Batu sebagai Bahan Teknik

MAKALAH PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK

BATU SEBAGAI BAHAN TEKNIK

DISUSUN OLEH:

1. Kresna Harimurti (A24100146)

2. Pramudipta Zahriyani (F44100001)

3. Muhammad Ihsan (F44100003)

4. Annete A. Sihombing (F44100004)

5. Age Baturimba (F44100005)

6. Ria Ardianti Pedesi (F44100006)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2011

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat serta ridha-Nya kami dapat menyelesaikan makalah “Batu sebagai Bahan Teknik”.

Tujuan kami dalam pembuatan makalah ini selain untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan Teknik juga untuk memberikan suatu pengetahuan tentang bebatuan yang dapat dijadikan sebagai bahan teknik.

Kami menyadari dalam makalah ini masih banyak kekurangan baik dari segi isi maupun kerapihan dalam menyajikan makalah karena keterbatasan ilmu pengetahuan kami selaku manusia biasa. Oleh karena itu, kami dengan tangan terbuka dan lapang dada menerima berbagai kritikan dan saran yang membangun dari para pembaca untuk perbaikan makalah ini di masa yang akan datang.

Pada kesempatan ini tak lupa penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak – pihak yang telah membantu menyelesaikan penyusunan makalah ini.

Kepada yang terhormat :

1. Dr. Lenny Saulia, S.TP, M.Si selaku dosen mata kuliah Pengetahuan Bahan Teknik.

2. Rekan-rekan seperjuangan kami, Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan angkatan 47 Institut Pertanian Bogor.

Akhir kata semoga isi makalah ini bermanfaat khususnya bagi kami dan umumnya bagi para pembaca yang meluangkan waktu untuk membaca makalah ini.

Bogor, Oktober 2011

Tim Penyusun,

DAFTAR ISI

I. Halaman Judul

II. Kata Pengantar

IIII. Daftar Isi

IV. Pendahuluan

V. Pembahasan

1. Definisi Batu secara Umum dan Geologis

2. Kandungan Atom atau Unsur dan Ikatannya pada Batu

3. Bentuk Struktur Mikro Batuan

4. Klasifikasi Batu-Batuan

5. Sifat Fisik dan Mekanik Batuan

6. Sifat-Sifat Penting Batuan Sehubungan dengan Pengaruh Lingkungan

7. Contoh Aplikasi Pengetahuan Tentang Batuan di Bidang Teknik Sipil

8. Bentuk, Ukuran, dan Harga Batuan yang Tersedia di Pasar Indonesia

VI. Kesimpulan dan Saran

VII. Daftar Pustaka

VIII. Rincian Pembagian Tugas

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Dunia teknik sipil dan lingkungan tidak pernah lepas dari penggunaan bahan-bahan teknik. Bahan teknik terbagi menjadi dua jenis, yaitu bahan teknik alami dan tak alami. Bahan teknik alami merupakan bahan-bahan yang tersedia langsung di alam. Batu merupakan salah satu contoh dari bahan teknik alami karena Batu telah digunakan untuk membangun mulai dari bangunan kecil sampai bangunan megah di seluruh penjuru dunia. Material batu dapat tercipta melalui berbagai proses geologis seperti: pembekuan magma, proses sedimentasi dan perubahan batu yang sudah ada akibat suhu dan tekanan yang tinggi. Wawasan mengenai batuan sangat penting bagi seorang Insinyur Sipil dan Lingkungan karena dengan wawasan tersebut seorang Insinyur dapat memperkirakan bahan yang tepat unuk digunakan dalam proyek pembangunan.

2. Tujuan Penulisan

- Memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan Teknik

- Memberikan pengetahuan tentang Batu yang dapat dijadikan sebagai bahan teknik

3. Rumusan Masalah

- Apakah definisi batuan secara umum dan geologis?

- Bagaimana kandungan unsur, ikatan kimia dan struktur mikro suatu batuan?

- Apa saja klasifikasi batuan?

- Bagaimanakah sifat mekanik dan fisik suatu batuan?

- Bagaimanakah sifat batuan terhadap lingkungan?

- Bagaimanakah penggunaan batuan dalam dunia Teknik Sipil dan Lingkungan?

- Bagaimana spesifikasi batuan yang tersedia di pasaran Indonesia?

PEMBAHASAN

1. Definisi Batu secara Umum dan Geologis

Secara umum, batu merupakan material bangunan yang tersedia secara alami di alam yang telah digunakan sejak awal peradaban manusia. Batu tersedia dalam bentuk yang tidak teratur, sehingga dalam penggunaannya membutuhkan proses pemotongan untuk mendapatkan ukuran dan bentuk yang diinginkan agar dapat digunakan sebagai material bangunan. Batu telah digunakan untuk membangun mulai dari bangunan kecil sampai bangunan megah di seluruh penjuru dunia.

