KODE TUGAS MILIK BERSAMA
BAJA.TS.206.BAG.1 TIDAK DI PERDAGANGKAN
POLITEKNIK BALIKPAPAN BIDANG KEAHLIAN TEKNIK SIPIL PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK MENEJEMEN KONSTRUKSI
BAHAN BANGUNAN
REKTORAT PEMBINAAN POLITEKNIK BALIKPAPAN DIREKTORAT JENDERAL MANAJEMEN PENDIDIKAN DIPLOMA 3 DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL 2009
KODE TUGAS MILIK BERSAMA
BAHAN.TS.206.BAG.1 TIDAK DI PERDAGANGKAN
POLITEKNIK BALIKPAPAN BIDANG KEAHLIAN TEKNIK SIPIL PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK MENEJEMEN KONSTRUKSI
BAHAN BANGUNAN
DISUSUN OLEH:
ANDI RAHMAN
REKTORAT PEMBINAAN MAHASISWA POLITEKNIK BALIKPAPAN DIREKTORAT JENDERAL MANAJEMEN PENDIDIKAN DIPLOMA 3 DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL TAHUN 2009
KATA PENGANTAR
Puji Syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karuniaNya, yang telah menjadi penguat bagi saya dalam menyelesaikan tugas mendirikan rangka atap system kuda-kuda. Tidak lupa pula saya ucapkan banyak terima kasih kepada Deosen pembimbing, teman – teman sehingga saya dapat menyelesaikan tugas ini.
Saya menyadari bahwa sebagai manusia yang memiliki keterbatasan, tentu tugas ini tidak mungkin luput dari kekurangan. Dengan semangat dan upaya penigkatan ilmu pengetahuan, Saya harap kontribusi berupa kritik dan saran serta pemikiraan bapak/ibu sehingga tugas ini dapat bermanfaat kedepannya nanti.
Balikpapan, 12 Desember 2009
Andi Rahman
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR………i DAFTAR ISI……...………..……….ii I. PENDAHULUAN A. BANGUNAN………..………...………1II. BAHAN – BAHAN BANGUNAN 1. BATU...2 2. PASIR...3 3. KERIKIL...15 4. KAYU...16 5. BATU BATA...17 6. SEMEN...21 7. BESI...25 8. BAJA...30 9. KACA...32 10. ATAP...34
III. DASAR – DASAR MATERIAL BETON 1.DEFINISI...35 2. PENYIMPANAN SEMEN...36 3. AGGREGAT...36 4. PENYIMPANAN AGGREGAT...37 5. AIR...37 6. ADMIXTURE ( Aditif )...37 IV. PENUTUP CONTOH SEBUAH PEMBAANGUNAN DI BALIKPAPAN...15
I. Bangunan
Bangunan biasanya dikonotasikan dengan rumah, gedung ataupun segala sarana, prasarana atau infrastruktur dalam kebudayaan atau kehidupan manusia dalam membangun peradabannya seperti halnya jembatan dan konstruksinya serta rancangannya, jalan, sarana telekomunikasi. Umumnya sebuah peradaban suatu bangsa dapat dilihat dari teknik teknik bangunan maupun sarana dan prasarana yang dibuat ataupun ditinggalkan oleh manusia dalam perjalanan sejarahnya.
Karena bangunan berkaitan dengan kemajuan peradaban manusia, maka dalam perjalanannya, manusia memerlukan ilmu atau teknik yang berkaitan dengan bangunan atau yang menunjang dalam membuat suatu bangunan. Perkembangan Ilmu pengetahuan tidak terlepas dari hal tersebut seperti halnya arsitektur, teknik sipil yang berkaitan dengan bangunan. Bahkan penggunaan trigonometri dalam matematika juga berkaitan dengan bangunan yang diduga digunakan pada masa Mesir kuno dalam membangun Piramida. Bahkan pada masa sekarang, bangunan bangunan berupa gedung tinggi dianggap merupakan ciri kemajuan peradaban manusia.
Pada awalnya manusia hanya memanfaatkan apa yang ada di alam sebagai sarana dan prasarana ataupun infrastruktur dalam kehidupannya. Seperti halnya memanfaatkan gua sebagai tempat tinggal. Kemudian memanfaatkan apa yang ada di alam sebagai bahan-bahan untuk membuat infrastruktur seperti halnya batu, tanah dan kayu. Kemudian setelah ditemukan bahan bahan tambang yang dapat digunakan untuk membuat alat atau benda yang menunjang sebuah bangunan seperti halnya barang logam dan mengolah bahan bahan alam seperti mengolah batuan kapur, pasir dan tanah. Dalam perkembangannya, manusia membuat bahan bahan bangunan dari hasil industri atau buatan manusia yang bahan-bahannya bakunya diambil dari alam.
II. BAHAN BAHAAN BANGUNAAN
1. Batu
Batu Balanced terletak di taman Garden of the Gods di Colorado Springs, CO.
Batu adalah sejenis bahan yang terdiri daripada mineral dan dikelaskan menurut komposisi mineral. Kerak Bumi (termasuk litosfer) dan mantelnya terbuat dari batu. Dalam bangunan batu biasanya dipakai pada pondasi bangunan untuk bangunan dengan ketinggian kurang dari 10 meter, Batu juga dipakai untuk memperindah fasade bangunan dengan memberikan warna dan tekstur unik dari batu alam.
A. Jenis batuan
Pengkelasan ini dibuat dengan berdasarkan:
1. kandungan mineral yaitu jenis-jenis mineral yang terdapat di dalam batu ini. 2. tekstur batu, yaitu ukuran dan bentuk hablur-hablur mineral di dalam batu; 3. struktur batu, yaitu susunan hablur mineral di dalam batu.
4. proses pembentukan
Batu-batu secara umum biasanya dibagi menurut proses yang membentuknya, dan dengan itu dipecahkan kepada tiga kumpulan yang besar yaitu:
1. batu igneus
2. batu endapan
3. batu metamorfosis.
Batu igneus adalah batu yang terbentuk dari magma cair, batu endapan melalui endapan dan tekanan bahan tertentu, dan batu metamorfosis melalui salah satu dari dua cara yang
disebut terdahulu setelah berubah akibat suhu dan tekanan. Dalam kasus-kasus di mana bahan organik meninggalkan jejak dirinya pada batu, hasil ini dikenali sebagai fosil.
B. Menyunting Dimensi batu
Gunakanlah bak pasir untuk percobaan penyuntingan. Percobaan yang dilakukan di halaman selain bak pasir akan dihapus dengan segera tanpa peringatan.
Geomorfologi adalah ilmu yang mendeskripsikan, mendefinisikan, serta menjabarkan bentuk
lahan dan proses-proses yang mengakibatkan terbentuknya lahan tersebut, serta mencari hubungan antara proses-proses dalam susunan keruangan (Van Zuidam, 1977).
2. Pasir
Pasir adalah contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya berukuran antara 0,0625 sampai 2 milimeter. Materi pembentuk pasir adalah silikon dioksida, tetapi di beberapa pantaitropis dan subtropis umumnya dibentuk dari batu kapur.
Material butiran adalah bahan atau material yang terdiri dari butiran-butiran bahan lain yang
lebih kecil. Contoh sederhana dari material butiran adalah pasir, kacang-kacangan (bijinya), biji-bijian, tepung, dan kelereng. Material butiran ini termasuk penting karena dia menunjukkan sifat-sifat lain yang kadang dimiliki hanya oleh padatan, cairan atau gas.
A. Material butiran
• Material butiran adalah bahan atau material yang terdiri dari butiran-butiran bahan lain yang lebih kecil. Contoh sederhana dari material butiran adalah pasir,
kacang-kacangan (bijinya), biji-bijian, tepung, dan kelereng. Material butiran ini termasuk penting karena dia menunjukkan sifat-sifat lain yang kadang dimiliki hanya oleh padatan, cairan atau gas.
