Proses Pembuatan Semen

Proses Pembuatan Semen (Cement Manufacturing Process)

Udah tiga minggu aja Training di Perusahaan Semen ini. Setelah dua minggu belajar mengenai Leadership dan Company Profile, minggu ke-3 ini mulai lah belajar hal-hal teknis mengenai pabrik semen Hari pertama diminggu ke-3 Ane belajar mengenai Cemen manufacturing Process. Ane dikasih gambaran secara umum mulai dari definisi semen, tahapan-tahapan produksi semen, alat-alat atau unit proses yang ada di pabrik semen, sampai indikator-indikator apa saja yang menggambarkan kualitas dari semen itu sendiri. Oke dah langsung sharing aja Gan!

A. Sejarah Semen

Sebenernya, abad ke-18 (ada juga yang bilang 1700 M) seorang insinyur Sipil, John Smeaton udah bikin ramuan cikal bakal semen, yaitu adonan campuran antara batu kapur dan tanah liat yang kemudian dia pakai untuk membangun menara suar Eddystone di lepas pantai Comwall, Inggris. Tapi, bukan Smeaton yang mempatenkan cikal bakal semen ini. Seorang insinyur yang juga berkebangsaan Inggris, Josep Aspdin lah yang mengurus hak paten pada tahun 1824, yang kemudian dia sebut Semen Portland. Dinamai begitu karena warna hasil akhir olahannya mirip tanah liat yang ada di Pulau Portland, Inggris.

B. Definisi Semen Portland

Menurut SNI 15-2049-2004, Semen Portland adalah semen hidrolisis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak (klinker) semen portland terutama yang terdiri atas Kalsium Silikat yang bersifat hidrolisis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain. Kalo dilihat dari definisinya, bikin bingung emang hahaha tapi kalo udah ngerti, bisa lah dicerna Gan

C. Proses Pembuatan Semen

Sebelum masuk ke proses pembuatan, kita mesti tau dulu bahan baku apa aja sih yang dipakai buat bikin semen?

1. Limestone (batu kapur) yang banyak mengandung CaCO3

2. Clay (tanah liat) yang banyak mengandung SiO2 dan Al2O3

3. Pasir silika yang banyak mengandung SiO2

4. Pasir besi yang banyak mengandung Fe2O3

Sebenernya proses pembuatan semen itu intinya mengabil oksida-oksida yang terkandung di empat bahan baku di atas yang pada akhirnya membentuk mineral-mineral baru yang membentuk komposisi semen. Berikut tahapan tahapan produksi semen.

1. Raw Material Extraction & Preparation

Pertama-tama dilakukan persiapan bahan baku baik penambangan (quarry) limestone maupun clay. Tahapan penambangan seperti pada umumnya, ada drilling, blasting, haulage dan loading, selengkapnya bisa di liat di referensi mengenai penambangan. Ukuran limestone hasil tambang umumnya masih besar, sehingga hasil tambang tadi dibawa ke Crusher. Crusher berfungsi untuk mengecilkan ukuran limestone hasil tambang. Maksimum ukuran limestone yang masuk ke crusher adalah 1500 mm dan setelah keluar crusher menjadi sekitar 75 mm. Mungkin ada sebagian yang bingung gimana persiapan dari bahan baku yang lain seperti clay, pasir silika dan pasir besi. Ketiga bahan baku itu juga punya treatment sendiri-sendiri. Kenapa yang dibahas hanya batu kapur? itu karena batu kapur merupakan bahan baku utama hehehe.

Setelah limestone melewati crusher, limestone tersebut ditampung di sebuah tempat (storage). Ditempat ini terjadi proses pre-homogenization. Limestone hasil dari crushing tadi tentunya belum sepenuhnya memiliki ukuran yang sama, sebagian ada yang terlalu kecil, artinya ukurannya belum sama. Pada storage ini, limestone yang ukurannya berbeda tersebut disebar merata (komposisinya) sehingga homogen. Ada beberapa alat yang dipakai pada proses pre-homogenization ini, seperti stack dan reclamer yang masing-masing ada macam-macamnya juga (terlalu panjang buat dijelasin, silahkan searching2 aja di google hehehe).

2. Raw Meal Preparation

Dari storage tersebut limestone dibawa oleh belt conveyor menuju bin silo, demikian pula dengan clay, pasir silika dan pasir besi masuk ke bin silo masing-masing seperti gambar berikut.

Bin Silo

Dari sini lah keempat bahan baku tersebut mulai dicampurkan. Umumnya untuk membuat semen portland (Tipe I) adalah sebagai berikut:

1. Limestone (+/- 82%)

2. Clay (+/- 13,5%)

3. Pasir Silika (+/- 3%)

4. Pasir besi (+/- 1,5%)

Setelah bahan baku tersebut dicampur,maka itu lah yang disebut Raw Material. Bahan baku tersebut kemudian masuk ke dalam unit operasi yang disebut Raw Mill (RM), (prinsip kerja dan macam-macam RM dapat dilihat di referensi lain juga hehehe) seperti pada gambar berikut.

Verticcal Raw Mill

Tujuan utama Raw Mill adalah:

1. Grinding

Material campuran yang masuk dihaluskan lagi, yang semula 700 mm, setelah keluar dari RM menjadi 9 Mikro.

2. Drying

Material campuran dikeringkan sampai kelembaban 1%. Media pengeringan adalah hot gas yang berasal dari Kiln (Kiln tar kita ketemu di depan Gan hehe)

3. Transport

Untuk menjelaskan ini harus tau dulu prinsip kerja RM -.-” Intinya, hot gas yang dipakai untuk ngeringin material juga berfungsi untuk mentransportasikan material campuran tersebut. Bayangin aja Gan, 7 Mikro kalo ditiup hot gas kan terbang dia

4. Separating

Selama proses di RM, material yang sudah halus kemudian menuju tahapan proses berikutnya, sedangkan yang masih kasar akan terus mengalami penggilingan (grinding) sampai halus.

Setelah keluar dari RM, bahan material ini disebut dengan istilah Raw Mix atau Raw Meal. Raw meal ini kemudian masuk lagi ke sebuah storage atau biasa disebut Blending Silo. Selain bertujuan untuk penyimpanan sementara, Blending Silo berfungsi untuk tempat homogenization. Proses Homogenization intinya sama kek Pre-homogenization, cuma ukurannya aja yang beda dan bahan penyusunnya juga sudah tercampur. Pre-homogenization materialnya hanya limestone saja, sedangkan Homogenization terdiri dari empat bahan baku semen. Sehingga proses homogenisasi yang dilakukan bertujuan untuk memaksimalkan pencampuran dari keempat bahan tersebut.

3. Clincker Manufacture

Raw Meal kemudian masuk ke sebuah unit operasi yang disebut dengan Pre-heater. Pre-heater ini terdiri dari beberapa siklon, umunya terdiri dari 4-5 siklon (4-5 stage) seperti gambar berikut.

Pre-heater

Namanya juga Pre-heater, fungsinya sebagai pemanasan awal sebelum masuk ke proses selanjutnya. Media pemanasan sama kek di RM, yaitu berasal dari hot gas dari Kiln. Namun, Inti utamanya dari proses pemanasan ini adalah untuk terjadinya proses Pre-calcination. Dari proses kalsinasi ini mulai lah terbentuk oksida-oksida pembentuk Klinker (hasil proses di Kiln). Proses kalsinasi adalah sebagai berikut:

CaCO3 —-> CaO + CO2

Reaksi ini terjadi pada suhu sekitar 800°C (Untuk lebih jelasnya, silahkan pelajari unit operasi Pre-heater dari referensi lain hehehe). Naaah, dari reaksi di atas, yang paling utama adalah CaO nya Gan. Proses kalsinasi di Pre-heater hanya sekitar 95% nya, sisanya dilakukan di Kiln (pokonya kalo pengen lebih jelas, pelajari prinsip kerja Pre-heater Gan ).

Setelah keluar dari Pre-heater, material ini disebut dengan Kiln Feed. Kiln Feed ini masuk ke unit operasi pembentuk klinker (terak) yang disebut dengan Rotary Kiln, seperti gambar berikut.

