Batu Alam Dan Keramik [PDF]

Citation preview

BAB I BATU ALAM



BUKU I BAHAN AJAR



BATU ALAM DAN KERAMIK



Disusun Oleh: Nursyafril, Ir, Sp1 NIP. 19591128 1985 03 1002



PROGRAM STUDI DIII KONSTRUKSI GEDUNG JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2010



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



Tujuan Pembelajaran Umum: Mahasiswa dapat memiliki pengetahuan tentang penggunaan batuan alam untuk bahan bangunan. Tujuan Pembelajaran Khusus: 1. Mahasiswa dapat menjelaskan proses terbentuknya batuan. 2. Mahasiswa dapat menjelaskan jenis-jenis dari batu alam 3. Mahasiswa dapat menjelaskan sifat batu alam yang



digunakan sebagai bahan



bangunan . 4. Mahasiswa dapat menjelaskan spesifikasi teknis dari batu alam yang digunakan untuk beberapa jenis konstruksi.



1.1



PENDAHULUAN Penggunaan batu alam sebagai bahan bangunan oleh manusia, adalah yang tertua, karena



batu alam memiliki karakteristik yang tiada bandingnya, sehingga batu adalah bahan terpilih untuk bangunan-bangunan permanen. Malah sebelum abad ke-20, batu alam merupakan bahan bangunan yang paling banyak dipakai sebagai bahan bangunan, baik itu mengambil langsung dari alam lalu digunakan sebagai bahan bangunan, maupun setelah melalui proses pengerjaan tambahan terlebih dahulu. Sebagai bahan bangunan, batu alam yang relatif mahal, karena untuk mendapatkan batu alam diperlukan biaya yang besar, sehingga hanya untuk bangunan mewah dan monumental saja batu alam digunakan sebagai bahan bangunan.



Hal ini terlihat bahwa batu alam hanya



digunakan pada bangunan-bangunan kuno bersejarah yang hingga kini masih terlihat, misalnya piramida di Mesir dan bangunan candi-candi di Asia. Beberapa istilah dalam penggunaan batu alam sebagai bahan bangunan 1. Batu Pondasi Batu alam dalam bentuk asli atau dibelah menjadi ukuran butiran yang cukup besar untuk digunakan dalam pembuatan pondasi suatu bangunan. 2. Batu Pecah



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



3



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



Hasil pecahan batu alam dengan ukuran butir tertentu menurut tujuan pemakainnya, pada umumnya besar butirnya tidak lebih dari 7 cm. Batu ini digunakan sebagai lapisan perkerasan jalan atau bahan pembuatan beton 3. Batu Tepi dan tonggak jalan Batu alam yang dibelah tipis dan berbentuk segiempat. Batu ini digunakan untuk membuat jalur tepi jalan raya, sebagai pembatas pengerasan jalan tersebut. Jika batu tersebut berbentuk balok, maka dapat dipakai sebagai tonggak batas ukuran panjang jalan (tonggak kilometer jalan) 4. Batu penutup lantai Batu alam yang pipih dengan ketebalan tertentu dengan bentuk permukaan yang teratur, seperti segiempat, persegi maupun segibanyak. Salah satu bidang permukaan batu penutup lantai ada yang dibuat licin dan tidak licin, sesuai dengan permintaan. Penggunaan batu alam ini untuk penutup lantai, atau lapis pengeras lantai atau jalan 5. Batu tempel (hias) Batu alam yang digunakan sebagai lapis penutup dinding dekoratif maupun sebagai pelindung lapisan luar dari tembok bangunan. Pada konstruksi dinding penahan tanah dan saluran air batu ini disebut batu muka. Penggunaan batu alam sebagai bahan bangunan sangatlah beragam sesuai dengan tujuannya. Pada pembahasan tentang batu alam di modul ini hanya pengertian batu alam secara terbatas yang tidak mencakup batu alam yang digunakan sebagai bahan pembentuk mortar maupun beton. Karena materi tersebut akan dibahas detail pada modul lain. 1.2



PROSES TERBENTUKNYA BATUAN Semua batuan pada mulanya dari magma. Magma keluar di permukaan bumi antara lain



melalui puncak gunung berapi. Baik gunung berapi ada di daratan maupun yang di lautan. Magma yang sudah mencapai permukaan bumi akan membeku, kemudian menjadi batuan beku. Batuan beku muka bumi selama beribu-ribu tahun lamanya dapat hancur terurai terkena panas, hujan, serta aktifitas tumbuhan dan hewan. Selanjutnya hancuran batuan tersebut terangkut oleh air, angin atau hewan ke tempat lain untuk diendapkan. Hancuran batuan yang diendapkan disebut batuan endapan atau batuan sedimen. Baik batuan sedimen atau beku dapat berubah bentuk dalam waktu yang sangat lama karena adanya temperatur dan tekanan



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



4



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



yang tinggi. Batuan yang berubah bentuk disebut batuan malihan atau batuan metamorf. Proses ini berlangsung secara terus menerus yang dikenal dengan nama proses daur ulang batuan, seperti terlihat pada gambar 1.1



Gambar 1.1 Daur Ulang Pembentukan Batuan 1.2.1 Klasifikasi Batuan Alam Batuan alam dapat dibedakan berdasarkan proses pembentukannya dan susunan mineralnya. 1.2.1.1Berdasarkan Proses Pembentukan 1. Batuan Beku (Batuan Igneus) Batuan yang terbentuk sebagai hasil dari kumpulan mineral-mineral silikat hasil penghabluran magma yang mendingin dan mengeras dengan atau tanpa kristalisasi . Berdasarkan teksturnya, batuan beku ini bisa dibedakan : a.



Batuan beku Intrusif (Plutonik), yaitu batuan yang membeku dibawah permukaan bumi. Karena pembekuan magmanya lebih lambat maka mineral penyusunnya relatif besar dan terdapat kristal-kristal. Contoh batuan beku plutonik antara lain : gabro, Diorit dan granit



b.



Batuan Beku Ekstrusif (Vulkanik), yaitu batuan yang terbentuk dari pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api), sehingga mineral penyusunnya lebih kecil, seperti basal, andesit dan dasit, tetapi ada pula yang



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



5



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



berbentuk batuan berongga, seperti batu apung atau yang memiliki permukaan kaca akibat tidak terbentuknya kristalisasi mineral, seperti batu obsidian 2. Batuan Sedimen (Batuan Endapan) Batuan ini terbentuk dari proses degradasi akibat adanya proses pelapukan mekanis maupun kimia dari batuan beku, batuan malihan dan batuan sedimen sendiri. Batuan ini kemudian mengalami proses tansportasi ke daerah yang lebih rendah dan terjadilah pengedapan secara berlapis yang makin lama makin tebal dan padat, bentuk butiran endapan bermacam-macam dari halus sampai



ukuran besar. Pengendapan bahan-



bahan tersebut menyebabkan terikatnya butiran secara bersama-sama karena adanya proses penyemenan (sementasi). Jenis-jenis semen antara lain kalsium karbonat dan silikat. Silikat dapat mengikat butiran secara bersama-sama menjadi sebuah partikel yang keras ditambah dengan adanya tekanan atau beban yang terlalu berat, sehingga terbentuklah batuan baru yang disebut batuan sedimen. Lihat gambar 1.2



Gambar 1.2 Proses terbentuknya Batuan Sedimen Pada batuan endapan tidak terjadi proses kristalisasi batuan. Jumlah batuan sedimen meliputi ± 75 % permukaaan bumi. Berdasarkan cara pengendapannya, ada 3 jenis, yaitu : a.



Batuan Sedimen Mekanis,



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



6



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



yaitu batuan yang diendapkan secara mekanik tanpa mengubah susunan batuan kerikil atau pasir merupakan potongan sederhana dari batuan dan mineral. Penamaan batuan sedimen mekanis biasanya berdasarkan besar butir penyusun batuan tersebut: • Konglomerat adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butiran yang membundar. • Breksi adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih besar dari 2 mm dengan bentuk butitan yang bersudut. • Batu pasir adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 2 mm sampai 1/16 mm. • Batu lempung adalah batuan sedimen dengan ukuran butir lebih kecil dari 1/256 mm. • Batu lanau adalah batuan sedimen dengan ukuran butir antara 1/16 mm sampai 1/256 mm. b. Batuan Sedimen Kimiawi, yaitu batuan sedimen yang diendapkan secara kimia. Pada proses pembentukan batuan ini terjadi proses pelarutan, contohnya batu kapur. Batuan sedimen kimia terbentuk melalui proses presipitasi dari larutan. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan pelindung (seal rocks) hidrokarbon dari migrasi. Contohnya anhidrit dan batu garam (salt). c.



Batuan Sedimen Organik, yaitu batuan sedimen yang diendapkan melalui kegiatan organik, terbentuk dari gabungan sisa-sisa makhluk hidup sisa sisa hewan dan tumbuhan laut. Batuan ini biasanya menjadi batuan induk (source) atau batuan penyimpan (reservoir). Contohnya batu gamping, terumbu karang.



.



3. Batuan Malihan (Batuan Metamorf) Batuan ini adalah batuan yang berasal dari batuan induk yang mengalami perubahan tekstur dan komposisi mineral pada fasa padat sebagai akibat perubahan kondisi fisika tekanan, temperatur, atau tekanan dan temperatur. Akibat bertambahnya temperatur



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



7



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



dan tekanan, batuan sebelumnya akan berubah tekstur dan strukturnya sehingga membentuk batuan baru dengan tekstur dan struktur yang baru pula, yang disebut sebagai proses metamorfosis, yang berarti mengalami perubahan bentuk akibat perubahan fisika dan atau kimia yang besar Contoh :



Batuan lempung menjadi batu sabak Batu gamping menjadi marmer Batu pasir menjadi batu kuarsit



1.2.2.1 Berdasarkan Susunan Mineral 1. Batuan yang banyak mengandung silika Pada batuan ini kandungan silika sangatlah dominan. Sifat batuan ini memiliki kekerasan yang baik dan awet, karena tahan terhadap pengaruh cuaca. Contoh batuan ini : granit, kuarsit dan lain-lain 2. Batuan yang banyak mengandung tanah Pada batuan ini mineral pembentuk batuan adalah tanah. Batuan ini terlihat pada dan kompak akan tetapi kadangkala lunak. Contoh batuan ini : batu lempung, laterik dan lain-lain 3. Batu yang mengandung mineral berkapur Batuan ini didominasi oleh mineral kalsium karbonat. Batuan ini keras akan tetapi keawetan batuan ini sangat tergantung dari lingkungan batuan ini digunakan. Untuk daerah yang banyak mengandung asam sangat tidak dianjurkan digunakan jenis batuan jenis ini. Contoh batuan ini : batu kapur, marmer dan lain-lain



1.3 APLIKASI BATU ALAM SEBAGAI BAHAN BANGUNAN Pemanfaatan batu alam sebagai bahan bangunan dewasa ini sangat besar, karena hampir sebagian besar struktur bangunan, seperti pondasi rumah, struktur rangka beton dan perkerasan jalan menggunakan batu alam sebagai bahan pembentuknya, yang kebanyakan berasal dari



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



8



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



batuan beku. Sedangkan batuan sedimen dan batuan malihan lebih banyak digunakan sebagai ornamen bangunan, seperti batu penutup dinding. Ada beberapa faktor penting yang harus diperhatikan dalan menggunakan batu alam sebagai bahan bangunan, antara lain : 1.3.1 Sifat Batu Alam Sebagai bahan bangunan, maka batu alam harus memiliki kekuatan yang baik, guna menahan beban yang bekerja pada bangunan struktural yang menggunakan batu alam sebagai material pembentuknya, juga ketahanan karena pengaruh luar, seperti pengaruh cuaca dan kimia serta memiliki keawetan yang cukup. Beberapa sifat penting yang harus dimiliki batu alam, antara lain : 1. Kekuatan Batu alam yang digunakan sebagai bahan bangunan harus memiliki kekuatan tekan minimal 350 kg/cm2. Terutama bila batuan tersebut digunakan sebagai bahan pembentuk bangunan yang bersifat struktural. Akan tetapi batu alam pada umumnya umumnya kurang baik bila digunakan untuk konstruksi yang menerima beban tarik atau lentur, tetapi cukup baik bila pembebanannya statis vertikal. Contohnya pondasi rumah. 2. Kekerasan Kekerasan batuan merupakan ketentuan yang harus diperhatikan terutama bila batu tersebut akan digunakan sebagai bahan lantai, anak tangga atau bahan penutup jalan. 3. Sifat Pengerjaaan Batuan memiliki jenis yang berbeda-beda, mulai dari batu pasir yang lunak sampai jenis batuan yang lebih keras dari baja. Oleh karena itu sifat pengerjaan sangat penting, karena sangat kemudahan untuk menghasilkan ukuran-ukuran serta bentukbentuk yang diinginkan, akan sangat berpengaruh langsung terhadap harga batuan tersebut. 4. Perubahan bentuk karena basah dan kering Sebagai bahan bangunan, batuan alam memiliki susut muai batuan berkisar 0,004 – 0,04%. Kecuali batu pasir yang biasanya mendekati angka yang tinggi



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



9



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



Pada umumnya sifat susut muai ini tidak banyak berpengaruh dalam konstruksi, tetapi bila terjadi perbedaan susut muai batuan dan bahan perekat yang besar akan dapat menyebabkan batuan terlepas. 5. Pemuaian thermal Sifat pemuaian thermal batuan cukup kecil. Meskipun demikian bila suhu lingkungan batuan itu dipasang, misalnya dekat tungku, maka akan dapat berakibat kerusakan pada batu alam, seperti retak-retak kecil. Oleh karena itu konstruksi yang menggunakan batu alam tidak dianjurkan digunakan di tempat api atau tungku. 6. Daya Sekat panas Batu alam bukan bahan penyekat panas yang baik , melainkan bersifat menyimpan panas. Karena sifat berat dan kepadatan batu alam yang menyimpan panas pada musim panas, akan tetapi lambat melepaskan panasnya. Sebaliknya bila batu alam telah dingin maka untuk menaikkan suhunyapun akan lebih lambat pula. Disamping itu warna batu alam yang retaif lebih gelap, maka panas matahari akan lebih banyak diserap. 7. Pengaruh api Batu alam yang berasal dari batuan beku, seperti granit, rhiolit, andesit dan basal, biasanya akan mudah mengalami retak pecah (spelling) terkelupas bila terkena suhu tinggi yang mendadak, seperti kebakaran. Hal ini antara lain disebabkan oleh pelepasan air yang terkandung secara mendadak, baik itu air pori maupun air yang terikat pada hablurnya. Batu kapur dan marmer akan dapat retak bila terkena api langsung dan bagian permukaan batuan akan menjadi rapuh karena kemungkinan terajdinya pelepasan CO2 sedikit, sehingga permukaan batuan (tipis) terkalsinasi. Pada suhu kebakaran antara 250-300o C maka batu pasir, batu kapur dan marmer akan berubah warna.



8. Pengaruh cuaca Pada umumnya batu alam yang padat dengan penyerapan yang rendah akan lebih tahan lama terhadap pengaruh cuaca . Kerusakan yang nampak dari batu alam yang digunakan, antara lain disebabkan beberapa faktor :



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



10



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



a) Pengaruh Garam sulfat Batu yang memiliki penyerapan yang besar dan di dalamnya terdapat gas belerang atau sulfida. Maka gas ini akan dapat bereaksi dengan semen yang digunakan sebagai bahan perekat adukan, dengan membentuk senyawa Kalsium Sulfat. Garam ini bila mengering akan membentuk hablur CaSO42H2O, yang volumenya akan membesar dan mendesak partikel dari batu alam, sehingga bagian batuan tempat terdapat garam akan terlihat rapuh. Disamping itu bila batuan bersifat menyerap air, maka pada batuan akan mudah ditumbuhi lumut atau mikroba yang ada di dalam pori batuan itu akan tumbuh, lalu mengeluarkan asam yaang dapat melemahkan batuan. Terutama bila batuan tersebut seperti batu pasir atau batuan endapan tufa. b) Pengaruh Gas yang ada di Udara Terutama di daerah industri yang udaranya mengandung asam-asam berbahaya, seperti CO2, SO2 dan Cl, maka udara yang asam ini akan mudah merusak batu alam yang tidak padat, penyerapan airnya tinggi dan mengandung mineral karbonat, seperti : batu pasir, marmer atau batu kapur. Dan bila hujan maka air hujan akan mudah memudarkan warna permukaan marmer. c) Pengaruh Air Tanah Bila air tanah yang banyak mengandung SO4 dan Cl diserap batuan, maka akan terbentuk garamlah CaCl2 yang bila mengering akan memunculkan bercak warna putih pada permukaan batu alam . Warna putih ini dapat juga berasal dari adukan mortar yang berada di belakang batu alam, kemudian membentuk senyawa CaCO3. Khusus ubin marmer atau batu alam berwarna putih, bila lantai dasar di bawah ubin banyak mengandung senyawa besi, kemudian senyawa tersebut terserap air hingga ke permukaan batuan, maka dapat merubah warna putih menjadi kuning atau merah. Perubahan warna ini dapat pula terjadi akibat oksidasi besi. d) Pengaruh Karat Besi Pada pemasangan batu lapis , kadang kala digunakan jangkar besi untuk memperkuat kaitan batu lapis dengan dinding. Bila dinding, adukan atau batu alamnya bersifat menyerap air, maka akan menyebabkan jangkar besi berkarat dan



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



11



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



karat inilah yang membuat batu tempel terlepas, atau rusak setempat atau berubahnya warna batuan karena mengandung oksida besi yang tinggi. e) Pengaruh dari sifat alami batuan Pada batuan beku yang pada proses pembentukannya berlapis-lapis.Secara kasat mata, lapisan ini tidak terlihat. Tetapi akibat adanya pengaruh basah dan kering berganti-ganti akan menyebabkan lapisan tersebut melebar dan semakin nyata, terlebih bila paada lapisan tersebut terdapat senyawa garam, maka dapat membuat batu itu terbelah dengan sendirinya. Khusus pada batu endapan yang terdapat lapisan lempung pirit atau humus, seperti pada batu kapur. Semula lapisan ini memberikan gurat-gurat yang menarik, tetapi karena pengaruh basah dan kering akan membuat lapisan tersebut membesar dan memecah batuan. Oleh karena itu untuk menghindari hal tersebut, maka sebelum digunakan maka batuan harus diuji terlebih dahulu sifat kekalnya menggunakan larutan garam sulfat. Aspek lain yang perlu diketahui pada pekerjaan konstruksi yang menggunakan batu alam, yaitu : 1. Aspek Ekonomi Penggunaan batu alam sebagai bahan konstruksi bangunan, terutama bahan dekorasi , maka keindahan yang menjadi bahan pertimbangan sehingga aspek ekonomi merupakan masalah kedua. Akibatnya biayanya akan mahal. Oleh karena itu dalam memilih batuan yang digunakan harus yang memiliki keawetan yang tinggi, sehingga dapat tahan lama. 2. Aspek Perawatan Untuk menjaga keindahan permukaan maka pasangan batu alam perlu dilakukan perawatan atau dibersihkan dari kotoran yang melekat. Metoda perawatan batu alam dilakukan dengan memberi lapisan pelindung dan mencuci bersih kotoran yang melekat. 1.3.2 Fungsi Batu Alam Dalam Konstruksi Sebagai bahan bangunan, ada beberapa jenis konstruksi yang menggunakan batuan alam, antara lain:



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



12



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



1. Bahan pembentuk bangunan Jenis konstruksi yang menggunakan batu b alam antara lain sebagai bahan pondasi bangunan, pondasi bahan lapisan perkerasan dan pasangan batu . Batu alam untuk pasangan pondasi bangunan dibuat dari bongkahan batu yang besar kemudian dibelahdibelah belah menjadi ukuran tertentu antara 15 15-30 30 cm. Batu untuk pondasi dikenal dengan sebutan batu kali (gambar 1.3)



Gambar 1.3 Pondasi batu kal kali Jenis batuan yang sering dipakai adalah basal, andesit dan trakit. Sedangkan untuk pondasi lapisan perkerasan, batu alam dibuat dengan panjang 20-25 20 cm dan ketebalan yang relatif lebih kecil dibanding pondasi bangunan. Untuk pasangan batu, biasanya batu alam dibuat bentuk yang lebih teratur, seperti kubus atau balok, ukuran batuan disesuaikan dengan ketebalan dinding yang akan dibuat.permukaan batuan dibuat agak kasar untuk menambah kesan alami (gambar 1.4).