B. Wujud zat tambahan
Wujud zat
Tidaklah berlebihan apabila bahkan sampai ada yang mengusulkan bahwa material butiran dapat dikatakan sebagai suatu fase tersendiri dari wujud zat, seperti terlihat dalam gambar berikut ini (A: padat – memiliki bentuk sendiri, B: cair – memiliki tinggi yang sama, C: gas – memenuhi wadahnya, dan D: butiran – bergantung asupan energi).
Perlu dicatat bahwa yang dimaksud dengan wujud adalah wujud atau sifat secara keseluruhan, karena pembentuk material butiran tetap berwujud padat, akan tetapi wujud mereka secara kelompoklah yang dapat berubah-ubah antara padat, cair dan gas.
Salah satu ciri utama dari media butiran adalah untuk bertahan dalam fasa gas atau cairan, perlu diasupkan energi secara terus-menerus, atau dapat dikatakan bahwa material butiran bersifat amat disipatif. Apabila tidak diasupkan energi, maka umumnya berada dalam fase padat atau kritis padat.
C. Fenomena material butiran
Hal yang menarik dari material jenis ini, selain fasanya yang dapat berubah-ubah sesuai dengan kondisi lingkungannya (perubahan fasa ini tidak merubah fasa butiran), adalah munculnya banyak fenomena yang belum dapat dirumuskan oleh ilmu fisika yang ada, misalnya saja dengan Efek Kacang Brasil (Brazil Nut Effect) dan Kebalikan Efek Kacang Brasil (Reverse Brazil Nut Effect), osilasi, avalansi, segregasi dan turbulensi.
Keadaan pada akhir eksperimen
• Efek Kacang Brasil: campuran dua buah butiran berbeda ukuran yang diasup energi dari luar berupa vibrasi akan membuat terjadinya pemisahan antara kedua butiran, butiran besar di atas dan butiran besar di bawah, dan hal ini tidak tergantung dari massa satuan kedua butiran tersebut.
• Kebalikan Efek Kacang Brasil: kebalikan dari Efek Kacang Brasil, di mana butiran yang lebih kecil akan berada di atas dan yang lebih besar di bawah.
• Avalansi: dalam suatu tumpukan material butiran yang berfase padat, ia akan dapat stabil, tetapi apabila tumpukan tersebut terus dipertinggi, suatu saat ia akan meluruh dan kembali stabil. Model ini dapat dikaitkan dengan gejala gempa bumi
tektonik dan tanah longsor.
• Segregasi: baik dengan memberikan asupan energi berupa vibrasi atau rotasi, campuran butiran-butiran yang berbeda ukuran dapat terpisahkan dan membentuk pola-pola tertentu. Bahkan telah diamati terdapat soliton.
• Osilasi: pertukaran antara keadaan segregasi dan tercampur. Salah satu fenomena osilasi diperoleh dengan membagi wadah osilasi ke dalam dua buah ruang yang identik.
• Turbulensi: dalam aliran material butiran yang memiliki Bilangan Reynolds yang berbeda dengan fluida, dapat terjadi turbulensi dengan alasan yang berbeda.
• Difusi terbalik: umumnya gas atau cairan akan mengalir dari daerah yang berkonsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi rendah, akan tetapi hal ini selain dapat pula terjadi pada material butiran, dapat juga berlaku kebalikannya, yaitu butiran dapat memiliki kecenderungan untuk berkumpul atau dari konsentrasi rendah berpindah ke daerah berkonsetrasi tinggi.
D. Efek kacang Brasil
Efek kacang Brasil memiliki suatu hal yang menarik karena pada awalnya sulit untuk dipercaya bahwa apabila dua butiran yang berbeda ukuran dicampurkan dan kemudian digetarkan, maka butiran-butiran yang lebih besar dan berat akan berada di atas, sedangkan yang lebih kecil akan berada di bawah. Hal ini mula-mula diketahui oleh para
petani yang mengumpulkan hasil panennya. Dan kemudian teramati pula pada kotak sereal
(kacangBrasil) di mana sebelumnya di pabrik, kacang-kacang tersebut tercampur merata, akan tetapi setelah 'digetarkan' secara tak sengaja dalam proses transportasi, saat dibuka, telah didapatkan terpisah. Kemudian para ahli mulai mengadakan eksperimen untuk mengamati fenomena ini.
Sebuah eksperimen mengenai efek ini pernah dilakukan oleh Chippla Vandu, Jürg Ellenberger dan R. Krishna dari Van't Hoff Institute for Molecular Sciences di Universitas Amsterdam.
E. Kebalikan efek kacang Brasil
Kebalikan efek kacang Brasil
Kebalikan efek kacang Brasil ditunjukkan oleh Breu et. al. (Phys. Rev. Lett. 90, 014302 (2003)). Menurutnya, kedua efek ini dapat diperoleh.
Tampak pada bagian a: campuran dari butiran kaca berwarna (berdiameter 8 mm) dengan butiran polipropilen (polypropylnene) (berdiameter 15 mm), dan pada bagian b: campuran dari butiran kuningan (berdiameter 10 mm) dengan butiran kaca (berdiameter 4 mm). Bagian a menunjukkan efek kacang Brazil dan bagian b menunjukkan efek kebalikannya.
Lalu keba Breu kedu hubu akan dima di m dan A suatu / mB sebe efek
F. A
Jam Aval akan tiba diam bersi pasir u apa yang alikannya? D u (Hong me uanya menu ungan antar n bersifat ef aksud adala mana d meny A serta B m u ruang par B, maka gar lah atas un kacang BraAvalansi
pasir lansi ada su n tetapi apab sehingga k m seperti pa ifat sebagai r. menentuka Dengan kea enggunakan unjukkan, ra massa da fek Kacang ah yatakan dia menyatakan ameter dua is y = x m ntuk efek ka asil (KEKB uatu fenome bila tercapa konfigurasi adatan. Saa i cairan, wal n suatu cam ahlian Hong simulasi di dalam bata an diameter g Brasil atau ameter, m m n masing-ma dimensi, di emisahkan acang Brasi ). ena material ai suatu kea material bu at terjadi pe lau hanya s mpuran aka g et. al (Phy inamika mo as-batas pa r butiran, y u kebalikan menyatakan asing jenis i mana sum ruang efek il (EKB) da l butiran di adaan kritis utiran beru erubahan te esaat. Cont an menghas ys. Rev. Le olekular dan arameter fi ang menen nnya saat d massa, D m butiran dal mbu-y untuk k kacang Br an ruang se mana bersi s maka akan ubah untuk ersebut dap toh miniatur silkan efek tt. 86, 3423 n Hong mel isis tertentu tukan apak dikenakan v menyatakan lam campur dA / dB dan rasil dan ke ebelah bawa ifat sebagai n terjadi pe kemudian pat dikataka r dari fenom kacang Bra 3–3426 (200 lakukan per u, bahwa kah suatu ca vibrasi. Syar n dimensi (2 ran. Apabil n sumbu-x u ebalikannya ah untuk ke padatan ya erubahan ya kembali sta an material mena ini adaasil atau 01)) dan rcobaan) terdapat ampuran rat yang 2 atau 3) a dibuat untuk mA a. Ruang ebalikan ang diam ang tiba-abil dan butiran alah jam
Adalah karena sifat avalansi material butiran maka jam pasir dapat digunakan untuk pengukur waktu, tidak seperti cairan yang lajunya bergantung jumlah cairan di atasnya, untuk material butiran (dalam hal ini pasir halus) laju jatuhnya bernilai tetap.
G. Jamming
Jamming adalah suatu peristiwa di mana terjadi perubahan konfigurasi butiran-butiran secara tiba-tiba. Dalam fisika analogi dengan jamming adalah peristiwa transisi fasa, misalnya perubahan air dari cair menjadi gas atau sebaliknya. Pada material butiran, peristiwa ini berkaitan dengan energi yang diberikan dan energi yang dapat digunakan sistem untuk mengadakan perubahan. Pada peristiwa kondensasi misalnya, ada suatu ambang energi kritis, di mana di bawah ambang ini material butiran akan bersifat padatan, dan di atasnya bersifat seperti gas. Contoh lain adalah pada avalansi, yang dalam hal ini perubahan antara fasa padat dan cair.