Secara geologis, batu didefinisikan sebagai suatu substansi padat yang tercipta akibat efek dari tiga proses geologis, yaitu : pembekuan magma, proses sedimentasi melalui penguburan, pemampatan, dan modifikasi secara kimiawi, serta proses metamorphosis. Batuan yang tercipta akibat proses pembekuan magma disebut batuan beku, contohnya basalt, andesit, dan rhiolit. Batuan yang tercipta akibat proses sedimentasi adalah batuan sedimen, contohnya adalah batu kapur. Batuan yang tercipta akibat suhu serta tekanan yang tinggi mempengaruhi batuan yang sudah ada, disebut batuan metamorf, contohnya marmer.

2. Kandungan Atom atau Unsur dan Ikatannya pada Batu

Sebagian besar batu tersusun atas mineral-mineral (Pidwirny 2006). Mineral oleh ahli geologi didefinisikan sebagai suatu padatan anorganik yang tercipta secara alami yang memiliki struktur kristal dan komposisi kimiawi yang beragam. Tentu saja, susunan antara unsur-unsur penyusun mineral pada batuan di bumi sangat beragam antara suatu mineral dengan mineral yang lainnya. Berdasarkan warnanya, mineral diklasifikasikan menjadi dua, yaitu mineral felsik (mineral yang lebih terang), dan mineral mafik (mineral yang lebih gelap). Mineral felsik antara lain kwarsa, feldspar, feldspatoid dan muskovit. Mineral mafik antara lain biotit, piroksen, amphibol dan olivine. Berikut adalah tabel daftar unsur-unsur kimia yang paling banyak menyusun mineral pada batuan di bumi (Harvey 1997).

Tabel 2.1 Unsur Umum pada Batuan

Element	Chemical Symbol	Percent Weight in Earth's Crust
Oxygen	O	46.60
Silicon	Si	27.72
Aluminum	Al	8.13
Iron	Fe	5.00
Calcium	Ca	3.63
Sodium	Na	2.83
Potassium	K	2.59
Magnesium	Mg	2.09

Sumber : www.physicalgeography.net

Sebuah batu pada umumnya tersusun atas dua jenis mineral atau lebih, namun untuk beberapa batu seperti quartzite (quartz murni) dan marmer (kalsit murni) hanya tersusun atas satu mineral. Di bumi, terdapat sekitar 3000 macam mineral termasuk emas, perak, dan berlian. Beberapa mineral diklasifikasikan ke beberapa kelompok, yakni kelompok unsur murni, kelompok sulfida, kelompok halida, kelompok oksida, kelompok karbonat, kelompok sulfat, kelompok fosfat, kelompok silikat dan kelompok organik.

Mineral pada kelompok unsur murni hanya tersusun oleh satu unsur, dan dibedakan menjadi dua yaitu mineral metalik (emas, perak, dan perunggu) dan nonmetalik (sulfur, berlian, dan grafit).

Gambar 2.1 Mineral Perak, Perunggu, dan Grafit

Kelompok sulfida beranggotakan mineral-mineral yang mengandung unsur metalik dan berikatan kimia dengan sulfur, seperti pada cinnabar (HgS), pyrite (FeS₂), dan galena (PbS). Ciri khas mineral ini adalah kilauan hitam logamnya.

Gambar 2.2 Kelompok Mineral Sulfida (Pyrite dan galena)

Kelompok halida merupakan kelompok mineral yang mengandung unsur fluorin, klorin, iodin dan bromin dan membentuk ikatan ionik (Anonim , oleh karena itu mineral ini sangat mudah larut dalam air. Contoh dari mineral ini adalah batu garam atau NaCl.

Gambar 2.3 Kelompok Mineral Halida (Rock Salt)

Kelompok Oksida berisikan mineral yang merupakan gabungan antara unsur logam dengan oksigen, air, atau hidroksida (OH). Mineral pada kelompok ini sangat bervariasi sifat fisiknya, ada yang keras, lembut, mengkilap bahkan transparan. Contoh mineral dari kelompok oksida adalah cuprite, corundum dan hematite

Gambar 2.4 Kelompok Mineral Oksida (Corundum dan Hematite)

Kelompok karbonat adalah mineral yang tersusun atas logam yang berikatan dengan CO₃ (karbonat) dan umumnya mineral ini strukturnya halus dan brittle. Contoh dari mineral ini adalah calcite, dolomite, and malachite.

Gambar 2.5 Kelompok Mineral Karbonat (Calcite dan Dolomite)

Kelompok sulfat merupakan kelompok mineral yang tersusun atas logam yang berikatan dengan SO₄ dan memiliki ciri utama transparan dan halus serta umumnya berat dan ada yang dapat larut di dalam air. Contoh dari mineral kelompok sulfat adalah gypsum.

