Lime:Sumber, Konstituen, Pembuatan dan Penggunaan | Bahan Teknik

Penggunaan kapur sebagai bahan penyemen sudah dilakukan sejak zaman dahulu. Orang Mesir dan Romawi membuat aplikasi yang luar biasa dari bahan ini untuk berbagai tujuan konstruksi. Bahkan di India, berbagai struktur teknik seperti istana besar, jembatan, kuil, benteng, monumen, dll. dibangun dengan kapur sebagai bahan penyemen dan beberapa dari struktur ini masih ada dalam kondisi sangat baik.

Saat ini, sebagian besar semen telah menggantikan kapur. Tetapi di tempat-tempat di mana kapur tersedia secara lokal dan ketika terjadi kelangkaan semen yang akut, kapur tentu saja memberikan alternatif semen yang murah dan dapat diandalkan.

Sumber Jeruk Nipis :

Kapur biasanya tidak tersedia di alam dalam keadaan bebas.

Itu diperoleh dengan membakar salah satu bahan berikut:

(i) Batu kapur dari bukit batu,

(ii) Batu-batuan batu kapur dari dasar sungai tua,

(iii) Kankar ditemukan di bawah tanah, dan

(iv) Cangkang binatang laut.

Dapat dicatat bahwa kapur putih adalah batu kapur murni dan kankar adalah batu kapur tidak murni.

Konstituen Batugamping :

Sumber utama mendapatkan kapur adalah batu kapur yang diperoleh dari alam dan sifat kapur akan tergantung pada komposisi batu kapur dari mana ia diproduksi.

Konstituen dari batu kapur tersebut adalah sebagai berikut:

(1) Tanah Liat:

Konstituen ini bertanggung jawab untuk menghasilkan hidraulik dalam kapur. Itu juga membuat kapur tidak larut dalam air. Jika berlebihan, itu menahan slaking. Jika dalam jumlah kecil, itu menghambat slaking. Proporsi 8 sampai 30 persen diinginkan untuk membuat kapur yang baik.

(2) Silika Larut:

Sangat penting untuk memiliki silika dan alumina yang ada dalam kombinasi kimia dengan batu kapur untuk mengembangkan hidraulik. Silikat kalsium, magnesium dan aluminium bertanggung jawab untuk hidraulik. Silikat tersebut inert atau tidak aktif pada suhu rendah. Tetapi mereka menjadi aktif dan bergabung dengan kapur pada suhu tinggi.

(3) Magnesium Karbonat:

Kehadiran konstituen ini memungkinkan kapur mengendur dan mengeras secara perlahan, tetapi memberikan lebih banyak kekuatan. Selanjutnya, produksi panas dan ekspansi lebih sedikit. Jika kandungan karbonat magnesia sekitar 30 persen, hidraulik diberikan ke kapur bahkan tanpa adanya tanah liat.

(4) Alkali dan Oksida Logam:

Bila ini hadir dalam jumlah kecil hingga sekitar 5 persen atau lebih, mereka mengembangkan hidraulik karena pembentukan silikat larut pada suhu rendah.

(5) Sulfat:

Kehadiran sulfat dalam jumlah kecil mempercepat proses setting dan mengurangi aksi slaking.

(6) Besi:

Jika besi hadir dalam jumlah kecil, ia mengembangkan silikat kompleks pada suhu tinggi. Tetapi kelebihan zat besi tidak dapat diterima.

(7) Pirit:

Tidak diinginkan untuk memiliki pirit dalam komposisi batu kapur. Oleh karena itu, batu kapur seperti itu harus ditolak.

Klasifikasi Jeruk Nipis :

Kapur yang diperoleh dengan kalsinasi batu kapur secara luas diklasifikasikan ke dalam tiga kategori berikut:

(1) Jeruk nipis

(2) Kapur hidrolik

(3) Jeruk nipis.

(1) Jeruk Nipis:

Kapur ini juga dikenal sebagai kapur kalsium tinggi, kapur murni, kapur kaya atau kapur putih. Hal ini populer dikenal sebagai lemak kapur karena slakes penuh semangat dan volume meningkat menjadi sekitar 2 sampai 2½ kali volume kapur cepat.

