Berencana membangun dengan bahan logam atau metal? Bahan metal sebagai bahan bangunan ternyata banyak jenisnya. Mari mengenal bahan-bahan metal mana saja yang sesuai dengan kebutuhan bangunan.
Untuk mendirikan konstruksi bangunan, diperlukan bahan bangunan atau disebut juga material konstruksi.
Mulai dari struktur pondasi, struktur rangka bangunan, arsitektur, furnitur, hingga interior dekorasi terbuat dari banyak bahan bangunan.
Metal atau logam menjadi salah satu diantara aneka jenis bahan bangunan. Logam sendiri bermacam-macam tipe variasinya.
Hal ini dipengaruhi oleh semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi bahan konstruksi logam dunia.
Bagaimana Membedakan Bahan Logam dalam Konstruksi Bangunan?
Pada umumnya, material metal berasal dari alam, namun ada juga metal buatan yang dibuat dengan mencampurkan beberapa metal sehingga menghasilkan metal baru.
Berdasarkan sudut pandang susunan unsurnya, terdapat dua kelompok logam, yaitu logam murni dan logam paduan (metal alloy). 1
Logam murni terbentuk dari satu jenis atom saja, seperti besi murni, tembaga murni, emas murni, dan sebagainya. Sebagai contoh tembaga murni menjadi bahan untuk pembuatan kabel listrik.
Sementara itu, logam paduan terbentuk dari dua atau lebih jenis atom yang dicampur dalam keadaan cair.
Logam paduan ini dibentuk dengan maksud agar didapatkan suatu logam baru yang memiliki sifat unggul dibandingkan dengan logam murni. Contoh logam paduan ialah baja.
Bahan Metal Cocok untuk Konstruksi atau Mebel?
Bahan metal sangat banyak jenisnya. Metal-metal itu ternyata tidak hanya digunakan sebagai bahan bangunan konstruksi, namun ada juga bahan metal yang cocok digunakan sebagai bahan dasar furnitur (mebel).
Logam sebagai bahan dasar mebel memiliki lapisan finishing yang bagus dan memiliki keawetan yang baik sehingga tahan terhadap serangan rayap, cuaca, dan karat.
Logam yang umum digunakan untuk pembuatan furnitur diantaranya aluminium, besi tempa, dan stainless steel atau baja tahan karat.
Di sisi lain, tidak semua logam dapat digunakan sebagai bahan bangunan, apalagi bila digunakan dalam skala besar. Hal ini karena harga logamnya yang sangat mahal, contohnya logam titanium.
Meskipun tidak umum, titanium pernah digunakan sebagai cladding pada bangunan Guggenheim Museum di Bilbao.
Selain itu, ada pula logam yang tidak cukup kuat secara struktural sebagai bahan konstruksi logam.
Contohnya logam perak dan emas yang mana lebih cocok digunakan sebagai “finish” pada dunia konstruksi.
Ada pula material logam yang fungsinya memang hanya sebagai bahan pelapis logam lainnya, bukan sebagai bahan dasar konstruksi ataupun mebel, contohnya logam seng yang melapisi besi supaya tahan karat atau dikenal dengan istilah galvanisasi.
Contoh lainnya ialah logam kromium sebagai campuran untuk membuat baja tahan karat.
Bahan Bangunan Logam: Jenis, Karakteristik, Peruntukkan
Bahan bangunan logam yang umum digunakan sebagai material konstruksi diantaranya besi, baja, aluminium, dan zincalume.
Besi & Baja
Sekilas Sejarah Besi & Baja
Logam besi sudah digunakan sejak Zaman Besi (Iron Age) pada rentang sekitar tahun 1200 – 600 SM.
Pada Zaman Besi ini, manusia mulai dapat mengolah, memanaskan, dan melebur bijih-bijih besi yang kemudian dimasukkan ke dalam cetakan sehingga menjadi perkakas peralatan sehari-hari dan persenjataan yang terbuat dari besi.
Penggunaan besi menjadi sangat dominan pada Zaman Besi.
