Pengujian Kualitas Tulangan Beton Pada PT. Putra Baja Deli Dengan SNI 2002
PENGUJIAN KUALITAS TULANGAN BETON PADA
PT. PUTRA BAJA DELI DENGAN SNI 2002
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian pendidikan sarjana teknik sipil
Oleh :
COANDRA
070404154
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
(2)
i
ABSTRAK
Tulangan beton merupakan salah satu bagian yang paling penting dalam konstruksi beton bertulang. Begitu banyak tulangan beton yang diproduksi oleh berbagai pabrik, namun apakah semua tulangan beton tersebut telah memenuhi kualitas dari SNI. Bila dikatakan hasil fabrikasi, maka bukan tidak mungkin hasil produksi baja ada yang tidak memenuhi kualitas SNI, mungkin dikarenakan adanya faktor SDM yang lalai saat bertugas ataupun bahan baku yang sudah tidak memenuhi kadar karbon, atau bahkan kesalahan kalibrasi dari mesin yang digunakan.
Pada tugas akhir ini dilakukan pengujian kuat tarik BJTs 40 dengan diameter 19 dan 25, dimana jumlah sampel setiap diameter yang diujikan adalah 27 buah. Dengan berdasarkan pada syarat-syarat SNI 2002, maka diteliti apakah tulangan beton hasil produksi PT. PUTRA BAJA DELI sudah memenuhi kualitas SNI. Data hasil percobaan akan diolah dengan metode gauss dan SPSS versi 19, kemudian dibandingkan dengan syarat-syarat SNI 2002.
Dari pengujian diperoleh rata-rata kuat tarik untuk tulangan beton diameter 19 tegangan luluh dan tegangan ultimate adalah 457,62 N/mm2 dan 623,32 N/mm2. Rata-rata kuat tarik untuk besi beton diameter 25 tegangan luluh dan tegangan ultimate adalah 461,61 N/mm2 dan 612,62 N/mm2.
Kata kunci : Pengujian Kuat Tarik BJTs 40, PT. PUTRA BAJA DELI, Metode Gauss dan SPSS.
(3)
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat-Nya kepada saya, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul “Pengujian Kualitas Tulangan Beton pada PT. Putra Baja Deli dengan SNI 2002.”
Sungguh suatu hal yang luar biasa dimana akhirnya tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik dan tepat pada waktu yang diharapkan. Tugas akhir adalah merupakan salah satu unsur yang sangat penting sebagai pemenuhan nilai-nilai tugas dalam mencapai gelar Sarjana Teknik dari Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil di universitas ataupun perguruan tinggi manapun di seluruh nusantara, termasuk pula di Universitas Sumatera Utara.
Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :
1. Dekan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, atas kesempatan dan waktu yang telah diberikan kepada Penulis sehingga dapat menyelesaikan studi Strata-I di Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dengan baik. 2. Bapak Prof. Dr-Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil
(4)
iii
3. Bapak Ir. Syahrizal, M.T., selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Prof. Dr-Ing. Johannes Tarigan, selaku pembimbing, yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Bapak Ir. Sanci Barus, M.T., Bapak Ir. Robert Panjaitan, dan Ibu Rahmi Karolina, ST, MT selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada Penulis terhadap Tugas Akhir ini.
6. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada saya.
8. PT. Putra Baja Deli yang telah bersedia memberikan kesempatan kepada penulis untuk melakukan penelitian.
9. Bapak Mislan dan Bapak Agus dari PT. Putra Baja Deli atas waktu, tenaga dan penjelasan dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini.
10. Buat keluargaku, terutama kepada kedua orang tuaku, Papa Edward Tjuarsa dan Mama Hannah yang telah memberikan motivasi,semangat dan nasehat kepada saya, kakak-kakakku Shenny dan Suciati Tjuarsa serta adikku Gustina Tjuarsa yang telah banyak membantu saya.
(5)
iv
11. Buat saudara/i seperjuangan, Rudy Salim, Effendi, Tiffany Vabiola, Martin, Hermanto, Darwin, Ivanfebraja, Suhardi, Dewi Cendana, Irwanto, Kelvin, Ari Yusman, Dita, Herry, serta teman-teman mahasiswa/i angkatan 2007 yang tidak dapat disebutkan seluruhnya, abang-abang dan kakak-kakak angkatan 04,05,05 serta adik-adik 08,09,10 terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.
12. Dan segenap pihak yang belum Penulis sebut di sini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu Penulis dari segi apapun, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Yang disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahamahan saya dalam hal ini. Oleh karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari para pembaca demi perbaikan menjadi lebih baik.
Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, 27 Juni 2012
(6)
v DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR TABEL.. ... vii
DAFTAR NOTASI ... viii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 3
1.4 Batasan masalah ... 3
1.5 Lokasi Pengujian ... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Umum ... ... 5
2.2 Sifat-sifat Baja ... ... 5
2.3 Jenis-jenis Baja... ... 7
2.3.1 Baja Karbon... ... 9
2.3.2 Baja Paduan Rendah Kekuatan Tinggi... ... 12
2.3.3 Baja Paduan... ... 12
2.4 Korosi dan Pencegahan Korosi... ... 17
2.5 Unsur-unsur yang Berpengaruh pada Baja.. ... 20
2.6 Proses Pembuatan Tulangan Baja.. ... 22
2.7 Cara Pengambilan Sampel. ... 30
2.8 Distribusi Normal... ... 30
BAB III. PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 34
3.1 Cara Pengambilan Sampel... ... 34
3.2 Mempersiapkan Sampel Pengujian.. ... 34
3.3 Pengujian Kuat Tarik... ... 34
3.4 Pengolahan Data-data SPSS.. ... 42
3.5 Hasil Analisa.. ... 47
3.5.1 Hasil Analisa Tulangan Baja Diameter 19.. ... 47
3.5.2 Hasil Analisa Tulangan Baja Diameter 25.. ... 52
3.6 Pembahasan.. ... 59
3.6.1 Baja Tulangan Sirip Diameter 19.. ... 59
3.6.1 Baja Tulangan Sirip Diameter 25.. ... 60
(7)
vi DAFTAR PUSTAKA ... 62 LAMPIRAN
(8)
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 : Diagram Tegangan-Regangan ... 2
Gambar 1.2 : Pabrik PT. Putra Baja Deli. ... 4
Gambar 2.1 : Proses Berlangsungnya Tempcore ... 27
Gambar 2.2 : Bagan Pembuatan Tulangan Baja ... 29
Gambar 2.3 : Kurva Normal ... 31
Gambar 2.4 : Kurva Normal dengan µSama dan σ Berbeda ... 33
Gambar 2.5 : Kurva Normal dengan µBerbeda dan σ Sama ... 34
Gambar 2.6 : Kurva Normal dengan µdan σ Berbeda ... 34
Gambar 3.1 : Computerized electro hydraulic servo universal testing machine ... 34
Gambar 3.2 : Sampel Baja ... 35
Gambar 3.3 : Pengukuran sampel.. ... 35
Gambar 3.4 : Pemberian jarak pada sampel ... 36
Gambar 3.5 : Pengujian sampel.. ... 37
Gambar 3.6 : Hasil pengujian ditampilkan dalam komputerisasi.. ... 38
Gambar 3.7 : Pengukuran kembali pada sampel setelah pengujian ... 39
Gambar 3.8 : Grafik Tegangan Regangan ... 38
Gambar 3.9 : Data tulangan baja D19 dalam SPSS.. ... 45
(9)
vii DAFTAR TABEL
(10)
viii
DAFTAR NOTASI
� ; �̅ adalah rata-rata sampel xi adalah nilai sampel ke-i
σ adalah standar deviasi n adalah sample
∑ � adalah jumlah nilai seluruh x � adalah regangan
L1 adalah perpanjangan, mm Lo adalah panjang semula, mm
(11)
i
ABSTRAK
Tulangan beton merupakan salah satu bagian yang paling penting dalam konstruksi beton bertulang. Begitu banyak tulangan beton yang diproduksi oleh berbagai pabrik, namun apakah semua tulangan beton tersebut telah memenuhi kualitas dari SNI. Bila dikatakan hasil fabrikasi, maka bukan tidak mungkin hasil produksi baja ada yang tidak memenuhi kualitas SNI, mungkin dikarenakan adanya faktor SDM yang lalai saat bertugas ataupun bahan baku yang sudah tidak memenuhi kadar karbon, atau bahkan kesalahan kalibrasi dari mesin yang digunakan.
Pada tugas akhir ini dilakukan pengujian kuat tarik BJTs 40 dengan diameter 19 dan 25, dimana jumlah sampel setiap diameter yang diujikan adalah 27 buah. Dengan berdasarkan pada syarat-syarat SNI 2002, maka diteliti apakah tulangan beton hasil produksi PT. PUTRA BAJA DELI sudah memenuhi kualitas SNI. Data hasil percobaan akan diolah dengan metode gauss dan SPSS versi 19, kemudian dibandingkan dengan syarat-syarat SNI 2002.
Dari pengujian diperoleh rata-rata kuat tarik untuk tulangan beton diameter 19 tegangan luluh dan tegangan ultimate adalah 457,62 N/mm2 dan 623,32 N/mm2. Rata-rata kuat tarik untuk besi beton diameter 25 tegangan luluh dan tegangan ultimate adalah 461,61 N/mm2 dan 612,62 N/mm2.
Kata kunci : Pengujian Kuat Tarik BJTs 40, PT. PUTRA BAJA DELI, Metode Gauss dan SPSS.
(12)
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANGBaja merupakan salah satu bahan yang penting dalam perencanaan sekarang ini, banyak sekali pabrik-pabrik yang memproduksi baja dan disini, kita dihadapkan dengan mutu baja. Baja dengan mutu yang bagus tentu saja dibuat dengan proses pembuatan yang sesuai dengan SNI. Namun, bagaimana kita bisa menjamin bahwa mutu baja yang dihasilkan oleh pabrik-pabrik tersebut sesuai dengan SNI?
PT. PUTRA BAJA DELI berdiri pada tahun 2004 dilokasi seluas 23 Ha di kawasan industri Lamhotma, Medan, Sumatera Utara, Indonesia. PT. PUTRA BAJA DELI sebagai pemain baru dalam industri baja, maka disini dikatakan bahwa PT. PUTRA BAJA DELI mengambil sistem baru dalam produksi baja yakni, sistem tempcore, yang dapat meningkatkan mutu atau kekuatan besi beton sehingga dapat memenuhi Standar Internasional untuk pasar ekspor.
