i. Papan Lapis Papan lapis diperbuat daripada lapisan kayu nipis venir yang dilekatkan dengan perekat (glu) secara bertindih berselang-seli. Bilangan lapisannya ganjil sama ada tiga, lima atau tujuh lapisan. Ira kayu papan lapis bertindihan dan bersudut tepat antara satu sama lain. Arah ira bersudut tepat ini penting untuk:- • Memberikan kestabilan dimensi dan kekuatan • Memastikan papan lapis tidak mudah pecah • Mengurangkan anjakan antara lapisan • Memastikan papan lapis tahan ketukan • Menjadikan papan lapis boleh dilentur • Mendapatkan kekuatan pada pegangan paku • Membolehkannya mudah dikerjakan Kayu yang digunakan untuk dibuat papan lapis terdiri daripada jenis kayu sederhana berat dan kayu keras ringan seperti mengkulang, kapur, meranti, merawan dan nyatuh. Antara contoh kegunaan papan lapis ialah perabot, kotak bentuk, dinding, lantai dan pembinaan seperti rasuk komposit rajah. Rajah 5.8 menunjukkan contoh papan lapis. Rajah 5.8 Papan Lapis
ii. Papan Serpih Papan serpih dihasilkan daripada serpihan kayu-kayu kecil yang dicantum dengan perekat resin dan dibentuk secara kepingan dengan diberi tekanan tinggi. Lazimnya permukaan papan ditutupi dengan laminat plastik atau venir. Papan serpih merupakan satu daripada bahan yang digunakan oleh tukang kayu untuk menghasilkan kerja hiasan dalaman yang berkualiti. Papan serpih mudah dikerjakan. Seperti produk-produk kayu yang lain, papan serpih juga menghasilkan kesan yang buruk apabila berkeadaan lembap atau basah secara berlebihan. Antara contoh kegunaan papan serpih ialah pembinaan seperti rasuk komposit, kotak barangan, kotak acuan dan lantai. Rajah 5.9 menunjukkan contoh papan serpih. Rajah 5.9 Papan Serpih iii. Papan Gentian – Papan Partikel, MDF Papan gentian merupakan kepingan papan yang dikenali sebagai lignoselulosa yang dilekatkan dengan organi tiruan (synthetic resin) atau perekat organik. Jenis papan partikel atau papan gentian terdiri daripada:-
• Papan Serau (Soft Board) Papan serau dikenali sebagai Low Density Fiber (LDF) atau papan penebat. Antara ciri papan serau ialah mempunyai ketumpatan yang rendah sehingga 350 kgs/m³. Papan ini mempunyai ketebalan 12mm hingga 24mm, panjang antara 1830mm hingga 3660mm dan lebar antara 915mm hingga 1220mm. Antara kegunaan papan serau ialah sebagai kayu pengapit siling / lining siling, siling, dinding, peti sejuk, penebat dan penyerap bunyi, papan kenyataan dan teras untuk komposit pada pintu. Rajah 5.10 menunjukkan contoh papan serau. Rajah 5.10 Papan Serau • Papan Gentian Keras (Hard Board) Papan gentian keras juga dikenali sebagai high-density fibre. Papan jenis ini tidak mempunyai urat tetapi boleh menggunakan venir atau formika untuk menampakkan corak muka seperti kayu solid. Papan gentian keras dihasilkan daripada sebatian gentian kayu yang diberi tekanan sehingga ikatan gentian tersebut menghasilkan papan yang teguh, mempunyai satu permukaan licin dan kasar pada permukaan bawahnya. Papan gentian keras ini mempunyai beberapa permukaan pilihan dan bersifat tahan api, cuaca yang melampau dan serangan kulat. Ketumpatan melebihi 850kgs/m³. Antara kegunaan papan gentian keras ialah dinding sekat (ruang bilik, ruang pejabat), siling, panel, lantai, pintu rata, permukaan perabot, pembinaan seperti rasuk komposit dan pintu tahan api. Rajah 5.11 menunjukkan contoh papan gentian keras.
Rajah 5.11 Papan Gentian Keras 5.4 Kesimpulan Merujuk objektif yang hendak dicapai dalam bahagian ini, para pelajar diharapkan dapat mengenal pasti kegunaan kayu, jenis-jenis kayu, ciri-ciri kayu yang baik dan kecacatan kayu. Para pelajar juga diharapkan dapat menghuraikan cara-cara pengawetan kayu serta dapat membezakan jenisjenis papan lapis berasaskan kayu.