Pada zaman itu pula, orang mulai belajar memanaskan besi dengan karbon sehingga menghasilkan logam yang lebih keras, yang disebut baja. 2
Besi & Baja Tersedia Saat Ini
Seiring berjalannya waktu, besi diproduksi secara pabrikasi massal sehingga material ini menjadi lebih mudah didapat dengan harga cukup terjangkau.
Hal ini memberikan dampak penting pada munculnya industri-industri pada era revolusi industri hingga berkembang sampai sekarang ini.
Material baja pun semakin luas penggunaannya sejak ditemukan metode pembuatan baja proses Bessemer pada pertengahan abad ke-19 oleh seorang ilmuwan dari Inggris bernama Henry Bessemer.
Inilah yang menjadi momentum perkembangan industri baja modern hingga saat ini. 3
Perbedaan Besi & Baja
Besi adalah material logam yang terbuat dari unsur ferrum (Fe).
Namun demikian, besi untuk material konstruksi tidak hanya terbuat dari besi murni saja, melainkan terbuat dari paduan besi dan karbon.
Sementara itu, logam besi yang dicampur dengan unsur karbon juga menghasilkan logam paduan buatan yang dinamakan baja. 4
Paduan besi-karbon dengan kandungan karbon kurang dari 0,08 persen dinamakan besi tempa.
Sementara itu paduan besi-karbon yang mengandung karbon lebih dari 2 persen disebut besi tuang.
Di sisi lain, paduan besi-karbon dengan kandungan karbon tidak lebih dari 2 persen dinamakan baja.
Kandungan karbon yang lebih tinggi pada logam besi menyebabkan besi lebih rapuh dibandingkan baja.
Akibat tingginya kadar karbon juga membuat besi lebih kasar dan bergelombang permukaannya daripada baja.
Dari segi ketahanan terhadap karat, maka besi lebih mudah berkarat dibandingkan dengan baja yang lebih tahan terhadap karat.
Baja pun dengan tambahan campuran kromium dapat dibuat agar memiliki sifat tahan karat, yang dinamakan baja tahan karat (stainless steel).
Proses pembuatan baja yang lebih kompleks, memakan waktu lama, serta mutu baja yang lebih baik dibandingkan besi membuat harga baja tak heran lebih mahal dibandingkan besi.
Aplikasi Besi & Baja di Indonesia
Terdapat beberapa aplikasi besi dan baja yang umum digunakan di dunia konstruksi termasuk di Indonesia, diantaranya besi tempa, besi tuang/cor, baja struktur, dan baja ringan.
Besi Tempa
Besi tempa (wrought iron) merupakan besi yang bersifat ulet, lentur, mudah ditempa, dan mudah dilas.
Proses penempaan dapat dilakukan dengan tenaga manusia atau mesin. Contoh penggunaan besi tempa ialah untuk pembuatan pagar besi tempa.
Produksi besi tempa cenderung memerlukan waktu relatif lebih lama dibandingkan besi tuang.
Saat ini, penggunaan besi tempa semakin menurun seiring dengan adanya produk besi lain yang lebih murah dan lebih unggul. 5
Besi Tuang
Besi tuang atau besi cor (cast iron) ialah besi yang dibentuk melalui pengecoran dengan terlebih dahulu melelehkan bijih besi dalam tungku pembakaran.
Lalu cairan besi tadi dituangkan ke dalam cetakan yang berbentuk sesuai keinginan.
Setelah ‘adonan’ tadi dingin dan mengeras, cetakan dibuka sehingga dapat dikeluarkan produk besinya.
Metode pembuatan besi tuang yang menggunakan cetakan prefabrikasi ini membuat besi cor dapat diproduksi secara cepat dan masif.
Besi tuang terbentuk dari beberapa unsur, yaitu besi, karbon antara 3-3,5%, dan silikon antara 1,8-2,4%.
Kandungan karbon pada besi tuang paling tinggi dibandingkan jenis besi dan baja lainnya.
Besi tuang memiliki sifat fluiditas yang sangat baik, sehingga besi tuang mudah diubah menjadi bentuk yang rumit sekalipun.