Gambar 1.4 Dinding batu alam 2. Batu Hias. Batu ini digunakan untuk memperindah ruangan, baik untuk lantai, dinding dan kolom bangunan dan lain--lain. Bentuk batuan dibuat bermacam-macam, macam, ada yang berbentuk kubus, persegi panjang atau bentuk yang tidak beraturan,



mulai ukuran dengan



ketebalan 2,5-10 0 cm dan ukuran lebar dan panjang dari 35-100 35 100 cm. Begitu pula dengan



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



13



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



ukurannya, disesuaikan dengan kehendak pengguna. Untuk batu yang digunakan sebagai lantai, biasanya bagian atas permukaan dipoles hingga licin, seperti kaca. Sedangkan untuk dinding, batu alam dapat dapat dibuat licin, tetapi ada juga yang sengaja dikasarkan(gambar 1.5).



Gambar 1.5 Batu hias



3. Batu Muka Penggunaan batu muka, merupakan batu batu penutup yang dipasang pada bagian luar bangunan. Biasanya dipakai pada konstruksi bangunan air, seperti saluran air, dinding penahan tanah dan bendungan kecil. Tujuannya disamping memperindah pasangan sekaligus meningkatkan kekuatan konstruksi. Batu muka adalah batu yang memiliki bentuk segi enam dengan ukuran sisi 10-20 cm , tebal 4-8 cm dan permukaannya dibuat kasar.



4. Batu Jalan Penggunaan batu alam untuk bahan jalan, umumnya dilakukan untuk jalan yang ada di pedesaan atau jalan yang tidak menerima beban lalu lintas yang berat. Karena batu alam berhubungan langsung dengan roda kendaraan, maka batu alam yang digunakan haruslah memiliki ketahanan aus dan kekuatan tekan yang tinggi. Tujuannya agar jalan batu alam tersebut lebih tahan lama dan tidak mudah patah. Bentuk batuan yang digunakan sebagai bahan jalan adalah persegi panjang dengan ukuran 15X15x25 cm (gambar 1.6).



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



14



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



Selain itu juga penggunaan batu alam untuk jalan adalah sebagai bahan pembentuk lapisan perkerasan pondasi bawah atau batu kosong (aan-stamping)



Gambar 1.6 Batu jalan



5. Bahan Pembentuk batuan buatan Batu alam yang digunakan sebagai bahan pembentuk batuan buatan dikenal dengan sebutan agregat. Penggunaan agregat ini diperoleh dengan memecah batuan alam menjadi butiran-butiran agregat yang kecil dari yang mulai ukuran halus yang disebut abu batu hingga ukuran 5cm, yaitu batu pecah (gambar 1.7). Jenis batuan yang digunakan sebagai bahan agregat adalah batuan beku, seperti andesit, basal dan diorit . Sebagai bahan campuran untuk beton semen dan beton aspal, maka agregat harus memenuhi spesifikasi teknis .bahan campuran sesuai dengan jenis dan kualitas campuran yang dibuat. Spesifikasi teknis dari bahan agregat meliputi gradasi, berat jenis, kekerasan dan penyerapannya.



Gambar 1.7 Batu pecah



1.3.3 Persyaratan Mutu Batu Alam Penggunaan batu alam sebagai bahan bangunan masih terbatas jumlahnya. Sebagai standar syarat mutu bahan digunakan standar nasional Indonesia (SNI), yang antara lain : a. Persyaratan Mutu Batu Alam untuk pondasi, batu tepi jalan , penutup trotoir dan batu hias tercantum dalam SNI 03-0394-1989, seperti terlihat pada tabel 1.1.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



15



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



Batu alam untuk Pondasi bangunan



Tonggak



Penutup



dan batu



lantai atau



tepi jalan



trotoir



Sifat-sifat Berat



1. Kuat tekan rata-rata 2



minimum, kg/cm



Sedang



Ringan



Batu hias atau tempel



1500



1000



800



500



600



200



27



40



50



-



-



-



-



-



-



-



0,16



-



5



5



8



5



5



2. Ketahanan geser LosAngeles, < 1,7 mm, maksimum, % 3. Ketahanan aus, maks dengan Bauschinger, mm/menit, 4. Penyerapan air, %



5* 12**



* Untuk tempat yang terlindung dari air ** Untuk tempat yang tidak terlindung/konstruksi luar (terbuka)



Tabel 1.1 Persyaratan mutu batu alam untuk bahan bangunan b. Persyaratan batu kosong dan brojong Batuan kosong dan bronjong harus terdiri dari batu yang keras dan awet dengan sifat sebagai berikut : 1. Keausan agregat dengan mesin Los Angeles harus kurang dari 35 %. 2. Berat isi kering oven lebih besar dari 2,3. 3. Penyerapan Air tidak lebih besar dari 4 %. 4. Kekekalan bentuk agregat terhadap natrium sulfat atau magnesium sulfat dalam pengujian 5 siklus (daur) kehilangannya harus kurang dari 10 %. 5. Batu untuk pasangan batu kosong haruslah bersudut tajam, berat tidak kurang dari 40 kg dan memiliki dimensi minimum 300 mm. c. Persyaratan mutu batu marmer menurut SNI 013-0089-1987, terlihat pada tabel 1.2.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



16



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



Pemakaian Untuk batu tempel/ hias pada Lantai dengan beban hidup konstruksi



Sifat Lebih dari 250kg/m2



Kurang dari 250 kg/m2



Terlindung



Tidak terlindung



1. Penyerapan air maksimum



0.75



0.75



1.0



0.75



2. Kuat tekan rata – rata minimum kg/cm²



900



900



900



900



0,13



0,16



-



-



Tidak cacat



Tidak cacat



Boleh retak kecil



Tidak cacat



3. Ketahanan aus Baushinger maks mm/menit



4. Kekekalan



Tabel 1.2 Spesifikasi batu marmer



1.3.4 Jenis Batu Alam Untuk Bahan konstruksi Berdasarkan proses terbentuknya batuan , maka batuan alam yang sering digunakan sebagai bahan bangunan adalah sebagai berikut : 1. Jenis batuan beku antara lain : a. Granit Sebagai batuan beku dalam, granit terbentuk dari beberapa mineral, yang telah membentuk kristal-kristal yang agak besar , sehingga membentuk sususan batuan yang kokoh. Adanya hablur yang besar dengan kadar kuarsanya tinggi,



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



17



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



maka bila dipoles terlihat mengkilap seperti kaca dan memberikan pandangan yang menarik (gambar 1.8)



Gambar 1.8 Granit Batu granit sangat tahan terhadap gas-gas asam yang terkandung di udara, juga terhadap terhadap getaran dan suhu yang tinggi, tetapi bila suhunya diturunkan dengan cepat atau disiram air (dalam kondisi panas), maka akan membuat granit itu retak atau bahkan pecah. Berat batu ini berkisar 2640-3200 kg/m3, dengan kemampuan menerima beban tekan antara 200-300 Mpa dan penyerapan air 0,002- 0,2%. Karena keras dan cara pembentukannya cukup sulit maka batu ini memiliki harga yang relatif mahal.Warnanya mendekati putih sampai agak hitam, tetapi ada juga warna merah, jingga, hijau, kuning, biru dan coklat. Karena kuat tekannya tinggi, maka batu ini digunakan untuk pembuatan beton mutu tinggi, Tetapi karena tampaknya juga menarik maka granit lebih sering digunakan sebagai bahan untuk pembuatan lantai dan dinding penutup bangunan yang bersifat monumental. b. Diorit Mineral yang terkandung kebanyakan plagioklas, augit, hornblende dan sedikit sekali kuart. Warnanya kebanyakan hijau tua agak gelap(gambar 1.9). Batuan ini digunakan sebagai lantai rumah karena bagus untuk dipoles. Kekuatan tekannya 150-140 Mpa dengan berat jenis 2,7-3,0.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



18



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



Gambar 1.9 Diorit



c. Gabro Mineral penyusun batuannya hampir sama dengan diorit, hanya tidak ada kuart.Warnanya hijau tua gelap atau wijau tua kehitaman (gambar 1.10) Batu ini sukar dibentuk tetapi memiliki ketahanan yang baik terhadap pengaruh cuaca. Kebanyakan penggunaan gabro sebagai lantai, penutup dinding dan batu pecah. Berat jenisnya 2,7-3,1 dengan kekuatan tekannya antara 180-280 Mpa.



Gambar 1.10 Gabro



c. Basal Karena mengandung bijih magnit, sehingga warnanya abu-abu kebiruan. Mineral yang terkandung adalah olivin, augit dan felspar (gambar 1.11). Keawetan basal terhadap cuaca dan air sangat baik, tetapi bila terbakar dengan suhu tinggi akan mudah hancur.. Berat jenis 2,96 dan kuat tekan mencapai 320 Mpa.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



19



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



Gambar 1.11 Basal



Jenis batuan basal ini sering dipakai sebagai batu pondasi rumah dan bangunan air , dinding pasangan, dinding penahan tanah, serta batu muka saluran air atau lantai jalan setapak. d. Andesit Mineral yang terkandung di dalam batu ini antara lain : glimer, hornblende leusit dan kadangkala tidak mengandung kuart. Warnanya agak keabu-abuan, tetapi adanya osidasi terdapat warna kuning, hijau dan merah . (gambar 1.12)



Gambar 1.12 Andesit Andesit banyak digunakan sebagai bahan agregat beton, pondasi bangunan, bahan agregat untuk lapis perkerasan jalan serta untuk penutup jalan. Kekuatan tekannya 25- 60 Mpa dengan berat jenis 2,4-2,8. 2. Jenis batuan sedimen, antara lain : a.



Batu Sabak Batu ini banyak mengandung mineral silika alumunnium basa, tanah kaolin, pasir halus dan glimer. Struktur batuan ini berlapis dan mudah dibelah-belah menjadi lempengan yang tipis hingga 3 mm tebalnya. Warna batuan bermacam-



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



20



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



macam, seperti merah tua, ungu kebiruan, ungu kemerahan, karena mengandung sedikit kapur, tetapi ada juga yang berwarna biru muda, biru tua, biru keabuabuan, hitam dan coklat ( gambar 1.13).



Gambar 1.13 Sabak



Ketahanan terhadap pengaruh cuaca baik dan juga cukup keras dengan berat jenis ada yang mencapai 3. Penggunaan dalam konstruksi adalah sebagai batuan untuk penutup dinding. b. Batu Pasir Batu ini terbentuk dari endapan butir-butir silika yang diikat menjadi satu. Bahan perekatnya berupa silika, oksida besi atau lempung. Kekerasan dan keawetan dari batu pasir sangatlah tergantung dari jenis bahan perkat yang menyatukan butiran pasir menjadi batu pasir. Unsur pembentuk utamanya adalah silikat, tetapi tercampur dengan butiran kapur lempung dan sebagainya, seperti mika dan felspar, sehingga menghasilkan bermacam-macam warna serta susunan butir yang berbeda pula Warna batu pasir bermacam-macam, antara lain abu-abu, kuning tua, coklat dan merah ( gambar 1.14).



Gambar 1.14 Batu pasir



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



21



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



Karena batu pasir lebih berpori dibanding batu endapan lain, dengan kadar porinya mencapai 30%. Maka dalam penggunaannya tidak diperuntukkan sebagai lantai karena mudah aus, melainkan sebagai penutup dinding. Kekuatan tekan batu ini mencapai 28-98 Mpa. c. Batu Kapur Tercampurnya



bahan



lain



ke



dalam



batu



kapur



dalam



proses



pengendapannya, seperti : tanah liat, kaolin, pasir dan oksida besi dan bahan lainnya, sangat menentukan kemurnian batu kapur. Semakin banyak kandungan kalsim karbonat (CaCO3), menunjukan semakin gemuknya batu kapur Batu kapur memiliki daya serap yang besar hingga 3 % dengan kekuatan tekan antara 17,5196 Mpa.Warna batuan dijumpai dalam corak kuning tua,kelabu, krem, merah muda dan putih (gambar 2.15). Batu kapur tidak tahan api dan pada suhu lebih dari 800oC, batu ini akan mudah terurai menjadi CaO dan CO2. Penggunaannya sebagai unsur bangunan adalah untuk penutup dinding dan lantai, batu panil, pasangan batu, ambang jendela dan batu penutup dinding, tetapi harus dihindari yang terdapat sisipan lempung karena mudah pecah. Indikator yang paling sederhana untuk mengidentifikasi batuan kapur ialah dengan meneteskan asam keras (HCl), bila pada permukaan batu yang ditetesi asam keras mengeluarkan gas CO2 dan terlihat berbusa, maka batu tersebut mengandung kalsium karbonat.



Gambar 2.15 Batu Kapur



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



22



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



3. Jenis batuan malihan, antara lain : a. Marmer Batuan marmer adalah kalsium karbonat yang telah berubah oleh pengaruh panas dan tekanan tinggi, sehingga sifat kristalnya hilang menjadi kristalin. Karena adanya unsur-unsur lain di dalam endapan batu kapur, maka mineral-mineral tersebut memberi warna lain pada batu marmer seperti lidah api (gambar 2.16).



Gambar 2.16Marmer



Warna marmer bermacam-macam, ada yang putih, ungu, merah, kuning hingga hijau tergantung mineral yang terkandung di batu kapur. Kekuatan tekan marmer antara 84-147 Mpa, dengan daya serap 0,001-0,06%. Karena keras, maka marmer digunakan sebagai bahan penutup lantai atau dinding bangunan,tetapi ada beberapa jenis marmer yang cepat berkurang mutunya, bila terkena cuaca,sehingga harus dipasang di ruang tertutup . b. Kuarsit Batu ini adalah perubahan dari batu pasir yang banyak mengandung silika dan telah mengalami perubahan bentuk yang dapat dikenali dengan memperhatikan rupanya yang terdiri dari kristal-kristal kasar. Kuarsit dijumpai dalam warna gading, kehitam-hitaman, merah, abu-abu, coklat dan kuning tua. Menurut karakteristiknya setiap batu mempunyai beberapa warna berbentuk alur-salur (gambar 2.17)



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



23



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



Gambar 2.17 Kuarsit



Penggunaan batu ini adalah sebagai batu untuk pasangan di daerah pedesaan dengan ketebalan 5 – 10 cm. 1.4



CARA PENGUJIAN BATU ALAM Mutu batu alam yang berhubungan dengan penggunaannya, akan lebih baik ditinjau dari



sifat-sifat fisik dan mekanisnya daripada sifat kimia maupun struktur batuannya. Karena meskipun sifat kimia atau strukturnya baik, bila batuan tersebut melapuk maka sifat fisik dan mekanisnya akan turun atau berubah. Ada beberapa jenis pengujian yang sering dilakukan untuk mengidentifikasi batuan alam, antara lain : 1.3.1 Berat Jenis dan Porositas a. Berat Jenis Pengertian berat jenis yang digunakan dalam uji batu alam, dibagi 2, yaitu: • Berat jenis semu (bulk Density) adalah berat jenis dimana volume hanya diukur atau ditinjau dari yang terlihat dari luar. Sehingga bila benda berongga di dalamnya, maka volume rongga akan tetap dinyatakan sebagai volume benda. Jadi Berat jenis semu benda tidaklah dalam kondisi masip mutlak. Cara pengujian berat jenis semu: a) Keringkan batu yang cukup besar atau dibentuk kubus 5 x 5 x 5 cm pada suhu (100 ±5)0C dan timbang beratnya = A gr b) Rendam batu selama 24 jam dan lap permukaannya hingga kering (kondisi jenuh kering permukaan tercapai) dan timbang beratnya = B gr. c) Timbang batu jenuh kering permukaan di dalam air = C gr



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



24



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



d) Berat jenis semu = • Berat



 



, gr/cm3



jenis sesungguhnya (true specific gravity), ditentukan dengan cara



penentuan volume batu alam dalam bentuk bubuk. Batu Alam dihancurkan dulu hingga menjadi bubuk, kemudian bagian yang tembus ayakan 0.3 mm diambil. Cara pengujiannya : a) Keringkan bubuk batu sampai berat tetap dan timbang beratnya = A b) Tentukan volume batuan dengan cara di celupkan ke dalam air menggunakan piknometer, sehingga di dapat volume batuan = V c) Berat jenis sesungguhnya =



 



, tanpa satuan.



b. Porositas Porositas adalah persentase kandungan rongga di dalam batuan dibandingkan dengan berat jenis sesungguhnya batuan. Pada porositas seluruh rongga di dalam batuan diperhitungkan, baik rongga yang dapat menyerap air dan tidak. Besarnya porositas batuan dapat dihitung dengan rumus :



Porositas =



             



x 100%



1.3.2 Penyerapan Air Penyerapan air adalah banyaknya air yang dapat diserap oleh pori batuan dibagi berat batuan dalam keadaan kering oven. Besar kecilnya nilai penyerapan air dari batu alam, memberikan gambaran mengenai kepadatan batu alam tersebut. Tetapi rongga yang ditinjau pada pengujian porositas berbeda dengan rongga pada penyerapan. Karena pada porositas, seluruh rongga diperhitungkan. Cara pengujiannya : a) Rendam batuan dalam air selama 24 jam, kemudian lap permukaan batuan hingga kering. Lalu timbang beratnya = A gr.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



25



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



b) Keringkan batuan ke dalam oven selama 24 jam dengan suhu (110±5)0C. Diamkan hingga suhu ruang, kemudian timbang beratnya = B gr. c) Hitung penyerapan air =



 



x100%



1.3.3 Kuat Tekan Sifat ini merupakan sifat batuan yang sangat penting. Karena dari sifat mekanis ini dapat diketahui atau diperkirakan kepadatan batuan tersebut. Semakin tinggi kuat tekan batuan, menunjukan tingginya kekompakan dan kepadatan batuan tersebut serta tingginya batuan dapat menahan beban statis yang bekerja pada batuan tersebut. Uji kuat tekan dapat dilakukan terhadap contoh batu alam yang dibuat benda ujinya. Bentuk dan ukuran benda uji kuat tekan batuan ada 2 macam : • Berupa Kubus, ukuran kubus ini minimum dengan rusuk 40 mm Umumnya dipakai dengan ukuran rusuk 50 mm. Untuk satu jenis batu dibuat 3 atau 6 buah kubus. • Berupa Silinder, dengan diameter 50 mm dan tinggi 50 atau 100 mm. Silinder ini dibuat dengan mengebor batu batu alam, dengan garis tengah dalam mata bor 50 - 52 mm Cara pengujian kuat tekan :
Tentukan bidang tekan dan ukur dimensi batuan ( panjang, lebar dan tinggi).
Letakan batu yang diuji pada mesin tekan, kemudian beri beban hingga beban maksimum tercapai.
Hitung kuat tekan batuan =



     



, MPa



Dalam pengujian kuat tekan batu alam, ada beberapa faktor yang harus diperhatikan antara lain :
Bidang tekan benda uji harus rata dan sejajar, sehingga untuk meratakan bidang tekan maka digunakan lapisan penutup yang terbuat dari campuran belerang dan pasir silika dengan tebal 6 mm
Pembebanan pada saat pengujian harus teratur, dengan kecepatan tekanan mesin tekan sebesar 1- 6 kg/cm2/detik. Contoh: bila luas bidang tekan kubus contoh 5 x 5 cm, maka kecepatan pembebanan antara 25-150 kg/cm2/detik.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



26



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



1.3.4 Uji Ketahanan Aus Uji Ketahanan aus diperlukan, bila batu tersebut akan digunakan untuk konstruksi yang mengalami beban aus, misalnya untuk lantai dan jalan. Dan lain-lain. Metoda pengujian keausan berdasarkan Standar Nasional Indonesia ada 2 cara, yaitu : 1. Keausan dengan mesin Bauschinger Pengujian dengan mesin ini dilakukan dengan menggesekan langsung batuan dengan mesin Bauschinger, dengan kecepatan putaran sebesar 49 putaran/menit. Benda uji batuan dibentuk 50x50 mm dengan tebal 25 mm dan diberi beban sebesar 3,33 kg. Sebagai bahan pengausnya, dipakai pasir kuarsa dengan kadar SiO2 minimum 95% dan gradasi butir tembus ayakan 0,3 mm. Cara pengujiannya : a) Tentukan berat jenis semu dari batuan terlebih dahulu b) Keringkan benda uji sampai kondisi kering oven, kemudian ukur ketebalan dan timbang berat benda uji dengan ketelitian 0,1 gr. c) Letakkan benda uji pada meja mesin Bauschinger dan jalankan mesin tersebut selama 5 menit pengausan. Setiap 1 menit , kedudukan benda uji diputar 900.. d) Bersihkan benda uji dengan air dan keringkan sampai kondisi kering oven, lalu timbang beratnya.



e) Hitung ketahanan aus =



    



, mm/menit



Dimana : W = Waktu pengausan, menit A = Selisih berat benda uji sebelum dan sesudah BJ = Berat jenis semu benda uji L = Luas bidang gesek benda uji, mm2. Untuk mendapatkan hasil yang teliti, pengujian ini dilakukan minimal 3 benda uji. 2. Keausan dengan mesin Los Angeles Uji ini dilakukan untuk contoh batuan berbentuk butiran dengan cara digesek dan dibentur. Pesawat Los Angeles ini berbentuk teromol silinder dengan diameter ± 70



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



27



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



cm yang terbuat dari plat baja mangaan (baja keras) dan dilengkapi dengan bola baja diameter ± 50 mm. Cara pengujiannya : a) Timbang benda uji dalam kondisi kering oven seberat 5000 gr b) Masukkan benda uji ke dalam teromol dan putar sebanyak 500 atau 1000 kali Putaran (tergantung ukuran butir) dengan kecepatan 30-33 putaran/menit. c) Keluarkan benda uji dari teromol dan saring menggunakan ayakan 1,70 mm dan sisa diatas ayakan dicuci dan ditimbang.



d) Hitung keausan =



    ! !  ,#     $



x 100%.