Rotary Kiln

Di sini terjadi proses kalsinasi lanjutan. Suhunya mencapai sekitar 1400ºC. Suhu sebesar ini diperoleh dari pembakaran bahan bakar, biasanya digunakan batu bara, IDO (Industrial Diesel Fuel Oil), Natural Gas, Petroleum Coke, dan lain sebagainya. Pada suhu sebesar ini, di Kiln terjadi reaksi-reaksi logam sehingga dihasilkan mineral-mineral baru, yaitu:

1. C3S (3CaO.SiO2)

2. C2S (2CaO.SiO2)

3. C3A (3CaO.Al2O3)

4. C4AF (4CaO.Al2O3.Fe2O3)

Mineral-mineral di atas yang kemudian membentuk Clincker (klinker/terak). Setelah melewati Kiln, klinker ini masuk ke dalam Cooler. Bayangin aja Gan, abis dipanasin ampe 1400ºC, tiba-tiba aja didinginin ampe suhunya 100ºC. Kenapa harus demikian? tujuannya diantaranya:

1. Heat recuperation

2. Keamanan (safety) dalam melakukan transportasi dan storage

3. Kualitas Klinker itu sendiri

Nah, Klinker ini lah cikal bakal semen Gan. Tadi kan material itu udah dihalusin di Raw Mill jadi kek powder, nah setelah lewat Kiln ini, karena proses-proses kimia yang dilalui di Kiln maka material ini jadi Klinker, kira-kira kek gambar berikut.

Clinker (klinker)

Kualitas dari Klinker ini sebetulnya bisa dikendalikan, yaitu semenjak proses pencampuran oleh Bin Silo yang dilakukan sebelum masuk ke Raw Mill. Indikator-indikator kuliatasnya adalah dengan menghitung nilai LSF (Lime Stone Factor), SM (Silica Modulus) dan AM (Aluminate Modulus). Nilai ini juga dapat memandu kita untuk membuat berbagi jenis atau tipe semen.

4. Cement Grinding

Setelah melewati Cooler, Klinker ini kemudian dilewatkan ke Finish Mill. Naah oleh equipment ini lah maka si Klinker berubah lagi menjadi powder. Jadi di dalem Cement Mill ini klinker tadi di tumbuk, digerus pake bola-bola besi Gan, Cemen Mill nya berputar sehingga bola-bola tersebut menggerus klinker menjadi powder lagi. Bentuk Cement Mill atau Finish Mill kek gambar berikut.

Finish Mill atau Cement Mill

Sebelum digiling, biasanya komposisi Klinker ditambah oleh bahan-bahan tambahan seperti Gipsum, Pozzolan, Trash dan lain sebagainya. Untuk membuat semen Tipe I cukup ditambah gipsum saja. Setelah halus, klinker ini berubah namanya menjadi hasil akhir yaitu semen:) Semen ini kemudian ditampung di Cement Silo sebelum akhirnya dikirim ke Bin Cement untuk proses Packing and Dispatch.

5. Packing and Dispatch

Langkah terakhir adalah pengepakan semen-semen. Setelah dari Cement Silo, semen ditransport ke Bin Cement dan akhirnya ada yang di packing dan ada yang dimasukan ke bulk (curah).

Bulk (curah)

Yaah…segitu aja gan gambaran kasar mengenai proses pembuatan semen. Untuk lebih mengerti, alangkah baiknya jika tau prinsip kerja dari unit operasi/equipment yang dipakai dan mengerti tahapan-tahapan proses kimia yang terjadi selama proses pembuatan semen. Semoga bermanfaat Gan

