10. Slaking Slaking merupakan sifat tanah liat yaitu dapat hancur dalam air menjadi
butiran – butiran halus dalam waktu tertentu pada suhu udara biasa. Makin kurang daya ikat tanah liat semakin cepat hancurnya. Sifat slaking ini berhubungan
dengan pelunakan tanah liat dan penyimpanannya. Tanah liat yang keras membutuhkan waktu lama untuk hancur, sedangkan tanah liat yang lunak
membutuhkan waktu lebih cepat.
2.4. Air
Untuk pembuatan batu bata perlu bahan air, agar tanah liat mempunyai sifat plastis yang sangat diperlukan di dalam pembentukannya, yaitu pasir, bila susut
bakar dan susut keringnya terlalu tinggi. Air yang digunakan untuk tujuan ini harus mempunyai syarat – syarat sebagai
berikut : 1.
Air cukup banyak dan kontinyu sepanjang tahun. Kadar air untuk tanah liat kira – kira 30.
2. Air harus tidak sadah tidak mengandung garam yang larut di dalam air,
seperti garam dapur. 3.
Air cukup bersih, tidak mengandung bibit penyakit.
2.5. Batu Bata 2.5.1. Definisi
Batu bata adalah salah satu unsur bangunan dalam pembuatan konstruksi bangunan yang terbuat dari tanah liat ditambah air dengan atau tanpa bahan campuran
lain melalui beberapa tahap pengerjaan, seperti menggali, mengolah, mencetak, mengeringkan, membakar pada temperature tinggi hingga matang dan berubah warna,
serta akan mengeras seperti batu jika didinginkan hingga tidak dapat hancur lagi bila direndam dalam air. Ramli, 2007
Sedangkan definisi batu bata menurut SNI 15-2094-1991, SII-0021-78 merupakan suatu unsur bangunan yang diperuntukkan pembuatan konstruksi
bangunan dan yang dibuat dari tanah dengan atau tanpa campuran bahan-bahan lain, dibakar cukup tinggi, hingga tidak dapat hancur lagi bila direndam dalam air.
Batubata mempunyai sifat-sifat fisika sebagai berikut Van Flack, 1992 : 1. Merupakan senyawa logam dan non logam.
2. Senyawa ini mempunyai ikatan ionik danatau ikatan kovalen. Adanya ikatan ionik ini menyebabkan bahan keramik mempunyai stabilitas yang relatif tinggi
dan tahan terhadap perubahan fisika dan kimia yang ekstrim. 3. Pada umumnya keramik bersifat isolator.
Keramik seperti batubata lainnya bersifat isolator karena memiliki elektron bebas yang sedikit bahkan tidak ada. Elektron-elektron ini berbagi dengan
atom-atom yang berdekatan membentuk ikatan kovalen atau perpindahan electron valensi dari kation ke anion membentuk ikatan ion.
4. Mempunyai modulus elastisitas yang tinggi.
Modulus ini menyatakan tingkat kekakuan atau tegangan yang diperlukan untuk menghasilkan satu satuan regangan elastis. Keramik umumnya
dianggap material yang getas dan tidak ulet. Sebelum dan sesudah perpatahan, deformasi plastis yang dialami mikrostruktur hanya sedikit
bahkan tidak ada sama sekali. Kekuatan keramik pada tegangan kompresi sangat baik, sehingga pada perancangan barang-barang keramik
diusahakan agar pemakaian gaya bersifat kompresif . Sebaliknya kekuatan tarik keramik tidak menyolok bahkan rendah karena pengaruh cacat
permukaan.
2.5.2. Standar Batu Bata
Standardisasi bukanlah suatu kegiatan yang baru, melainkan unsur pokok dari kebudayaan suatu masyarakat. Salah satu hasil standardisasi yang tertua ialah, bahasa
yang seterusnya berkembang dengan terciptanya system ukuran, ketentuan – ketentuan dan cara – cara penerapannya dalam sektor kegiatan ekonomi, seperti :
pertanian, industri dan perhubungan. Di Negara – Negara yang telah maju, standardisasi hasil – hasil industri
merupakan syarat mutlak dan boleh dikatakan merupakan jiwa kehidupan industri negara tersebut. Di Negara yang sedang berkembang, standardisasi juga merupakan
hal yang penting. Satu contoh, betapa pentingnya standardisasi bagi kehidupan industri kecil seperti industri bata dan genteng di Indonesia.
