BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Penelitian terdahuluDalam penelitian Muhammad Nur Rokib tentang “Pengaruh Posisi Pembakaran Dalam Tungku Terhadap Daya Lekat (Bond Shear) Bata Merah Pejal” Tahun 2002 yang dilakukan dengan sampel sebanyak 15 buah dari tiap-tiap posisi pembakaran. Hasil penelitian ini adalah bata merah pejal yang berada di susunan tengah mempunyai daya lekat (bond shear) yang optimum karena temperatur yang ideal tidak terlalu panas dan tidak kurang suhunya.
Dalam Penelitian Lili Chandra tenang “Studi Kuat Tekan Bata Merah Pejal Beralur Untuk Pasangan Dinding” tahun 2003 yang dilakukan dengan sampel sebanyak 20 buah. Hasil penelitian ini adalah
1. Tidak terdapat perbedaan kuat tekan pada bata merah pejal beralur 4, 7 dan 9. Hal ini dikarenakan pada proses pembuatan benda uji alur-alur yang terdapat pada bata merah pejal terisi oleh spesi (mortar) jadi banyaknya alur pada bata merah pejal beralur tidak memengaruhi kuat tekan.
2. Kuat tekan bata merah pejal beralur optimum memenuhi dari persyaratan kuat tekan bata merah pejal standar (SNI). Hal ini dikarenakan pada proses pembuatan bata merah pejal beralur dilakukan dengan cara pengerjaan yang baik, baik dari proses memilih bahan dasar dan proses pencetakan.
Dalam Penelitian Kardi tentang “Studi Modulus Elastisitas Bata Merah Pejal Terhadap Posisi Pembakaran Dalam Tungku” yang dilakukan dengan sampel sebanyak 22 buah dari tiap lapisan. Hasil penelitian tersebut yaitu
1. Nilai modulus elastisitas rata-rata bata merah pejal yang dilapisi spesi pada posisi atas lebih kecil dari posisi tengah dan posisi tengah lebih kecil dari posisi bawah pembakaran dalam tungku yaitu : 11,599GPa < 19,231GPa < 23,341 Gpa.
2. Besarnya perbedaan nilai modulus elastisitas bata merah pejal yang telah dilapisi spesi terhadap posisi pembakaran dalam tungku di lapisan atas tengah dan bawah adalah 1 : 1,7 : 2,0.
Dalam penelitian Dian Wulandari tentang “Studi Pengujian Tegangan Geser Bata Merah Pejal” tahun 2004 yang dilakukan dengan sampel sebanyak 20 buah didapat nilai terendah sebesar 0.217 MPa dan nilai tertinggi sebesar 1.505 MPa. Jadi nilai rata-rata tegangan geser bata merah pejal adalah 0.8288.
Penggunaan batu bata sebagai bahan bangun digunakan hampir di setiap daerah di Indonesia begitu juga tempat pembuatan batu bata yang tersebar di seluruh Indonesia dikutip dari Juarnisa 2016:17 terdapat Hasil penelitian menunjukkan bahwa:
● Malang memiliki warna merah bata 100%, bentuk bidang rata 100%, rusuk rusuk siku 90%, tidak retak-retak 90%, bidang tidak berongga 90%, potongan tidak tajam 90%. Ketepatan ukuran bata dari Malang panjang rata-rata 238 mm, lebar rata-rata 107 mm dan tebal rata-rata 44 mm. Kuat tekan bata dari Malang memiliki kuat tekan rata-rata 17,36 kg/cm². Pengujian kadar garam 22%. kerapatan semu dari Malang sebesar 1,38 gr/cm³. Pengujian penyerapan air sebesar 29,47%.Kecepatan penyerapan air bata sebesar 78,50 gr/dm²/menit.
● Mojokerto memiliki warna coklat 80% kekuningan, 90% bentuk datar, 100% sudut, 90% bebas retak, 60% bidang tidak berongga, dan 100% potongan tajam. Ukuran batu bata produksi Mojokerto memiliki panjang rata-rata 193 mm, lebar rata-rata 96 mm, dan ketebalan rata-rata 48 mm. Kuat tekan rata-rata adalah 32,26 kg / cm². Uji kadar garam adalah 31%. Kepadatan palsu adalah 2.81gr / cm³. Daya serap air 21,60%, dan laju serapan air 45,17 gr / dm² / menit
● Probolinggo memiliki 50% merah muda, 90% bentuk tidak rata, 60% sudut, 60% retak, 80% bidang tidak berlubang, dan 100% potongan tajam. Batu bata Probolinggo memiliki ketelitian dimensi rata-rata 236 mm, lebar 109 mm, dan tebal 39 mm. Kuat tekan rata-rata adalah 33,4 kg / cm². Kandungan garamnya 32%. Densitas palsu adalah 1,45 gr / cm³. Tingkat penyerapan air adalah 26,37%. Tingkat penyerapan air adalah 87 gr / dm² / menit.
● Tulungagung memiliki 50% kuning tua, 80% bentuk datar, 60% sudut, 90% bebas retak, 60% bidang tidak berlubang, dan 100% potongan tajam. Ketelitian dimensi batu bata di Toulon adalah rata-rata panjang 245 mm, lebar rata-rata 115 mm, dan tebal rata-rata 45 mm. Kuat tekan rata-rata adalah 17,86 kg / cm². Kandungan garamnya 20%. Kepadatan semu adalah 1.27gr / cm³. Tingkat penyerapan air adalah 32,70%. Tingkat penyerapan air 88,83 gr / dm² / menit
2.2 Tanah
A. Definisi tanah
Berdasarkan pandangan beberapa ahli tanah didefinisikan sebagai berikut: 1) Dalam pengertian teknik secara umum, tanah adalah kumpulan (agregat)
butiran mineral alami yang bisa dipisahkan oleh suatu cara mekanik bila agregat tersebut diaduk dalam air. Berdasarkan asal mula penyusunnya tanah dapat dibedakan dalam dua kelompok besar yaitu sebagai hasil pelapukan (weathering) secara fisis dan kimia, dan yang berasal dari bahan organik ( Terzagi 1987).
2) Tanah adalah campuran partikel – partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis berangkal (boulders) potongan batuan yang besar biasanya lebih dari 250 – 300 mm, kerikil (gravel) partikel batuan yang berukuran 5 – 150 mm, pasir (sand) partikel batuan yang berukuran 0,0074- 5 mm, laut (slit) partikel batuan yang berukuran dari 0,0002 – 0,074 mm, lempung (clay) partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0,0002 mm (Bowles, 1991). 3) Tanah sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral – mineral
padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan – bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut. Tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, di samping itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan (Das, 1995).
4) Tanah adalah pondasi pendukung bangunan, atau bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti tanggul atau bendungan, atau kadang-kadang sebagai sumber penyebab gaya luar pada bangunan, seperti tembok atau dinding penahan tanah (Sosrodarsono, 2000).
5) Pengertian tanah dibentuk oleh pelapukan batuan, dan tidak ada kombinasi atau akumulasi partikel mineral yang terikat lemah. Terdapat ruang kosong yang disebut ruang pori antar partikel tanah, yang mengandung air atau udara. Lemahnya ikatan antar partikel tanah disebabkan oleh pengaruh campuran karbonat atau oksida antar partikel tersebut, atau juga Mungkin karena adanya bahan organik jika hasil pelapukan tersebut di atas tetap berada di lokasi semula, dan bagian ini disebut tanah sisa. (Craig, 1994)
6) Tanah adalah kumpulan dari bagian-bagian yang padat dan tidak terikat antara satu dengan yang lain diantaranya mungkin material organik rongga-rongga diantara material tersebut berisi udara dan air (Verhoef, 1994).
Berikut gambar tanah dapat dilihat pada Gambar
Tanah adalah sistem kompleks yang terdiri dari mineral, bahan organik, udara dan air. Material mineral memiliki berbagai bentuk dan ukuran, antara lain pecahan batuan, mineral dan berbagai senyawa pelapukan batuan. Bahan organik termasuk tumbuhan, hewan yang mati dan membusuk, serta sisa-sisa benda makroskopis dan mikroskopis yang hidup di dalam tanah. Bagian airtanah yang mengisi sebagian atau seluruh pori antar partikel tanah merupakan larutan berbagai garam dan senyawa yang larut dalam air.