5.5 Latihan / Penilaian 1. Nyatakan DUA kegunaan kayu dalam kerja pembinaan. i) ……………………………………………………………… ii) ……………………………………………………………... 2. Senaraikan TIGA kegunaan kayu jenis kapur. i) ……………………………………………………………… ii) ……………………………………………………………... iii) …………………………………………………………….. 3. Apakah TIGA ciri-ciri kayu yang baik? i) ……………………………………………………………………………………... ii) …………………………………………………………………………………….. iii) ……………………………………………………………………………………. 4. Huraikan secara ringkas cara pengawetan kayu mengikut kaedah penyalutan / sapuan. ………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………... 5. Berikan DUA perbezaan papan lapis dan papan serpih. i)……………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………….. ii) …………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………
TOPIK 6: BATA 6.1 Pengenalan Bata merupakan satu bahan binaan yang tahan lama dan kegunannya meluas. Ia telah wujud beratus tahun lamanya dan penting untuk membina stuktur bangunan dalam bidang kejuruteraan awam. Bata secara umumnya merujuk kepada bahan binaan yang digunakan untuk membuat dinding, lantai pavement dan unsur-unsur lain dalam pembinaan kerja-kerja batu. Definisi bata ialah satu bongkah yang diperbuat daripada tanah liat dan berukuran 215mm x 102.5 mm x 65 mm yang mana jika dicampurkan dengan lapisan mortar ukurannya bertambah 10 mm. Secara tradisional, istilah bata merujuk kepada unit yang terdiri daripada tanah liat tetapi kini digunakan untuk merujuk mana-mana bongkah unit segi empat tepat yang boleh disusun dengan mortar atau tanpa mortar. 6.2 Objektif Pelajar dapat mengenal pasti dan memilih bata yang baik dan sesuai untuk pembinaan. Pelajar dapat melaksanakan amali mengikut prosedur yang betul.
6.3 Penerangan 6.3.1 Pembuatan Bata Bata yang digunakan dalam pembinaan diperbuat daripada beberapa jenis bahan mentah yang utama seperti tanah liat, pasir dan simen. Antara jenis-jenis bata yang dihasilkan dan digunakan dalam pembinaan tempatan ialah bata tanah liat, bata simen dan blok simen. Antara proses pembuatan bata tanah liat ialah:- 6.3.1.1 Persediaan Tanah Tanah liat digali daripada lombongnya dengan traktor penyodok atau jengkaut, kemudian dimasukkan ke dalam satu mesin penghancur untuk dihancurkan sehingga halus. Kemudian, tanah tersebut dimasukkan pula ke dalam mesin pengisar, dan digaul dengan sedikit air dan ditekan keluar melalui satu acuan dan dipotong dengan dawai mengikut saiz bata. 6.3.1.2 Membentuk Bata Terdapat dua kaedah menghasilkan bata iaitu bata potong dawai dan bata tekanan. Bancuhan yang telah ditekan keluar dari mesin dipotong dengan dawai dikenali sebagai bata potong dawai. Tanah yang telah dipotong dawai itu dimasukkan ke dalam mesin tekanan, hasilnya bata tekanan. Bata tekanan adalah lebih mampat dan saiznya lebih seragam. 6.3.1.3 Pengeringan Bata basah iaitu bata yang baru ditekan atau dipotong dawai disusun dalam sebuah pondok dan dibiarkan menjadi kering dengan bantuan udara. Bata-bata tersebut juga boleh dikeringkan dengan stim dan hendaklah disusun berjarak 50mm antara satu sama lain bagi membolehkan udara bergerak di sekelilingnya untuk memudahkan proses pengeringan. Proses ini mengambil masa agak lama biasanya 5-7 hari bergantung pada keadaan cuaca dan susunannya.
6.3.1.4 Pembakaran Batu-bata yang sudah dikeringkan itu perlu dibakar di dalam satu relau supaya menjadi bata yang keras. Batu bata ini disusun di dalam relau dengan cara yang tertentu memastikan kesemua bata dapat dibakar dengan sempurna. Pembakaran boleh dilakukan dengan dengan menggunakan kayu api, gas, batu arang atau minyak bakar. Pembakaran dilakukan selama dua hari, kemudian dibiarkan sejuk sebelum bata dikeluarkan. Proses ini mengambil masa lebih kurang dua minggu untuk menyusun bata dengan relau, mengering, membakar, menyejuk dan mengeluarkan bata dari relau. 6.3.2 Pengkelasan Bata Jenis-jenis bata yang biasa terdapat di pasaran sekarang ialah bata tanah liat, bata simen dan blok simen. 6.3.2.1 Bata Tanah Liat Antara jenis bata yang tersebut di atas, bata tanah liat adalah paling meluas digunakan. Bata ini boleh didapati dalam dua kumpulan iaitu bata biasa dan bata muka elok. Kebanyakan kilang bata hanya berdaya menghasilkan bata biasa. Bata muka elok cuma dihasilkan beberapa kilang bata yang besar yang mempunyai kemudahan teknologi canggih. Bata muka elok mempunyai ciri-ciri bata yang bermutu tinggi dan harganya pula tiga kali ganda bata biasa. Bata biasa digunakan dalam pembinaan biasa yang hendak dilepa manakala bata muka elok digunakan dalam pembinaan yang tidak dilepa. Rujuk rajah 6.1 jenis-jenis bata muka elok. Bata tanah liat juga dihasilkan dalam berbagai-bagai bongkah dan jubin (paver) untuk kegunaan yang tertentu. Rujuk rajah 6.2 contoh-contoh jubin.