Produk-produk baja dari PT. PUTRA BAJA DELI adalah besi ulir dengan berbagai macam kualitas ekspor seperti SNI, MS, AS, ASTM, BS dan JIS. Profil siku dengan kualitas SNI, dan profil kanal dengan kualitas SNI. PBD sendiri memiliki laboratorium sendiri dimana disini PBD melakukan uji kuat tarik dan uji kadar unsur dalam hal pengimporan billet.
Dari latar belakang PT. PUTRA BAJA DELI di atas, saya merasa tertarik untuk melakukan penelitian disana, sebagaimana PT. PUTRA BAJA DELI menerangkan pada masyarakat bahwa baja yang diproduksi PT. PUTRA BAJA DELI telah memenuhi syarat SNI dan layak untuk dipakai di lapangan. Namun dengan kata-kata tidaklah bisa meyakinkan masyarakat, maka dari itu saya ingin
(13)
2
meneliti produk besi ulir PT. PUTRA BAJA DELI apakah sudah memenuhi syarat-syarat SNI, dengan membandingkan data hasil yang akan saya uji disana secara statistik.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
1. Untuk mengetahui bentuk grafik hubungan antara tegangan dan regangan pada waktu pengambilan sampel untuk diuji di laboratorium dan menghitungnya berdasarkan SNI dengan jumlah sampel tertentu, yang dipersyaratkan oleh SNI. Berdasarkan teori gambar tengan-regangan adalah (seperti gambar 1.1), dimana BJTs 40 artinya adalah titik leleh 400 N/mm2. Namun apakah didalam pengujian nilai tersebut memenuhi syarat SNI 2002. Dalam hal ini saya akan meneliti hal tersebut, berdasarkan teori statistik dengan mengacu pada persyaratan SNI 2002, Baja Tulangan Beton.
(14)
3
Keterangan:
OA : Daerah linier atau daerah elastic A : Limit Proposional
B : Tegangan luluh BC : Daerah plastisitas CD : Strain Hardening D : Tegangan Ultimate DE : Necking
E : Patah
2. Untuk menyimpulkan apakah PT. PUTRA BAJA DELI melaksanakan quality control produk mereka (BJTs 40) aman dipakai di dalam masyarakat.
1.3TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah sejauh mana PT. PUTRA BAJA DELI menerapkan hasil percobaannya sesuai dengan teori tegangan-regangan (gambar 1.1) dan membandingkan perhitungan dengan statistik dari percobaan
1.4BATASAN MASALAH
Dalam penelitian yang dilakukan, ada beberapa lingkup masalah yang dibatasi, yaitu karakteristik bahan yang digunakan sebagai benda uji adalah sebagai berikut:
a. Mutu baja adalah BJTs 40.
b. Baja merupakan baja tulangan ulir.
(15)
4
d. Dengan metode statistika Gauss
e. Peralatan pengujian yang dipakai adalah milik PT. PUTRA BAJA DELI f. Beban yang digunakan adalah beban statik
1.5LOKASI PENGUJIAN
Lokasi pengujian adalah di PT. PUTRA BAJA DELI, dengan alamat di Jl. Tangkul / Dermaga Seruwai, kecamatan Medan Labuhan, Sumatera Utara. Dibawah ini merupakan gambar daripada pabrik itu sendiri.
(16)
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 UMUM
Baja merupakan logam aloy yang komponen utamanya adalah besi, dengan karbon sebagai material pengaloy utama. Baja ditemukan ketika dilakukan penempaan dan pemanasan yang menyebabkan tercampurnya besi dengan bahan karbon pada proses pembakaran, sehingga membentuk baja yang mempunyai kekuatan yang lebih besar dari pada besi. Karbon bekerja sebagai agen pengeras, mencegah atom besi, yang secara alami teratu dalam lattice, bergeser melalui satu sama lain. Memvariasikan jumlah karbon dan penyebaran alloy dapat mengontrol kualitas baja. Baja dengan peningkatan jumlah karbon dapat memperkeras dan memperkuat besi, tetapi juga menjadi lebih rapuh.
Dari tahun 1960, baja sudah dikenal sebagai bahan bangunan utama, baja yang dipakai adalah baja karbon atau lebih dikenal dengan “baja”. Dengan banyaknya baja yang tersedia sekarang, memungkinkan seorang perencana menaikkan kekuatan bahan pada daerah yang tegangannya besar, tanpa perlu memperbesar ukuran batang. Perencana dapat memutuskan berdasarkan mana yang lebih disukai, kekakuan maksimum atau berat teringan.
2.2 SIFAT-SIFAT BAJA
[Beumer, B.J.M., 1994] Bila dibandingkan dengan bahan konstruksi lainya, baja lebih banyak memiliki keunggulan-keunggulan yang tidak terdapat pada bahan-bahan konstruksi lain. Disamping kekuatannya yang besar untuk menahan kekuatan
(17)
6
tarik dan kekuatan tekan tanpa membutuhkan banyak volume, baja juga mempunyai sifat-sifat lain yang menguntungkan sehingga menjadikannya sebagai salah satu material yang umum dipakai, yaitu:
a. Kekuatan tinggi
Kekuatan baja bisa dinyatakan dengan kekuatan tegangan leleh Fy atau kekuatan tarik Fu mengingat baja mempunyai kekuatan volume lebih tinggi dibanding dengan bahan lain, hal ini memungkinkan perencanaan sebuah konstruksi baja bisa mempunyai beban mati yang lebih kecil untuk bentang yang lebih panjang, sehingga struktur lebih ringan dan efektif.
b. Kemudahan pemasangan
Komponen-komponen baja biasanya mempunyai bentuk standar serta mudah diperoleh dimana saja, sehingga satu-satunya kegiatan yang dilakukan dilapangan adalah pemasangan bagian-bagian yang telah disiapkan.
c. Keseragaman
Baja diolah dalam sebuah wadah yang besar atau tungku, dengan kondisi yang sudah diatur ( fabrikasi ), baja yang didapatkan akan mempunyai mutu yang seragam.
d. Daktilitas
Daktilitas adalah sifat dari baja yang mengalami deformasi yang besar dibawah pengaruh tegangan tarik tanpa hancur atau putus. Daktilitas mampu mencegah robohnya bangunan secara tiba-tiba.
e. Modulus elatisitas besar
Dengan modulus yang besar, struktur akan cukup kaku sehingga dapat memberikan kenyamanan bagi pemakai. Jika dibandingkan dengan bahan
(18)
7
yang lain, untuk regangan yang sama baja dapat menahan tegangan yang lebih besar sehingga kekuatannya lebih optimal.
f. Tahan karat
Baja dapat dioksidasi untuk membentuk lapisan pelindung yang padat, lapisan ini mencegah korosi lebih lanjut dan juga untuk mencegah korosi dapat dibantu dengan pengecatan.
2.3 JENIS-JENIS BAJA
Baja pada umumnya mempunyai kadar carbon sebesar 0,0 hingga 1,5%. Berbagai pembagian dibuat untuk baja, tetapi pembagian pertama adalah sebagai berikut, baja tanpa campuran dan baja campuran. Dalam baja tanpa campuran maupun baja campuran menurut cara bagaimana baja dibuat dibagi atas:
1. Baja ditempa dan baja dicanai dengan kadar carbon 0,0 hingga 1,5%. Baja ditempa dan baja dicanai, inilah yang sering kita sebut baja.
2. Baja tuang dengan kadar carbon 0,2% hingga 0,5%.
Selanjutnya menurut cara pemakaian dibagi atas:
1. Baja konstruksi dengan kadar carbon 0,0 hingga 0,3%.
Baja konstruksi mempunyai kekerasan yang agak kecil oleh sebab kadar carbon yang rendah (0,0-0,3%) dan kekuatan tarik dan batas regang yang agak rendah, akan tetapi regang yang agak besar. Baja ini dipergunakan untuk konstruksi, oleh karena kadar carbon yang rendah, tidak dapat dikeraskan dan dapat dilas dengan baik.
(19)
8
2. Baja mesin dengan kadar carbon 0,3 hingga 0,6%.
Baja mesin mempunyai kekerasan yang lebih besar oleh karena kadar karbon yang lebih tinggi (0,3-0,6%) dan kekuatan tarik dan batas regang yang lebih tinggi, akan tetapi mempunyai regang yang lebih kecil. Baja ini dipergunakan untuk mesin( contohnya, bagian-bagian baut, poros-engkol, batang penggerak dan pasak untuk mesin). Baja mesin memang dapat dikeraskan oleh karena kadar zat karbon yang lebih tinggi.
3. Baja perkakas dengan kadar carbon 0,6 hingga 1,5%. Baja perkakas dibagi lagi atas:
a. Baja perkakas untuk alat pukul atau alat tumbuk dengan kadar carbon 0,6 hingga 0,9%.
b. Baja perkakas untuk perkakas potong dengan kadar carbon 0,9 hingga 1,2%.
c. Baja perkakas untuk alat ukur dengan kadar carbon 1,2 hingga 1,5%.
Seperti yang telah dijelaskan, baja merupakan gabungan dari beberapa unsur kimia, karbon, mangan, silikon, tembaga, chrom, fosfor, vanadium, dsb. Semua unsur-unsur ini mempunyai sifat-sifat tersendiri, dimana akan mempengaruhi kekuatan dari baja tersebut. Namun dari semua unsur-unsur kimia tersebut diatas, unsur karbon merupakan unsur yang paling mempengaruhi kekuatan baja, sehingga secara umum baja dapat dikelompokan menjadi tiga jenis yakni, baja karbon, baja paduan rendah berkekuatan tinggi dan baja paduan.
(20)
9
2.3.1 BAJA KARBON
Baja dengan kadar mangan kurang dari 0,8% silicon kurang dari 0,5% dan unsur lain sangat sedikit, dapat dianggap sebagai baja karbon. Mangan dan silicon sengaja ditambahkan dalam proses pembuatan baja sebagai deoxidizer / mengurangi pengaruh buruk dari beberapa unsur pengotoran. Baja karbon diproduksi dalam bentuk balok, profil, lembaran dan kawat.