Bagian udara permukaan merupakan campuran udara dalam tanah yang mengisi pori-pori partikel tanah yang tidak ditempati air. Perpaduan keempat komponen tanah tersebut akan membentuk sifat fisik tanah yang unik. Beberapa sifat fisik tanah yang perlu dikaji antara lain tekstur, struktur, permeabilitas, daya tampung air, kerapatan tanah, warna tanah dan suhu tanah. Agar lebih mudah mempelajari dan mendiskusikan karakteristik tanah yang digunakan sebagai bahan dasar pembuatan jalan, maka tanah dikelompokkan menurut plastisitas dan ukuran
butirnya. Untuk mengetahui karakteristik tanah dapat dilihat dari nilai indeks plastisitas (IP) yang tertera pada
Table 2.1 Nilai Indeks Plastisitas dan Macam Tanah
PI Sifat Macam Tanah Kohesi
0 Non Plastis Pasir Non Kohesif
< 7 Plasitisitas Rendah Lanau Kohesif Sebagian 17 – 17 Plastisitas Sedang Lempung Berlanau Kohesif
> 17 Plastisitas Tinggi Lempung
Berlanau Kohesif
Sumber : hardiyatmo, 1992
B. Klasifikasi Tanah Sistem Unified (USCS)
Menurut Sukirman (1999) Klasifikasi tanah berdasarkan sistem USCS mulanya diajukan oleh Cassagrande pada 1942. Dalam sistem ini, Cassagrande tanah dibagi menjadi tiga kelompok yaitu:
1. Tanah berbutir kasar, yaitu persentase tanah yang lolos No. 200 <50%. Klasifikasi tanah berbutir kasar terutama bergantung pada analisis ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel. Jika lebih dari separuh penyaringan kasar tetap ada di saringan No. 1, tanah berbutir kasar bisa jadi kerikil G (kerikil). Jika penyaringan kasar lebih besar dari 04, gunakan pasir 04 dan S (pasir) antara 04 dan 200 mesh.
2. Tanah berbutir halus, yaitu tanah dengan tingkat kelulusan 200%> 50% mata jaring. Berdasarkan tanah pada grafik plastisitas, bagi tanah berbutir halus menjadi (lanau dan lempung), bagi tanah berbutir halus menjadi lanau dengan lambang M (lanau), lempung dengan lambang C (lempung), dan lambang dengan O Lumpur dan tanah liat organik. Tanda L menunjukkan plastisitas rendah, dan tanda H menunjukkan plastisitas tinggi. Jika melebihi 50%, lolos saringan nomor 200, lalu masukkan tanah ke dalam tanah berbutir halus (lanau dan lempung).
3. Tanah organik yang dapat diidentifikasi dari warna, bau dan sisa tanaman. Menurut Bowles (1991) Data yang akan didapat dari percobaan laboratorium telah ditabulasikan pada Tabel
Table 2.1 sistem klasifikasi tanah Jenis
Tanah Simbol Sub Kelompok Simbol
Kerikil G Gradasi Baik W
Gradasi Buruk P Pasir S Berlanau M Berlempung C Lanau M Lempung Organik C WL < 50% L O WL > 50% H Gambut Pt Sumber : Bowles, 1991 Keterangan :
W = Well Graded (tanah dengan gradasi baik) P = Poorly Graded (tanah dengan gradasi buruk) L = Low Plasticity (plastisitas rendah, LL<50) H = High Plasticity (plastisitas tinggi, LL>50)
Lanau adalah tanah berbutir halus dengan batas cair dan indeks plastisitas di bawah garis A, sedangkan tanah liat berada di atas garis A. Organoclays adalah pengecualian dari aturan di atas karena batas cair dan indeks plastisitasnya di bawah garis A. Lanau, lempung dan tanah organik dibagi menjadi batas cair rendah (L) dan tinggi (H). Garis pemisah antara batas bawah dan batas atas cairan diatur menjadi 50, contoh:
1. ML dan MH adalah tanah dengan plastisitas relatif rendah, yang diklasifikasikan menjadi lanau, lanau lempung atau lanau organik. Ini juga
termasuk tanah granular, tanah yang mengandung beberapa kaolinit dan tanah liat ilit.
2. CH dan CL sebagian besar adalah organoclays. Gugus CH merupakan lempung dengan plastisitas sedang sampai tinggi termasuk lempung gemuk. Lempung plastik rendah yang diklasifikasikan oleh CL biasanya lempung bertulang, lempung berpasir atau lempung berlumpur.
3. OL dan OH adalah tanah yang menunjukkan karakteristiknya dengan adanya bahan organik. Tanah liat dan lumpur organik termasuk dalam kelompok ini, dan memiliki plastisitas pada kelompok ML dan MH.
Setelah dilakukannya pengujian di laboratorium maka karakteristik tanah asli dikatakan tanah lempung dapat dilihat dari Gambar dan Tabel
Gambar 2.1 Unified Classification Table 2. 2 Sistem Klasifikasi Unified
Divisi Utama Simbol
Kelompok Nama Umum
Tanah berbutir Pasir lebih dari 50 % Kerikil bersih GW
Kerikil bergradasi baik dan campuran kerikil pasir, sedikit atau sama sekali tidak
kasar lebih dari 50 % fraksi kasar lolos (hanya kerikil) GP
Kerikil bergradasi buruk dan campuran kerikil pasir, sedikit sama sekali tidak mengandung butiran halus
Kerikil dengan butiran halus
GM Kerikil berlanau, campuran kerikil pasir lanau
GC Kerikil berlempung campuran kerikil pasir lempung Kerikil atau lebih dari fraksi kasar tertahan pada ayakan No. 4 Pasir bersih (hanya pasir) SW
Pasir bergradasi baik, pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus
SP
Pasir bergradasi buruk, pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus
Pasir dengan butiran halus
SM Pasir berlanau, campuran pasir lanau
SC Pasir berlempung, campuran pasir lempung
Tanah berbutir kasar lebih
dari 50 %
Lanau dan lempung batas cair 50% atau
kurang
ML Lanau anorganik, pasir halus sekali, serbuk batuan, pasir halus berlanau atau berlempung
CL
Lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung “kurus”
Lanau dan lempung batas cair lebih dari 50%
OL Lanau organic dan lempung berlanau organic dengan plastisitas rendah
MH Lanau anorganik atau pasir halus diatomae atau lanau diatomae lanau yang elastis
CH Lempung organic dengan plastisitas tinggi lempung “gemuk”
OH Lempung organic dengan plastisitas sedang sampai dengan tinggi
Tanah dengan kandungan organic sangat
tinggi PT
Peat (gambut), muck dan tanah lain dengan kandungan organic tinggi
SC Pasir berlempung, campuran pasir lempung
sumber: Bowles,1991
C. Jenis-jenis tanah
Tanah liat ini terbentuk dari proses pelapukan kerak bumi, yang sebagian besar tersusun oleh batuan feldspatik (batuan yang terdiri dari batuan granit dan batuan beku). Tanah liat biasanya berwarna hitam keabu-abuan tergantung dari bahan induk penyusunnya yang mana setiap daerah memiliki bahan induk yang berbeda
1. Tanah aluvial
Tanah Aluvial merupakan tanah endapan, dibentuk dari lumpur dan pasir halus yang mengalami erosi tanah. Banyak terdapat di dataran rendah, di sekitar muara sungai, rawa-rawa, lembah-lembah, maupun di kanan kiri aliran sungai besar. Tanah ini banyak mengandung pasir dan liat, tidak banyak mengandung unsur-unsur zat hara. Ciri-cirinya berwarna kelabu dengan struktur yang sedikit lepas-lepas dan peka terhadap erosi. Kadar kesuburannya sedang hingga tinggi tergantung bagian induk dan iklim. Sifat dari tanah Alluvial ini kebanyakan diturunkan dari bahan-bahan yang diangkut dan diendapkan.
2. Tanah andosol
Jenis tanah di Indonesia ini berupa tanah mineral yang telah mengalami perkembangan karakteristik, solum agak tebal, warna agak coklat kekelabuan hingga hitam, kandungan organik tinggi, tekstur geluh berdebu, struktur remah, dan konsistensi gembur.Tanah ini terbentuk dari vulkanik, seperti abu vulkanik,tufa, danbatu apung. Tanah andosol mengandung banyak mineral. Andosol banyak dijumpai pada bahan vulkanik yang tidak padu, pada ketinggian 750 sampai 3.000 m di atas permukaan laut (m dpl), pada daerah beriklim tropika basah dengan curah hujan antara 2.500-7.000 mm tahun. Menurut Fiantis et al. (2005), mineral fraksi pasir dari tanah Andosol di Indonesia adalah kuarsa, plagloklas, hornblende, augit,
hiperstein, olivin dan gelas vulkanik.Sedangkan mineral liatnya didominasi oleh mineral liat non kristalin yang tediri atas: allophan, imogolit, dan atau ferihidrit di samping halloisit, gibsit, dan kristobalit. Tanah tersebut penyebarannya membentang mulai dari ujung utara Pulau Sumatera, yaitu dari mulai Provinsi Aceh, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Jambi bagian Barat, Bengkulu, Sumatera Selatan dan Lampung. Penyebarannya di Pulau Sumatera umumnya terletak di dataran tinggi sebelah barat, hanya sebagian kecil yang terdapat di dataran rendah Sumatera Utara bagian timur. Di pulau Jawa, tanah Andosol hampir merata terdapat di daerah pegunungan mulai dari Jawa Barat (Gunung Salak) sampai ke ujung timur di Jawa Timur (merdeka.com).
