Rekayasa Bahan Muhammad Ayyub - 601001130799

MATERIAL ALAMI YANG BISA DIREKAYASAMaterial kayu: Hutan di Indonesia yang sangat potensial terbagi menjadi hutan alam, hutan rakyat dan hutan tanaman industri. Sejak perhatian pemerintah dalam bentuk pengawasan terhadap maraknya penebangan liar pada hutan alam, sumber bahan kayu sebagai bahan bangunan maupun untuk industri lainnya mulai beralih pada hasil hutan tanaman industri dan hutan rakyat. Banyaknya kebutuhan kayu dalam dunia konstruksi menyebabkan dikembangkannya hutan tanaman industri dengan kayu cepat tumbuh seperti kayu akasia, sengon, albasia, jabon dll. Diharapkan dengan pengelolaan dan kebijakan pemerintah yang baik kebutuhan kayu sebagai bahan bangunan dapat terpenuhi pada masa mendatang. Di daerah dimana kesulitan bahan semen dan baja untuk membuat bangunan dari beton atau baja, bangunan kayu merupakan solusinya karena dapat menggunakan material lokal seperti kayu.Material kayu ramah lingkungan (green) dan bersumber dari alam yang tidak pernah habis (sustainable) kurang dimanfaatkan untuk bahan bangunan. Kayu yang masih muda dalam pertumbuhannya menyerap dan menyimpan banyak CO2 dan menghasilkan O2. Kayu dalam prosesnya menjadi bahan bangunan paling rendah konsumsi enerjinya karena hanya menggunakan enerji dari matahari, Forest Product Laboratory, 2010, Kolb, 2008. Penggunaan bahan bangunan kayu di berbagai negara sebagai bahan yang ramah lingkungan dan hemat enerji menyebabkan kemajuan teknologi dalam bidang konstruksi kayu maju dengan sangat pesat. Kayu mempunyai sifat ortotropik yang sangat berbeda dengan material lainnya, mempunyai 3 buah sumbu, longitudinal, tangensial dan radial seperti Gambar 1. Dibandingkan dengan material isotropik seperti beton dan baja, material kayu yang merupakan material ortotropik mempunyai 3 buah modulus elastisitas, 3 buah modulus geser dan 6 buah angka poisson. Karena merupakan material alam dengan 3 sumbu tersebut kuat lentur, kuat tarik (sejajar dan tegak-lurus serat), kuat tekan (sejajar dan tegak-lurus serat), kuat geser mempunyai perbedaan kekuatan. Kuat tarik sejajar serat adalah terkuat dan kuat tarik tegaklurus serat terlemah.

Gambar 1. Sumbu ortotropik kayu

Pada tahun 1977, industri kayu berdaun jarum (softwood) di Amerika Utara dan USDA Forest Products Laboratorymemulai program pengujian untuk mengevaluasi besaranbesaran kekuatan kayu dimensi berukuran penuh ingrade yang dipilah secara visual yang terbuat dari berbagai species yang secara komersial penting di Amerika Utara.Program pengujian tersebut, yang dilakukan pada periode 8 tahun, meliputi pengujian destruktif pada lebih dari 70000 potong kayu dari 33 species atau kelompok species. Standar pengujian menggunakan ASTM - D143. Hasil penelitian berupa korelasi berat jenis dengan kuat kayu diberikan dalam Wood Handbook, 2010 seperti tercantum dalam Tabel 1.Tabel 1. Korelasi berat jenis dengan kuat kayu, Wood Handbook, 2010

Selain kayu gergajian solid juga muncul berbagai macam produk kayu laminasi atau komposit, mulai dari LVL, PSL, plywood OSB, particleboard dan fiberboard, seperti pada Gambar 2. Produkproduk ini dapat digunakan baik sebagai elemen struktural maupun non-struktural.