Rajah 6.1 Jenis-Jenis Bata Muka Elok
Rajah 6.2 Jenis-Jenis Jubin 6.3.2.2 Bata Simen Bata ini diperbuat daripada simen dan pasir. Nisbah bancuhannya berubah mengikut kekuatan yang dikehendaki. Nisbah 1:8 merupakan bancuhan yang lazim digunakan untuk membuat bata simen tempatan. Kandungan air dalam bancuhan hendaklah dikawal supaya tidak terlampau basah. Bata simen dihasilkan dengan menggunakan acuan. Bata yang baru dicetak hendaklah dibiarkan kering sendiri dan diawet selama dua minggu sebelum ianya sesuai digunakan. Pengawetan dilakukan dengan menyiram air sebaik sahaja bata mengeras, terutama semasa cuaca panas. Saiz bata simen adalah sama dengan saiz bata tanah liat iaitu 216mm x 103mm x 65mm.
6.3.2.3 Blok Simen Kegunaan blok simen kian meningkat kerana ianya lebih murah dari segi harganya dan boleh diikat dengan cepat dalam pembinaannya menyebabkan produktiviti bertambah. Sebagai contoh mengikat sebuah blok 450mm x 225mm x 1000mm adalah sama dengan mengikat 6 bata biasa.Blok dapat dihasilkan daripada bancuhan konkrit yang terdiri daripada konkrit ringan, konkrit padat dan konrit berudara. Definisi blok atau bongkah telah ditetapkan dalam BS2028 yang menyatakan blok itu adalah lebih besar daripada bata dari segi panjang, tebal dan tingginya. Tinggi blok mestilah tidak melebihi panjangnya atau enam kali tebalnya. Dalam pembinaan tempatan terdapat tiga jenis blok yang digunakan iaitu blok padu, blok bersel dan blok berongga. 6.3.2.4 Blok Konkrit Padu & Blok Konkrit Berongga Blok konkrit padu diperbuat daripada konkrit ringan, konkrit padat atau konkrit berudara. Bahan padat dalam jenis blok ini hendaklah sekurang-kurangnya 75% isipadu blok daripada dimensi keseluruhanya. Blok konkrit berongga pula mempunyai satu atau lebih rongga atau lubang-lubang yang lurus. Isipadu bahan padatnya antara 50% hingga 75% isipadu daripada dimensi keseluruhanya (rujuk rajah 6.3). Rajah 6.3 Blok Konkrit
6.3.2.5 Blok Bersel Blok ini mempunyai satu atau lebih lubang yang tidak tembus dalam blok itu. Isipadu bahan padatnya juga antara 50% hingga 70%. Blok bersel selalunya diterapkan dengan menghalakan lubangnya kebawah supaya permukaanya yang rata menghala ketas untuk menerima motar dengan senang (rujuk rajah 6.4). Rajah 6.4 Contoh-contoh Blok 6.3.3 Ciri-Ciri Bata yang Baik 6.3.3.1 Saiz dan Bentuk Bata harus mempunyai saiz standard yang seragam dan rata, permukaan segi empat tepat dengan sisi selari dan tepi tirus. Terdapat dua jenis bentuk bata tanah liat iaitu blok tanah liat berongga dan bata tanah liat padu.
Pembuat rumah lebih suka untuk menggunakan blok berongga kerana saiznya yang lebih besar di mana membolehkan mereka membina rumah dengan lebih cepat berbanding blok padu yang bersaiz lebih kecil. Walau bagaimanapun, blok liang berongga juga mempunyai kelemahan berikut:- • Tanur tetap khas perlu dibuat untuk pembakarannya. • Blok tidak boleh digunakan untuk membina gerbang. • Perlu menggunakan lebih banyak simen dan tetulang untuk kerja-kerja melepa akhir. Batu bata tanah liat padu memiliki kekuatan yang baik dan dapat menanggung beban bumbung tanpa sokongan konkrit besi bertetulang. Bata ini juga boleh digunakan untuk membina gerbang dan membuat lantai pavement. 6.3.3.2 Warna Bata harus mempunyai warna merah gelap atau merah terang seragam. Ini menunjukkan keseragaman dalam komposisi kimia dan ketelitian dalam pembakaran bata. 6.3.3.3 Tekstur dan Kepadatan Permukaan bata tidak boleh terlalu licin bagi mengelak mortar tidak melekat sewaktu kerja-kerja menyebar mortar. Bata harus mempunyai tekstur separa padat dan seragam. Permukaan tidak boleh menunjukkan keretakan, lubang tidak sekata atau ketulan bahan asing. 6.3.3.4 Kekerasan dan Bunyi Batu-bata harus bersifat keras dan tidak tercalar apabila diuji dengan gurisan kuku. Apabila dua bata dilagakan bersama, kedengaran bunyi dentingan seakan bunyi logam. Jika bunyi seperti tidak berdenting (dull sound), bermakna bata tersebut berlaku keretakan atau tidak kuat.
6.3.3.5 Penyerapan Air Penyerapan air tidak boleh melebihi 20% daripada berat keringnya apabila diuji dalam ujian penyerapan air. 6.3.3.6 Kekuatan Mampatan Kekuatan mampatan tidak boleh kurang daripada 10N/mm². 6.3.3.7 Permukaan Permukaan bata hendaklah sekata dan harus bebas daripada batu, bahan organik dan lain-lain pada permukaannya. 6.3.3.8 Kekuatan Bata tidak patah atau retak apabila dilepaskan secara bebas dari ketinggian sekitar 1m.
