BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.5. Bentonit
Bentonit adalah sejenis lempung yang banyak mengandung mineral Montmorilonit (sekitar 85%), yaitu suatu mineral hasil pelapukan, pengaruh hydrothermal atau akibat transformasi/ devitrifikasi dan tufa gelas yang diendapkan di dalam air dalam suasana alkali. Fragmen sisanya pada umumnya terdiri dari campuran mineral kuarsa/kristobalit, feldspar, kalsit, gypsum, kaolinit, plagioklas, ilit dan lain sebagainya ( Zulkarnaen, Wardoyo S, Marmer D.H., 1990). Lempung merupakan salah satu komponen tanah yang tersusun atas senyawa alumina silikat dengan ukuran partikel yang lebih kecil dari 2µm. Struktur dasarnya merupakan filosilikat atau lapisan silikat yang terdiri dari lembaran tetrahedral silicon-oksigen dan lembaran oktahedral aluminium-oksigen- hidroksida (Supeno Minto. 2007).
2.5.1. Proses Terjadinya Bentonit di Alam
Secara Umum, asal mula terjadinya endapan Bentonit ada 4 (empat), yaitu :
1. Terjadi karena proses pelapukan batuan.
Faktor utama yang menyebabkan pelapukan batuan adalah komposisi kimiawi mineral batuan induk dan kelarutannya dalam air. Mineral-mineral utama dalam pembentukan Bentonit adalah plagioklas, kalium - feldspar, biotit, muskovit, serta sedikit kandungan senyawa alumina dan ferromagnesian. Secara umum, faktor yang mempengaruhi pelapukan batuan ini adalah iklim., jenis batuan, relief dan tumbuh-tumbuhan yang berada di atas batuan tersebut. Pembentukan Bentonit sebagai hasil pelapukan batuan dapat juga disebabkan oleh adanya reaksi antara ion - ion Hidrogen yang terdapat di dalam air dan di dalam tanah dengan persenyawaan silikat yang terdapat di dalam batuan.
2. Terjadi karena proses hidrothermal di alam.
Proses hidrothermal mempengaruhi alterasi yang sangat lemah sehingga mineral-mineral yang kaya akan Magnesium, seperti hornblende dan biotit cenderung membentuk mineral klorit. Pada alterasi lemah, kehadiran unsur-unsur logam alkali dan alkali tanah (kecuali Kalium), mineral mika, ferromagnesia, feldspar dan plagioklas pada umumnya akan membentuk montmorilonit, terutama disebabkan karena adanya unsur Magnesium. Larutan hidrothermal merupakan larutan yang bersifat asam yang mengandung klorida, sulfur, karbondioksida dan silika. Larutan alkali ini selanjutnya akan terbawa keluar dan bersifat basa dan akan tetap bertahan selama unsur alkali tanah tetap terbentuk sebagai akibat penguraian batuan asal. Pada alterasi lemah, adanya unsur alkali tanah akan membentuk Bentonit.
3. Terjadi karena proses transformasi dan devitrifikasi mineral-mineral dari gunung berapi.
Proses transformasi (pengubahan) abu vulkanis yang mempunyai komposisi gelas akan menjadi mineral lempung (mengalami devitrifikasi secara perlahan-lahan) yang lebih sempurna, terutama pada daerah danau, lautan dan
cekungan sedimentasi. Transformasi dari gunung berapi yang sempurna akan terjadi apabila debu gunung berapi diendapkan dalam cekungan seperti danau dan air. Bentonit yang berasal proses transformasi pada umumnya bercampur dengan sedimen laut lainnya yang berasal dari daratan, seperti batu pasir dan danau.
4. Terjadi karena proses pengendapan batuan.
Proses pengendapan bentonit secara kimiawi dapat terjadi sebagai endapan sedimen dalam suasana basa (alkali), dan terbentuk pada cekungan sedimen yang bersifat basa, dimana unsur pembentuknya antara lain ; karbonat, silika pipih, fosfat laut dan unsur lainnya yang bersenyawa dengan unsur Aluminium dan Magnesium (Proyek Kerja Dinas Pertambangan Daerah Sumatera Utara, 2001).
2.5.2. Komposisi Bentonit
Berdasarkan hasil analisis terhadap sampel Bentonit yang diambil dari Desa Silamosik, diperoleh komposisi bentonit adalah sebagai berikut ;
Tabel 2.8. Komposisi Bentonit yang digunakan.
