Jenis Alat Berat untuk Pemroses Material

Kalau Anda belanja ke toko bangunan, pasti melihat batu-batu yang biasa digunakan untuk pondasi bangunan. Ada juga batu-batu yang berukuran lebih kecil, yakni kerikil.

Batu-batu dan kerikil-kerikil ini bukanlah bentuk asli yang diperoleh dari alam. Keduanya mengalami proses terlebih dulu.

Alat yang digunakan untuk memroses agregat disebut crusher. Ada lagi alat bantu yang disebut belt conveyer, untuk memindahkan material seperti batuan pecah, kerikil, tanah, pasir, dan beton.

1. Crusher

Crusher merupakan alat untuk memecah dan memotong batuan menjadi ukuran lebih kecil. Dengan alat ini, batuan besar dapat diubah menjadi batuan pecah (split) maupun kerikil, dengan ukuran yang dikehendaki.

Selain memecah dan memotong batuan, crusher juga mampu memisahkan batuan hasil pemecahan dengan menggunakan saringan (screen). Dengan adanya screen, batuan dapat dikelompokkan sesuai dengan ukurannya.

Untuk memasukkan batuan ke dalam crusher, biasanya digunakan alat yang disebut feeder. Untuk mendisribusikan batuan hasil pemecahan dan mengantar kembali material yang belum memenuhi spesifikasi ke dalam crusher, digunakan belt conveyor.

Crusher terdiri atas beberapa bagian, antara lain:

• Crusher primer (primary crusher)
• Crusher sekunder (secondary crusher)
• Crusher tersier (tertiary crusher)

Batuan alam didapatkan dari lokasi tertentu yang mengandung banyak bebatuan besar. Petambang-petambang tradisional mengambil batu hanya menggunakan palu dan tatah besar. Cara ini tak hanya membutuhkan waktu sangat lama, tapi juga membahayakan keselamatan petambang itu sendiri.

Cara modern dengan menggunakan alat khusus seperti crusher membuat pekerjaan lebih cepat, juga lebih aman. Lokasi cukup diledakkan, sehingga batuan-batuan besar akan terlepas.

Selanjutnya batuan-batuan dimasukkan ke crusher primer untuk diproses menjadi ukuran yang lebih kecil. Hasil pemrosesan ini akan dimasukkan ke crusher sekunder, untuk mendapatkan ukuran sesuai yang diinginkan.

Kalau ukurannya masih belum memenuhi spesifikasi yang ditentukan, batuan dimasukkan ke crusher tersier. Demikian seterusnya.

Untuk pekerjaan memecah dan memotong batuan, crusher terdiri atas beberapa tipe, antara lain:

• Jaw crusher
• Gyratory crusher
• Roll crusher
• Impact crusher

Jaw crusher biasanya digunakan pada crusher primer. Sedangkan gyratory dan roll digunakan untuk crusher sekunder. Ketiganya bekerja dengan memberi tekanan pada batuan. Adapun impact crusher menghancurkan batuan dengan cara tumbukan pada kecepatan tinggi.

Ketika batuan masuk ke dalam crusher, akan terjadi reduksi ukuran (ditetapkan dalam rasio reduksi). Setiap tipe crusher memiliki rasio reduksi berbeda-beda:

• Jaw crusher memiliki rasio reduksi 4:1 s/d 9:1.
• Gyratory crusher memiliki rasio reduksi 3:1 s/d 10:1 (true) atau 4:1 s/d 6:1 (cone / standard).
• Roll crusher memiliki rasio reduksi maksimal 7:1 (single roll) dan 3:1 (double roll).
• Impact crusher memiliki rasio reduksi hingga 15:1.

Berikut ini penjelasan singkat mengenai jaw crusher serta roll crusher: dua tipe crusher yang paling banyak digunakan.

a. Jaw Crusher

Tipe ini bekerja dengan menggerakkan salah satu jepit, sedangkan jepit lainnya diam. Tenaga yang dihasilkan dari bagian yang bergerak mampu menghancurkan batuan yang keras.

Bagian terlemah dari crusher ini adalah toggle. Bagian ini bisa rusak jika mengenai benda yang tidak bisa dihancurkan. Kerusakan toggle juga bisa terjadi jika kapasitas batuan terlalu berlebihan.