6.3.4 Kecacatan Bata Terdapat banyak kecacatan dalam batu-bata. Mengenal pasti sifat kecacatan bata adalah penting untuk menentukan kestabilan dan ketahanan beban dinding bata dan struktur bata. Berikut adalah kecacatan yang terdapat dalam batu bata:- 6.3.4.1 Pembakaran Melampau Bata harus dibakar pada suhu yang sesuai untuk mendapat hasil yang baik. Walaubagaimanapun, jika bata mendapat haba yang berlebihan, hal ini akan menghasilkan jisim melebur bersifat peroi dan bata itu kehilangan bentuknya. Batu-bata tersebut tidak digunakan untuk kerja-kerja pembinaan. Rajah 6.5 menunjukkan contoh bata yang melalui pembakaran melampau. Rajah 6.5 Contoh Bata yang Melalui Pembakaran Melampau 6.3.4.2 Pembakaran Tidak Lengkap Apabila bata tidak dibakar dengan lengkap akan menyebabkan tanah liat tidak menjadi lembut kerana haba tidak mencukupi dan pori-pori pada permukaan bata terbuka. Ini mengakibatkan penyerapan air yang lebih tinggi dan kekuatan mampatan yang lebih rendah. Batu bata tidak disyorkan untuk kerjakerja pembinaan (rujuk rajah 6.6). Rajah 6.6 Contoh Bata yang Melalui Pembakaran Tidak Lengkap
6.3.4.3 Melengkung Kecacatan ini disebabkan oleh bata melengkung di permukaan sewaktu dibakar akibat tindak balas oleh kehadiran karbon dan sulfur berlebihan dalam tanah liat tersebut. 6.3.4.4 Teras hitam (Black Core) Apabila bata tanah liat mengandungi bahan bituminous atau karbon dan bahan tersebut tidak sepenuhnya dapat dikeluarkan melalui proses pengoksidaan, maka bata menghasilkan teras hitam. Faktor utama adalah disebabkan pembakaran tidak lengkap. 6.3.4.5 Jangkitan (Efflorescence) Kecacatan ini disebabkan oleh kandungan alkali yang terdapat di dalam bata. Apabila bata mengandungi kelembapan, air akan diserap dan terbentuk kristal alkali. Apabila pengeringan berlaku, serbuk kelabu atau putih muncul di permukaan bata tersebut (rujuk rajah 6.7). Ini dapat diminimumkan dengan memilih bahan tanah liat yang sesuai untuk pembuatan batu-bata, mencegah kelembapan pada bata dengan menyediakan penahan kalis air atau menggunakan bahan kalis air dalam mortar dan memasang lapisan kalis lembap. Rajah 6.7 Kecacatan Jangkitan (Efflorescence)
6.3.4.6 Chuffs Perubahan bentuk batu-bata yang disebabkan oleh air hujan yang jatuh pada bata panas dikenali sebagai chuffs (rujuk rajah 6.8). Rajah 6.8 Kecacatan Chuffs 6.3.4.7 Keretakan Kecacatan ini mungkin disebabkan oleh sisa ketulan kapur atau lebihan air. Apabila batu-bata bersentuhan dengan air, air yang diserap bertindak balas dengan kapur yang menyebabkan pengembangan dan akibatnya menjadi retak dalam. 6.3.4.8 Tompok Jika terdapat besi sulfida dalam bata tanah liat, hal ini akan menghasilkan bintik-bintik gelap pada permukaan bata. Batu-bata seperti itu walaupun tidak berbahaya tetapi tidak sesuai untuk tembok yang terdedah.
6.3.4.9 Laminasi Kecacatan ini disebabkan oleh udara yang terperangkap di dalam adunan tanah liat. Laminasi menghasilkan lamina nipis pada muka bata jika terdedah kepada cuaca. Struktur batu-bata yang mengalami kecacatan ini akan menjadi lemah. 6.3.5 Pengujian Bata Tujuan ujian dijalankan ke atas bata adalah bagi menyediakan maklumat berkenaan dengan ciri-ciri bata daripada sudut kekuatan, ketahanan, dan kekerasan / ketumpatan. Hal ini seterusnya dapat membantu dalam proses pemilihan bata bagi tujuan penggunaan yang spesifik. Terdapat beberapa jenis ujian yang dijalankan ke atas bata seperti:- • Ujian Penyerapan (Absorption Test) • Ujian Kekuatan Pemecahan (Crushing Strength test) • Ujian Kekuatan Mampatan (Compressive Strength Test) • Ujian Kekerasan (Hardness Test) • Ujian Bentuk dan Saiz (Shape and Size Test) • Ujian Warna Bata (Color Test) • Ujian Bunyi Bata (Soundness Test) • Pemeriksaan Struktur (Structure) • Ujian Efflorescence (Efflorescence Test)
6.3.5.1 Ujian Kekuatan Mampatan (Compressive Strength Test) Sebanyak tiga biji bata diuji dalam mesin ujian mampatan. Bata berkenaan dikenakan beban sehingga bata-bata berkenaan musnah. Beban pada tahap bata gagal dicatatkan untuk pengiraan. Tujuan Menentukan kekuatan mampatan bata. Peralatan Mesin Pengujian Mampatan (rujuk rajah 6.9) Rajah 6.9 Mesin Pengujian Mampatan
Langkah Kerja Tiga biji bata diambil sebagai sampel. Dimensi harus diukur ke 1mm yang terdekat. Menyediakan Sampel Ujian 1. Buang lebihan pada sampel ujian supaya rata pada kedua-dua permukaannya. Pencanai boleh digunakan untuk mendapatkan permukaan rata. Uji pada permukaan rata. 2. Masukkan ke dalam air pada suhu bilik dan rendam selama 24 jam. Rujuk rajah 6.10 di bawah. Rajah 6.10 Bata Direndam dalam Air 3. Keluarkan sampel ujian dan keringkan lembapan pada bata di dalam suhu bilik. 4. Mortar simen (1:1) digunakan untuk mengisi frog / lekuk dan lubang pada bata supaya rata dengan permukaan bata (kedua-dua belah permukaan). Rujuk rajah 6.11 di bawah.