1.3.5 Uji Kekekalan Pengujian ini ditujukan untuk menilai sifat tahan batuan terhadap pengaruh buruk, baik karena pengaruh cuaca atau pengaruh luar lain yang membahayakan. Pengujian kekekalan merupakan uji pelapukan yang dipercepat menggunakan garam sulfat yang dapat membentuk hablur yang membesar bila garam tersebut kering. Uji kekekalan dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu • Menggunakan garam kalsium sulfat (gips) Proses pengujian dengan garam ini agak lambat, yaitu selama 32 x 24 jam. Benda uji berupa batu alam yang berbentuk kubus dengan ukuran sisi 4-5 cm. Kemudian benda uji direndam dalam larutan kalsium sulfat selama 24 ja, kemudian dikeringkan, lalu direndam lagi 24 jam secara berulang-ulang sampai 32 kali. Setelah itu amati keadaan benda uji apakah ada yang retak atau hancur. • Menggunakan garam Natrium Sulfat atau Magnesium Sulfat Garam natrium atau magnesium sulfat dibuat larutan jenuh dahulu. Kemudian benda uji yang berbentuk butiran atau kubus dimasukkan ke dalam larutan garam sulfat selama 24 jam kemudian dikeringkan . Proses perendaman dan pengeringan ini dilakukan sebanyak 5 x pengulangan . Setelah itu amati retak atau hancurnya batuan.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



28



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



1.4. PETUNJUK PRAKTIS PENGGUNAAN BATU ALAM Pekerjaan konstruksi yang menggunakan batu alam antara lain : 1. Pembuatan pondasi rumah Dalam pembuatan pondasi harus diperhatikan: a) Batu belah yang umumnya didapatkan dari batu kali harus tidak mengalami perubahan bentuk dan kualitas bila tertanam di dalam tanah. b) Batu belah sebagai bahan konstruksi pondasi adalah batu tersebut mempunyai permukaan yang kasar, berukuran ± 25 cm, bersih dari segala kotoran. Batu belah yang permukaannya licin kurang baik dipakai sebagai bahan pondasi, sehingga harus dipecah terlebih dahulu agar didapatkan permukaan yang kasar. c) Batu belah yang berpori sebaiknya tidak digunakan untuk bahan konstruksi pondasi. Permukaan batu yang kasar akan membuat ikatan yang kokoh. d) Sebelum dipasang, batu belah harus disiram air terlebih dahulu. Bila tanah dasar pondasi banyak mengandung air, maka sebelum pondasi dipasang harus disusun terlebih dahulu pasangan batu kosong yang diisi pasir pada rongga-rongganya untuk mendapatkan hasil konstruksi pasangan pondasi yang baik, yaitu sesuai



dengan ukurannya dengan bentuk permukaaan yang rata, maka terlebih dahulu dibuat mal ukuran pondasi, menggunakan kayu yang dipasang di ujung-ujung pondasi. Untuk kerataan permukaan pondasi, maka antar mal kayu ditarik enang di sisi luar atas dan bawah pondasi . e)



Bahan mortar harus diaduk hingga homogen dan plastis, sebelum digunakan.



f)



Batu belah yang berukuran besar sebaiknya diletakkan di bagian bawah pondasi dan antar batu belah harus direkatkan aduk agar terjadi ikatan antar batuan pondasi hingga terbentuklah pondasi batu kali (gambar 1.18).



Gambar 1.18 Pondasi



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



29



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



2. Pembuatan konstruksi dinding atau batu penutup dinding Dinding yang menggunakan batu alam, terutama bila batu alamnya tidak diberi penutup (ekspos), seperti batu muka atau dinding alami harus dikerjakan lebih teliti. Hal-hal yang harus diperhatikan pada pemasangan batu alam : a) Batu alam bukanlah material yang ringan dengan ukuran yang seragam. Batu alam memiliki presisi yang tidak terlalu pas. Penyimpangan ukuran pada batu alam bisa mencapai 5 mm atau bahkan 1 cm, contoh : ukuran 20 x 40 Cm, menjadi 19,5 x 20,8 cm atau mendekati bentuk jajaran genjang, sehingga hasilnya bisa dipastikan tidak akan rapi. Untuk itu maka perhatikan benar presisi batu pada saat membeli, dan gunakan tukang yang sudah berpengalaman dalam memasang batu alam. b) Sebelum dipasang, sebaiknya batu alam direndam dalam air, karena batu alam memiliki pori-pori yang besar sehingga bila ditempel langsung biasanya mudah lepas. c) Bila akan dipasang pada dinding, khususnya batu alam penutup, maka permukaan dinding harus di kasarkan batu alam akan lebih kuat menempel pada dinding. d) Karena batu alam mempunyai bobot yang relatif berat. Oleh karena itu karenanya dibutuhkan semen yang relatif banyak (alangkah baiknya jika menggunakan semen khusus atau semen instan). Selain itu mutu pasir yang baik dan air yang bersih sangat dibutuhkan. Makin rendah mutu adukan, makin mudah batu tersebut lepas. Pastikan pula adukan semen diaplikasikan secara merata pada permukaan batu alam yang akan ditempel jangan hanya bagian tengahnya e) Jangan pernah membiarkan semen menempel pada permukaan batu, khususnya untuk batu alam berporous (menghisap air). Karena bila semen sudah mongering akan sangat sulit dihilangkan. Jangan pernah berpikir bahwa dengan cairan kimia seperti porstek atau HCl dapat mengatasinya. Karena sifatnya yang mudah menghisap maka semen yang tertinggal tak akan bisa hilang selain dengan mengikisnya. Karena itu maka biasakanlah setiap selesai bekerja, permukaan batu dibersihkan dengan air yang cukup.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



30



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



f) Setelah pemasangan, sikat permukaan batu alam dengan air dan keringkan. Lalu lapisi dengan cairan pelapis (coating), agar batu tidak mudah berlumut dan berjamur jika sering terkena air g) Untuk menjaga kerataan permukaan dinding dan kerataan pasangan batu, maka digunakan benang yang sudah di waterpas. h) Untuk menghindari tumbuhnya lumut dan janur akibat pori-pori batu alam menyerap air dan berakibat tampilan batu alam tak indah lagi. Untuk itu bat alam harus diberi lapisan pengawet (coating) Pilihan jenis cairan coating pun harus disesuaikan dengan karakteristik batu. Tidak semuanya cocok diaplikasikan ke semua batu alam. Batuan keras macam batu kali dan andesit, lebih tepat menggunakan coating yang mengkilap. Sebaliknya, batuan dengan porositas tinggi cocok dengan coating dof. Langkah-langkah meng-coating batu alam: - Siapkan alat dan bahan yang diperlukan. Seperti amplas, kuas, cairan coating (ukuran disesuaikan dengan kebutuhan), kain bersih, sikat gigi bekas. - Lakukan pembersihan pada batu alam. Pastikan kotoran seperti debu, tanah, bahkan lumut tak lagi hinggap. Pembersihan dapat menggunakan amplas. - Apabila pada bagian tertentu pembersihan sulit dilakukan, gunakan sikat kecil. Bisa menggunakan sikat gigi bekas. - Setelah semua telah bersih, dinding batu alam di lap dengan kain bersih. Pastikan seluruh bagian kering. - Siapkan cairan coating. Jangan lupa tambahkan cairan thinner pada wadah. Kirakira perbandingannya sembilan bagian cairan coating dan satu bagian thinner. - Kemudian lakukan pelapisan (coating) pada dinding batu alam. Jenis coating disesuaikan dengan jenis batuan. - Setelah coating selesai, diamkan beberapa saat hingga mengering. - Untuk eksterior, sebaiknya peng-coating-an dilakukan dua tahap agar lebih tahan lama. h.



Perawatan terhadap batu alam harus dilakukan minimal 2 bulan sekali, dengan cara menyiram permukaan batu alam menggunakan air bersih yang disemprotkan atau



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



31



[BAHAN BANGUNAN BATU ALAM]



sikat dengan air sabun. Lalu bilas dengan air bersih. Hindarkan penggunaan zat kimia, karena sisa zat kimia akan membekas dan merusak batu alam



1.5



RANGKUMAN Pada Bab ini membahas tentang



proses terbentuknya batuan alam. Selanjutnya



diuraikan pula aplikasi batu alam untuk industri konstruksi, baik itu mengenai sifat-sifat batuan, persyaratan mutu dan jenis batuan yang sering digunakan. Untuk pengujian batu alam uraian lebih ditekankan pada beberapa pengujian saja, yang antara lain sifat fisik dan mekanis batuan saja. Mengingat pentingnya pelaksanaan pada pekerjaan yang menggunakan batu alam, maka di bab ini diuraikan beberapa petunjuk praktis yang harus diperhatikan dalam pekerjaan konstruksi yang menggunakan batu alam. Sekaligus menghindari terjadinya tumpang-tindih materi pelajaran dengan materi Lab. Konstruksi. Untuk mengetahui keberhasilan pelajaran, maka dilengkapi dengan bab ini dengan lembar latihan 1.7



LEMBAR LATIHAN 1.



Jelaskan 4 sifat dari batu alam yang digunakan sebagai bahan bangunan



2.



Mengapa batuan sedimen tidak dianjurkan untuk digunakan sebagai bahan pembentuk bangunan struktural ?.



3.



Menurut sdr. manakah yang lebih baik antara batuan malihan (metamorp) dengan batuan beku, bila digunakan sebagai bahan pondasi ?



4.



Semakin tinggi penyerapan air oleh batuan, maka akan semakin tinggi kekuatan yang mampu dipikul oleh batu tersebut. Apakah sdr. setuju atau tidak dengan pernyataan tersebut ?. Jelaskan alasannya .



5.



Mengapa batu alam berpori harus dihindari dari penggunaan bahan pembersih kimia untuk membersihkannya ?



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



32



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



BAB 2 KERAMIK



Tujuan Pembelajaran Umum: Mahasiswa dapat memahami sifat dan karakteristik keramik yang digunakan sebagai bahan konstruksi Tujuan Pembelajaran Khusus: 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian dan jenis



dari keramik untuk bahan



konstruksi 2. Mahasiswa dapat menerangkan bahan-bahan pembentuk keramik 3. Mahasiswa dapat menjelaskan proses pembuatan keramik 4. Mahasiswa dapat menerangkan sifat dan spesifikasi dari keramik yang digunakan sebagai bahan konstruksi.



2.1 PENDAHULUAN Penggunaan bahan keramik diperkirakan sejak 50 abad yang lalu. Hal ini diketahui dari dari hasil penggalian barang-barang kuno di Mesir, banyak ditemukan barang-barang keramik. Penggunaan bata merah sebagai bahan konstruksi juga sudah dikenal Bangsa Mesir 30 abad sebelum Masehi. Perkembangan keramik di Asia, terutama yang berasal dari Cina, diperkirakan sejak 26 abad sebelum Masehi. Terkenalnya keramik cina, karena kualitas keramik yang dihasilkan sangat bermutu dan lebih halus. Tingginya mutu dari keramik cina, disebabkan bahan baku yang digunakan adalah tanah lempung yang berwarna agak keputih-putihan yang sekarang dikenal dengan sebutan tanah kaolin atau China Clay. Tanah ini dapat dibakar dengan suhu yang relatif lebih tinggi dari lempung biasa dan produk yang dihasilkan disebut porselen. . Seiring dengan semakin majunya teknologi dewasa ini, pemakaian keramik keramik tidak dibatasi untuk barang rumah tangga dan bahan konstruksi, tetapi sudah meningkat kepada



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



33



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



keramik yang digunakan untuk bidang teknik, antara lain keramik untuk listrik, dan teknik suhu tinggi, seperti : isolator listrik, busi kendaraan bermotor, transistor, kapasitor, bata tahan api, serat optik, silikon dan lain-lain. Industri keramik yang dominan di Indonesia baru pada industri bata, genteng, ubin dan pipa tanah. Sedangkan di bidang keramik halus, sebagian besar baru sampai tingkat gerabah alat rumah tangga, vas bunga, kendi, isolator listrik tegangan rendah dan untuk bata tahan api, baru sampai bata samot. 2.1.1 Pengertian Keramik Kata Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani , yaitu Keramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Sedangkan menurut istilah keramik adalah semua barang atau benda yang dibuat dari bahan-bahan tanah liat/lempung/batuan silikat yang mengalami suatu proses pengerasan dengan pembakaran suhu tinggi. Sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada keramik adalah rapuh sehingga mudah pecah. Hal ini dapat kita lihat pada keramik tradisional seperti barang pecah belah, gelas, kendi, gerabah dan sebagainya. Akan tetapi untuk jenis keramik hasil sintering, dan campuran sintering antara keramik dengan logam, maka keramik yang dihasilkan memiliki kekuatan yang tinggi dan tahan terhadap suhu sampai 2000oC.



Sifat inilah



merupakan salah satu faktor



pendorong semakin berkembangnya penelitian tentang keramikyang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang. 2.1.2



Jenis Keramik Berdasarkan proses pembuatan dan bahan pembentuknya, keramik dapat dibedakan



menjadi beberapa jenis, yaitu : 1. Keramik Kasar Keramik jenis ini adalah produk keramik yang dibuat dari tanah liat plastis, mudah dibentuk, kemudian dibakar pada suhu maksimum 1180°C. Dengan susunan butir dari tanah liat agak kasar, sehingga struktur dan tekstur dari keramik jenis ini agak kasar dan masih berpori. Untuk meningkatkan kekedapan air dan



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



keawetannya, maka 34



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



biasanya diberi lapisan glasir dengan warna yang menarik dari campuran felspar, kuarsa, koalin, kapur spar,dan dolomit. Karena berkualitas rendah maka nilai ekonomis dari keramik ini jauh di bawah keramik halus dan keramik industri. Produk keramik jenis ini antara lain : bata, genteng, pot, gentong dan sebagainya. 2. Keramik Batu (Stoneware) Keramik ini dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampur dengan bahan tahan api dan dibakar pada suhu antara 1200°-1300°C. Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh, kuat dan berat seperti batu. Keramik jenis termasuk kualitas golongan menengah. Produk dari keramik batu, antara lain : alat makan minum dan ubin dan bata tahan asam. 3. Keramik Halus Jenis ini adalah keramik yang dihasilkan dari bakaran suhu tinggi yang dibuat dari bahan lempung murni yang tahan api, seperti kaolin, alumina dan silika. Karena badan keramik jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya, maka sering disebut keramik putih. Pada umumnya keramik jenis ini dibakar antara suhu 1350°C-1500°C. dibuat



tidak terlalu tebal. Walaupun tampak



memiliki kepadatan



rapuh, sebenarnya keramik halus



yang tinggi karena struktur dan teksturnya rapat serta keras



seperti gelas. Dengan suhu pembakaran yang tinggi, maka bodi keramik halus terjadi proses penggelasan atau vitrifikasi. Secara teknis keramik jenis ini mempunyai kualitas tinggi dan bagus, juga mempunyai daya tarik tersendiri karena keindahan warna-warna glasir penutup keramik. Keramik jenis ini antara lain porselin dan perlengkapan saniter. 4. Keramik Baru (New Ceramic) Jenis keramik baru adalah keramik yang secara teknis dibuat untuk keperluan teknologi tinggi, seperti : peralatan mobil, listrik, konstruksi, komputer, cerobong pesawat, kristal optik, keramik metal, keramik multi lapis, keramik multi fungsi, komposit keramik, silikon, bioceramik, dan keramik magnit. Sifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis seperti tahan



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



35



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



benturan, tahan gesek, tahan panas, tahan karat, tahan suhu kejut seperti isolator, bahan pelapis dan komponen teknis lainnya. 2.2



MATERIAL PEMBENTUK KERAMIK Bahan mentah keramik ialah oksida-oksida mineral yang terdapat di alam, baik itu berupa



batuan atau hasil pelapukan darinya. Jenis oksida yang sering digunakan dalam industri keramik antara lain : SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O dan Na2O. Tetapi kadangkala untuk pembuatan keramik tertentu ditambahkan oksida lainnya. Di alam bahan yang ada, merupakan campuran oksida-oksida tersebut diatas, tetapi yang paling banyak dipakai sebagai bahan mentah ialah lempung atau tanah liat. Sedangkan bahan dalam bentuk batuan antara lain felspar, kuarsa dan batu kapur. Secara umum bahan pembentuk keramik adalah sebagai berikut : 2.2.1



Lempung Lempung atau tanah liat (clay) adalah sejenis tanah yang diperoleh dari hasil pelapukan



batu alam, terutama batuan feldspar yang memiliki susunan kimia (Na2OK2O)Al2O36SiO2 dan mengandung alumina silikat hidarat. Jenis tanah ini akan bersifat plastis bila basah dan akan mengeras seperti batu bila dipanaskan pada suhu tinggi. Karena jenis tanah lempung ini berasal dari batuan, maka kandungan oksidanya sama dengan batuan induknya, tetapi dicampuri bahan lain selama proses pembentukannya. Hampir kebanyakan lempung mengandung butiran yang halus dan sebagian lagi bersifat koloidal. Butiran-butiran halus itu terdiri dari macam-macam mineral, karena pada umumnya lempung tidak memiliki susunan kimia tertentu. Tetapi karena kandungan mineral tersebut ada yang dominan maka penamaan jenis lempung sangatlah tergantung dari : a. Susunan mineral yang dominan yang terkandung b. Cara terbentuknya c. Bentuk dan kemurnian d. Cara penggunaan.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