Read More

Cara Membuat Beton

Cara Membuat Beton
Beton merupakan bahan bangunan yang keras yang dibuat dengan menggabungkan suatu agregat mineral kimia inert (biasanya pasir, kerikil, atau batu pecah), pengikat (semen alami atau sintetis), bahan kimia tambahan, dan air. Meskipun orang biasanya menggunakan kata “semen” sebagai sinonim untuk beton, istilah sebenarnya menunjukkan zat yang berbeda: semen, yang meliputi berbagai macam baik-tanah bubuk yang mengeras bila dicampur dengan air, hanyalah merupakan salah satu dari beberapa komponen modern beton. Sebagai mengering beton, ia memperoleh konsistensi batu-seperti yang membuat ideal untuk membangun jalan, jembatan, penyediaan air dan sistem pembuangan, pabrik, bandara, kereta api, saluran air, sistem angkutan massal, dan struktur lainnya yang terdiri sebagian besar dari AS kekayaan. Menurut Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST), membangun fasilitas seperti itu sendiri salah satu industri terbesar di negara itu dan mewakili sekitar 10 persen dari produk nasional bruto. Lebih dari $ 4 milyar semen hidrolik, berbagai yang mengeras di bawah air, diproduksi setiap tahun di Amerika Serikat untuk digunakan dalam $ 20 miliar konstruksi beton. Nilai semua semen berbasis struktur di Amerika Serikat adalah dalam triliunan dolar-sekitar sepadan dengan biaya yang diantisipasi untuk memperbaiki struktur-struktur selama dua puluh tahun ke depan.
Semen dan beton kata keduanya asal Latin, yang mencerminkan kemungkinan bahwa orang-orang Romawi kuno adalah yang pertama untuk menggunakan zat. Banyak contoh konstruksi beton Romawi tetap di negara-negara yang mengelilingi Laut Tengah, di mana pembangun Roma memiliki akses ke berbagai deposito semen alam. Semen alam sebagian besar terdiri dari kapur, berasal dari batu kapur dan sering dikombinasikan dengan abu vulkanik. Ini membentuk dasar teknik sipil paling sampai abad kedelapan belas, ketika semen sintetis pertama dikembangkan.
Semen yang buatan manusia paling awal, yang disebut kapur hidrolik, dikembangkan pada 1756, ketika seorang insinyur Inggris bernama John Smeaton membutuhkan bahan yang kuat untuk membangun kembali mercusuar Eddystone di lepas pantai Devon. Meskipun Roma telah menggunakan semen hidrolik, formula hilang dari runtuhnya kerajaan mereka pada abad kelima sampai Smeaton diciptakan kembali itu. Selama awal abad kesembilan belas Inggris lainnya beberapa kontribusi pada perbaikan semen sintetis, terutama Joseph Aspdin dan Ishak Charles Johnson. Pada tahun 1824 Aspdin mengeluarkan hak paten pada campuran sintetis dari batu kapur dan tanah liat yang disebut semen Portland karena menyerupai kapur digali di Isle of Portland Inggris. Namun, produk Aspdin adalah tidak sekuat yang diproduksi pada tahun 1850 oleh Johnson, yang menjabat sebagai rumus dasar dari semen Portland yang masih banyak digunakan saat ini. Beton dibuat dengan semen Portland dianggap unggul dengan yang dibuat dengan semen alami karena lebih kuat, lebih tahan lama, dan kualitas yang lebih konsisten. Menurut American Society of Testing Material (ASTM), semen Portland dibuat oleh berkapur pencampuran (sebagian besar terdiri dari kalsium karbonat) bahan seperti batu gamping dengan silika, alumina, dan besi oksida yang mengandung bahan. Zat-zat tersebut kemudian dibakar sampai mereka sekering bersama, dan campuran yang dihasilkan, atau klinker, adalah tanah untuk membentuk semen Portland.
Meskipun semen Portland dengan cepat mengungsi semen alami di Eropa, teknologi beton di Amerika Serikat tertinggal jauh di belakang. Di Amerika, batu alam semen pertama kali ditemukan pada awal 1800-an, ketika digunakan untuk membangun Terusan Erie. Pembangunan saluran air pedalaman tersebut menyebabkan pembentukan sejumlah perusahaan Amerika memproduksi semen alam. Namun, karena kekuatan semen Portland yang lebih besar, insinyur konstruksi banyak lebih suka memesannya dari Eropa, meskipun tambahan waktu dan biaya yang terlibat. Thomas Edison sangat tertarik semen Portland dan bahkan melemparkan lemari fonograf material. Ketika Amerika Serikat industri menemukan cara untuk membuat semen Portland selama 1870-an awal, produksi semen alam di Amerika mulai menurun.
Setelah penyempurnaan dari semen Portland, inovasi besar berikutnya dalam teknologi beton terjadi selama akhir abad kesembilan belas, beton bertulang ketika diciptakan. Sementara beton mudah tahan kompresi, tidak menoleransi ketegangan dengan baik, dan kelemahan ini berarti bahwa hal itu tidak dapat digunakan untuk membangun struktur seperti jembatan atau bangunan dengan lengkungan-yang akan dikenai tindakan lentur. Insinyur Perancis dan Inggris lebih dulu diperbaiki kekurangan ini pada tahun 1850 dengan menanamkan batang baja di bagian-bagian dari subjek struktur beton untuk tegangan tarik. Meskipun beton itu sendiri tidak diperkuat, struktur yang dibangun dari beton bertulang yang lebih baik dapat menahan lentur, dan teknik ini digunakan secara internasional oleh awal abad kedua puluh.
Bentuk lain dari beton yang diperkuat beton, pratekan, dikeluarkan paten AS pada 1888. Namun, itu tidak banyak digunakan sampai Perang Dunia II, ketika dermaga besar beberapa jembatan yang dimanfaatkan itu dibangun. Daripada memperkuat sebagian sangat menekankan struktur beton dengan baja, insinyur sekarang bisa kompres bagian beton sebelum mereka mengalami ke stress, sehingga meningkatkan kemampuannya untuk menahan ketegangan.
Hari ini, berbagai jenis beton dikelompokkan menurut metode mereka instalasi. Beton siap atau pra-campuran ini batched dan dicampur di pabrik pusat sebelum dikirim ke sebuah situs. Karena jenis beton terkadang diangkut dalam sebuah truk pengaduk, juga dikenal sebagai angkutan-campuran beton. Kecilkan-campuran beton adalah sebagian dicampur di pabrik pusat, dan pencampuran yang kemudian menyelesaikan perjalanan ke situs.
Bahan Baku
Beton struktural biasanya berisi satu bagian semen ke dua bagian mineral agregat halus untuk empat bagian mineral agregat kasar, meskipun proporsi ini sering bervariasi untuk mencapai kekuatan dan fleksibilitas yang dibutuhkan dalam pengaturan tertentu. Selain itu, beton mengandung berbagai bahan kimia yang mengilhami dengan karakteristik yang diinginkan untuk aplikasi khusus. Portland semen, jenis yang paling sering digunakan dalam beton, terbuat dari kombinasi bahan berkapur (biasanya batu kapur) dan silika dan alumina ditemukan sebagai tanah liat atau serpih. Dalam jumlah yang lebih kecil, juga dapat mengandung oksida besi dan magnesium. Agregat, yang terdiri 75 persen dari volume beton, meningkatkan pembentukan dan aliran pasta semen dan meningkatkan kinerja struktural dari beton. Kelas Rupa terdiri dari partikel sampai. 20 dari satu inci (lima milimeter) dalam ukuran, sedangkan kelas kasar meliputi partikel dari. 20 sampai. 79 inci (20 mm). Untuk pembangunan besar-besaran, ukuran partikel agregat dapat melebihi 1,50 inci (38 mm).
Agregat juga dapat diklasifikasikan sesuai dengan jenis batuan mereka terdiri dari: basalt, batu api, dan granit, antara lain. Tipe lain dari agregat adalah pozzolana, bahan mengandung silika dan alumina sering berasal dari abu vulkanik. Bereaksi secara kimia dengan kapur dan kelembaban, membentuk hidrat kalsium silikat yang merupakan dasar semen. Pozzolana umumnya ditambahkan ke semen Portland paste untuk meningkatkan densifikasi nya. Salah satu jenis mineral vulkanik, sebuah silikat aluminium, telah dikombinasikan dengan mineral mengandung silika untuk membentuk komposit yang mengurangi berat badan dan meningkatkan ikatan antara permukaan beton dan baja. Aplikasinya telah memasukkan bentuk beton pracetak dan aspal / beton untuk perkerasan jalan raya. Fly ash, sebuah pembakaran batu bara pembangkit listrik sampingan yang berisi jumlah aluminosilikat dan kecil kapur, juga sedang diuji sebagai bahan pozzolanik mungkin untuk semen. Menggabungkan fly ash dengan kapur (CaO) dalam suatu proses hidrotermal (yang menggunakan air panas di bawah tekanan) juga memproduksi semen.
Berbagai bahan kimia yang ditambahkan ke semen untuk bertindak sebagai plasticizer, superplasticizers, akselerator, dispersan, dan air-mengurangi agen. Disebut admixtures, aditif ini dapat digunakan untuk meningkatkan workability dari campuran semen masih di negara nonset, kekuatan semen setelah aplikasi, dan sesak air material. Selanjutnya, mereka dapat mengurangi jumlah air yang diperlukan untuk memperoleh kemampuan kerja dan jumlah semen yang diperlukan untuk membuat beton yang kuat. Accelerators, yang mengurangi waktu setting, termasuk kalsium klorida atau sulfat aluminium dan bahan asam lainnya. Plasticizing atau agen superplasticizing meningkatkan fluiditas dari campuran semen segar dengan rasio air / semen yang sama, dengan demikian meningkatkan workability campuran serta kemudahan penempatan. Plasticizer yang umum termasuk bahan asam polikarboksilat; superplasticizers yang sulphanated melamin formaldehid atau formalin naftalena sulphanated kondensat. Setretarders, jenis lain dari campuran, digunakan untuk menunda pengaturan beton. Ini termasuk garam seng larut, Borat larut, dan karbohidrat berbasis bahan. Gas admixtures membentuk, seng atau aluminium bubuk yang dikombinasikan dengan kalsium hidroksida atau hidrogen peroksida, digunakan untuk membentuk beton aerasi dengan menghasilkan gelembung hidrogen atau oksigen yang terperangkap dalam campuran semen.
Semen dianggap bahan rapuh, dengan kata lain, patah tulang mudah. Dengan demikian, aditif telah banyak dikembangkan untuk meningkatkan kekuatan tarik beton. Salah satunya adalah dengan menggabungkan bahan polimer seperti alkohol polivinil, poliakrilamida, atau metil selulosa hidroksipropil dengan semen, menghasilkan apa yang kadang-kadang dikenal sebagai makro-bebas cacat semen. Metode lain memerlukan menambahkan serat yang terbuat dari stainless steel, kaca, atau karbon. Serat ini bisa pendek, dalam untai, lembar, kain non-woven atau bentuk kain tenun. Biasanya, serat seperti hanya mewakili sekitar satu persen dari volume beton yang diperkuat serat.
Manufaktur
Proses
Pembuatan beton cukup sederhana. Pertama, semen (semen Portland biasanya) dipersiapkan. Selanjutnya, bahan-bahan lain-agregat (seperti pasir atau kerikil), pencampuran (kimia aditif), setiap serat yang diperlukan, dan air dicampur dengan semen untuk membentuk beton. Beton tersebut kemudian dikirim ke tempat kerja dan ditempatkan, dipadatkan, dan disembuhkan.
Mempersiapkan semen Portland
* 1 batu kapur, silika, dan alumina yang membentuk semen Portland adalah tanah kering menjadi bubuk yang sangat halus, dicampur dalam proporsi yang telah ditentukan, dipanaskan, dan dikalsinasi (dipanaskan sampai suhu tinggi yang akan membakar kotoran, tanpa sekering bahan). Selanjutnya bahan ini dibakar dalam tanur putar besar di 2.550 derajat Fahrenheit (1.400 derajat Celsius). Pada suhu ini, bahan sebagian sekering menjadi zat yang disebut batu klinker. Sebuah kiln modern dapat menghasilkan sebanyak 6.200 ton klinker per hari.
* 2 klinker tersebut kemudian didinginkan dan digiling menjadi bubuk dalam tabung atau pabrik bola. Sebuah pabrik bola adalah memutar drum diisi dengan bola baja dengan ukuran yang berbeda (tergantung pada kehalusan yang diinginkan semen) yang menghancurkan dan menggiling klinker. Gypsum yang ditambahkan selama proses penggilingan. Komposisi akhir terdiri dari beberapa senyawa: trikalsium silikat, dikalsium silikat, aluminat trikalsium, dan tetracalcium aluminoferrite.
Percampuran
* 3 semen tersebut kemudian dicampur dengan bahan lain: agregat (pasir, kerikil, atau batu pecah), pencampuran, serat, dan air. Agregat adalah pra-dicampur atau ditambahkan di pabrik beton siap-pakai dalam kondisi operasi normal. Operasi pencampuran menggunakan rotasi atau pengadukan untuk melapisi permukaan agregat dengan pasta semen dan untuk berbaur bahan lainnya seragam. Berbagai batch atau mixer terus menerus digunakan.
* 4 Serat, jika diinginkan, dapat ditambahkan dengan berbagai metode termasuk penyemprotan langsung, premixing, meresapi, atau tangan meletakkan-up. Silica fume sering digunakan sebagai agen pendispersi atau densifying.
Transportasi untuk bekerja situs
* 5 Setelah campuran beton siap, itu diangkut ke tempat kerja. Ada banyak metode transportasi beton, termasuk gerobak, ember, konveyor sabuk,

Langkah pertama dalam pembuatan beton adalah untuk mempersiapkan semen. Salah satu jenis semen, semen Pordand, dianggap lebih unggul semen alami karena lebih kuat, lebih tahan lama, dan memiliki kualitas yang lebih konsisten. Untuk membuatnya, bahan baku yang dilumatkan dan digiling menjadi bubuk halus dan dicampur bersama-sama. Selanjutnya, bahan mengalami pemanasan dua langkah-kalsinasi dan pembakaran. Dalam kalsinasi, bahan dipanaskan dengan suhu tinggi tetapi tidak menyatu bersama. Dalam pembakaran, bagaimanapun, bahan sebagian sekering bersama, membentuk substansi yang dikenal sebagai “klinker.” Klinker kemudian digiling dalam ball mill-a berputar baja drum yang diisi dengan bola baja yang menghancurleburkan materi.