Rajah 6.11 Frog pada Bata 5. Simpan sampel tersebut dibawah guni jut (jute bag) yang lembap untuk 3 hari. Rujuk rajah 6.12 di bawah. Rajah 6.12 Kepingan Jut 6. Keluarkan sampel untuk ujian dan lapkan lebihan kesan lembapan pada sampel tersebut.
Prosedur Pengujian 1. Letakkan sampel dengan permukaan rata pada tengah plat pengujian (rujuk rajah 6.13). Rajah 6.13 Sampel Diletak pada Tengah Plat Pengujian 2. Pastikan bahagian lekuk / frog berada sebelah atas semasa ujian. 3. Kenakan mampatan pada kadar sekata dengan nilai 14N/mm² (140kg/cm²) tiap per minit. 4. Lakukan sehingga berlaku kegagalan sampel dan catatkan nilai tekanan maksimum tersebut.
5. Tekanan beban kepada kegagalan sampel tersebut adalah merupakan mampatan maksimum di mana sampel itu gagal untuk menghasilkan sebarang kenaikan seterusnya di penunjuk bacaan mesin ujian. Rajah 6.14 menunjukkan contoh sampel yang dikenakan mampatan. Rajah 6.14 Sampel Dikenakan Mampatan Pengiraan Kekuatan Mampatan Maksimum (N) Kekuatan Mampatan Bahan = -------------------------------------------------- Luas Purata Permukaan Tapak (mm²) Contoh Jadual Pengujian Jadual di bawah menunjukan contoh jadual pengujian. Jadual 6.1 Jadual Pengujian Pengujian/keputusan Sampel A Sampel B Sampel C Kekuatan Mampatan Maksimum (N) Luas Purata Permukaan Tapak (mm²) Kekuatan Mampatan Bahan Purata Kekuatan Tekanan Bahan (A+B+C) / 3
Spesifikasi Perbandingan Standard Jadual 6.2 menunjukkan saiz piawai bata tanah liat adalah seperti berikut:- Jadual 6.2 Saiz Piawai Bata Tanah Liat Panjang (mm) Lebar (mm) Dalam (mm) 190 90 90 190 90 40 Tanah liat bakar biasa hendaklah dikelaskan berdasarkan kekuatan mampatan purata seperti yang dinyatakan dalam jadual di bawah. Jadual 6.3 Kekuatan Mampatan Purata Pengkelasan (Class Designation) Purata Mampatan Tidak kurang dari (N/mm²) Lebih dari (N/mm²) 350 35 40 300 30 35 250 25 30 200 20 25 175 17.5 20 150 15 17.5 125 12.5 15 100 10 12.5 75 7.5 10 50 5 7.5 35 3.5 5
Langkah-Langkah Keselamatan Sebelum, Semasa dan Selepas Pengujian 1. Penggunaan sarung tangan dan alatan perlindungan keselamatan yang sesuai semasa menggunakan mesin canai. 2. Bersihkan bekas sebelum ujian. 3. Menggunakan mesin mampatan mengikut kaedah yang betul. 4. Memakai kasut keselamatan, pelindung mata dan apron semasa ujian. 6.3.5.2 Ujian Penyerapan Air (Water Absorption Test) Ujian ini bertujuan untuk menguji keliangan bata dengan mengukur kadar resapan air ke dalam bongkah bata. Objektif Menentukan peratusan penyerapan air bagi bata. Rujukan Standard IS: 3495 (Part-2)-1992, RA 2011 Peralatan dan Radas • Ketuhar • Basin Logam • Penimbang Digital (0-10kg)
Prosedur 1. Sampel dikeringkan di dalam ketuhar yang mempunyai pengudaraan pada suhu dari 105oC ke 1150oC sehingga ia mencapai jisim malar dengan ketara. Kemudian sampel disejukkan kepada suhu bilik dan beratnya direkodkan (M1). Rajah 6.15 Sampel Dikeringkan di dalam Ketuhar Sampel kering ditenggelamkan sepenuhnya dalam air yang bersih pada suhu bilik 27±2oC selama 24 jam. 3. Sampel kemudian dikeluarkan dan sebarang kesan air akan dihapuskan dengan kain yang lembap untuk ditimbang. Sampel dibiarkan 3 minit kemudian ditimbang dan direkodkan untuk mendapatkan berat (M2). Pengiraan 1. Mencari jumlah peratus serapan air dalam jisim bata berbanding jisim bata tanpa kandungan air selepas tempoh 24 jam sampel dikeringkan. [(M2-M1) / M1] X 100 = Peratus Jisim Air Berbanding Jisim Bata
2. Bata yang baik tidak menyerap kandungan air melebihi 20% dari berat jisimnya sendiri. Laporan Nilai ujian penyerapan air bagi bata diukur dalam unit peratus kepada satu nilai yang terhampir. Langkah-Langkah Keselamatan Sebelum, Semasa dan Selepas Pengujian 1. Penggunaan sarung tangan semasa mengalih keluar sampel dari ketuhar selepas dimatikan. 2. Bersihkan bekas sebelum ujian. 3. Mengawal pengudaraan sewaktu menggunakan penimbang. 4. Memakai kasut keselamatan dan apron semasa ujian. 6.4 Kesimpulan Merujuk objektif yang hendak dicapai dalam bahagian ini, para pelajar diharapkan dapat mengenal pasti dan memilih bata yang baik dan sesuai untuk pembinaan. Para pelajar diharapkan juga dapat melaksanakan amali mengikut prosedur yang betul.