H. Iblis Maxwell
Iblis Maxwell
Material butiran dapat menunjukkan bahwa suatu ekperimen dalam pemikiran (thought
experiment/Gedankenexperiment) yang dikenal sebagai Iblis Maxwell (Maxwell's Demon)
dapat terealisasi dalam simulasi, sebagaimana dilakukan oleh Jens Eggers (Phys. Rev. Lett. 83, 5322–5325 (1999)), untuk mendukung percobaan yang ditunjukkan oleh H. J. Schlichting dan V. Nordmeier (Math. Naturwiss. Unterr. 49, 323 (1996)).
Dalam percobaan ini digunakan sebuah kotak dengan luas alas 12 cm2 dan tinggi 20 cm
yang diletakkan di atas sebuah penggetar vertikal dan diisi oleh 100 buah butiran plastik dengan ukuran garis tengah 1 mm. Celah dibuat pada ketinggian 2,3 cm. Pada kondisi penggetar dengan tenaga maksimum yaitu amplitudo 0,3 cm dan frekuensi 50 Hz, partikel terdistribusi merata pada kedua ruang (sisi gambar sebelah kiri), meskipun pada awalnya diisikan hanya pada salah satu ruang. Akan tetapi apabila frekunsi diturunkan, terdapat suatu frekuensi kritis, yaitu di bawah 30 Hz, di mana terjadi kerusakan simetri sehingga butiran-butiran akan lebih memilih untuk mengelompok di salah satu ruang (sisi kanan).
Hal ini bertentangan dengan hukum kedua termodinamika, yang dalam hal ini dapat dinyatakan bahwa "apabila dua buah sistem yang memiliki perbedaan temperatur
dikontakkan, niscaya apabila waktu yang dibutuhkan cukup, kedua sistem akan berada pada kesetimbangan termal (memiliki temperatur yang sama)". Dalam kasus ini seharusnya kedua ruangan tetap memiliki jumlah butiran yang sama, apa bila butiran-butirannya masih dapat bergerak (temperatur tidak nol).
I. Segregasi
Contoh-contoh segregasi
Segregasi atau pemisahan merupakan salah satu fenomena material butiran yang dapat amat dimanfaatkan oleh industri. Akan tetapi fenomena ini harus pula diperhatikan efesiensi pemanfaatannya apabila dibandingkan dengan teknologi yang telah ada, yaitu proses penyaringan dan pemisahan secara gaya berat (ban berjalan dan putaran sentrifugal).
Dalam material butiran terdapat berbagai macam segregasi yang dapat dibedakan dari domain yang terbentuk, yaitu antara lain vertikal (contohnya adalah EKB dan KEKB), horisontal (dalam wadah dengan penyekat), dan radial (dalam drum yang diputar).
J. Osilasi
Osilasi
Dengan menggunakan wadah yang diberi penyekat suatu fenomena osilasi campuran dua buah material butiran telah ditunjukkan melalui simulasi dinamika molekular dan model persamaan diferensial biasa, seperti telah dilakukan oleh R. Lambiotte, J.M. Salazar dan L.Brenig (Physics Letters A 343 (2005) 224-230).
Dalam gambar berikut terlihat bahwa sebelum butiran yang lebih besar berpindah, terjadi dulu efek kacang Brasil, yang menyebabkan butiran besar berada di atas (sedangkan butiran kecil di bawah) dan dapat berpindah, yang kemudian disusul oleh butiran kecil. Pada gambar bagian keempat terlihat bahwa diperlukan suatu saat agar keadaan kebalikan efek kacang Brasil menjadi keadaan efek kacang Brasil sehingga butiran besar berada di atas kembali, untuk mempersilakan butiran besar pindah ke ruang lainnya. Dan kejadian seperti dalam gambar bagian pertama terulang kembali dalam sisi yang berlawanan, dan berlangsunglah osilasi. Hasil tersebut diperoleh oleh S. Viridi, M. Schmick dan M. Markus melalui eksperimen yang berlawanan dengan hasil yang diperoleh sebelumnya melalui simulasi dinamika molekular oleh Lambiotter et al..
K. Model material butiran
Banyak model dan pendekatan-pendekatan yang dilakukan, baik secara empiris, teoritis ataupun melalui simulasi, akan tetapi hal tersebut belum dapat menjelaskan sifat-sifat material butiran secara lengkap. Masing-masing rumusan hanya dapat untuk sementara waktu berguna bagi fenomena-fenomena yang khusus.
Fisika statistik dan termodinamika merupakan salah satu cara untuk memahami material butiran. Dengan menggunakan konsep gas ideal, beberapa permasalahan material butiran dalam ruang tertutup dengan jumlah partikel yang cukup banyak dapat dihampiri, akan tetapi tidak apabila terjadi perubahan fase yang menyebabkan tidak lagi berlakunya rumusan tersebut.
Salah satu hal yang sulit dicapai oleh termodinamika adalah terdapat perbedaan mengenai konsep temperatur dalam definsi umum dan temperatur dalam material butiran. Dalam bahan pada umumnya definisi temperatur berawal dari energi kinetik rata-rata partikel penyusun bahan (atom atau elektron), dalam material butiran, apabila digunakan definisi yang sama, akan langsung menyalahi Hukum Termodinamika, di mana temperatur 0°K hanya bisa dicapai oleh proses limit tak berhingga. Sedangkan pada material butiran, dalam fase padat, langsung diperoleh temperatur yang nol. Berbagai konsep temperatur telah dikembangkan agar Termodinamika dapat digunakan untuk membahas material butiran.
Untuk material butiran yang mengalir, pendekatan fisika fluida dengan persamaan kontinuitas dapat digunakan, akan tetapi pun berlaku hal yang sama, pendekatan ini memiliki batas-batas tertentu.
L. T
Pada untu diken ental kapa beba seba diken Perb Besa Ener Entr Enta Ener Gibb Kap Tem Jadi dalam terda mikrM. E
EfekTermodin
a bagian ini uk mengadak nal banyak lpi H, ener asitas panas as, bergantu agai fungsi nal sebagai bandingan si aran \ Siste rgi Dalam ropi alpi rgi Beb bs pasitas Pana mperatur dalam mate m termodin apat dua b roskopis danEfek Leid
k Leidenfrosnamika Bu
i akan disam kan konsep k variabel, rgi bebas G s CV. Varia ung dari sis dari T, S, Hubungan istem termo em Gas as as erial butiran namika dan buah besara n Tg yang bdenfrost
st Butiranutiran
mpaikan pe p termodina seperti haln Gibbs G, en abel-variabe stem yang d V dan P ya Maxwell. odinamika g n untuk mod C yang be an yang be ersifat mak erumusan ya amika dalam nya energi nergi bebas el ini ada k ditinjau. Um ang dapat mgas dan mate
del ini, terda erkaitan den erlaku seba kroskopis. ang telah d m material b dalam U, Helmholtz kalanya sali mumnya da menghasilka erial butiran Buti apat dua bu ngan kontak agai temper dilakukan ol butiran. Dal kalor Q, k z F, volum ing terkait apat dibentu an kumpula n iran uah entropi S k antar butir ratur, yaitu leh H. J. He lam termod kerja W, en V, tekanan dan kadang uk U, F, H an persama S seperti int ran. Selain u Pφ yang errmann dinamika ntropi S, n P, dan g saling H dan G an yang tepretasi itu juga bersifat
Baru-baru ini ditemukan bahwa material butiran pun dapat menunjukkan efek leidenfrost, di mana fasa padat dari butiran dapat menunggangi fasa gas. Pada efek leidenfrost sebenarnya, fasa cair menunggangi fasa gas, Eshuis dkk. dari Universitas Twente, Belanda, menjelaskan dengan model dan percobaan bahwa efek ini membutuhkan nilai
(af) tertentuk agar dapat terjadi, di mana a adalah amplitudo getaran wadah dan f adalah
frekuensi getarannya.