Untuk itu, bagian atas jaw crusher sebaiknya minimal 5 cm lebih besar dari batu terbesar yang akan dihancurkan. Kapasitas jaw crusher ditentukan oleh ukuran alat ini.

b. Roll crusher

Tipe ini digunakan sebagai crusher sekunder atau tersier, yakni setelah batuan melewati crusher primer.

Roll crusher terdiri atas single roll dan double roll. Single roll digunakan untuk memecah batuan yang lembab, dan kurang cocok untuk memecah batuan yang bersifat abrasif.

Ukuran maksimal batuan yang masuk ke roll crusher tergantung diameter roll / roda. Jika ukurannya terlalu besar, batuan akan terlempar keluar sebelum masuk di antara roda.

Kapasitas roll crusher tergantung jenis batuan, ukuran crusher primer, ukuran batu yang diinginkan, lebar roda, dan kecepatan perputaran roda.

2. Belt Conveyor

Belt conveyor berfungsi untuk memindahkan tanah, pasir, kerikil, batuan pecah, beton, dan material lainnya. Kapasitas pemindahannya cukup tinggi, karena material dipindah secara terus-menerus dan dalam kecepatan cukup tinggi.

Belt conveyor terdiri atas beberapa bagian, yaitu:

• Belt: ban berjalan
• Idler: untuk menahan belt
• Unit pengendali
• Pulley
• Struktur penahan

Dalam pengoperasiannya, seringkali material yang diangkut dan dilepaskan di ujung akhir conveyor mengalami segregasi atau pemisahan ukuran.

Untuk menghindari hal ini, sebaiknya ujung conveyor jangan dijatuhkan secara bebas. Diperlukan alat tambahan, misalnya rock ladder, untuk mencegah segragasi. Selain itu, jatuhnya material juga jangan terlalu tinggi.

a. Belt

Belt terdiri atas beberapa lembar bahan yang disatukan dengan semacam perekat. Jumlah lapisan bervariasi, misalnya 4, 6, 7, 8, dan seterusnya.

Berat setiap lapisan juga bervariasi, mulai dari 28, 32, 36, 42 oz, dan seterusnya. Bagian permukaan belt ditutupi karet, untuk menghindari terjadinya abrasi akibat gesekan material.

b. Idler

Idler adalah alat untuk menahan ban. Idler bagian atas (throughing idler) yang berfungsi menahan beban berbentuk trapesium; sepertiga lebar di bagian tengah, rata dengan kedua bagian sisi yang miring. Idler bagian bawah (return idler) berbentuk rata.

Tenaga pada idler menentukan daya angkut conveyor. Tenaga pada idler tergantung dari beberapa faktor, antara lain tipe dan ukuran idler, berat bagian yang berputar, berat ban, dan berat material.

Sejumlah tenaga dari luar juga diperlukan untuk menggerakkan belt conveyor. Tenaga itu diperlukan untuk menggerakkan belt dalam keadaan kosong, memindahkan beban secara horisontal, kemudian mengangkat atau menurunkan beban secara vertikal.

Untuk proyek konstruksi gedung dan jembatan, beton seringkali digunakan sebagai salah satu bahan pembuat balok, kolom, maupun pelat.

Dinding pracetak pada gedung bertingkat juga mempunyai bahan dasar beton. Pipa-pipa besar pada pembuatan saluran juga menggunakan beton sebagai bahan dasar. Beton juga dimanfaatkan sebagai bahan alternatif pengerasan jalan.

Beton merupakan campuran semen, agregat, dan air. Campuran semen dan air sering disebut pasta. Agregat yang digunakan dalam pembuatan beton bisa berupa agregat halus dan agregat kasar.

Terkadang dalam campuran ini ditambahkan bahan aditif yang memiliki fungsi khusus, antara lain:

• Plasticizer: berfungsi memudahkan pekerjaan
• Retarder: berfungsi memperlambat proses pengerasan
• Setting and hardening accelerator: berfungsi mempercepat penguatan beton

Setelah semua bahan baku pembuatan beton dicampur menjadi satu, maka campuran ditempatkan dalam suatu cetakan, dan dibiarkan sampai mengeras.

Campuran beton idealnya mengandung ¾ bagian agregat dan ¼ bagian pasta (dihitung berdasarkan volume). Untuk membuat pasta, perbandingan air dan semen bervariasi, mulai dari 4:6 hingga 7:3 (berdasarkan berat).