KOMPONEN % BERAT
Kalsium Oksida (CaO) Magnesium Oksida (MgO) Aluminium Oksida (Al2O3)
Ferri Oksida (Fe2O3) Silika (SiO2) LOI 0 0 22,9 5,1 55,5 16,5
2.5.3. Karakteristik Bentonit
Karakteristik bentonit :• Merupakan senyawa alumina silikat yang mempunyai kristal halus. • Rumus kimianya (Mg, Ca, Na) O Al2O3 5 SiO2 n H2O.
• Berwarna abu – abu mendekati putih dan krem bila kering. • Berkilat lilin, lunak, plastis dan sarang.
• Berat jenis 2,4 – 2,8 g/ml. • Titik lelehnya 1.330o – 1.430o.
Bentonit dapat dibedakan menjadi :
1. Bentonit Na (Sweling) = Bentonit barat atau bentonit wyoming atau bentonit kembang.
- Daya kembang 8x perbandingan Na dan Ca tinggi, PH nya 8,5 – 9,8. 2. Bentonit Ca – Mg = Bentonit Texas, sub-bentonit, bentonit selatan atau
Non-sweling.
- Phnya 4 – 7, perbandingan Na dan Ca rendah, pertukaran ion diduduki Ca dan Mg.
2.5.4. Bentonit Sebagai Bahan Konstruksi Bangunan
Kepulauan Indonesia sebagaimana pada umumnya berada di daerah tropis mempunyai bermacam - macam jenis tanah, dimana diantaranya mempunyai sifat yang kurang baik. Diantaranya sifat fisik, seperti plastisitasnya tinggi, degradasi kurang baik akibatnya sifat teknik yang dimiliki juga menjadi kurang baik, seperti daya dukungnya yang rendah. Seperti yang telah diketahui, tanah merupakan bahan konstruksi dalam bangunan sipil. Namun yang tersedia tidak terlalu seperti yang diharapkan. Bentonit merupakan salah satu jenis lempung yang banyak terdapat dibeberapa wilayah di Indonesia. Bentonit mempunyai sifat fisik dan sifat teknik yang buruk jika digunakan sebagai bahan konstruksi. Bentonit juga bersifat ekspansif, yang mempunyai kemampuan mengembang cukup besar bila kondisinya jenuh, akibat “Compressibility “-nya tinggi dan sulit memadatkannya sehingga bentonit jenuh ini tidak akan mampu memukul gaya - gaya yang bekerja padanya.
Pemakaian bentonit sebagai bahan konstruksi bangunan haruslah dikombinasikan dengan suatu bahan tertentu untuk memperbaiki sifat - sifat bentonit tersebut sebelum digunakan. Salah satu bahan yang dapat digunakan adalah kapur, yang merupakan sisa atau limbah industri gas asetilen. Limbah pada
Secara fisik, limbah ini menyerupai kapur sedangkan secara kimia, limbah ini mengandung oksida - oksida logam dan persenyawaan kimia lainnya.
Berdasarkan sifat fisik dan komposisi kimianya, limbah ini dapat digunakan sebagai bahan aditif kirnia dalam stabilitas tanah. Karena dengan kandungan: 70,90% kalsium hidrat; 0,31% magnesium oksida; 0,66% silika; 2,56% alumina; 1,76% besi oksida; pH 12,5 dan kadar air 3,76%, maka limbah ini memenuhi syarat untuk dapat digunakan sebagai bahan alternatif pengganti kapur yang merupakan salah satu bahan aditif kimia yang digunakan untuk stabilisasi tanah.
2.5.5. Bentonit Sebagai Bahan Perekat Pasir Cetak
Untuk keperluan pasir cetak, teknik pengolahannya cukup sederhana, yaitu ; bentonit yang telah ditambang, dipersiapkan untuk proses pengolahan, dimana jika kondisinya masih basah, maka perlu dilakukan penirisan untuk mengurangi kadar airnya. Sedangkan jika kondisinya telah kering, maka telah siap untuk dilakukan pengeringan selanjutnya, dimana sumber panas berasal dari energi listrik.
Tahap berikutnya adalah penggerusan untuk memperkecil ukuran butiran, sampai 200 mesh. Hasil penggerusan ini diproses lebih lanjut di dalam siklon. Setelah proses siklon selesai, maka bentonit sebagai bahan perekat pada pembuatan pasir cetak disimpan di Silo.
Bentonit yang digunakan untuk pembuatan sampel berasal dari jalan gereja, sirait uruk, Lokasi guluan didesa Silamosik kabupaten Tobasa ± 6 – 7 km dari PT. TPL Porsea, luasnya ± 50 Ha dengan cadangan 3,9 Juta ton, dengan spesifikasi sebagai berikut SiO2 55,5%, Al2O3 22,9%, Fe2O3 5,1%, CaO tak ternyata, MgO tak ternyata.