Material Konstruksi di Miss Bee Providore

Nama Bangunan: Miss Bee Providore

 

Miss Bee Providore merupakan salah satu cafe di Bandung. Miss Bee terletak di jalan Rancabentang No. 11 A Ciumbuleuit, Bandung. Cafe ini terdiri dari dua bangunan, yaitu bangunan rumah biasa dan rumah kaca. Namun, saya tertarik dengan rumah kacanya. Disini, saya akan menjelaskan mengenai material konstruksi dari rumah kaca yang terdapat di Miss Bee.

 

Identifikasi Material:

Rumah kaca yang terdapat di Miss Bee ini menggunakan material kaca sebagai material utamanya. Selain itu, baja ringan juga menjadi material dari rumah kaca tersebut.

Proporsinya:

Kaca: 80%

Baja ringan: 12%
Beton: 6%
WPC: 2%

 

Teknologi/ Cara Membuat Material dari Rumah Kaca pada Miss Bee:

·         Kaca

Bahan Baku Industri Kaca:

Bahan baku dari industri umum kaca adalah (Austin, dkk. 2005) :

·      Pasir

Pasir yang digunakan dalam membuat kaca adalah kuarsa yang sangat murni. Kandungan besi dalam pasir kuarsa ini tidak boleh melebihi 0,45% untuk barang gelas pecah belah atau 0,015% untuk kaca optik, sebab kandungan besi ini bersifat merupakan warna kaca pada umumnya.

·      Soda

Soda ini berumus kimia Na2O, yang didapatkan dalam soda abu padat (Na2CO3). Sumber lainnya adalah dari bikarbonat, kerak garam dan natrium nitrat.

·      Feldspar

Feldspar mempunyai rumus umum P2O.Al2O3.6SiO2, dimana R2O dapat berupa Na2O atau K2O atau campuran keduanya. Sebagai sumber Al2O3, feldspar mempunyai banyak keunggulan dibanding produk lain, karena murah, murni dan dapat dilebur dan seluruhnya terdiri dari oksida pembentuk kaca. Al2O3 sendiri digunakan hanya bila biaya tidak merupakan masalah. Feldspar juga merupakan sumber Na2O atau K2O dan SiO2. Kandungan aluminanya dapat menurunkan titik cair kaca dan memperlamba terjadinya devitrifikasi.

·      Borax

Borax adalah perawis tambahan yang menambahkan Na2O dan boron oksida kepada kaca. Walaupun jarang dipakai dalam kaca jendela atau kaca lembaran, boraks sekarang banyak digunakan di dalam bernagai jenis kaca pengemas. Ada pula kaca borax berindeks tinggi yang mempunyai nilai dispersi lebih rendah dan indeks refraksi lebih tinggi dari semua kaca yang dikenal. Kaca ini telah banyak digunkan sebgai kaca optik. Di samping daya fluksnya yang kuat, borax tidak saja bersifat menurunkan sifat ekspansi tetapi juga meningkatkan ketahanna terhadap aksi kimia. borax digunakan dalam tumpak yang memerlukan hanya sedikit alkali. Harganya hampir dua kali boraks.

·      Kerak garam

Istilah asingnya adalah salt cakeyang digunakan sebagai perawis tambahan pada pembuatan kaca, demikian juga beberapa sulfat lain seperti amonium sulfat dan barium sulfat dan sering ditentukan pada segala jenis kaca. Kerak garam ini dapat membersihkan buih yang mengganggu pada tanur tangki. Sulfat ini harus dipakai bersama karbon agar tereduksi menjadi sulfit. Arsen trioksidadapat pula ditambahkan untuk menghilangkan gelombang-gelombang dalam kaca.

·      Kulet

Kulet adalah kaca hancuran yang dikumpulkan dari barang-barang rusak, pecahan beling dan berbagai kaca limbah. Bahan ini dapat membantu pencairan selain juga sebagai bahan untuk dasar pengolahan limbah. Bahan ini dapat dipakai 10-80% dari muatan bahan baku.