Untuk memproduksi beton secara massal, dibutuhkan beberapa peralatan khusus, yakni:

• Alat pencampur beton
• Alat pemindahan campuran beton

1. Alat Pencampur Beton

Alat pencampur beton disebut batcher. Ada dua tipe batcher, yaitu batcher yang ditempatkan dalam lokasi proyek, serta batching plant (pabrik pencampuran beton).

a. Batcher

Untuk proyek besar, di mana kebutuhan beton sangat banyak, biasanya batcher ditempatkan dalam lokasi proyek tersebut. Batcher semacam ini juga digunakan jika proyek berada di daerah terpencil.

Penimbangan material (agregat, semen, air) sangat penting untuk mendapat proporsi sesuai dengan keinginan, guna menghasilkan beton dengan kekuatan tertentu.

Agregat dan semen yang telah ditimbang dimasukkan dalam bacther yang berbentuk tabung. Hasil pencampuran bisa tetap disimpan dalam batcher, atau dipindahkan ke dalam mixer untuk proses pencampuran berikutnya dengan air.

Batcher yang berada di lokasi proyek juga bisa berfungsi sebagai mixer, apabila air juga dicampurkan pada tabung tersebut. Air ini sebelumnya juga sudah ditakar / ditimbang dengan menggunakan flow meter.

b. Batching Plant

Batching plant biasanya berukuran lebih besar daripada batcher. Alat ini merupakan satu kesatuan yang terdiri atas beberapa unit agregat dan semen. Alat ini bisa bekerja manual, semi otomatis, dan otomatis.

Agregat pada bacthing plant bisa diletakkan pada staple material atau storage bin:

• Staple material adalah tempat penyimpanan agregat, di mana setiap jenis material dipisahkan oleh dinding.
• Storage bin adalah bak-bak penampungan material yang memiliki pintu di bagian bawah.

Baik pada staple material maupun storage bin, agregat dipisah menjadi empat bagian, yaitu butiran kasar (split), butiran menengah, butiran halus, dan pasir.

Khusus semen ditempatkan dalam cement silo, yakni tabung yang tertutup rapat, sehingga semen selalu dalam kondisi kering.

Saat pencampuran, agregat dikeluarkan dari pintu di bagian bawah storage bin. Pada batching plant yang menggunakan staple material, maka agregat dipindahkan dengan menggunakan dragline.

Agregat pada storage bin maupun staple material lalu ditimbang. Semen lantas dikeluarkan dari silo melalui pintu bagian bawah, kemudian juga ditimbang.

Hasil pencampuran dari batching plant dapat diangkut ke proyek menggunakan truck mixer maupun mixing plant. Kapasitas mixer bervariasi, mulai dari 0,1 m³ hingga 9,2 m³.

Mixing plant biasanya diletakkan bersebelahan dengan batching plant. Ada mixing plant yang dapat dipindahkan, tetapi ada juga yang bersifat statis.

Ada juga mixer kecil yang sering digunakan untuk pembangunan rumah. Mixer kecil sering disebut molen atau drum miring (tilting drum). Kemiringannya bisa diatur sehingga bahan-bahan beton bisa dimasukkan dan dikeluarkan dengan mudah.

2. Alat Pemindahan Campuran Beton

Alat-alat untuk memindahkan campuran beton antara lain ready-mixed concrete truck (truck mixer), conveyor, pompa, dan crane yang dilengkapi dengan bucket.

a. Truck Mixer

Selain bisa digunakan untuk mengaduk beton, truck mixer juga mampu mengangkut hasil adukan ke lokasi yang diinginkan.

Cara kerjanya diawali dari memasukkan agregat, semen, dan bahan aditif yang telah tercampur dari batching plant ke dalam drum yang berada di atas truk. Air ditambahkan saat pengadukan dimulai.

Truck mixer juga dapat digunakan sebagai agitator truck, yang mengangkut hasil adukan dari mixing plant ke proyek. Beton yang diangkut disebut sebagai beton plastis.

Sebagai agitator, alat ini punya kapasitas tiga kali lebih besar daripada jika hanya difungsikan sebagai mixer. Jika hanya difungsikan sebagai mixer, kapasitasnya hanya 4,6 – 11,5 m³.

b. Pompa Beton

Saat tiba di proyek, beton dicor ke dalam cetakan. Untuk memudahkan pekerjaan bisa menggunakan pompa beton.