3. Tanah vulkanis
Tanah vulkanis merupakan jenis di Indoneisa yang berasal dari abu gunung api atau vulkanis atau material letusan gunung api yang sudah mengalami pelapukan. Tanah yang berkembang dari abu vulkanik tergolong subur dan cocok dijadikan sebagai lahan pertanian seperti holtikultura. Menurut lembaga penelitian tanah (1972), luas tanah di Indonesia sekitar 6,5 juta ha atau 34 % tersebar di daerah-daerah vulkan dan dijadikan sebagai daerah untuk lahan pertanian terutama bagi tanaman hortikultura dan perkebunan. Jenis tanah ini umumnya mempunyai ciri berbutir halus, sifatnya tidak mudah tertiup angin, dan jika terkena hujan lapisan tanah bagian atas menutup sehingga tanah ini tidak mudah erosi. Tanah vulaknis dapat dibedakan dalam dua kelompok, yakni tanah regosol dan latosol. Tanah regosol adalah tanah vulkanis yang mempunyai butir kasar, berwarna kelabu sampai kuning serta mengandung bahan organik yang sedikit. Tanah regosol cocok untuk ditanami tanaman tembakau, palawija serta buah -buahan. Daerah yang banyak terdapat tanah regosol adalah di wilayah Sumatera, Jawa dan Nusa Tenggara. Tanah latosol adalah tanah vulkanis yang memiliki ciri khas dari warnanya yang merah hingga kuning dan mengandung bahan organik sedang dengan sifat yang asam. Tanah latosol cocok untuk ditanami padi, karet, kopi, kelapa dan palawija. Tanah latosol banyak terdapat di wilayah Sumatera Barat, Sumatera Utara, Bali, Minahasa, Jawa dan Papua.(merdeka.com)
4. Tanah gambut
Tanah gambut kaya akan bahan organik dan mempertahankan kelembaban dalam jumlah besar. Jenis tanah di Indonesia sangat jarang ditemukan di kebun dan sering diimpor ke kebun untuk memberikan dasar tanah yang optimal untuk penanaman. Klasifikasi tanah gambut secara umum merupakan tanah organosol atau histosol. Tanah organosol atau histosol adalah tanah yangn memiliki lapisan bahan organik dengan berat jenis dalam keadaan lembab < 0,1 g/cm 3 dengan tebal > 60 cm atau lapisan organik dengan berat jenis > 0,1 g/cm3 dengan tebal > 40 cm. Karakteristik kimia tanah gambut di Indonesia sangat beragam dan ditentukan oleh kandungan mineral, ketebalan, jenis tanaman penyusun gambut, jenis mineral pada substratum (di dasar gambut) dan tingkat dekomposisi gambut. Tanah gambut banyak ditemukan di pulau-pulau di sekitar Dataran Sunda yaitu di pantai timur Sumatera serta pantai barat dan selatan Kalimantan, dan di sekitar Daratan Sahul yaitu di pantai barat dan selatan Papua (merdeka.com).
5. Tanah humus
Tanah humus adalah jenis tanah yang muncul akibat tumbuh-tumbuhan yang membusuk. Berbagai tumbuhan yang membusuk ini membuat tanah humus mengandung unsur hara yang tinggi. Artinya, tanah ini pun bersifat sangat subur. Jenis tanah di Indonesia inisangat cocok untuk ditanami tanaman padi, nanas dan kelapa. Tanah humus banyak terdapat di Pulau Sulawesi, Sumatera, Jawa Barat, Kalimantan dan Papua.
6. Tanah kapur
Tanah kapur merupakan jenis-jenis tanah di Indonesia yang berasal dari batuan kapur. Tanah kapur bersifat tidak subur. Meski demikian, tanah ini masih bisa ditanami tanaman seperti pohon jati. Tanah kapur banyak terdapat di daerah Blora, Pegunungan Kendeng, serta Pegunungan Seribu Yogyakarta. Tanah kapur juga bisa dibagi dalam dua kelompok, yakni tanah renzina dan tanah mediteran. Tanah Renzina merupakan jenis tanah kapur yang berasal dari hasil proses
pelapukan batuan kapur yang terjadi di daerah dengan curah hujan tinggi. Karenanya, tanah ini memiliki ciri khas warna hitam dan miskin zat hara. Sebagian besar tanah renzina ditemukan di daerah berkapur seperti Gunungkidul Yogyakarta.
7. Tanah pasir
Tanah berpasir memiliki struktur butir tunggal, yaitu campuran butir-butir primer yang besar tanpa adanya bahan pengikat agregat. Ukuran butir-butir pasir adalah 0,002 mm - 2,0 mm. Tekstur tanah pasir adalah kasar, karena tanah pasir mengandung lebih dari 60% pasir dan memiliki kandungan liat kurang dari 2%. Tanah pasir berasal dari batuan pasir yang telah melapuk. Jenis tanah ini banyak ditemukan di wilayah-wilayah pantai yang disebut sand dune atau bukit pasir. persebaran tanah pasir yang ada di Indonesia ada di Pantai Parangkusumo, Yogyakarta.
8. Tanah lateri
Tanah laterit adalah tanah tidak subur yang tadinya subur dan kaya akan unsur hara, namun unsur hara tersebut hilang karena larut dibawa oleh air hujan yang tinggi. Tanah ini banyak ditemukan di wilayah Jawa Barat, Sulawesi Tenggara hingga Kalimantan Barat.
9. Tanah litosol
Tanah litosol merupakan jenis tanah yang terbentuk dari proses pelapukan batuan beku dan sedimen. Tanah litosol memiliki ciri khas butiran kasar berupa kerikil. Tanah ini sangat miskin unsur hara sehingga tidak subur dan kurang baik untuk pertanian. Karena sifat tanahnya yang kurang subur, tanah ini hanya cocok untuk ditanami pohon besar di hutan.Tanah litosol banyak ditemukan di daerah Pulau Sumatera, Jawa Timur, Jawa Tengah, Nusa Tenggara, Maluku Selatan dan Papua.
Hampir sama dengan tanah kapur, jenis tanah ini juga berasal dari kapur, namun dicampur dengan berbagai bahan lainnya yang membedakan adalah ia lebih mirip seperti pasir. Tanah mergel terbentuk dari batuan kapur, pasir dan tanah liat dan mengalami pembentukan dengan bantuan hujan namun tidak merata. Tanah ini subur dan bisa ditanami oleh persawahan dan perkebunan. Selain itu juga terdapat banyak mineral dan air di dalamnya. Jenis tanah ini banyak terdapat di daerah dataran rendah seperti di Solo (Jawa Tengah), Madiun dan Kediri (Jawa Timur).
11. Tanah latosol
Tanah latosol atau tanah Insepticol adalah tanah yang memiliki lapisan kumuh. Lapisan-lapisan permukiman kumuh di tanah Latosol seringkali tebal, bahkan tebal. Batas topografi tanah ini tidak terlalu jelas.Tanah latosol mempunyai ciri khas tersendiri, diantaranya:
• Terdapat tanah kumuh yang ketebalannya bervariasi dari 130 cm sampai lebih dari 5 meter. Tanah berwarna merah, coklat atau kuning muda • Tekstur tanah biasanya lengket
• Struktur tanah biasanya berupa detritus dengan konsistensi gembur • pH 4,5 hingga 6,5,
• Kandungan organik sekitar 3% hingga 9%, tetapi biasanya hanya 5% • Mengandung nutrisi sedang sampai tinggi. Dari warnanya, Anda bisa
melihat nutrisi yang terkandung di dalam tanah. Semakin merah warna tanah, semakin sedikit nutrisi yang dikandungnya.
• Tingkat penetrasi yang tinggi
12. Regosol
Tanah regosol merupakan tanah yang merupakan hasil dari peristiwa vulkanisme. Maka dari itu tanah regosol ini merupakan hasil dari erupsi gunung berapi. Seperti tanah lainnya, tanah regosol juga mempunyai beberapa ciri fisik. Beberapa ciri fisik yang dimiliki jenis tanah regosol antara lain sebagai berikut:
• Mempunyai butiran- butiran kasar
• Mempunyai variasi warna, yakni merah, kuning, coklat kemerahan, coklat, serta coklat kekuningan. Sebenarnya warna- warna yang berbeda- beda ini tergantung pada material yang dikandungnya.