Langkah pertama dalam pembuatan beton adalah untuk mempersiapkan semen. Salah satu jenis semen, semen Pordand, dianggap lebih unggul semen alami karena lebih kuat, lebih tahan lama, dan memiliki kualitas yang lebih konsisten.
Untuk membuatnya, bahan baku yang dilumatkan dan digiling menjadi bubuk halus dan dicampur bersama-sama. Selanjutnya, bahan mengalami pemanasan dua langkah-kalsinasi dan pembakaran. Dalam kalsinasi, bahan dipanaskan dengan suhu tinggi tetapi tidak menyatu bersama. Dalam pembakaran, bagaimanapun, bahan sebagian sekering bersama, membentuk substansi yang dikenal sebagai “klinker.” Klinker kemudian digiling dalam ball mill-a berputar baja drum yang diisi dengan bola baja yang menghancurleburkan materi.
Setelah semen Portland dipersiapkan, dicampur dengan agregat seperti pasir atau kerikil, pencampuran, serat, dan air. Selanjutnya, ia ditransfer ke tempat kerja dan ditempatkan. Selama menempatkan, pemisahan dari berbagai bahan harus dihindari sehingga penuh pemadatan-penghapusan-gelembung udara dapat dicapai.
Setelah semen Portland dipersiapkan, dicampur dengan agregat seperti pasir atau kerikil, pencampuran, serat, dan air. Selanjutnya, ia ditransfer ke tempat kerja dan ditempatkan. Selama menempatkan, pemisahan dari berbagai bahan harus dihindari sehingga penuh pemadatan-penghapusan-gelembung udara dapat dicapai.
khusus truk, dan pemompaan. Pumping mengangkut jumlah besar beton jarak besar melalui jaringan pipa menggunakan sistem yang terdiri dari hopper, pompa, dan pipa. Pompa hadir dalam jenis-the beberapa pompa piston horizontal dengan semi-putar katup dan pompa portabel kecil yang disebut pompa meremas. Vakum A memberikan aliran kontinu beton, dengan dua rol yang berputar meremas pipa fleksibel untuk memindahkan beton ke dalam pipa pengiriman.
Menempatkan dan pemadatan
* 6 Setelah di lokasi, beton harus ditempatkan dan dipadatkan. Kedua operasi dilakukan hampir bersamaan. Menempatkan harus dilakukan agar pemisahan bahan berbagai dihindari dan penuh pemadatan-dengan semua gelembung udara dihilangkan-dapat dicapai. Apakah peluncuran atau kereta yang digunakan, posisi penting dalam mencapai tujuan ini. Tingkat menempatkan dan pemadatan harus sama, yang terakhir ini biasanya dicapai dengan menggunakan vibrator internal atau eksternal. Sebuah vibrator internal yang menggunakan perumahan poker poros motor-driven. Ketika poker dimasukkan ke dalam beton, getaran terkontrol terjadi untuk kompak beton. Vibrator eksternal digunakan untuk pracetak atau tipis di bagian situ yang memiliki bentuk atau ketebalan tidak cocok untuk vibrator internal. Jenis ini vibrator yang kaku dijepit ke bekisting, yang terletak pada dukungan elastis. Kedua formulir dan beton yang bergetar. Tabel getar juga digunakan, di mana meja menghasilkan getaran vertikal dengan menggunakan dua poros berputar dengan arah berlawanan.
Pengobatan
* 7 Setelah ia ditempatkan dan dipadatkan, beton harus disembuhkan sebelum selesai untuk memastikan bahwa itu tidak kering terlalu cepat. Kekuatan beton dipengaruhi oleh tingkat kelembabannya selama proses pengerasan: sebagai semen mengeras, menyusut beton. Jika kendala situs mencegah beton dari kontraktor, tegangan tarik akan mengembangkan, melemahkan beton. Untuk meminimalkan masalah ini, beton harus tetap lembab selama beberapa hari diperlukan untuk mengatur dan mengeras.
Quality Control
Produsen Beton mengharapkan pemasok material untuk memasok produk, konsisten seragam. Di pabrik produksi semen, proporsi dari berbagai bahan baku yang masuk ke dalam semen harus diperiksa untuk mencapai umpan kiln konsisten, dan sampel dari campuran sering diperiksa menggunakan sinar-X analisis fluoresensi.
Kekuatan beton mungkin adalah properti yang paling penting yang harus diuji untuk memenuhi spesifikasi. Untuk mencapai kekuatan yang diinginkan, pekerja harus hati-hati mengendalikan proses manufaktur, yang biasanya mereka lakukan dengan menggunakan kontrol proses statistik. American Standard Bahan Pengujian dan organisasi lainnya telah mengembangkan berbagai metode untuk menguji kekuatan. Kualitas grafik kontrol yang banyak digunakan oleh pemasok siap-campuran beton dan oleh insinyur di lokasi untuk terus menilai kekuatan beton. Sifat penting lainnya untuk kepatuhan termasuk kadar semen, air / semen, dan workability, dan metode uji standar telah dikembangkan untuk ini juga.
Masa Depan
Meskipun Amerika Serikat memimpin dunia dalam meningkatkan teknologi semen dari tahun 1930 ke 1960, Eropa dan Jepang sejak pindah ke depan dengan produk baru, penelitian, dan pengembangan. Dalam upaya untuk memulihkan kepemimpinan Amerika, National Science Foundation telah mendirikan Pusat Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Lanjutan Semen Berbasis Bahan di Northwestern University. Pusat ACBM akan mengembangkan ilmu yang diperlukan untuk membuat baru semen berbasis bahan dengan sifat yang lebih baik. Ini akan digunakan dalam konstruksi baru maupun restorasi dan perbaikan jalan raya, jembatan, pembangkit listrik, dan pembuangan sampah sistem.
Kerusakan infrastruktur AS telah bergeser penekanannya industri jalan raya dari membangun jalan baru dan jembatan untuk pemeliharaan dan penggantian struktur yang ada. Karena teknik yang lebih baik dan bahan yang diperlukan untuk mengurangi biaya, Program Penelitian Jalan Strategis (SHRP), 5-tahun $ 150.000.000 program penelitian, didirikan pada tahun 1987. Daerah yang ditargetkan adalah aspal, kinerja perkerasan, struktur beton, dan operasi jalan raya.
Pusat Teknologi Bangunan di NIST juga melakukan penelitian untuk meningkatkan kinerja beton. Proyek-proyek termasuk beberapa yang mengembangkan metode baru dari beton bidang pengujian. Proyek-proyek lain melibatkan komputer pemodelan sifat dan model untuk memprediksi kehidupan pelayanan. Selain itu, sistem pakar beberapa telah dikembangkan untuk merancang campuran beton dan untuk mendiagnosis penyebab kerusakan beton.
Kecenderungan lain industri semen adalah konsentrasi manufaktur di sejumlah kecil lebih besar kapasitas sistem produksi. Hal ini dapat dicapai baik dengan mengganti beberapa baris produksi yang lebih tua dengan garis tunggal berkapasitas tinggi atau dengan upgrade dan modernisasi garis yang ada untuk hasil produksi yang lebih tinggi. Otomasi akan terus memainkan peran penting dalam mencapai hasil meningkat. Penggunaan produk samping limbah sebagai bahan baku akan terus juga.

Read More

CARA MEMBUAT BATA MERAH

CARA MEMBUAT BATA MERAH

PERALATAN YANG DI PERGUNAKAN 
Peralatan yang di pergunakan untuk membuat batu merah sebagai berikut,''

-Alat cetak dari kayu atau besi.

- Bilah pembersih .

- Linggis.

- Bilah peralatan dari bambu.

