BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Besi
adalah logam yang berasal dari bijih besi yang didapat dari kerak bumi.. Besi
jarang dijumpai dalam keadaan bebas karena besi memiliki unsur anorganik yang
akan direduksi dalam proses tanur tinggi dengan menambahkan kapur sebagai zat
pengikat. Besi berwarna putih keperakan dan bersifat liat sehingga dapat
dibentuk sesuai dengan kebutuhan manusia.
Besi
sering dibutuhkan dalam berbagai macam pembangunan. Di Indonesia, besi
digunakan untuk bahan dasar pembangunan rumah, gedung dan fasilitas umum
lainnya. Sehingga besi merupakan salah satu kajian dalam mata kuliah Teknologi
Bahan dan Konstruksi.
Diharapkan
dari penulisan laporan penelitian survey yang dilaksanakan di daerah Jrakah,
Kota Semarang dapat diketahui lebih banyak mengenai sifat, proses pengolahan,
manfaat dan fungsi besi yang berhubungan dengan konstruksi bangunan.
1.2 Tujuan
Penulisan
1. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknologi
Bahan Konstruksi.
2.
Untuk mengetahui proses
pembuatan besi ulir dan besi beton dari limbah besi yang digunakan sebagai
bahan bangunan
1.3
Pembatasan Masalah
Laporan ini membahas proses pembuatan besi ulir dan besi
siku yang dilakukan di daerah Jrakah, Kota Semarang dan membahas mengenai besi dalam
fungsinya sebagai salah satu bahan bangunan yang sering digunakan.
1.4
Sistematika Penulisan
Dalam
pembuatan laporan ini, penulis memakai beberapa metode penulisan, antara lain :
- Metode Survei Lapangan
Dalam hal ini, penulis langsung
terjun ke lokasi untuk dapat melihat langsung segala proses yang berhubungan
dengan bahan penulisan.
- Metode Interview
Pada metode ini, penulis mengadakan
tanya jawab dan wawancara langsung dengan narasumber yang lebih banyak
mengetahui tentang bahan penulisan dalam hal ini.
- Metode Referensi
Dalam hal
ini, penulis mencari referensi seperti dari buku, media massa, atau internet.
BAB II
GAMBARAN UMUM LOKASI SURVEI
Lokasi
pengolahan limbah besi yang kami kunjungi berada di daerah Jrakah, Kota
Semarang tepatnya di PT. INTI GENERAL YAJA STEEL. Jl. Raya Jrakah Km. 8, Tugu,
Semarang. Lokasi survei yang
penulis kunjungi dapat digolongkan sebagai industri skala menengah.
PT.
INTI GENERAL YAJA STEEL didirikan pada tanggal 6 Agustus 1975 dengan hasil
produksi pertamanya 73 potong besi. Namun kini dengan alat dan mesin-mesin
import seperti dari Taiwan dan China, produksi besi pun lebih meningkat
mencapai 30 Ton atau 5 kali tuang limbah besi yaitu sekitar 40-50 truk tiap
harinya.
Gambar 2.1 PT. INTI GENERAL YAJA STEEL
BAB III
TINJAUAN
PUSTAKA
Besi
merupakan logam yang paling banyak terdapat dialam. Besi juga diketahui sebagai
unsur yang paling banyak membentuk bumi, yaitu kira-kira 4,7 - 5 % pada kerak
bumi. Besi adalah logam yang dihasilkan dari bijih besi dan jarang dijumpai
dalam keadaan bebas, kebanyakan besi terdapat dalam batuan dan tanah sebagai
oksida besi, seperti oksida besi magnetit ( Fe3O4) mengandung besi 65 %,
hematite ( Fe2O3 ) mengandung 60 – 75 % besi, limonet ( Fe2O3 . H2O )
mengandung besi 20 % dan siderit (Fe2CO3). Dalam kehidupan, besi merupakan
logam paling biasa digunakan dari pada logam-logam yang lain. Hal ini
disebabkan karena harga yang murah dan kekuatannya yang baik sreta
penggunaannya yang luas.
3.1.
SIFAT BAHAN
3.1.1. Sifat Fisika
1.
