Teknologi Bahan (Batu Alam)

Batu alam adalah  semua bahan yang menyusun kerak bumi dan merupakan suatu agregat mineral-mineral yang telah mengeras akibat proses secara alami seperti, membeku, pelapukan, mengendap dan adanya proses kimia.

Unsur-unsur yang membentuk batuan yang merupakan lapisan (kerak) luar bumi :

    Oksigen (O2)           : 49,4 %

    Silisium (Si) : 25,4 %

    Aluminium (Al)       : 7,5 %

    Besi (Fe)                  : 4,7 %

    Kalsium (Ca)           : 3,4 %

    Natrium (Na)           : 2,6 %

    Kalium (K)              : 2,4 %

    Magnesium (Mg)     : 2,0 %

SIKLUS TERBENTUKNYA BATU ALAM

JENIS-JENIS BATU ALAM  

Menurut proses kejadiannya :
1. Batuan Beku,
yaitu batuan alam  yang terjadi karena magma yang berasal dari inti bumi  mendapat tekanan dalam  keadaan panas sekali dan keluar dalam bentuk cair ke permukaan bumi. Karena pengaruh udara dingin, cairan ini membeku menjadi batu. Batuan ini biasanya berupa batu gunung yang massif dan tebal lapisannya. Contoh batuan beku adalah : obsidian, perlit, Andesit, basalt, dll. 

2. Batuan Sedimen (batuan lapisan/endapan),
yaitu batuan karena pengerasan, pengaruh cuaca, terbawa arus sungai kemudian terendapkan pada dasar sungai, danau atau laut. Contoh batuan sedimen adalah : kapur (batu gamping), batu bara, batu karang, dll. 

3. Batuan metamorf ( batuan alihan/batuan ubahan),
yaitu batuan sedimen yang terkena pengaruh panas dan tekanan yang cukup besar sehingga terjadi perubahan pada bentuk dan komposisi. Contoh batuan metamorf adalah : batu bara menjadi intan, batu marmer, batu sabak, antrasit, dll. 

4. Batuan Robohan,
yaitu semacam batuan lapisan yang terdiri dari bermacam mineral kontak. Contoh : pasir, kerikil, batu kali, batu cadas, batu paras, dll.

Menurut tegangannya :

1.       Batu lunak ( 4 kg/cm2– 8 kg/cm2), yaitu batu alam yang mudah digali dan dipatahkan dengan tangan. Batu ini mengalami proses pelapukan dan banyak mengandung retakan. 

2.      Batu sedang ( 8 kg/cm2 – 18 kg/cm2), batuan alam ini sukar digali dengan peralatan tangan. Bagian pecahan/patahan tidak dapat dipatahkan  dengan tangan tetapi mudah dihancurkan dengan palu. 

3.      Batu keras ( 16 kg/cm2 – 50 kg/cm2), yaitu batu alam yang hanya dapat digali dengan memakai bahan peledak. Batu ini tidak banyak mengandung retakan. 

Batu Gamping (termasuk batuan sedimen) 

Secara kimia batu gamping terdiri atas kalsium karbonat (CaCO3). Selain kalsium karbonat, di alam juga sering dijumpai batu gamping yang mengandung magnesium. Batu gamping ada yang bersifat padat, keras dan massif. Ada juga batu gamping yang bersifat porous. Pada umumnya  deposit batu gamping ditemukan dalam bentuk bukit. Oleh sebab itu teknik penambangannya dilakukan dalam bentuk tambang terbuka.

Batu gamping yang dikalsinasi ( dipanaskan pada suhu 600°C  - 900°C) akan menjadi kapur tohor dan kapur padam. Kapur ini digunakan sebagai bahan perekat hidrolis pada adukan/spesi. Batu gamping juga merupakan bahan baku pembuatan semen Portland.

Dolomit 
Dolomit terbentuk karena proses peresapan unsur magnesium dari air laut ke dalam batu gamping. Dolomit Berfungsi seperti batu gamping.

Marmer  

Marmer merupakan hasil metamorfose dari batu gamping. Marmer Bersifat tahan terhadap cuaca, mudah dikerjakan, tidak tahan asam. Marmer Digunakan untuk pelapis dinding  dan lantai.

Gipsum 

Gipsum biasa ditemukan dalam bentuk lembaran pipih, kristal, serabut di daerah batu gamping. Gipsum hasil penambangan diolah dengan cara dipanaskan sehingga berbentuk tepung gips. Gipsum Digunakan untuk bahan tambah semen portlad, untuk plafond dan partisi.