- Ember.

- Cangkul.

- Sekop dan meja cetakan atau dingklik landasan.

- Tungku pembakar dan pupur ( pasir /debu ).
















BAHAN -BAHAN YANG DI PERLUKAN 
   Bahan yang di perlukan untuk membuat bata merah sebagai berikut ,''
    Bahan baku pembuatan batu bata merah adalah tanah dengan syarat- syarat: 
    - Kadar tanah liat 15 sampai 20 %.
    - Kadar campuran selain liat dan pasir tidak lebih 15mm/cm.
    - Kadar tanah campuran liat dan pasir 20 sampai dengan 65% .
    - Kadar air 25 sampai dengan 40 %.
Umumnya tanah semacam tersebut di atas terdapat di bawah sawah ,lereng-lereng bukit, tegalan dan pinggir-pinggir sungai atau saluran air. 
   Untuk mengkaji suatu tanah baik di gunakan sebagai bahan baku bata merah adalah membentuk menjadi pilihan dengan diameter kurang dari 1cm dan panjang 20 cm, kemudian di lingkarkan. 
Cara kerjanya,''

1. Lingkaran itu putus atau retak- retak  besar maka tanah tersebut tidak baik untuk bahan batu bata.
2. Dapat melingkar tanpa retak-retak besar,bahan tersebut dapat di gunakan sebagai bahan baku pembuatan batu bata.
 Catatan :
Bahan tersebut dapat menggunakan tanahnya sendiri. 

Tanah baik

Tanah rusak
















TATA CARA PEMBUATAN

PENGOLAHAN BAHAN BAKU/ TANAH LIAT 
 LANGKAH KE 1:
  Tanah yang di ambil dari lubang penggalian di siram dan di injak-injak samapai homogen bersatu dalam suatu tempat /bak.


LANGKAH KE 2:
  Tanah yang telah homogen bersatu di tempatkan di dekat tempat pencetakan dan di ambil sedikit dan di injak-injak hingga matang dan mengeluarkan minyak.                                                                     LANGKAH YANG KE 3:

 Setelah bahan baku matang ,maka bahan tersebut di kumpulkan dengan posisi menggunung dengan bagian bawah di ratakan dengan kaki dan pada seluruh permukaan nya di elus-elus dengan air guna menutup pori-pori nya sehingga aman terhadap hujan dan angin.




LANGKAH KE 4:
Kemudian tanah tersebut dibiarkan selama satu malam agar kematangan tanah benar-benar sempurna.

  TAHAP PENCETAKAN BATU BATA MERAH :
LANGKAH KE 1:
  Bahan baku (tanah) dan peralatan yang akan di gunakan dalam pembuatan batu bata di siapkan lebih dahulu.
 

 LANGKAH KE 2:
   Tanah yang akan di gunakan di gilas-gilas dan di bentuk bulatan-bulatan dengan ukuran 2 kali cetakan agar mudah menganbilnya.

 LANGKAH KE 3:
    Cetakan dan alasnya ( dingklik papan ) di basahi dengan air kemudian di taburkan pasir halus / debu di sekeliling cetakan tidak melekat pada alat cetakan. 

 LANGKAH KE 4:
   Bulatan /gumpalan tanah di ambil kemudian di banting ke arah cetakan dan di usahakan cetakan tidak bergeser dan tanah tidak berhamburan.

 LANGKAH KE 5:
   Selanjutnya lebihan tanah di atas cetakan di serut dengan bilah perata (peteng) ,pisau atau dapat juga dengan potongan sehingga permukaannya rata dan halus.

 LANGKAH KE 6:
   Cetakan di balik dan sambil mengetok-ketok bagian samping cetakan agar batu bata hasil cetakan akan tertinggal.

 LANGKAH KE 7 :
  Selanjutnya batu bata yang berada di atas papan di angkat dan di tempatkan di tempat pengeringan ,batu bata di tempatkan dengan posisi tebal dan panjang horizontal dengan tanah.

LANGKAH KE 8 :
   Batu bata di susun secara miring horizontal sejajar dan di biarkan selama dua hari sampai tiga hari ,hindari panas matahari secara langsung.




LANGKAH KE 9:
   Di susun lebih rapat lagi dengan jarak 2cm dan si susun berlapis -lapis hingga ketinggian kurang lebih 1meter ,pengeringan ini memakan waktu kurang lebih 10 hari.


LANGKAH KE 10:
   Pengeringan ini di lakukan sambil menunggu pembakaran ,di susun dalam pagar keliling atau di susun sejajar ke atas sebagai pengeringan ke atas ,susunan ini di maksudkan untuk mendapatkan angin dan penguapan.
  Untuk mengetahui kekeringan batu bata sebelum di bakar dapat di lakukan dengan cara mematahkan salah satu batu bata ,apabila permukaan patahan semua maka batu bata siap untuk di bakar.


PEMBAKARAN BATU BATA
  Untuk pembakaran batu bata di gunakan los tungku dan tungku bak dengan ukuran los tungku adalah 4x4x3 meterdan tungku bak adalah 3,5x 3,75 dan tebalnya 0,4 meter ,sehingga dapat menampung batu bata sebanyak 13,500.buah. Batu bata di susun sedemikian rupa dari tungku dilepo ,tetapi di taburi dengan pecahan-pecahan bata atau bongkahan-bongkahan tanah kecil dan sekam.
 Langkah selanjutnya adalah kayu di susun di mulut tungku, yang kecil di bawah yang  besar di bagian atas, penempatan nya berseling melintang dan membujur.
  Langkah kedua ,api di nyalakan dengan bantuan minyak tanah atau karet sisa sisa ban bekas selama 24 jam ,di usahakan api tetap di mulut tungku agar hawa panas dari api dapat menghilangkan kadar air di dalamnya bata secara perlahan-lahan ,asap yang keluar berwarna putih pekat adalah asap uap air dari batu bata. 
   Langkah ketiga , setelah +-40 jam ,asap putih semakin menipis dan berganti dengan asap hitam (asap kayu bakar) pada saat ini kayu bakar di masukkan dan di dorong ke dalam tungku.
   Langkah ke empat, un tuk menghemat kayu ,apabila batu bat belum seluruhnya matang dapat dengan cara menutup tungku bagian samping ,hal ini dapat mempertahankan suhu panas yang ada . 
TANDA -TANDA PEMBAKARAN BATU BATA BERAKHIR
   - Warna batu bata bagian atas menyerupai bagian bawah agak kemerah-merahan ,keluar lidah api pada bagian samping keluar asap putih kemerah- merahan.
   - Kayu bakar yang di gunakan telah habis ,sebagai petokan +- 1m3 kayu untuk membakar 1.000 buah batu bata.
   - Selagi api masih menyala ,mulut tungku jangn ditutup hal ini akan mengakibatkan batu bata merah yang di hasilkan berwarna hitam, mulut tungku boleh di tutup apabila hanya tinggal bara api saja.
    - Pendinginan batu bata secara perlahan-lahan +- 40jam dengan cara membiarkan nya ,pembongkaran  dapat di lakukan pada suhu +- 60 derajat celcius dan di mulai dari samping atas atau bagian mulut tungku ke bawah secara perlahan -lahan dan hati-hati supaya terhindar dari pecah dan patah ,batu bata yang telah di bongkar ,di hitung dan di susun di pinggir jalan agar mudah dalam pengangkutan.

Read More

Proses pembuatan baja

1.      Proses Pembuatan Baja

Baja merupakan salah satu bahan yang sangat banyak dipakai di seluruh dunia untuk keperluan kehidupan manusia, khususnya di dunia industri. Ditemukan buat pertama kali oleh orang Mesir lebih dari 4000 tahun yang lalu untuk perhiasan dan alat rumah tangga yang kemudian berkembang menjadi bahan berharga dan dimanfaatkan orang setiap hari saat ini.
      Untuk menjadikan baja, banyak proses yang dilakukan, sehingga membutuhkan ilmu pengetahuan dan teknologi agar dapat dipakai dalam berbagai keperluan.

A. Pembuatan Besi Kasar
     Besi kasar adalah hasil pengolahan dari bijih besi dengan melalui beberapa proses. Proses awal adalah dengan mengurangi senyawa-senyawa dan zat-zat lain yang terkandung dalam bijih besi dengan tahap sebagai berikut :

·          Dibersihkan.

·          Dipecah-pecah dan digiling sampai menjadi halus, sehingga partikel besi dapat  dipisahkan dari bahan yang tidak diperlukan dengan menggunakan magnit.