Pada suhu kamar berwujud padat,
mengkilap dan berwarna keabuabuan.
2.
Merupakan logam feromagnetik
karena memiliki empat electron tidak berpasangan pada orbital d.
3.
Penghantar panas yang baik.
4.
Kation logam besi Fe berwarna
hijau (Fe2+) dan jingga (Fe3+). Hal ini disebabkan oleh adanya elektron tidak
berpasangan dan tingkat energi orbital tidak berbeda jauh. Akibatnya, elektron
mudah tereksitasi ke tingkat energi lebih tinggi menimbulkan warna tertentu.
Jika senyawa transisi baik padat maupun larutannya tersinari cahaya maka
senyawa transisi akan menyerap cahaya pada frekuensi tertentu, sedangkan
frekuensi lainnya diteruskan. Cahaya yang diserap akan mengeksitasi elektron ke
tingkat energi lebih tinggi dan cahaya yang diteruskan menunjukkan warna
senyawa transisi pada keadaan tereksitasi.
5.
Sifat – sifat besi yang lain:
|
titik
didih
|
3134
K
|
|
titik
lebur
|
1811
K
|
|
massa
atom
|
55,845(2)
g/mol
|
|
konfigurasi
electron
|
[Ar]
3d6 4s2
|
|
massa
jenis fase padat
|
7,86
g/cm³
|
|
massa
jenis fase cair pada titik lebur
|
6,98
g/cm³
|
|
kalor
peleburan
|
13,81
kJ/mol
|
|
kalor
penguapan
|
340
kJ/mol
|
|
Elektronegativitas
|
1,83
(skala Pauling)
|
|
jari-jari
atom
|
140
pm
|
3.1.2. Sifat Kimia
1.
Unsur besi bersifat
elektropositif (mudah melepaskan elektron) sehingga bilangan oksidasinya
bertanda positif
2.
Fe dapat memiliki biloks 2, 3,
4, dan 6. Hal ini disebabkan karena perbedaan energy elektron pada subkulit 4s
dan 3d cukup kecil, sehingga elektron pada subkulit 3d juga terlepas ketika
terjadi ionisasi selain electron pada subkulit 4s.
3.
Logam murni besi sangat reaktif
secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika
terdapat peningkatan suhu.
4.
Memiliki bentuk allotroik
ferit, yakni alfa, beta, gamma dan omega dengan suhu transisi 700, 928, dan
1530oC. Bentuk alfa bersifat magnetik, tapi ketika berubah menjadi beta, sifat
magnetnya menghilang meski pola geometris molekul tidak berubah.
5.
Mudah bereaksi dengan
unsur-unsur non logam seperti halogen, sulfur, pospor, boron, karbon dan
silikon.
6.
Larut dalam asam- asam mineral
encer.
7.
Oksidanya bersifat amfoter.
3.2. BESI BETON DAN BESI SIKU
3.2.1. Besi Beton
Besi beton merupakan besi yang
digunakan untuk penulangan konstruksi beton atau yang lebih dikenal sebagai
beton bertulang. Secara umum besi beton mengacu pada dua bentuk yaitu besi polos (plain bar) dan besi ulir
(deformed bar/BJTD).
·
Besi polos adalah besi yang memiliki penampang
bundar dengan permukaan licin atau tidak bersirip. Besi ulir atau besi tulangan
beton sirip adalah batang besi dengan bentuk permukaan khusus berbentuk sirip
melintang (puntir/sirip ikan) atau rusuk memanjang (sirip teratur/bambu) dengan
pola tertentu, atau batang tulangan yang dipilin pada proses produksinya.
Di Indonesia sendiri,
besi beton lebih sering digunakan untuk pembangunan gedung, karena bahan ini
lebih mudah didapat sehingga dirasakan lebih ekonomis dibanding konstruksi lainnya.