N. Material butiran 1D
Material butiran 1D
Yang dimaksud dengan material butiran 1D (satu dimensi) adalah suatu model eksperimen, simulasi ataupun teori yang dikembangkan dengan membatasi derajat kebebasan butiran sehingga hanya bisa bergerak translasi ke satu arah. Dua buah contohnya adalah mainan ayunan Newton (Newton's cradle) dan untaian manik-manik. Pada mainan pendulum Newton (gambar sebelah kiri), umumnya sebagai alat demo, digunakan bola-bola ukuran dan massa jenis yang sama, sehingga dapat ditunjukkan bahwa hukum kekekalan momentum linier berlaku di sini. Akan tetapi pada pengamatan lebih lanjut dapat dilakukan modifikasi untuk ukuran dan massa jenis yang berbeda seperti yang dilakukan oleh Lovett et. al. (Eur. J. Phys. 9 323-328 (1988)) dan bahkan dapat diperluas sampai membentuk kisi-kisi, seperti yang dilakukan oleh Bond et. al,
Sedangkan untaian manik-manik (gambar sebelah kanan) telah digunakan oleh Hayakawa
et. al (arXiv:cond-mat/9703075) dan Blanchard et. al. (arXiv:cond-mat/9901113) di
bawah supervisi Hong, untuk menunjukkan bahwa profil kerapatan (density profile) ρ terhadap pusat massa z memenuhi salah satu fungsi distribusi yang terkenal, yaitu fungsi distribusi Fermi Dirac.
O. Logam butiran
Logam butiran
Logam butiran umumnya tersusun seperti roti lapis (sandwich), yaitu dua buah lempeng bahan tak-menghantar (isolator) yang di tengah-tengahnya disisipkan butiran-butiran logam. Kadang kala suatu logam butiran dapat dianggap seakan-akan sebagai larik (array) dari titik kuantum (quantum dot), yang dari sisi teori dan eksperimen mempunyai kekhususan menarik secara fisika.
Dalam logam butiran, bukan lagi sifat material butiran yang dinamis (fase, temperatur/energi kinetik, distribusi/posisi) yang diperhatikan, melainkan sifat-sifat listrik dan kekuatannya mekaniknya (kelenturan, kegetasan).
P. Batu kapur
Batu kapur di Plato Cumberland, Tennessee
Batu kapur (bahasa Inggris: limestone) (CaCO3) adalah sebuah batuan sedimen terdiri
dari mineralcalcite (kalsium carbonate). Sumber utama dari calcite ini adalah organisme laut. Organisme ini mengeluarkan shell yang keluar ke air dan terdeposit di lantai samudra
sebagai pelagic ooze (lihat lysocline untuk informasi tentang dissolusi calcite).
Calcite sekunder juga dapat terdeposi oleh air meteorik tersupersaturasi (air tanah yang
presipitasi material di gua). Ini menciptakan speleothem seperti stalagmit dan stalaktit. Bentuk yang lebih jauh terbentuk dari Oolite (batu kapur Oolitic) dan dapat dikenali
dengan penampilannya yang granular. Batu kapur membentuk 10% dari seluruh volume batuan sedimen.
Q. Batuan sedimen
Batu kapur, jenis umum batuan endapan
Batuan endapan atau batuan sedimen adalah salah satu dari tiga kelompok utama batuan (bersama dengan batuan beku dan batuan metamorfosis) yang terbentuk melalui tiga cara utama: pelapukan batuan lain (clastic); pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenik; dan pengendapan (precipitation) dari larutan. Jenis batuan umum seperti batu kapur, batu pasir, dan lempung, termasuk dalam batuan endapan. Batuan endapan meliputi 75% dari permukaan bumi.
Penamaan batuan sedimen biasanya berdasarkan besar butir penyusun batuan tersebut Penamaan tersebut adalah: breksi, konglomerat, batupasir, batu lempung.
• Breksi adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butitan yang bersudut
• Konglomerat adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butiran yang membudar
• Batu pasir adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 2 mm sampai 1/16 mm
• Batu lanau adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 1/16 mm sampai 1/256 mm
• Batu lempung adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih kecil dari 1/256 mm
3. Kerikil
Batu kerikil (ukuran serpihan terbesar kira-kira 4 cm)
Kerikil ialah bebatuan kecil, biasanya batu granit yang dipecahkan. Ukuran kerikil yang selalu digunakan ialah antara 2 mm dan 75 mm.
Kerikil sering digunakan dalam pembangunan badan jalan, dan sebagai batu campuran untuk memproduksi bata.
C. Jenis
Terdapat beberapa jenis batu kerikil yang sudah dikenali, yakni: • Kerikil tepi • Kerikil pantai • Cadas teluk • Cadas tumbukan • Kerikil tumbukan • Kerikil murni • Kerikil sisa • Kerikil Piemonte • Kerikil gunung • Kerikil sungai
4. Kayu
Kayu adalah bagian keras Tanaman yang digolongkan kepada Pohon dan Semak belukar. Kayu digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari memasak, membuat perabot (meja,
kursi), bahan bangunan (pintu, jendela, rangka atap), bahan kertas, dan banyak lagi. Kayu juga dapat dimanfaatkan sebagai hiasan-hiasan rumah tangga dan sebagainya.
Secara kimia, kayu tersusun atas beberapa bagian utama yaitu Selulosa dan Lignin. Dalam ilmu kayu dikenal beberapa sifat yaitu: sifat kimia, sifat fisika dan sifat mekanika
A. Pintu
Pintu adalah sebuah struktur di dinding yang memudahkan pergantian antara dinding yang tertutup dengan yang terbuka. Pintu biasanya ditemukan di rumah dan bangunan. Selain itu, pintu juga terdapat di kendaraan, lemari, dan lain-lain.
Kebanyakan pintu terbuat dari kayu dan selebihnya, dalam penggunaan yang terbatas terbuat dari aluminium, besi dan plastic PVC. Pintu kayu terdiri dari beberapa jenis. Yang paling umum adalah pintu yang terbuat dari kayu utuh. Selain itu juga terdapat pintu kayu jenis "Flush", yang didalamnya terdapat ruang hampa.
Alasan Kenapa pintu dibuat:
1. Memberi yang mudah bagi manusia, benda, binatang hewan dan sebagainya untuk lewat
B. Jendela
Sebuah jendela rumah di Inggris
Jendela ialah bukaan pada dinding bangunan, mobil dsb, untuk memungkinkan udara dan cahaya masuk. Biasanya diisi dengan lembaran kaca. Jendela bisa memiliki banyak bentuk yang berbeda, seperti segitiga, persegi, lingkaran, atau bentuk tak beraturan.
5. Batu Bata
Batu bata merupakan salah satu bahan material sebagai bahan pembuat dinding. Batu bata terbuat dari tanah liat yang dibakar sampai berwarna kemerah merahan. Seiring perkembangan teknologi, penggunaan batu bata semakin menurun. Munculnya material-material baru seperti gipsum, bambu yang telah diolah, cenderung lebih dipilih karena memiliki harga lebih murah dan secara arsitektur lebih indah.
A. Lempung
Lempung atau tanah liat ialah kata umum untuk partikel mineral berkerangka dasar
silikat yang berdiameter kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengandung leburan silika dan/atau aluminium yang halus. Unsur-unsur ini, silikon, oksigen, dan aluminum adalah unsur yang paling banyak menyusun kerak bumi. Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi.
Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila basah terkena air.