• Peka terhadap erosi • Kaya unsur hara • Cenderung gembur
• Mampu mempunyai air yang tinggi 13. Tanah podsolik merah kuning
Tanah Podsolik Merah Kuning mempunyai sebaran paling luas di Indonesia dibanding jenis tanah lainnya. Demikian juga di Kalimantan Tengah luasan tanah Podsolik Merah Kuning juga menempati nomor urut pertama dengan sebaran seluas 6.033.693 ha atau setara dengan 39,29% (Bappeda Tingkat I Kalimantan Tengah, 1993/1994). Tanah PMK adalah tanah yang mempunyai perkembangan profil, konsistensi teguh, bereaksi masam, dengan tingkat kejenuhan basa rendah. Podsolik merupakan segolongan tanah yang mengalami perkembangan profil dengan batas horizon yang jelas, berwarna merah hingga kuning dengan kedalaman satu hingga dua meter. Tanah ini memiliki konsistensi yang teguh sampai gembur (makin ke bawah makin teguh), permeabilitas lambat sampai sedang, struktur gumpal pada horizon B (makin ke bawah makin pejal), tekstur beragam dan agregat berselaput liat. Di samping itu sering dijumpai konkresi besi dan kerikil kuarsa. Tanah ini menyebar di Sumatera, Sulawesi, Papua, Kalimantan dan Jawa terutama Jawa bagian barat(merdeka.com)
14. Mediteran
Tanah mediteran merupakan hasil pelapukan batuan kapur keras dan batuan sedimen. Warna tanah ini berkisar antara merah sampai kecoklatan. Tanah mediteran banyak terdapat pada dasar-dasar dolina dan merupakan tanah pertanian yang subur di daerah kapur dari pada jenis tanah kapur yang lainnya.
Keberagaman jenis tanah yang tersebar di Indonesia ini memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda-beda ada yang baik untuk digunakan dalam pembuatan batu bata merah dan ada pula yang tidak dapat digunakan dalam proses pembuatan batu bata merah pejal, oleh karena itu harus dilakukan
penelitian lebih lanjut mengenai kesesuaian jenis tanah dalam pembuatan batu bata, sehingga dilakukan pengujian tanah mengenai tingkat elastisitas tanah dengan pengujian batas-batas Atterberg (Atterberg limits)
D. Faktor pembentukan tanah
Dalam prosesnya terbentuknya berbagi macam jenis tanah yang ada di bumi kita saat ini miliki berbagai macam faktor yang berperan dalam terbentuknya suatu jenis tanah yang memiliki karakteristiknya berbeda-beda tiap satu daerah dengan daerah lainnya. Menurut Hartno (2007) Faktor yang berpengaruh dalam terbentuknya suatu jenis tanah dengan karakteristiknya ini yakini:
1. Bahan induk
Bahan induk penyusun tanah tersebut karena tanah pada dasarnya berasal dari batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorfosa dan dari tiga bahan induk tersebut memiliki karakteristiknya tersendiri.
2. Organisme
Organisme seperti vegetasi dan jasad renik memberikan pengaruh yang cukup besar terhadap proses. Seperti halnya pelapukan organik yang membantu terbentuknya tanah humus.
3. Iklim
Faktor dari iklim yang utama adalah suhu dan curah hujan, suhu memengaruhi proses pelapukan yang terjadi apa bila suhu tinggi makan proses pelapukan akan terjadi lebih cepat sehingga proses pembentukan tanah juga akan menjadi lebih cepat dan curah hujan memengaruhi erositas dan pencucian tanah.
4. Topografi
Keadaan relief di suatu daerah dapat memengaruhi pembentukan tanah. dengan perbedaan tinggi yang terjadi di suatu daerah terpengaruh terhadap tebal tipisnya lapisan tanah dan kegiatan sedimentasi yang terjadi
5. Waktu
Dalam semua proses pembentukan suatu tanah membutuhkan waktu yang berbeda di setiap daerah yang berhubungan dengan faktor yang ada diatasi semunya membutuhkan waktu.
6. Manusia
Manusia merupakan faktor pembentukan tanah yang aktif dan pasif, proses pembentukan suatu jenis tanah bisa terjadi akibat kegiatan yang dilakukan oleh manusia, baik itu dengan manipulasi kimia atau pekerjaan yang dilakukannya.
2.2.1. Tanah daerah Malang
Dikutip dari situs pemerintah kota Malang (Malangkota.go.id) Geografis Kota Malang yang terletak pada ketinggian antara 440 – 667 meter di atas permukaan air laut, kondisi iklim Kota Malang selama tahun 2008 tercatat rata-rata suhu udara berkisar antara 22,7°C – 25,1°C. Sedangkan suhu maksimum mencapai 32,7°C dan suhu minimum 18,4°C. Rata kelembaban udara berkisar 79% – 86%. Dengan kelembaban maksimum 99% dan minimum mencapai 40%. Untuk jenis tanah yang tersebar di daerah Malang didominasi oleh empat macam tanah yakni:
a) Alluvial kelabu kehitaman dengan luas 6,930,267 Ha.
b) Mediteran coklat dengan luas 1.225.160 Ha.
c) Latosol coklat kemerahan grey coklat dengan luas 1.942.160 Ha. d) Andosol coklat dan grey humus dengan luas 1.765,160 Ha
Struktur tanah pada umumnya relatif baik, akan tetapi yang perlu mendapatkan perhatian adalah penggunaan jenis tanah andosol yang memiliki sifat peka erosi. Jenis tanah andosol ini terdapat di Kecamatan Lowokwaru dengan relatif kemiringan sekitar 15 %
Pengambilan tanah yang digunakan dalam pengujian diambil dari sentral pembuatan batu bata di daerah dampit yang telah membuat batu bata di daerah tersebut lebih dari puluhan tahun yang memiliki tanah liat yang sudah kirim hingga luar kota, tanah yang digunakan di daerah dampit didominasi oleh tanah yang berbahan dasar latosol berdasarkan peta jenis tanah Malang.
2.2.2. Tanah daerah Kediri
Dilangsir dari situs Pemda kabupaten Kediri (Kedirikab.go.id) posisi geografi Kabupaten Kediri terletak antara 111o 47' 05" sampai dengan 112o 18'20" Bujur Timur dan 7o 36' 12" sampai dengan 8o 0' 32 Lintang Selatan. Kondisi topografi terdiri dari dataran rendah dan pegunungan yang dilalui aliran sungai Brantas yang membelah dari selatan ke utara. Suhu udara berkisar antara 23o C sampai dengan 31o C dengan tingkat curah hujan rata-rata sekitar 1652 mm per hari. Ditinjau dari jenis tanah yang tersebar di kabupaten Kediri
a) Regosol coklat kekelabuan seluas 77.397 Ha atau 55,84 %, b) Aluvial kelabu coklat seluas 28,178 Ha atau 20,33 %,
c) Andosol coklat kuning, regosol coklat kuning, litosol seluas 4.408 Ha atau 3,18 %,
d) Mediteran coklat merah, grumosol kelabu seluas 13.556 Ha atau 9,78 %,
e) Litosol coklat kemerahan seluas 15.066 Ha atau 10.87%,
Daerah yang diambil contoh tanah dalam pembuatan batu bata berasal dari kecamatan pare yang merupakan sentral pembuatan batu bata di daerah Kediri yang sudah ada sejak puluhan tahun lalu di daerah Kediri yang mana tanah yang digunakan dalam untuk pembuatan batu bata di pare berdasarkan data pemerintah kabupaten Kediri merupakan tanah yang didominasi oleh tanah regosol dan mediteran.
2.2.3. Tanah daerah Tulungagung
Dilangsir dari Bappeda jatimprov.go.id kabupaten Tulungagung terletak pada posisi 111 43’ sampai dengan 112 07’ Bujur Timur dan 7 51’ sampai dengan 8 18’ Lintang Selatan dengan titik nol derajat dihitung dari Greenwich, suhu rata-rata mencapai 27C dengan suhu terendah 24C dan suhu tertinggi 30C. Kelembaban udara berkisar antara 74-77% dan curah hujan tahunan rata-rata berkisar 2.155 – 3.292 mm. persebaran jenis tanah di Tulungagung
a) Alluvial coklat tua
b) Alluvial coklat tua kelabuan
c) Assosiasi alluvial kelabu dan alluvialm coklat kelabuan
d) Regosol coklat kelabu
Daerah yang menjadi tempat pengambilan sampel tanah untuk dibuat batu bata diambil dari kecamatan kedungwaru yang merupakan tempat pengambilan batu bata yang digunakan di sentral pembuatan batu bata di Daerah Tulungagung, tanah yang digunakan dalam proses pembuatan batu bata merah di Daerah Ngunut didominasi oleh jenis tanah aluvial.