6.5 Latihan / Penilaian 1. Namakan EMPAT proses yang terlibat dalam pembuatan bata. i) …………………………………………………………. ii) ………………………………………………………… iii) ………………………………………………………… iv) ………………………………………………………… 2. Bincangkan perbezaan di antara bata tanah liat jenis biasa dan bata tanah liat jenis muka elok. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 3. Apakah langkah-langkah keselamatan yang perlu diambil bagi menjalankan Ujian Kekuatan Mampatan? i) ……………………………………………………………………………… ii) ……………………………………………………………………………… iii) ……………………………………………………………………………… iv) ………………………………………………………………………………
TOPIK 7: NEW BUILDING MATERIAL 7.1 Pengenalan Bahan binaan baru ialah bahan-bahan binaan moden yang digunakan dalam pembinaan sesebuah bangunan. Antara bahan binaaan yang dimaksudkan ialah translucent wood, hydroceramics, air-purifying bricks, light-emitting concrete, self-healing concrete dan kinetic paving. 7.2 Objektif Pelajar dapat mengenal pasti jenis-jenis bahan binaan baru dalam pembinaan bangunan. Pelajar dapat menerangkan kegunaan bahan binaan baru dalam pembinaan bangunan. Pelajar dapat memilih jenis bahan binaan yang sesuai mengikut keperluan pembinaan.
7.3 Penerangan 7.3.1 Translucent Wood Kayu lutsinar adalah salah satu bahan binaan inovatif yang mempunyai potensi untuk mengangkat sektor pembinaan ke tahap yang baharu. Ia bukan sahaja mesra alam, tetapi juga alternatif yang bagus untuk plastik dan kaca. Kayu lutsinar dihasilkan dengan merawat dan memampatkan jalur kayu. Dalam proses pengeluaran, lignin digantikan oleh polimer untuk menjadikan kayu lutsinar. Kayu lutsinar mempunyai kekuatan kayu yang sama tetapi jauh lebih ringan. Hal ini membuatkan kayu lutsinar boleh digunakan dalam pembinaan rumah dan membawa lebih banyak cahaya ke dalam rumah, seterusnya mengurangkan keperluan untuk cahaya buatan yang boleh menggunakan banyak kuasa. 7.3.1.1 Cara Pembuatan Translucent Wood Teknik yang digunakan untuk menghasilkan kayu lutsinar adalah sama seperti pempulpaan kimia:- i. Letakkan bongkah kayu dalam air masak dan natrium hidroksida selama dua jam. Ini akan mengeluarkan polimer yang dipanggil lignin (memberi warna kayu) di dalam kayu. ii. Kemudian, kayu itu direndam dengan epoksi yang bukan sahaja menguatkan kayu tetapi juga menjadikannya jelas. 7.3.1.2 Sifat-Sifat Translucent Wood Sifat kayu lutsinar sangat bergantung pada sifat kayu:- • Ketumpatan rendah berbanding kaca (daripada 1200 kg/m3 ) • Transmisi optik yang tinggi • Kekonduksian haba yang rendah • Kekuatan yang luar biasa
7.3.1.3 Kegunaan Translucent Wood Antara kegunaan kayu lutsinar adalah:- • Bangunan pintar dengan fungsi fotonik. • Memanaskan / melindungi bangunan / tingkap. • Tingkap pintar, untuk menjimatkan tenaga. • Tingkap galas beban yang tidak akan retak atau pecah. • Kayu lutsinar berpotensi mengubah elektronik, contohnya, ia boleh digunakan untuk mengeluarkan sel suria, terutamanya untuk permukaan yang besar. • Menyediakan perisai gangguan elektromagnet (EMI) dengan memasukkan zarah nano magnetik ke dalam kayu lutsinar. • Laser kayu lutsinar (laser organik sepenuhnya). Rajah 6.1 dan rajah 6.2 menunjukkan contoh penggunaan translucent wood dalam pembinaan. Rajah 7.1 Kayu Lutsinar untuk Tingkap dan Seni Bina Hijau Rajah 7.2 Kayu Lutsinar utuk Panel Suria
7.3.1.4 Kelebihan Translucent Wood Antara kelebihan kayu lutsinar adalah:- • Boleh terbiodegradasi dan mesra alam seperti kayu biasa. • Kayu lutsinar mempunyai semua kekuatan kayu legap. • Tidak pecah apabila dikenakan hentaman dan lebih kuat daripada kaca. • Baik untuk pengedaran cahaya dan menghilangkan silau. • Membantu mengekalkan bangunan pada suhu yang lebih konsisten dan menjadikannya lebih mudah untuk mencapai kecekapan tenaga yang lebih tinggi. Ini kerana kayu mempunyai kekonduksian haba yang rendah. • Satu lagi kelebihan kayu lutsinar berbanding kaca untuk aplikasi struktur ialah mempunyai kemuluran lebih tinggi. 7.3.2 Hydroceramic Material Ianya adalah sistem penyejukan pasif untuk bangunan. Kehadiran hidroseramik boleh menggantikan fungsi penghawa dingin, yang mengurangkan suhu dalaman sebanyak 5° C. Suhu boleh dikurangkan kerana hidrogel menyerap air sehingga beberapa kali ganda beratnya yang mengurangkan suhu. Hidroseramik boleh digunakan sebagai teknologi bangunan alternatif kos rendah kerana kebanyakannya diperbuat daripada tanah liat dan sedikit hidrogel, yang menjadikan bahan lebih murah.
