorida. Untuk mencegah korosi, kadar klorida setelah beton berumur 28 hari dibatasi sebagai berikut : Bentuk konstruksi Maksimum Clorida Ion
thd berat semen
a. Beton pratekan 0,06 %
b. Beton bertulang yg berhub. Dg Cl dalampemakaiannya
0,15 %
c. Beton bertulang di tempat yg selalu kering
d. Beton bertulang secara umum 0,3 %
Air yang keruh harus diendapkan minimal 24 jam atau disaring sehingga memenuhi syarat untuk digunakan.Bila terdapat keragu-raguan terhadap pemakaian air, dianjurkan untuk diperiksa ke Lembaga- Pemeriksaaan Bahan-bahan yang diakui.
Kesimpulan
· Pada pembuatan beton air diperlukan dalam proses pengadukan untuk melarutkan semen sehingga membentuk pasta (bereaksi dengan semen) yang kemudian mengikat semua agregat dari yang paling besar sampai paling halus dan menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar dapat mudah dikerjakan dalam proses pengadukan, penuangan, maupun pemadatan.
· Tidak semua air dapat digunakan untuk pembuatan beton. Kualitas air sangat mempengaruhi kekuatan beton. Air diusahakan agar tidak
membuat rongga pada beton, tidak membuat retak pada beton dan tidak membuat korosi pada tulangan yang mengakibatkan beton menjadi
rapuh.
· Air yang memenuhi syarat untuk pembuatan beton memiliki karakteristik yaitu tawar, tidak berbau, bila dihembuskan dengan udara tidak
keruh, bebas dari minyak, alkali, garam dan bahan-bahan organik.
· Air yang digunakan untuk pembuatan beton tidak harus memenuhi syarat sebagai air minum.
Saran
· Lebih teliti dalam memilih air yang akan digunakan untuk pembuatan beton