Karbon dan mangan adalah unsur utama untuk menaikkan kekuatan besi murni. Karbon dengan unsur campuran lain dalam baja membentuk karbid yang dapat menambah kekerasan, tahan gores, dan tahan suhu. Perbedaan persentase karbon dalam campuran logam baja karbon menjadi salah satu cara mengklasifikasikan baja. Berdasarkan kandungan karbon, baja dibagi menjadi tiga macam yaitu:
1. Baja karbon rendah
Baja karbon rendah (low carbon steel) mengandung karbon dalam campuran baja karbon kurang dari 0,3% C. Baja ini bukan baja yang keras karena kandungan karbonnya yang rendah kurang dari 0,3% C. Baja karbon rendah tidak dapat dikeraskan karena kandungan karbonnya tidak cukup untuk membentuk struktur martensit(Amanto, 1999).
Berdasarkan kandungan karbonnya baja karbon rendah dapat dibagi menjadi empat bagian:
1. Baja karbon rendah mengandung 0,04% C digunakan untuk plat-plat strip. 2. Baja karbon rendah mengandung 0,05% C digunakan pada badan kenderaan.
(21)
10
3. Baja karbon rendah mengandung 0,05 – 0,25% C digunakan untuk konstruksi jembatan dan bangunan.
4. Baja karbon rendah mengandung 0,05 – 0,3% C digunakan untuk baut, paku keling.
2. Baja karbon menengah
Baja karbon sedang / menengah mengandung karbon 0,3 - 0,6% C (medium carbon steel) dan dengan karbonnya memungkinkan baja untuk dikeraskan sebagian dengan perlakuan panas (heat treament) yang sesuai. Baja karbon sedang lebih keras serta lebih kuat dibandingkan dengan baja karbon rendah [Amanto, 1999].
Baja karbon menengah memiliki ciri khas sebagai berikut: 1. Lebih kuat dari baja karbon rendah.
2. Tidak mudah dibentuk dengan mesin. 3. Lebih sulit dilakukan untuk pengelasan. 4. Dapat dikeraskan (quenching) dengan baik.
Berdasarkan kandungan karbon, baja karbon menengah terbagi atas:
1. Baja karbon menengah mengandung 0,35 – 0,45% C digunakan untuk roda gigi, poros.
2. Baja karbon menengah mengandung 0,4% C digunakan untuk keperluan industri dalam hal kenderaan seperti baut dan mur, poros engkol dan batang torak.
3. Baja karbon menengah mengandung 0,5% C digunakan untuk roda gigi dan clamp.
(22)
11
4. Baja karbon menengah mengandung 0,5 – 0,6% C digunakan untuk pegas.
3. Baja karbon tinggi
Baja karbon tinggi mengandung karbon 0,6 - 1,5% C dan memiliki kekerasan tinggi namun keuletannya lebih rendah, hampir tidak diketahui jarak tegangan ultimate dengan tegangan leleh pada grafik tegangan regangan. Berkebalikan dengan baja karbon rendah, pengerasan dengan perlakuan panas pada baja karbon tinggi tidak memberikan hasil yang optimal dikarenakan terlalu banyaknya martensit sehingga membuat baja menjadi getas.
Baja karbon tinggi memiliki sebagai berikut: 1. Kuat sekali.
2. Sangat keras dan getas/rapuh. 3. Sulit dibentuk mesin.
4. Mengandung unsur sulfur ( S ) dan phosfor ( P ). 5. Mengakibatkan kurangnya sifat liat.
Baja karbon memiliki titik leleh yang jelas, penambahan persentase karbon dapat menaikkan tegangan leleh tetapi mengurangi daktilitas, sehingga lebih sukar dilas. Pengelasan yang ekonomis dan memadai dengan tanpa pemanasan awal, pemanasan akhir, atau elektroda las khusus umumnya hanya dapat dicapai bila kandungan karbon tidak lebih dari 0,30 %.
(23)
12
2.3.2 BAJA PADUAN RENDAH KEKUATAN TINGGI
Baja paduan rendah kekuatan tinggi mempunyai tegangan leleh sekitar 270 sampai 480 N/mm2. Baja ini diperoleh dari baja karbon dengan menambah unsur paduan seperti chrom, columbium, tembaga, mangan. Molybdenum, nikel, fosfor, vanadium atau zirconium, agar beberapa sifat mekanisnya lebih baik. Sementara baja karbon mendapatkan kekuatan dengan menaikkan kandungan karbon, unsur paduan menaikkan kekuatan dengan memperhalus mikrostuktur yang terjadi selama pendinginan baja.
2.3.3 BAJA PADUAN
Baja paduan adalah baja yang mengandung sebuah unsur lain atau lebih dengan kadar yang berlebih daripada karbon biasanya dalam baja karbon. Baja paduan memiliki tegangan leleh sekitar 550 sampai 760 N/mm2. Baja ini dapat dilas dengan prosedur yang sesuai, dan biasanya tidak memerlukan perlakuan panas setelah dilas. Perlakuan panas terdiri dari pencelupan (pendinginan yang cepat dengan air atau minyak dengan suhu antara 900 oC sampai 250 oC) kemudian baja dipanasi kembali dengan suhu minimal 620 oC dan dibiarkan dingin. Pemanasan ulang, walaupun mengurangi kekuatan dan kekerasan bahan yang tercelup, sangat bermanfaat untuk menaikkan keliatan (toughness) dan daktilitas. Pengurangan kekuatan dan kekerasan akibat kenaikan suhu diperkecil dengan pengerasan (hardening) kedua akibat pengendapan senyawa karbon dan columbium, titanium atau vanadium yang halus. Secara ringkas, pencelupan menghasilkan martensit, yaitu mikrostruktur yang sangat keras, kuat dan getas. Pemanasan kembali mengurangi sedikit kekuatan dan kekerasan tetapi menaikkan keliatan dan daktilitas.
(24)
13
Menurut kadar unsur paduan, baja paduan dapat dibagi ke dalam dua golongan yaitu baja paduan rendah dan baja paduan tinggi. Baja rendah unsur paduannya di bawah 10% sedangkan baja paduan tinggi di atas 10%.
Berdasarkan strukturnya baja paduan dapat diklasifikasikan dalam: a. Baja pearlit (sorbit dan troostit)
Unsur-unsur paduan relatif kecil maximum 5% Baja ini mampu dimesin, sifat mekaniknya meningkat oleh heat treatment (hardening &tempering)
b. Baja martensit
Unsur pemadunya lebih dari 5 %, sangat keras dan sukar dimesin c. Baja austenit
Terdiri dari 10 – 30% unsur pemadu tertentu (Ni, Mn atau CO) Misalnya : Baja tahan karat (Stainless steel), nonmagnetic dan baja tahan panas (heat resistant steel).
d. Baja ferrit
Terdiri dari sejumlah besar unsur pemadu (Cr, W atau Si) tetapi karbonnya rendah. Tidak dapat dikeraskan.
e. Karbid atau ledeburit
Terdiri sejumlah karbon dan unsur-unsur pembentuk karbid (Cr, W, Mn, Ti, Zr). Berdasarkan penggunaan dan sifat-sifatnya, baja paduan juga diklasifikasikan dalam:
a. Baja konstruksi (structural steel)
Dibedakan lagi menjadi tiga golongan tergantung persentase unsur pemadunya, yaitu baja paduan rendah (maksimum 2 %), baja paduan menengah
(25)
14
(2- 5 %), baja paduan tinggi (lebih dari 5 %). Sesudah di-heat treatment baja jenis ini sifat-sifat mekaniknya lebih baik dari pada baja karbon biasa.
b. Baja perkakas (tool steel)
Dipakai untuk alat-alat potong, komposisinya tergantung bahan dan tebal benda yang dipotong/disayat,kecepatan potong, suhu kerja. Baja paduan jenis ini dibedakan lagi menjadi dua golongan, yaitu baja perkakas paduan rendah (kekerasannya tak berubah hingga pada suhu 250 °C) dan baja perkakas paduan tinggi (kekerasannya tak berubah hingga pada suhu 600°C). Biasanya terdiri dari 0,8% C, 18% W, 4% Cr, dan 1% V, atau terdiri dari 0,9% C, 9 W, 4% Cr dan 2-2,5% V.
c. Baja dengan sifat fisik khusus
Dibedakan lagi menjadi tiga golongan, yaitu baja tahan karat (mengandung 0,1-0,45% C dan 12-14% Cr), baja tahan panas (yang mengandung 12-14% Cr tahan hingga suhu 750-800oC, sementara yang mengandung 15-17% Cr tahan hingga suhu 850-1000oC), dan baja tahan pakai pada suhu tinggi (ada yang terdiri dari 23-27% Cr, 18-21% Ni, 2-3% Si, ada yang terdiri dari 13-15% Cr, 13-15% Ni, yang lainnya terdiri dari 2-2,7% W, 0,25-0,4% Mo, 0,4-0,5% C). d. Baja paduan istimewa
Baja paduan istimewa lainnya terdiri 35-44% Ni dan 0,35% C,memiliki koefisien muai yang rendah yaitu :
• Invar : memiliki koefisien muai sama dengan nol pada suhu 0 – 100 °C, digunakan untuk alat ukur presisi.
(26)
15
• Elinvar : memiliki modulus elastisitas tak berubah pada suhu 50°C sampai 100°C. Digunakan untuk pegas arloji dan berbagai alat ukur fisika.
e. Baja Paduan dengan Sifat Khusus • 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
Baja paduan merupakan campuran dari baja dan beberapa jenis logam lainnya dengan tujuan untuk memperbaiki sifat baja karbon yang relatif mudah berkarat dan getas bila kadar karbonnya tinggi. Selain itu, penambahan unsur paduan juga bertujuan untuk memperbaiki sifat mekanik diantaranya:
• Kekuatan
Kekuatan merupakan kemampuan suatu bahan untuk menahan perubahan bentuk di bawah tekanan. Penambahan logam (Ni, Cr, Molibdenum) dengan komposisi sesuai akan menambah kekuatan baja, sebab Ni dan Cr yang ditambahkan akan masuk ke susunan atom dan menggantikan berapa atom C. Penambahan tersebut dapat meningkatkan kekuatan sampai lima kali lipat.
(27)
16
• Elastisitas
Elastisitas adalah kemampuan suatu bahan untuk kembali ke bentuk semula setelah pembebanan ditiadakan atau dilepas. Modulus elastisitas merupakan indikator dari sifat elastis. Adanya penambahan logam pada baja akan meningkatkan kemampuan elastisitasnya dengan nilai modulus elastisitas yang lebih besar dari sebelumnya.