Gambar 2.6 Kelompok Mineral Sulfat (Gypsum)

Kelompok fosfat merupakan kelompok mineral yang tersusun atas logam yang berikatan dengan PO₄ dan memiliki ciri berat namun halus. Contoh dari mineral kelompok fosfat adalah apatite.

Gambar 2.7 Kelompok Mineral Fosfat (Apatite)

Kelompok Silikat merupakan mineral yang mengandung silikon dan oksigen serta pada umumnya beratnya ringan. Kelompok silikat memiliki konstruksi komponen silikat yang berbentuk tetrahedron (silikon berikatan dengan empat oksigen). Contoh mineral dari kelompok silikat adalah biotite, quartz, dan albite.

Gambar 2.8 Kelompok Mineral Silikat (Albite, Biotite, Quartz)

Mineral organik merupakan mineral langka yang mengandung gugus hidrokarbon. Contoh dari mineral organik adalah amber.

3. Bentuk Struktur Mikro Batuan

Bentuk struktur mikro batuan didefinisikan sebagai penggambaran tekstur suatu batuan dan penampakan struktur batu dalam skala yang kecil. Tekstur suatu batuan menunjukkan sifat dari permukaan batuan tersebut. Analisis struktur mikro batuan dibedakan menjadi tiga, yaitu : analisis mikrostruktur batuan beku, analisis mikrostruktur batuan sedimen, dan analisis mikrostruktur batuan metamorf. Batuan memiliki proses-proses pembentukan yang berbeda, dan analisis struktur mikro batuan sangat erat kaitannya dengan proses terjadinya suatu batuan, oleh karena itu analisis struktur mikro batuan dibedakan menjadi tiga jenis analisis.

Bentuk struktur mikro batuan beku yang umum, antara lain (Benyamin 2010): gelas (glassy), afanitik (aphanitic), fanerik (phaneritic), dan porfiritik .

Gelas (glassy) mempunyai kristal (amorf). Terjadi akibat magma membeku dengan cepat saat menyentuh atmosfer. Suhu dan tekanan di atmosfer jauh lebih rendah dibandingkan dengan dapur magma. Akibatnya tidak sempat membentuk kristal atau amorf, seperti obsidian. Kadang lava mendingin atau membeku sangat cepat sehingga atom-atomnya tidak sempat membentuk mineral, sehingga yang terbentuk ialah mineraloid.

Afanitik (fine grain texture) dapat diartikan mineral-mineralnya tidak dapat diamati dengan mata telanjang. Tekstur ini memperlihatkan pembekuan yang cepat namun masih sempat membentuk kristal yang kecil. Melalui pengamatan di bawah mikroskop, dapat dikenali sebagai feldspar dan kuarsa.

Faneritik (phaneritic), yang berarti dapat dilihat. Batuan dengan tekstur ini butiran mineralnya dapat dilihat tanpa mikroskop, memperlihatkan besar kristal yang hampir seragam dan saling mengunci (interlock). Bentuk kristal yang besar ini menyatakan bahwa pembekuannya berlangsung sangat lama di bawah permukaan bumi.

Porfiritik, merupakan tekstur yang khusus dimana terdapat campuran antara butiran kasar di dalam massa dengan butiran yang lenih halus. Butiran yang relative sempurna dinamakan fenokrist (phenocrysts), sedangkan butiran yang lebih kecil disebut massa dasar (groundmass). Tekstur porfiritik menunjukkan bahwa magma yang sebagian membeku bergerak ke atas dengan cepat lalu mendingin dengan cepat pula. Sehingga meghasilkan fenokris yang dikelilingi oleh massa dasar. Pegmatite, merupakan batuan beku dalam yang terdiri dari mineral-mineral yang berukuran tidak lazim, besar-besar, sampai 2 cm atau lebih.

Gambar 3.1 Bentuk Mikrostruktur Batuan Beku

Bentuk struktur mikro batuan sedimen yang umum, antara lain ditinjau melalui: ukuran butir, sortasi, dan kebundaran.

Deskripsi dari ukuran butir pada batuan sedimen digambarkan pada table berikut :

Tabel 3.1 Ukuran Butir Penyusun Sedimen

Sortasi merupakan derajat kesamaan ukuran butir dalam suatu batuan. Artinya apabila dalam suatu batuan sedimen ukuran butir-butir penyusunnya sama, maka dapat dikatakan sortasi dari batuan sedimen tersebut bagus, dan sebaliknya.

Gambar 3.2 Sortasi Batuan Sedimen

Kebundaran menggambarkan seberapa bundar butir penyusun batuan sedimen. Contohnya pada konglomerat kebundarannya lebih tinggi dari breksi.

Gambar 3.3 Kebundaran Batuan Sedimen

Bentuk struktur mikro pada batuan metamorf antara lain :

Teksture pada batuan metamorf:

1) Teksture foliasi, yaitu adanya kesejajaran orientasi mineral yang memperlihatkan adanya perlapisan dan kenampakan kelurusan. Contoh tekstur ini, yaitu:

• Tekstur slaty, butirannya sangat halus (< 0,1 mm), kelurusan pada orientasi planardan subplanar, pecahannya berlembar. Contoh batuannya adalah slate.