2.3 Tanah liat
A. Definisi tanah liat
Tanah liat merupakan salah satu bahan dasar yang digunakan untuk membuat batu bata, dan kegunaan nya sangat bermanfaat bagi manusia karena bahan tersebut mudah didapat dan memiliki berbagai macam aplikasi. Sekitar 70% atau 80% kerak bumi terdiri dari bebatuan yang merupakan sumber dari tanah liat. Tanah liat banyak ditemukan di daerah pertanian, khususnya persawahan.
Tanah liat memiliki ciri khusus yaitu menjadi plastik saat basah, menjadi keras saat kering, dan menjadi keras saat dibakar. Umumnya masyarakat menggunakan tanah liat atau tanah liat ini sebagai bahan baku pembuatan batu bata dan gerabah.
Table 2.3 komposisi umum tanah liat
No Unsur Kimia Jumlah (%)
1 SiO2 59,14 2 Al2O3 15,34 3 Fe2O3 + FeO 6,88 4 CaO 5,08 5 Na2O 3,84 6 MgO 3,49 7 K2O 1,13 8 H2O 1,15 9 TiO2 1,05 10 Lain – lain 2,9 sumber : ilmugeografi.com
Tanah liat merupakan jenis tanah yang terbentuk dari proses pelapukan kerak bumi. Kerak bumi tersebut sebagian disusun oleh batuan feldspatik (yakni batuan yang terdiri dari batuan granit dan juga batuan beku). Kerak bumi yang melapuk tersebut terdiri atas berbagai unsur seperti silikon, oksigen dan aluminium sebagai unsur terbanyak. Kemudian aktivitas panas dari bumi membuat kerak bumi tersebut melapuk yang dilakukan oleh asam karbonat.
Proses inilah yang menjadikan terbentuknya tanah liat menurut dikutip dari (ilmugeografi.com) dalam perjalanannya tanah liat hampir tersebar di setiap daerah di Indonesia yang memiliki karakteristik yang berbeda-beda apabila ditelaah lebih teliti di laboratorium.
Industri pembuatan batu bata dapat dengan mudah kita temui di berbagai daerah di Indonesia diantaranya ada di daerah Malang, Kediri, dan Tulungagung, tiga kota tersebut memiliki kondisi geografi yang hampir sama dan sama-sama memiliki sentral pembuatan batu bata merah selama puluhan tahun.
B. Jenis-jenis tanah liat
Jenis tanah yang dibentuk dari hasil pelapukan batuan tentunya berbeda antara tempat yang satu dengan tempat yang lainnya. Hal ini sangat dipengaruhi oleh jenis batuan yang membentuknya. Menurut susunannya, lapisan tanah terdiri atas lapisan tanah atas, lapisan tanah bawah, dan bahan induk tanah. (http://asihpujiariani.blogspot.com).
1. Lapisan atas
Lapisan atas merupakan lapisan yang terbentuk dari hasil pelapukan batuan dan sisa-sisa makhluk hidup yang telah mati. Lapisan itu merupakan tanah yang paling subur.
2. Lapisan tengah
Tanah lapisan terbentuk dari campuran antara hasil pelapukan batuan dan air. Lapisan tersebut terbentuk karena sebagian bahan lapisan atas terbawa oleh air dan mengendap. Lapisan ini biasa disebut tanah liat.
3. Lapisan bawah
Tanah lapisan bawah merupakan lapisan yang terdiri atas bongkahan- bongkahan batu. Di sela-sela bongkahan terdapat hasil pelapukan batuan. Jadi, masih ada batu yang belum melapuk secara sempurna.
4. Lapisan batuan induk
Lapisan batuan induk berupa bebatuan yang padat.
Tanah liat terbentuk dari partikel-partikel yang sangat kecil terutama dari mineral-mineral yang disebut Kaolinit, yaitu persenyawaan dari Oksida Alumina
(Al2O3), dengan Oksida Silica (SiO2) dan Air (H2O). Berdasarkan gambar 2.1 dapat dilihat lapisan – lapisan yang terdapat dalam tanah.
C. Sifat – Sifat Tanah Liat (Lempung)
Tanah liat (lempung) memiliki sifat fisika dan kimia yang penting, antara lain: (Daryanto, 1994)
1. Plastisitas(keliatan)
Plastisitas atau penampakan tanah liat tergantung pada kehalusan partikel tanah liat. Kandungan plastik dari tanah liat berubah. Tergantung pada kehalusan dan kandungan lapisan air. Plastisitas berfungsi sebagai pengikat selama proses pencetakan, sehingga ubin yang dicetak tidak akan retak atau berubah bentuk. Tanah liat dengan plastisitas tinggi juga akan sulit dibentuk, sehingga perlu ditambahkan bahan lain.
2. Kemampuan Bentuk
Tanah liat yang digunakan untuk membuat keramik dan ubin harus dapat dibentuk sehingga dapat mempertahankan bentuknya selama proses atau setelah pencetakan. Jika tanah liat memiliki plastisitas dan sifat mampu bentuk yang baik, maka mudah untuk diolah dan dipelihara bentuknya, serta dikatakan mempunyai kemampuan kerja.
3. Daya Suspensi
Gaya suspensi adalah sifat yang memungkinkan material tetap berada di dalam cairan. Flokulan adalah zat yang menyebabkan partikel tanah liat berkumpul menjadi partikel yang lebih besar dan mengendap dengan cepat, seperti magnesium sulfat. Anti-flokulan adalah zat yang meningkatkan daya gantung (disolusi) untuk menahan partikel lempung, seperti: gelas air / natrium silikat dan natrium karbonat.
4. Penyusutan
Tanah liat mengalami dua susut yaitu susut kering (setelah proses pengeringan) dan susut pembakaran (setelah proses pembakaran). Saat film air menguap di permukaan dan membentuk air atau air mekanis, ia menyusut, dan partikel tanah liat menjadi padat. Pada dasarnya laju susut pembakaran dapat dianggap sebagai laju susut total yang terbentuk dari tanah liat, dikeringkan hingga
terbakar. Persentase penyusutan yang dibutuhkan untuk jenis tanah liat gerabah harus antara 10% -15%. Clay yang terlalu plastis biasanya memiliki tingkat penyusutan lebih dari 15%, sehingga memiliki resiko retak / retak yang tinggi. Untuk mengatasi masalah ini, pasir halus dapat ditambahkan.
5. Suhu Bakar
Temperatur pembakaran berhubungan langsung dengan temperatur pematangan yaitu keadaan suatu benda yang secara akurat mencapai kematangan tanpa merubah bentuknya pada temperatur tertentu, sehingga dapat dikatakan tanah liat memiliki kualitas kemampuan terbakar. Pada proses pembakaran tanah liat mengalami proses pergantian (pergantian keramik) pada suhu sekitar 600 ° C, dan air yang terbentuk pada bahan tersebut hilang.
6. Warna Bakar
Warna bahan bakar tanah liat dipengaruhi oleh bahan / bahan yang digabungkan secara kimiawi dengan komposisi tanah. Warna tanah liat disebabkan oleh zat-zat yang mencemari, warna abu-abu sampai hitam mengandung arang dan sisa tumbuhan, dan warna merah disebabkan oleh oksida besi (Fe). Seringkali sulit untuk menentukan perubahan warna batu bata merah dari makanan mentah menjadi pembakaran.
Table 2.4 perubahan warna batu bata setelah pembakaran
No warna tanah liat mentah Kemungkinan perubahan warna
1 Merah Merah atau cokelat
2 Kuning tua Kuning tua, cokelat atau merah
3 Cokelat Merah atau cokelat
4 Putih Putih atau putih kekuningan
5 Abu-abu atau hitam Merah, kuning tua atau putih
6 Hijau Merah
7 Merah, kuning, abu-abu tua Pertama merah lalu krem, kuning tua atau kuning kehijauan pada saat melebur
sumber : Hartono 1987: 24 7. Porositas
Porositas atau laju absorpsi adalah persentase air yang diserap oleh badan keramik atau bata. Persentase porositas tergantung pada jenis inang, kehalusan elemen inang, penambahan pasir, kerapatan material dinding, dan temperatur pembakaran. Tanah liat poros biasanya rapuh, yang berarti jika Anda merasakan sedikit benturan, dapat dengan mudah pecah. Dibandingkan dengan gerabah atau porselen, gerabah tanah liat biasanya memiliki porositas paling tinggi, sekitar 5% -10%.