• Batas mulur (Plastisitas)
Plastisitas adalah kemampuan suatu bahan untuk berubah bentuk secara permanen setelah diberi beban. Logam yang ditambahkan berupa nikel, vanadium, titanium, tungsten, chrome dsb akan meningkatkan nilai batas mulur. Hal tersebut disebabkan dengan penambahan logam yang memiliki batas mulur tinggi akan menghasilkan baja paduan yang batas mulurnya tinggi pula.
• Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik adalah kemampuan suatu material untuk menahan tarikan dua gaya yang saling berlawanan arah dan segaris. Logam Ni dan Cr merupakan bahan yang biasa ditambahkan untuk meningkatkan kemampuan menahan tarikan, selain sebagai penambah kekuatan tekan.
• Keuletan
Keuletan adalah kemampuan suatu material untuk diregang atau ditekuk secara permanent tanpa mengakibatkan pecah atau patah. Baja dengan kandungan karbon rendah memiliki keuletan yang tinggi, sehingga dengan paduan logam lain kadar karbonnya akan turun. Selain itu, kandungan fosfor pada baja paduan yang rendah akan meningkatkan keuletannya.
(28)
17
• Tahan aus
Tahan aus merupakan paduan logam yang digunakan untuk meningkatkan kemampuan tahan aus diantaranya nikel, chrom, dan vanadium.
2.4 KOROSI DAN PENCEGAHAN KOROSI
Korosi dapat kita artikan sebagai pencernaan logam oleh keadaan sekitar. Keadaan sekitar ini adalah mungkin udara lembab, bahan kimia, air laut, gas dan sebagainya. Oleh korosi, logam berubah ke dalam garamnya, oksida atau hidro-oksida. [Beumer, B.J.M., 1994]
Bentuk-bentuk korosi yaitu: 1. Korosi menyeluruh
Pada korosi menyeluruh logam dicerna pada seluruh permukaan 2. Korosi setempat atau korosi bopeng
Bentuk korosi ini mencerna logam setempat, sehingga pada umumnya muncul bopeng-bopeng kecil dalam bahan.
3. Korosi antar garis-hablur
Korosi dalam garis-hablur terjadi sepanjang batas-hablur. Sebagai akibatnya hablur-hablur terlepas satu sama lain. Bentuk korosi ini sangat berbahaya, oleh karena dari luar tidak nampak.
Untuk mencegah terjadinya korosi ada beberapa hal yang bisa dilakukan yaitu: 1. Minyak dan gemuk
Melapisi dengan lapisan minyak atau lapisan gemuk dapat dilaksanakan dengan menggunakan kuas atau dengan jalan pencelupan. Penggunaanya terdapat pada bagian-bagian mesin dan perkakas tertentu.
(29)
18
2. Bitumen
Bitumen adalah produk minyak bumi. Bitumen dapat diterapkan dengan kuas, dengan mencelupkan atau menuangkan.
Lapisan bitumen tidak kuat dan oleh karena itu sering diperkokoh dengan lapisan tali goni. Bitumen digunakan pada tangki minyak, saluran gas dan saluran air dan kabel saluran listrik di dalam tanah.
3. Plastik
Penerapan lapisan plastik dapat dilaksanakan dengan beberapa cara. Hanya plastik termoplastis dan poli-ester dengan mempertimbangkan praktis adalah jenis yang dapat digunakan.
Plastik termoplastis dapat dilumerkan, lalu produk yang harus dilindungi dicelupkan atau dituangkan.
Poli-ester dapat diterapkan dengan kuas, dengan disiram atau dengan mengunakan penyemprot.
Lapisan plastik yang diterapkan, tidak kuat dan digunakan untuk melindungi perkakas, contohnya pahat, frais, bor dan sebagainya.
4. Email
Email terdiri dari campuran kwarsa, felspar boraks dan zat-zat lain. Produk dilapis dengan email dan selanjutnya dipanaskan dalam oven. Lapisan email mudah rusak, biasanya digunakan untuk alat rumahtangga.
5. Fosfat
Produk digantungkan dalam cairan persenyawaan fosfat yang dilumerkan. Oleh karena itu permukaan produk dari baja diubah menjadi fosfat besi dan diatasnya dapat melekat fosfat lainnya dari cairan. Cara yang demikian kita
(30)
19
sebut difosfatkan, diparkerisasikan, diatramentasikan atau dibonderisasikan. Memfosfatkan tidak memberi daya tahan korosi tetap oleh karena itu pada umumnya dipergunakan sebagai lapisan dasar untuk lapisan cat.
6. Oksida
Melalui jalan elektrolitis diatas aluminium dapat diterapkan satu lapisan oksida. Untuk kerperluan itu produk aluminium digantung dalam cairan elektrolitis. Cairan ini pada umumnya adalah suatu larutan asam belerang dalam air. Jikalau setelah itu kita hubungkan kutub positif dari sumber tegangan dengan produk dan kutub negatif dari sumber tegangan dengan pelat titan yang digantungkan dalam carian, maka air memisahkan diri menjadi zat asam dan zat air. Zat asam yang dibebaskan bersenyawa dengan aluminium dan membentuk oksida-aluminium menurut:
(31)
20
2.5 UNSUR-UNSUR YANG BERPENGARUH PADA BAJA
Tabel 2.1 unsur-unsur dalam baja.
Unsur Pengaruh
Boron Meningkatkan kemampuan untuk diperkeras tanpa mengurangi kemampu bentukannya dan kemampuan untuk diproses pemesinan (tak jarang juga meningkatkan dua sifat tersebut). Calcium Deoksidasi baja, meningkatkan ketangguhan, dan meningkatkan
kemampu bentukan serta kemampuan untuk diproses pemesinan. Carbon Meningkatkan kemampuan untuk diperkeras, kekerasan,
kekuatan, dan ketahanan terhadap aus. Mengurangi keuletan, kemampuan untuk dilas, dan ketangguhan.
Cerium Mengontrol bentuk dari inklusi dan meningkatkan ketangguhan pada baja karbon rendah, serta meng-deoksidasi baja.
Chromium Meningkatkan ketangguhan, kemampuan untuk diperkeras, ketahanan terhadap aus dan korosi, dan tahan terhadap temperatur tinggi.
Cobalt Meningkatkan kekuatan dan kekerasan pada temperatur yang meningkat.
Copper Meningkatkan ketahanan terhadap korosi atmosfer dan meningkatkan kekuatan dengan sedikit ‘mengorbankan’ keuletannya.
Lead Meningkatkan kemampuan untuk diproses pemesinan. Magnesium Mempunyai pengaruh yang sama dengan Cerium.
Manganese Meningkatkan kemampuan untuk diperkeras, kekuatan, ketahanan terhadap abrasi, dan kemampuan untuk diproses pemesinan. Meng-deoksidasi baja cair, dan mengurangi kemampuan untuk dilas.
(32)
21
Molybdenum Meningkatan kemampuan untuk diperkeras, ketahanan terhadap aus, ketangguhan, kekuatan terhadap kenaikan temperatur, ketahanan terhadap mulur, dan kekerasan.
Nickel Meningkatkan kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan terhadap korosi, serta kemampuan untuk diperkeras.
Niobium Memberikan ukuran butir yang terbaik, dan meningkatkan kekuatan, serta ketangguhan terhadap beban impak. Menurunkan temperatur transisi dan kemampuan untuk diperkeras.
Phoporus Meningkatkan kekuatan, kemampuan untuk diperkeras, ketahana terhadap korosi, dan kemampuan untuk diproses pemesinan. Sangat berpengaruh pada penurunan keuletan dan ketangguhan. Selenium Meningkatkan kemampuan untuk diproses pemesinan.
Silicon Meningkatkan kekuatan, kekerasan, ketahanan terhadap korosi, dan konduktivitas elektrik. Menurunkan kemampuan untuk diproses pemesinan dan kemampu bentukan pada kondisi dingin. Sulfur Meningkatkan kemampuan untuk diproses pemesinan ketika
dikombinasi dengan Manganese. Menurunkan kekuatan impak dan keuletan.
Tantalum Mempunyai pengaruh yang sama dengan Niobium.
Tellurium Meningkatkan kemampuan untuk diproses pemesinan, kemampu bentukan, dan ketangguhan.
Titanium Meningkatkan kemampuan untuk diperkeras. Meng-deoksidasi baja.
Tungsten (Wolfram)
(33)
22
2.6 PROSES PEMBUATAN TULANGAN BAJA
PT. PUTRA BAJA DELI merupakan sebuah perusahaan yang bisa dikatakan masih baru dalam hal ini. Dalam pembuatan tulangan baja, PT. PUTRA BAJA DELI menggunakan sistem hot rolling dan juga menggunakan sebuah teknologi baru yaitu Tempcore Quenching System, untuk meningkatkan mutu dari baja itu sendiri. Teknologi ini sendiri digunakan untuk menaikan kekuatan baja tulangan dengan cara yang lebih efisien dan relatif murah daripada dibandingkan dengan penambahan unsur karbon atau pun unsur-unsur lain untuk menaikan kekuatan baja tulangan itu sendiri.
Dalam proses pembuatan tulangan baja, ada beberapa proses yang harus dilalui yaitu: 1. BILLET
Disini PT. PUTRA BAJA DELI mengimport bahan baku baja batangan berupa balok. Dimana baja batangan ini berasal dari import, ada pun ukuran dari billet yang diimport yaitu 120 x 120 x 12000 mm.
2. Pengecekan kualitas tahap 1
Pengecekan kualitas tahap 1 berupa pengecekan komposisi dari baja yang diimport. Bila komposisi baja yang dicek tidak sesuai dengan permintaan, maka bahan baku ditolak untuk digunakan.
3. Furnace
Furnace/tungku berfungsi untuk memanaskan baja batangan sampai baja tersebut layak untuk dibentuk, untuk pembentukannya digunakan uap panas dari pembakaran batu bara atau bahan bakar minyak. Didalam furnace ini terdapat 2 tahapan yaitu:
(34)
23
a) Zona Heating
Zona heating merupakan zona dimana baja batangan yang bersuhu normal (30oC) dipanaskan hingga mencapai suhu ± 800 oC.
b) Zona Soaking
Zona Soaking merupakan zona lanjutan dari zona Heating dimana baja sudah bersuhu ± 800 oC dipanaskan lagi hingga mencapai suhu ± 1200 oC, bila sudah mencapai suhu tersebut maka baja batangan akan dikeluarkan dari Furnace.