·          Dibentuk menjadi “pellet” (bulatan-bulatan kecil) dengan diameter + 14 mm.

      Untuk memudahkan dalam pembentukan “pellet” maka ditambahkan tanah liat, sehingga dapat dirol menjadi bentuk bulat. Setelah proses awal dilakukan, maka bijih besi diproses pada dapur tinggi. Dapur tinggi mempunyai konstruksi yang cukup besar dengan ketinggian mencapai 100 meter. Dinding luar terbuat dari baja dan bagian dalam dilapisi batu tahan api yang mampu menahan temperatur tinggi.
     Pada bagian atas dapur tinggi terdapat corong untuk memasukkan bahan baku, yaitu bijih besi, kokas dan batu kapur. Kokas adalah batu bara yang telah diproses (disuling kering) sehingga dapat menghasilkan panas yang tinggi. Batu kapur berfungsi untuk mengikat bahan-bahan yang tidak diperlukan.
      Proses pada dapur tinggi adalah dengan meniupkan udara panas ke dalam dapur tinggi untuk membakar kokas dengan temperatur + 2000oC. Cairan besi dan terak akan turun ke dasar dapur tinggi secara perlahan-lahan dan selanjutnya dituang ke kereta khusus. Hasil ini disebut besi kasar, yang kemudian dapat diproses lebih lanjut menjadi baja.

B. Proses Pembuatan Baja
      Besi kasar dari hasil proses dapur tinggi, kemudian diproses lanjut untuk dijadikan berbagai jenis baja.
Ada beberapa proses yang dilakukan untuk merubah besi kasar menjadi baja :

1.       Dapur Baja Oksigen (Proses Bassemer)
      Pada dapur baja oksigen dilakukan proses lanjutan dari besi kasar menjadi baja, yakni dengan membuang sebagian besar karbon dan kotoran-kotoran (menghilangkan bahan-bahan yang tidak diperlukan) yang masih ada pada besi kasar. Ke dalam dapur dimasukkan besi bekas, kemudian baru besi kasar, tapi sebagian fabrik baja banyak yang langsung dari dapur tinggi, sehingga masih dalam keadaan cair langsung disalurkan ke dapur Oksigen.
      Kemudian, udara (oksigen) yang didinginkan dengan air dan kecepatan tinggi ditiupkan ke cairan logam. Ini akan bereaksi dengan cepat antara karbon dan kotoran-kotoran lain yang akan membentuk terak yang mengapung pada permukaan cairan. Dapur dimiringkan, maka cairan logam akan keluar melalui saluran yang kemudian ditampung dalam kereta-kereta tuang.
     Untuk mendapatkan spesifikasi baja tertentu, maka ditambahkan campuran lain sebagai bahan paduan. Hasil penuangan ini dapat langsung dilanjutkan dengan proses pengerolan untuk mendapatkan bentuk/profil yang diinginkan.

2.      Dapur Baja Terbuka (Siemens Martin)
      Sama halnya dengan Dapur Baja Oksigen, maka dapur baja terbuka (Siemens Martin) juga merupakan dapur yang digunakan untuk memproses besi kasar menjadi baja. Dapur ini dapat menampung baja cair lebih dari 100 ton dengan proses mencapai temperatur + 1600oC; wadah besar serta berdinding yang sangat kuat dan landai.
     Proses pembuatan dengan dapur ini adalah proses oksidasi kotoran yang terdapat pada bijih besi sehingga menjadi terak yang mengapung pada permukaan baja cair. Oksigen langsung disalurkan kedalam cairan logam melalui tutup atas. Apabila selesai tiap proses, maka tutup atas dibuka dan cairan baja disalurkan untuk proses selanjutnya untuk dijadikan bermacam-macam jenis baja.

3.      Dapur Baja Listrik
     Panas yang dibutuhkan untuk pencairan baja adalah berasal arus listrik yang disalurkan dengan tiga buah elektroda karbon dan dimasukkan/diturunkan mendekati dasar dapur. Penggunaan arus listrik untuk pemanasan tidak akan mempengaruhi atau mengkontaminasi cairan logam, sehingga proses dengan dapur baja listrik merupakan salah satu proses yang terbaik untuk menghasilkan baja berkualitas tinggi dan baja tahan karat (stainless steel).
     Dalam proses pembuatan, bahan-bahan yang dimasukkan adalah bahan-bahan yang benar-benar diperlukan dan besi bekas. Setelah bahan-bahan dimasukkan, maka elektroda-elektroda listrik akan memanaskan bahan dengan panas yang sangat tinggi (+ 7000oC), sehingga besi bekas dan bahan-bahan lain yang dimasukkan dengan cepat dapat mencair.

     Adapun campuran-campuran lain (misalnya untuk membuat baja tahan karat) dimasukkan setelah bahan-bahan menjadi cair dan siap untuk dituang.

C. Proses Pembentukan dan Bentuk-bentuk Produk Baja
       Pembentukan baja adalah tahap lanjutan dari proses pengolahan baja dengan berbagai jenis dapur baja.
Baja yang telah cair dan ditambah dengan campuran lain (sesuai dengan kebutuhan/sifat-sifat baja yang diinginkan) dituang ke dalam cetakan yang berlubang dan didinginkan sehingga menjadi padat. Batangan baja yang masih panas dan berwarna merah dikeluarkan dari cetakan untuk disimpan sementara dalam dapur bentuk kotak serta dijaga panasnya dengan temperatur 1100oC - 1300oC menggunakan bahan bakar gas atau minyak. Penyimpanan tersebut adalah untuk meratakan suhu sebelum dilakukan proses pembentukan atau pengerolan.

Proses pembentukan produk baja dilakukan dengan beberapa tahapan:
1. Proses Pengerolan Awal
      Proses ini adalah dengan cara melewatkan baja batangan diantara rol-rol yang berputar sehingga baja batangan tersebut menjadi lebih tipis dan memanjang.
Proses pengerolan awal ini dimaksudkan agar struktur logam (baja) menjadi merata, lebih kuat dan liat, disamping membentuk sesuai ukuran yang diinginkan, seperti pelat tebal (bloom), batangan (billet) atau pelat (slab).

2. Proses Pengerolan Lanjut
     Proses ini adalah untuk merubah bentuk dasar pelat tebal, batangan menjadi bentuk lembaran, besi konstruksi (profil), kanal ataupun rel.
Ada tiga jenis pengerolan lanjut :
• Pengerolan bentuk struktur/konstruksi
• Pengerolan bentuk besi beton, strip dan profil
• Pengerolan bentuk (pelat).

a. Bentuk Struktur
     Pengerolan bentuk struktur/profiil adalah lanjutan pengerjaan dari pelat lembaran tebal (hasil pengerolan awal) yang kemudian secara paksa melewati beberapa tingkat pengerolan untuk mendapatkan bentuk dan ukuran yang diperlukan.

b. Bentuk Strip, Besi Beton dan Profil
     Proses pembentukan ini tidak dilakukan langsung dari pelat tebal, tetapi harus dibentuk dulu menjadi batangan, kemudian dirol secara terus menerus dengan beberapa tingkatan rol dalam satu arah. Adapun hasil pengerolan adalah berbagai bentuk, yaitu : penampang bulat, bujur sangkar, segi-6, strip atau siku dan lain-lain sebagainya sesuai dengan disain rolnya.

c. Bentuk Lembaran (Pelat)
     Pengerolan bentuk pelat akan menghasilkan baja lembaran tipis dengan cara memanaskan terlebih dahulu baja batangan kemudian didorong untuk melewati beberapa tingkat rol sampai ukuran yang diinginkan tercapai.

Sumber : http://www.gudangmateri.com/2011/01/proses-pembentukan-baja.html

2.      Paduan Baja

Baja paduan adalah baja paduan dengan berbagai elemen dalam jumlah total antara 1,0% dan 50% berat untuk meningkatkan sifat mekanik. Baja Paduan dipecah menjadi dua kelompok:

1.       Baja paduan rendah (low alloy steel)

Baja paduan rendah biasanya digunakan untuk mencapai hardenability lebih baik, yang pada gilirannya akan meningkatkan sifat mekanis lainnya. Mereka juga digunakan untuk meningkatkan ketahanan korosi dalam kondisi lingkungan tertentu. Dengan menengah ke tingkat karbon tinggi, baja paduan rendah sulit untuk las. Menurunkan kandungan karbon pada kisaran 0,10% menjadi 0,30%, bersama dengan beberapa pengurangan elemen paduan, meningkatkan weldability dan sifat mampu bentuk baja dengan tetap menjaga kekuatannya. Seperti logam digolongkan sebagai baja paduan rendah kekuatan tinggi.