Dulu, pompa beton hanya digunakan untuk menyalurkan beton ke terowongan. Kini, penggunaan pompa beton dalam proyek pengecoran sudah bukan barang baru lagi.

Beton disalurkan ke dalam cetakan dengan bantuan pipa. Pipa dapat diletakkan secara horisontal, vertikal, maupun miring. Agar pemompaan berhasil, beton yang disalurkan harus seragam (solid) dan konsisten.

Pompa beton tersedia dalam berbagai ukuran, sesuai dengan kebutuhan. Pompa diletakkan di atas truk. Untuk mencapai elevasi pengecoran, alat ini dilengkapi dengan pengatur mekanis.

Ada dua jenis pompa beton yang sering digunakan, yakni truck mounted concrete pump dan portable mast and boom. Penghantarannya menggunakan metode hidrolis.

Pompa beton mampu menghantarkan beton hingga 120 m³ / jam. Produktivitas alat dapat dikurangi dengan memperkecil diameter pipa.

Jarak hantar beton secara horisonal bisa mencapai 300 meter, dan vertikal mencapai 100 meter. Pembelokan pipa dapat mengurangi kemampuan hantar.

c. Bucket Crane

Alat lain yang digunakan dalam pengecoran adalah crane yang dilengkapi bucket. Bucket tersedia dalam berbagai ukuran.

Beton dimasukkan ke dalam bucket melalui bagian atas bucket. Di bagian tengah bucket terdapat pintu untuk mengeluarkan beton ke dalam cetakan.

3. Proses Pengecoran Beton

Setelah beton plastis dituang dalam cetakan, baik menggunakan pipa maupun bucket, lalu dilakukan konsolidasi dan perataan. Sebelumnya cetakan harus dalam kondisi bersih dan disangga dengan baik dan kuat.

Untuk memudahkan pembukaan cetakan jika beton sudah mengeras, sebaiknya permukaan cetakan dilapisi semacam minyak.

Untuk mengurangi rongga dalam beton, maka setelah dicor harus segera dilakukan konsolidasi. Ini dilakukan dengan cara menusuk menggunakan batang atau sekop. Bisa juga menggunakan getaran.

Getaran berasal dari alat penggetar mekanis yang dimasukkan ke dalam beton plastis secara vertikal sampai permukaan dasar cetakan, atau dengan cetakan yang bergetar. Tapi penggetaran tidak boleh terlalu lama, karena bisa menyebabkan segragasi.

Setelah konsolidasi, permukaan beton diratakan dan dibiarkan mengering. Ketika beton mengering, suhu dan kelembaban permukaan harus dijaga untuk mencegah keretakan.

Proses ini dilakukan dengan memberi penutup yang basah langsung di atas beton, menutup daerah pengeringan, atau menyemprotkan air di permukaan beton.

Alat Pemroses Aspal

Aspal digunakan untuk pengerasan jalan, dalam hal ini pengerasan lentur (flexible pavement). Pada pembuatan jembatan, campuran aspal digunakan sebagai lapisan permukaan pelat.

Fungsi pengerasan aspal adalah mendapatkan permukaan jalan yang baik dan mampu melindungi lapisan di bawahnya dari pengaruh air.

Pengerasan aspal merupakan campuran dari aspal dan agregat, dengan perbandingan 5-10% aspal dan 90-95% agregat (berdasarkan berat).

Agregat yang digunakan berupa agregat kasar, agregat halus, serta filler. Filler merupakan agregat yang sangat halus dan bersifat sebagai pengisi. Misalnya abu batu dan semen.

Agregat harus memiliki karakter keras, bersudut, bergradasi baik, bersih, dan kering. Ini bertujuan agar ikatan pada campuran aspal memiliki kekuatan yang baik. Agregat yang memiliki permukaan halus dan berbentuk bulat dapat mengurangi kekuatan campuran, dan menyebabkan permukaan licin.

Fungsi aspal pada campuran aspal hanya sebagai pengikat (binder) di antara agregat. Aspal mengisi rongga antar-agregat dan rongga dalam agregat.

Aspal yang masih padat disebut asphalt cement. Dalam penggunaannya, aspal harus dipanaskan agar meleleh. Campuran asphalt cement dan bahan minyak bumi disebut asphalt cutback yang berbentuk cairan dalam suhu ruangan.