B. Gipsum
Gipsum dari New South Wales, Australia
Kata gipsum berasal dari kata kerja dalam bahasa Yunani µαγειρεύω, yang artinya memasak. Disebut memasak karena di daerah Montmartre, Paris, pada beberapa abad yang lalu orang-orangnya membakar gipsum untuk berbagai keperluan, dan material tersebut kemudian disebat dengan plester dari Paris. Orang-orang di daerah ini juga menggunakan gipsum sebagai krim untuk kaki, sampo, dan sebagai produk perawatan rambut lainnya. Karena gipsum merupakan mineral yang tidak larut dalam air dalam waktu yang lama, sehingga gipsum jarang ditemui dalam bentuk butiran atau pasir. Tetapi ada suatu kejadian unik di White Sands National Monument, di negara bagian New Mexico, Amerika Serikat, terdapat 710 km² pasir gipsum putih yang cukup sebagai bahan baku untuk industri drywall selama 1000 tahun. Kristal gipsum terbesar dengan panjang lebih dari 10 meter pernah ditemukan di Naica, Chihuihua, Mexico. Gipsum banyak ditemukan di berbagai daerah di dunia, yaitu Jamaika, Iran, Thailand,
Spanyol (penghasil gipsum terbesar di Eropa), Jerman, Italia, Inggris, Irlandia, Manitoba,
Ontario, Canada, New York, Michigan, Indiana, Texas, Iowa, Kansas, Oklahoma,
Arizona, New Mexico, Colorado, Utah, Nevada, Paris, California, New South Wales,
Kalimantan, dan Jawa Barat.
Gipsum adalah salah satu contoh mineral dengan kadar kalsium yang mendominasi pada mineralnya. Gipsum yang paling umum ditemukan adalah jenis hidrat kalsium sulfat
dengan rumus kimia CaSO4.2H2O. Gipsum adalah salah satu dari beberapa mineral yang
teruapkan. Contoh lain dari mineral-mineral tersebut adalah karbonat, borat, nitrat, dan
sulfat. Mineral-mineral ini diendapkan di laut, danau, gua dan di lapian garam karena konsentrasi ion-ion oleh penguapan. Ketika air panas atau air memiliki kadar garam yang tinggi, gipsum berubah menjadi basanit (CaSO4.H2O) atau juga menjadi anhidrit (CaSO4).
Dalam keadaan seimbang, gipsum yang berada di atas suhu 108 °F atau 42 °C dalam air murni akan berubah menjadi anhidrit.
1. Klasifiasi
Gipsum secara umum mempunyai kelompok yang terdiri dari gipsum batuan, gipsit alabaster, satin spar, dan selenit. Gipsum juga dapat diklasifikasikan berdasarkan tempat terjadinya, yaitu endapan danau garam, berasosiasi dengan belerang, terbentuk sekitar
fumarol vulkanik, efflorescence pada tanah atau gua-gua kapur, tudung kubah garam, penudung oksida besi (gossan) pada endapan pirit di daerah batu gamping.
2. Pembentukan
Gipsum terbentuk dalam kondisi berbagai kemurnian dan ketebalan yang bervariasi. Gipsum merupakan garam yang pertama kali mengendap akibat proses evaporasi air laut diikuti oleh anhidrit dan halit, ketika salinitas makin bertambah. Sebagai mineral evaporit, endapan gipsum berbentuk lapisan di antara batuan-batuan sedimen batu gamping, serpih merah, batu pasir, lempung, dan garam batu, serta sering pula berbentuk endapan lensa-lensa dalam satuan-satuan batuan sedimen. Menurut para ahli, endapan gipsum terjadi pada zaman Permian. Endapan gipsum biasanya terdapat di danau, laut, mata air panas, dan jalur endapan belerang yang berasal dari gunung api.
3. Deskripsi
Gipsum termasuk mineral dengan sistem kristal monoklin 2/m, namun kristal gipsnya masuk ke dalam sistem kristal orthorombik. Gipsum umumnya berwarna putih, kelabu, cokelat, kuning, dan transparan. Hal ini tergantung mineral pengotor yang berasosiasi dengan gipsum. Gipsum umumnya memiliki sifat lunak dan pejal dengan skala Mohs 1,5 – 2. Berat jenis gipsum antara 2,31 – 2,35, kelarutan dalam air 1,8 gr/liter pada 0 °C yang meningkat menjadi 2,1 gr/liter pada 40 °C, tapi menurun lagi ketika suhu semakin tinggi. Gipsum memiliki pecahan yang baik, antara 66o sampai dengan 114o dan belahannya adalah jenis choncoidal. Gipsum memiliki kilap sutra hingga kilap lilin, tergantung dari jenisnya. Gores gipsum berwarna putih, memiliki derajat ketransparanan dari jenis transparan hingga translucent, serta memiliki sifat menolak magnet atau disebut
4. Kegunaan
Gipsum memiliki banyak kegunaan sejak zaman prasejarah hingga sekarang. Beberapa kegunaan gipsum yaitu
• Drywall • Bahan perekat.
• Penyaring dan sebagai pupuk tanah. Di akhir abad 18 dan awal abad 19, gipsum
Nova Scotia atau yang lebih dikenal dengan sebutan plaister, digunakan dalam jumlah yang besar sebagai pupuk di ladang-ladang gandum di Amerika Serikat. • Campuran bahan pembuatan lapangan tenis.
• Sebagai pengganti kayu pada zaman kerajaan-kerajaan. Contohnya ketika kayu menjadi langka pada Zaman Perunggu, gipsum digunakan sebagai bahan bangunan.
• Sebagai pengental tofu karena memiliki kadar kalsium yang tinggi, khususnya di
Benua Asia (beberapa negara Asia Timur) diproses dengan cara tradisonal. • Sebagai penambah kekerasan untuk bahan bangunan
• Untuk bahan baku kapur tulis
• Sebagai salah satu bahan pembuat portland semen • Sebagai indikator pada tanah dan air
• Sebagai agen medis pada ramuan tradisional China yang disebut Shi Gao.
C. Bambu
Bambu adalah tanaman jenis rumput-rumputan yang mempunyai batang berongga dan beruas-ruas, banyak sekali jenisnya dan banyak juga memberikan manfaat pada manusia. Nama lain dari bambu adalah buluh, aur, dan eru.
"Menebas buluh serumpun" adalah peribahasa Indonesia yang dikatakan pada orang yang mengambil menantu dari dalam lingkungan keluarga sendiri.
6. Semen
Semen di dalam ember.
Dalam perkembangan peradaban manusia khususnya dalam hal bangunan, tentu kerap mendengar cerita tentang kemampuan nenek moyang merekatkan batu-batu raksasa hanya dengan mengandalkan zat putih telur, ketan atau lainnya. Alhasil, berdirilah bangunan fenomenal, seperti Candi Borobudur atau Candi Prambanan di Indonesia ataupun jembatan di Cina yang menurut legenda menggunakan ketan sebagai perekat. Ataupun menggunakan aspal alam sebagaimana peradaban di Mahenjo Daro dan Harappa di India
ataupun bangunan kuno yang dijumpai di Pulau Buton
Benar atau tidak, cerita, legenda tadi menunjukkan dikenalnya fungsi semen sejak zaman dahulu. Sebelum mencapai bentuk seperti sekarang, perekat dan penguat bangunan ini awalnya merupakan hasil percampuran batu kapur dan abu vulkanis. Pertama kali ditemukan di zaman Kerajaan Romawi, tepatnya di Pozzuoli, dekat teluk Napoli, Italia. Bubuk itu lantas dinamai pozzuolana.
Sedangkan kata semen sendiri berasal dari caementum (bahasa Latin), yang artinya kira-kira "memotong menjadi bagian-bagian kecil tak beraturan". Meski sempat populer di zamannya, nenek moyang semen made in Napoli ini tak berumur panjang. Menyusul runtuhnya Kerajaan Romawi, sekitar abad pertengahan (tahun 1100 - 1500 M) resep ramuan pozzuolana sempat menghilang dari peredaran.