• Tekstur phylitic, berbutir sangat halus sampai halus (kurang dari 0,5 mm), contoh batuannya adalah phylite.

• Tekstur schistose, berbutir halus sampai sangat kasar (>1 mm), contoh batuannya adalah schist.

• Tekstur gneissose, berbutir halus sampai sangat kasar, memperlihatkan perlapisan karena adanya perbedaan mineralogi.

• Tekstur foliasi porphyroblastik, berbutir sangat halus sampai sangat kasar dengan ukuran kristal yang besar (porphyroblastik) tertanam didalam matriks berfoliasi berukuran halus

2) Tekstur diablastik, tekstur yang dicirikan dengan tidak adanya kesejajaran buturan, berorientasi radial sampai acak, contoh tekstur ini adalah:

• Tekstur sheaf, tekstur yang memperlihatkan kelompok butiran yang berdabang.

• Tekstur spherolublastik, yaitu tekstur yang memperlihatkan kelompok butiran yang radial.

• Tekstur fibroblastic, tekstur diablastik yang berukuran sama

3) Tekstur grano blastik

• Tekstur homogranular, merupakan tekstur yang memperlihatkan ukuran butir yang hamper sama.

• Tekstur heterogranular, merupakan teksture yang memperlihatkan ukuran butir yang tidak seragam.

• Tekstur heterogranoblastik, merupakan tekstur yang dicirikan oleh kumpulam mineral yang sama taapi dengan ukuran yang beragam.

• Tekstur tekstur nodularblastik, merupakan tekstur yang memiliki nodular yang tersusun oleh mineral kecil dengan satu atau dua mineral dalam matrik yang memiliki komposisi berbeda.

4. Klasifikasi Batu-Batuan

Secara geologis, batu dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu batuan beku (igneous rock), batuan sedimen (sedimentary rock), dan batuan metamorf (metamorphic rock). Ketiga penggolongan tersebut dilakukan berdasarkan penyebab terjadinya batuan akibat proses-proses geologis dasar yang mencakup pembekuan magma, proses pengendapan atau sedimentasi, dan pemberian suhu dan tekanan yang intens oleh alam pada suatu batuan yang telah ada (Harvey 1997).

Batuan beku merupakan batu yang tercipta akibat proses pembekuan magma (Symes 2011). Magma dapat membeku di bawah maupun di atas permukaan bumi. Bila magma membeku di dalam permukaan bumi, maka batuan beku tersebut disebut batuan beku dalam atau batuan beku intrusif atau plutonik, namun jika magma membeku saat berhasil keluar ke permukaan bumi (menjadi lava), maka batuan beku tersebut disebut batuan beku luar atau batuan beku ekstrusif. Contoh dari batuan beku intrusif adalah granit, diorite, gabbro, dan peridot, sedangkan contoh dari batuan beku ekstrusif adalah obsidian, riolit, andesit, dan basalt.

Gamber 4.1 Batuan Beku Intrusif (granit, diorite, dan gabbro)

Gambar 4.2. Batuan Beku Ekstrusif (Obsidian, Riolit, Basalt)

Batuan sedimen atau batuan endapan merupakan batuan yang terbentu melalui proses sedimentasi suatu material yang berada di permukaan bumi dan di dalam air (Symes 2011). Proses sedimentasi ini dapat terjadi melalui tiga cara, yaitu: pelapukan batuan lain (clastic); pengendapan (deposition) karena aktivitas biogenik; dan pengendapan (precipitation) dari larutan. Berdasarkan proses pembentukannya, batuan sedimen diklasifikasikan menjadi empat jenis, yaitu : batuan sedimen klastik, batuan sedimen akibat proses biokimia, batuan sedimen akibat proses kimia, dan batuan sedimen golongan lain.

Batuan sedimen klastik adalah batuan sedimen yang terbentuk dari pengendapan kembali detritus atau pecahan batuan asal. Pecahan batuan asal itu disebabkan oleh pelapukan mekanik, kimiawi, erosi dan sebagainya, kemudian pecahan-pecahan tersebut mengalami lithifikasi atau pembatuan. Contoh dari batuan sedimen klastik adalah batu konglomerat, breksi, sandstones, dan mudrock.

Gambar 4.3 Batuan Sedimen Klastik (Konglomerat, Breksi, & Sandstone)

Batuan sedimen biokimia merupakan batuan sedimen yang terbentuk akibat terdapatnya terendapnya material yang terlarut dalam air melalui proses erosi akibat aktivitas makhluk hidup seperti molluska, foraminifera, dan koral. Misalnya ikan-ikan di laut saat mati, akan meninggalkan tulangnya di dasar laut. Tulang-tulang yang terakumulasi di dasar laut itu menyebabkan terjadinya pengendapan tulang tersebut menjadi batu gamping (limestone).