·      Blok refraktori

Langkah-Langkah Umum Pembuatan Kaca

Urutan proses pembuatan kaca pada umumnya dapat digolongkan menjadi 10 langkah (Austin, dkk. 2005), yaitu:

1.     transportasi bahan baku ke pabrik

2.    pengaturan ukuran bahan baku

3.    penimbunan bahan baku

4.    pengangkutan, penimbangan dan pencampuran bahan baku dan pemuatannya ke tanur kaca

5.    pengolahan bahan bakar untuk mencapai suhu yang diperlukan bagi pembentukkan kaca

6.    reaksi pembentukkan kaca di dalam tanur

7.    penghematan kalor melalui regenarasi dan rekuparasi

8.    pembuatan bentuk produk kaca

9.    penyaringan produk kaca

10.  penyelesaian produk kaca

 

Cara Pembuatan Kaca

a.    Peleburan

Tanur kaca dapat diklasifikasi sebagai tanur periuk atau tanur tangki. Tanur periuk (pot furnace), dengan kapasitas sekitar 2 t atau kurang dapat digunakan secara menguntungkan untuk membuat kaca khusus dalam jumlah kecil di mana tumpak cair itu harus dilindungi terhadap hasil pembakaran. Tanur ini digunakan terutama dalam pembuatan kaca optic dan kaca seni melalui proses cetak. Periuknya sebetulnya ialah suatu cawan yang terbuat dari lempung pilihan atau platina. Sulit sekali melebur kaca di dalam bejana ini tanpa produknya terkontaminasi atau tanpa sebagian bejana itu sendiri meleleh, kecuali bila bejana itu terbuat dari platina. Dalam tanur tangki (tank furnace), bahan tumpak itu dimuat ke satu ujung suatu “tangki” besar yang terbuat dari blok-blok refraktor, diantaranya ada yang ukuran 38 x 9 x 1.5 m dengan kapasitas kaca cair sebesar 1350 t. kaca itu membentuk kolam didasar tanur itu, sedang nyala api menjilat berganti dari satu sisi ke sisi lain. Kaca “halusan” (fined glass) dikerjakan dari ujung lain tangki itu, operasinya kontinu. Dalam tanur jenis ini, sebagaimana juga dalam tangki periuk, dindingnya mengalami korosi karena kaca panas. Kualitas kaca dan umur tangki bergantung pada kualitas blok konstruksi. Karena itu, perhatian biasanya ditujukan pada refraktori tanur kaca. Tanur tangki kecil disebut tangki harian (day tank)dan berisi persediaan kaca cair untuk satu hari sebanyak 1 t sampai 10 t. tangki ini dipanasi secara elektrotermal atau dengan gas.

 

Gambar 1. Diagram alir pembuatan kaca lembaran (Austin, dkk. 2005)

Tanur-tanur yang disebutkan diatas adalah tergolong tanur regenarasi (regenerative furnace)dan beroperasi dalam dua siklusdengan dua perangkat ruang berisi susunan bata rongga. Gas nyala setelah memberikan sebagian kalornya pada waktu melalui tanur berisi kaca cair, mengalir ke bawah melalui satu perangkat ruang yang diisi penuh dengan pasangan batu terbuka atau batu rongga (checkerwork). Sebagian besar dari kandungan kalor sensibel gas keluar dari situ, dan isian itu mencapai suhu yang berkisar antar 1500°C didekat tanur 650C di dekat pintu keluar. Bersamaan dengan itu, udara dipanaskan dengan melewatkannya melalui lubang regenerasi yang telah dipanaskan sebelumnya dan dicampur dengan gas bahan bakar yang terbakar, sehingga suhu nyalanya menjadi menjadi lebih tinggi lagi (dibandingkan dengan jika udara tidak dipanaskan terlebih dahulu). Pada selang waktu yang teratur, yaitu antara 20 sampai 30 menit, alirancampuran udara bahan bakar, atau siklus itu dibalik, dan sekarang masuk tanur dari ujung yang berlawanan melalui isian yang telah mendapat pemanasan sebelumnya, kemudian melalui isian semula, dan mencapai suhu yang lebih tinggi.

      Suhu tanur yang baru mulai berproduksi hanya dapat dinaikkan sedikit demi sedikit setiap hari, bergantung kepada kemampuan refraktorinya menampung ekspansi. Bila tanur regenarasi itu sudah dipanaskan, suhunya harus dipertahankan sekurang-kurangnya 1200°C setiap waktu. Kebanyakan kalor hilang dari tanur melalui radiasi, dan hanya sebagian kecil yang termanfaatkan untuk pencairan. Tanpa membiarkan dindingnya mendingin sedikit karena radiasi, suhu akan menjadi terlalu tinggi sehingga kaca cair itu dapat menyerang dinding dan melarutkannya. Untuk mengurangi aksi kaca cair, pada dinding tanur kadang-kadang dipasang pipa air pendingin.