Pabrik semen di Australia.
Baru pada abad ke-18 (ada juga sumber yang menyebut sekitar tahun 1700-an M), John Smeaton - insinyur asal Inggris - menemukan kembali ramuan kuno berkhasiat luar biasa ini. Dia membuat adonan dengan memanfaatkan campuran batu kapur dan tanah liat saat membangun menara suar Eddystone di lepas pantai Cornwall, Inggris.
Ironisnya, bukan Smeaton yang akhirnya mematenkan proses pembuatan cikal bakal semen ini. Adalah Joseph Aspdin, juga insinyur berkebangsaan Inggris, pada 1824 mengurus hak paten ramuan yang kemudian dia sebut semen portland. Dinamai begitu karena warna hasil akhir olahannya mirip tanah liat Pulau Portland, Inggris. Hasil rekayasa Aspdin inilah yang sekarang banyak dipajang di toko-toko bangunan.
Sebenarnya, adonan Aspdin tak beda jauh dengan Smeaton. Dia tetap mengandalkan dua bahan utama, batu kapur (kaya akan kalsium karbonat) dan tanah lempung yang banyak mengandung silika (sejenis mineral berbentuk pasir), aluminium oksida (alumina) serta
oksida besi. Bahan-bahan itu kemudian dihaluskan dan dipanaskan pada suhu tinggi sampai terbentuk campuran baru.
Selama proses pemanasan, terbentuklah campuran padat yang mengandung zat besi. Nah, agar tak mengeras seperti batu, ramuan diberi bubuk gips dan dihaluskan hingga berbentuk partikel-partikel kecil mirip bedak.
Lazimnya, untuk mencapai kekuatan tertentu, semen portland berkolaborasi dengan bahan lain. Jika bertemu air (minus bahan-bahan lain), misalnya, memunculkan reaksi kimia yang sanggup mengubah ramuan jadi sekeras batu. Jika ditambah pasir, terciptalah perekat tembok nan kokoh. Namun untuk membuat pondasi bangunan, campuran tadi biasanya masih ditambah dengan bongkahan batu atau kerikil, biasa disebut concrete atau beton. Beton bisa disebut sebagai mahakarya semen yang tiada duanya di dunia. Nama asingnya,
concrete - dicomot dari gabungan prefiks bahasa Latin com, yang artinya bersama-sama,
dan crescere (tumbuh). Maksudnya kira-kira, kekuatan yang tumbuh karena adanya campuran zat tertentu. Dewasa ini, nyaris tak ada gedung pencakar langit berdiri tanpa bantuan beton.
Meski bahan bakunya sama, "dosis" semen sebenarnya bisa disesuaikan dengan beragam kebutuhan. Misalnya, jika kadar aluminanya diperbanyak, kolaborasi dengan bahan bangunan lainnya bisa menghasilkan bahan tahan api. Ini karena sifat alumina yang tahan terhadap suhu tinggi. Ada juga semen yang cocok buat mengecor karena campurannya bisa mengisi pori-pori bagian yang hendak diperkuat.
1. Kandungan
Kandungan kimia • Trikalsium Silikat • Dikalsium Silikat • Trikalsium Aluminat • Tetrakalsium Aluminofe • Gipsum2. Produksi Semen
Langkah Utama Proses Produksi Semen adalah:
1. Penggalian/Quarrying:Terdapat dua jenis material yang penting bagi produksi semen: yang pertama adalah yang kaya akan kapur atau material yang mengandung kapur (calcareous materials) seperti batu gamping, kapur, dll., dan yang kedua adalah yang kaya akan silika atau material mengandung tanah liat (argillaceous materials) seperti tanah liat. Batu gamping dan tanah liat dikeruk atau diledakkan dari penggalian dan kemudian diangkut ke alat penghancur.
2. Penghancuran: Penghancur bertanggung jawab terhadap pengecilan ukuran primer bagi material yang digali.
3. Pencampuran Awal: Material yang dihancurkan melewati alat analisis on-line untuk menentukan komposisi tumpukan bahan.
4. Penghalusan dan Pencampuran Bahan Baku: Sebuah belt conveyor mengangkut tumpukan yang sudah dicampur pada tahap awal ke penampung, dimana perbandingan berat umpan disesuaikan dengan jenis klinker yang diproduksi. Material kemudian digiling sampai kehalusan yang diinginkan.
5. Pembakaran dan Pendinginan Klinker: Campuran bahan baku yang sudah tercampur rata diumpankan ke pre-heater, yang merupakan alat penukar panas yang terdiri dari serangkaian siklon dimana terjadi perpindahan panas antara umpan campuran bahan baku dengan gas panas dari kiln yang berlawanan arah. Kalsinasi parsial terjadi pada pre heater ini dan berlanjut dalam kiln, dimana bahan baku berubah menjadi agak cair dengan sifat seperti semen. Pada kiln yang bersuhu 1350-1400°C, bahan berubah menjadi bongkahan padat berukuran kecil yang dikenal dengan sebutan klinker, kemudian dialirkan ke pendingin klinker, dimana udara pendingin akan menurunkan suhu klinker hingga mencapai 100 °C.
6. Penghalusan Akhir: Dari silo klinker, klinker dipindahkan ke penampung klinker dengan dilewatkan timbangan pengumpan, yang akan mengatur perbandingan aliran bahan terhadap bahan-bahan aditif. Pada tahap ini, ditambahkan gipsum ke klinker dan diumpankan ke mesin penggiling akhir. Campuran klinker dan gipsum untuk semen jenis 1 dan campuran klinker, gipsum dan posolan untuk semen jenis P dihancurkan dalam sistim tertutup dalam penggiling akhir untuk mendapatkan kehalusan yang dikehendaki. Semen kemudian dialirkan dengan pipa menuju silo semen.
3. Jenis semen
Jenis semen
No.SNI Nama
SNI 15-0129-2004 Semen portland putih
SNI 15-0302-2004 Semen portland pozolan / Portland Pozzolan Cement (PPC)
SNI 15-2049-2004 Semen portland / Ordinary Portland Cement (OPC)
SNI 15-3758-2004 Semen masonry
SNI 15-7064-2004 Semen portland komposit
7. Besi
26
mangan ←besi
→ kobalt
-↑
Fe
↓
Ru Tabel periodik
Keterangan Umum Unsur
Nama, Lambang, Nomor atom besi, Fe, 26 Deret kimia logam transisi Golongan, Periode, Blok 8, 4, d
Penampilan
metalik mengkilap keabu-abuan
Massa atom 55,845(2) g/mol Konfigurasi elektron [Ar] 3d6 4s2 Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 14, 2 Ciri-ciri fisik
Fase padat
Massa jenis (sekitar suhu
kamar) 7,86 g/cm³
Massa jenis cair pada titik lebur 6,98 g/cm³
Titik lebur 1811 K
(1538 °C, 2800 °F)
(2861 °C, 5182 °F) Kalor peleburan 13,81 kJ/mol Kalor penguapan 340 kJ/mol
Kapasitas kalor (25 °C) 25,10 J/(mol·K)
Tekanan uap
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada T/K 1728 1890 2091 2346 2679 3132 Ciri-ciri atom
Struktur kristal kubus pusat badan
Bilangan oksidasi 2, 3, 4, 6
(oksida amfoter) Elektronegativitas 1,83 (skala Pauling) Energi ionisasi pertama: 762,5 kJ/mol
ke-2: 1561,9 kJ/mol ke-3: 2957 kJ/mol Jari-jari atom 140 pm
Jari-jari atom (terhitung) 156 pm Jari-jari kovalen 125 pm Lain-lain
Sifat magnetik feromagnetik Resistivitas listrik (20 °C) 96,1 nΩ·m Konduktivitas termal (300 K) 80,4 W/(m·K) Ekspansi termal (25 °C) 11,8 µm/(m·K) Kecepatan suara
(pada wujud kawat)
(suhu kamar) (elektrolitik) 5120 m/s
Modulus Young 211 GPa Modulus geser 82 GPa
Modulus ruah 170 GPa
Nisbah Poisson 0,29 Skala kekerasan Mohs 4,0 Kekerasan Vickers 608 MPa Kekerasan Brinell 490 MPa
Isotop iso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP 54Fe 5,8% >3,1E22 tahun penangkapan 2ε ? 54Cr 55Fe syn 2,73 tahun penangkapan ε 0,231 55Mn 56Fe 91,72% Fe stabil dengan 30 neutron
57Fe 2,2% Fe stabil dengan 31 neutron 58Fe 0,28% Fe stabil dengan 32 neutron 59Fe syn 44,503 hari β 1,565 59Co 60Fe syn 1,5E6 tahun β - 3,978 60Co Referensi
Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.
Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:
• Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar, • Pengolahannya relatif mudah dan murah, dan
• Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.
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.
Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan
Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.
1. Pengecatan. Jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.
2. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.
3. Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.
4. Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut
tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah
hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
5. Galvanisasi (pelapisan dengan Zink). Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.
6. Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
7. Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium
dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.
A. Logam
Kristal gallium
Dalam kimia, sebuah logam (bahasa Yunani: Metallon) adalah sebuah unsur kimia yang siap membentuk ion (kation) dan memiliki ikatan logam, dan kadangkala dikatakan bahwa ia mirip dengan kation di awan elektron. Metal adalah salah satu dari tiga kelompok unsur yang dibedakan oleh sifat ionisasi dan ikatan, bersama dengan metaloid dan nonlogam. Dalam tabel periodik, garis diagonal digambar dari boron (B) ke polonium (Po) membedakan logam dari nonlogam. Unsur dalam garis ini adalah metaloid, kadangkala disebut semi-logam; unsur di kiri bawah adalah logam; unsur ke kanan atas adalah nonlogam.
Nonlogam lebih banyak terdapat di alam daripada logam, tetapi logam banyak terdapat dalam tabel periodik. Beberapa logam terkenal adalah aluminium, tembaga, emas, besi,
timah, perak, titanium, uranium, dan zink.
Alotrop logam cenderung mengkilap, lembek, dan konduktor yang baik, sementara nonlogam biasanya rapuh (untuk nonlogam padat), tidak mengkilap, dan insulator.
Dalam bidang astronomi, istilah logam seringkali dipakai untuk menyebut semua unsur
yang lebih berat daripada helium.
1. Paduan logam
Paduan logam merupakan pencampuran dari dua jenis logam atau lebih untuk mendapatkan sifat fisik, mekanik, listrik dan visual yang lebih baik. Contoh paduan logam
yang populer adalah baja tahan karat yang merupakan pencampuran dari baja (Fe) dengan Krom (Cr).
2. Logam mulia
Secara umum logam mulia berarti logam-logam termasuk paduannya yang biasa dijadikan perhiasan, antara lain emas, perak, perunggu dan platina. Logam-logam tersebut memiliki warna yang bagus, tahan karat, lunak dan terdapat dalam jumlah yang sedikit di alam. Emas dan perak memiliki sifat penghantar listrik yang sangat baik sehingga banyak dipakai untuk melapisi konektor-konektor pada perangkat elektronik.
3. Logam berat
Logam berat (heavy metal) adalah logam dengan massa jenis lima atau lebih, dengan nomor atom 22 sampai dengan 92. Logam berat dianggap berbahaya bagi kesehatan bila terakumulasi secara berlebihan di dalam tubuh. Beberapa di antaranya bersifat membangkitkan kanker (karsinogen). Demikian pula dengan bahan pangan dengan kandungan logam berat tinggi dianggap tidak layak konsumsi.
Kasus-kasus pencemaran lingkungan menyebabkan banyak bahan pangan mengandung logam berat berlebihan. Kasus yang populer adalah sindrom Minamata, sebagai akibat akumulasi raksa (Hg) dalam tubuh ikan konsumsi.
Di Indonesia, pernah dilaporkan bahwa ikan-ikan di Teluk Jakarta juga memiliki kandungan raksa yang tinggi. Udang dari tambak Sidoarjo pernah ditolak importir dari
Jepang karena dinilai memiliki kandungan kadmium (Cd) dan timbal (Pb) yang melebihi ambang batas. Diduga logam-logam ini merupakan dampak buangan limbah industri di sekitarnya. Kakao dari Indonesia juga pernah ditolak pada lelang internasional karena dinilai memiliki kandungan Cd di atas ambang batas yang diizinkan. Cd diduga berasal dari pupukTSP yang diberikan kepada tanaman di perkebunan.
8. Baja
Baja adalah logam paduan dengan besi sebagai unsur dasar dan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon adalah mangan (manganese), krom (chromium),
vanadium, dan tungsten. Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun disisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).
Klasifikasi baja
• Berdasarkan komposisi o Baja karbon
o Baja paduan rendah o Baja tahan karat
• Berdasarkan proses pembuatan o Tanur baja terbuka o Dapur listrik
o Proses oksigen dasar • Berdasarkan bentuk produk
o Pelat batangan o Tabung
o Lembaran o Pita
o Bentuk struktural • Berdasarkan struktur mikro
o Feritik o Perlitik o Martensitik o Austenitik
• Berdasarkan kegunaan dalam konstruksi o Baja Struktural
9.
Kac hasil deng 2000 Kaca 12
A. S
14
C ↑Si
↓ Ge Info Nam Dere Golo Pena Bera KonfKaca
a merupak lkan dari ca gan kuarsa ( 0 derajatCe a juga mem 1. halaman2.
cermin,Silikon
alumin Tabel perio rmasi umu ma, lambang et kimia ongan, perio ampilan at atom stan figurasi eleka
kan materi ampuran sili (bahasa Ing elsius. miliki bebera n buku (dala benda yang nium ←sili
odik um g, nomor ato ode, blok ndar ktron bening dan ikon atau ba ggris: kwart apa arti: am beberapa g dapat memikon
→ fos om silikon, metaloid 14, 3, p Sebagai dengan biru gel 28,0855 [Ne] 3s2 n transpara ahan silikon ts). Biasany a bahasa da mantulkan c sfor Si, 14 d lempengan permukaan lap dan me 5(3) g·mol− 2 3p2 an (tembus n dioksida ( ya dibuat da aerah) ahaya / ben n: kristal n sedikit engkilap −1 pandang) SiO2), yang ari pasir. Su ntu yang bias g secara kim uhu lelehnya sanya di mia sama a adalahElektron per kelopak 2, 8, 4 Sifat fisika
Fase solid
Densitas
(mendekati suhu kamar) 2,33 g·cm −3
Densitas cairan
pada titik didih 2,57 g·cm
−3
Titik leleh 1687 K
(1420 °C, 2577 °F)
Titik didih 3538 K
(2355 °C, 5909 °F)
Bahang beku 50,21 kJ·mol−1
Bahang penguapan 359 kJ·mol−1
Kapasitas bahang (25 °C) 19,789 J·mol−1·K−1
Tekanan uap
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada T/K 1908 2102 2339 2636 3021 3537 Sifat atom
Struktur kristal Kubus intan
Bilangan oksidasi 4, 3 [1], 2 [2], 1 [3]
(oksida amfoter)
Elektronegativitas 1.90 (Skala Pauling)
Energi ionisasi (lebih lanjut) 1st: 786,5 kJ·mol−1 2nd: 1577,1 kJ·mol−1 3rd: 3231,6 kJ·mol−1 Ruji atom 117,6pm
Ruji atom (perhitungan) 111 pm
Ruji kovalen 111 pm
Ruji Van Der Waals 210 pm Informasi Lain
Untuk sejenis polimer, lihat
silikone.
Silikon adalah suatu unsur
kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Si dan nomor atom 14. Merupakan unsur
terbanyak kedua di bumi.