36



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.2.1.1 Jenis Lempung Berdasarkan Cara Terbentuknya Lempung merupakan bahan yang terbentuk dari hasil pelapukan batuan. Maka berdasarkan cara pembentukannya, lempung dapat dibagi menjadi : a) Lempung Primer Yang disebut lempung primer (residu) adalah jenis tanah liat yang dihasilkan dari pelapukan batuan feldspastik yang tidak berpindah dari batuan induk Karena tidak terbawa arus air, angin maupun gletser, maka tanah liat tidak berpindah tempat sehingga sifatnya lebih murni dibandingkan dengan tanah liat sekunder. Tanah liat primer cenderung berbutir kasar, tidak plastis, daya leburnya tinggi dan daya susutnya kecil. Karena tidak tercampur dengan bahan organik seperti humus, ranting atau daun busuk dan sebagainya, maka tanah liat cenderung berwarna putih atau putih kusam. Pada umumnya tanah liat primer bersifat tahan api. Suhu matang berkisar antara 13000C s/d 17500C. Yang termasuk tanah liat primer antara lain: kaolin, bentonite, felspar, kuarsa dan dolomit. Tanah ini biasanya terdapat di tempat-tempat yang lebih tinggi daripada letak tanah sekunder. Mineral kuarsa dan alumina dapat digolongkan sebagai jenis tanah liat primer karena merupakan hasil pelapukan batuan felspastik yang menghasilkan tanah liat kaolinit. Dalam keadaan kering tanah liat primer sangat rapuh sehingga mudah ditumbuk menjadi tepung. b) Lempung Sekunder Lempung sekunder adalah jenis tanah liat hasil pelapukan batuan feldspastik yang berpindah jauh dari batuan induknya dan tercampur dengan bahan-bahan organik maupun anorganik sehingga merubah sifat-sifat kimia maupun fisika . Tanah liat yang dipindahkan biasanya terbentuk dari beberapa macam jenis tanah liat dan dari beberapa sumber. Kehadiran berbagai oksida logam seperti besi, nikel, titan, mangan dan sebagainya, dari sudut ilmu keramik dianggap sebagai bahan pengotor. Bahan organik seperti humus dan daun busuk juga merupakan bahan pengotor tanah liat. Karena pembentukannya melalui proses panjang dan bercampur dengan bahan



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



37



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



pengotor, maka tanah liat mempunyai sifat: berbutir halus, berwarna krem/abuabu/coklat/merah jambu/kuning, suhu matang antara 9000C s/d 14000C. Umumnya tanah liat sekunder lebih plastis dan mempunyai daya susut yang lebih besar daripada tanah liat primer. Dibanding dengan lempung primer, lempung sekunder mempunyai ciri tidak murni, warna lebih gelap, berbutir halus dan mempunyai titik lebur yang relatif rendah. Setelah dibakar biasanya warna krem, abu-abu muda sampai coklat muda ke tua. Menurut titik leburnya, tanah liat sekunder dibagi dalam 5 jenis, yaitu:
Tanah Liat Tahan Api (Fire clays) Tanah ini berwarna terang putih ke abu-abuan dan ditemukan di alam berbentuk bongkahan padat dengan kadar alumina tinggi dan kadar alkalinya rendah, misalnya kaolin dan mineral tahan api. Titik leleh tanah liat ini mencapai suhu ± 15000C, sehingga tergolong tanah liat tahan api. Bahan ini sering digunakan untuk bahan campuran pembuatan masa badan siap pakai dari produk stoneware dan porselin, karena tanah ini berwarna putih dan mempunyai kekenyalan yang baik.
Tanah Liat Stoneware Tanah liat stoneware adalah tanah liat yang dalam proses pembakarannya tanpa disertai perubahan bentuk. Titik lebur tanah liat stoneware bisa mencapai suhu 14400C. Warnanya abu-abu dan mempunyai sifat tahan api dan plastis tetapi ukuran butirnya tidak terlalu halus. Tanah ini dapat digunakan sebagai bahan utama pembuatan benda keramik alat rumah tangga tanpa atau menggunakan campuran bahan lain. Suhu pembakaran tanah stoneware mencapai ± 12500C. Pada suhu tersebut sifat fisiknya berubah menjadi keras seperti batu, padat, kedap air dan bila diketuk bersuara nyaring.
Ball Clay Tanah liat ini terdiri dari butiran yang halus dengan tingkat plastisitas sangat tinggi dan daya susutnya besar. Biasanya berwarna abu-abu. Titik lelehnya antara



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



38



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



12500C s/d 13500C. Karena sangat plastis, ball clay tidak dapat dibentuk, sehingga hanya dapat dipakai sebagai bahan campuran pembuatan massa tanah liat siap pakai.
Tanah Liat Merah (Earthenware Clay) Bahan ini sangat banyak terdapat di alam. Tingkat keplastisannya cukup baik, sehingga mudah dibentuk, warna bakarnya merah coklat dengan titik lelehnya sekitar 11000C s/d 12000C. Tanah ini banyak digunakan untuk industri bata, genteng dan gerabah. Warna alaminya tidak merah terang tetapi merah karat, karena kandungan besinya mencapai 8%. Bila diglasir warnanya akan lebih kaya, khususnya dengan menggunakan glasir timbal.




Tanah liat lainnya Yang termasuk kelompok ini adalah jenis tanah liat monmorilinit. Contohnya bentonit yang sangat halus dan rekat sekali. Tanah liat ini hanya digunakan sebagai bahan campuran massa badan kaolinit dalam jumlah yang relatif kecil. 2.2.1.2 Sifat Tanah Liat Keramik Dalam pembentukan benda keramik dibutuhkan tanah liat yang memenuhi persyaratan. Karena keberhasilan atau kegagalan dalam pembuatan benda keramik sangat dipengaruhi sifat dari tanah liat pembentuk keramik, yang antara lain : a. Sifat Plastis Sifat plastis atau plastisitas tanah liat merupakan kualitas hubungan antara partikel tanah liat yang ditentukan oleh kandungan mineral dan kehalusan butiran tanah liat. Plastisitas berfungsi sebagai pengikat dalam proses pembentukan sehingga benda yang dibentuk tidak akan mengalami keretakan/pecah atau berubah bentuk. Sifat ini merupakan persyaratan utama yang harus dipenuhi oleh bahan pembentuk benda



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



39



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



keramik. Karena juga akan berpengaruh terhadap tingginya kekuatan, suhu titik leleh serta besarnya penyerapan air dari produk keramik. Bila bahan mentahnya sama, tapi susunan butirnya berbeda, maka pemakaian dalam produksinya juga harus berbeda. Diagram Winkler membagi susunan butir lempung menurut penggunaannya (gambar 2.1)sebagai berikut : Daerah I



: Lempung untuk pembuatan bata biasa.



Daerah II



: Lempung untuk pembuatan bata berlobang.



Daerah III



: Lempung untuk pembuatan genting dan bata berongga.



Daerah IV : Lempung untuk pembuatan bata berongga berdinding tipis



Gambar 2.1 Diagram Winkler



b. Memiliki Kestabilan Bentuk Tanah liat harus mempunyai kemampuan menjaga kestabilan bentuk selama proses pembentukan hingga pembakaran tanpa mengalami perubahan bentuk yang terlalu besar. Sifat ini ditentukan oleh plastisitas dan kemampuan bentuk yang baik dari tanah liat, sehingga tanah liat tersebut memiliki daya kerja. c. Susut Kering dan Susut Bakar Tanah liat dalam keadaan plastis masih mengandung air sehingga mudah dibentuk menjadi benda keramik dan setelah kering akan terjadi penyusutan pada benda



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



40



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



keramik tersebut. Hal ini terjadi karena menguapnya air pada badan dan permukaan benda keramik sehingga menyebabkan butiran-butiran tanah liat menjadi rapat. Tanah liat akan mengalami dua kali penyusutan, yaitu penyusutan yang terjadi dari keadaan basah menjadi kering yang disebut susut kering dan penyusutan yang terjadi pada waktu proses pembakaran yang disebut susut bakar. Jumlah presentase penyusutan (susut kering dan susut bakar) yang dipersyaratkan sebaiknya antara 5 % 15 %. Tanah liat yang terlalu plastis biasanya memiliki persentase penyusutan > 15 %, sehingga apabila tanah liat tersebut dibentuk akan memiliki resiko retak atau pecah yang tinggi. d. Suhu Kematangan (Vitrifikasi) Suhu bakar keramik berkaitan langsung dengan suhu kematangan, yaitu keadaan benda keramik yang telah mencapai kematangan secara tepat tanpa mengalami perubahan bentuk. Agar tanah liat menjadi keramik, maka tanah liat yang telah dibentuk harus melalui proses pembakaran dengan suhu melebihi 6000C. Setelah melalui suhu tersebut tanah liat akan mengalami perubahan menjadi suatu mineral yang padat, keras dan permanen. Tingginya suhu kematangan sangat tergantung dari jenis tanah liat pembentuk keramik. e. Porositas Porositas tanah sangat mempengaruhi besarnya sifat penyerapan air dari keramik yang menunjukan tingkat kepadatan dari produk keramik setelah dibakar. Sifat porositas ini juga sangat penting karena dengan adanya sifat ini akan memungkinkan penguapan air pembentuk maupun air selaput tersebut keluar pada waktu proses pengeringan dan pembakaran. Dalam proses pengglasiran sifat ini juga berpengaruh terdapat penyerapan bahan glasir pada benda keramik sehingga akan memiliki daya rekat sebelum proses pembakaran dilaksanakan. 2.2.1.3 Permasalahan Tanah Tanah liat dan Solusinya Dalam penggunaan tanah liat sebagai bahan pembentuk keramik ada beberapa kiat yang perlu diperhatikan, agar di dapat keramik yang baik , seperti terlihat pada tabel 2.1.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



41



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



No



Permasalahan



Solusi



1



Terlalu lengket



Kurangi ballclay atau tambahkan fireclay



2



Terlalu berpasir



Disaring atau gunakan sedikit tanah liat berpasir atau grog(samot)



3



Kurang plastis



Tambahkan ballclay atau bentonit



4



Penyusutan tinggi



Kurangi ballclay atau earthenware dan tambahkan fireclay



5



Hasil bakarnya rapuh



Bakarlah pada temperatur yang lebih rendah, tambahkan kaolin dan silika/kuarsa



6



Pada temperatur rendah Tambahkan kaolin atau silika/kuarsa sudah mengkaca



7



Warna terlalu gelap



8



Warna terlalu atau muda



Kurangi bahan-bahan pewarnya, ganti dengan fireclay, atau tambahkan dengan bahan tanah liat yang muda warnanya



terang Tambahkan dengan bahan-bahan pewarna



Tabel 2.1 Permasalahan Tanah Liat Keramik 2.2.2



Felspar Dihasilkan dari pelapukan batuan granit dan lava (Igneous Rock). Felspar di alam terdiri



dari berbagai jenis, yang dikelompokkan menjadi



2 jenis , yaitu feldspar kalium yang



mengandung K2O (Orthoclase Feldspar) dan feldspar natrium yang mengandung Na2O (Plagioclase Feldspar). Titik leleh dari felspar adalah 11700C - 12900C . Felspard merupakan bahan yang tidak plastis yang dapat mengurangi susut pada saat pengeringan dan pembakaran sekaligus memberikan sampai 25% flux (pelebur) kepada badan keramik. Bila badan keramik dibakar, feldspar akan meleleh (melebur) dan membentuk leburan gelas yang menyebabkan partikel tanah dan bahan lainnya melekat satu dengan lainnya. Bila bahan semacam gelas ini membeku, bahan ini memberikan kekuatan dan kekukuhan pada keramik.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



42



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.2.3



Kuarsa Kuarsa merupakan bahan yang



tidak plastis sehingga apabila digunakan akan



mengurangi tingkat plastisitas bahan keramik, begitu pula dengan penyusutannya. Sekaligus dapat menambah kestabilan bentuk. Pada proses pengglasiran, kuarsa



berfungsi sebagai



penggelas dengan titik leleh yang tinggi yaitu 16000 C. Kuarsa merupakan bentuk dari mineral silika yang terdapat pada batuan keras atau pasir. Pemakaian kuarsa dalam industri keramik cukup penting dan besar, antara lain : a) Campuran pembuatan keramik putih dan halus b) Campuran pembutan glasir dan email (enamel) c) Bahan dasar pembuatan gelas atau kaca d) Bahan dasar bata tahan api jenis silika 2.2.4 Batu Kapur Digunakan pada campuran tanah liat bakaran suhu rendah dan menengah dan berfungsi sebagai flux yaitu untuk menurunkan suhu bakar, terutama untuk jenis keramik halus. Batu kapur termasuk bahan non plastis, khusus untuk kapur dolomit, jenis ini dapat juga dipakai sebagai bahan pembuat bata tahan api dolomit (bata dolomit) 2.2.5



Batu Magnesium Silikat Batu magnesium silikat dikenal dengan nama talk, Merupakan campuran Magnesium



Silicate Hidrosid yang mempunyai susunan kimia 3MgO 4SiO2 H2O. Talk berfungsi sebagi flux pada bakaran rendah dan menambah daya rekat glasir pada badan keramik, sekaligus untuk mencegah timbulnya keretakan pada glasir. Bahan ini banyak dipakai untuk pembuatan keramik putih, sebagai bahan campuran felspar dan kaolin untuk pembuatan ubin keramik untuk dinding dan barang porselen. 2.2.6



Bentonit Bentonit adalh tanah liat yang sangat plastis dan berbutir halus. Tanah ini digunakan



untuk menambah keplastisan dari badan keramik sekaligus sebagai bahan pengikat glasir. Titik lebur dari bentonit mencapai 12000 C.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



43



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.2.7



Grog (Samot) Grog adalah bahan tanah liat yang telah dibakar hingga terbentuk biskuit dan kemudian



digiling halus. Fungsi grog dalam pembuatan produk keramik ialah untuk mengurangi plastisitas dan penyusutan dalam badan benda keramik. 2.3 PROSES PEMBUATAN KERAMIK Tanah liat adalah bahan baku utama dalam membuat keramik. Kualitas keramik sangat tergantung dari kualitas dan sifat tanah liat yang digunakan. Oleh karena itu pemilihan tanah liat yang memenuhi persyaratan sebagai bahan keramik merupakan hal yang sangat penting. Tahapan proses pembuatan keramik adalah sebagai berikut : 2.3.1



Penyiapan Bahan Mentah Untuk mendapatkan bahan mentah yang memenuhi syarat harus memperhatikan beberapa



faktor yang antara lain : a. Ketersediaan cadangan bahan mentah (lempung) dalam jumlah yang cukup untuk jangka waktu tertentu, agar usaha menguntungkan b. Kualitas lempung harus sesuai dengan produk keramik yang akan dibuat. c. Kedekatan lokasi bahan mentah dengan lokasi pabrik d. Metoda penggalian dan pembuatan keramik 2.3.1.1 Penggalian Bahan Mentah Penggalian bahan mentah keramik, umumnya dengan cara tambang terbuka, karena sebagian besar bahan merupakan bentuk endapan yang terdapat di permukaan bumi. Cara penggaliannya dapat menggunakan alat berat, seperti bulldozer atau soil scrapper (gambar 2.2) atau cangkul dan linggis, tergantung dari kemampuan produsen. Khusus lempung api, biasanya diperoleh dengan cara penambangan dibawah tanah. Penggalian bahan sebaiknya dilakukan lapis demi lapis dengan ketebalan tertentu secara merata untuk seluruh luas permukaan lahan, dengan menyingkirkan lapisan teratas yang mengandung kotoran dan humus terlebih dahulu.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



44



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Gambar 2.2. Mesin Penggali tanah (Soil Scrapper) 2.3.1.2 Penimbunan Bahan Mentah Bahan mentah hasil



galian sebaiknya ditimbun dahulu dengan diberi air atau



direndam air bila perlu. Tujuan pemberian air tersebut adalah a. Agar seluruh partikel bahan mentah menjadi lapuk dan lebih menyerap air b. Melarutkan garam yang merugikan, terutama garam sulfat, yang terkandung di dalam bahan mentah Pada tahap penimbunan, sering juga dilakukan pencampuran bahan, misalnya lempung dengan sejumlah pasir dan lainnya. Untuk bahan yang berbentuk batuan maka sebelum ditimbun, dilakukan penggilingan hingga berbentuk bubuk, lalu ditimbun dan diberi air. Pada industri bata dan genteng, yang menggunakan lempung basah dan proses pembentukannya dengan masa lembek (soft mud process), seringkali tanah dari penggalian langsung diaduk dan dibiarkan selama 1-2 hari. 2.3.1.3 Penggilingan Bahan Mentah Tanah lempung hasil penimbunan digiling secara bertahap menggunakan mesin penggiling rol ( gambar 2.3) yang memiliki dasar saringan berlubang dengan ukuran tertentu untuk menyaring akar-akar yang mungkin terbawa atau menyaring batu kerikil yang keras, sehingga susunan besar butir bahan mentah lebih homogen. Tetapi bila bahan mentahnya lempung keras sejenis serpih, penggilingan dapat dilakukan dalam kondisi



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



45



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



kering hingga berbentuk tepung lalu ditambah air, sehingga ketika keluar dari mesin telah berupa lempung basah.



Gambar 2.3 Mesin penggiling rol



2.3.2



Pembentukan Produk Keramik Proses pembuatan keramik, dapat dibedakan pula dari cara pembentukannya. Karena



sifat fisik dari produk keramik sangat tergantung dari cara pembentukannya, tujuan pemakaian, dan bahan dasar pembentuknya. Ada 4 cara proses pembentukan keramik , yaitu : 1. Pembentukan dengan Proses Lembek (Soft Mud Process) Cara ini dipakai untuk membentuk produk keramik yang bahan mentahnya dalam kondisi lembek , sehingga mudah dibentuk menggunakan tangan. Meskipun masa yang dibentuk bersifat lembek dengan kandungan air antara 20-30%, tetapi benda yang terbentuk masih cukup kuat untuk menahan berat sendiri tanpa terjadi perubahan bentuk. Proses lembek ini biasa digunakan pada pembuatan benda-benda berbentuk khusus yang sukar dicetak dengan alat lain, seperti guci dan vas bunga. Untuk pembentukan badan keramik digunakan alat pemutar. 2.



Pembentukan dengan Proses Lempung Kaku (Stiff Mud Process) Masa yang dipakai adalah lempung kaku yang cukup berat bila dicetak atau dibentuk dengan tangan. Kadar air dari lempung kaku ini antara 12-15 %, sehingga untuk pembentukannya memerlukan alat pembentuk dengan tenaga yang cukup besar, misalnya mesin ekstruder.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



Hasilnya adalah berupa kolom tanah yang kaku, 46



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



kemudian kolom ini dipotong dengan ukuran tertentu kemudian dibentuk sesuai bentuk produk keramik yang diinginkan (lihat gambar 2.4). Cara ini banyak dipakai dalam pembuatan produk keramik bahan bangunan seperti batubata, genteng, bata berlubang, bata berongga, pipa tanah dan bentuk produk keramik kasar lainnya.



Gambar 2.4 Pemotongan lempung



3. Pembentukan dengan Massa Slip (Slip Casting) Cara ini dipakai untuk masa yang akan dicetak dan disiapkan dalam bentuk bubur yang halus dan cair dengan kandungan air mencapai 50%. Agar mendapatkan bubur yang



halus maka lempung yang digunakan harus disaring terlebih dahulu



menggunakan saringan yang halus. Pembentukan keramik dengan masa slip, dikerjakan dengan menggunakan cetakan yang terbuat dari gips yang dibentuk sesuai dengan bentuk keramik yang diinginkan. Kemudian bubur dituangkan kedalam gips dan air bubur akan terhisap gips sehingga terbentuklah badan keramik. Metoda ini dilakukan untuk pembuatan keramik yang sulit dibentuk menggunakan tangan dan mesin. Misalnya pembuatan produk sanitair, seperti kloset, washtafel, benda keramik halus dengan bentuk yang tidak teratur (gambar 2.5).