Ini dibuat dengan mengapur karbonat kapur yang relatif murni yang terdiri dari sekitar 95 persen kalsium oksida. Persentase pengotor dalam batu kapur tersebut kurang dari 5 persen.

Berikut ini adalah sifat-sifat jeruk nipis:

(i) Ini mengeras sangat lambat.

(ii) Ini memiliki tingkat plastisitas yang tinggi.

(iii) Larut dalam air yang sering diganti.

(iv) Warnanya putih sempurna.

(v) Itu terbenam perlahan di hadapan udara.

(vi) Suaranya keras.

Berikut ini kegunaan jeruk nipis:

(i) Digunakan untuk mengapur dan melapisi dinding.

(ii) Dengan pasir, membentuk mortar kapur yang menempel pada sambungan tipis. Mortar semacam itu dapat digunakan untuk sambungan tipis batu bata dan batu,

(iii) Dengan surkhi, membentuk mortar kapur yang memiliki pengaturan yang baik dan sifat hidrolik. Mortar tersebut dapat digunakan untuk dinding pasangan bata yang tebal, pondasi, dll. Surkhi adalah bubuk yang diperoleh dengan menggiling batu bata yang terbakar.

(2) Kapur Hidrolik:

Kapur ini juga dikenal sebagai kapur air karena terbenam di bawah air. Ini mengandung tanah liat dan sejumlah oksida besi.

Bergantung pada persentase liat, kapur hidrolik dibagi menjadi tiga jenis berikut:

(i) Kapur hidrolik yang lemah

(ii) Kapur hidraulik sedang

(iii) Kapur hidrolik yang luar biasa.

Fakta berikut harus diperhatikan:

(i) Peningkatan persentase tanah liat membuat pengerasan menjadi sulit dan meningkatkan sifat hidrolik.

(ii) Dengan sekitar 30 persen tanah liat, kapur hidrolik menyerupai semen alam.

(iii) Kapur hidrolik dapat dipasang di bawah air dan di dinding tebal di mana tidak ada sirkulasi udara bebas.

(iv) Warna kapur hidrolik tidak sepenuhnya putih. Oleh karena itu tampaknya kurang higienis daripada kapur lemak.

(v) Ini membentuk pasta tipis dengan air. Itu tidak larut dalam air meskipun sering berubah.

(vi) Jika kapur hidraulik akan digunakan untuk pekerjaan plesteran, maka kapur tersebut digiling menjadi bubuk halus dan kemudian dicampur dengan pasir. Mortar yang telah disiapkan disimpan sebagai timbunan selama satu minggu atau lebih dan kemudian digiling kembali. Mortar tersebut kemudian dapat digunakan untuk pekerjaan plesteran.

Tabel 5-1 menunjukkan poin perbandingan antara jenis kapur hidrolik ini.

(3) Jeruk Nipis:

Kapur ini juga dikenal sebagai kapur najis atau kapur tanpa lemak. Ini mengandung lebih dari 30 persen tanah liat. Ini slaks sangat lambat. Ini membentuk pasta tipis dengan air. Itu tidak larut dalam air meskipun sering berubah. Ini set atau mengeras sangat lambat. Ini memiliki sifat mengikat yang buruk dan warnanya putih keruh.

Kapur ini menghasilkan mortar yang sangat buruk. Mortar semacam itu dapat digunakan untuk jenis pekerjaan yang lebih rendah atau di tempat-tempat di mana kapur yang baik tidak tersedia.

I.S. Klasifikasi Jeruk Nipis :

Kapur bangunan menurut BIS:712-1984 (Revisi ketiga) diklasifikasikan dalam enam kategori, yaitu Kelas A, Kelas B, Kelas C, Kelas D, Kelas E dan Kelas F.

(1) Kelas A:

Kapur kelas A adalah kapur hidraulik yang digunakan untuk tujuan struktural dan harus disuplai dalam bentuk terhidrasi saja. Kuat tekan minimum dengan mortar pasir kapur proporsi (1:3) berat pada akhir 14 hari dan 28 hari harus masing-masing 1,75 N/mm ² dan 2,80 N/mm ² .

