BAJA

TUGAS TEKNOLOGI BAHAN

‘BAJA’

A.    Apa Itu Baja ?

Baja adalah logam paduan dengan besi sebagai unsur dasar dan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Baja dapat dipakai untuk bagian struktur yang menahan gaya tekan maupun gaya tarik.

Dibandingkan jenis logam lain (aluminiunm, tembaga, dan lain-lain), baja adalah yang paling banyak di produksi di dunia hingga saat ini.

B.     Sifat - Sifat Baja

1. Keunggulan Baja

Di samping kekuatannya yang besar untuk menahan kekuatan tarik dan tekan tanpa membutuhkan banyak volume, baja juga mempunyai sifat-sifat lain yang menguntungkan sehingga menjadikannya sebagai salah satu bahan bangunan yang sangat umum dipakai dewasa ini. Beberapa keuntungan baja sebagai material struktur antara lain:

a.      Kekuatan Tinggi

Dewasa ini baja bisa diproduksi dengan berbagai kekuatan yang bisa dinyatakan dengan kekuatan tegangan tekan lelehnya (Fy) atau oleh tegangan tarik batas (Fu). Bahan baja walaupun dari jenis yang paling rendah kekuatannya, tetap mempunyai perbandingan kekuatan per-volume lebih tinggi bila dibandingkan dengan bahan-bahan bangunan lainnya yang umum dipakai. Hal ini memungkinkan perencanaan sebuah konstruksi baja bisa mempunyai beban mati yang lebih kecil untuk bentang yang lebih panjang, sehingga. memberikan kelebihan ruang dan volume yang dapat dimanfaatkan akibat langsingnya profil-profil yang dipakai. 

b.      Keras

Baja itu sangat keras sekali sehingga sebagai bahan konstruksi, baja mungkin saja untuk digunakan berbagai tujuan. Apabila untuk produk-produk baja tertentu ada suatu keharusan,maka bisa saja baja itu, dengan cara dipanaskan,dibuat luar biasa kerasnya.

c.       Kemudahan Pemasangan 

Semua bagian-bagian dari konstruksi baja bisa dipersiapkan di bengkel, sehingga satu-satunya kegiatan yang dilakukan di lapangan ialah kegiatan pemasangan bagian-bagian konstruksi yang telah dipersiapkan. Sebagian besar dari komponen-komponen konstruksi mempunyai bentuk standar yang siap digunakan bisa diperoleh di toko-toko besi, sehingga waktu yang diperlukan untuk membuat bagian-bagian konstruksi baja yang telah ada, juga bisa dilakukan dengan mudah karena komponen-komponen baja biasanya mempunyai bentuk standar dan sifat-sifat yang tertentu, serta mudah diperoleh di mana-mana. 

d.      Seragam

Sifat-sifat baja baik sebagai bahan bangunan maupun dalam bentuk struktur dapat terkendali dengan baik sekali, sehingga para ahli dapat mengharapkan elemen-elemen dari konstruksi baja ini akan berperilaku sesuai dengan yang diperkirakan dalam perencanaan. Dengan demikian bisa dihindari terdapatnya proses pemborosan yang biasanya terjadi dalam perencanaan akibat adanya berbagai ketidakpastian.

e.       Daktil

Sifat dari baja yang dapat mengalami deformasi yang besar di bawah pengaruh tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur atau putus disebut daktil. Adanya sifat ini membuat struktur baja mampu mencegah terjadinya proses robohnya bangunan secara tiba-tiba.

 Sifat ini sangat menguntungkan ditinjau dari aspek keamanan penghuni bangunan bila terjadi suatu goncangan yang tiba-tiba seperti misalnya pada peristiwa gempa bumi.

2.      Kelemahan Baja

a.       Bergetar

b.      Mudah berkarat

C.    Komposisi Baja

1.      Karbon

Peningkatan persentase karbon akan meningkatkan kekerasannya namun mengurangi kekenyalannya, sehingga lebih sulit dilas.

Baja Karbon dibagi menjadi empat kategori berdasarkan persentase karbonnya :

·         Baja karbon rendah (kurang dari 0,1%)

·         Baja karbon lunak (0,1%-25%)

·         Baja karbon sedang (0.25% – 0.7%)

·         Baja karbon tinggi (0,7% – 1,5%)

2.      Belerang

Sampai 0,1% kandungan belerang tidak mempengaruhi sifat-sifat baja. Jika lebih dari 0,1%, mengakibatkan baja kurang kuat dan daktilitasnya berkurang.