Namun sebelumnya, baja batangan harus dipotong dengan panjang yang didefinisikan dengan ukuran produk yang diinginkan, umumnya ± 3 meter sebelum dimasukan kedalam furnace. PT. PUTRA BAJA DELI memiliki 2 furnace, furnace I dan furnace II memiliki kapasitas ± 55 ton dan juga pemanasan berlangsung selama ± 3 jam untuk pencapaian suhu ± 1200 oC.
4. Rolling
Rolling disini juga bisa diartikan dengan proses pembentukan baja tulangan, dimana baja batangan yang berukuran 120 x 120 akan dibuat menjadi diameter yang diinginkan, semakin kecil diameter yang diinginkan maka akan semakin banyak pass yang akan dilewati.
Beberapa fase/tahapan yang akan dilalui yaitu: a. Roughing
b. Intermediate c. Finishing
(35)
24
Tahap ini merupakan tahap terakhir dimana pada bagian terakhir ini dilakukan pencetakan kode maupun merek dari PT PUTRA BAJA DELI. d. Tempcore Quenching System
Di bagian ini, baja tulangan diberikan tekanan air pada seluruh permukaan tulangan yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan baja dari baja terutama kuat tarik baja. Sistem ini harus dipakai terutama untuk standar ekspor. Penggunaan sistem ini diharapkan akan lebih efisien dan ekonomis daripada harus menggunakan penambahan unsur karbon ataupun unsur-unsur lain untuk meningkatkan kekuatan baja tulangan itu sendiri.
e. Cooling bed
Tempat ini bertujuan untuk menurunkan suhu baja setelah melalui proses pembentukan. Di tempat ini suhu baja sudah menurun tapi belum mencapai suhu normal dan pada biasanya panjang baja tulangan yang diperoleh berkisar ± 37 meter atau ± 49 meter, tergantung pada diameter tulangan yang dibentuk.
5. Pengecekan kualitas tahap 2
Pengecekan kualitas tahap 2 berupa pengambilan 3 sampel secara acak setiap 20 menit proses produksi. 3 sampel yaitu bagian atas, bagian tengah dan bagian akhir. Lalu sampel ini akan dilakukan uji tarik dan uji bending, apabila hasil test tidak memenuhi syarat maka semua hasil produksi selama 20 menit akan dibuang kedalam tempat daur ulang.
(36)
25
6. Packing
Baja tulangan yang sudah melalui pengecekan kualitas tahap 2, maka sudah dikategorikan sebagai barang yang siap dipakai atau diekspor. Sebelum dipacking, tulangan akan diberi warna sesuai dengan ketentuan pada SNI. Tulangan baja yang tidak diberi warna merupakan tulangan baja yang bukan SNI. Setelah itu, tulangan akan dipacking dalam per bundel. 1 bundel biasanya seberat 2,5 ton sampai 3 ton yang terdiri dari 25 ikat atau sesuai dengan besarnya diameter.
7. Pengecekan kualitas tahap 3
Pengecekan kualitas tahap 3 hanya berupa pengecekan panjang dan isi setiap bundel, apabila ada yang tidak sesuai maka akan dipacking ulang.
Untuk mendapatkan 1 tulangan baja, diperkirakan harus melalui proses tersebut selama ± 1 menit. Semakin kecil diameter tulangan yang diinginkan, maka jumlah pass dari rolling tersebut akan bertambah banyak dan waktunya akan lebih lama. Untuk D19 dan D25, hanya melalui proses sebanyak 14 pass dari rolling di atas.
Menurut SNI, panjang 1 tulangan baja adalah 12 meter, sehingga tulangan baja pada cooling bed harus dipotong namun sesuai dengan aturan yaitu, bagian kepala maupun bagian ekor hasil proses pembentukan di atas harus dipotong untuk dibuang sepanjang 20 hingga 30 cm, karena pada bagian tersebut bentuk dari tulangan tidak sempurna.
(37)
26
Dalam 1 shift proses pembuatan tulangan baja berlangsung selama 10 jam dan dapat menghabiskan bahan baku sebanyak ± 120 ton. Dan untuk proses pengecekan kualitas tahap 2 berlangsung setiap 20 menit yang dapat menghabiskan bahan baku sebesar 6 hingga 7 ton.
PT. Putra Baja Deli menggunakan sistem tempcore quenching machine dikarena dapat meningkatkan kuat tarik baja dengan biaya produksi yang relatif lebih murah karena untuk meningkatkan mutu dan kuat tarik baja umumnya dilakukan penambahan unsur karbon yang disebut sitem microalloy namun dalam hal biayanya sendiri adalah relatif lebih mahal sehingga akan mempengaruhi biaya produksi dan harga dari produk itu sendiri.
Sistem tempcore dan system micro alloy memiliki kelebihan dan kekurangannya masing – masing. Pada sistem tempcore memiliki keunggulan pada biaya produksi yang rendah dan mendapatkan mutu baja yang tinggi dengan hanya menggunakan tekanan air. Namun sistem ini akan membuat tulangan baja terlihat seperti memiliki 2 lapisan yaitu lapisan martensite dan lapisan ferrite yaitu inti tulangan baja yang dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
(38)
27
Gambar 2.1Proses Berlangsungnya Tempcore
Sistem tempcore ini membuat lapisan canai atau lapisan permukaan tulangan baja menjadi keras seketika akibat dari perubahan suhu secara mendadak yang disebabkan dari tekanan air. Sitem ini akan semakin efektif digunakan untuk diameter tulangan yang semakin besar pula. Namun pada inti dari tulangan ini tidaklah sekeras seperti pada lapisan permukaannya. Hal ini membuat keraguan akan mutu baja yang dihasilkan. Namun sesuai dengan aturan yang ada, pengujian mutu baja didasarkan pada tulangan baja utuh, bukan dengan menghilangkan atau membubut bagian lapisan permukaannya. Sistem ini dapat membuat menghasilkan tulangan baja yang memiliki karakteristik lentur dan pengelasan yang baik.
Sistem micro alloy merupakan sistem penambahan karbon yang memiliki batasan maksimum akan nilai karbon equivalen yaitu 0,44. Sistem ini akan membuat tulangan baja memiliki mutu yang tinggi namun sebaliknya membuat biaya produski yang tinggi. Sistem ini akan membuat tulangan baja menjadi homogen dengan
(39)
28
kekuatan tarik pada setiap lapisan adalah sama, tidak seperti tempcore yang memiliki inti yang berbeda dengan lapisan luarnya. Namun, sistem ini lebih diusungkan untuk keefektifan diameter kecil yaitu di bawah 16 mmm. Untuk karakteristik tulangan baja hasil dari sistem micro alloy ini adalah membuat kemampuan meregang (elongation), pembengkokan dan pengelasan semakin menurun karena unsur karbon membuat tulangan baja ini semakin daktail.
Untuk sekarang ini, dua sistem inilah yang umum dipakai di pabrik pembuatan tulangan baja utnuk meningkatkan kekuatan mutu dan karakteristik tulangan baja itu sendiri. Ada yang menggunakan sistem tempcore seperti PT. Putra Baja Deli, ada yang menggunakan sistem penambahan karbon seperti Krakatau Steel dan ada pula yang menggunakan keduanya yaitu PT. Growth Sumatera.
(40)
29
GAMBAR 2.2 Bagan Pembuatan Tulangan Baja
BILLET
QC1
CUTTING BILLET
FURNACE
ROLLING
QC2
PACKING
FINISH GOOD WAREHOUSE SCRAP
STORAGE
MISSED ROLLED & CROP HEAD
MISSED ROLLED & CROP HEAD INFORM TO READJUST
(41)
30
2.7 CARA PENGAMBILAN SAMPEL
Dalam pengambilan sampel, juga harus diperhatikan bagian mana dan jumlah sampel yang harus diambil. Menurut [----,SNI 2002] pada halaman 7, pengambilan sampel harus secara acak, setiap kelompok yang terdiri lebih dari satu nomor leburan dari satu ukuran dan satu kelas baja yang sama, diambil 1 (satu) contoh uji setiap 25 (dua puluh lima) ton sebanyak-banyaknya 5 (lima) contoh. Pemotongan sampel tidak boleh dengan cara panas dan panjang sampel maksimum 1,5 m.
Namun dari PT. PUTRA BAJA DELI sendiri, mereka mengambil 3 (tiga) sampel setiap 20 menit proses produksi, diasumsikan setiap 20 menit dapat menghabiskan ±6 ton bahan baku. Dan pengambilan sampel ini juga acak, dengan bagian yang diambil adalah bagian kepala, tengah dan ekor, namun bagian-bagian ini diambil bukan dari satu batang tulangan baja, melainkan 3 tulangan baja yang berbeda.
2.8 DISTRIBUSI NORMAL
Dalam suatu penelitian, pasti akan digunakan suatu metode penyelesaian, dalam hal ini saya menggunakan metode distribusi normal atau distribusi gauss [E. Walpole Ronald, 1997]. Distribusi normal merupakan Salah satu distribusi frekuensi yang paling penting dalam statistika. Distribusi normal berupa kurva berbentuk lonceng setangkup yang melebar tak berhingga pada kedua arah positif dan negatifnya. Penggunaanya sama dengan penggunaan kurva distribusi lainnya. Frekuensi relatif suatu variabel yang mengambil nilai antara dua titik pada sumbu datar. Tidak semua distribusi berbentuk lonceng setangkup merupakan distribusi normal.
(42)
31
Nilai peluang peubah acak dalam distribusi peluang normal dinyatakan dalam luas dari di bawah kurva berbentuk genta atau lonceng (bell shaped curve) seperti gambar 2.1. Kurva maupun persamaan normal melibatkan nilai x, μ dan σ. Keseluruhan kurva akan bernilai 1, ini mengambarkan sifat peluang yang tidak pernah negatif dan maksimal bernilai satu.
