Materi Batuan Mata Kuliah Bahan Bangunan dan Properti Material

Batuan

Batuan adalah kumpulan dari mineral sejenis atau tak sejenis yang terikat secara gembur ataupun padat yang tidak mempunyai bentuk dan komposisi pasti. Batuan diklasifikasikan berdasarkan 4 faktor yaitu :

a. Klasifikasi Geologi

1. Batuan Beku (Igneous Rocks)

Terbentuk dari pendinginan lahar panas. Berdasarkan efek pendinginannya batuan beku dikelompokkan menjadi :

• · Batuan beku vulkanis, membeku di permukaan bumi
• · Batuan beku basal, membeku di bawah permukaan bumi
• · Batuan beku plutonik, membeku dalam kerak bumi

Contoh : Batu apung, obsidian, granit, basal, diorit, andesit

2. Batuan Sedimen (Sedimentary Rocks)

Terbentuk dari pengendapan material (batuan, organik, kimia) yang ada di permukaan bumi, mengalami proses pengangkutan (transportasi) dari satu tempat (kawasan) ke tempat lainnya oleh angin, air atau es.

Contoh : batu gamping, konglomerat, batu pasir

3. Batuan Metamorf

Terbentuk dari hasil ubahan/alterasi dari mineral dan batuan lain (beku, sedimen) karena pengaruh tekanan dan temperatur yang sangat tinggi.

Contoh : batu pualam/marmer, batuan sabak.

b. Klasifikasi Fisik

1. Batuan Berlapis

Memiliki batas stratifikasi/perpotongan/lapisan-lapisan sehingga mudah dipisahkan. Contohnya batuan sedimen

2. Batuan Tidak Berlapis

Berisi butir-butir kecil yang padat, tidak menunjukkan lapisan perpotongan atau stratifikasi. Contohnya batuan beku vulkanis.

3. Batuan Laminer

Terdiri atas lapisan tipis, masih dapat dipisah-pisah dalam arah dan ukuran terbatas. Contohnya batuan Metamorf.

c. Klasifikasi Kimia

1. Batuan Silika : Unsur utamanya silika, sangat keras dan tahan lama. Contoh : Granit, Basalt dan Pasir.
2. Batuan Argilik : Unsur utamanya tanah liat, keras, tahan lama tetapi mudah rapuh. Contoh : Batu Tulis.
3. Batuan Kapur : Unsur utamanya zat kapur/karbonat. Contoh : Batuan Pualam dan Batu Kapur.

d. Klasifikasi Tingkat Kekerasan

1. Batuan Sangat Keras
2. Batuan Keras
3. Batuan Medium
4. Batuan Lembut

Skala kekerasan mineral dari yang paling keras ke lunak :

Diamond – Corundun – Topaz – Quartz – Felspar – Apatite – Flouspar – Calcite – Rook Salt – Talc.

Komposisi/mineral pembentuk batuan antara lain :

1. Mineral pembentuk batu vulkanik

• a. Kuarsa (SiO2), kuarsa murni tembus cahaya, tidak berwarna, tahan terhadap pengaruh asam kecuali hidroflour.
• b. Felspar (K2O, Al2O3, 6SiO2), suatu silikat alumunium yang dikombinasikan dengan sejumlah garam (kalium karbonat), sodium, dan kapur. Warna felspar tergantung pada kandungan oksida logam yang ada.
• c. Horn Blenda [ 5(CaMg) 6SiO2 ], berwarna hijau gelap atau hitam, berat, tahan lama, dan kuat.
• d. Mika, terbentuk dalam bentuk plat yang tipis dan transparan. Lapisan atas bersinar dengan kilap metalik.
• e. Olivine, berwarna kuning, hijau zaitun, atau hitam.
• f. Serpentine, berwarna kuning dan hijau muda.
• g. Khlorit, dekomposisi dari horn blende, augite, dan mika biotit.
• h. Augite (Ca, Mg, SiO8), menyerupai horn blende, tetapi lebih berat.