 

b.    Pencetakan

Kaca dapat dibentuk dengan mesin atau dengan cetak tangan. Faktor yang terpenting yang harus diperhatikan dalam cetak mesin (machine molding) ialah bahwa rancang mesin itu haruslah sedemikian rupa sehingga pencetakan barang kaca dapat diselesaikan dalam tempo beberapa detik saja. Dalam waktu yang sangat singkat ini kaca berubah dari zat cair viskos menjadi zat padat bening. Jadi, jelas sekali bahwa masalah rancang yang harus diselesaikan, seperti aliran kalor stabilitas logam, dan jarak bebas bantalan merupakan masalah yang rumit sekali. Keberhasilan mesin cetak kaca merupakan prestasi besar bagi para insinyur kaca.

 

c.    Penyangaian

Untuk mengurangi regangan-regangan dalam kaca, semua barang kaca harus disangai (anneal), baik barang kaca yang dibuat dengan mesin maupun yang dibuat dengan tangan. Secara singkat, penyangaian menyangkut dua macam operasi, yaitu:

1.      Menahan kaca itu pada suatu suhu di atas suhu krisis tertentu selama beberapa waktu yang cukup lama sehingga mengurangi regangan-regangan dalam dengan jalan pengaliran plastic sehingga regangannya kurang dari suatu maksimum yang ditentukan.

2.      Mendinginkan massa kaca sampai suhu kamar secara cukup perlahan sehingga regangan itu selalu berada di bawah batas maksimum leher atau tungku penyaringan, tidak lain hanyalah satu ruang pemanasan yang dirancang dengan baik dimana laju pendingin dapat diatur sehingga memenuhi persyaratan.

d.      Penyelesaian

Semua kaca yang sudah disangai harus mengalami operasi penyelesaian yang relative sederhana tetapi sangat penting. Operasi ini menyangkut hal-hal sebagai berikut:

-       Pembersihan

-      Penggosokan

-      Pemolesan

-      Pemotongan

-      Gosok-semprot dengan pasir

-      Pemasangan email klasifikasi kualitas

-      Pengukuran

 

·         Baja Ringan

 

 

-      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 mengeluarkan hasilnya.

a) 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 SiO2,
SiO2 + CaO >> CaSiO3

b) 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)

-      Proses Siemens Martin

menggunakan sistem regenerator (± 3000 0C.) fungsi dari regenerator adalah :
a) Memanaskan gas dan udara atau menambah temperatur dapur
b) Sebagai Fundamen/ landasan dapur
c) Menghemat pemakaian tempat
d) Bisa digunakan baik besi kelabu maupun putih,
e) Besi kelabu dinding dalamnya dilapisi batu silika (SiO2),
f) besi putih dilapisi dengan batu dolomit (40 % MgCO3 + 60 % CaCO3)

-      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:
a) BOF menggunakan O2 murni tanpa Nitrogen
b) Proses hanya lebih-kurang 50 menit.
c) Tidak perlu tuyer di bagian bawah
d) Phosphor dan Sulfur dapat terusir dulu daripada karbon
e) Biaya operasi murah

-      Proses Dapur Listrik

Temperatur tinggi dengan menggunkan busur cahaya electrode dan induksi listrik.

Keuntungan :
a) Mudah mencapai temperatur tinggi dalam waktu singkat
b) Temperatur dapat diatur
c) Efisiensi termis dapur tinggi
d) Cairan besi terlindungi dari kotoran dan pengaruh lingkungan sehingga kualitasnya baik
e) Kerugian akibat penguapan sangat kecil

-      Proses Dapur Kopel

Mengolah besi kasar kelabu dan besi bekas menjadi baja atau besi tuang.
Proses:

o   Pemanasan pendahuluan agar bebas dari uap cair.

o   Bahan bakar(arang kayu dan kokas) dinyalakan selama ± 15 jam.

o   Kokas dan udara dihembuskan dengan kecepatan rendah hingga kokas mencapai 700 – 800 mm dari dasar tungku.

o   besi kasar dan baja bekas kira-kira 10 – 15 % ton/jam dimasukkan.

o   15 menit baja cair dikeluarkan dari lubang pengeluaran.

o   Untuk membentuk terak dan menurunkan kadar P dan S ditambahkan batu kapur (CaCO3)

o   Gas CO yang dikeluarkan melalui cerobong, panasnya dapat dimanfaatkan untuk pembangkit mesin-mesin lain.

 

-      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

 

Sumber:

http://kimiatip.blogspot.co.id/2013/11/bahan-bahan-dan-proses-pembuatan-kaca.html

http://hendycivil.blogspot.co.id/2011/07/baja-ringan.html