Standardisasi menurut Organisasi Standardisasi Internasional ISO merupakan proses penyusunan dan pemakaian aturan – aturan untuk melaksanakan suatu kegiatan
secara teratur demi keuntungan dan kerjasama semua pihak yang berkepentingan, khususnya untuk meningkatkan ekonomi keseluruhan secara optimum dengan
memperhatikan kondisi – kondisi fungsional dan persyaratan keamanan. Suwardono, 2002
Penilaian terhadap kualitas batu bata dengan campuran abu sekam padi harus memenuhi syarat-syarat batu bata merah. Adapun syaratsyarat batu bata dalam SNI
15-2094-1991 dan SII-0021-78 yang meliputi :
2.5.2.1. Pandangan Luar
Batu bata merah harus mempunyai rusuk-rusuk yang tajam dan siku, bidang sisinya harus datar, tidak menunjukkan retak-retak dan perubahan bentuk yang
berlebihan, tidak mudah hancur atau patah, warnanya seragam, dan berbunyi nyaring bila dipukul.Yuda Romadhona, 2007
2.5.2.2. Ukuran
Standar Bata Merah di Indonesia oleh Y.D.N.I Yayasan Dana Normalisasi Indonesia nomor 15-2094-1991 menetapkan suatu ukuran standar untuk bata merah
sebagai berikut : a. panjang 240 mm, lebar 115 mm dan tebal 52 mm b. Panjang 230 mm, lebar 110 mm dan tebal 50 mm
Penyimpangan yang diijinkan oleh standar tersebut untuk panjang adalah maksimum 3, untuk lebar adalah maksimum 4, sedangkan untuk tebal adalah
maksimum 5. Yahya Ibahim, 2002 Sedangkan standar ukuran batu bata menurut SII-0021-78 yang terlihat pada
tabel 2.3.
Tabel 2.4 Modul Standar Ukuran Batu Bata Merah sesuai dengan SII-0021-78 Modul
Tebal mm Lebar mm
Panjang mm
M-5a M-5b
M-6 65
65 55
90 140
110 190
220 220
Sumber: SII-0021-78
Penyimpangan ukuran maksimum batu bata yang diperbolehkan dalam SII-0021-78, adalah sebagai berikut :
Tabel 2.5 Daftar Penyimpangan Ukuran Maksimum Batu Bata sesuai dengan SII-0021-78
Kelas Penyimpangan Ukuran Maksimum mm
M-5a dan M-5b M-6
Tebal Lebar
Panjang Tebal
Lebar Panjang
25 50
100 150
200 250
2 2
2 2
2 2
3 3
3 2
2 2
5 5
4 4
4 4
2 2
2 2
2 2
3 3
3 2
2 2
5 5
4 4
4 4
Sumber: SII-0021-78
Penyimpangan ukuran standar batu bata terbesar yang diperbolehkan dalam SII-0021-78, yaitu 3 untuk panjang maksimum; lebar maksimum 4; dan tebal
maksimum 5. Sedangkan selisih antara batu bata berukuran maksimum dengan batu bata berukuran minimum yang diperbolehkan, yaitu untuk panjang 10 mm, lebar 5
mm, dan tebal 4 mm.