Gambar 2.3 Kurva Normal
(
≤ ≤)
=∫
ba
dx x f b X a
P ( )
Macam-macam kurva:
1. Kurva berbentuk genta (µ= Md= Mo) 2. Kurva berbentuk simetris
3. Kurva normal berbentuk asimptotis
4. Kurva mencapai puncak pada saat X= µ. Luas daerah di bawah kurva adalah 1, ½ di sisi kanan nilai tengah dan ½ di sisi kiri.
a µ b x
(43)
32
Sifat-sifat distribusi normal:
1. Grafiknya selalu ada diatas sumbu datar x. 2. Bentuknya simetrik terhadap x = µ.
3. Mempunyai satu modus, jadi kurva unimodal, tercapai pada x = µ sebesar 0,3989/σ.
4. Grafiknya mendekati (berasimtootkan) sumbu datar x, mulai dari x = µ + 3 σ ke kanan dan x = µ + 3 σ kekiri.
5. Luas daerah grafik selalu sama dengan satu unit persegi.
Setiap pasang µ dan σ, sifat-sifat diatas selalu terpenuhi, hanya bentuk kurvanya saja yang berlainan. Jika σ makin besar kurvanya makin rendah dan sebaliknya. Distribusi normal bersifat kontinu maka cara perhitungan probabilitasnya dilakukan dengan jalan menentukan luas dibawah kurva, tetapi karena fungsi frekuensi normal tidak memiliki integral yang sederhana sehingga probabilitasnya dihitung dengan menggunakan distribusi normal standar dimana variabel randomnya ialah Z dengan rata-rata µ = 0 dan simpangan baku σ = 1. [E. Walpole Ronald, 1997]
Probabilitas kontinu yang terpenting di bidang statistik adalah distribusi normal. Grafiknya disebut kurva normal, berbentuk lonceng seperti gambar (2.2) Distribusi ini ditemukan Karl Friedrich (1777-1855) yang juga disebut distribusi Gauss. Pada gambar (2.3) melukiskan beberapa kurva yang mempunyai mean sama tetapi standart deviasi bebeda, gambar (2.4) melukiskan kurva normal dengan simpangan baku yang sama tapi rata-rata berbeda. Gambar (2.5) melukiskan kurva normal dengan mean dan standart deviasi yang berbeda.
(44)
33
Jenis-jenis kurva distribusi normal menurut [E. Walpole Ronald, 1997] 1) Distribusi kurva normal dengan µ sama dan σ berbeda.
Terlihat kedua kurva mempunyai titik tengah yang sama pada sumbu datar, tapi kurva dengan simpangan baku yang lebih besar tampak lebih rendah dan lebih melebar. Perhatikan bahwa luas dibawah kurva-peluang harus sama dengan 1 sehingga bila kumpulan data makin berbeda maka makin rendah dan melebar pula kurvanya.
Gambar 2.4 Kurva Normal dengan µ Sama dan σ Berbeda 2) Distribusi kurva normal dengan µ berbeda dan σ sama.
Terlihat kedua kurva bentuknya persis sama tapi titik tengahnya terletak di tempat yang berbeda di sepanjang sumbu datar.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
m
(45)
34
Gambar 2.5 Kurva Normal dengan µ Berbeda dan σ Sama 3) Distribusi kurva normal dengan µ dan σ berbeda.
Jelas keduanya mempunyai letak titik tengah yang berlainan pada sumbu datar dan bentuknya mencerminkan 2 nilai σ yang berlainan.
Gambar 2.6 Kurva Normal dengan µ dan σ Berbeda
Kurva distribusi normal dipengaruhi oleh rata-rata (μ) dan simpangan baku (σ). Jika rata-rata besar dan simpangan baku besar maka kurvanya makin rendah (platikurtik). Jika rata-rata dan simpangan baku kecil maka kurvanya makin tinggi (leptokurtik). Suatu variabel acak kontinu X yang memiliki distribusi berbentuk lonceng (variabel acak normal). Bentuk dan ketinggian kurva sangat tergantung pada nilai-nilai μ dan σ.
150 300 450
(46)
35
[E. Walpole Ronald] Untuk mencari μ dan σ adalah dengan rumus: �;�̅=∑ �
� σ =�∑(�� − �̅)
2
� −1
Dimana:
�̅ =���� − ����������
σ= standart deviasi
� � =�����ℎ�����������
(47)
36
BAB III
PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
3.1 CARA PENGAMBILAN SAMPEL
Menurut [SNI 2002] pada halaman 7, jumlah sampel yang diambil untuk diuji setiap 25 ton produksi baja adalah sebanyak-banyaknya 5 sampel. Namun dari PT. PUTRA BAJA DELI sendiri, setiap 20 menit akan diambil 3 sampel, yakni bagian kepala, tengah dan ekor.
3.2 MEMPERSIAPKAN SAMPEL PENGUJIAN
Berdasarkan SNI 2002, dalam hal prosedur pengujian kuat tarik pada butir 7.3.1 tertulis bahwa “batang uji tarik dan lengkung harus lurus dan kulit canai tidak boleh dikerjakan (dihilangkan).” Ini menegaskan bahwa batang uji tarik tidak boleh dibubut. Maka berdasarkan persyaratan SNI 2002, prosedur pengujian kuat tarik yang dilakukan oleh PT. Putra Baja Deli adalah benar.
3.3 PENGUJIAN KUAT TARIK
Untuk melaksanakan percobaan-tarik ini, kita akan menggunakan Baja Tulangan Sirip (BJTs) dengan mutu 40 MPa atau 400 N/mm2. Percobaan ini dilakukan dengan Computerized electro hydraulic servo universal testing machine (gambar 3.1).
(48)
37
Gambar 3.1 Mesin Computerized Electro Hydraulic Servo Universal Testing Machine
Sebelum dilakukan pengujian akan dilakukan pengecekan secara tampak fisik yakni, sifat tampak, panjang, berat, diameter, jarak sirip melintang, tinggi sirip melintang, lebar rusuk memanjang (contoh gambar 3.2).
(49)
38
Prosedur pengujian kuat tarik tulangan baja:
1. Pertama-tama setelah sampel di potong dengan grenda potong, sampel kemudian di ukur seperti gambar dibawah ini.
Gambar 3.3 Pengukuran sampel
2. Kemudian sampel diberikan jarak 8d dari diameter batang yang diuji dan ditandai dengan cara menggunakan gergaji besi dapat dilihat pada gambar dibawah.
(50)
39
3. Setelah sampel diukur dan diberi jarak, data-data tersebut diinput kedalam komputer dan kemudian sampel dimasukan kedalam mesin testing, lalu ditarik hingga putus.
(51)
40
4. Begitu pengujian sampel dilakukan, hasil pengujian langsung ditampilkan di layar komputer dengan grafik diagram tegangan-regangan dari awal pengujian sampai akhir pengujian.
(52)
41
5. Sampel diukur kembali setelah pengujian kuat tarik selesai untuk mengetahui perpanjangan tulangan beton.
Gambar 3.7 Pengukuran kembali pada sampel setelah pengujian
Regangan diartikan perpanjangan pada tiap satuan panjang. Untuk menghitung regangan, perpanjangan harus dibagi dengan ukuran panjang batang semula dan angka dikalikan dengan 100%.
�������� = ������������
������������� × 100% ����
� = (�1− �0)
�0
(53)
42
Batas regangan
Jikalau percobaan-tarik dalam bagian pertama dari diagram dihentikan batang baja akan mendapat kembali panjang semulanya. Bahan dalam bagian ini adalah kenyal sempurna.
GAMBAR 3.8 Grafik tegangan-regangan [Gere, J.M., Timoshenko, S.P., 1996]
Daerah OA disebut regangan elastis atau linier, titik A adalah tegangan tertinggi dimana masih didalam daerah elastis disebut tegangan proposional. Di daerah ini bisa diartikan bila bila suatu bahan baja mengalami tegangan tetapi tidak melewati titik A dan apabila dilepaskan maka baja tersebut akan kembali ke bentuk atau panjang semula.
Dan bila beban diperbesar sehingga tegangan pada baja mencapai titik B, maka hubungan tegangan regangan sudah tidak linier lagi. Titik B adalah titik leleh, dimana tegangan tidak naik dan regangan tetap meningkat. Daerah titik A sampai
(54)
43
titik C adalah daerah plastis, bila mana suatu baja mengalami tegangan telah memasuki daerah AC dan beban tersebut dilepaskan, maka baja tersebut akan mendapatkan suatu pertambahan panjang.
Apabila beban diperbesar lagi, maka yang akan terjadi adalah regangan akan terus meningkat walaupun tanpa disertai dengan tegangan yang bertambah. Melewati titik C disebut pengerasan regangan, dimana tegangan bertambah dan regangan bahan hampir mencapai maksimum. Namun bahan masih sanggup menahan tegangan hinggatitik D. Titik D adalah tegangan maksimum atau ultimate. Daerah CD adalah strain hardening, ditandai dengan terjadinya peningkatan tegangan dan regangan melewati batas plastis.
Bila beban terus ditambah sampai melewati batas tegangan ultimate. Baja akan mengalami necking, dimana baja sudah tidak sanggup menahan beban sehingga luas penampang baja mengecil dan akhirnya putus di titik E.
(55)
44
3.4 PENGOLAHAN DATA SPSS
Berikut ini merupakan data hasil percobaan kuat tarik tulangan baja diameter 19 dan diameter 25 yang dilakukan di laboratorium PT. Putra Baja Deli.