Batuan sedimen kimia merupakan batuan sedimen yang terbentuk melalui proses-proses kimiawi. Proses-proses kimiawi tersebut bekerja dengan mempengaruhi kandungan mineral batuan tersebut. Contoh dari batuan sedimen kimia adalah terbentuknya batu garam oleh evaporasi air asin. Batu gamping juga dapat terbentuk melalui proses kimiawi, namun pembentukan batu gamping secara kimiawi sangat jarang, dan hanya berjumlah 10%.

Batuan sedimen lainnya merupakan batuan sedimen yang terbentuk melalui getaran, aktivitas vulkanik dan proses-proses minor lainnya.

Batuan metamorf (atau batuan malihan) adalah salah satu kelompok utama batuan yang merupakan hasil transformasi atau ubahan dari suatu tipe batuan yang telah ada sebelumnya oleh suatu proses yang disebut metamorfisme, yang berarti "perubahan bentuk" (Symes 2011). Proses metamorfisme tersebut dapat disebabkan oleh perubahan temperatur dan tekanan. Batuan metamorf dapat dibedakan menjadi berikut ini:

a. Batuan Metamorf Kontak

Batuan yang mengalami metamorfosis sebagai akibat dari adanya suhu yang sangat tinggi (sebagai akibat dari aktivitas magma). Adanya suhu yang sangat tinggi menyebabkan terjadinya perubahan bentuk maupun warna batuan. Contohnya batu kapur (gamping) menjadi marmer.

b. Batuan Metamorf Dinamo

Batuan yang mengalami metamorfose sebagai akibat dari adanya tekanan yang tinggi (berasal dari tenaga endogen) dalam waktu yang lama. Contohnya batu lumpur (mud stone) menjadi batu tulis (slate). Batuan ini banyak dijumpai di daerah patahan atau lipatan.

Gambar 4.4 Batuan Metamorf (Marmer dan Slate)

5. Sifat Fisik dan Mekanik Batuan

Sifat fisik batuan terdiri dari masa jenis atau kerapatan (density) atau berat batuan tersebut tiap satuan volume, porositas atau perbandingan volume pori-pori batuan dengan volume total batuan, kekerasan (hardness), abrasivitas atau tingkat pengikisan yang dapat dialami oleh batu ketika bersentuhan dengan material lain, permeabilitas atau kemampuan batuan menghantarkan fluida, kecepatan gelombang pada batu (menunjukkan susunan butir-butir penyusun batuan, semakin cepat, maka susunannya semakin rapat). Berikut table yang menyatakan sifat fisik dari batuan.

Tabel 5.1 Sifat-Sifat Fisik dari Batuan

Sifat mekanik batuan terdiri dari kekuatan tekan (compressive strength), kekuatan tarik (tensile strength), modulus elastisitas , rasio poisson, regangan maksimum (strain at failure), point load strength index, dan ketangguhan batu (fracture toughness) (Anonim 2010). Kekuatan tekan menyatakan sifat ketahanan suatu batuan terhadap tekanan atau kompresi yang berada pada satu garis lurus. Kekuatan tarik. Kekuatan tarik menyatakan sifat kekuatan benda terhadap gaya tarik. Rasio Poisson menunjukkan perbandingan kontraksi yang terjadi berlawanan arah dengan arah regangan dengan besar regangan. Regangan maksimum menunjukkan besarnya perubahan panjang maksimum yang dapat dialami oleh suatu benda yang mengalami gaya tarik. point load strength index menyatakan gaya yang dapat di sokong oleh suatu batuan dengan menggunakan perbandingan antara gaya maksimum yang mampu diterima dengan luas permukaan dari batuan tersebut. Ketangguhan menunjukkan kemampuan batu menahan gaya sebelum terjadi patahan atau retakan. Sifat-sifat mekanik batuan lainnya adalah tegangan geser (shear stress), ductility, dan lain-lain. Berikut tabel yang menyajikan data mengenai sifat mekanik dari beberapa batuan.