Senyawa yang dibentuk bersifat
paramagnetik. Unsur kimia ini dtemukan oleh Jöns Jakob Berzelius.
Silikon hampir 25.7% mengikut berat. Biasanya dalam bentuk
silikon dioksida (silika) dan
silikat. Silikon sering digunakan untuk membuat serat optik dan dalam operasi plastik digunakan untuk mengisi bagian tubuh pasien dalam bentuk silikone. Silikon dalam bentuk mineral dikenal pula sebagai zat kersik.
10. Atap
Atap adalah penutup atas suatu bangunan yang melindungi bagian dalam bangunan dari
hujan maupun salju. Bentuk atap ada yang datar dan ada yang miring, walaupun datar harus dipikirkan untuk mengalirkan air agar bisa jatuh. Bahan untuk atap bermacam-macam, di antaranya: genting (keramik, beton), seng bergelombang, asbes, maupun semen cor. Adapula atap genteng metal yang sangat ringan, tahan lama, anti karat dan tahan gempa[rujukan?].
Beberapa jenis tumbuhan menghasilkan bahan atap tradisional. Atap sirap, salah satunya dibuat dari kayu ulin alias kayu besi yang dikeping tipis-tipis. Juga daun-daun dari beberapa jenis palma dan ilalang kerap dirangkai untuk digunakan sebagai atap. Di antaranya dari daun rumbia, kelapa, enau dan nipah.
Pembenahan magnetik nonmagnetic
Konduktivitas termal (300 K) 149 W·m−1·K−1
Ekspansi termal (25 °C) 2,6 µm·m−1·K−1
Kecepatan suara (thin rod) (20 °C) 8433 m/s
Modulus Young 150 GPa
Modulus limbak 100 GPa
Kekerasan Mohs 7
Nomor CAS 7440-21-3
Sela pita energy at 300 K 1,12 eV
Isotop tertentu
Artikel utama: Isotop dari silikon
iso NA Umur paruh DM DE (MeV) DP
28Si 92,23% Si stabil dengan 14 neutron 29Si 4,67% Si stabil dengan 15 neutron 30Si 3,1% Si stabil dengan 16 neutron
32Si syn 170 tahun β- 13,020 32P Kotak ini: lihat•bicara•sunting
1. Atap logam
Atap logam adalah bahan atap yang dibuat dari logam. Sebagaimana atap dari bahan lain, atap ini digunakan untuk mengatapi rumah atau bangunan.
Kelebihan dari Atap logam dibanding genting beton dan bahan atap lainnya adalah sangat ringan, beratnya hanya 1/10 dari genting beton. Atap logam ini sangat cocok digunakan di daerah rawan gempa atau yang memiliki tanah gambut (Kalimantan, Sumatera).
Tetapi setelah gempa di Yogyakarta, pandangan masyarakat di pulau Jawa mulai beralih ke Atap logam, dikarenakan apabila terjadi gempa proses pergeseran dari atap logam dapat diminimalisasi sebab antara satu dan lainnya merekat sangat kuat.
Terbukti oleh beberapa bangunan di Yogyakarta yang menggunakan atap logam seperti SDN Winongo dan Gereja Ganjuran yang atap logamnya tidak mengalami kerusakan yang berarti, dibanding menggunakan genting lainnya.
III. Dasar-Dasar Material Beton
1. DEFINISI
Beton terbuat dari campuran: • semen
• air
• agregat (kerikil) kasar dan halus
• admixture (zat aditif) jika diperlukan
Material-material ini dicampur dan diaduk dengan jumlah tertentu sehingga mudah dipindahkan, ditempatkan (dituang), dipadatkan (compact), dan dibentuk (finish), dan campuran material tersebut akan mengeras dan menghasilkan produk yang kuat dan tahan lama.
Jumlah dari masing-masing bahan yang dicampurkan (semen, air, agregat, dll) akan mempengaruhi properti dari beton yang dihasilkan.
Berbentuk bubuk, dan jika dicampur dengan air, akan membentuk pasta. Pasta semen ini berfungsi untuk melekatkan dan mengikat antar agregat satu sama lain.
- Semen portland putih
- Semen portland pozolan / Portland Pozzolan Cement (PPC) - Semen portland / Ordinary Portland Cement (OPC)
- Semen portland campur - Semen masonry
- Semen portland komposit
Tiap jenis semen akan memberikan properti yang berbeda pada beton yang dihasilkannya. Semen portland adalah tipe semen yang paling umum digunakan untuk membuat campuran beton.
2. Penyimpanan Semen
Semen jika tidak digunakan, harus disimpan dengan baik. Semen tidak boleh diletakkan langsung di atas permukaan tanah atau lantai karena dapat menyebabkan kelembaban. Jika lembab, ada uap air, semen bereaksi dengan air sehingga mengeras. Oleh karena itu, dudukan semen harus kering, bersih, dan mempunyai sirkulasi udara yang baik. Tumpukan semen juga boleh ditutup dengan plastik terpal atau sejenisnya untuk memberikan perlindungan ekstra. Jangan lupa, sirkulasi udara tetap harus diperhatikan. Tumpukan semen yang sangat banyak biasanya diletakkan di dalam gudang khusus.
3.AGGREGAT
Disebut juga kerikil, atau istilah tukang biasanya “batu split” (maksutnya opo yo??). Sudahlah.. bahasa mereka memang agak beda, yang penting bisa diterjemahkan ke bahasa teknis. Oke.. aggregat ada dua jenis: aggregat kasar dan aggregat halus. Aggregat kasar berupa kerikil-kerikil atau jenis crushed rock. Sementara aggregat halus biasanya terdiri dari pasir dan kerikil halus. Pasir harus pasir beneran, bukan pasir pecahan bata atau plesteran yang dihaluskan.
Hal-hal tentang aggregat.
• Kuat dan keras! Aggregat yang rapuh dan keropos bisa menurunkan kualitas beton.
• Tahan terhadap waktu dan cuaca seekstrim apapun. Ada jenis batu-batuan yang tidak tahan terhadap perubahan cuaca sehingga mudah pecah. Jenis ini tidak cocok untuk dijadikan aggregat beton.
• Tidak reaktif (secara kimia). Aggregat tidak boleh bereaksi terhadap kandungan kimia dari semen, sebab dapat menurunkan kualitas beton.
• Bersih. Jika permukaan aggregat terdapat lapisan lempur atau tanah, maka lekatan antara aggregat dengan semen tidak akan maksimal.
• Gradasi ukuran. Ukuran aggregat harus bermacam-macam. Tidak boleh didominasi oleh satu ukuran tertentu. Gradasi ukuran ini akan membuat beton manjadi padat dan lebih kuat.
• Aggregat bulat lebih mudah dicampur, sementara aggregat bersudut sedikit lebih susah tapi bisa membuat beton lebih kuat.
4. Penyimpanan Aggregat
Aggregat harus diletakkan di tempat yang bersih dari kotoran seperti dedaunan, ranting pohon, lumpur, dan sampah-sampah kecil lainnya. Jika aggregat terlalu basah (misalnya kena hujan), maka takaran air sewaktu mencampur beton boleh dikurangi.
5. AIR
Air berfungsi untuk “melarutkan” semen sehingga menjadi pasta yang kemudian mengikat semua aggregat dari yang paling besar sampai paling halus.
Air harus bersih, bebas kotoran atau sampah, dan tidak mengandung bahan kimia yang dapat mempengaruhi beton. Air tanah (bor) paling banyak digunakan untuk mencampur adukan beton. Air laut tidak disarankan, karena bisa menyebabkan karat pada besi tulangan. Air sungai? Lihat-lihat dulu.. ada buangan limbah atau tidak? :)
6. ADMIXTURE (Aditif)
Zat aditif biasanya ditambahkan untuk keperluan tertentu, misalnya untuk meningkatkan mutu beton, mempercepat proses pengerasan dan pengeringan beton, mengubah tingkat keenceran sehingga mudah dituang, dll.
38