8. Kekuatan Kering
Kekuatan kering merupakan ciri khas dari tanah liat, yang memiliki kekuatan stabil setelah pembentukan dan dalam kondisi yang cukup kering, dan tidak berubah saat dikeluarkan untuk tujuan pembakaran, pengeringan dan persiapan. Kekuatan kering dipengaruhi oleh kehalusan partikel, jumlah air cetakan, pencampuran dengan bahan lain dan teknologi cetakan.
9. Struktur Tanah
Struktur tanah adalah sebagian besar partikel tanah terhadap bentuk-bentuk partikel ini. Sifat-sifat lempung, susut kering, dan kekuatan kering bergantung pada struktur lempung. Struktur tanah liat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu tanah liat berstruktur halus dan pasir berstruktur kasar.
10. Slaking
Tanah liat merupakan ciri khas dari tanah liat, pada suhu udara normal dapat hancur menjadi partikel-partikel halus di dalam air dalam jangka waktu tertentu. Semakin kecil daya ikat tanah liat maka akan semakin cepat cepat rusaknya. Pengelupasan ini terkait dengan pelunakan tanah liat dan penyimpanannya. Lempung keras membutuhkan waktu lama untuk hancur, sedangkan lempung lunak membutuhkan waktu lebih sedikit.
2.4 Pengujian bahan dasar tanah
Dalam pembuatan batu bata mengagunkan tanah yang berasal dari daerah yang berbeda-beda dan bahan dasar penyusunnya pun berbeda tiap daerah dan belum ada penelitian yang membahas tentang jenis tanah apa yang baik digunakan dalam proses pembuatan batu bata, batu bata yang baik itu ialah batu bata yang
dapat bertahan lama di segala jenis kondisi pengujian atterberg bertujuan untuk mengetahui batas plastis dan batas cair tanah yang akan digunakan dalam proses pembuatan bata
Atterberg limits seperti yang diketahui bahwa konsistensi tanah lempung itu tergantung pada jumlah air yang terkandung di dalam tanah makan tanah dapat menjadi lumpur yang bersifat kental kondisi ini disebut fase cair, dan apa bila tanah lempung dalam keadaan kadar air menguap sedikit demi sedikit maka akan mengeras dan mempunyai kemampuan untuk menahan perubahan bentuk kondisi ini disebut fase plastis, jika dibiarkan menguap makan tanah lempung akan mengalami penyusutan ,kaku, dan mudah retak dan kondisi ini disebut fase setengah padat. Pada proses penurunan kadar air (, tanah lempung jenuh akan mengalami penyusutan yang besarnya sebanding dengan besarnya kehilangan volume air. Apabila kehilangan kadar air di dalam tanah tidak lagi menyebabkan perubahan volume total tanah (penyusutan), maka kondisi ini dinamakan fase padat (solid). Batas antara fase - fase tersebut dinamakan batas-batas Atterber, dengan tujuan untuk menentukan besarnya kadar air di dalam contoh tanah pada saat fase tanah akan berubah dari cair menjadi plastis dan setengah padat (Budi, dari 2011; 13)
1. Batas cair maksimum (liquid limit)
Batas cair diartikan sebagai kadar air yang terkandung dalam tanah pada batas antara fasa cair dan fasa plastis, dan tujuannya adalah untuk mengetahui kadar air dalam sampel tanah pada saat fasa tanah berubah dari cair menjadi plastis atau sebaliknya.
2. Batas plastis
Batas plastisitas didefinisikan sebagai kadar air dalam tanah pada tahap antara plastik dan semi padat. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, ketika kelembapan pada tanah berkurang, tanah menjadi lebih keras dan memiliki kemampuan untuk menahan perubahan bentuk. Perubahan tanah dari cair menjadi padat akan melalui tahapan yang disebut semi padat, yaitu pengujian untuk mengetahui kadar air sampel tanah pada saat tanah berubah dari plastis menjadi semi padat (begitu pula sebaliknya).
2.5 Batu bata
Menurut Drs. IK Supribadi dalam buku Ilmu Bangunan Gedung (1986), bata merah pejal tradisional adalah batu buatan yang berasal dari tanah liat yang dalam keadaan lekat dicetak, dijemur beberapa hari sesuai dengan aturan lalu dibakar sampai matang, sehingga tidak dapat hancur lagi bila direndam air. Bata merah pejal merupakan bahan bangunan yang paling umum di gunakan, bata juga lazim disebut orang dengan batu bata
Menurut Drs. Daryanto dalam buku pengetahuan teknik bangunan Bata (1988) merah pejal saat ini sedang dikembangkan macam-macam tipe campuran, antara lain :
1. campuran bahan tanah liat + tanah kapur + kapur bubuk + semen, 2. (2)campuran bahan tras kapur, dan
3. campuran bahan tanah liat + pasir + kapur bubuk + PC.
Menurut SNI 15-2094- 2000, bata merah pejal tradisional adalah bahan bangunan yang berbentuk prisma segi empat panjang, pejal atau berlubang dengan volume lubang maksimum 15%, dan digunakan untuk konstruksi dinding bangunan, yang dibuat dari tanah liat dengan atau tanpa dicampur bahan aditif dan dibakar pada suhu tertentu
Bahan bangunan yang sudah dikenal dan digunakan masyarakat di pedesaan maupun perkotaan sudah lama dikenal dan digunakan sebagai bahan bangunan. Hal ini terlihat dari banyaknya jumlah produksi batu bata yang diproduksi oleh pabrik batu bata di masyarakat. Penggunaan batu bata banyak digunakan dalam aplikasi teknik sipil, seperti dinding, gedung, pagar, lorong dan pondasi bangunan tempat tinggal. Secara umum, selain karakteristik struktur, batu bata pada struktur bangunan juga digunakan sebagai material non struktural. Sebagai fungsi struktural, bata digunakan sebagai penyangga atau beban, seperti untuk membangun rumah dan pondasi sederhana. Pada bangunan bertingkat, batu bata memainkan peran non-struktural dan digunakan untuk memisahkan dinding dan estetika tanpa membebani dinding. Batu bata tanah liat adalah batu bata yang terbuat dari tanah liat atau tanah liat yang dapat dicampur dengan bahan lain maupun tidak dicampur dengan bahan
lain melalui proses pembakaran atau pengeringan. Bata merah yang dihasilkan dari proses pembakaran disebut bata merah. Baik proses manufaktur tradisional maupun modern sangat bergantung pada bahan dasar yang digunakan untuk membentuk batu bata dan proses pengolahannya untuk menghasilkan produk berkualitas tinggi. Pembuatan batu bata merah masih sering kita jumpai hampir di setiap daerah di Indonesia hal ini dapat dilihat dari banyaknya center pembuatan batu bata yang dibangun masyarakat untuk memproduksi batu bata, meskipun batu mulai memiliki alternatif penggantian dalam proses pembangunan tapi tidak menyurutkan masyarakat untuk membuat batu bata, dikarenakan batu bata merah masih memiliki keunggulan yang tidak dimiliki oleh bahan bangun alternatif seperti bata ko dan bata ringan yang sekarang banyak digunakan, seperti bata merah dapat menyerap panas lebih baik dibandingkan dengan bahan baku sejenis dan harganya yang cenderung lebih murah dibandingkan dengan bahan baku sejenis dan mudah didapatkan di mana hal-hal tersebut lah yang sulit tergantikan oleh bahan baku lainnya,
Dalam Masthura (2010), batu bata merah memiliki beberapa sifat fisik sebagai berikut (Van Flack, 1992):.
a. Senyawa tersebut memiliki ikatan ionik dan / atau ikatan kovalen. Adanya ikatan ion membuat material keramik memiliki kestabilan yang relatif tinggi dan dapat menahan perubahan fisik dan kimia yang ekstrim.
b. Umumnya keramik adalah isolator. Seperti batu bata lainnya, keramik adalah isolator karena memiliki sedikit atau tidak ada elektron bebas. Elektron ini dibagi dengan atom yang berdekatan untuk membentuk ikatan kovalen, atau transfer elektron valensi dari kation ke anion membentuk ikatan ionik.
c. Memiliki modulus elastisitas yang tinggi. Modulus mewakili tingkat kekakuan atau tegangan yang diperlukan untuk menghasilkan regangan elastis satuan. Keramik umumnya dianggap bahan yang ulet dan rapuh. Sebelum dan sesudah rekahan, mikrostruktur hampir tidak mengalami deformasi plastis. Kekuatan keramik di bawah tegangan tekan sangat baik, sehingga gaya tekan digunakan dalam desain produk keramik. Sebaliknya, karena pengaruh cacat permukaan, kekuatan tarik keramik menjadi tidak jelas atau bahkan sangat rendah.