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



47



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Gambar 2.5 Cetakan gips



4. Pembentukan dengan Proses Kering Cara pembentukan kering menggunakan air < 10%. Air tersebutberfungsi melunakkan dan melembabkan lempung. Campuran yang kering itu dimasukan ke dalam mesin pres yang menggunakan cetakan baja yang dapat mempres adonan dengan tekanan tinggi, sehingga hasil cetakan memiliki kepadatan yang tinggi pula. Cara ini dipakai untuk membuat keramik yang memiliki kepadatan yang tinggi, tetapi hasil bakarannya tidak sampai meleleh (produk semi vitrous), seperti ubin keramik, bata klinker dan bata tahan api. 2.3.3



Proses Pengeringan Setelah selesai pembentukan, benda keramik masih mengandung air antara 7-30%,



tergantung cara pembentukannya. Keramik hasil pembentukan disebut dianggap masih basah dan mentah sehingga sebelum dibakar perlu dikeringkan terlebih dahulu. Tujuan pengeringan ialah untuk menguapkan air yang masih terkandung di dalam produk mentah sampai kadar airnya yang rendah, tetapi tanpa menimbulkan perubahan bentuk dan sifat yang berakibat rusaknya keramik ketika dibakar. Ketika proses pengeringan berlangsung, air di dalam keramik akan menguap dan badan keramik akan mengalami penyusutan. Penyusutan akibat pengeringan akan terhenti, bila air menguap sebanyak 0,33-0,5 dari kadar air. Bila penyusutan selesai, produk yang kering ini tidak akan mengalami perubahan bentuk dan retak. Cara pengeringan produk mentah, terbagi dalam 2 cara, yaitu 2.3.3.1 Pengeringan Secara Alami Pengeringan alami dilakukan dengan memanfaatkan suhu dan kelembaban yang



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



48



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



ada di lokasi pengeringan. Pengeringan pertama setelah produk terbentuk, diletakkan di dalam ruangan beratap. Setelah itu dilanjutkan dengan dijemur dibawah panas matahari sehingga mencapai kering udara (gambar 2.6). Kecepatan pengeringan sangat tergantung dari : a) Suhu udara b) Kelembaban udara c) Kecepatan angin Selama pengeringan berlangsung, produk mentah harus dijaga agak tidak mengalami perubahan bentuk yang besar atau retak, terutama bila suhu meningkat secara cepat.



Gambar 2.6 Pengeringan alam



2.3.3.2 Pengeringan Buatan Cara ini digunakan untuk produksi keramik yang besar dan cepat. Pengeringan dilakukan dalam suatu ruangan yang dapat diatur suhu dan kelembaban serta sirkulasi udaranya. Pengeringan udara dengan cara ini, dilakukan dengan memanfaatkan sisa panas dari tungku pembakaran. Panas ruang pengering berkisar antara 37-2000C . Penyusutan harus diperhitungkan sebelumnya, agar produk mencapai ukuran yang tepat. Agar tidak terjadi keretakan pada badan keramik, maka dalam proses pengeringan, panas dan kelembaban udara harus diatur secara bertahap kenaikannya.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



49



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.3.4



Pembakaran Pembakaran produk keramik bertujuan untuk mendapatkan produk yang keras, kuat ,



penyerapannya rendah dan memiliki daya tahan terhadap cuaca. Untuk mendapatkan kesempurnaan hasil pembakaran, digunakanlah tungku pembakar. Jenis tungku pembakar keramik, sangatlah tergantung dari jenis produk yang dibuat. 2.3.4.1 Jenis jenis tungku pembakaran 1. Tungku berkala (periodik) Tungku ini digunakan untuk pembakaran secara berkala. Jadi sejumlah bahan keramik dibakar sekaligus sampai masak kemudian tungku didinginkan lagi dan hasil bakarannya dibongkar. Demikian dilakukan berulang secara berkala. Cara ini terlalu boros karena kehilangan panasnya banyak sekali, terutama panas untuk memanasi badan tungku dan sewaktu tungku dingin kembali. Jenis-jenis tungku berkala : a) Tungku ladang, tungku yang biasa digunakan untuk membakar bata merah, bersifat tidak permanen. Lamanya pembakaran dari mulai memanasi tungku sampai tungku dingin kembali adalah 5 – 7 hari. Hasil bakaran pada umumnya menghasilkan rendemen rendah (60%). b) Tungku berkala permanen. Tungku ini berbentuk ruangan permanen (berbentuk segi empat dan lingkaran). Pada sisi bawah tungku diberi lubang-lubang pembakaran. Hasil bakaran pada umumnya merata dan menghasilkan rendemen antara 70 – 85 %. 2. Tungku Kontinu Tungku yang bekerja secara terus menerus (tak berhenti) kecuali produksi berhenti. Proses pembakaran berlangsung berhari-hari, berbulan-bulan, dan hasilnya diambil setiap hari atau dalam jangka waktu tertentu. Jenis tungku ini ada 2, yaitu : a) Tungku kamar, dikenal dengan tungku Hofman. Berbentuk lorong yang bersekatsekat menjadi beberapa ruangan. Dengan tungku ini hasil produksi cukup besar,



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



50



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



dimana 1 kamar menghasilkan ± 3500 bata dan lebih hemat bahan bakar. Umumnya dipakai untu produksi keramik bangunan skala besar (bata & genteng). b) Tungku terowongan. Berbentuk terowongan yang beratap. Pembakaran dilakukan dari samping, masa yang dibakar berjalan melalui lorong ini dengan kereta/lori. Jenis tungku ini termasuk modern untuk saat ini (gambar 2.7). Umumnya dipakai untuk produksi keramik halus yang mutu dan tinggi harganya,. Contoh produk sanitair.



Gambar 2.7 Tungku Kontinu



Agar tanah liat menjadi keramik, harus melalui proses pembakaran dengan suhu melebihi 600°C. Karena pada suhu tersebut tanah liat akan mengalami perubahan menjadi mineral yang padat, keras dan permanen, perubahan ini disebut Ceramic Change atau perubahan keramik. Oleh karena itu tanah liat yang dibakar kurang dari 6000C dianggap belum memiliki kematangan walaupun sudah mengalami perubahan bentuk. Pada pembakaran di bawah suhu 8000C, mineral silika bebas (seperti mineral carbonat) akan berubah pula. Hal ini merupakan akibat dari terbakarnya semua unsur karbon (proses kalsinasi). Perubahan fisika terjadi di atas suhu 8000C yaitu pada saat bahan-bahan alkali bertindak sebagai flux atas silika dan alumina yang membentuk sebuah jaringan kristal (mulia) dan gelas yang dapat mengikat bahan-bahan yang tidak larut menjadi suatu masa yang kuat (biskuit). Saat tanah liat dibakar pada suhu ± 13000C beberapa perubahan akan terjadi, misalnya badan menjadi lebih keras dan kedap air. Tanah liat tersebut dinyatakantelah mengalami proses



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



51



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Vitrifikasi artinya sebagian besar material, khususnya silika akan menggelas dan mengisi poripori serta mengikat semua partikel tanah liat yang dikenal sebagai ikatan ‘Alumina Silika Hidroksida’. Proses vitrifikasi ini biasanya disertai dengan penyusutan volume, yang mengakibatkan badan keramik semakin padat dan kedap air. Tanah liat yang tidak mengalami vitrifikasi pada suhu tinggi (± 13000C) dapat digolongkan ke dalam jenis tanah liat tahan api (refractory clay). Pembakaran keramik dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu : a. Satu kali Pembakaran (Single Firing) Proses pembentukan dan pemberian glasir dilakukan hanya satu kali pembakaran. Produksinya lebih cepat dengan biaya lebih ringan. Keramik yang dihasilkan lebih kuat dan tahan lama. Dipakai untuk pembauatan keramik lantai b. Pembakaran Ganda (Double Firing) Pembakaran pertama untuk pengerasan badan keramik dan kedua adalah setelah penambahan lapis glasur . Badan keramik lebih lembek dan kekuatannya lebih kecil dari monocottura. Proses ini dipakai untuk pembuatan keramik dinding. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembakaran: - Jangan membakar tanah liat terlalu cepat karena tanah liat tersebut akan meledak berkeping-keping atau retak-retak. Hal ini disebabkan tidak cukup waktu bagi plastisitas air untuk menguap. - Proses pendinginan jangan dilakukan secara cepat, karena badan keramik akan mengalami perubahan volume yang mendadak. Pendinginan mendadak dapat menyebabkan satu permukaan akan lebih panas daripada permukaan lain, dan membuat keramik pecah. Oleh karena itu sebaiknya proses pendinginan dilakukan secara bertahap untuk mencegah pecahnya keramik. Pecahnya keramik akan jarang terjadi bila tungku tidak dibuka sebelum suhu di dalam tungku turun sampai suhu 100°C.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



52



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Bentuk perubahan fisika dan kimia dari produk keramik selama proses pembakaran dapat dilihat pada tabel 2.2. dan tabel 2.3.



Tabel 2.2 Perubahan kimia dan fisika produk keramik selama pembakaran



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



53



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Tabel 2.3 Sifat-sifat Sifat sifat fisika tanah liat sebelum dan sesudah dibakar.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



54



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.4 PENGGLASIRAN Glasir merupakan material yang terdiri dari beberapa bahan tanah atau batuan silikat, yang akan melebur dan membentuk lapisan tipis seperti gelas yang melekat pada permukaan badan keramik selama proses pembakaran. Tujuan pengglasiran adalah memberi keawetan dan keindahan pada permukaan badan keramik. Lapisan gelas tersebut dapat berwarna cerah/bening sehingga badan keramik aslinya terlihat nyata, dengan permukaan keramik dibuat kasar atau berbintik sesuai keinginan konsumen. Untuk memperindah keramik kadangkala permukaan badan keramik diberi lapisan engobe, yaitu suatu lapisan antara sebelum keramik diglasir. Bila badan keramik diberi lapisan engelob, maka glasir yang dipakai adalah berwarna bening. Selain lapisan engelob, dapat badan keramik juga diberi lapisan pewarna dari jenis oksida logam berwarna dicampur oksida tahan api, sehingga dihasilkan glasir yang berwarna. Glasir dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu • Glasir Garam Glasir ini terbuat dari garam dapur (NaCl), yang ditaburkan ke dalam tungku pembakar. Akibat tingginya suhu dan dan uap air, akan terbentuk senyawa NaOH yang dapat bereaksi dengan silikat atau alumina pada badan keramik dan membentuk lapisan gelas tipis yang mengkilap serta tahan air. Warna keramik yang diglasir garam dapur, umumnya coklat tua atau muda tergantung warna badan keramik. Pengglasiran ini dipakai untuk pembuatan pipa saluran air kotor, ubin tahan asam, dan bata klinker. • Glasir Kasar Jenis glasir ini terbuat dari bahan yang tidak larut air, yang dilekatkan pada badan keramik, kemudian dibakar sampai lebur. Bahan asalnya digiling halus dan dibuat suspensi kemudian dilaburkan pada badan keramik lalu dibakar. Glasir kasar ini merupakan glasir dengan titik leleh yang tinggi dan sebagai pelebur dipakai feldspar, oksida timbal atau kapur. • Glasir Frit Bahan glasir ini dilebur dahulu kemudian digiling halus, setelah dicampur air dilapiskan ke



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



55



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



badan keramik. Jenis glasir ini digunakan untuk keramik dengan bakaran suhu rendah sekaligus mengikat oksida timah hitam terdapat pada bahan glasir 2.4.1



Bahan Pembuat Glasir Bahan utama untuk membuat glasir, umumnya adalah bahan yang dipakai untuk membuat



gelas, yaitu: a) Silika, berfungsi sebagai unsur penggelas (pembentuk kaca) Silika (SiO2) juga disebut flint atau kuarsa yang akan membentuk lapisan gelas bila mencair dan kemudian membeku.Silika murni berbentuk menyerupai kristal, yang memiliki titik leburnya sangat tinggi antara 16100C-17100C. b. Alumina, berfungsi sebagai unsur pengeras Al2O3 yang digunakan untuk menambah kekentalan lapisan glasir, membentuk lapisan glasir yang kuat dan keras serta memberikan kestabilan pada benda keramik. Untuk glasir suhu rendah digunakan feldspar, tetapi untuk suhu tinggi digunakan kaolin. . c. Flux, berfungsi sebagai unsur pelebur (peleleh) Digunakan untuk menurunkan suhu lebur bahan-bahan glasir. Flux dalam bentuk oksida atau karbonat yang sering dipakai adalah
Timbal, adalah oksida yang paling banyak dipakai karena dapat bereaksi dengan silika, tetapi karena berbahaya untuk kesehatan dan dapat larut dalam asam lemah, sehingga digunakan melalui proses frit.
Boraks, membentuk gelas dengan silika, tetapi penggunaan terlalu banyak mengurangi ketahanan glasir terhadap asam dan air.
Kapur atau magnesia, dipakai untuk glasir suhu tinggi dan tidak baik untuk suhu rendah. Pemakaiannya dibatasi maksimal 30%.
sodium/natrium, yang terdapat dalam feldspar dan digunakan untuk glasir suhu rendah. Digunakan untuk glasir frit.
Oksida Sn, Zircon atau antimony (Sb), dapat memudarkan warna transparan glasir menjadi memudar susu.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



56



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.4.2 Pewarna Keramik (Pigmen) Untuk menambah keindahan permukaan keramik



, maka digunakan 2 macam pewarna



keramik, yaitu : 1. Pewarna dibawah lapisan glasir (underglaze colors) Pewarna ini biasanya terbuat dari oksida berwarna yang sebelumnya dibakar dahulu lalu dicampur bahan tahan api, misalnya kaolin, alumina atau silika dan ditambah air, kemudian dilapisi pada permukaan badan keramik yang akan diglasir. Sifat dari lapisan pewarna harus memiliki titik leleh yang lebih tinggi dari titik leleh glasir, agar tidak tercampur glasir ketika meleleh . 2. Pewarna diatas lapisan glasir (overerglaze colors) Dibuat dari oksida berwarna yang dicampur bahan pelebur (flux), lalu dibuat frit dan digiling halus. Pewarna jenis ini harus memiliki titik leleh yang lebih rendah dari glasir, agar tidak meleburkan glasir yang dilekatinya. Ketahanan pewarna ini kurang baik sehingga lebih cepat aus dalam pemakaiannya dibanding lapisan glasirnya Pigmen yang dipakai keramik dibuat dari oksida sebagai berikut: a. Oksida besi, untuk warna kuning, merah, coklat dan hitam a. Oksida kobal, untuk warna abu-abu sampai biru tergantung konsentrasinya c. Oksids tembaga, untuk warna hijau, hijau biru atau hijau merah d. Oksida mangan, untuk warna violet, coklat dan hitam e. Oksida Krom, untuk warna hijau , merah dan pink f. Oksida Nikel, untuk warna coklat, violet g. Oksida Uranium, untuk untuk warna kuning h. Oksida seng, untuk warna putih i. Emas untuk warna emas dan kelabu j. Platina untuk warna abu-abu dan hitam. 2.5 JENIS- JENIS PRODUK KERAMIK Produk keramik



yang digunakan sebagai bahan bangunan untuk konstruksi banyak



jenisnya, antara lain :



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



57



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.5.1. Produk Keramik Kasar 2.5.1.1 Bata Merah Bata merah adalah bahan bangunan yang banyak dipakai untuk bahan konstruksi pasangan, baik yang memikul dan tidak memikul beban struktural. Bata dikenal dengan sebutan batu bata. Berdasarkan bentuknya batubata dapat dibedakan kedalam 3 jenis, yaitu : 2.5.1.1.1 Bata Pejal Yaitu bata yang terbuat dari tanah liat, dengan atau tanpa campuran lain yang dibakar dengan suhu yang tinggi hingga tidak hancur bila direndam dalam air dan memiliki luas penampang < 15 % dari luas penampang bata. (Gambar 2.8)



Gambar 2.8 Bata Pejal



Pada umumnya bata pejal di Indonesia sebagian besar hasil produksi industri kecil dengan mutu, ukuran atau bentuk belum seragam dan belum memenuhi standar yang berlaku. Kekuatan bata hasil produk industri kecil rata-rata sampai 50 Kg/cm2, sedang produk industri menengah atau besar rata-rata mencapai 150 atau 200 Kg/cm2. Penyerapan air untuk jenis bata pejal , tidak disyaratkan dalam standar nasional Indonesia, tetapi bata yang dihasilkan dari industri kecil dapat mencapai 40% dengan derajat penyerapan lebih dari 70 g/dm2/menit. Produk industri menengah dan besar yang dikerjakan dengan mesin, penyerapan airnya rata-rata antara 20-24% dengan derajat penyerapan ± 20 g/dm2/menit. Bata yang baik adalah bila derajat penyerapannya antara 10 - 20 g/dm2/menit. Sifat penting lain yang harus dimiliki oleh bata adalah kadar garam yang dapat larut, terutama adalah garam sulfat. Garam ini bila terkandung dalam bata, akan dapat merusak



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



58



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



bata itu sendiri. Karena bila ia menyerap air dan mengering, maka garam sulfat akan berubah menjadi kristal yang dapat membesar volumenya dan akan menyebabkan bata hancur secara perlahan-lahan. Pemakaian bata pejal di Indonesia umumnya untuk kontruksi dinding sehingga dianjurkan agar batu bata dengan kuat tekan kurang dari 50 Kg/cm2, tidak dipakai untuk kontruksi dinding yang memikul beban. Ukuran bata pejal menggunakan sistem modul, seperti terlihat pada tabel 2.4 Sistem modul ini merupakan kelipatan 5 untuk bata M-5a dan M-5b. Sedangkan kelipatan 6 untuk bata M-6. Tetapi ukuran lebar dan panjang bata akan mengikuti ukuran modul bila ditambahkan tebal siar pasangan 10 mm. Syarat mutu batu bata : b) Bentuk standar bata merah adalah prisma persegi panjang, bersudut siku-siku dan tajam, permukaannya rata dan tidak terdapat retak-retak yang merugikan. c) Klasifikasi bata pejal dibagi dalam 6 kelas, yaitu 25, 50, 100, 150, 200 dan 250 kg/cm2. d) Garam yang larut dan membahayakan tidak lebih 50% luas permukaan batubata. e) Ukuran standar bata merah dan penyimpangannya terlihat pada tabel 2.4 dan tabel 2.5 Ukuran, mm



Modul Tebal



Lebar



Panjang



M – 5a



65



90



190



M – 5b



65



140



190



M–6



55



110



230



Tabel 2.4 Ukuran Bata merah Pejal Standar



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



59



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Kelas



M – 5a



M – 5b



Tebal



Lebar



Panjang



Tebal



Lebar



Panjang



25



2



3



5



2



3



5



50



2



3



5



2



3



5



100



2



3



4



2



3



4



150



2



2



4



2



2



4



200



2



2



4



2



2



4



250



2



2



4



2



2



4



Tabel 2.5 Penyimpangan dari Ukuran Bata Pejal Standar 2.5.1.1.2



Bata Berlubang Yang dimaksud dengan bata berlubang ialah bata yang pada permukaannya terdapat



lubang-lubang, dan jumlah luas lubang itu antara 15-35% luas penampang batanya. (Gambar 2.9).



Gambar 2.9 Bata Berlubang Bata jenis ini dibuat dengan mesin ekstruder, yang dilengkapi alat pembentuk lubang bata. Bata jenis ini umumnya dibuat oleh industri skala menengah dan besar. Manfaat utama dari penggunaan bata berlubang,ialah : a) Bahan pembuat bata lebih sedikit dan pengeringan lebih cepat b) Dinding bata memiliki daya sekat panas dan peredam suara yang baik c) Dapat digunakan sebagai bata ekspos, karena permukaan yang rata dan licin.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



60



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Syarat Mutu Bata Berlubang : - Bentuk standar bata merah adalah prisma persegi panjang, bersudut siku-siku dan tajam, permukaannya rata dan tidak terdapat retak-retak - Kelengkungan arah panjang, lebar dan diagonal, tidak lebih dari 4 mm - Garam yang larut dan membahayakan tidak lebih 50% luas permukaan batubata. - Ukuran dan penyimpangan bata berlubang, seperti terlihat pada tabel 2.6.



DIMENSI Tebal (mm) Lebar (mm) Panjang (mm) 115+5



71+5



175±7



300±12



115±5



240±10



115±5



300±12



105±4



240±10 220±9



52+3



115±5



240±10



105±4



200±10



Tabel 2.6 Ukuran bata berlubang



-



Kelengkungan arah panjang, lebar dan diagonal, tidak lebih dari 4 mm



-



Kelas bata dan penyerapan air bata berlubang dapat dilihat pada tabel 2.7.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



61



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Kuat Tekan Bruto Kelas



Kgf/cm²



N/mm²



Koefisien Variasi



Penyerapan Air,



yang Diijinkan dari



Maks



Kuat Tekan Bata yang Diuji



(%)



50



50



5



22



22



100



100



10



22



20



150



150



15



15



20



200



200



20



15



20



250



250



25



15



20



Tabel 2.7 Kuat Tekan dan penyerapan air Bata Berlubang 2.5.1.1.3 Bata Berongga. Bata yang memiliki lubang-lubang pada salah satu penampang sisi bata, dengan luas penampang lubang 35 atau 75% luas penampangnya.