Baja Struktur
Sebagaimana telah disebutkan pada bagian awal, baja merupakan logam paduan antara besi dan karbon dengan kandungan karbon tidak melebih 2 persen.
Pada baja terdapat pula unsur lain dalam baja dengan jumlah yang lebih kecil, seperti sulfur, mangan, silikon, fosfor, aluminium, oksigen, nitrogen, dan sebagainya.
Baja umumnya digunakan untuk mendirikan konstruksi bangunan sehingga dinamakan pula sebagai baja struktur atau baja konstruksi atau baja konvensional.
Baja struktur dibentuk ketika masih berwujud liquid atau cair yang bersuhu sangat panas yang kemudian dituang ke dalam cetakan tertentu.
Baja Ringan
Baja ringan merupakan logam paduan besi-karbon dengan kandungan karbon sangat kecil berkisar 0,16 - 0,29 persen. 6
Dinamakan baja ringan karena berat jenisnya yang lebih ringan dibandingkan dengan baja konvensional.
Secara fisik, baja ringan lebih tipis dimensinya dibandingkan baja konvensional. Ketebalan baja ringan bahkan bisa kurang dari 1 mm.
Meskipun ringan dan tipis, baja ringan kuat dan kokoh untuk digunakan sebagai komponen struktur bangunan.
Dari segi kekuatan, baja ringan mempunyai tegangan tarik leleh yang tinggi, yakni bisa mencapai 550 MPa.
Berbeda dengan baja konvensional, baja ringan dibentuk ketika suhu baja cair mulai agak dingin.
Baja ringan saat ini sering digunakan sebagai material pengganti kayu dalam membuat konstruksi rangka atap.
Aluminium
Aluminium merupakan logam yang termasuk paling melimpah di kerak bumi.
Aluminium memiliki sifat sangat reaktif sehingga aluminium sering ditemukan dalam kombinasi dengan oksigen, yang disebut aluminium oksida. 7
Aluminium berasal dari barang tambang yang dinamakan mineral bauksit. Bauksit kemudian diolah melalui proses Bayer dan proses Hall-Heroult hingga akhirnya menjadi logam aluminium.
Dari segi tampilan, aluminium berwarna putih perak dengan permukaan finishing yang cukup bagus.
Aluminium memiliki lapisan oksida pelindung yang berguna sebagai perlindungan terhadap korosi.
Beberapa keunggulan aluminium diantaranya aluminium berbobot ringan dengan berat jenis 2,7 gr/cm3, tidak mudah keropos, tahan rayap, dan tahan terhadap cuaca.
Dengan sejumlah keuntungan yang dimiliki, aluminium banyak digunakan di berbagai sektor termasuk produk konstruksi, arsitektur, dan furnitur.
Produk aluminium yang sering dijumpai sebagai bahan konstruksi yaitu aluminium batangan yang diproduksi dalam berbagai bentuk penampang.
Batang-batang penampang aluminium tersebut banyak dipakai sebagai kusen pintu dan jendela, rangka daun pintu dan jendela, rangka partisi dinding, cladding, plafon, dan berbagai aksesoris mebel lainnya.
Jendela Aluminium
Jendela aluminium dapat menjadi alternatif pengganti jendela kayu. Jendela aluminium ini cocok untuk digunakan pada bangunan hunian juga perkantoran.
Bobot jendela aluminium yang ringan menyebabkan dinding tidak terbebani terlalu berat untuk menghindari keretakan dinding.
Cladding Aluminium
Cladding merupakan struktur eksterior yang dipasang pada dinding luar bangunan sebagai material finishing.
Kegunaan cladding ialah dapat menjadi penopang struktur utama eksterior bangunan, proteksi dinding bangunan, dan juga untuk memperindah tampilan tampak luar bangunan.
Cladding berbahan aluminium dapat memberikan keuntungan tidak mudah berkarat serta tahan lama.
Plafon Aluminium
Plafon sebagai bahan penutup langit-langit dapat terbuat dari aluminium. Plafon aluminium dapat memberikan kesan rapi, bersih, dan futuristik.
Plafon aluminium bersifat anti karat, anti rayap sehingga memiliki daya tahan yang lebih baik dibandingkan dengan plafon gypsum.
