Batu Bangunan: Aplikasi, Finishing, dan Pelestoran Jangka Panjang

Pendahuluan

Dalam artikel ini kita akan membahas tentang: 1. Penggunaan Batu 2. Ranjang Alami Batu 3. Finishing 4. Kerusakan 5. Penghambatan 6. Pelestoran 7. Batu Buatan.

Penggunaan Batu

Batu digunakan dalam pembangunan bangunan sejak zaman kuno dan sebagian besar candi kuno dan benteng di negara kita dibangun dengan batu. Taj Mahal di Agra dan Benteng Merah, Masjid Agung, Rumah Parlemen, Sekretariat Pusat dan Istana Negara di Delhi serta berbagai struktur penting lainnya yang tersebar di seluruh negeri memberikan contoh luar biasa kontribusi batu sebagai bahan bangunan. Bahkan hingga saat ini, mereka masih menjadi bahan dasar untuk beton semen dan bata.

Berikut adalah berbagai penggunaan batu:

1. Struktur: Batu digunakan untuk fondasi, dinding, kolom, atap penutup, busur, atap, lantai, lapisan tahan air, dll.
2. Permukaan: Batu digunakan untuk memberikan penampilan massal pada struktur. Dinding terbuat dari bata dan facing dilakukan dengan batu dengan warna yang diinginkan. Ini dikenal sebagai pembuatan komposit.
3. Pengaspalan: Batu digunakan untuk menutupi lantai bangunan berbagai jenis seperti perumahan, komersial, industri, dll. Mereka juga digunakan untuk membentuk pengaspalan jalan, trotoar, dll.
4. Bahan Dasar: Batu hancur dan diubah menjadi bahan dasar untuk beton semen, marum jalan, semen kalkus, batu buatan, blok berongga, dll.
5. Berlainan: Selain penggunaan di atas, batu juga digunakan sebagai: ballast kereta api, flux dalam tungku blast, blok dalam pembangunan jembatan, pilar, abutment, dinding pengaman, mercusu, bendungan, dll.

Namun harus diingat bahwa batu secara bertahap kehilangan popularitasnya sebagai bahan bangunan karena fakta-fakta berikut:

• Finishing batu terbukti melelahkan, membebani, dan memakan waktu.
• Batu dengan kekuatan dan kualitas yang diinginkan tidak mudah tersedia dengan harga yang terjangkau, terutama di dataran rendah.
• Alternatif untuk batu, yaitu R.C.C. dan baja, terbukti lebih kuat, lebih kecil, lebih tahan lama, dan lebih cocok untuk pembangunan bertingkat dan bangunan penting saat ini.
• Struktur yang dibangun dengan batu tidak dapat dirancang secara rasional seperti dalam kasus struktur R.C.C. atau baja.

Ranjang Alami Batu

(1) Definisi: Batu bangunan diperoleh dari batuan. Batuan ini memiliki bidang pembagian yang jelas di mana batu dapat dengan mudah dipecah. Bidang ini dikenal sebagai ranjang alami batu dan dengan demikian menunjukkan bidang atau ranjang di mana batu sedimen awalnya diendapkan. Ranjang alami batu tidak harus selalu horizontal.

Untuk batuan sedimen, mudah untuk mengamati dan menemukan ranjang alami karena ia terletak di sepanjang bidang stratifikasi. Untuk batuan igneus, ranjang alami kurang penting atau signifikan dan juga sulit ditentukan.

(2) Pentingnya: Dalam pembuatan batu, aturan umum yang harus diperhatikan adalah arah ranjang alami semua batu sedimen harus tegak lurus atau hampir terhadap arah tekanan. Susunan seperti itu memberikan kekuatan maksimum pada pekerjaan batu.

Ranjang alami batu dapat terdeteksi dengan mencurahkan air dan memeriksa arah lapisan. Kaca pembesar juga dapat digunakan untuk tujuan ini. Pekerja yang berpengalaman dapat dengan mudah menemukan arah ranjang alami batu dari resistensi yang ditawarkan pada pahat. Batu mudah pecah di sepanjang ranjang alami ini.

Dengan mempertimbangkan ranjang alami, batu ditempatkan dalam situasi yang berbeda sebagai berikut:

• (i) Busur: Dalam busur batu, batu ditempatkan dengan ranjang alami radial seperti yang ditunjukkan pada gambar 2-1.
• (ii) Cornices, String Courses, dll.: Batu sebagian tidak didukung dalam hal cornice, string courses, dll. Oleh karena itu mereka harus ditempatkan dengan arah ranjang alami vertikal. Prinsip ini tidak akan berlaku untuk batu sudut. Akan lebih baik, dalam kasus seperti itu, untuk mengadopsi batu tanpa ranjang alami.
• (iii) Dinding: Batu harus ditempatkan dalam dinding dengan arah ranjang alami horizontal seperti yang ditunjukkan pada gambar 2-1.

Finishing Batu

Batu, setelah ditambang, harus dipotong menjadi ukuran yang sesuai dan dengan permukaan yang sesuai.