Besi beton atau beton bertulang boleh jadi merupakan bahan konstruksi yang
paling penting karena digunakan dalam berbagai bentuk untuk hampir semua
struktur baik besar maupun kecil seperti bangunan, jembatan, perkerasan jalan,
bendungan, dinding pebahan tanah, terowongan, jembatan yang melintasi lembah
(viaduct), drainase, fasilitas irigasi, tangki dan sebagainya. Khusus untuk bangunan
gedung bertingkat tinggi, besi beton digunakan untuk struktur kolom, balok,
dinding, plat, besi poer dan sloof.
Gambar 3.1 Besi Beton Polos
·
Besi ulir, yang diberi ulir melalui proses rol pada
permukaannya (polanya berbeda tergantung dari pabrik pembuatnya) untuk
mendapatkan ikatan (bonding) yang lebih baik antara tulangan dan beton yang
digunakan pada hampir semua aplikasi dibandingkan dengan tulangan polos dengan
luas penampang sama. Bentuk ulir berupa sirip meningkatkan daya lekat guna
menahan gerakan dari batang secara relatif terhadap beton.
Besi polos jarang digunakan kecuali untuk membungkus
tulangan longitudinal (sengkang atau spiral) yang diberi kait pada ujungnya,
terutama pada kolom.
Gambar 3.2 Besi Ulir
3.2.2. Besi
Siku
Besi
siku sebenarnya adalah besi plat yang bentuknya siku atau memiliki sudut 90
derajat. Panjang besi siku ini biasanya adalah 6 meter. Biasanya, besi siku
digunakan untuk membuat rak besi, tower air, dan konstruksi besi lainnya. Besi
siku juga memiliki ukuran lebar dan ketebalan yang berbeda – beda sehingga
konsumen bisa memilih besi sesuai dengan kebutuhan.
Besi
siku biasanya digunakan untuk pembuatan rak maupun konstruksi besi lainnya.
Jenis besi ini banyak digunakan karena profilnya yang kokoh dan tahan lama
sehingga cocok untuk keperluan konstruksi jangka panjang karena bisa bertahan
hingga bertahun – tahun.
Saat
ini penggunaan besi siku juga mulai banyak digunakan untuk canopy perumahan
karena sifatnya yang kokoh dan tahan lama. Sebenarnya besi siku memang sangat
cocok untuk digunakan dalam struktur teknik dan pemakaian standar secara umum.
Sama seperti besi – besi lainnya, besi siku juga memiliki kemampuan yang terbatas
untuk menahan beban sehingga besi siku kurang cocok untuk digunakan dalam
konstruksi – konstruksi besi yang terlalu berat. Ukuran besi siku yang bermacam
– macam juga dapat disesuaikan dengan kebutuhan para konsumen. Walapun
ukurannya bermacam – macam, biasanya panjangnya sama yaitu 6 meter. Besi siku
yang paling kecil adalah ukuran 20 mm x 20 mm dengan ketebalan 3 mm.
Gambar 3.3 Besi Siku
BAB IV
PROSES PEMBUATAN BESI BETON
DAN BESI SIKU
di PT. INTI
GENERAL YAJA STEEL
Pembuatan besi dilaksanakan dalam beberapa proses, yaitu :
1.
Bahan baku pembuatan besi berupa limbah besi (scraps). Limbah
Besi (scraps) diperoleh dari besi – besi yang
sudah tidak di manfaatkan masyarakat, seperti kaleng bekas, kendaraan yang
sudah tidak digunakan, dan barang barang lain yang mengandung besi. Limbah besi (scraps) juga diperoleh dengan cara mengimpor dari mancanegara.Hal ini
dikarenakan bahan baku yang sukar diperoleh dan kurang modal.
Gambar
4.1 Tempat
penampungan limbah besi (scraps)
2. Limbah besi (scraps)
dimasukan ke dalam mesin pengepress
untuk dibentuk menjadi balok-balok agar mempermudah proses pengangkatan.
Gambar 4.2 Scraps yang telah dipadatkan (di press )
3.
Sebelum dimasukkan ke dalam tanur
tinggi besi-besi yang sudah di press
dimasukkan ke dalam kuali-kuali besar
Gambar
4.3 Scraps di masukan ke dalam Kuali-kuali besar
4. Scraps dilebur di dapur peleburan mempergunakan tenaga
listrik (gambar 4.4). saat proses peleburan, laboratorium melakukan pengecekan
kadar unsur-unsur kimia agar sesuai dengan kadar yang telah ditentukan (gambar 4.5).