Bata jenis ini, sering di sebut



dengan nama Bata Kerawang (gambar 2.10).



Gambar 2.10 Bata Berongga Cara pembuatannya sama dengan pembuatan bata berlubang, dan persyaratannya juga hampir sama, kecuali syarat untuk kuat tekannya. Persyaratan kuat tekan, biasanya ada 2 macam yaitu syarat kuat tekan sejajar lubangdan syarat kuat tekan tegak lurus berlubang.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



62



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Syarat kuat tekan sejajar lubang, biasanya 30 sampai 50% lebih tinggi dari pada kuat tekan tegak lurus berlubang. Penentuan kuat tekan dari dua arah ini perlu diketahui dan disyaratkan karena kegunaan bata berongga. Di dalam pemakaiannya kemungkinan bata berongga akan memikul beban dari 2 arah tersebut. Karena selain digunakan sebagai dinding ventilasi, bata berongga juga dapat dipakai sebagai elemen pembentuk balok atau tiang yang menanggung beban dengan cara memasang tulangan dan dicor beton. 2.5.1.2 Bata Merah Pelapis. Bata ini adalah bata yang berukuran tipis yang digunakan untuk melapis dinding, untuk bahan dekorasi dan tidak dapat hancur bila direndam air. Ukuran bata pelapis biasanya dibuat sama dengan ukuran panjang dan lebar bata biasa, dengan ketebalan kurang lebih 10 mm (gambar 2.11). Tujuan penggunaan bata pelapis agar permukaan dinding terlihat seperti terbuat dari bata sesungguhnya, dengan siar sambungan yang rapih ( biasanya tidak lebih tebal dari 5 mm ).



Gambar 2.11 Bata Pelapis



Proses pembuatan bata pelapis, sama seperti pembuatan bata berlubang, yaitu menggunakan pakai ekstruder. Bata pelapis ini disebut sebagai split tile, karena pada waktu bata masih dari pabriknya, masih berbentuk gabungan ( rangkap ) dan ketika akan dipakai rangkapan bata ini dibelah menjadi 2 buah. Syarat mutu bata pelapis : -



Sudut bata pelapis harus tajam dan siku, serta permukaannya tidak mengalami



-



perubahan bentuk seperti melengkung, cacat dan retak yang mempengaruhi



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



63



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



mutunya. -



Penyimpangan kelengkungan arah panjang dan diagonal serta kesikuan arah lebar tidak melebihi 2 mm.



-



Penyimpangan ukuran arah panjang dan lebar dibatasi 2%



-



Penyerapan air dari 10 buah benda uji tidak lebih dari 15%



-



Tidak boleh terjadi cacat warna atau perubahan warna permukaan bata akibat adanya garam-garam yang terlarut.



2.5.1.3 Genteng. Bahan ini adalah unsur bangunan yang digunakan sebagai penutup atap yang dibuat dari tanah liat dengan atau tanpa dicampur bahan lain melalui proses pembakaran dan tidak dapat larut dalam air. Sebagai bahan penutup atap, genteng harus memiliki kekedapan air yang baik dan ketahanan terhadap beban lentur yang terjadi pada saat pemasangan genteng di atap. Genteng ini ada yang diglasir dan tidak diberi lapisan glasir. Berbeda dengan pembuatan batu bata, kehalusan dari bahan pembentuk genteng, metoda pembuatan merupakan faktor yang sangat menentukan kualitas dari genteng yang dihasilkan. Genteng yang dicetak secara manual, seperti genteng tradisional,akan lebih rendah mutunya disbanding genteng pres yang menggunakan alat ekstruder . Kehalusan bahan ini dapat mengurangi porositas genteng pada saat pembakaran. Oleh karena itu terhadap tanah liatnya dilakukan sebanyak satu kali sampai dua kali penggilingan. Penggilingan dua kali bertujuan untuk mendapatkan bahan yang lebih padat dan butir-butir tanah liat menjadi lebih halus atau pori-pori tanah semakin rapat. Kerapatan pori-pori tanah akan mengurangi



terjadinya susut kering dalam proses pengeringan dan pembakaran genteng



sehingga akan memperkecil pula porositas dalam proses pembakaran dan susut bakar yang terjadi semakin kecil. Dalam penggunaannya sebagai bahan bangunan, genteng memiliki keterbatasan, yaitu pada kemiringan atap yang harus dibuat. Karena ukuran genteng yang kecil, maka kemiringan atap, harus dibuat > 350 tetapi < dari 600. Jika dibuat tegak atapnya, maka genteng harus diperkuat menggunakan paku . Tetapi bila sudut atap < 350, maka atap akan mudah bocor, terutama bila angin bertiup kencang.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



64



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Berdasarkan bentuknya genteng dapat dibedakan menjadi 3 kelompok (gambar 2.12 ), yaitu : a) Genteng lengkung cekung (vlam) Genteng dengan penampang yang berbentuk gelombang dan tidak simetris tanpa bagian yang rata b) Genteng lengkung rata Genteng dengan permukaan yang rata dengan tepi-tepi melengkung. Genteng ini dikenal sebagai genteng palentong. c) Genteng rata Genteng dengan permukaan rata dengan tepi satu beralur dan tepi lainnya berlidah. Umumnya dibuat menggunakan mesin pres dan dikenal dengan sebutan genteng kodok atau barong



a.



Genteng lengkung cekung



b. Genteng lengkung rata



c. Genteng rata



Gambar 2.12 Genteng Berdasarkan jumlah genteng persatuan luas bidang atap, maka ukuran genteng dibagi 3 jenis (tabel 2.8), yaitu :



Jenis



Panjang minimum



Jumlah/m2, maks (buah)



Kecil



275



24



Sedang



300



21



Besar



400



14



Tabel 2.8 Klasifikasi Genteng Keramik



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



65



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Persyaratan mutu genteng keramik : -



Menurut SNI 03-6861.1-2002, berdasarkan kekuatan menahan beban lentur dan pandangan luar dan ketetapan bentuk dari genteng keramik dibagi menjadi 5 tingkat yaitu : tingkat mutu I, II, III, IV dan V (tabel 2.9 dan tabel 2.11).



Tabel 2.9 Mutu Genteng -



Genteng harus memiliki kekedapan yang cukup dengan tidak meneteskan air yang digenangi pada permukaan genteng selama 2 jam



-



Ukuran panjang dan lebar berguna genteng, kaitan dan jarak penutup tercantum pada tabel 2.10. Jenis genteng Nama ukuran Kecil



sedang



besar



Panjang berguna (jarak reng), min



200



250



300



Lebar berguna, min.



200



200



200



Jarak penutup me-manjang, min.



40



50



67



Jarak penutup melintang, min.



40



40



40



- Panjang



30



30



30



- Lebar



10



10



10



- Tinggi



10



10



10



Kaitan minimum



Tabel 2.10 Ketetapan ukuran genteng keramik



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



66



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Tabel 2.11 Pandangan Luar & Ketetapan Bentuk Genteng -



Genteng keramik berglasir memiliki 3 jenis mutu, seperti pada Tabel 2.12 Tingkat mutu



Penyerapan air maks. (%)



I



12



II



15



III



20



Tabel 2.12 Penyerapan Air Genteng Keramik Berglasir



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



67



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.5.1.4Pipa Keramik Berdasarkan fungsinya, pipa keramik terdiri dari 2 jenis, yaitu : a. Pipa Keramik untuk Pengeringan ( Drain Pipe ) Jenis pipa ini dibuat dari bahan dasar yang sama dengan bahan bata dan genteng. Setelah bahan itu digiling agar memiliki kepadatan yang baik, maka dicetak melalui ekstrude vacuum ) kemudian dibentuk pipa Pipa penyalur air ini, ada yang dibuat berlubang pada dinding pipanya, ada yang tidak. Penggunaan pipa berlubang memudahkan air yang ada disekitar pipa tersalur ke dalam pipa. Ukuran pipa biasanya berdiameter 15 inchi. Penyerapan pipa pengeringan ini umumnya masih relatif besar sekitar 20 atau 22%. Di Amerika disyaratkan pipa semacam ini memiliki penyerapan air, tidak lebih dari 14%. Di Indonesia, pipa semacam ini dapat dibuat, terutama oleh perusahaan tingkat menengah atau besar. Tetapi pada umumnya yang ada dipasaran sekarang buatan industri kecil dengan panjang kurang lebih 80 cm kadang-kadang hanya 60 cm. Kebanyakan dari hasil industri kecil ini, belum memenuhi syarat kuat tekan mercu atau penyerapan airnya, sehingga bila dipakai untuk saluran air kotor dari rumah penduduk, sulit memenuhi persyaratan kesehatan, karena pipa ini kurang rapat air karena air yang disalurkan merembes kebagian luar pipa . b. Pipa Saluran Air Kotor ( Sewer Pipe ) Pipa saluran air kotor digunakan untuk menyalurkan air kotor, seperti dari air kamar mandi, air cucian dan lain-lain. Oleh karena itu penyerapan air pipa maksimum ± 8% (gambar 2.13.) Pipa semacam ini dibuat dari bahan tanah liat tahan api dicampur lempung atau serpih dengan pembakarannya mendekati pembakaran bata klinker, atau ubin-ubin tahan asam. Untuk mendapat kepadatan atau kerapatan yang tinggi, maka pada waktu pembakaran diberi garam dapur, yang nantinya akan melekat pada dinding pipa, seperti glasir. Pipa semacam ini disebut pula Pipa Gress, yang memiliki penyerapan airnya ± 2 % dan memiliki kuat tekan mercu yang tinggi serta tahan asam.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



68



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Gambar 2.13 Pipa Saluran Air Kotor 2.5.1.5 Produk Terra Cotta. Istilah terracota ini semula dipakai untuk produk-produk bakaran tanah liat lempung yang dipakai untuk tujuan dekorasi ( hiasan ) pada bangunan, dengan bentuk tanpa diberi lapisan glasir (gambar2.14).



Gambar 2.14 Keramik terracota



Tetapi sekarang, produk yang diglasir juga disebut terracotta. Tanah liat yang dipakai bahan terracotta memiliki butiran yang halus dengan warna yang seragam dan bebas dari kotoran yang dapat mengakibatkan cacat terutama pada permukaan produk yang dibuat. Agar produk yang dihasilkan memiliki ukuran yang tepat, maka pembentukan terracota dapat dilakukan dengan cara proses lempung lembek ( soft mud ) atau lempung kaku ( stiff mud ). Tetapi akan lebih baik dengan proses stiff mud, dan produk dicetak dengan press. Pada pembuatannya diperlukan bahan tambahan



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



69



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



flux untuk memperendah suhu bakarnya, seperti felspar sebanyak



10%, akan



mempertinggi kuat lentur. Untuk produk yang diglasir pembakaran dilakukan 2 kali. Suhu pembakaran pertama antara 1000 -11500 C, Sedangkan pembakaran glasir, suhunya lebih rendah sedikit tergantung pada titik leleh glasirnya. Sekarang produk keramik semacam terra cotta ini dapat dijumpai dalam bentuk ubinubin keramik, dengan warna badan ( bukan glasir ) yang merah atau kekuningan, yang dipakai baik untuk dinding lantai atau dinding tembok. Sifat-sifat produk terra cotta antara lain :



2.5.2



-



Bentuk ukurannya seragam dan tepat,



-



Warna biasanya merah atau kekuningan, dan merata.



-



Kuat lenturnya biasanya sekitar 1000 kg/cm2.



-



Biasanya pada produk ini tahan lama, tahan terhadap pengaruh cuaca.



Produk Keramik Stoneware Produk ini disebut gerabah keras. Bahan keramik dibuat dari campuran bahan lempung yang kaya akan silika dan sebagai bahan peleburnya digunakan kapur magnesia atau alkali tetapi mengandung unsure besi. Warnanya agak alami dari abu-abu sampai merah. Stoneware memiliki kekuatan yang bagus dan tidak menggelas, karena kematangan pembakarannya diantara keramik biasa dan porselin(semi vitrous). Pembentukan badan keramik menggunakan masa slip dengan cara dituang ke cetakan gips atau menggunakan proses kering dengan cara dipres. Sebagai bahan glasirnya dipakai glasir garam atau glasir biasa yang cocok untuk bahan produknya. Glasir dan badan stoneware dibakar dengan suhu yang sama sehingga membentuk ketepatan glasir yang sempurna. Kelebihan produk Stoneware, antara lain : - Kuat tapi tidak menggelas - Memiliki spot-spot besi - Tahan terhadap asam - Penyusutannya rendah



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



70



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



- Menyatu dengan gelas 2.5.2.1 Bata dan Ubin Tahan Kimia Bata dan ubin pejal tahan kimia yang dihasilkan dari pembakaran lempung, lempung bekah atau campuran keduanya dalam tungku pembakaran. Jenis keramik ini digunakan untuk menahan pengaruh zat kimia dan ketahanannya terhadap kejut panas. Bata dan ubin pejal tahan kimia biasanya digunakan pada konstruksi pasangan memakai mortar (aduk) yang tahan kimia dan digunakan sebagai komponen konstruksi pasangan untuk bagian dalam dan luar bangunan yang akan terkena pengaruh zat kimia dan lingkungannya. Berdasarkan ketepatan penggunaannya pada konstruksi pasangan, bata dan ubin pejal tahan kimia dibagi dalam 3 (tiga) tipe, yaitu : a. Tipe I, yaitu digunakan pada konstruksi pasangan yang tidak



menuntut



persyaratan penyerapan air yang rendah (6%) dan ketahanan asam yang tinggi (kehilangan berat maksimum 20%). b. Tipe II, yaitu digunakan pada konstruksi pasangan dengan persyaratan penyerapan air yang lebih rendah dan ketahanan asam yang lebih tinggi dari Tipe I (kehilangan berat maksimum 12%). c. Tipe III, yaitu digunakan pada konstruksi pasangan yang menuntut persyaratan penyerapan air yang minimal (1%) dan ketahanan asam yang maksimal (kehilangan berat maksimum 8%). Persyaratan mutu bata dan ubin tahan kimia: - Ukuran panjang, lebar dan tebal dari bata atau ubin pejal tahan kimia harus dalam toleransi ± 3% terhadap dimensi yang disyaratkan, bila diuji sesuai ASTM C 6793 a. - Kekuatan dan penyerapan air dari bata dan ubin tahan kimia dapat dilihat pada tabel 2.13



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



71



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Tabel 2.13 Penyerapan Air Genteng Keramik Berglasir - Kelengkungan bata dan ubin pejal tahan kimia harus memenuhi persyaratan kelengkungan seperti tercantum pada Tabel 2.14



Dimensi permukaan min (mm) Sampai dengan 203 > 203 – 305 > 305 - 406



Kelengkungan yang diizinkan max (mm) 2,4 3,2 4



Tabel 2.14 Kelengkungan Bata & Ubin Tahan Kimia



- Permukaan bata atau ubin pejal tahan kimia harus diberi tekstur untuk menambah kekuatan lekatnya. Pemberian tekstur dapat dilakukan dengan cara takikan atau goresan berbentuk anyaman kedalaman tekstur harus tidak lebih dari 3 (tiga) mm. 2.5.2.2 Bata Klinker. Bata klinker disebut juga bata pelapis jalan ( paving block ). Bata ini adalah jenis bata keramik bakaran keras ( vitreous brick ) yang dibuat dari tanah liat tahan api dicampur dengan atau tanpa serpih, yang bermutu baik dengan suhu pembakaran hampir mencapai titik lelehnya, yaitu ± 12000C, , sehingga seluruh partikel bahan mentahnya menyatu karena terjadi proses pelelehan. Bata ini memiliki kepadatanyang tinggi, karena dalam proses pembuatannya menggunakan proses lempung kaku ( stiff mud ) atau proses setengah kering, dengan press tekanan tinggi sehingga memiliki bentuk dan ukuran yang merata.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



72



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Penggunaan bata klinker terutama untuk melapis permukaan jalan raya, yang dipasang dengan celah antar bata sebesar 3-6 mm untuk diisi aspal atau mortar. Sesuai dengan fungsinya, maka bata klinker harus bersifat tahan air, tahan cuaca, tahan geseran lalu lintas berat, dan kuat tekanan tinggi. Di Indonesia jenis bata ini belum dibuat, meskipun perusahaan keramik yang skala besar sudah mampu membuatnya. Persyaratan bata klinker, antara lain seperti disyaratkan oleh ASTMC 7-42T sebagai berikut : - Ketahan ausan dengan Ratler test ( semacam Los Angeles Test ) : Untuk Ukuran 8 ½ x 4 x 2 ½ in., maksimum 26% Untuk Ukuran 8 ½ x 4 x 3



in., maksimum 24%



Untuk Ukuran 8 ½ x 3 1/2 x 4 in. maksimum 22% - Penyerapan air, rata-rata tidak lebih dari 2% - Kepadatan ( Berat Volume ) lebih dari 2,30. - Kekerasan dibanding Skala Moh’s tidak kurang dari 6, tetapi biasanya kekerasan 6,5 masih dianggap baik. - Kuat tekan rata-rata minimun 280 kg/cm2 dan umumnya berada di atas syarat ini, mencapai lebih dari 500 kg/cm2. - Kuat lentur, berkisar antara 105 sampai 175 kg/ cm2 dan umumnya ± 200 kg/cm2.



2.5.3



Produk Keramik Halus Jenis produk tergolong keramik halus, dapat dilihat berdasarkan cara penyiapan bahan



mentahnya. Bila bahan mentah disiapkan dalam bentuk lumpur halus (slip), maka produk yang dihasilkan termasuk kelompok keramik halus. Produk



keramik halus terbagi dalam 2 kelompok besar,yaitu produk bakaran keras



(vitrous) dan semi vitrous. Perbedaan



produk vitrous dengan semi vitrous adalah suhu



0



pembakaran mencapai 1400 C, sehingga massa keramik dapat meleleh dan menghasilkan produk dengan penyerapan air yang rendah antara 0,3-3,9%. Sedangkan yang semi vitrous dengan suhu pembakaran hanya mencapai < 12000C, menyebabkan kelelehannya hanya pada sebagian masa saja, sehingga penyerapan air dari nya lebih besar, yaitu antara 4-15%.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



73



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Pada keramik halus, pembakaran dilakukan 2 kali, yaitu pembakaran pertama sebagai pembakaran biskuit dan pembakaran kedua adalah untuk pembakaran glasir, sehingga membuat permukaan produk vitrous itu indah, rata dan licin serta memiliki ketahanan rembes air yang lebih baik disbanding produk semi vitrous. Jenis keramik halus, antara lain: 2.5.3.1 Barang-barang Saniter Barang-barang saniter, umumnya dibuat dari bahan porselen, sehingga disebut pula barang saniter porselen. Yang termasuk barang-barang saniter adalah closet, bak air, wastafel (gambar 2.15) dan sejenisnya.