Baja paduan rendah dikelompokan menjadi 3 yaitu:

a.        Baja Karbon Rendah (low carbon steel)

       Baja ini dengan komposisi karbon kurang dari 2%. Fasa dan struktur mikronya adalah ferrit dan perlit. Baja ini tidak bisa dikeraskan dengan cara perlakuan panas (martensit) hanya bisa dengan pengerjaan dingin. Sifat mekaniknya lunak, lemah dan memiliki keuletan dan ketangguhan yang baik. Serta mampu mesin (machinability) dan mampu las nya (weldability) baik.

b.       Baja Karbon Sedang ( medium carbon steel)

Baja Mil memiliki komposisi karbon antara 0,2%-0,5% C (berat). Dapat dikeraskan dengan perlakuan panas dengan cara memanaskan hingga fasa austenit dan setelah ditahan beberapa saat didinginkan dengan cepat ke dalam air atau sering disebut quenching untuk memperoleh fasa ang keras yaitu martensit. Baja ini terdiri dari baja karbon sedang biasa (plain) dan baja mampu keras. Kandungan karbon yang relatif tinggi itu dapat meningkatkan kekerasannya. Namun tidak cocok untuk di las, dengan kata lain mampu las nya rendah. Dengan penambahan unsur lain seperti Cr, Ni, dan Mo lebih meningkatkan mampu kerasnya. Baja ini lebih kuat dari baja karbon rendah dan cocok untuk komponen mesin, roda kereta api, roda gigi (gear), poros engkol (crankshaft) serta komponen struktur yang memerlukan kekuatan tinggi, ketahanan aus, dan tangguh.

c.       Baja Karbon Tinggi (high carbon steel)

Baja karbon tinggi memiliki komposisi antara 0,6- 1,4% C (berat). Kekerasan dan kekuatannya sangat tinggi, namun keuletannya kurang. baja ini cocok untuk baja perkakas, dies (cetakan), pegas, kawat kekuatan tinggi dan alat potong yang dapat dikeraskan dan ditemper dengan baik. Baja ini terdiri dari baja karbon tinggi biasa dan baja perkakas. Khusus untuk baja perkakas biasanya mengandung Cr, V, W, dan Mo. Dalam pemaduannya unsur-unsur tersebut bersenyawa dengan karbon menjadi senyawa yang sangat keras sehingga ketahanan aus sangat baik.

2.       Baja Paduan Tinggi (high alloy steel)

Baja paduan tinggi terdiri dari baja tahan karat atau disebut dengan stainless steel dan baja tahan panas. Baja ini memiliki ketahanan korosi yang baik, terutama pada kondisi atmosfer. Unsur utama yang meningkatkan korosi adalah Cr dengan komposisi paling sedikit 11%(berat). Ketahanan korosi dapat juga ditingkatkan dengan penambahan unsur Ni dan Mo. Baja tahan karat dibagi menjadi tiga kelas utama yaitu jenis martensitik, feritik, dan austenitik. jenis martensitik dapat dikeraskan dengan menghasilkan fasa martensit. baja tahan karat austenitik memiliki fasa y (austenit) FCC baik pada temperatur tinggi hingga temperatur kamar. Sedangkan jenis feritik terdiri dari fasa ferrit (a) BCC. Untuk jenis austenitik dan feritik dapat dikeraskan dengan pengerjaan dingin (cold working). Jenis Feritik dan Martensitik bersifat magnetis sedangkan jenis austenitik tidak magnetis.

Read More

kelebuhan dan kekurangan bahan material bangunan

BETON

Kelebihan :

a. Dapat dengan mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi.

b. Mampu memikul beban yang berat.

c. Tahan terhadap temperatur yang tinggi

d. Biaya perawatan yang rendah.

e. Tahan terhadap pengkaratan/pembusukan oleh kondisi alam.

Kekurangan :

a. Bentuk yang telah dibuat sulit untuk diubah.

b. Lemah terhadap Kuat tarik.

c. Mempunyai bobot yang Berat.

d. Daya pantul suara yang besar

e. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi.

BAJA

Kelebihan :

-Kuat tarik tinggi.

-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 lebih ringan

-Dibanding alumunium lebih kuat

Kekurangan :

-Bisa berkarat.

-Lemah terhadap gaya tekan.

-Tidak fleksibel seperti kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profile

KAYU

Kelebihan :

-Bahan Alami yang dapat diperbaharui

-Kuat tarik yang tinggi

-Dapat dibuat dengan berbagai macam desain dan warna.

-Memberi efek hangat.

-Bahan penyekat yang baik pada perubahan suhu di luar rumah.

-Dapat meredam suara.

Kekurangan :

-Mudah menyerap air.

-Mudah mengalami kembang-susut

-Kurang tahan terhadap pengaruh cuaca.

-Rentan terhadap rayap.

ALUMINIUM

Kelebihan :

-Mempunyai bobot yang ringan.

-Kuat tarik tinggi.

-Minim perawatan.

-Tahan terhadap karat.

Kekurangan :

-Mudah tergores.

-Lemah terhadap benturan.

-Kurang fleksibel dalam hal desain.

BAMBU

Kelebihan :

-Bahan Alami yang dapat diperbaharui

-Sangat cepat pertumbuhannya (hanya perlu 3 s/d 5 tahun sudah siap tebang)

-Pada berat jenis yang sama, Kuat tarik bambu lebih tinggi dibandingkan kuat tarik baja mutu sedang.

-Ringan.

-Bahan konstruksi yang murah.

Kekurangan :

-Rentan terhadap rayap.

-Jarak ruas dan diameter yang tidak sama dari ujung sampai pangkalnya.

Demikian untuk sementara. Bila ada masukan atau koreksi, dipersilahkan… Terima kasih

Read More

Sejarah baja

Sejarah baja

·         Besi ditemukan digunakan pertama kali pada sekitar 1500 SM

·         Tahun 1100 SM, Bangsa hittites yang merahasiakan pembuatan tersebut selama 400 tahun dikuasai oleh bangsa asia barat, pada tahun tersebbut proses peleburan besi mulai diketahui secara luas.

·         Tahun 1000 SM, bangsa yunani, mesir, jews, roma, carhaginians dan asiria juga mempelajari peleburan dan menggunakan besi dalam kehidupannya.

·         Tahun 800 SM, India berhasil membuat besi setelah di invansi oleh bangsa arya.

·         Tahun 700 – 600 SM, Cina belajar membuat besi.

·         Tahun 400 – 500 SM, baja sudah ditemukan penggunaannya di eropa.

·         Tahun 250 SM bangsa India menemukan cara membuat baja

·         Tahun 1000 M, baja dengan campuran unsur lain ditemukan pertama kali pada 1000 M pada kekaisaran fatim yang disebut dengan baja damascus.

·         1300 M, rahasia pembuatan baja damaskus hilang.

·         1700 M, baja kembali diteliti penggunaan dan pembuatannya di eropa.

bijih besi antara lain :

• Hematite - Fe₂O₃ - 70 % iron
• Magnetite - Fe₃O₄ - 72 % iron
• Limonite - Fe₂O₃ + H₂O - 50 % to 66 % iron
• Siderite - FeCO₃ - 48 % iron

Pemurnian Besi

·               Prinsip dasar : Menghilangkan kandungan oksigen dalam bijih besi.

·               Cara tradisional : blomery, pada proses ini bijih besi dibakar dengan charcoal, dimana banyak mengandung carbon sehingga terjadi pengikatan oksigen, pembakaran tersebut menghasilkan karbondiokasida dan karbon monoksida yang terlepas ke udara, sehingga besi murni didapat dan dikeluarkan dari dapur,kekurangnya tidak semua besi dapat melebur sehingga terbentuk spoge, spoge berisi besi dan silica.

·               Proses lebih modern adalah dengan blas furnace, blast furnace diisi oleh bijih besi, charcoal atau coke (coke adalah charcoal yang terbuat dari coal) dan limestone (CaCO3). Angin secara kencang dan kontinu ditiupkan dari bawah dapur. Hasil peluburan besi akan berada di bawah, cairan besi yang keluar ditampung dan disebut dengan pig iron.

Proses pembuatan baja

Baja diproduksi didalam dapur pengolahan baja dari besi kasar baik padat maupun cair, besi bekas ( Skrap ) dan beberapa paduan logam. Ada beberapa proses pembuatan baja antara lain :

1. proses konvertor

terdiri dari satu tabung yang berbentuk bulat lonjong dengan menghadap kesamping.