Tabel 5.2 Sifat-Sifat Mekanik dari Batuan

Beberapa hubungan antara sifat-sifat mekanik dapat digambarkan melalui kurva, misalnya kurva hubungan tegangan dan regangan suatu jenis batuan. Kurva tersebut menggambarkan modulus young atau elastisitas yang dimiliki oleh suatu batuan, semakin curam kurva tersebut maka semakin sulit batuan tersebut untuk merenggang, dan sebaliknya, semakin landai kurva tersebut maka semakin besar pula batuan tersebut dapat merenggang. Puncak yang terdapat pada kurva tersebut menunjukkan batas maksimum regangan yang dapat dilakukan oleh batuan tersebut. Kurva setelah titik puncak yang menurun menunjukkan ductility (kemampuan benda untuk menahan tegangan atau gaya sebelum benda tersebut benar-benar terdeformasi) yang dimiliki oleh batuan tersebut. Batuan basalt memiliki modulus young yang lebih tinggi, karena untuk meregangkannya sedikit, diperlukan tegangan yang besar, sedangkan batu kapur (limestone) memiliki modulus young yang rendah, karena untuk meregangkannya diperlukan tegangan yang lebih rendah. Batu basalt memiliki ductility yang lebih rendah karena setelah titik puncak regangannya kurva turun dengan curam, artinya setelah mencapai regangan maksimum, sedikit saja gaya diberikan pada batu basalt, batu tersebut akan segera terdeformasi. Batu kapur memiliki ductility yang lebih tinggi, karena setelah titik puncak regangannya kurva turun dengan landai artinya setelah mencapai regangan maksimum, batu kapur masih mampu menahan lebih banyak gaya sebelum terdeformasi.

Gambar 5.1. Visualisasi Ductility

Gambar 5.2 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Beberapa Batuan

6. Sifat-Sifat Penting Batuan Sehubungan dengan Pengaruh Lingkungan

Batuan dan lingkungan merupakan dua hal yang sangat erat kaitannya, karena lingkungan sangat mempengaruhi kondisi dari suatu batuan. Temperatur yang panas atau dingin, kelembaban lingkungan, dan biodeterasi (pengaruh organisme terhadap batuan) merupakan faktor-faktor yang menjadi parameter dalam menganalisis hubungan pengaruh lingkungan terhadap kondisi batuan. Pengaruh lingkungan seperti suhu yang ekstrim, kelembaban lingkungan, dan faktor makhluk hidup akan bermuara kepada pelapukan yang dialami oleh batuan tersebut.

Pelapukan batuan dapat terjadi secara mekanik, kimia maupun biologis. Proses pelapukan batuan menghabiskan waktu yang cukup lama dan sangat dipengaruhi oleh intensitas cuaca yang ada di suatu daerah (Hartono 2007). Batuan yang telah mengalami pelapukan lama kelamaan akan berubah menjadi tanah.

Pelapukan batuan dapat dipengaruhi oleh empat faktor, yaitu:

1. Keadaan Struktur Batuan

Struktur batuan yaitu sifat-sifat fisik dan kimia yang dimiliki oleh setiap batuan. Sifat-sifat fisik batuan seperti bentuk, warna dan lain-lain, sedangkan sifat kimia batuan adalah kandungan zat-zat kimia yang terkandung di dalam batuan itu sendiri. Kedua sifat ini yang membedakan daya tahan suatu batuan terhadap pelapukan. Batuan Sedimen merupakan salah satu contoh batuan yang mudah sekali mengalami pelapukan sedangkan batuan beku menjadi salah satu contoh batuan yang sukar mengalami pelapukan.

2. Keadaan Topografi

Topografi muka bumi sangat berpengaruh pula pada daya tahan batuan terhadap pelapukan. Batuan yang berada pada lereng-lereng yang terjal dan curam mudah sekali mengalami pelapukan karena sering terjadi pengikisan dan langsung bersentuhan dengan cuaca sekitar. Namun, berbeda dengan batuan yang berada pada lereng landai atau rata, batuan akan terselimuti oleh berbagai endapan yang ada di sekitar wilayah tersebut dan endapan tersebut sangat berpengaruh besar perlambatan proses pelapukan.

3. Cuaca dan Iklim

Unsur cuaca dan iklim sangat mempengaruhi pada pelapukan batuan, yaitu : suhu udara, curah hujan, sinar matahari dan angin. Pada suatu daerah yang memiliki iklim lembap dan panas akan cepat mengalami proses pelapukan batuan dibanding dengan daerah yang memiliki iklim dingin. Batuan juga sangat rentan mengalami pelapukan jika suatu daerah sering mengalami perubahan temperatur yang drastis, seperti pergantian siang yang sangat panas dan malam yang sangat dingin.

4. Keadaan Vegetasi

Vegetasi atau tumbuh-tumbuhan dapat mempengaruhi proses pelapukan batuan. Akar-akar dari tumbuhan dapat menembus celah-celah batuan. Semakin besar akar suatu tmubuhan maka semakin besar pula kekuatan akar tersebut untuk menerobos bebatuan. Selain itu, serasah dedaunan yang gugur pun turut mempercepat dalam proses pelapukan batuan, karena pada serasah dedaunan terdapat zat-zat asam arang dan humus yang sangat merusak kekuatan batuan.