7.3.3 Air-Purifying Bricks Air-Purifying Brick juga dikenali sebagai Air-Cleaning Brick dan Breathe Brick. Bata inovatif ini menyedut pencemaran dari udara seperti pembersih vakum. Pada masa kini pencemaran udara di sesetengah bandar adalah suatu masalah besar, bangunan yang membantu mengurangkan masalah ini sangat diperlukan. Teknologi baharu telah menggunakan bahan kimia, hanya menjejaskan udara yang secara fizikal bersentuhan dengannya. Rajah 7.3 menunjukkan contoh Air-Purifying Brick. Rajah 7.3 Air-Purifying Brick Bata ini direka bentuk untuk membentuk sebahagian daripada sistem pengudaraan biasa bangunan, dengan fasad dua lapis di bahagian luar, dilengkapi dengan lapisan dalaman standard yang menyediakan penebat. Fungsi bata di bahagian tengah ialah sebagai penapis siklon, idea yang dipinjam daripada pembersih vakum moden, yang memisahkan zarah pencemar berat dari udara dan menjatuhkannya ke dalam corong penyingkiran di dasar dinding (rujuk rajah 7.4).
Rajah 7.4 Bahagian-Bahagian pada Air-Purifying Brick Sistem ini mempunyai dua bahagian penting, bata konkrit, dan pengganding plastik kitar semula, di mana kedua-duanya membantu menjajarkan batu bata dan mencipta laluan dari luar ke bahagian tengah berongga bata. Bata konkrit itu sendiri mempunyai permukaan yang membantu mengarahkan aliran udara ke dalam sistem, dan rongga yang berasingan untuk memasukkan struktur keluli (rujuk rajah 7.5). Rajah 7.5 Sistem Air-Purifying Brick
Bata ini boleh berfungsi dengan kedua-dua sistem pengudaraan mekanikal dan pasif kerana bata ini hanya menghantar udara yang ditapis ke dalam dinding. Udara ini kemudiannya boleh dihantar ke bahagian dalam bangunan melalui peralatan mekanikal atau melalui lubang angin yang didorong oleh sistem pasif seperti pengudaraan timbunan. 7.3.4 Light-Emitting Concrete Simen pemancar cahaya ialah bahan binaan hijau yang direka untuk menerangi lebuh raya, jalan raya dan lorong basikal tanpa menggunakan elektrik. Simen pemancar cahaya menyerap tenaga suria pada waktu siang dan memancarkan cahaya pada waktu malam. Konkrit lutsinar yang mengekalkan ciri kekuatan dan jangka hayat lama dari bahan biasa memberi ruang untuk penyelesaian reka bentuk dalam pembinaan bangunan. Pengenalan komponen estetik ke dalam teknologi pengeluaran mengubah komponen campuran, yang meningkatkan harga produk siap. Berbanding dengan produk tradisional, produk tersebut mempunyai ketahanan haba dan penebat bunyi yang lebih tinggi. Untuk memberikan warna yang diinginkan, pigmen dituangkan ke dalam permukaan depan diproses hingga tahap kekasaran yang diperlukan. Konkrit lutsinar dihasilkan daripada:- • simen • pasir halus • gentian optik gentian (diameter filamen 0.5-2.5mm) yang bertindak sebagai pengisi pemancar cahaya • bahan tambahan khas
7.3.4.1 Penggunaan Light-Emitting Concrete Penggunaan konkrit lutsinar di dinding luar membolehkan penjimatan tenaga di dalam bangunan pada waktu siang. Selain reka bentuk fasad, konkrit jenis ini sesuai digunakan untuk hiasan dalaman dan luaran. Ia kelihatan menarik dalam elemen berikut:- • partition dalaman • permukaan meja • kaunter bar • tingkap • tangga • pagar • bangku simpanan 7.3.4.2 Ciri-Ciri Light-Emitting Concrete Konkrit lutsinar mempunyai ciri-ciri yang sama seperti konkrit biasa iaitu:- • Kekuatan – 20 - 35 MPa, untuk lenturan 30 Ptb, dan untuk ketegangan tidak kurang dari 2 • Ketumpatan - 2300 kg/cm3 • Kekonduksian Haba - 2.1 W/(mK) • Rintangan Fros hingga F75 • Ketahanan Air - W4-W8 • Sifat Penebat Bunyi - 46 dB • Penyerapan Air dalam Lingkungan 6%
