Dengan : CaO
= Kapur tohor H
2
CaOH O
= air
2
= Kapur padam
2.6.3 Tanah lempung
Tanah lempung merupakan tanah yang berukuran mikroskopis sampai dengan sub mikroskopis yang berasal dari pelapukan unsur-unsur kimiawi penyusun batuan, tanah
lempung sangat keras dalam keadaan kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang. Pada kadar air lebih tinggi lempung bersifat lengket kohesif dan sangat lunak.
Tanah liat lempung adalah bahan alam yang sangat penting bagi manusia. Pada tanah ini terdapat akar-akar dan sisa-sisa tumbuh-tumbuhan dan bahan-bahan
organik lainnya yang membusuk, sehingga memberi warna abu-abu sampai hitam. Dalam tanah lempung murni masih mengandung butiran-butiran bebas dari bahan-
bahan yang dapat dinamakan pasir atau debu. Umumnya unsur-unsur tambahan ini terdiri dari kwarsa dalam bermacam-macam ukuran, feldspar dan besi. Banyaknya
unsur tambahan ini bersama unsur organik lainnya menentukan sifat-sifat dari tanah lempung dan penggunaannya. Sifat-sifat seperti : Kemungkinan mencair, warna
setelah dibakar dan taraf padat dari macam tanah lempung sangat dipengaruhi oleh unsur mineral. Sedangkan unsur organik biasanya membuat tanah itu plastis jika
belum dibakar. Jadi semua tanah lempung mempunyai sifat-sifat yaitu bila dalam keadaan basah akan mempunyai sifat plastis, bila dalam keadaan kering akan menjadi
keras, sedang bila dibakar akan menjadi padat dan kuat.
Tanah lempung harus dapat dibentuk dengan mudah. Besar kecilnya partikel- partikel butir-butir tanah dan juga zat-zat organis seperti akar tumbuh-tumbuhan,
sisa-sisa binatang kecil, zat-zat yang telah membusuk serta bakteri lainnya yang ada dalam tanah lempung tersebut sangat mempengaruhi sifat plastisnya.
Tanah lempung mengandung partikel-partikel pembentuk tanah, yang terdiri dari partikel halus dan partikel kasar. Perbandingan dan besar butir dalam tanah sangat
Universitas Sumatera Utara
mempengaruhi sifat tanah tersebut. Sifat tanah lempung yang sangat menguntungkan adalah mudah dibentuk bila tanah lempung ini telah dicampur dengan air dalam
perbandingan tertentu.
Sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung adalah sebagai berikut Hardiyatmo, 1999 : 1
Ukuran butir halus 2
Permeabilitas rendah 3
Kenaikan air tinggi 4
Bersifat sangat kohesif 5
Kadar susut tinggi
Lempung biasanya mengandung beberapa ketakmurnian yang jenis dan jumlahnya cukup untuk memberikan daya fluks dan daya rekat. Lempung adalah
Aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari batuan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli
yang penting.
Reaksinya : K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
+ CO
2
+ 2H
2
O → K
2
CO
3
+Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O + 4SiO Lempung digunakan sebagai pengisi berbagai produk seperti kertas, karet dan plastik.
2
Mineral lempung : a.
Kaolinit Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
b. Montmorilonit [Mg,CaO.Al
O
2
O
3
.5SiO
2
.nH
2
c. Illit K
O]
2
O, MgO, Al
2
O
3
, SiO
2
, H
2
O
Komposisi kimia : CaO, Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, SiO
2
, TiO
2
Sifat Fisik : Elastis, mempunyai daya ikat dan daya alir yang baik.
Universitas Sumatera Utara
Kegunaan : a.
Bahan industri keramik dan refraktori dalam industri metallurgi b.
Pelet makanan ternak dan pengisi c.
Bahan baku pembuatan Portland d.
Bahan baku genteng e.
Untuk batu bata f.
Pipa-pipa saluran air g.
Perabot rumah tangga h.