Gambar 2. Produk kayu laminasi dan kompositPerkembangan Teknologi Rumah Bambu Dalam Dunia KonstruksiPada era sebelum tahun 1980 bambu digunakan sebagai bahan konstruksi bangunan umum seperti, jembatan, tiang, dinding penahan tanah (bearing wall) dan bangunan rumah tradisional, baik di pedesaan maupun di perkotaan dalam bentuk batangan (bulat), bilah dan anyaman. Sistem sambungannya tradusional dengan menggunakan tali ijuk, pasak dan paku. Cara pengawetannya masih dilakukan dengan cara perendaman di kolam atau sungai sehingga memerlukan waktu lama. Pada era pendudukan Belanda dan Jepang, teknologi Barat mulai diperkenalkan sehingga, pasangan tembok mulai dipakai khususnya pada komponen dinding penutup, dimana adanya penggabungan antara adukan sebagai plesteran dengan bambu anyam sebagai tulangannya. Sistem ini banyak dijumpai pada rumah-rumah jabatan serta kantor baik di perkebunan maupun di kantor-kantor perkotaan dan kenyataannya sampai sekarang rumah-rumah tersebut masih dapat kita temui di perkebunanperkebunan bahkan di kota dalam kondisi masih baik. Pada era sesudah 1980 perkembangan teknologi bambu mulai berkembang sehingga banyak produksi bahan komponen bangunan dari bambu seperti, panel bambu dengan perekat resin (lem) dan panel berbasis semen (bambu cement board). Selain bahan olahan tersebut di atas bambu juga sudah mulai diproduk seperti layaknya kayu misalnya, bambu laminasi, balok bambu, lantai parkit bambu, papan bambu sebagai bahan dasar furnitur dan lantai. Perkembangan teknologi sudah demikian maju sehingga segala kelemahan bambu sudah dapat direkayasa dan diatasi mulai dari konstruksi, sambungan dengan berbagai jenis konektor serta bentuk, yang memungkinkan bambu dipakai pada panjang efektif sesuai dengan desain yang diinginkan tetapi memenuhi persyaratan teknis. Keterbatasan bambu untuk dipakai pada bangunan-bangunan khusus yang mempunyai tingkat kesulitan tinggi sudah dapat diatasi bahkan di beberapa negara maju, bambu sudah dipakai sebagai bahan untuk bangunan penting seperti villa, tribun stadion, kantor bertingkat, jembatan dengan bentang lebar, dll. Teknologi pengawetan tradisional yang tadinya menggunakan metode perendaman, pemulasan dan pengasapan, sudah mulai berkembang dengan cara modern seperti, metode Bucherie cara grafitasi atau vertikal, tekanan udara (vacuum pressure) yang mempercepat proses pengawetan. Begitu pula sistem pengeringan dengan menggunakan pengeringan di ruangan, sudah memudahkan kita untuk mendapatkan bambu yang memenuhi syarat kekeringan sesuai yang diyaratkan untuk dipakai pada konstruksi bangunan. Saat ini untuk mendapatkan bambu dengan keawetan yang tinggi sudah mudah diperoleh bahkan dapat dilakukan oleh kita sendiri.

Aluminium Composite Panel

Aluminium Composite Panel dari bahan utamanya yaitu composite material, atau biasa disebut bahan composite atau composition materials, adalah bahan material yang direkayasa dengan bahan alami. dibuat dengan dua atau lebih unsur bahan yang secara signifikan berbeda secara fisik maupun kimiawinya, terpisah dan juga berbeda dalam struktur hasil produksinya.Contoh umum dari bahan composite ini misalnya untuk pedal piringan rem mobil atau motor yang mengandung partikel keramik berbahan keras yang disenyawakan dalam matrix berbahan besi/ metal yang lembut. Contoh lainnya dari bahan composite dapat ditemukan di tutup shower dan bak mandi yang dibuat dari fiberglass. Contoh paling canggih dalam implementasi material composite ini adalah untuk bahan pembuatan panel untuk pesawat luar angkasa.Keunggulan Aluminium Composite Panel

Keunggulan dari bahan composite ini adalah beratnya yang lebih ringan tetapi dengan kekuatan yang lebih tinggi, tahan karat, dengan biaya perakitan yang lebih murah karena berkurangnya jumlah komponen perakitannya dan tidak memerlukan baut-baut penyambung.Sifat dasar aluminium composite panel adalah keras dan kaku tetapi ringan dalam berat. Dilapisi aluminium yang dapat diwarnai dengan bermacam macam warna. Aluminium composite paneldipakai secara luas dengan atau tidak dengan warna metalik, juga dapat memakai pola warna imitasi dari material lain seperti kayu dan marmer.Composite Panel atau yang biasa disingkat ACP adalah salah satu tipe plat panel yang mengandung bahan non-aluminium di antara dua lembar aluminium yang direkatkan. Lembar aluminium dapat dilapisi dengan PVDF atau cat Polyester (PE). ACP biasa digunakan untuk cladding eksternal bangunan (Outdoor).MACOmerupakan produk aluminium composite panel unggulan kami untuk panel composite PVDF yang lebih diperuntukkan di luar ruangan (Outdoor). Menggunakan teknologi 3 Layer Coating merupakan yang terbaik saat ini.Penerapan Aluminium Composite PanelPenerapan ACP tidak terbatas hanya untuk bagian luar bangunan saja tetapi juga dapat digunakan untuk bagian dalam ruangan, Seperti langit-langit atap dan sebagainya. ACP juga secara luas digunakan dalam industri signage sebagai bahan alternatif menggantikan bahan substrat yang lebih berat dan mahal.ALCOPANmerupakan produk unggulan kami untuk panel composite PE (Polyester). Mengutamakan produk yang efektif dan efisien dengan harga yang kompetitif. Cocok untuk area indoor.