Sistem kerja

• Dipanaskan dengan kokas sampai ± 1500 ⁰C,
• Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja. (± 1/8 dari volume konvertor)
• Kembali ditegakkan.
• Udara dengan tekanan 1,5 – 2 atm dihembuskan dari kompresor.
• Setelah 20-25 menit konvertor dijungkirkan untuk mengelaurkan hasilnya.

·         proses Bassemer (asam)

lapisan bagian dalam terbuat dari batu tahan api yang mengandung kwarsa asam atau aksid asam (SiO₂), Bahan yang diolah besi kasar kelabu cair, CaO tidak ditambahkan sebab dapat bereaksi dengan SiO_2,   SiO₂ + CaO                CaSiO₃

·         proses Thomas (basa)

Lapisan dinding bagian dalam terbuat dari batu tahan api bisa atau dolomit [ kalsium karbonat dan magnesium (CaCO3 + MgCO3)], besi yang diolah besi kasar putih yang mengandung P antara 1,7 – 2 %, Mn 1 – 2 % dan Si 0,6-0,8 %. Setelah unsur Mn dan Si terbakar, P membentuk oksida phospor (P2O₅), untuk mengeluarkan besi cair ditambahkan zat kapur (CaO),

3 CaO + P₂O₅                        Ca₃(PO₄)₂ (terak cair)

2. proses Siemens Martin

menggunakan sistem regenerator (± 3000 ⁰C.) fungsi dari regenerator adalah :

1. memanaskan gas dan udara atau menambah temperatur dapur
2. sebagai Fundamen/ landasan dapur
3. menghemat pemakaian tempat

Bisa digunakan baik besi kelabu maupun putih,

• Besi kelabu dinding dalamnya dilapisi batu silika (SiO₂),
• besi putih dilapisi dengan batu dolomit (40 % MgCO₃ + 60 % CaCO₃)

3. proses Basic Oxygen Furnace

• logam cair dimasukkan ke ruang baker (dimiringkan lalu ditegakkan)
• Oksigen (± 1000) ditiupkan lewat Oxygen Lance ke ruang bakar dengan kecepatan tinggi. (55 m³ (99,5 %O₂) tiap satu ton muatan) dengan tekanan 1400 kN/m².
• ditambahkan bubuk kapur (CaO) untuk menurunkan kadar P dan S.

Keuntungan dari BOF adalah:

·         BOF menggunakan O₂ murni tanpa Nitrogen

·         Proses hanya lebih-kurang 50 menit.

·         Tidak perlu tuyer di bagian bawah

·         Phosphor dan Sulfur dapat terusir dulu daripada karbon

·         Biaya operasi murah

4. proses dapur listrik

temperatur tinggi dengan menggunkan busur cahaya electrode dan induksi listrik.

Keuntungan :

·         Mudah mencapai temperatur tinggi dalam waktu singkat

·         Temperatur dapat diatur

·         Efisiensi termis dapur tinggi

·         Cairan besi terlindungi dari kotoran dan pengaruh lingkungan sehingga kualitasnya baik

·         Kerugian akibat penguapan sangat kecil

5. proses dapur kopel

mengolah besi kasar kelabu dan besi bekas menjadi baja atau besi tuang.

Proses

• pemanasan pendahuluan agar bebas dari uap cair.
• Bahan bakar(arang kayu dan kokas) dinyalakan selama ± 15 jam.
• kokas dan udara dihembuskan dengan kecepatan rendah hingga kokas mencapai 700 – 800 mm dari dasar tungku.
• besi kasar dan baja bekas kira-kira 10 – 15 % ton/jam dimasukkan.
• 15 menit baja cair dikeluarkan dari lubang pengeluaran.

 

6. proses dapur Cawan

·         Proses kerja dapur cawan dimulai dengan memasukkan baja bekas dan besi kasar dalam cawan,

·         kemudian dapur ditutup rapat.

·         Kemudian dimasukkan gas-gas panas yang memanaskan sekeliling cawan dan muatan dalam cawan akan mencair.

·         Baja cair tersebut siap dituang untuk dijadikan baja-baja istimewa dengan menambahkan unsur-unsur paduan yang diperlukan

Klasifikasi baja

1.    Menurut komposisi kimianya:

a.    Baja karbon (carbon steel), dibagi menjadi tiga yaitu;

·         Baja karbon rendah (low carbon steel) è 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.

·         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.

·         Baja karbon tinggi (high carbon steel)  è tool steel

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

   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.

b.    Baja paduan (alloy steel)

Tujuan dilakukan penambahan unsur yaitu:

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

2.    Untuk menaikkan sifat mekanik pada temperatur rendah

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

Untuk membuat sifat-sifat spesial

Baja paduan yang diklasifikasikan menurut kadar karbonnya dibagi menjadi:

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

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

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

      Selain itu baja paduan dibagi menjadi dua golongan yaitu baja campuran khusus (special alloy steel) dan high speed steel.

·         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).

·         High Speed Steel (HSS)  è Self Hardening Steel

            Kandungan 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.

Baja Paduan dengan Sifat Khusus

1.    Baja Tahan Karat (Stainless Steel)

Sifatnya antara lain:

·         Memiliki daya tahan yang baik terhadap panas, karat dan goresan/gesekan

·         Tahan temperature rendah maupun tinggi

·         Memiliki kekuatan besar dengan massa yang kecil

·         Keras, liat, densitasnya besar dan permukaannya tahan aus

·         Tahan terhadap oksidasi

·         Kuat dan dapat ditempa

·         Mudah dibersihkan

·         Mengkilat dan tampak menarik

2.    High Strength Low Alloy Steel (HSLS)

Sifat dari HSLA adalah memiliki tensile strength yang tinggi, anti bocor, tahan terhadap abrasi, mudah dibentuk, tahan terhadap korosi, ulet, sifat mampu mesin yang baik dan sifat mampu las yang tinggi (weldability). Untuk mendapatkan sifat-sifat di atas maka baja ini diproses secara khusus dengan menambahkan unsur-unsur seperti: tembaga (Cu), nikel (Ni), Chromium (Cr), Molybdenum (Mo), Vanadium (Va) dan Columbium.

3.    Baja Perkakas (Tool Steel)

Sifat-sifat yang harus dimiliki oleh baja perkakas adalah tahan pakai, tajam atau mudah diasah, tahan panas, kuat dan ulet.

Kelompok dari tool steel berdasarkan unsur paduan dan proses pengerjaan panas yang diberikan antara lain:

1. Later hardening atau carbon tool steel (ditandai dengan tipe W oleh AISI), Shock resisting (Tipe S), memiliki sifat kuat dan ulet dan tahan terhadap beban kejut dan repeat loading. Banyak dipakai untuk pahat, palu dan pisau.
2. Cool work tool steel, diperoleh dengan proses hardening dengan pendinginan yang berbeda-beda. Tipe O dijelaskan dengan mendinginkan pada minyak sedangkan tipe A dan D didinginkan di udara.
3. Hot Work Steel (tipe H), mula-mula dipanaskan hingga (300 – 500) ºC dan didinginkan perlahan-lahan, karena baja ini banyak mengandung tungsten dan molybdenum sehingga sifatnya keras.
4. High speed steel (tipe T dan M), merupakan hasil paduan baja dengan tungsten dan molybdenum tanpa dilunakkan. Dengan sifatnya yang tidak mudah tumpul dan tahan panas tetapi tidak tahan kejut.
5. Campuran carbon-tungsten (tipe F), sifatnya adalah keras tapi tidak tahan aus dan tidak cocok untuk beban dinamis serta untuk pemakaian pada temperatur tinggi.

Klasifikasi lain antara lain :

a.    Menurut penggunaannya:

·         Baja konstruksi (structural steel), mengandung karbon kurang dari 0,7 % C.

·         Baja perkakas (tool steel), mengandung karbon lebih dari 0,7 % C.

b.    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:

1.    Baja karbon konstruksi (carbon structural steel)

2.    Baja karbon perkakas (carbon tool steel)

3.    Baja paduan konstruksi (Alloyed structural steel)

4.    Baja paduan perkakas (Alloyed tool steel)

5.    Baja konstruksi paduan tinggi (Highly alloy structural steel)

Selain itu baja juga diklasifisikan menurut kualitas:

1.    Baja kualitas biasa

2.    Baja kualitas baik

3.    Baja kualitas tinggi

Standard AISI dan SAE

Read More