Gambar 4.4 Mesin Tanur
Tinggi
Gambar
4.5
Pengecekan kadar unsur Kimia dalam Scraps
yang telah dileburkan
5. Selanjutnya kokas dan bahan tambahan lainnya
(gambar 4.6) dimasukkan ke dalam tanur tinggi lewat mesin (gambar 4.7) yang
tersambung dengan lobang utama yang terletak di puncak.
Gambar 4.6 kokas dan
bahan tambahan lainnya berupa Ferro Manganese (FeMn) dan Ferro Silicon (FeSi).
Gambar 4.7 mesin tempat
memasukan bahan tambahan
6. Cairan baja hasil peleburan dicetak di mesin CCM (Continuous Casting Machine) (gambar 4.8)
menjadi Billet (Batangan Baja) (gambar 4.9). kemudian billet dipotong sesuai dengan ukuran
yang dikehendaki ( gambar 4.10)
Gambar 4.8 Mesin CCM (Continuous Casting Machine)
Gambar 4.9 Billet (
Batangan Baja)
Gambar 4.10 Billet yang
sedang dipotong
7. Billet ditransfer
ke Reheating Furnance (gambar
4.11)
melalui Hot Charge (gambar
4.12). Billet dipanaskan sampai 1150o-1200o.
Gambar 4.11 Mesin Reheating Furnance
Gambar 4.12 Hot Charge
8. Billet panas digilas di Roughing Mill (Gambar 4.13).
Gambar 4.13 Roughing mill
9. Billet digilas lagi di Intermediate Mill (gambar 4.14)
Gambar 4.14 Intermediate Mill
10. Proses terakhir penggilasan billet menjadi besi
ulir, polos, dan siku di Finishing Mill (gambar
4.15).
Gambar 4.15 Finishing Mill
11.
a.Besi ulir, b. Besi polos, dan c.
Besi siku di pack dan siap memasuki pasar.
a.
Gambar 4.16 a.) Besi siku, b.) Besi Ulir, c.) Besi
Polos, yang siap dipasarkan
BAB V
PENUTUP
Dari penelitian pembuatan besi beton dan besi siku yang penulis lakukan di PT. INTI GENERAL YAJA STEEL dapat diambil beberapa kendala, kesimpulan dan saran, antara lain :
5.1
Kendala
Kendala yang dialami oleh PT.
INTI GENERAL YAJA STEEL yaitu bahan dasar pembuatan besi didapat dari limbah
besi, sehingga lebih banyak unsur – unsur lain yang terkandung dan tidak
semuanya tereduksi. Akibatnya produksi besi yang dihasilkan tidak sebaik besi
yang bahan bakunya dari bijih besi.
5.2
Kesimpulan
1.
Besi dapat diolah lebih
lanjut menjadi suatu alat yang mempunyai kegunaan dan bentuk yang berbeda untuk
memenuhi perkembangan konstruksi di masa kini
2.
PT INTI GENERAL YAJA STEEL merupakan
salah satu perusahaan pengolah besi yang memanfaatkan limbah besi sebagai bahan
utama pembuatan besi beton dan besi siku
3.
Dengan adanya
pembuatan besi di PT.INTI GENERAL YAJA STEEL, besi lebih mudah
didapat sehingga dirasakan lebih ekonomis daripada
besi dari luar negri.
5.3
Saran
1.
Sebaiknya PT. INTI GENERAL YAJA STEEL menggunakan bahan baku
dari bijih besi, supaya besi yang dihasilkan mempunyai kualitas lebih baik
daripada besi dari bahan baku limbah besi
2.
Proses pembuatan besi disarankan memakai
teknologi yang lebih maju, supaya
proses produksi lebih efektif dan lebih banyak menghasilkan produk
DAFTAR PUSTAKA
4.
Suseno
Hendro, “Buku Bahan Bangunan Untuk Teknik Sipil ”. Malang.1990
Tidak ada komentar:
Posting Komentar