Pelapukan Mekanik (Fisis) merupakan proses atau peristiwa hancur dan lepasnya material batuan tanpa mengubah struktur kimiawi batuan tersebut. Contohnya: Perubahan temperatur, erosi pegunungan dan aktivitas makhluk hidup. Pelapukan Kimiawi merupakan proses pelapukan batuan yang diakibatkan oleh perubahan susunan kimiawi batuan yang disertai dengan pelapukan massa batuan. Contoh pelapukan batuan secara kimiawi diantaranya: Hidrasi, hidrolisa (H₂O), oksidasi, dan karbonasi (CO₂). Pelapukan Organis (Biologis) merupakan pelapukan batuan yang terjadi akibat aktivitas makhluk hidup.

Gambar 6.1 Pelapukan Akibat Organisme

7. Contoh Aplikasi Pengetahuan Tentang Batuan di Bidang Teknik Sipil

Pengetahuan tentang batuan memiliki peran yang sangat penting bagi seorang insinyur sipil dan lingkungan. Pengetahuan mengenai batuan dapat dijadikan pedoman oleh seorang insinyur untuk menentukan bahan atau material yang akan digunakan dalam pekerjaan teknik sipil, seperti pembangunan gedung, pemukiman, dan jalan, pekerjaan bangunan di air, campuran bahan bangunan, dan sebagainya. Fungsi dan keunggulan dari masing-masing jenis batuan ditentukan oleh sifat fisik, sifat mekanik, dan harga dari batuan tersebut. (Agung 2004).

Batuan mempunyai kegunaan sendiri tergantung sifatnya, misalnya :

1. Batuan yang mempunyai kerapatan tinggi dan tidak porus sangat baik untuk keperluan pekerjaan di laut.

2. Batuan yang tidak terpengaruh oleh asam, baik untuk digunakan didaerah industri.

3. Batuan yang berat, keras, dan mempunyai daya tahan yang besar sesuai untuk digunakan sebagai pondasi bangunan pengeras jalan juga bahan lantai.

4. Batuan yang berwarna indah dan tidak porus dapat digunakan untuk pelapis dinding atau lantai.

5. Batuan yang umumnya mempunyai berat jenis ± 2,6, baik untuk digunakan sebagai bahan pekerjaan teknik berat.

Batu granit dari golongan batuan beku, memiliki keunggulan sebagai material yang dapat digunakan untuk membangun suatu konstruksi bangunan, terutama pada bagian dinding. Batu granit sering digunakan sebagai bahan pembuat dinding, hal ini disebabkan memiliki warna yang terang, ketahanan terhadap cuaca dan hujan asam, dan struktur yang besar, keras, dan kuat. The Great Wall of China (bangunan terpanjang, 8851,8 km) dan The Empire State Building di New York (tinggi 381 m, bangunan tertinggi sampai tahun 1972) merupakan contoh bangunan fenomenal yang menggunakan batu granit sebagai material penyusun dindingnya.

Gambar 7.1 The Great Wall of China & Empire State Building

Batu kapur, dari golongan batuan sedimen, memiliki keunggulan sebagai material yang dapat digunakan untuk membuat bahan bangunan semen. Semen dapat digunakan untuk bermacam-macam keperluan, salah satunya dalam pembuatan beton. Beton terbuat dari semen yang dicampur dengan pasir, kerikil, dan air. Selain sebagai material pembuat bahan bangunan, batu kapur dapat juga digunakan sebagai bahan penyususn bangunan. Batu kapur sebagai penyusun bangunan ditemukan pada bangunan yang berdiri 5000 tahun yang lalu dan sampai sekarang masih berdiri, yaitu pyramid di Mesir.

Gambar 7.2 Pembuatan Beton dan Pyramid

Marmer dari golongan batuan metamorf, memiliki keunggulan sebagai bahan bangunan dan bahan pembuat dekorasi seperti patung, interior ruangan, dan sebagainya. Marmer sering digunakan dalam suatu konstruksi bangunan karena sifatnya yang indah, memiliki variasi warna dan mudah dipotong serta dipoles. Marmer pernah digunakan sebagai bahan penyusun salah satu bangunan terindah di dunia, yaitu Taj Mahal, The Washington Monument, dan patung Abraham Lincoln (Lincoln Memorial).

Gambar 7.3 Taj Mahal dan Washington Monument

8. Bentuk, Ukuran, dan Harga Batuan yang Tersedia di Pasar Indonesia

Berdasarkan hasil pengamatan Bentuk, Ukuran, dan Harga Batuan yang Tersedia di Pasar Indonesia, tepatnya di Toko Bangunan Wira Anugrah dan Toko Batu Alam di Cibanteng, Bogor, diperoleh data mengenai batu-batu yang sering digunakan dan diperjualbelikan di Indonesia, beserta spesifikasinya serta kegunaan dari batuan tersebut.