2.5.2.3. Kuat Tekan Tabel 2.6 Klasifikasi Kekuatan Bata SNI 15-2094-1991
Mutu Bata Merah Kuat Tekan Rata – Rata
Kgfcm
2
Nmm
2
Tingkat I satu Tingkat II dua
Tingkat III tiga Lebih besar dari 100
100 – 80 80 – 60
10 10 – 8
8 – 6
Sumber : http:digilib.petra.ac.idimg-repjiunkpes1sip42002jiunkpe-ns-s1-
2002-21498024-2170-tanah_pandaan-chapter2_1_high.jpg hal 14
Sedangkan menurut SII-0021-1978 terdapat pembagian kelas batu bata berdasarkan kekuatan tekan, yang dapat dilihat pada tabel 2.6 sebagai berikut :
Tabel 2.7 Kekuatan tekan rata-rata batu bata SII-0021,1978 Kelas
Kekuatan Tekan Rata – Rata Batu Bata Koefisien variasi
Izin Kgcm
2
Nmm
2
25 50
100 150
200 250
25 50
100 150
200 250
2,5 5,0
10 15
20 25
25 22
22 15
15 15
Sumber: SII-0021-78
2.5.2.4. Kadar Garam
Kualitas kadar garam yang kurang dari 50 permukaan batu bata tertutup oleh lapisan tipis berwarna putih karena pengkristalan garam-garam yang dapat larut, tidak
membahayakan dan 50 atau lebih dari permukaan batu bata tertutup oleh lapisan putih yang agak tebal karena pengkristalan garam-garam yang dapat larut, tetapi dari
permukaan batu bata merah tidak menjadi bubuk atau terlepas, ada kemungkinan membahayakan serta bila lebih dari 50 permukaan batu bata tertutup oleh lapisan
putih yang tebal karena pengkristalan garam-garam yang dapat larut dan bagianbagian dari permukaan batu bata menjadi bubuk atau terlepas, hal ini membahayakan. Yuda
Romadhona, 2007
2.5.3. Proses Pembuatan Batu bata
Pada umumnya keramik mempunyai struktur kristalin namun pada batubata susunan atom-atomnya belum tertata dengan baik sehingga belum berbentuk kristal
sempurna. Selama pembentukan keramik dapat terjadi penumbuhan kristal ketika pada suhu tinggi. Namun pada batubata susunan kristalnya belum sempurna yang ditandai
dengan masih rapuhnya material batubata. Bahan keramik yang lebih kuat dan stabil biasanya memiliki struktur jaringan tiga dimensi dengan ikatan yang sama kuatnya
dalam ketiga arah Van Flack, 1992. Batubata disusun oleh lempung yang terdiri dari lima lapis atom yang
menyusun tebal pertikel lempung. Pada lempung, atom-atom permukaan cenderung masuk keruang matriks untuk memperkecil energi permukaannya. Karena tipisnya
partikel, ion-ion tidak tertarik kedalam namun menjadi terkutub yang memberi muatan positif dan negatif pada permukaan. Muatan ini diimbangi oleh jerapan fisik molekul
air yang juga dapat membuat momen dipol. Air akan terikat dan tidak mudah lagi untuk bergerak. Partikel lempung dapat tumbuh menyamping, atau tumbuh searah
bidang. Bagian tepi partikel merupakan ikatan putus sehingga dapat diimbangi dengan menarik air.
Tanah liat mempunyai permukaan amat luas karena sangat kecil ukurannya. Sehingga tanah liat sanggup mengikat air di sekelilingnya. Air tidak mudah lagi
dipisahkan dengan tanah liat kecuali dipanaskan diatas suhu 1000° C. Sistem tanah liat air merupakan kunci cara pembentukan batubata. Pada kandungan air sedikit tak
sampai 10 air tak cukup untuk mengimbangi muatan dwikutub fisika kimia pada partikelnya. Partikel-pertikel saling bersaing memperebutkan sehingga
menempel kuat. Ketika lempung yang telah dicetak pada bahan cetakan dipanaskan pada suhu 800 °C, maka partikel air menjadi berkurang karena penguapan sehingga
ikatan antar atom pada lempung menjadi lebih kuat. Pada kandungan air tingkat sedang 15-25 maka jumlah air cukup untuk mengimbangi muatan partikel.