(2) Kelas B:

Kapur kelas B adalah kapur semi-hidrolik yang digunakan untuk mortar untuk pekerjaan pasangan bata dan dapat disuplai baik sebagai kapur cepat atau sebagai kapur terhidrasi. Kuat tekan minimum dengan mortar pasir kapur proporsi (1:3) berat pada akhir 14 hari dan 28 hari harus masing-masing 1,25 N/mm ² dan 1,75 N/mm ² .

(3) Kelas C:

Kapur kelas C adalah kapur berlemak yang digunakan terutama untuk pelapis akhir pada plesteran, kapur dan dengan campuran yang sesuai seperti surkhi atau bahan pozzolan lainnya untuk menghasilkan mortar hidrolik buatan. Itu harus diberikan dalam bentuk terhidrasi atau cepat.

(4) Kelas D:

Kapur kelas D adalah kapur magnesium atau kapur dolomit yang digunakan untuk pelapis akhir pada plesteran, kapur, dll. Disuplai dalam bentuk terhidrasi atau cepat.

(5) Kelas E:

Kapur kelas E adalah kapur kankar yang digunakan untuk mortar pasangan bata dan harus disuplai dalam bentuk terhidrasi saja.

(6) Kelas F:

Kelas F adalah kapur dolomit mengandung silika yang digunakan untuk lapisan bawah dan lapisan akhir plester. Itu harus diberikan dalam bentuk terhidrasi atau cepat.

Dapat dicatat bahwa aplikasi berbagai kategori jeruk nipis hanya bersifat sugestif.

Persyaratan kimia dan fisik yang harus disusun oleh kapur dari setiap kategori disebutkan dalam BIS di atas dengan metode pengujian sesuai BIS:6932-1973.

Pembuatan Kapur Hidrolik Alami:

Berikut tiga operasi berbeda yang terlibat dalam pembuatan kapur hidrolik alami:

(1) Koleksi kankar

(2) Kalsinasi kankar

(3) Mengolesi dan menggiling kapur bakar.

(1) Koleksi Kankar:

Kankar adalah batu kapur yang tidak murni dan digunakan untuk pembuatan kapur hidrolik alami. Kankar tersedia dalam dua bentuk, yaitu bintil dan balok.

Nodul ditemukan di permukaan tanah atau sedikit di bawah permukaan tanah.

Nodul kankar mudah dikumpulkan dan kankar dalam bentuk nodular dianggap sebagai bahan unggul untuk pembuatan kapur hidrolik alami karena alasan berikut:

(i) Dapat menahan panas dan hujan tanpa hancur.

(ii) Ini mengandung persentase tanah liat yang lebih tinggi dan karenanya memiliki sifat hidrolik yang lebih baik.

Blok kankar ditemukan dari lapisan bawah tanah di bawah atau di atau dekat tepi sungai atau aliran sungai. Ketebalan balok biasanya 50 mm sampai 300 mm.

Nodul atau balok kankar digali dengan bantuan kapak dan linggis. Kankar tersebut kemudian dibersihkan dari lumpur atau tanah dan diubah menjadi ukuran yang sesuai.

(2) Kalsinasi Kankar:

Kalsinasi atau pembakaran kankar sampai panas merah terang dilakukan baik di klem atau kiln seperti dalam pembuatan kapur lemak.

(3) Pengamplasan dan Penggilingan Kapur Bakar:

Pengendapan kapur hidraulik terjadi sangat lambat. Oleh karena itu kapur cepat digiling terlebih dahulu sebelum ditambahkan air untuk pengapuran.

Penggilingan kapur cepat dapat dilakukan dengan salah satu cara berikut:

(i) Dengan tangan dengan bantuan pengocok kayu, atau

(ii) Dengan bantuan penggilingan yang bekerja dengan sapi jantan atau tenaga uap, atau

(iii) Dengan bantuan mesin khusus.