MATERIAL FABRIKASIFabrikasi Material Nanokomposit Superkuat, Ringan dan Transparan Menggunakan MetodeSimple MixingBidang material nanokomposit akhir-akhir ini mendapatkan perhatian yang serius dari para ilmuwan. Berbagai penelitian yang dilakukan dengan sangat cermat terus menerus dilakukan. Penelitian dilakukan berdasar pada pemikiran/ide yang sangat sederhana, yaitu menyusun sebuah material yang terdiri atas blok-blok partikel homogen dengan ukuran nanometer. Hasil penelitian tersebut sungguh mengejutkan. Sebuah material baru lahir dengan sifat-sifat fisis yang jauh lebih baik dari material penyusunnya. Hal ini memicu perkembangan material nanokomposit di segala bidang dengan memanfaatkan ide yang sangat sederhana tersebut. Salah satu contoh yang sangat terkenal (terjadi dengan sendirinya di alam) adalah tulang. Tulang memiliki bangunan nanokomposit yang bertingkat-tingkat yang terbuat dari tablet keramik dan ikatan-ikatan organik. Partikel-partikel nanokomposit tersebut memiliki struktur, komposisi dan sifat yang berbeda-beda. Hal ini memberikan fungsi yang beragam. Dengan demikian material tersebut dapat menjadi multiguna. Sehingga pada akhirnya didapatkan material baru yang memiliki beberapa fungsi dalam waktu yang sama dan dapat digunakan pada beberapa aplikasi. Dari sinilah para ilmuwan mulai memikirkan berbagai cara untuk mendapatkan material nanokomposit, karena material tersebut memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan material konvensional. Penemuan material baru ini tidak secara mendadak dan tanpa usaha. Sekitar tahun 1995, Profesor Veprek, memulai menerapkan sebuah konsep rekayasa material baru di bidang material keras yang dinamakan nanokomposit superkeras (sekitar 40-50 GPa). Konsep peningkatan sifat fisis dan karakteristik material dengan cara membuat nanokomposit multi-fasa (yang terbuat dari beberapa material) sebenarnya bukanlah hal yang baru.Ide ini telah dipraktikkan sejak peradaban dimulai dan umat manusia mulai menghasilkan material-material yang efisien dengan fungsi-fungsi tertentu. Hal itu terlihat dari banyaknya peninggalan-peninggalan purbakala yang telah ditemukan saat ini yang sebenarnya adalah material nanokomposit. Sebagai contoh adalah lukisan bangsaMaya, peninggalan purbakala yang terdapat di mesoamerika. Lukisan tersebut ternyata terdiri dari matriks clay yang dicampur dengan molekul colorant (indigo) organik. Selain itu, lukisan tersebut juga mengandung nanopartikel logam yang dibungkus oleh ubstrat amorf silikat, dengan nanopartikel-oksida berada pada substrat [1]. Nanokomposit dapat dianggap sebagai struktur padat dengan dimensi berskala nanometer yang berulang pada jarak antar-bentuk penyusun struktur yang berbeda. Material-material dengan jenis seperti itu terdiri atas padatan inorganik yang tersusun atas komponen organik. Selain itu, material nanokomposit dapat pula terdiri atas dua atau lebih molekul inorganik/organik dalam beberapa bentuk kombinasi dengan pembatas antar keduanya minimal satu molekul atau memiliki ciri berukuran nano. Contoh nanokomposit yang ekstrim adalah media berporos, koloid, gel, dan kopolimer. Ikatan antar partikel yang terjadi pada material nanokomposit memainkan peranan penting pada peningkatan dan pembatasan sifat material. Partikelpartikel yang berukukuran nano tersebut memiliki luas permukaan interaksi yang tinggi. Semakin banyak partikel yang berinteraksi, semakin kuat pula material. Inilah Yang membuat ikatan antar partikel semakin kuat sehingga sifat mekanik material bertambah. Namun, Penambahan partikel-partikel nano tidak selamanya akan meningkatkan sifat mekaniknya. Ada Batas tertentu dimana saat dilakukan penambahan, kekuatan material justru semakin berkurang. Namun Pada umumnya, material nanokomposit menunjukkan perbedaan sifat J. Nano Saintek. Vol. 1 No. 1, Feb 2008 mekanik, listrik, optik, elektrokimia, katalis, dan struktur dibandingkan dengan material penyusunnya. Seiring dengan perkembangan zaman, material nanokomposit juga mengalami perkembangan yang cukup pesat. Perkembangan ini tentunya akan mengubah wajah teknologi pada umumnya karena nanoteknologi merambah semua bidang ilmu. Tidak hanya bidang rekayasa material seperti komposit, polimer, keramik, supermagnet, dan lain-lain. Bidang-bidang seperti biologi (terutama genetika dan biologi molekul lainnya), kimia bahan dan rekayasa akan turut maju pesat. Diperkirakan tahun 2010, produk-produk industri dalam skala apa pun akan menggunakan material hasil rekayasa nanoteknologi. Pembuatan atau fabrikasi material nanokomposit dapat dilakukan dengan melakukan pendekatanpendekatan yang mudah dan kompleks. Penelitian yang kami lakukan dalam proses fabrikasi material nanokomposit menggunakan pendekatan yang mudah. Kami menyebut metode ini dengan sebutan simple mixingPRECAST CONCRETE( BETON PRACETAK)