2. Mineral pembentuk batu sedimen

• a. Kalsit/kalsium karbonat, umumnya tidak berwarna tetapi pengaruh zat-zat lain dapat mengakibatkan perubahan warna menjadi kuning, cokelat, atau merah.
• b. Dolomit, mineral yang rapuh, tidak larut dalam air, serta lemah terhadap asam.
• c. Magnesit, komposisi kimia MgCO3, lebih keras dari kalsit, dan dapat larut dalam air.
• d. Limonite, larut dalam larutan asam.
• e. Glauconite, berwarna kuning sampai hijau, tidak dapat larut dalam asam.
• f. Gips, berwarna putih, dan merupakan unsur kristal yang mempunyai daya larut sangat lemah.

Tekstur batuan adalah cara suatu partikel, dari mineral pembentuk batuan yang tersusun dalam struktur batuan. Tekstur batuan dapat divisualisasi dari bidang patahannya sebagai berikut:

• a. Kristal padat, butiran pembentuk massa sangat baik dan saling terikat kuat. Contohnya adalah kuarsa dan pualam.
• b. Kristal granular, terbentuk ketika semua partikel yang berukuran sama saling terikat bersama oleh material semen. Contohnya adalah pasir.
• c. Konglomerat, terdiri dari butiran-butiran bulat dengan ukuran yang berbeda dan saling menyatu oleh beberapa material semen.
• d. Tekstur kaca, terlihat seperti gelas atau kaca.
• e. Tekstur laminar, terdiri dari semua butiran yang diatur dalam bentuk lapisan paralel.
• f. Granular berpori, adanya lubang-lubang kecil di permukaannya.
• g. Tekstur vesicular, terdapat rongga atau penurunan pada bidang patahan batuan tersebut.
• h. Tekstur porphyrilic, kristal dari beberapa mineral lebih besar daripada kristal pembentuk batu karang.
• i. Tekstur risolitic. Menyerupai kacang polong, berukuran besar, dan terdistribusi merata pada permukaan batuan.

Kualitas batuan ditentukan berdasarkan beberapa faktor berikut :

• a. Struktur batuan. Batuan berlapis lebih mudah digali dalam berbagai bentuk dan ukuran daripada batuan tidak berlapis.
• b. Kehalusan butir. Batu bangunan yang baik harus memiliki struktur kristal yang baik karena umumnya tahan lama dan kuat.
• c. Kepadatan. Batu yang lebih padat biasanya memiliki ketahanan yang baik.
• d. Ketahanan. Ketahanan batu tergantung pada komposisi kimia penyusun, struktur fisik, homogenitas, serta ikatan butiran batu dengan material pengikat.
• e. Kekuatan
• f. Kekerasan. Untuk konstruksi jalan, koefisien kekerasan harus lebih besar dari 17, sedangkan batu dengan koefisien kekerasan di bawah 14 termasuk batu yang sangat lemah.
• g. Kepadatan. Untuk pekerjaan konstruksi dalam air, batu yang lebih padat adalah pilihan yang tepat.
• h. Persentase keausan
• i. Kemudahan pengerjaan. Batu yang mudah diolah akan memerlukan biaya yang lebih sedikit dan tentu lebih hemat.
• j. Penampilan. Batu berwarna yang indah memberikan nilai tambah pada permukaan bangunan.
• k. Porositas dan absorpsi. Batu yang baik, persentase penyerapan air terhadap beratnya setelah 24 jam di rendam adalah tidak melebihi 5%.
• l. Resistensi panas. Panas dapat mengakibatkan kehancuran batuan.
• m. Tingkat kerusakan. Tingkat kerusakan batuan yang harus diperhatikan berasal dari faktor iklim.

Faktor-faktor yang menyebabkan kerusakan pada batuan antara lain 

• variasi suhu, 
• aksi pembekuan, 
• atmosfer yang tercemar, 
• makhluk hidup, 
• tumbuh-tumbuhan, 
• air hujan, 
• angin, 
• air. 

Sedangkan upaya-upaya untuk mengawetkan batuan antara lain, 

• pengecatan, 
• pemberian minyak biji rami, 
• coaltar, 
• parafin, 
• tawas dan sabun, 
• senyawa barium hidroksida,
• serta pemlesteran.