Titik perbedaan berikut dalam kasus slaking kapur lemak dan kapur hidrolik harus diperhatikan:

(i) Dalam kasus kapur, jumlah air yang dibutuhkan untuk slaking ditambahkan sekaligus. Dalam kasus kapur hidrolik, air ditambahkan secara bertahap untuk menyebabkan slaking menyeluruh.

(ii) Satu bagian dari lemak quick lime, ketika diperas, diubah menjadi sekitar 1½ bagian dalam bentuk pasta dan 2 bagian dalam bentuk bubuk. Satu bagian kapur cepat hidraulik, ketika dihaluskan, diubah menjadi sekitar 1 bagian dalam bentuk pasta dan 1½ bagian dalam bentuk bubuk.

(iii) Jumlah air yang dibutuhkan untuk mengencerkan lemak kapur lebih dari yang dibutuhkan untuk kapur hidrolik.

(iv) Waktu yang dibutuhkan oleh kapur gemuk untuk slake adalah sekitar 3 sampai 4 jam dan dengan kapur hidrolik adalah sekitar 12 sampai 48 jam.

Pembuatan Kapur Hidraulik Buatan :

Jika bahan baku alami tidak cocok untuk pembuatan kapur hidraulik, kapur hidraulik dapat dibuat secara artifisial. Bahkan, kapur lemak dapat diubah menjadi kapur hidrolik dengan penambahan tanah liat dalam proporsi yang diperlukan.

Berikut adalah dua metode pembuatan kapur hidrolik buatan:

(1) Konversi batu kapur lunak

(2) Konversi batu kapur keras.

(1) Konversi Batu Kapur Lunak:

Gamping yang tersedia, jika kualitas lunak seperti kapur, digiling dan diubah menjadi bentuk bubuk. Itu dicampur dengan proporsi tanah liat yang dibutuhkan. Kemudian dibakar dalam kiln dan slaking dilakukan seperti pada pembuatan kapur hidrolik alami.

(2) Konversi Batu Kapur Keras:

Batu kapur yang tersedia, jika berkualitas keras, pertama-tama dibakar dan dilembabkan. Untuk kapur mati ini, proporsi tanah liat yang diperlukan ditambahkan untuk mendapatkan bahan baku untuk berbagai kapur hidrolik yang baik.

Campuran ini diubah menjadi bola-bola dengan ukuran yang sesuai dan setelah kering, bola-bola ini dibakar dalam tungku. Slaking dilakukan seperti pada pembuatan kapur hidrolik alami. Karena kapur ini diproduksi setelah dibakar dua kali dalam tungku, kapur ini juga dikenal sebagai kapur dua kali pembakaran.

Perhatian yang Harus Dilakukan dalam Penanganan Kapur :

Tindakan pencegahan berikut harus diambil saat menangani kapur untuk menghindari kecelakaan:

(1) Kontak dengan Air:

Kapur cepat tidak boleh bersentuhan dengan air sebelum didiamkan.

(2) Fasilitas untuk Pekerja:

Debu kapur menyebabkan iritasi dan oleh karena itu pekerja yang menangani kapur harus dilengkapi dengan kacamata dan respirator. Jeruk nipis juga menyebabkan kulit terbakar, terutama jika kulitnya lembab. Oleh karena itu, disarankan untuk memberikan sarung tangan karet, sepatu bot karet, dan krim pelindung kulit kepada pekerja yang mungkin mengalami luka bakar kulit.

(3) Bahaya Kebakaran:

Kapur cepat mengeluarkan panas yang luar biasa saat mengendur dan karenanya semua tindakan yang sesuai harus diambil untuk menghindari kemungkinan bahaya kebakaran.

(4) Petunjuk untuk Pekerja:

Setelah menangani jeruk nipis, para pekerja harus diinstruksikan untuk mencuci bagian tubuh yang terbuka dengan air bersih yang banyak. Demikian pula pekerja yang menangani susu jeruk nipis, yang panas, harus disarankan untuk mengolesi kulit mereka setiap hari untuk menghindari kulit terbakar.