Kelebihan air ini juga berfungsi sebagai pelumas bagi lempungnya. Dengan kadar air sebesar ini, maka bahan lempung menjadi lebih plastis. Pada kandungan air tinggi, air
akan terikat di sekeliling partikel dan membentuk suspensi dan partikel tersebut akan bertolakan satu sama lain. Ramli, 2007
Proses pembuatan batu bata melalui beberapa tahapan, meliputi penggalian bahan mentah, pengolahan bahan, pembentukan, pengeringan, pembakaran,
pendinginan, dan pemilihan seleksi. Adapun tahap-tahap pembuatan batu bata, yaitu sebagai berikut; Suwardono, 2002
a. Penggalian 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.
b. Pengolahan Bahan Mentah Tanah liat sebelum dibuat batu bata merah harus dicampur secara merata yang
disebut dengan pekerjaan pelumatan. Pekerjaan pelumatan dilakukan secara manual dengan cara diinjak-injak oleh orang atau hewan dalam keadaan basah dengan kaki
atau diaduk dengan tangan. Bahan campuran yang ditambahkan pada saat pengolahan harus benar-benar menyatu dengan tanah liat secara merata. Bahan mentah yang sudah
jadi ini sebelum dibentuk dengan cetakan, terlebih dahulu dibiarkan selama 2 sampai 3 hari dengan tujuan memberi kesempatan partikel-partikel tanah liat untuk menyerap
air agar menjadi lebih stabil, sehingga apabila dibentuk akan terjadi penyusutan yang merata.
c. Pembentukan Batu Bata Bahan mentah yang telah dibiarkan 2 – 3 hari dan sudah mempunyai sifat
plastisitas sesuai rencana, kemudian dibentuk dengan alat cetak yang terbuat dari kayu atau kaca sesuai ukuran standar NI 15-2094-1991 atau SII-0021-78. Supaya tanah liat
tidak menempel pada cetakan, maka cetakan kayu atau kaca tersebut dibasahi air terlebih dahulu. Lantai dasar pencetakan batu bata merah permukaannya harus rata
dan ditaburi abu sekam padi. Langkah awal pencetakan batu bata yaitu letakkan cetakan pada lantai dasar pencetakan, kemudian tanah liat yang telah siap dilemparkan
pada bingkai cetakan dengan tangan sambil ditekan-tekan ingat tanah liat memenuhi segala sudut ruangan pada bingkai cetakan. Selanjutnya cetakan diangkat dan batu
bata mentah hasil dari cetakan dibiarkan begitu saja agar terkena sinar matahari. Batu bata mentah tersebut kemudian dikumpulkan pada tempat yangterlindung untuk
diangin-anginkan. Pembentukan ini sebaiknya dilakukan sambil berdiri, untuk itu maka cetakan
ditaruh di atas meja besar. Apabila penguletan dilakukan dengan mesin streng press, maka ujung mesin tersebut dipasang mulut die sebagai cetakan yang akan
membentuk bata. Dari mulut die akan keluar kolom lempung yang berbentuk parallel epipedum. Dan dengan pertolongan kawat pemotong tersebut dipotong sesuai dengan
ukuran bata yang dikehendaki.
d. Pengeringan Batu Bata Merah Pengeringan batu bata yang dibuat secara tradisional, proses pengeringannya
mengandalkan kemampuan alam. Proses pengeringan batu bata akan lebih baik bila berlangsung secara bertahap agar panas dari sinar matahari tidak jatuh secara
langsung, maka perlu dipasang penutup plastik. Apabila proses pengeringan terlalu cepat dalam artian panas sinar matahari terlalu menyengat akan mengakibatkan
retakan-retakan pada batu bata nantinya. Batu bata yang sudah berumur satu hari dari masa pencetakan kemudian dibalik. Setelah cukup kering, batu batatersebut ditumpuk
menyilang satu sama lain agar terkena angin. Proses pengeringan batu bata memerlukan waktu dua hari jika kondisi cuacanya baik. Sedangkan pada kondisi
udara lembab, maka proses pengeringan batu bata sekurang-kurangnya satu minggu. e. Pembakaran Batu Bata
Pembakaran yang dilakukan tidak hanya bertujuan untuk mencapai suhu yang dinginkan, melainkan juga memperhatikan kecepatan pembakaran untuk mencapai
suhu tersebut serta kecepatan untuk mencapai pendinginan. Selama proses pembakaran terjadi perubahan fisika dan kimia serta mineralogy dari tanah liat
tersebut. Proses pembakaran batu bata harus berjalan seimbang dengan kenaikan suhu
dan kecepatan suhu, ada beberapa tahapan yang harus diperhatikan, yaitu : Suwardono, 2002