Berdasarkan dengan bahan pembuatannya, secara umum batu bata digolongkan dalam 2 jenis:
1) Batu bata tanah liat
Batu bata yang terbat dari tanah liat digolongkan kedaalam dua kategori, yakni bata biasa dan bata muka.
a) Batu bata biasa memiliki permukaan dan warna yang berbeda-beda. Bata ini biasa digunakan sebagai dinding yang di permukaannya diberi semen dan pada umumnya ditemukan disetiap daerah disebut dengan bata merah pejal
b) Batu bata muka ini biasanya memiliki permukaan yang mulus, licin dan mempunyai warna atau corak yang hampir sama. Meski digunakan untuk dinding juga, namun bata muka tidak perlu ditutup lagi dengan semen (bata expose). Bata muka biasa disebut sebagai bata imitasi.
2) Batu bata pasir kapur
Seperti namanya, batu bata ini terbuat dari campuran kapur, pasir dan air dengan perbandingan 1: 8. Menekan air ke dalam campuran bisa membentuk batu bata yang sangat kuat. Biasanya digunakan untuk bagian dinding yang terendam air dan membutuhkan kekuatan tinggi. Saat beradaptasi dengan metode produksinya, batu bata biasanya dibagi menjadi dua jenis:
a) Bata konvensional
Batu bata ini dibuat dengan cara tradisional dan menggunakan perkakas sederhana. Salah satu ciri batu bata konvensional adalah bentuknya tidak selalu sama, tidak beraturan dan mempunyai tekstur yang kasar. Hal ini dapat dimaklumi karena pembuatan bata konvensional menggunakan alat yang sederhana dan mengutamakan sumber daya manusia dalam pembuatannya.
b) Batu bata press
Pembuatan batu bata ini membutuhkan bantuan mesin. Hasilnya, batu bata memiliki tekstur yang lebih halus, ukuran yang sama, dan tampak lebih rapi. Bata tekan sering digunakan untuk pembangunan pura di Bali. Namun saat ini banyak perkembangan yang dilakukan untuk membangun rumah. Harga batu bata pres atau biasa disebut batu bata gundul memang lebih mahal
2.5.1. Proses pembuatan batu bata
Dalam proses pembuatan batu bata merah yang berasal dari liat masih lah mengagunkan metode yang manual, yang terdiri beberapa tahapan yakini:
1) Pencarian Bahan Mentah
Penggalian bahan mentah batu bata merah sebaiknya dicarikan tanah yang tidak terlalu plastis, melainkan tanah yang mengandung sedikit pasir untuk menghindari penyusutan. Penggalian tanah dilakukan dengan menggunakan alat tradisional, berupa cangkul. Penggalian dilakukan pada tanah lapisan paling atas kira-kira setebal 40 – 50 cm, sebelumnya tanah dibersihkan dari akar pohon, plastik, daun, dan sebagainya agar tidak ikut terbawa. Kemudian menggali sampai ke bawah sedalam 1,5 – 2,5 meter atau tergantung kondisi tanah. Tanah yang sudah digali dikumpulkan dan disimpan pada tempat yang terlindungi. Semakin lama tanah liat disimpan, maka akan semakin baik karena menjadi lapuk. Tahap tersebut dimaksudkan untuk membusukkan organisme yang ada dalam tanah liat.
2) Peroses pengolahan bahan mentah
Sebelum membuat bata merah, tanah liat harus tercampur rata, yang disebut milling. Ketika kaki basah atau diguncang oleh tangan, mereka akan terinjak oleh orang atau hewan. Bahan campuran yang ditambahkan selama pemrosesan harus benar-benar tercampur dengan tanah liat. Sebelum dicetak dengan cetakan, bahan baku yang sudah jadi ditempatkan terlebih dahulu selama 2 sampai 3 hari, tujuannya untuk memberikan kesempatan pada partikel tanah liat untuk menyerap air dan membuatnya lebih stabil, sehingga bahkan dapat menyusut saat dicetak.
3) Proses pencetakan batu bata
Sesuai ukuran standar SNI 15-2094-1991 atau SII-0021-78, sisa 2-3 hari dan bahan baku plastik yang telah direncanakan sesuai rencana dicetak dengan alat cetak yang terbuat dari kayu atau kaca. Untuk mencegah agar tanah liat tidak menempel pada cetakan, pertama basahi cetakan kayu atau cetakan kaca dengan air. Tanah yang berbentuk bata merah harus rata dan ditaburi abu dedak padi. Langkah pertama pengecoran batu bata adalah dengan meletakkan cetakan pada permukaan bagian bawah cetakan, kemudian tekan tanah liat yang siap untuk ditaburkan pada
bingkai cetakan dengan tangan Ingat, tanah liat mengisi semua sudut ruangan pada bingkai cetakan. Kemudian keluarkan cetakan dan paparkan batu bata yang belum diproses di dalam cetakan ke matahari. Kemudian kumpulkan batu bata yang belum diproses di tempat yang terlindung dari inflasi. Moulding ini harus dilakukan secara tegak, jadi letakkan cetakan di atas meja besar. Jika mesin (power press) digunakan untuk pengangkutan pipa, pasanglah mulut (cetakan) di ujung mesin sebagai cetakan, cetakan akan membentuk batu bata, dan kolom tanah liat berbentuk kerucut paralel akan keluar dari mulut cetakan. Potong kawat sesuai ukuran bata yang dibutuhkan.
4) Proses pengeringan batu bata
Pada pengeringan bata tradisional, proses pengeringan tergantung dari kemampuan alam. Sebaiknya batu bata dikeringkan secara bertahap, agar panas matahari tidak langsung terpancar, sehingga harus dipasang penutup plastik. Proses pengeringan yang terlalu cepat (terlalu kuat untuk terik matahari) akan menyebabkan batu bata nantinya pecah. Kemudian serahkan batu bata yang satu hari lagi dari masa pencetakan. Jika sudah cukup kering, bata ditumpuk agar terkena angin. Jika cuaca bagus, proses pengeringan batu bata akan memakan waktu dua hari. Sementara itu, dalam kondisi basah, proses pengeringan batu bata memakan waktu setidaknya satu minggu.
5) Proses pembakaran batu bata
Pembakaran yang dilakukan tidak hanya bertujuan untuk mencapai suhu yang diinginkan, tetapi juga memperhatikan kecepatan pembakaran untuk mencapai suhu tersebut dan kecepatan mencapai pendinginan. Selama proses pembakaran, terjadi perubahan fisik dan kimia serta mineralogi tanah liat. Proses pembakaran batu bata harus diimbangi dengan temperatur dan kenaikan temperatur, dan beberapa tahapan yang harus diperhatikan yaitu: (Masthura (2010), Suwardono, 2002)
a. Tahap pertama adalah evaporasi (pengeringan) yang berarti air yang terbentuk akan dikeluarkan hingga suhu sekitar 120 ° C.
b. Pada tahap oksidasi, sisa-sisa tumbuhan (karbon) di dalam tanah liat terbakar. Proses ini dilakukan pada suhu 650-800 ° C.
c. Tahap pembakaran lengkap adalah membakar batu bata sampai matang, lalu membakarnya sampai menjadi batu bata padat. Temperatur pengawetan bervariasi antara 920-1020 ° C, tergantung dari sifat tanah liat yang digunakan.
d. Tahap kedap udara dilakukan untuk mempertahankan suhu selama 1-2 jam, tahap pertama, kedua dan ketiga suhu harus dinaikkan secara perlahan untuk menghindari kehilangan batu bata. Ini antara lain: retakan, noda hitam pada batu bata, developer dan lain-lain. Berdasarkan Gambar 2.2, dapat diilustrasikan pada Gambar (a) bahwa partikel tanah liat sebelum pembakaran memiliki dua permukaan yang berdekatan dan terpisah. Setelah terbakar, partikel memiliki batas, seperti yang ditunjukkan pada Gambar (b). Gerakan pembakaran merupakan penurunan luas permukaan (yang berarti penurunan energi permukaan).
Faktor-faktor yang menentukan proses dan mekanisme pembakaran meliputi jenis material, komposisi, pengotor dan ukuran partikel. Proses pembakaran akan terjadi dalam kondisi sebagai berikut:
a. Perpindahan energi material antar butir disebut proses difusi. b. Ada sumber energi yang datanya mengaktifkan transfer materi, dan energi ini digunakan untuk menggerakkan butiran hingga berada dalam kontak dan ikatan yang sempurna. Difusi adalah aktivitas termal
Artinya pergerakan atom atau ion membutuhkan energi paling sedikit untuk mencapai energi yang sama.
2.5.2. Kualitas batu bata 1. Pandangan luar
Batu bata harus mempunyai rusuk-rusuk yang tajam dan siku, bidang sisinya harus rata, tidak menunjukkan retak-retak dan perubahan bentuk yang berlebihan, tidak mudah hancur atau patah, warnanya seragam dan berbunyi nyaring bila dipukul.