Aksesoris Mebel Aluminium
Perlengkapan aksesoris mebel atau furnitur dapat terbuat dari bahan aluminium yang tahan karat.
Produk aksesoris mebel berbahan aluminium diantaranya gagang pintu lemari, rel laci, rak, etalase, kitchen set, dan sebagainya.
Zincalume
Bahan bangunan logam berikutnya yang dapat dijadikan sebagai material konstruksi ialah zincalume.
Zincalume sendiri merupakan nama merk dagang milik suatu produsen atas logam bernama galvalume. Istilah galvalume merupakan singkatan dari galvanis dan aluminium. 8
Galvanis merupakan baja ringan yang diberi lapisan seng/zinc. Proses pemberian lapisan seng dengan cara merendam baja ringan dalam bak seng cair dinamakan galvanisasi.
Komposisi lapisan finishing pada bahan galvanis ialah 98% zinc dan 2% aluminium.
Seng sendiri merupakan logam dengan simbol Zn yang termasuk ke dalam logam transisi. Secara fisik, seng memiliki warna putih kebiruan dengan permukaan mengkilap.
Seng ditemukan di alam dalam bentuk paduan dengan unsur lain, seperti seng karbonat, seng sulfida, dan seng silikat.
Lapisan galvanis dapat meningkatkan ketahanan terhadap korosi karena adanya peran zinc. Zinc akan ‘mengorbankan diri’, membiarkan diri habis ‘termakan oleh karat’.
Setelah lapisan zinc tadi habis, baru proses karat terjadi pada baja.
Di sisi lain, galvalume merupakan material baja yang dilakukan pelapisan berkomposisi 55% aluminium, 43,5% zinc, dan 1,5% silikon.
Lapisan/coating galvalume yang terdiri dari aluminium yang tahan karat dipadukan dengan zinc menghasilkan baja yang memiliki sifat lebih tahan karat dibandingkan dengan galvanis.
Material galvalume itu kemudian diproduksi dengan nama zincalume oleh perusahaan baja ringan Bluescope Steel Ltd.
Zincalume dikenal sebagai baja lembaran lapis dengan lapisan yang terbentuk dari logam paduan 55% aluminium dan 45% seng.
Zincalume cocok untuk digunakan pada berbagai elemen bangunan, diantaranya atap, cladding, dan plafon.
Cladding Zincalume
Cladding dapat berbahan zincalume yang berbahan dasar baja ringan. Cladding zincalume memiliki kekuatan yang lebih baik dibandingkan dengan cladding aluminium.
Selain itu, cladding zincalume juga memiliki ketahanan terhadap korosi dan cuaca ekstrem.
Plafon Zincalume
Plafon zincalume dapat menjadi alternatif pilihan di antara banyaknya jenis plafon. Plafon zincalume berbobot ringan sehingga memudahkan dalam melakukan pemasangannya.
Meskipun ringan, plafon zincalume memiliki kekuatan dan kekakuan yang terbilang tinggi.
Perkembangan Bahan Metal dalam Konstruksi Bangunan
Dengan semakin berkembangnya teknologi dan inovasi terus-menerus menyebabkan bahan konstruksi logam dapat ditingkatkan kualitas dan desainnya.
Para pelaku usaha konstruksi akhirnya disuguhkan dengan beragam pilihan bahan bangunan logam yang dapat diaplikasikan sesuai dengan ide dan kreativitas.
Referensi
https://andrianikl17.wordpress.com/2018/11/12/material-konstruksi-logam/ https://www.history.com/topics/pre-history/iron-age https://kpssteel.com/besi-baja/proses-bessemer-dalam-modernisasi-industri-baja/ https://www.thespruceeats.com/carbon-steel-vs-cast-iron-pans-what-s-the-difference-4796603 https://id.strephonsays.com/cast-iron-and-vs-wrought-iron-14217 https://www.beritakonstruksi.com/2019/05/perbedaan-baja-konvensional-dan-baja.html https://www.pakarkimia.com/pengertian-aluminium/ http://deposimantap.com/511-2/