1. Tahap pertama adalah penguapan pengeringan, yaitu pengeluaran air
pembentuk, terjadi hingga temperatur kira – kira 120
o
C. 2.
Tahap oksidasi, terjadi pembakaran sisa – sisa tumbuhan karbon yang terdapat di dalam tanah liat. Proses ini berlangsung pada temperatur 650 –
800
o
C. 3.
Tahap pembakaran penuh. Bata dibakar hingga matang dan terjadi vitrifikasi hingga menjadi bata padat. Temperatur matang bervariasi antara 920 – 1020
o
C tergantung pada sifat tanah liat yang dipakai.
4. Tahap penahanan. Pada tahap ini terjadi penahanan temperatur selama 1 –
2jam. Pada tahap 1, 2 dan 3 kenaikan temperatur harus perlahan – lahan, agar tidak terjadi kerugian pada batanya. Antara lain : pecah – pecah, noda hitam
pada bata, pengembangan, dan lain – lain.
Proses pembakaran dipengaruhi oleh faktor-faktor ukuran partikel, temperatur, waktu, energi permukaan, dan lain-lain. Melalui proses ini terjadi perubahan struktur
mikro seperti pengurangan jumlah dan ukuran pori, pertumbuhan butiran, peningkatan densitas dan penyusutan. Sedangkan pada bahan keramik, terjadi beberapa perubahan
pokok yaitu berkurangnya luas permukaan, berkurangnya volume bulk dan bertambahnya kekuatan.
Seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.1, terdapat dua permukaan diantara setiap dua partikel sebelum pembakaran. Setelah pensinteran, terdapat batas butir
tunggal. Kedua permukaan merupakan batas-batas energi tinggi; batas butir memiliki energi yang jauh lebih rendah. Jadi, reksi ini terjadi dengan sendirinya jika suhu cukup
tinggi sehingga atom-atom dalam jumlah yang signifikan dapat berdifusi. Partikel- partikel tersebut menjadi lebih rapat sehingga menghasilkan penyusutan dan reduksi
porositas.
Sumber : Van Flack, 1992
Gambar 2.1 Proses Pembakaran Pada Pembuatan Batu Bata a.
Partikel sebelum terbakar mempunyai dua permukaaan terpisah yang berdekatan.
b. Setelah terbakar, butir-butir mempunyai satu batas. Gaya gerak untuk pembakaran adalah pengurangan luas
permukaan yang berarti pengurangan energi permukaaan.
Faktor-faktor yang menentukan proses dan mekanisme pembakaran antara lain jenis bahan, komposisi, bahan pengotornya dan ukuran partikel. Proses pembakaran
dapat berlangsung apabila: 1. Adanya transfer energi materi diantara butiran yang disebut proses difusi.
2. Adanya sumber energi yang daat mengaktifkan transfer materi, energi tersebut digunakan untuk menggerakkan butiran hingga terjadi kontak dan ikatan
sempurna.
Difusi adalah aktivitas termal yang berarti bahwa terdapat energi minimum yang dibutuhkan untuk pergerakan atom atau ion dalam mencapai energi yang sama
atau di atas energi aktivasi untuk membebaskan dari letaknya semula dan bergerak ke tempat yang lain yang memungkinkannya.
f. Pemilihan seleksi Batu Bata Bata yang telah dibakar kemudian didinginkan, dibongkar dari dalam tungku.
Pembongkaran ini biasanya dapat dilakukan bila temperature telah cukup rendah, di bawah 50
o
C. Bata tersebut dipilih, biasanya criteria untuk pemilihan batu bata adalah sebagai berikut :
1. Kematangan bata mudah dibedakan dengan warnanya yang :
a Hitam, terlalu matang.
b Merah, matang.
c Abu – abucream, masih mentah.
2. Bunyi dan warnanya
3. Ukuran bata terlalu kecil atau terlalu besar. Kriteria yang baik dengan
sendirinya harus disesuaikan dengan standar yang berlaku.
2.6. Karakteristik