3.      Fosfor

Fosfor menambah sifat cair baja pada saat meleleh. Akan tetapi, kelebihan fosfor mengurangi kekuatan, daktilitas, maupun ketahanan terhadap benturan.

4.      Silikon

Sampai 0,2% silikon tidak mempengaruhi sifat-sifat baja. Jika lebih dari 0,2%, baja akan bertambah kuat dan elastis.

5.       Mangan 

Mangan akan sedikit menaikkan kekuatan baja. Tetapi, jika lebih dari 1,5% baja akan menjadi getas.

D.    Macam - Macam Baja

1.      Baja Tulangan Beton

Baja tulangan beton adalah baja yang berbentuk batang, ysng digunakan untuk penulangan beton.

Berdasarkan bentuknya, baja tulangan terdiri dari baja tulangan polos dan baja tulangan sirip (deform).

a.       Baja Tulangan Polos

Baja tulangan polos adalah batang baja yang permukaannya licin (rata).

b.      Baja Tulangan Sirip (Deform)

Baja tulangan sirip (deform) adalah batang baja dengan bentuk permukaan khusus untuk mendapatkan pelekatan (bonding) pada beton yang lebih baik daripada baja tulangan polos pada luas penampang yang sama.

2.      Baja Profil

Baja profil adalah baja yang biasa digunakan untuk balok, kolom, dan struktur ringan lainnya.

E.     Proses Pembentukan Baja

1.     Drawing

Cara ini dipakai pada pabrik kawat dan batang baja bulat. Baja dimasukkan melalui lubang atau alat lain dan ditarik sehingga berbentuk kawat.

2.     Forging

Baja dipanaskan hingga temperatur tertentu. Baja panas tadi lalu diletakkan di atas alas dan ditempa dengan palu bekali-kali.

Proses ini memperbaiki ukuran butir baja dan juga memampatkannya sehingga berat jenisnya bertambah.

3.     Pressing

Cara ini dikerjakan dengan alat press. Baja yang akan dibentuk diletakkan di dalam cetakan, kemudian secara perlahan-lahan ditekan sampai baja itu mengisi penuh cetakan, sehingga membentuk seperti yang diinginkan.

4.     Rolling

Pada cara ini dipakai alat rol khusus. Baja yang akan dibentuk dipijarkan, kemudian dipaksakan masuk ke dalam beberapa rol (roda gilas) yang mempunyai ukuran lubang berturut-turut dari yang besar hingga yang kecil, sampai terbentuk ukuran batang baja yang diinginkan.

5.     Extrusion

Baja yang telah dipanaskan ditekan dengan tekanan yang sangat besar agar melewati suatu lubang.

F.     Melindungi Baja dari Korosi

Salah satu kelemahan baja adalah mudah korosi (berkarat). Untuk mencegah atau memperlambat terjadinya karat, beberapa cara ini sering dilakukan.

1.      Tarring

Permukaan baja dilapisi dengan gas batu bara yang diproses dengan temperatur panas dan dengan bantuan sikat. Gas batu bara ini sedikit meresap di permukaan baja.

2.      Electroplating

Permukaan baja dilapisi dengan perak, copper, nikel, dan sebagainya, dengan proses yang disebut elektrolisis.

3.      Galvanizing

Baja yang pemukaannya telah dibersihkan, direndam dalam cairan seng, sehingga permukaan baja terlapisi seng. Lapisan seng akan melindungi baja dari karat.

4.      Metal Spraying

Permukaan baja disemprot dengan gas/cairan seng, aluminium, atau timah. Lapisan ini sangat bagus dalam mencegah baja dari karat.

5.      Dilapisi Cat

Permukaan baja dilapisi cat. Pengecatan dapat dilakukan dengan sikat/kuas atau disemprotkan.

6.      Dimasukkan ke dalam Beton

Batang baja ditutup dengan beton, sehingga tidak berkarat. Dengan dasar ini pula mengapa tulangan beton tidak berkarat karena berada di dalam beton (beton bertulang). Tebal lapisan beton di luar baja tidak boleh terlalu tipis.