No Sampel Area
Yield Load Max Load Yield Strength Tensile
Strength Elongation DB 19 09/07 S 00:00 A 283,529 131875 177175 465,12 624,89 19,74 DB 19 09/07 S 00:00 T 283,529 129425 172350 456,48 607,87 20,39 DB 19 09/07 S 00:00 B 283,529 128950 176950 454,8 624,1 19,08 DB 19 09/07 S 00:20 A 283,529 127950 175075 451,28 617,49 19,74 DB 19 09/07 S 00:20 T 283,529 128000 175050 451,45 617,4 19,74 DB 19 09/07 S 00:20 B 283,529 126500 173775 446,16 612,9 20,53 DB 19 09/07 S 00:40 A 283,529 122225 172150 431,08 607,17 20,39 DB 19 09/07 S 00:40 T 283,529 125400 171675 442,28 605,49 20,39 DB 19 09/07 S 00:40 B 283,529 130425 179325 460,01 632,47 19,08 DB 19 10/07 S 08:20 A 283,529 125825 175150 443,78 617,75 20,46 DB 19 10/07 S 08:20 T 283,529 130400 180725 459,92 637,41 19,34 DB 19 10/07 S 08:20 B 283,529 124500 170625 439,11 601,79 20,66 DB 19 10/07 S 08:40 A 283,529 130950 180750 461,86 637,5 18,42 DB 19 10/07 S 08:40 T 283,529 130350 175600 459,74 619,34 19,82 DB 19 10/07 S 08:40 B 283,529 127625 180375 450,13 636,18 19,36 DB 19 10/07 S 09:00 A 283,529 130775 177150 461,24 624,8 19,74 DB 19 10/07 S 09:00 T 283,529 134450 179150 474,2 631,86 18,42 DB 19 10/07 S 09:00 B 283,529 127725 174075 450,48 613,96 19,88 DB 19 10/07 S 16:00 A 283,529 134250 178000 473,5 627,8 20,03 DB 19 10/07 S 16:00 T 283,529 126025 171500 444,49 604,88 18,56 DB 19 10/07 S 16:00 B 283,529 137650 184075 485,49 649,23 20,58
(56)
45
DB 19 10/07 S 16:20 A 283,529 133025 177100 469,18 624,63 18,99 DB 19 10/07 S 16:20 T 283,529 129250 171200 455,86 603,82 19,23 DB 19 10/07 S 16:20 B 283,529 133375 178100 470,41 628,15 18,82 DB 19 10/07 S 16:40 A 283,529 132925 179925 468,82 634,59 20,05 DB 19 10/07 S 16:40 T 283,529 132225 182250 466,35 642,79 20,92 DB 19 10/07 S 16:40 B 283,529 132225 182250 462,56 643,5 18,82
No Sampel Area
Yield Load Max Force Yield Strenght Tensile Strength Elongation
DB 25 02/07 S 00:20 A 490,874 226600 307675 461,63 626,79 18,5 DB 25 02/07 S 00:20 T 490,874 229100 306800 466,72 625,01 19 DB 25 02/07 S 00:20 B 490,874 216225 292475 440,49 595,82 20 DB 25 02/07 S 00:40 A 490,874 231950 313650 472,52 638,96 19 DB 25 02/07 S 00:40 T 490,874 224900 299900 458,16 610,95 19 DB 25 02/07 S 00:40 B 490,874 211175 294300 430,2 599,54 19,5 DB 25 02/07 S 03:00 A 490,874 220175 294400 448,54 599,75 19,5 DB 25 02/07 S 03:00 T 490,874 237825 309050 484,49 629,59 19,5 DB 25 02/07 S 03:00 B 490,874 220475 295225 449,15 601,43 20 DB 25 02/07 S 03:40 A 490,874 232475 308075 473,59 627,61 19,5 DB 25 02/07 S 03:40 T 490,874 232725 301175 474,1 613,55 20 DB 25 02/07 S 03:40 B 490,874 221400 297800 451,03 606,67 19,5 DB 25 03/07 S 03:20 A 490,874 225600 302100 459,59 615,43 19,5 DB 25 03/07 S 03:20 T 490,874 232050 305150 472,73 621,65 18,5 DB 25 03/07 S 03:20 B 490,874 225400 298650 459,18 608,4 20 DB 25 03/07 S 03:40 A 490,874 222325 294675 452,92 600,31 19,5
(57)
46
DB 25 03/07 S 03:40 T 490,874 226000 296150 460,4 603,31 20 DB 25 03/07 S 03:40 B 490,874 232000 302750 472,63 616,76 20 DB 25 03/07 S 04:00 A 490,874 224650 298550 457,65 608,2 20 DB 25 03/07 S 04:00 T 490,874 230575 301925 469,72 615,08 19 DB 25 03/07 S 04:00 B 490,874 225475 298875 459,33 608,86 18,5 DB 25 04/07 S 05:00 A 490,874 230100 302700 468,76 616,66 19,5 DB 25 04/07 S 05:00 T 490,874 232775 302850 474,21 616,96 20 DB 25 04/07 S 05:00 B 490,874 217650 294500 443,39 599,95 20 DB 25 04/07 S 05:20 A 490,874 238125 307525 485,1 626,48 19,5 DB 25 04/07 S 05:20 T 490,874 226575 295800 461,57 602,6 20 DB 25 04/07 S 05:20 B 490,874 223775 296775 455,87 604,58 20
(58)
47
Berikut merupakan hasil dari pemasukan data (input) ke dalam SPSS sesuai dengan data yang diperoleh dari pengujian kuat tarik tulangan baja.
(59)
48
(60)
49
3.5 HASIL ANALISA
Dalam pengujian hasil analisa ini, penguji menggunakan aplikasi SPSS secara komputerisasi dan juga menggunakan perhitungan manual.
3.5.1 Hasil Analisa Tulangan Baja Diameter 19
Menurut SNI 2002 pada halaman 7, tegangan leleh minimumnya adalah 390 N/mm2, dengakan tegangan ultimate minimum adalah 560 N/mm2.
Perhitungan menggunakan aplikasi SPSS:
Descriptive Statistics
N
Minimum
(N/mm2 )
Maximum
(N/mm2 )
Mean
(N/mm2 ) Std. Deviation
Yield_Strength 27 431,08 485,49 457,6219 12,25486
Tensile_Strength 27 601,79 649,23 623,3244 13,40227
Valid N (listwise) 27
interval
Frequency Percent Valid Percent
Cumulative Percent
Valid 431 - 440 2 7,4 7,4 7,4
440 - 449 4 14,8 14,8 22,2
449 - 458 7 25,9 25,9 48,1
458 - 467 8 29,6 29,6 77,8
467 - 476 5 18,5 18,5 96,3
476 - 485 1 3,7 3,7 100,0
(61)
50
Perhitungan manual: Data-data sebagai berikut:
Yield Strength
n xi �̅
(
Xi−X)
2sampel 1 465,12 457,6215 56,2275
sampel 2 456,48 1,303022
sampel 3 454,8 7,960862
sampel 4 451,28 40,21462
sampel 5 451,45 38,08741
sampel 6 446,16 131,366
sampel 7 431,08 704,4512
sampel 8 442,28 235,3616
sampel 9 460,01 5,704932
sampel 10 443,78 191,5871
sampel 11 459,92 5,283102
sampel 12 439,11 342,6756
sampel 13 461,86 17,96488
sampel 14 459,74 4,488042
sampel 15 450,13 56,12257
sampel 16 461,24 13,09354
sampel 17 474,2 274,8467
sampel 18 450,48 51,00102
sampel 19 473,5 252,1268
sampel 20 444,49 172,4363
sampel 21 485,49 776,6533
sampel 22 469,18 133,5989
sampel 23 455,86 3,102882
sampel 24 470,41 163,5457
sampel 25 468,82 125,4064
sampel 26 466,35 76,18671
sampel 27 462,56 24,38878
Jumlah 3905,186
Standar deviasi Yield Strength =
(
)
1 2 − − ∑ n X Xi
= �3905,1855
26
(62)
51
Tensile Strength
n x �̅
(
Xi−X)
2sampel 1 624,89 623,3244 2,451103
sampel 2 607,87 238,8385
sampel 3 624,1 0,601555
sampel 4 617,49 34,04022
sampel 5 617,4 35,09852
sampel 6 612,9 108,6681
sampel 7 607,17 260,9646
sampel 8 605,49 318,0658
sampel 9 632,47 83,642
sampel 10 617,75 31,07394
sampel 11 637,41 198,4041
sampel 12 601,79 463,7304
sampel 13 637,5 200,9476
sampel 14 619,34 15,87544
sampel 15 636,18 165,2665
sampel 16 624,8 2,177395
sampel 17 631,86 72,85647
sampel 18 613,96 87,69199
sampel 19 627,8 20,031
sampel 20 604,88 340,1959
sampel 21 649,23 671,1001
sampel 22 624,63 1,704591
sampel 23 603,82 380,4216
sampel 24 628,15 23,28642
sampel 25 634,59 126,9137
sampel 26 642,79 378,9096
sampel 27 643,5 407,0548
Jumlah 4670,012
Standart deviasi Tensile strength =
(
)
1 2 − − ∑ n X Xi= �4670 ,012
26
(63)
52
Standart deviasi Elongation =
(
)
12
− − ∑
n X Xi
= �14,008
26
(64)
(65)
54
3.5.2 Hasil Analisa Tulangan Baja Diameter 25
Perhitungan menggunakan aplikasi SPSS:
Descriptive Statistics
N
Minimum
(N/mm2 )
Maximum
(N/mm2 )
Mean
(N/mm2 ) Std. Deviation
Yield_Strength 27 430,20 485,10 461,6180 13,00327
Tensile_Strength 27 595,82 638,96 612,6261 11,26416
Valid N (listwise) 27
interval
Frequency Percent Valid Percent
Cumulative Percent
Valid 430-439 1 3,7 3,7 3,7
439-448 2 7,4 7,4 11,1
448-457 5 18,5 18,5 29,6
457-466 8 29,6 29,6 59,3
466-475 9 33,3 33,3 92,6
484-493 2 7,4 7,4 100,0
(66)
55
Perhitungan manual: Data-data sebagai berikut:
Yield Strength
n xi �̅
(
Xi−X)
2sampel 1 461,63 461,6174 0,000159
sampel 2 466,72 26,03653
sampel 3 440,49 446,367
sampel 4 472,52 118,8667
sampel 5 458,16 11,95361
sampel 6 430,2 987,053
sampel 7 448,54 171,0184
sampel 8 484,49 523,1558
sampel 9 449,15 155,4361
sampel 10 473,59 143,3432
sampel 11 474,1 155,8153
sampel 12 451,03 112,093
sampel 13 459,59 4,110351
sampel 14 472,73 123,4899
sampel 15 459,18 5,940919
sampel 16 452,92 75,64477
sampel 17 460,4 1,482063
sampel 18 472,63 121,2774
sampel 19 457,65 15,74026
sampel 20 469,72 65,65213
sampel 21 459,33 5,232199
sampel 22 468,76 51,01673
sampel 23 474,21 158,5736
sampel 24 443,39 332,2381
sampel 25 485,1 551,4325
sampel 26 461,57 0,002247
sampel 27 455,87 33,03261
Jumlah 4396,005
Standar deviasi Yield Strength =
(
)
1 2 − − ∑ n X Xi
= �4396,005
26
(67)
56
Tensile Strength
n xi �̅
(
Xi−X)
2sampel 1 626,79 612,6259 200,6217
sampel 2 625,01 153,3659
sampel 3 595,82 282,4383
sampel 4 638,96 693,4848
sampel 5 610,95 2,808641
sampel 6 599,54 171,2408
sampel 7 599,75 165,7888
sampel 8 629,59 287,7807
sampel 9 601,43 125,3482
sampel 10 627,61 224,5233
sampel 11 613,55 0,853961
sampel 12 606,67 35,47274
sampel 13 615,43 7,862977
sampel 14 621,65 81,43438
sampel 15 608,4 17,85823
sampel 16 600,31 151,6814
sampel 17 603,31 86,78599
sampel 18 616,76 17,09078
sampel 19 608,2 19,58859
sampel 20 615,08 6,022607
sampel 21 608,86 14,182
sampel 22 616,66 16,27396
sampel 23 616,96 18,78442
sampel 24 599,95 160,6784
sampel 25 626,48 191,9361
sampel 26 602,6 100,5187
sampel 27 604,58 64,73651
Jumlah 3299,163
Standart deviasi Tensile strength =
(
)
1 2 − − ∑ n X Xi= �3299,163
26
(68)
57
Standart deviasi Elongation =
(
)
12
− − ∑
n X Xi
= �6,740
26
(69)
(70)
59
3.6 PEMBAHASAN
3.6.1 Baja Tulangan Sirip Diameter 19
Dari hasil output SPSS diatas dapat diketahui bahwa:
D19 BJTs 40
Yield strength Tensile strength
Nilai minimum 431,08 N/mm2 601,79 N/mm2
Nilai maksimum 485,49 N/mm2 649,23 N/mm2
Rata-rata 457, 621 N/mm2 623, 324 N/mm2
Standar deviasi 12,254 13,402
D19 BJTs 40
Yield strength Tensile strength
SPSS Manual SPSS Manual
Rata-rata 457,6219 N/mm2
457, 621 N/mm2
623,3244 N/mm2
623, 324 N/mm2 Standar
deviasi 12,25486 12,254 13,40227 13,402
Berdasarkan SNI 2002, nilai minimum yield strength adalah 390 N/mm2, sedangkan hasil pengujian yang diperoleh adalah 457,621 N/mm2 dan untuk minimum tensile strength adalah 560 N/mm2, sedangkan hasil pengujian yang diperoleh adalah 623,324 N/mm2.