Gambar 2.15 Wastafel



Bahan-bahan pembentuk barang-barang saniter antara lain: flint, felspar, ball clay dan kaolin dengan kadar besi yang rendah, sehingga warnanya putih. Bahan-bahan ini ditambah air dan digiling menjadi bubur slip yang halus dan cair. Kemudian dituang ke dalam cetakan gips. Setelah produk cukup kering, dilakukan penghalusan dan dilanjutkan dengan proses pembakaran.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



74



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Pada pembakaran pertama, produk dihindarkan terkena api langsung, karena dapat akan membuat hasil pembakaran yang belang-belang. Setelah dingin lalu diberi lapisan glasir dengan cara disemprot atau dicelup pada permukaan yang selalu terlihat, kemudian dibakar lagi sampai titik lelehnya tercapai. 2.5.3.2Ubin Keramik Ubin adalah bahan unsur bangunan yang digunakan untuk menutup konstruksi pasangan. baik itu konstruksi dinding maupun lantai. Penamaan ubin keramik dapat dibedakan berdasarkan : a. Ketebalan dan luas - Ubin dinding yang memliki ketebalan 4-9 mm - Ubin lantai, bila ketebalan 7-20 mm - Mozaik, bila luas ubin < 55 cm2 b. Suhu pembakaran - Ubin porselin, bila suhu pembakaran 1350 – 15000C - Ubin stone ware, bila suhu pembakaran 1200 – 13000 - Ubin gerabah, bila suhu pembakaran maksimum 11800C c. Penamaan di pasaran
Ubin Glazed. Ubin jenis ini tersedia beberapa jenis permukaan yakni glossy, matte, dan kasar anti-slip. Ubin glazed yang glossy tidak cocok digunakan untuk kamar mandi dan dapur karena akan menjadi licin ketika ada air. Bila anda ingin menggunakanny untuk kamar mandi maka carilah ubin glazed yang kasar antislip merupakan pilihan yang cocok.




Ubin Mozaik. Mozaik adalah ubin yang memiliki luas < 55 cm2. Tersedia dalam berbagai jenis material dan finishing, dimulai dari kaca hingga keramik, dan juga tersedia dalam beraneka pola dan gambar dengan warna yang hidup(gambar 2.16).



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



75



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Gambar 2.16 Ubin mozaik




Ubin Quarry. Adalah ubin yang terbuat dari campuran tanah liat dan warnanya biasanya natural, seperti abu abu, merah, coklat. Warna tersebut berasal dari warna tanah liat dan tergantung pada suhu pembakaran. Ubin ini mempunyai daya serap yang tinggi sehingga tidak cocok untuk dapur karena akan menimbulkan noktah atau noda bila terkena tumpahan sesuatu.
Ubin porselin. Ubin ini mempunyai daya tahan lebih kuat bila dibandingkan dengan ubin keramik yang lain karena proses pembakaran menggunakan suhu yang tinggi. Bentuk permukaannya halus dan daya serapnyapun rendah. Ubin jeis ini sangat cocok bila digunakan pada tempat-tempat yang sering dilalui (keramaian), seperti mal dan gedung pertemuan. Bahan dasar dari ubin keramik, antara lain talk, ball clay, kaolin dan flint. Pembentukannya dilakukan dengan dipres untuk membuat badan ubin dan dibakar hingga semi vitrous dalam tungku menerus. Setelah didapat hasil bakaran biskuit, kemudian biskuit tersebut dilabur permukaannya dengan bubur glasir. Setelah kering biskuit yang telah diglasir dibakar lagi. Fungsi glasir pada ubin adalah mempertinggi kerapatan air dan ketahanan gesek permukaan keramik, karena kedua sifat ini kurang dimiliki produk semi vitrous. Perbedaan suhu pembakaran ini, ditujukan untuk meningkatkan kualitas dari ubin yang dibuat, semakin tinggi suhunya maka semakin baik kualitas bahan yang dihasilkan. Akan tetapi kesulitan yang muncul adalah saat pemasangan, karena akan sulit menempel kedinding bila menggunakan mortar, sehingga diperlukan semen



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



76



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



khusus. Sebaliknya bila pembakaran ubin keramik tidak sempurna, maka didapat keramik yang agar memiliki penyerapan air yang cukup, sehingga mudah dilekatkan menggunakan adukan mortar. Persyaratan Mutu Ubin Keramik, antara lain: - Permukaan ubin keramik tidak boleh cacat (retak-retak, bergelombang, terdapat lubang jarum dan noda) - Perbedaan ukuran panjang dan lebar terbesar dan terkecil harus < 2 mm - Sisi ubin harus siku dengan toleransi kesikuan < 0,5 mm setiap 100 mm - Kehilangan berat akibat gesekan < 0,1 gr per berat ubin - Ketahanan basa dan asam untuk bagian yang terglasir dan tidak, harus sama - Kekerasan ubin yang diglasir > 6 skala Mohs 2.5.4



Refraktori Istilah refraktori adalah keramik yang tahan leleh dan deformasi pada suhu yang tinggi,



yaitu ± 15150C atau disebut bahan tahan api. Keramik jenis ini banyak digunakan untuk industri yang berhubungan dengan suhu panas, misalnya pembuatan tungku pembakaran (gambar 2.16) Berdasarkan sifat kimianya, refraktori dapat dibagi dalam 3 kelompok, yaitu : 2.5.4.1Refraktori Asam Keramik jenis ini bersifat tahan terhadap pengaruh pengrusakan oleh terak yang bersifat asam atau udara yang mengandung gas asam di dalam tungku pembakaran, yang kebanyakan dibuat dalam bentuk bata. Kelompok refraktori ini dibagi dalam 3 jenis : a. Bata tahan api Samot Bata jenis ini adalah bata yang paling banyak digunakan untuk industri keramik atau industri yang menggunakan suhu tinggi. Bahan pembuatnya adalah tanah liat tahan api yang dibakar terlebih dahulu lalu digiling dan dicampur tanah plastis (ball clay) atau perekat kimia. Kemudian dicetak dan dibakar menjadi produk jadi.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



77



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Menurut Ketahanan terhadap suhu ada 5 jenis bata samot, yaitu bata samot klas super duty, bata samot klas high duty, bata samot klas intermediate duty, bata samot low duty dan bata samot alumina-diaspore. b. Refraktori Basa Jenis refraktori ini dipakai untuk atap tungku peleburan gelas yang suhunya dapat mencapai 16000C. Bata ini dibuat dari campuran kuarsa 98% dan CaO 2% sebagai bahan perekat. Cara pembuatannya dengan mencampur kedua bahan dalam bentuk bubur dan dengan tekanan tinggi dibentuklah bata sesuai ukuran yang dikehendaki. Hasil pencetakan dikeringkan dan dibakar pada suhu 16000C selama 3 minggu, sehingga hasil bakaran bersifat stabil. Kekurangan bata silika ialah agak berpori sehingga mudah menyerap terak cair. c. Bata Alumina Tinggi Bata jenis ini mengandung kadar alumina > 50%, karena kadar aluminanya maka bata tersebut dibagi dalam 5 kelas : kelas I, II, III, IV dan V. Bahan dibuat dari diaspore dan mullit. Titik lelehnya dapat mencapai 18000C dan tahan terhadap pengaruh terak. Di dalam kelompok refraktori asam, bata alumina ini paling baik sehingga dipakai untuk tungku peleburan gelas. Persyaratan mutu bata alumina tinggi terlihat pada tabel 2.15.



No



jenis



1 2



Kadar Alumina Ketahanan Api



3



Berat jenis



4



Kuat Tekan



5



Keporian Semu Susut pada suhu 1500C selama 5jam



6



Satuan %



I



II



KELAS III



min 80



min 70



min 60



min 50



min 45



min 2,4 min 300



min 37 min 2,3 min 300



min 36 min 2,2 min 300



min 35 min 2,1 min 250



min 34 min 2,0 min 200



0,3



0,3



0,2



0,2



gr/ml kg/cm2 % %



IV



V



0,3



Tabel 2.15 Persyaratan mutu bata alumina tinggi



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



78



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.5.4.2 Refraktori Basa Jenis refraktori ini dipakai untuk peleburan yang teraknya bersifat basa, seperti tungku semen, kapur atau peleburan baja. Jenis refraktori basa adalah bata dolomit dan bata magnesit. Sebagai bahan baku pembuatan refraktori basa adalah dolomit atau krom magnesit (kadar magnesit tinggi). Untuk pembuatan bata dolomit dilakukan dengan membakar dolomit terlebih dahulu hingga mati, kemudian digiling lalu ditambah bahan perekat organik. Masa campuran dipres dengan tekanan tinggi lalu dibakar. Sedangkan pembuatan bata krom magnesit tidak perlu dibakar, cukup dipres saja dan karena sebagai perekat bata digunakan bahan kimia MgCl2 yang dapat bereaksi dengan krom magnesit dan mampu mengeras. Sifat bata dolomit kurang baik dibanding bata magnesit, karena cenderung membubuk akibat pengaruh udara dan lembab. Persyaratan mutu bata magnesit krom : - Klasifikasi bata krommagnesit (Tabel 2.16)



Golongan I II III



Yang dibakar MKB1 MKB2



Yang tidak dibakar MK1 MK2 MK3



MKB3



Tabel 2.16 Klasifikasi Bata magnesit krom MKB = Magnesium krom tidak dibakar MK = Menggunakan perekat kimia



- Penyimpangan ukuran (Tabel 2.17) Dimensi, mm 100 100-200 200-300 300-400



Toleransi ±, mm 1 1,5 2 3



Tabel 2.17 Penyimpangan ukuran Bata Krom Magnesit



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



79



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



- Sifat bata krom magnesit (Tabel 2.18) Sifat Berat Volume, g/ml Kuat Tekan, min Pelunakan berbeban 0C



Kandungan MgO, % Kandungan Cr2O3, % Kandungan Sio2, %



Yang dibakar MKB1 MKB2 MKB3 2,9 2,85 2,8 300 250 200 1500 75 7 7



Yang tidak dibakar MK1 MK2 MK3 2,95 2,9 2,85 350



350



350



1500 65



1450 65



1400 75



1350 65



1300 65



10 7



13 7



7 7



10 6,5



13 6,5



Tabel 2.18 Sifat Bata Krom Magnesit



2.5.4.3Refraktori Netral Jenis refraktori ini tahan terhadap asam atau basa. Tetapi mahal pembuatannya karena sukar dibuat. Sebagai bahan dasar dipakai grafit, silicon karbit, chromit dan zircon atau alumina murni. Bahan dasar ini digiling halus dan ditambah perekat kaolin atau ball clay dan air. Setelah dicetak lalu dibakar dengan suhu 800-10000C Dalam tungku yang tidak mengandung oksigen. Refraktori ini dipakai untuk pembuatan mangkok peleburan logam dengan suhu leleh rendah (gambar 2.17)



Gambar 2.17 Tungku Pembakar



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



80



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.6



PETUNJUK PRAKTIS PEMASANGAN KERAMIK



2.6.1



Pemasangan Batu Bata Hal yang perlu diperhatikan pada pemasangan batu bata : a. Ciri batu bata yang baik adalah warna seragam, jika dipukul nyaring bunyinya dan tidak mudah patah atau hancur. b. Batu bata yang hendak dipasang harus direndam dahulu ± 3 menit, agar air aduk tidak dihisap. Karena jika tidak direndam dapat menyebabkan ikatan mortar dan batu bata akan berkurang. c. Siar vertikal mortar dari lapisan batu bata tidak boleh membentuk satu garis, melainkan harus bersilangan, agar terjadi ikatan yang kuat antara batu bata dan mortar. d. Tebal siar mortar yang baik, yaitu 1-1,5 cm e. Tinggi pasangan batu bata dalam sehari dianjurkan tidak lebih dari 1,00 m (gambar 2.18)



Max 1m



Gambar 2.18 Pemasangan Batu bata



2.6.2



Pemasangan Ubin Keramik Hal-hal yang harus diperhatikan dalam memasang ubin keramik : a. Ubin keramik yang dijual di pasaran ada 4 jenis kualitas, yaitu KW1, bila dalam dus ada tulisan merah, KW2 dengan warna kuning, KW3 sudah tidak menggunakan kode tulisan dan KW4 dijual tanpa dus.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



81



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



b. Ada baiknya saat membeli keramik jumlahnya dilebihkan sekitar 10% untuk pemasangan biasa dan 15-25% dengan pertimbangan adanya bagian yang dipotong, karena pemasangan keramik secara diagonal. Sementara sisanya bisa digunakan sebagai cadangan untuk perbaikan di kemudian hari agar didapat warna dan motif keramik yang sama. c. Tentukan jenis dan penempatan keramik,untuk lantai eksterior atau lantai interior. Sesuaikan jenis keramik yang dipilih dengan kondisi tempat pemasangannya. d. Tentukan luas permukaan yang akan dilapisi keramik serta bahan pemasangannya. e. Tentukan warna, ukuran, dan motifnya. f. Pilih pola pemasangan keramik pararel atau diagonal dengan metode pemasangan yang menggunakan nat lebar (open joint) atau pemasangan yang menggunakan nat kecil (closed joint). Keuntungan menggunakan nat lebar : •



Fleksibilitas lebih besar pada permukaan lantai sehingga keramik tidak mudah terangkat(pumping)



•



Ukuran keramik yang berbeda akan terlihat sama.



•



Proses pengisian nat akan lebih mudah dan merata.



•



Hemat pemakaian flexible joint yang berfungsi sebagai sarana untuk menetralisir tegangan jika terjadi pemuaian pada keramik. Flixible joint tersebut dipasang di antara keramik.



•



Terlihat bagus jika dipasang di garasi, carport atau daerah basah lainnya agar tidak terlalu licin.



Keuntungan menggunakan nat kecil sebagai berikut: •



Permukaan lantai terlihat rapi dan berkelas, karena pasti mutu pekerjaan keramiknya baik.



2.6.3



•



Proses pengisian nat lebih cepat dan efisien.



•



Kesan sambungan pada keramik hilang.



Pemasangan Produk Saniter Wastafel Hal yang harus diperhatikan dalam memasang wastafel



:



a. Memilih ukuran wastafel sangat tergantung dari tujuan pemakaian. Untuk ruang



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



82



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



yang sempit dianjurkan memakai ukuran yang kecil, sehingga dapat ditempatkan di sudut ruangan untuk menghemat tempat. Bagi ruangan yang cukup lebar, dianjurkan memakai ukuran yang sedang sekitar 50-55 cm. b. Untuk memilih wastafel perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut : • Untuk wastafel keramik berglasur, pilihlah wastafel yang permukaan glasurnya rata, mengkilap dan bebas dari pinhole (lubang jarum), retak glasur, dan retak body. Banyaknya pinhole dan retak glasur akan membuat wastafel kelihatan dekil dan kumal serta tidak sehat. • Pilihlah bentuk wastafel yang bentuk dan ukurannya memenuhi syarat pemasangan dan syarat pemakaian. Wastafel yang sisi pertemuan dengan dinding tidak rata, akan menyebabkan wastafel terpasang miring ke depan. Selain tidak bagus terlihat, juga berbahaya karena wastafel mudah jatuh. Permukaan wastafel harus rata dan tidak bergelombang agar menghindari menumpuknya air dan kotoran mengendap di glasur. •



Setiap wastafel harus diberikan lubang overflow. Lubang overflow harus lebih rendah dari sisi bowl wastafel untuk menghindari air keluar dari wastafel bila penuh.



•



Wastafel yang dipilih harus mempunyai kedalaman minimum 12-13 cm. Agar air tidak muncrat keluar waktu pemakaian. Ukuran panjang dan lebar bagian dalam wastafel yang paling praktis adalah 40x30cm.



2.7



RANGKUMAN Bab ini membahas tentang pengertian keramik dan proses pembuatan keramik. Untuk



lebih mendapat pemahaman tentang keramik, maka dibahas pula uraian tentang jenis dan produk keramik, berikut petunjuk praktis beberapa pekerjaan konstruksi yang menggunakan keramik sebagai bahan konstruksinya



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



83



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



2.7



LEMBAR LATIHAN 1.



Apa perbedaan antara keramik kasar dengan keramik halus ?



2.



Jelaskan, mengapa suhu pembakaran bahan keramik harus diatas 6000C ?



3.



Bilamana pada keramik harus dilakukan pembakaran kedua ?



4.



Sebutkan 3 sifat batu bata yang digunakan sebagai bahan bangunan



5.



Jelaskan apa yang dimaksud dengan bata berongga dan pada konstruksi apa bata tersebut digunakan ?



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



84



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



BAB III PENGUJIAN GENTENG Tujuan Pembelajaran Umum: Mahasiswa dapat menentukan mutu genteng yang akan digunakan sebagai bahan konstruksi. Tujuan Pembelajaran Khusus: 1. Mahasiswa dapat mengklasifikasi genteng berdasarkan hasil pengujian 2. Mahasiswa dapat menerangkan prosedur pengujian genteng berdasarkan standar uji yang berlaku. 3. Mahasiswa dapat mendemonstrasikan tatacara pengujian batu bata



3.1



PENDAHULUAN Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui klasifikasi dan mutu dari genteng yang digunakan untuk bahan konstruksi, berdasarkan Standar Nasional Indonesia yang berlaku, yaitu SNI 03 – 2095 – 1998. Di dalam SNI telah ditentukan metoda pengujian dan persyaratan mutu dari genteng keramik.



3.2



PENGUJIAN GENTENG KERAMIK



3.2.1



Pengambilan contoh Secara umum, genteng yang diuji harus mewakili jumlah genteng hasil produksi atau genteng di pasaran. Pengambilan contoh harus dilakukan dengan salah satu diantara ketiga cara berikut : a. Acak sederhana Setiap satuan contoh diambil dengan peluang yang digunakan angka teracak. b. Acak berlapis



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



85



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Populasi dibagi menjadi beberapa lapisan, dari setiap lapisan diambil contoh secara acak sederhana. c. Sistimatika Contoh diambil pada interval tertentu (untuk produk kontinu) dengan jumlah minimal 50 buah. Jika dari hasil produksi maka setiap 100.000 buah harus diambil 5 buah 2. Pengiriman contoh Untuk pengiriman contoh ketempat pengujian, contoh harus dikemas/diikat dan diberi label contoh uji, sehingga tidak pecah atau cacat dalam pengangkutan. pada setiap pengiriman contoh harus disertai keterangan yang memuat : -



Alamat, nama perusahaan, merek dan tanggal pengambilan contoh



-



Berita acara dan label contoh uji ditandatangani oleh pengambil contoh dan permilik/ pengusaha.



-



Banyak contoh yang diuji.



-



Risalah pengambilan contoh yang mencantumkan keterangan jelas mengenai cara-cara pengambilan contoh dan keterangan lain yang dianggap perlu.



3. Jumlah Benda Uji Secara umum, jumlah benda uji harus diusahakan sedemikian rupa sehingga hasilnya mencerminkan populasi genteng yang akan diuji dan jumlah produksinya. Dalam semua keadaan jumlah contoh yang diambil minimal sebanyak 50 buah genteng. Untuk setiap produksi sampai dengan 500.000 buah genteng diambil masing - masing l0 buah dari tiap kelompok yang berjumlah 50.000 buah genteng. Setiap kenaikan 100.000 buah genteng diambil paling sedikit 5 buah genteng. Jadi jumlah genteng dalam keadaan kering sebanyak minimal 30 buah. a. Uji Ukuran dan Tampak Luar Genteng harus dalam keadaan kering dengan jumlah 24 buah b. Penyimpangan Bentuk



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



86



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Genteng harus dalam keadaan kering dengan jumlah 10 buah c. Uji Beban Lentur Genteng harus dalam keadaan kering dengan jumlah 6 buah d. Penyerapan Air Genteng harus dalam keadaan kering dengan jumlah 10 buah e. Ketahanan Rembes Genteng harus dalam keadaan kering dengan jumlah 10 buah 4. Cara Pengujian 4.1 Uji Ukuran dan Tampak Luar Tujuan Pengujian : - Menentukan klasifikasi genteng berdasarkan ukuran panjang dan lebar rata-rata, ukuran kaitan, jarak tumpangan. - Menentukan mutu genteng berdasarkan tampak luarnya - Menentukan jumlah dan berat genteng persatuan luas atap Prosedur Pengujian : 1) Penentuan Panjang, Lebar , Kaitan serta Berat Genteng - Ukur panjang dan lebar genteng pada 2 tempat pengukuran yang berbeda dan hasilnya dirata-ratakan. - Ukur panjang, lebar dan tinggi kaitan - Timbang berat genteng 2) Lebar Berguna. - Susun genteng pada penyangga bersusun reng berderet kearah melebar sebanyak 2 (dua) jajar yang terdiri dari 12 buah genteng tiap jajar. - Atur susunan genteng di atas reng harus baik dan rapat sehingga penumpangan antar genteng rapat. - Ukur dan catat panjang 10 genteng dari ujung ke ujung pada arah melebar (gambar 3.1) - Lebar berguna = Panjang dari 10 lebar genteng dibagi 10



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



87



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Panjang 10 lebar genteng



Gambar 3.1 Lebar berguna 3) Panjang Berguna. - Susun genteng pada penyangga bersusun reng berderet kearah memanjang sebanyak 2 (dua) jajar yang terdiri dari 12 buah genteng tiap jajar. - Atur susunan genteng di atas reng harus baik dan rapat sehingga penumpangan antar genteng rapat. - Ukur dan catat panjang 10 genteng dari ujung ke ujung pada arah memanjang (gambar 3.2)



Panjang 10 genteng



Gambar 3.2 Panjang berguna



- Panjang berguna = panjang 10 genteng bersusun dibagi 10 4) Jarak Tumpangan. - Jarak tumpangan arah memanjang = panjang rata-rata - panjang berguna - Jarak tumpangan arah melebar = lebar rata-rata- lebar berguna 5) Tampak Luar Amati dan catat secara seksama keadaan permukaan semua contoh genteng untuk diperiksa dibawah sinar yang cukup terang, apakah terdapat retak, bintik hitam, benjolan dan lekukan yang disebabkan oleh bagian permukaan yang lepas atau cacat lain, warna dan suara.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



88



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



4.2 Uji Kelengkungan Tujuan Pengujian : Menentukan mutu genteng berdasarkan besarnya penyimpangan bentuk Prosedur Pengujian : - Letakkan genteng tertelungkup untuk genteng rengkung atau terlentang untuk genteng rata, diatas meja datar. Kemudian salah satu sudut genteng ditekan. - ukur dan catat tinggi sela terbesar antara bidang datar dengan genteng yang diukur oleh baji (gambar 3.3)



.