PrecastConcreteBeton pracetak adalah suatu metode percetakan komponen secara mekanisasi dalam pabrik atau workshop dengan memberi waktu pengerasan dan mendapatkan kekuatan sebelum dipasang. PrecastConcreteatauBetonpra-cetakmenunjukkan bahwa komponen struktur beton tersebut : tidak dicetak atau dicor ditempat komponen tersebut akan dipasang. Biasanya ditempat lain, dimana proses pengecoran dancuring-nya dapat dilakukan dengan baik dan mudah. Jadi komponen beton pra-cetak dipasang sebagai komponen jadi, tinggal disambung dengan bagian struktur lainnya menjadi struktur utuh yang terintegrasi. Karena proses pengecorannya di tempat khusus (bengkel frabrikasi), maka mutunya dapat terjaga dengan baik. Tetapi agar dapat menghasilkan keuntungan, maka beton pra-cetak hanya akan diproduksi jika jumlah bentuk typical-nya mencapai angka minimum tertentu, sehingga tercapaibreak-event-point-nya. Bentuktypicalyang dimaksud adalah bentuk-bentuk yang repetitif, dalam jumlah besar.Fabrikasi BajaFabrikasi Baja adalah suatu proses kreatifitas pembentukan bahan material baja menjadi suatu bentuk yang diinginkan sesuai dengan standar disain dan perhtungan dalam sebuah rencana pembangunan suatu proyek baik itu rangka bangunan gedung maupun rangka bangunan lainnya.Keberhasilan dalam suatu proses pembentukan material baja (Fabrikasi) tidak terlepas dari beberapa faktor diantaranya :1. Bahan Material (Baja)2. Teknisi atau Engineer yang kompetent3. Alat dan fasilitas yang memenuhi standar4. Posedur kerja yang sesuai dengan standar

Daftar PustakaPerkembangan dan Prospek Rekayasa Struktur Kayu di Indonesia.Johannes Adhijoso Tjondro. Program Magister Teknik Sipil, Universitas Kristen Petra 4 Juli 2014.e-mail : tjondro@unpar.ac.id, jatjondro@yahoo.comMorisco. 1996. Bambu sebagai Bahan Rekayasa, Pidato Pengukuhan Jabatan Lektor Kepala Madya dalam Bidang Ilmu Teknik Sipil, Fakultas Teknik UGMSulthoni A. 1983, Petunjuk Ilmiah Pengawetan Bambu Tradisional dengan perendaman Dalam Air, International Development Research Center Ottawa,http://www.kencanapanelindo.com/aluminium-composite-panel/