1. Toko Bangunan Wira Anugrah

Tabel 8.1 Spesifikasi Batu di Toko Bangunan Wira Anugrah

No	Jenis Batu	Bentuk dan ukuran	Harga	Kegunaan
1	Batu Split	Abu-abu gelap dan kecil bervariasi	Rp 225.000/m3	Cor Pilar
2	Batu Kali	Bulat, ukuran bervariasi	Rp 150.000/m3	Cor Pondasi

2. Toko Batu Alam Winangun Jaya

Tabel 8.2 Spesifikasi Batu Alam di Toko Batu Alam Winangun Jaya

No	Jenis Batu	Bentuk Dan Ukuran	Harga	Kegunaan
1	Kerikil · Malingping · Pores · Riau · Kupang · Pancawarna · Pelabuhan	Kecil, bulat, gelap Kecil, bulat, hijau Sedang, putih Sedang, putih Sedang putih Kecil, abu-abu	Rp.35.000,00/bag	Taman, Kolam, Jalan hias, dan dekorasi
2	Batu Kuning	Mirip kerikil, lebih besar dan kuning	Rp.35.000,00/bag	Dekorasi
3	Batu Templek (rasik)	Pipih, berlembar-lembar, gelap, ukuran bervariasi	Rp 45.000/m2	Dekorasi dinding
4	Batu Jogja	Balok pipih, gelap, berpori	Rp 140.000/m2	Bahan dinding
5	LTM Jampa	Balok pipih, putih polos, ukuran bervariasi	Rp 60.000/m2	Bahan dinding
6	Konglomerat	Kotak, Lingkaran, ukuran bervariasi	Rp. 35.000/satuan	Taman, lantai
7	Andrasite	Seperti jogja, tapi lebih halus, tidak berpori besar	Rp 140.000/m2	Dinding

KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan

Bahan Teknik terdiri dari dua jenis, bahan teknik alami dan tak alami. Batuan merupakan salah satu material yang dapat dijadikan sebagai bahan teknik dalam suatu pembangunan. Pengetahuan mengenai spesifikasi mengenai batuan merupakan hal yang sangat penting karena wawasan tersebut dapat membantu seorang Insiyur dalam penyeleksian jenis batuan yang akan digunakan dalam pekerjaan proyek pembangunan.

2. Saran

Penggunaan batuan dalam pekerjaan teknik sebaiknya memperhatikan sifat-sifat yang dimiliki oleh batuan tersebut seperti: kekuatan tekan, kekuatan tarik, modulus elastis, regangan maksimum, kerapatan dan lain-lain karena hal tersebut dapat membantu seorang Insinyur dalam pemilihan bahan yang tepat untuk pekerjaannya. Dan sebagai Insinyur yang cerdas, penggunaan batuan harus disertai dengan prinsip tepat dan hemat.

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim].2009.Tekstur Batuan Metamorf. http://jurnal-geologi.blogspot. com/2010/02/struktur-dan-tekstur-batuan-metamorf.html. [terhubung berkala] (2 Oktober 2011).

[Anonim].2010.Properties Of Rock Materials. http://lmrwww.epfl.ch/en/ensei/ Rock_Mechanics/ENS_080312_EN_JZ_Notes_Chapter_4.pdf.[terhubung berkala] (2 Oktober 2011).

[Anonim].2010.Tekstur Batuan Sedimen.http://www.toiki.or.id/2010/06/tekstur-batuan-sedimen.html.[terhubung berkala] (2 Oktober 2011).

Sapiie,Benyamin,dkk.2010.Mikrostruktur Batuan Beku http://doctorgeology indonesia. blogspot.com/2010_06_13_archive.html.[terhubung berkala] (2 Oktober 2011).

Symes, RF, dkk.2011. Eyewitness: Rocks & Minerals. London : DK Publishing.

Hartono.2007.Jelajah Bumi dan Alam Semesta. Bandung: Citra Praya.

Harvey.1997. Fundamentals of Rocks. http://www .physicalgeography.net/ fundamentals/10d.html [terhubung berkala] (2 Oktober 2011).

Rincian Pembagian Tugas :

1. Kandungan atom batu dan ikatannya : Kresna Harimurti (A24100146)

2. Bentuk Struktur Mikro batuan : Pramudipta Zahriyani (F44100001)

3. Klasifikasi batuan : Muhammad Ihsan (F44100003)

4. Sifat mekanik dan fisik Batuan : Annette A. Sihombing (F44100004)

5. Pengaruh Lingkungan terhadap sifat batu : Age Baturimba (F44100005)

6. Aplikasi di bidang teknik sipil : Rya Ardianti Pedesi (F44100006)

6. Survey batuan yang tersedia di pasar dan sample : Muhammad Ihsan (F44100003)

7. Pembuat Presentasi bahan sample yang tersedia di pasar : Age Baturimba (F44100005), Pramudipta Zahriyani (F44100001), Annette sihombing (F44100004), Rya Ardianti Pedesi (F44100006), Kresna Harimurti (A24100146).

8. Editor makalah & slide : Muhammad Ihsan (F44100003) & Age Baturimba (F44100005)