Penggunaan Jeruk Nipis :

Kapur adalah bahan rekayasa yang penting dan kegunaannya dapat disebutkan sebagai berikut:

(i) Ini digunakan sebagai bahan baku kimia dalam pemurnian air dan untuk pengolahan limbah.

(ii) Digunakan sebagai fluks dalam industri metalurgi.

(iii) Digunakan sebagai matriks untuk beton dan mortar.

(iv) Digunakan sebagai bahan tahan api untuk melapisi tungku perapian terbuka.

(v) Digunakan dalam produksi kaca.

(vi) Digunakan untuk membuat mortar untuk pekerjaan pasangan bata.

(vii) Digunakan untuk plesteran dinding dan langit-langit.

(viii) Digunakan untuk produksi batu buatan, batu bata pasir kapur, produk busa silikat, dll.

(ix) Digunakan untuk stabilisasi tanah dan untuk memperbaiki tanah untuk tujuan pertanian.

(x) Digunakan untuk mengapur dan sebagai lapisan dasar untuk distemper.

(xi) Ketika dicampur dengan semen Portland, mortar mencapai sifat yang berharga dan mortar semacam itu dapat digunakan sebagai pengganti mortar semen yang mahal.

Tes Dilakukan untuk Batu Kapur :

Batu kapur diuji untuk menentukan kualitas kapur yang dapat diperoleh darinya. Untuk menentukan secara tepat kesesuaian batu kapur, uji kimia terperinci dilakukan di laboratorium.

Tetapi untuk informasi umum, empat tes praktis berikut dilakukan:

(1) Sifat fisik

(2) Uji panas

(3) Uji asam

(4) Tes bola.

(1) Properti Fisik:

Gamping murni ditandai dengan warna putih. Batu kapur hidrolik ditandai dengan warna abu-abu kebiruan, coklat atau beberapa warna gelap. Rasa batu kapur hidrolik adalah liat dan mengeluarkan bau tanah. Adanya partikel yang mengkilat pada permukaan batu kapur menunjukkan adanya pasir bebas. Adanya gumpalan memberikan indikasi kapur cepat atau batugamping yang tidak terbakar.

(2) Uji Panas:

Sepotong batu kapur kering ditimbang dan dipanaskan dalam api terbuka selama beberapa jam. Sampel ditimbang lagi dan kehilangan berat menunjukkan jumlah karbon dioksida. Dari data ini, jumlah kalsium karbonat dalam batu kapur dihitung.

(3) Uji Asam:

Satu sendok teh bubuk kapur dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan asam klorida encer dituangkan ke dalamnya. Isinya sekarang diaduk dan tabung reaksi dengan isinya kemudian didiamkan selama 24 jam.

Jika kandungan kalsium karbonat tinggi, akan ada buih yang kuat dan sedikit pembentukan residu. Tindakan seperti itu akan menunjukkan batu kapur murni. Sebaliknya, jika kandungan kalsium karbonat lebih sedikit, buih akan lebih sedikit dan lebih banyak pembentukan residu. Tindakan seperti itu akan menunjukkan batu kapur yang tidak murni atau hidrolik.

Jika terbentuk gel kental atau bahan semipadat yang tidak mengalir meskipun tabung reaksi dengan isinya dibalik, menunjukkan kapur kelas A. Jika gel tidak cukup kental dan cenderung mengalir jika tabung reaksi dimiringkan, menunjukkan kapur kelas B. Namun jika tidak ada pembentukan gel, menunjukkan kapur kelas C.

(4) Tes Bola:

Dalam pengujian ini, dibuat bola-bola kapur kaku berukuran sekitar 40 mm yang dibentuk dengan menambahkan air secukupnya dan dibiarkan tidak terganggu selama enam jam. Bola-bola tersebut kemudian dimasukkan ke dalam baskom berisi air. Jika ada tanda-tanda pemuaian lambat dan pembubaran lambat dalam beberapa menit setelah dimasukkan ke dalam air, itu menunjukkan kapur kelas C. Sebaliknya, jika sangat sedikit atau tidak ada pemuaian dan banyak retakan, itu menunjukkan kapur kelas B.