7.3.5 Self-Healing Concrete APA ITU Self-Healing Concrete? Konkrit penyembuhan sendiri adalah keupayaan konkrit untuk membaiki keretakan secara autogen atau autonomi. Ia juga dipanggil konkrit pembaikan sendiri. Keretakan dalam konkrit adalah fenomena biasa kerana kekuatan tegangannya yang agak rendah. Konkrit penyembuhan sendiri adalah sejenis konkrit baru. Konkrit ini meniru penyembuhan luka badan secara automatik oleh rembesan sejenis bahan. Untuk mencipta konkrit penyembuhan sendiri, beberapa bahan khas (seperti gentian atau kapsul), yang mengandungi beberapa cecair pelekat, disalurkan ke dalam campuran konkrit. Apabila keretakan berlaku, gentian atau kapsul akan pecah dan cecair yang terkandung di dalamnya akan menyembuhkan retakan itu. Walau bagaimanapun, konkrit penyembuhan diri masih di peringkat penyelidikan. Penggunaannya dalam industri konkrit masih agak jauh. Rajah 7.6. Penyembuhan sendiri spesimen konkrit berkapsul bio sehingga tempoh 3 minggu
7.3.6 Kinetic Paving Turapan kinetik adalah sumber tenaga alternatif terkini untuk menjauhkan diri daripada menggunakan bahan api fosil untuk menjana elektrik. Turapan kinetik ini memanfaatkan kuasa langkah untuk menjana elektrik luar grid, yang digunakan untuk menghidupkan tiang lampu berdekatan, lampu stesen tiub dan juga titik pengecasan USB. Satu langkah biasanya menjana 5 watt, bermakna sekitar 25 langkah boleh mengecas telefon mudah alih purata. Data juga dikumpul supaya kuasa yang dijana oleh jejak orang yang lalu-lalang diedarkan dengan terbaik untuk memberi perkhidmatan kepada kawasan setempat. Projek semasa telah diumumkan di lokasi yang pelbagai seperti Hong Kong, Abu Dhabi dan Amerika Syarikat, dan Pavegen juga telah melancarkan teknologi di beberapa bahagian rangkaian Pengangkutan untuk London. Rajah 7.7. Turapan Kinetik 7.4 Kesimpulan Merujuk objektif yang hendak dicapai dalam bahagian ini, para pelajar diharapkan dapat mengenal pasti jenis-jenis bahan binaan baru dalam pembinaan bangunan. Pelajar juga diharapkan dapat menerangkan kegunaan bahan binaan baru dalam pembinaan bangunan serta memilih jenis bahan binaan yang sesuai mengikut keperluan pembinaan.
7.5 Latihan / Penilaian 1. Nyatakan sifat-sifat Translucent Wood. i).…………………………………………………………………………………… ii)…………………………………………………………………………………… iii)…………………………………………………………………………………… iv)…………………………………………………………………………………… 2. Terangkan kegunaan Air-Purifying Brick. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 3. Apakah DUA kegunaan Light-Emitting Concrete? i)………………………………………………………. ii)………………………………………………………
RUJUKAN Eyad Masad (2007). Test Methods for Characterizing Aggregate Shape, Texture, and Angularity. National Cooperative Highway Research Program. Texas Transportation Institute College Station, TX. Mark Alexander & Sidney Mindess (2010). Aggregates in Concrete. Taylor & Francis e-Library Brian D. Prowell, Jingna Zhang, E. Ray Brown (2005). Aggregate Properties and the Performance of Superpave-designed Hot Mix Asphalt. National Cooperative Highway Research Program, USA. Mohd Mustafa (2017). Bahan Binaan Asas Konkrit. Penerbit Universiti Malaysia Perlis. Omar Osman (2006). Pengurusan Pembinaan: Konsep, Strategi dan Aplikasi. Penerbit Universiti Sains Malaysia. A. M. Neville & J. J. Brooks (2012). Teknologi Konkrit. Institut Terjemahan Negara Berhad, Malaysia. Mohd Zaid Yusof, Mohd Zailan Sulieman, Ahmad Hilmy Abdul Hamid (2020). Struktur Konkrit dan Geoteknik: Perincian Kurikulum, Prestasi dan Pemodelan FEM. Penerbit Universiti Sains Malaysia. Marios Soutsos, Peter Domone (2017). Construction Materials: Their Nature and Behaviour, Fifth Edition. CRC Press, Taylor & Francis Group. Misra, Anil Kumar (2017). Building Materials and Construction. Department of Civil and Environmental Engineering, The NorthCap University, New Delhi. S.K. Duggal (2007). Building Materials. Taylor & Francis Group, New York.