Bentuk lain dari aspal adalah asphalt emulsion. Keunggulan aspal jenis ini adalah tidak menimbulkan api dan dapat dituangkan ke atas agregat yang basah.

Alat pemroses aspal disebut asphalt plant, di mana campuran aspal diaduk dan dipanaskan. Ada dua jenis asphalt plant yang sering digunakan dalam proyek konstruksi, yakni:

• Batch plant
• Drum mix plant

1. Batch Plant

Batch plant terdiri atas beberapa komponen, yaitu:

• Cold feed system (cold bin): Tempat penyimpanan agregat dan mengatur aliran agregat.
• Drum dryer: Sebagai pemanas dan pengering agregat.
• Hot elevator: Menampung agregat yang sudah panas dan kering dari drum dryer, sebelum diteruskan ke screen.
• Screen: Mengatur gradasi agregat menjadi empat ukuran, lalu ditampung dalam empat bak penampungan (hot bin).
• Hot bin: Menampung agregat dari screen, kemudian diteruskan ke hooper untuk diukur beratnya. Hooper berada di bawah hot bin dan di atas pugmill mixer.
• Pugmill mixer: Agregat kasar dan halus ditambahkan filler, kemudian dijatuhkan ke mixer. Aspal dipompa ke dalam mixer dengan menggunakan semprotan (spray bar).

Drum dryer berfungsi sebagai pemanas dan pengering agregat. Suhu agregat dapat mempengaruhi suhu campuran. Jika terlalu panas bisa menyebabkan aspal cepat membeku saat pencampuran. Jika kurang panas, maka agregat tidak bisa dilapisi dengan baik.

Drum dryer bergerak berputar. Pada bagian dalam drum terdapat aliran gas yang berfungsi untuk mengeringkan agregat.

Drum diletakkan miring, dengan bagian ujung bawah terdapat pembakaran (burner). Agregat yang telah dikeringkan dan dipanaskan kemudian dituang ke atas hot elevator untuk dialirkan ke saringan.

Saringan (screen) digetarkan untuk mengayak agregat. Saringan berfungsi mengatur gragasi agregat menjadi empat ukuran, kemudian ditampung dalam empat bak penampungan (hot bin).

Agregat yang ditampung dalam hot bin kemudian dituang ke dalam hooper untuk diukur beratnya. Hooper terletak di bawah hot bin dan di atas pugmill mixer.

Agregat kasar dan halus yang sudah diukur beratnya kemudian ditambahkan filler, baru dijatuhkan ke dalam mixer. Aspal dipompakan ke dalam mixer dengan menggunakan spray bar atau semprotan.

2.  Drum Mixer Plant

Setelah setiap jenis agregat diukur beratnya pada cold bin, maka agregat tersebut akan dialirkan ke drum mixer plant yang berotasi secara vertikal.

Bersamaan dengan masuknya agregat ke dalam drum, gas panas dari hasil pembakaran (burner) juga dialirkan. Pada bagian akhir drum, aspal dicampurkan ke dalam agregat, kemudian diaduk.

3. Tempat Penyimpanan Aspal

Aspal yang digunakan untuk membuat campuran memiliki temperatur sekitar 150 ^oC. Agar suhunya tetap terjaga, maka sistem yang digunakan harus memiliki pengatur suhu.

Kalau aspal yang dialirkan ke dalam sistem memiliki suhu rendah, ada dua cara untuk meningkatkan suhunya. Pertama, melakukan pembakaran langsung. Burner akan membakar aspal dalam tangki penyimpanan.

Kedua, melalui proses minyak panas. Awalnya minyak dipanaskan terlebih dulu. Setelah itu, minyak disalurkan ke pipa-pipa pada tangki penyimpanan aspal.

4. Silo

Silo adalah tabung / silinder vertikal tempat penyimpanan campuran aspal dari mixer. Tabung ini tertutup rapat, untuk menghindari terjadinya oksidasi yang bisa menyebabkan campuran menjadi keras.

Campuran aspal dialirkan ke dalam silo melalui bagian atas dengan menggunakan conveyor tertutup. Di bagian bawah terdapat pintu untuk mengeluarkan campuran aspal dan memasukkannya ke dalam truk.

By: Arparts.id