Tras   

Tras yang disebut juga sebagai posolan, terbentuk dari batuan vulkanik yang banyak mengandung feldspar dan silika seperti andesit dan granit yang telah mengalami pelapukan lanjut. Akibat proses pelapukan feldspar akan berubah menjadi mineral lempung/kaolin dan senyawa silika amorf. Bila dicampur dengan kapur tohor dan air akan mempunyai sifat seperti semen. Digunakan sebagai bahan pengikat pada adukan, tras dapat dicetak untuk membuat batako.

Andesit dan basalt 

Andesilt dan basalt merupakan jenis batuan beku luar (hasil pembekuan magma di permukaan bumi). Bersifat massif, keras, tahan terhadap hujan, mempunyai berat jenis 2,3-2,7, kuat tekan 600 – 2400 kg/cm2. Digunakan untuk pondasi, penutup lantai, dinding. Apabila dipecah/dihancurkan dengan palu atau crusher dengan ukuran tertentu menjadi batu pecah (kerikil) dan pasir yang digunakan untuk bahan campuran beton dan  jalan.

Pasir gunung api   

pasir gunung api merupakan bahan lepas berbentuk butiran pasir yang dihasilkan pada saat gunung api meletus. Pada saat turun hujan di puncak gunung, maka tupukan pasir akan lonsor terbawa air ke sungai. Digunakan sebagai bahan pengisi pada campuran beton, adukan, dll.

Granit dan diorit.  

Granit dan diorit merupakan batuan beku dalam yang terjadi dari proses pembekuan magma di dalam kulit bumi. Bersifat keras, tahan cuaca dan asam, sukar dikerjakan, mempunyai kuat tekan 1000 – 2500 kg/cm2, dengan berat jenis 2,6 – 2,7.  Digunakan untuk pelapis dinding dan lantai

SIFAT-SIFAT FISIK BATU ALAM DAN PENGUJIANNYA

a. Sifat Fisik batu alam untuk bangunan
    1. Mempunyai kuat tekan dan kuat lentur yang tinggi
    2. Keras dan tidak mudah hancur
    3. Daya serap air relative kecil
    4. Tahan terhadap pengaruh cuaca
    5. Tahan terhadap keausan

b. Pengujian Batu Alam, meliputi :

1.   Analisa Petrografi, analisa batuan secara mikroskopis untuk mengetahui jenis, tekstur, struktur  komposisi mineral dan nama batuan.

2.      Analisa kimia, analisa batuan secara kimia untuk mengetahui komposisi kimia batuan.

3.   Analisa defraktometer sinar X, digunakan pada batuan yang berbutir sangat halus seperti tanah liat untuk mengetahui unsur kimianya.

4.      Analisa besar butir, dilakukan dengan cara diayak menggunakan ayakan berjenjang yang mempunyai ukuran tertentu.

5.   Analisa berat jenis (bulk density), dilakukan dengan cara : batuan dipanaskan dalam oven pada suhu 100°C selama 24 jam, kemudian didinginkan pada suhu kamar. Batuan ditimbang beratnya dan diukur volumenya.  Berat jenis batuan diperoleh dengan membagi berat dengan volume.

   

Pengujian Daya serap air pada batuan.
1. Pengujian ketahanan  batuan terhadap pelapukan, untuk mengetahui seberapa jauh pengaruh reaksi kimia unsur-unsur alkali (K dan Na) pada batuan. Unsur-unsur ini apabila prosentasenya tinggi, akan merugikan bila digunakan untuk agregat pada konstruksi bangunan

2. Pengujian ketahanan batuan terhadap keausan, ketahanan batauan terhadap aus ini diartikan sebagai sifat daya tahan batuan terhadap penggosokan bahan lain. Pengujian dilakukan menggunakan bola-bola baja yang terdapat pada mesin. 

3. Pengujian Kuat Tekan Bebas. Untuk mencegah kerusakan konstruksi akibat beban yang bekerja, maka agregat harus cukup kuat menahan tekanan. Kuat tekan batuan adalah kemampuan batuan dalam menahan beban yang diberikan sehingga batuan tersebut pertama kali mengalami deformasi.

 SYARAT MUTU BATU ALAM UNTUK BANGUNAN

Sumber : http://operator-it.blogspot.co.id/2014/03/teknologi-bahan-batu-alam.html