(71)
60
3.6.2 Baja Tulangan Sirip Diameter 25
D25 BJTs 40
Yield strength Tensile strength
Nilai minimum 430,20 N/mm2 595,82 N/mm2
Nilai maksimum 485,1 N/mm2 638,92 N/mm2
Rata-rata 461,61 N/mm2 612,62 N/mm2
Standar deviasi 13,003 11,264
D25 BJTs 40
Yield strength Tensile strength
SPSS Manual SPSS Manual
Rata-rata 461,6180 N/mm2
461,61 N/mm2
612,6261 N/mm2
612,62 N/mm2 Standar
deviasi 13,00327 13,003 11,26416 11,264
Berdasarkan SNI 2002, nilai minimum yield strength adalah 390 N/mm2, sedangkan hasil pengujian yang diperoleh adalah 461,618 N/mm2 dan untuk minimum tensile strength adalah 560 N/mm2, sedangkan hasil pengujian yang diperoleh adalah 612,62 N/mm2.
(72)
61
BAB IV KESIMPULAN
1. Menurut SNI 2002, tegangan leleh minimum dengan mutu baja 40 MPa atau 400 N/mm2 adalah 390 N/mm2.
2. Menurut SNI 2002, tegangan ultimate minimum dengan mutu baja 40 MPa atau 400 N/mm2 adalah 560 N/mm2.
3. Untuk D19, rata-rata tegangan luluh adalah 457,62 N/mm2. 4. Untuk D19, rata-rata tegangan ultimate adalah 623,32 N/mm2. 5. Untuk D25, rata-rata tegangan luluh adalah 461,61 N/mm2. 6. Untuk D25, rata-rata tegangan ultimate adalah 612,62 N/mm2. 7. Standar deviasi tegangan luluh D19 yang didapat adalah 12,254 8. Standar deviasi tegangan ultimate D19 yang didapat adalah 13,402 9. Standar deviasi tegangan luluh D25 yang didapat adalah 13,003 10.Standar deviasi tegangan ultimate D25 yang didapat adalah 11,264 11.Jumlah sampel yang diuji adalah 27 buah sampel untuk setiap
masing-masing diameter.
12.Disimpulkan bahwa tulangan baja PT. Putra Baja Deli telah memenuhi kualitas SNI 2002.
(73)
62
DAFTAR PUSTAKA
1. Gere, J.M., Timoshenko, S.P., 1996. Mekanika Bahan, Jakarta: Penerbit Erlangga.
2. Agusyana, Yus, 2011. Olah Data Skripsi dan Penelitian dengan SPSS 19, Jakarta: Penerbit PT. Elex Media Komputindo
3. Beumer, B.J.M., 1994. Ilmu Bahan Logam, Jakarta: Penerbit Bhratara.
4. E. Walpole, Ronald. 1997. Pengantar Statistik edisi ke-3, Jakarta: Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama.
5. ---, SNI 07-2052- 2002, Standar Nasional Indonesia, baja tulangan beton, Jakarta: Penerbit BSN
6. Amanto, Hari, 1999, Ilmu Bahan, Jakarta: Bumi Aksara
7. Santoso, Singgih, 2011. Mastering SPSS Versi 19, Jakarta: Penerbit PT. Elex Media Komputindo
8. http://suyalibrary.blogspot.com/2011/01/baja-karbon-dan-paduannya.html 9.
http://romzneverdie.wordpress.com/metallurgy/klasifikasi-logam-dan-paduannya/
(1)
Standart deviasi Elongation =
(
)
12 −
− ∑
n X Xi
= �6,740 26
(2)
(3)
3.6 PEMBAHASAN
3.6.1 Baja Tulangan Sirip Diameter 19
Dari hasil output SPSS diatas dapat diketahui bahwa:
D19 BJTs 40
Yield strength Tensile strength Nilai minimum 431,08 N/mm2 601,79 N/mm2 Nilai maksimum 485,49 N/mm2 649,23 N/mm2 Rata-rata 457, 621 N/mm2 623, 324 N/mm2 Standar deviasi 12,254 13,402
D19 BJTs 40
Yield strength Tensile strength SPSS Manual SPSS Manual Rata-rata 457,6219
N/mm2 457, 621 N/mm2 623,3244 N/mm2 623, 324 N/mm2 Standar
deviasi 12,25486 12,254 13,40227 13,402
Berdasarkan SNI 2002, nilai minimum yield strength adalah 390 N/mm2, sedangkan hasil pengujian yang diperoleh adalah 457,621 N/mm2 dan untuk minimum tensile strength adalah 560 N/mm2, sedangkan hasil pengujian yang diperoleh adalah 623,324 N/mm2.
(4)
60 3.6.2 Baja Tulangan Sirip Diameter 25
D25 BJTs 40
Yield strength Tensile strength Nilai minimum 430,20 N/mm2 595,82 N/mm2 Nilai maksimum 485,1 N/mm2 638,92 N/mm2 Rata-rata 461,61 N/mm2 612,62 N/mm2 Standar deviasi 13,003 11,264
D25 BJTs 40
Yield strength Tensile strength SPSS Manual SPSS Manual Rata-rata 461,6180
N/mm2
461,61 N/mm2
612,6261 N/mm2
612,62 N/mm2 Standar
deviasi 13,00327 13,003 11,26416 11,264
Berdasarkan SNI 2002, nilai minimum yield strength adalah 390 N/mm2, sedangkan hasil pengujian yang diperoleh adalah 461,618 N/mm2 dan untuk minimum tensile strength adalah 560 N/mm2, sedangkan hasil pengujian yang diperoleh adalah 612,62 N/mm2.
(5)
BAB IV
KESIMPULAN
1. Menurut SNI 2002, tegangan leleh minimum dengan mutu baja 40 MPa atau 400 N/mm2 adalah 390 N/mm2.
2. Menurut SNI 2002, tegangan ultimate minimum dengan mutu baja 40 MPa atau 400 N/mm2 adalah 560 N/mm2.
3. Untuk D19, rata-rata tegangan luluh adalah 457,62 N/mm2. 4. Untuk D19, rata-rata tegangan ultimate adalah 623,32 N/mm2. 5. Untuk D25, rata-rata tegangan luluh adalah 461,61 N/mm2. 6. Untuk D25, rata-rata tegangan ultimate adalah 612,62 N/mm2. 7. Standar deviasi tegangan luluh D19 yang didapat adalah 12,254 8. Standar deviasi tegangan ultimate D19 yang didapat adalah 13,402 9. Standar deviasi tegangan luluh D25 yang didapat adalah 13,003 10.Standar deviasi tegangan ultimate D25 yang didapat adalah 11,264 11.Jumlah sampel yang diuji adalah 27 buah sampel untuk setiap
masing-masing diameter.
12.Disimpulkan bahwa tulangan baja PT. Putra Baja Deli telah memenuhi kualitas SNI 2002.
(6)
62 DAFTAR PUSTAKA
1. Gere, J.M., Timoshenko, S.P., 1996. Mekanika Bahan, Jakarta: Penerbit Erlangga.
2. Agusyana, Yus, 2011. Olah Data Skripsi dan Penelitian dengan SPSS 19, Jakarta: Penerbit PT. Elex Media Komputindo
3. Beumer, B.J.M., 1994. Ilmu Bahan Logam, Jakarta: Penerbit Bhratara.
4. E. Walpole, Ronald. 1997. Pengantar Statistik edisi ke-3, Jakarta: Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama.
5. ---, SNI 07-2052- 2002, Standar Nasional Indonesia, baja tulangan beton, Jakarta: Penerbit BSN
6. Amanto, Hari, 1999, Ilmu Bahan, Jakarta: Bumi Aksara
7. Santoso, Singgih, 2011. Mastering SPSS Versi 19, Jakarta: Penerbit PT. Elex Media Komputindo
8. http://suyalibrary.blogspot.com/2011/01/baja-karbon-dan-paduannya.html 9.
http://romzneverdie.wordpress.com/metallurgy/klasifikasi-logam-dan-paduannya/