Gambar 3.3 Baji Pengukur



4.3 Uji Beban Lentur Tujuan Pengujian : Menentukan klasifikasi mutu genteng berdasarkan besar beban lenturnya Prosedur Pengujian : - Pasang kayu penyangga tumpuan beban lentur dibagian bawah genteng menggunakan pasta semen. Begitu pula untuk tumpuan tekan yang terletak ditengah genteng (gambar 3.4).



Gambar 3.4 Pemasangan Kayu Tumpuan



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



89



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



- Biarkan pasta mengeras selama minimal 3 hari - Tekan genteng dengan mesin penekan dan catat beban lentur genteng. 4.4 Uji Penyerapan Air Tujuan Pengujian : Menentukan mutu genteng berdasarkan besar penyerapan airnya. Prosedur Pengujian : - Keringkan genteng dalam oven pada suhu (110 ± 5)oC selama 24 jam, kemudian timbang beratnya (A). - Rendam genteng tersebut dalam air selama 24 jam dan seka permukaan genteng dengan lap lembab. Timbang beratnya (B). - Hitung besar penyerapan =



 



x 100%



4.5 Uji Ketahanan Rembes Tujuan Pengujian : Menentukan mutu genteng berdasarkan ketahanan rembes air selama 2 jam Prosedur Pengujian : - Letakkan kotak seng yang berukuran 10 x 20 cm yang bagian bawahnya dibuat sesuai dengan bentuk permukaan genteng pada permukaan genteng. - Lekatkan kotak seng dengan genteng menggunakan majun dan malam cair sebagai bahan perekatnya hingga rapat air. - Isi bagian dalam kotak seng dengan air hingga ketinggian 5 cm, biarkan selama 2 jam. - Catat bila ada air yang menetes dari genteng (gambar 3.5).



Gambar 3.5 Uji Ketahanan Rembes



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



90



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



3.3



LEMBAR KERJA



Karena keterbatasan waktu pengajaran untuk uji genteng yang hanya 4 jam, maka pelaksanaan praktikum uji genteng, dilakukan sebagai berikut : 1. Benda uji a. Uji Genteng dilakukan menggunakan 3 jenis genteng, yaitu genteng lengkung cekung, lengkung rata dan genteng rata. b. Mahasiswa dibagi dalam 3 kelompok, dan masing-masing kelompok menguji jenis genteng yang berbeda. Perinciannya sebagai berikut : • Uji Ukuran dan Tampak Luar = 5 genteng Kecuali untuk panjang dan lebar berguna = 11 genteng, khusus genteng rata = 20 buah • Uji Kelengkungan = 5 buah • Uji Beban Lentur = 1 buah • Uji Penyerapan Air = 5 buah • Uji Ketahanan Rembes = 1 buah 2. Prosedur Pengujian a. Uji Ukuran dan Tampak Luar Ukuran panjang dan lebar, kaitan dan berat genteng ditentukan berdasarkan hasil uji rata-rata dari 5 buah genteng. Untuk menentukan mutu berdasarkan tampak luar, dihitung berdasarkan % jumlah genteng yang cacat dibagi jumlah genteng yang diuji, bila > 80 % , dianggap baik. Hitung jumlah dan berat genteng per m2 b. Uji Kelengkungan Kelengkungan yang dicatat adalah kelengkungan yang terbesar dan nilai kelengkungan genteng ditentukan dari nilai rata-rata kelengkungan masingmasing genteng. Bandingkan hasil uji dengan spesifikasi genteng yang berlaku.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



91



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



c. Uji Beban Lentur Genteng harus direndam 3 menit dahulu, baru diberi perekat pasta semen untuk merekatkan kayu penumpu dengan genteng. Pembebanan uji lentur dilakukan secara bertahap dengan kecepatan pembebanan sebesar 5 kgf/detik hingga patah. Bandingkan hasil 1 benda uji dengan spesifikasi genteng. d. Uji Penyerapan Air Benda uji genteng dikeringkan di dalam oven terlebih dahulu dan selesai penimbangan dilakukan perendaman untuk ditimbang kembali. Besar angka penyerapan ditentukan berdasarkan penyerapan rata-rata dari 5 benda uji. e. Uji Ketahanan Rembes Genteng dianggap baik, apabila selama 2 jam air di atas permukaan genteng tidak menetes. Jika menetes maka genteng dianggap tidak layak digunakan sebagai bahan penutup atap.



3. Pembuatan Laporan a. Setiap Kelompok Praktikan harus mencatat seluruh data pengujian dari masing-masing kelompok. b. Terhadap data hasil pengujian harus dilakukan analisa terlebih dahulu, kemudian dibuat kesimpulan terhadap masing-masing pengujian dan keseluruhan pengujian. Semua ini disajikan dalam bentuk laporan yang di buat oleh masing-masing kelompok menggunakan data hasil pengujian yang dilakukan oleh seluruh kelas.



3.4



RANGKUMAN Pada bab ini berisikan tatacara pelaksaanaan pengujian genteng keramik, mulai



dari uji ukuran da tampak luar, kelengkungan, beban lentur, penyerapan air dan ketahanan rembes. Juga kegiatan yang harus dilakukan praktikan



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



92



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



3.5 LEMBAR LATIHAN 1. Sebutkan jenis pengujian genteng untuk menentukan mutu genteng. 2. Bagaimna cara menentukan panjang dan lebar berguna ? 3. Uraikan tatacara pengujian ketahanan rembes genteng. 4. Mengapa pada genteng dilakukan uji beban lentur, bukan kuat lentur ? 5. Bagaimana cara menentukan jumlah dan berat genteng per m2



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



93



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



BAB IV PENGUJIAN BATU BATA Tujuan Pembelajaran Umum: Mahasiswa dapat menentukan mutu batu bata yang akan digunakan sebagai bahan konstruksi. Tujuan Pembelajaran Khusus: 1. Mahasiswa dapat mengklasifikasi batu bata berdasarkan hasil pengujian 2. Mahasiswa dapat menentukan mutu batu bata 3. Mahasiswa dapat menerangkan prosedur pengujian batu bata bedasarkan standar uji yang berlaku. 4. Mahasiswa dapat mendemonstrasikan tatacara pengujian batu bata



4.1



PENDAHULUAN Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui klasifikasi dan mutu dari batu bata yang



digunakan untuk bahan konstruksi, berdasarkan Standar Nasional Indonesia yang berlaku, yaitu NI-1984 untuk bata pejal, SII 0604-1981 untuk Mutu dan cara uji bata merah berlubang dan SNI 0686-1989 A untuk bata berongga. Di dalam standar ini telah ditentukan metoda pengujian dan persyaratan mutu dari batu bata



4.2



PENGUJIAN BATU BATA 1. Pengambilan contoh Secara umum, genteng yang diuji harus mewakili jumlah genteng hasil produksi atau genteng di pasaran. Pengambilan contoh harus dilakukan dengan salah satu diantara ketiga cara berikut : b. Acak sederhana Setiap satuan contoh diambil dengan peluang yang digunakan angka teracak.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



94



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



d. Acak berlapis Populasi dibagi menjadi beberapa lapisan, dari setiap lapisan diambil contoh secara acak sederhana. e. Sistimatika Contoh diambil pada interval tertentu (untuk produk kontinu) dengan jumlah minimal 50 buah. Jika dari hasil produksi maka setiap 100.000 buah harus diambil 5 buah 2. Pengiriman contoh Untuk pengiriman contoh ketempat pengujian, contoh harus dikemas/diikat dan diberi label contoh uji, sehingga tidak pecah atau cacat dalam pengangkutan. pada setiap pengiriman contoh harus disertai keterangan yang memuat : -



Alamat, nama perusahaan, merek dan tanggal pengambilan contoh



-



Berita acara dan label contoh uji ditandatangani oleh pengambil contoh dan permilik/ pengusaha.



-



Banyak contoh yang diuji.



-



Risalah pengambilan contoh yang mencantumkan keterangan jelas mengenai cara-cara pengambilan contoh dan keterangan lain yang dianggap perlu.



3. Jumlah Benda Uji Secara umum, jumlah benda uji harus diusahakan sedemikian rupa sehingga hasilnya mencerminkan populasi batu bata yang akan diuji dan jumlah produksinya. Dalam semua keadaan jumlah contoh yang diambil minimal sebanyak 50 buah batu bata. Untuk setiap produksi sampai dengan 500.000 buah batu bata diambil masing - masing l0 buah dari tiap kelompok yang berjumlah 50.000 buah batu bata. Setiap



kenaikan 100.000 buah batu bata



diambil paling sedikit 5 buah batu bata. Jadi jumlah batu bata dalam keadaan kering sebanyak minimal 50 buah. a. Uji Ukuran dan Tampak Luar Genteng harus dalam keadaan kering dengan jumlah 10 buah



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



95



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



b. Uji Kadar Garam Jumlah batu bata yang diuji sekurang-kurangnya 5 buah dalam keadaan kering c. Uji Kuat Tekan Batu bata berjumlah 10 buah dalam keadaan kering d. Uji Penyerapan Air Batu bata harus dalam keadaan kering dengan jumlah 10 buah e. Uji Daya Hisap Batu bata harus dalam keadaan kering dengan jumlah 10 buah 4. Cara Pengujian a. Uji Ukuran dan Tampak Luar Tujuan Pengujian : - Mengklasifikasi batu bata berdasarkan ukuran panjang, lebar dan tingginya. - Menentukan mutu berdasarkan uji tampak luar - Menentukan berat batu bata Prosedur Pengujian : 1) Penentuan Panjang dan Lebar, Tinggi dan Berat - Ukur panjang dan lebar genteng pada 3 tempat pengukuran yang berbeda dan hasilnya dirata-ratakan. Khusus batu bata berlubang dan kerawang ketebalan kembang bagian tepi dan dalam juga harus diukur. - Timbang berat genteng 2) Tampak Luar - Periksa keadaan permukaan batu bata : kerataan, kesikuan, kekuatan rusuk dan keretakan. - Hitung % batu bata yang tidak sempurna. - Lihat keseragaman warna batu bata b. Uji Kadar Garam Tujuan Pengujian : Menentukan mutu genteng berdasarkan besarnya kadar garam yang terkandung di dalam batu bata pejal



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



96



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Prosedur Pengujian : - Keringkan batu bata di dalam oven selama 24 jam dalam suhu (110±5)0C - Isi cawan yang permukaan bawahnya rata dengan air suling setinggi 1 cm. - Masukkan batu bata ke dalam cawan yang berisi air dalam posisi berdiri (gambar 4.1).



Gambar 4.1 Uji Kadar Garam - Biarkan hingga seluruh pemukaan batu bata menyerap air. - Angkat batu bata dan letakkan pada tempat yang tidak menyerap air sela beberapa hari hingga permukaan bata terlihat putih. - Hitung luas permukaan batu bat yang terselimuti warna putih. c. Uji Kuat Tekan Tujuan Pengujian : Menentukan klasifikasi mutu genteng berdasarkan besar kuat tekannya Prosedur Pengujian : - Potong batu bata pejal dan berlubang menjadi dua bagian pada arah panjang (untuk bata kerawang diuji utuh). - Tempelkan antar potongan batu bata menggunakan perekat mortar 1 semen : 3 pasir. Mortar juga menutupi permukaan atas dan bawah batu bata (gambar 4.2)



Gambar 4.2 Benda Uji Kuat Tekan



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



97



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



- Diamkan selama 1 hari, kemudian direndam selama 2 jam . - Angkat benda uji dan tekan menggunakan mesin penekan. - Hitung kekuatan tekan batu bata =



%& ' ()&* +%,&



.



d. Uji Penyerapan Air Tujuan Pengujian : Menentukan mutu batu bata berlubang berdasarkan besar penyerapan airnya. Prosedur Pengujian : - Keringkan batu bata dalam oven pada suhu (110 ± 5)oC selama 24 jam, kemudian timbang beratnya (A). - Rendam genteng tersebut dalam air selama 24 jam dan seka permukaan batu bata dengan lap lembab. Timbang beratnya (B). - Hitung besar penyerapan =



e.



 



x 100%



Uji Daya Hisap Tujuan Pengujian : Menentukan mutu batu bata berdasarkan kemampuan batu bata menyerap air persatuan luas dan waktu. Prosedur Pengujian : - Keringkan batu bata dalam oven pada suhu (110 ± 5)oC selama 24 jam, kemudian timbang beratnya (A). - Ukur panjang dan lebar bidang permukaan hisap batu bata. - Ambil dan letakkan besi penumpu ke dalam cawan sepanjang ¾ bata, kemudian isi air suling setinggi 1 cm di atas besi penumpu. - Letakkan batu bata horizontal pada besi penumpu, kemudian biarkan selama 1 menit (gambar 4.3). Setelah itu angkat perlahan-lahan secara vertikal.



Gambar 4.3 Uji Daya Hisap



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



98



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



- Lap air yang berlebih, lalu timbang berat batu bata (B). - Hitung daya hisap batu bata =



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



   -.



/ menit



99



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



4.4



LEMBAR KERJA Karena keterbatasan waktu pengajaran untuk uji batu bata yang hanya 4 jam, maka



pelaksanaan praktikum uji batu bata, dilakukan sebagai berikut : 1. Benda uji a. Uji batu bata dilakukan menggunakan 3 jenis batu bata, yaitu bata pejal, bata berlubang dan berongga. b. Mahasiswa dibagi dalam 3 kelompok, dan masing-masing kelompok menguji jenis batu bata yang berbeda, kecuali uji kadar garam dan penyerapan air Perinciannya sebagai berikut : • Uji Ukuran dan Tampak Luar = 5 batu bata • Uji Kadar garam = 6 buah (2 bata pejal/kelompok) • Uji Kuat tekan = 2 buah • Uji Penyerapan Air = 6 buah (2 bata pejal/kelompok) • Uji Daya Hisap = 6 buah (2 bata pejal/kelompok) 2. Prosedur Pengujian a. Uji Ukuran dan Tampak Luar Ukuran panjang dan lebar dan tinggi batu bata ditentukan berdasarkan hasil uji rata-rata dari 5 buah batu bata. Untuk menentukan mutu berdasarkan tampak luar, dihitung berdasarkan % jumlah batu bata yang cacat dibagi jumlah batu bata yang diuji, bila > 80 % , dianggap baik. b. Uji Kadar Garam Mutu batu bata dinyatakan baik, bila permukaan batu bata yang terselimuti garam < 50%. Penentuan luas permukaan batu bata yang terselimuti garam dilakukan secara visual. Hasil uji kadar garam ditentukan berdasarkan hasil rata-rata 6 benda uji. c. Uji Kuat Tekan Kuat tekan batu bata diambil berdasarkan kuat tekan rata-rata, kecuali untuk batu bata berongga dilakukan pada bidang tekan sejajar lubang dan bidang tekan tegak lurus lubang.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



100



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



Pembebanan uji kuat tekan



dilakukan secara bertahap dengan kecepatan



pembebanan sebesar 2 kgf/detik hingga hancur. Bandingkan hasil uji dengan spesifikasi batu bata. f. Uji Penyerapan Air Benda uji batu bata dikeringkan di dalam oven terlebih dahulu dan selesai penimbangan dilakukan perendaman untuk ditimbang kembali. Besar angka penyerapan ditentukan berdasarkan penyerapan rata-rata dari 6 benda uji. g. Uji Daya Hisap Batu bata dianggap baik, apabila selama besar daya hisap batu bata maksimal 20 gr/dm2/menit. Besar daya hisap batu bata ditentukan berdasarkan besar daya hisap rata-rata. 3. Pembuatan Laporan c. Setiap Kelompok Praktikan harus mencatat seluruh data pengujian dari masing-masing kelompok. d. Terhadap data hasil pengujian harus dilakukan analisa terlebih dahulu, kemudian dibuat kesimpulan terhadap masing-masing pengujian dan keseluruhan pengujian. Semua ini disajikan dalam bentuk laporan yang di buat oleh masing-masing kelompok menggunakan data hasil pengujian yang dilakukan oleh seluruh kelas.



4.5



RANGKUMAN Pada bab ini berisikan tatacara pelaksaanaan pengujian batu bata, mulai dari uji



ukuran dan tampak luar, kadar garam, kuat tekan, penyerapan air dan daya hisap batu bata. Juga dijelaskan kegiatan yang harus dilakukan oleh praktikan. .



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



101



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



3.5 LEMBAR LATIHAN 1. Uraikan tatacara pengujian daya hisap batu bata. 2. Sebutkan jenis pengujian batu bata. 3. Apa tujuan pemberian mortar pada permukaan luar batu bata, pada pengujian kuat tekan ? 4. Manakah yang lebih besar kekuatan tekannya, antara batu bata berongga yang diberi beban sejajar lubang dengan yang tegak lurus lubang. 5. Bagaimana cara menentukan kuat tekan batu bata ?



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



102



[DAFTAR PUSTAKA]



DAFTAR PUSTAKA 1. Kartomidjoyo,Sumardi, Polban, ”Bahan Bangunan I”, Agustus 1990, Bandung 2. Puslitbang Prasarana Transportasi, Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum, Final Januari 2007,” Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan. 3. Puslitbang Prasarana Permukiman Balitbang PU,” Persyaratan Umum Bahan Bangunan Gedung dan Perumahan,”November 2005, Bandung. 4. Yayasan Dana Normalisasi Indonesia, NI-3” Peraturan Umum untuk Bahan Bangunan di Indonesia,”PUBI Bandung 1978. 5. Departemen Pekerjaan Umum - 1989, Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A (Bahan BangunanBukan Logam), Yayasan LPMB Bandung. 6. Yayasan Dana Normalisasi Indonesia , NI 10-84, ’Mutu dan cara uji bata pejal’. 7. Departemen Pekerjaan Umum ,RSNI S-04-2002, ‘Spesifikasi bata dan ubin tahan kimia’. 8. Departemen Pekerjaan Umum, SNI 03-0394-1989, Mutu dan Cara uji Batu Alam Untuk Bahan Bangunan’. 9. Departemen Pekerjaan Umum, SNI 03 – 2095 – 1998, Mutu dan Cara uji Genteng Keramik’. 10. Departemen Pekerjaan Umum, SNI 03-136-1989,’Ubin keramik’. 11. Budiyanto, Wahyu Gatot dkk, Dikdasmen Depdiknas , 2008,’ Kriya Keramik Untuk SMK’. 12. A.G, Tamrin, Dikdasmen Depdiknas, 2008 , ’ Teknik Konstruksi Bangunan Jilid



2’.



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



103



[BAHAN BANGUNAN KERAMIK]



MATA KULIAH BAHAN BANGUNAN 1



104