Tungku
Berikut ini tabel specific gravity mineral-mineral lempung Das, 1985
Tabel 2.11 Specific gravity mineral-mineral lempung
Mineral Specific gravity
Quart kuarsa 2,65
Kaolinite 2,6
Illite 2,8
Montmorillonite 2,65-2,68
Halloysite 2,0-2,55
Pottasium feldspar 2,57
Sodium dan calcium feldspar 2,62-2,76
Chlorite 2,6-2,9
Biotite 2,8-3,2
Muscovite 2,76-3,1
Hornblende 3,0-3,47
Limonite 3,6-4
Olivine 3,27-3,32
Universitas Sumatera Utara
Syarat lempung : i.
Tidak boleh membongkah ii.
Tidak mengandung garam terlarut iii.
Harus cukup keras dibakar pada suhu sedang iv.
Warna setelah dibakar tetap seragam.
Lempung terbentuk dari keping-keping pelapukan batu karang. Bergantung pada cara pengangkutannya. Lempung dapat dibagi dalam tiga kelompok yaitu :
1. Residu yaitu lempung yang terbentuk akibat pelapukan batu karang Sifat-sifatnya :
a. berbutir kasar bercampur batuan asal yang belum lapuk
b. tidak plastis rapuh
2. Endapan yaitu lempung yang terbentuk akibat gerakan arus Sifat-sifatnya :
a. kurang murni karena tercampur oleh unsur-unsur lain pada waktu perpindahan
dari tempat asal b.
berbutir lebih halus c.
lebih plastis
3. Glasial yaitu lempung glasial terbentuk sebagai endapan akibat gerakan gletscher.
Kadar silika dalam setiap jenis lempung tidak boleh kurang dari 55 - 65 , dan jumlah gabungan dari alumina dan oksidabesi tidak boleh kurang dari 13 – 12
jumlah silika.
Apabila kapur dengan mineral lempung bereaksi maka akan membentuk suatu gel yang kuat dan keras yaitu kalsium silikat yang mengikat butir-butir. Gel silika
bereaksi dengan segera melapisi dan mengikat partikel lempung dan menutup pori- pori tanah.
Universitas Sumatera Utara
Macam-macam tanah lempung : 1. Kaolin
Kaolin adalah tanah lempung yang mengandung mineral kaolinit sebagai bagian yang terbesar, dan termasuk jenis tanah lempung primer. Sifat dan keadaan bahan :
a. berbutir kasar
b. rapuh dan tidak plastis jika dibandingkan dengan lempung sedimenter
c. warnanya putih karena kandungan besinya paling rendah
2. Ball Clay Ball Clay adalah tanah lempung yang sangat plastis. Sifat dan keadaan bahan :
a. berbutir sangat halus
b. sangat plastis
c. kuat kering tinggi
d. susut kering dan susut bakar sangat tinggi
e. unsur besinya sangat tinggi dari kaolin
f. warna mentahnya abu-abukehitaman karena banyak mengandung karbon
2. Stoneware clay Tanah benda batu
Stoneware clay adalah tergolong lempung sedimen yang mengandung feldspat yang tergabung dengan plastis. Sifat dan keadaan bahan :
a. Plastis
b. Pengeringannya baik
c. Kadar besi oksida dan titan oksida agak tinggi karenanya warna bakarnya
adalah abu-abu d.
Warna mentahnya abu-abu, kuning kotor.
Tanah lempung mengandung senyawa-senyawa besi yang memberikan warna merah setelah dibakar. Susunan mineral tanah lempung mengandung :
a. Mineral-mineral yang memberi sifat plastis
b. Senyawa-senyawa besi yang memberi warna
c. Kadang-kadang tergantung dari batuan asal lempung tersebut dan keadaan
sekitarnya, dapat juga tercampur kapur, dolomit, magnesit d.
Kadang-kadang juga mengandung batuan-batuan kecil
Universitas Sumatera Utara
2.6.4 Batu gamping