2. Ukuran
Ukuran-ukuran batu bata merah ditentukan dan dinyatakan dalam perjanjian antara membeli dan penjual (pembuat), sedangkan ukuran batu bata merah yang standar menurut SNI-15-2094-2000
Table2.5 ukuran batu bata merah pejal
Modul Tinggi (mm) Lebar (mm) Panjang (mm)
M-5a 65 ± 2 92 ± 2 190 ± 4 M-5b 65 ± 2 100 ± 2 190 ± 4 M-6a 52 ± 3 110 ± 2 230 ± 5 M-6b 55 ± 3 110 ± 2 230 ± 5 M-6c 70 ± 3 110 ± 2 M-6d 80 ± 3 110 ± 2 230 ± 5 sumber : SNI 15-2094-2000
3. Daya serap air dan bobot isi
Daya serap air adalah kemampuan bahan dalam menyerap air (daya hisap). Bobot isi adalah perbandingan massa dalam keadaan kering dengan bobot dalam kondisi jenuh air. Daya serap air yang tinggi akan berpengaruh pada pemasangan batu bata dan adukan karena air pada adukan akan diserap oleh batu bata sehingga pengeras adukan tidak berfungsi dan dapat mengakibatkan kuat adukan menjadi lemah. Daya serap yang tinggi disebabkan oleh besarnya kadar pori pada batu bata (batu bata tidak padat) berdasarkan SNI 15-2094-2000 penyerapan air maksimum untuk batu bata merah pejal yang digunakan dalam pemasangan dinding adalah 20% dari berat total batu bata.
Dalam menentukan daya serap air dan bobot isi digunakan standar SNI, dihitung dengan rumus sebagai berikut (Juarnisa, 2016: 79):
Penyerapan air (PA) = 𝑚𝑏−𝑚𝑘
𝑚𝑘 × 100 %
Bobot isi = 𝑚𝑘
𝑚𝑏−𝑚𝑐 × 100 %
Keterangan:
mk = massa kering (tetap) (kg)
mb = massa setelah direndam selama 24 jam (kg) mc = massa dalam air (kg)
Bata merupakan material yang bersifat higroskopis artinya mudah menyerap air. Bata yang berkualitas tinggi akan memiliki daya serap yang rendah terhadap air dan kelembaban, sebaliknya bata yang berkualitas rendah akan memiliki daya serap yang tinggi terhadap air dan kelembaban. Umumnya bata dianggap baik bila memiliki daya serap air kurang dari 20 %
4. Kuat Tekan
Tekanan didefinisikan sebagai gaya tekan yang bekerja pada satu satuan luas permukaan yang mengalami gaya tekan. Simbol tekanan adalah P. Jadi, bila sebuah gaya sebesar F bekerja pada sebuah bidang A (area), maka besarnya tekanan adalah:
P = 𝐹
𝐴
Keterangan:
P = kuat tekan bahan, satuannya N/m2 atau kg/cm2
F = beban tekan maksimum (gaya tekan), satuannya (kg atau N) A = luas bidang bahan (m2)
jika gaya tekan F = 1 N bekerja pada luas permukaan A = 1 m2, maka menurut persamaan di atas kuat tekan bahan adalah:
𝑃 =𝐹 𝐴 = 1 𝑛𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛 1 𝑚2 = 1 𝑁 𝑚2 = 1 𝑃𝑎 = 10−16 𝑀𝑝𝑎
Dalam satuan internasional (SI), satuan tekanan adalah N/m2. Satuan tersebut juga diberi nama pascal (disingkat Pa). jadi 1 N/m2 = 1 Pa. satuan Pascal
adalah tekanan yang dilakukan oleh gaya satuan newton pada luas permukaan satu meter persegi. Daya serap air dan bobot isi
Penyerapan air adalah kemampuan suatu bahan untuk menyerap air (penghisapan). Berat isi adalah perbandingan massa dalam kondisi kering dengan massa dalam kondisi jenuh air. Daya serap air yang tinggi akan mempengaruhi pemasangan bata dan mortar, karena air pada mortar akan terserap oleh bata, yang akan membuat pengeras mortar tidak dapat bekerja dan dapat menyebabkan kekuatan campuran melemah. Daya serapnya tinggi karena pori-pori besar pada bata (batu bata tidak padat) berdasarkan SNI 15-2094-2000 penyerapan air maksimum untuk batu bata merah pejal yang digunakan dalam pemasangan dinding adalah 20% dari berat total batu bata.
Untuk dapat menentukan daya serap air di batu bata dan bobot isi digunakan standar SNI, dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut (Juarnisa, 2016: 79):
Penyerapan air (PA) = (mb-mk)/mk × 100 %
Bobot isi = mk/(mb-mc) × 100 %
Keterangan:
mk = massa kering (tetap) (kg)
mb = massa setelah direndam selama 24 jam (kg) mc = massa dalam air (kg)
Bata merupakan bahan higroskopis, artinya mudah menyerap kelembapan. Batu bata berkualitas tinggi akan memiliki daya serap air dan kelembapan yang rendah, sebaliknya, bata berkualitas rendah akan memiliki daya serap air dan kelembapan yang tinggi. Umumnya jika daya serap air kurang dari 20%, maka batu bata dianggap sebagai batu bata yang baik
Kuat tekan batu bata
Tekanan didefinisikan sebagai gaya tekan yang bekerja pada luas permukaan unit yang dikenai gaya tekan. Simbol tekanan adalah P. Oleh karena itu, jika gaya F bekerja pada bidang A (luas), besar tekanannya adalah:
P = F/A Keterangan:
F = beban tekan maksimum (gaya tekan),(kg atau N) A = luas permukaan bahan (m2)
Apabila gaya tekan F = 1 N menekan pada luas permukaan A = 1 m2, maka berdasarkan persamaan di atas kuat tekan bahan adalah:
P=F/A=(1 newton)/(1 m^2 )=1 N/m^2 =1 Pa= 〖10〗^(-16) Mpa
Dalam Satuan Internasional (SI), satuan tekanan adalah N / m2. Satuan ini juga dinamai pascal (disingkat Pa). Oleh karena itu 1 N / m2 = 1 Pa. Satuan Pascal adalah tekanan yang diberikan oleh gaya Newtonian pada satu meter persegi luas permukaan.
Besarnya kuat tekan rata-rata dan koefisien variasi yang di izinkan untuk batu bata merah berdasarkan SNI 15-2094-2000
Table 2.6 kuat tekan bata minimum
Kelas
Kekuatan tekan minimum batu kg/cm2
(MPa)
Koefisien variasi dari kuat tekan rata-rata yang
diuji %
50 50 (5) 22
100 100 (10) 15
150 150 (15) 15
sumber : SNI 15-2094-2000
Kekuatan tekan rata-rata batu bata
Table 2.7 kuat tekan batu bata
Kelas Kekuatan tekan rata-rata batu bata
Kg/cm2 N/mm2 25 25 2,5 50 50 5 100 100 10 150 150 15 200 200 20 250 250 25
Kuat tekan merupakan salah satu parameter yang digunakan untuk mengetahui kekuatan atau kemampuan suatu material atau benda untuk menahan tekanan atau beban. Nilai kuat tekan bata diperlukan untuk mengetahui kekuatan maksimum dari suatu benda untuk menahan tekanan atau beban hingga retak dan pecah. Kualitas bata biasanya ditunjukkan oleh besar kecilnya kuat tekan. Namun, besar kecilnya kuat tekan sangat dipengaruhi oleh suhu atau tingkat pembakaran, porositas dan bahan dasar
5. Densitas atau kerapatan batu bata
Massa jenis (ρ) adalah massa sampel yang terdapat dalam satuan volume. Massa jenis sering disebut dengan istilah massa jenis atau densitas, atau sebagai massa jenis material. Kepadatan penggunaan yang ditunjukkan adalah 1,60 g / cm3-2,50 g / cm3. Rumus yang digunakan untuk menghitung berat jenis bata adalah.
ρ=m/v Keterangan:
ρ = Densitas benda uji (gr/cm3) m = Massa kering benda uji (gr) V = Volume benda uji (cm3)
6. Kadar garam
Kualitas batu bata apabila mengandung kadar garam yang kurang dari 50 % di permukaan batu bata merah tertutup oleh lapisan tipis berwarna putih karena pengkristalan garam-garam yang dapat larut, tidak membahayakan dan apa bila 50 % atau lebih dari permukaan batu bata merah tertutup oleh lapisan putih yang tebal karena pengkristalan garam-garam yang dapat larut dan bagian-bagian dari permukaan batu bata merah menjadi bubuk atau terlepas, hal ini membahayakan.