Proses ini dikenal sebagai finishing batu dan dilakukan untuk tujuan berikut:

• Untuk mendapatkan penampilan yang diinginkan dari pekerjaan batu,
• Untuk memudahkan transportasi dari tambang dengan hemat biaya,
• Untuk sesuai dengan persyaratan pembuatan batu,
• Untuk memanfaatkan tenaga kerja lokal di dekat tambang yang terlatih untuk jenis pekerjaan ini, dll.

Dengan mempertimbangkan tempat kerja, finishing dapat dibagi menjadi dua tipe, yaitu, finishing tambang dan finishing lokasi.

Di tempat tambang, batu secara kasar difinisikan untuk mendapatkan keuntungan berikut:

• Di lokasi tambang, mungkin untuk mendapatkan tenaga kerja murah untuk proses finishing batu.
• Mungkin untuk mengurutkan batu untuk pekerjaan berbeda, jika finishing tambang dilakukan.
• Bagian yang tidak teratur dan kasar dari batu dihilangkan yang mengurangi bobot batu dan juga memudahkan transportasi batu.
• Permukaan ranjang alami batu dapat dibuat prominent selama finishing tambang.
• Batu ketika baru ditambang mengandung sap tambang dan oleh karena itu mereka relatif lembut dan dapat dengan mudah difinish.

Berikut adalah berbagai jenis finishing yang dihasilkan oleh finishing batu:

1. Axed Finish: Permukaan batu keras seperti granite difinikan dengan menggunakan pahat. Finishing ini disebut axed finish.
2. Boasted atau Droved Finish: Dalam jenis finishing ini, boaster digunakan untuk membuat tanda paralel yang tidak berkelanjutan di permukaan batu seperti yang ditunjukkan pada gambar 2-11. Tanda ini dapat horizontal, miring, atau vertikal. Boaster adalah pahat yang memiliki tepi dengan lebar sekitar 60 mm.
3. Chisel-Draughted Margins: Untuk mendapatkan persimpangan yang seragam dalam pekerjaan batu, margin ditempatkan yang dapat berupa persegi, pitched, atau chamfered.
4. Circular Finish: Dalam jenis finishing ini, permukaan batu dibuat bulat atau lingkaran seperti dalam kasus kolom.
5. Dragged atau Combed Finish: Dalam jenis finishing ini, seretan atau sisir, yang merupakan potong besi dengan sejumlah gigi, digosok di atas permukaan di semua arah dan permukaan seperti yang ditunjukkan pada gambar 2-12, diperoleh. Finishing ini hanya cocok untuk batu lunak.
6. Furrowed Finish: Dalam jenis finishing ini, margin dengan lebar sekitar 20 mm, ditenggelamkan di semua tepi batu dan bagian tengah dibuat membesar sekitar 15 mm.
7. Moulded Finish: Permukaan batu dapat dicetak dalam bentuk apa pun yang diinginkan untuk meningkatkan penampilan pekerjaan. Cetakan dapat dibuat dengan tangan atau mesin.
8. Hammer-Dressed Finish: Dalam jenis finishing ini, batu dibuat persegi atau persegi panjang kasar dengan menggunakan palu tukang batu seperti yang ditunjukkan pada gambar 2-14. Batu yang difinisikan dengan palu tidak memiliki sudut yang tajam atau tidak teratur dan memiliki permukaan yang relatif merata sehingga cocok dalam pembuatan.
9. Plain Finish: Dalam jenis finishing ini, permukaan batu dibuat setara halus dengan gergaji atau pahat.
10. Polished Finished: Permukaan batu seperti marmer, granit, dll. dapat dipolir dengan tangan atau mesin.
11. Punched Machine: Di permukaan batu, kerucutan dibuat dengan menggunakan palu. Permukaan batu berubah menjadi serangkaian lubang dan dinding.
12. Reticulated Finish: Jenis finishing ini menampilkan penampilan seperti jaring seperti yang ditunjukkan pada gambar 2-15. Sebuah margin, dengan lebar sekitar 20 mm, ditandai di tepi batu dan tenggelaman tidak teratur dibuat di ruang yang tertutup. Sebuah margin, dengan lebar sekitar 10 mm, disediakan di sekitar tenggelaman yang berbentuk tidak teratur, dengan kedalaman sekitar 5 mm. Sebuah alat runcing digunakan untuk menandai permukaan tenggelam sehingga menampilkan penampilan berlubang-lubang.
13. Rubbed Finish: Jenis finishing ini diperoleh dengan menggosok potong batu dengan permukaan atau dengan menggosok permukaan dengan bantuan mesin yang sesuai.
14. Scabbling Finish: Dalam jenis finishing ini, proyeksi tidak teratur dihilangkan dengan palu scabbling dan dengan cara ini, batu secara kasar difinish.
15. Tooled Finish: Permukaan batu difinisikan dengan bantuan pahat dan tanda kontinu paralel, baik horizontal, miring, atau vertikal, ditinggalkan di permukaan.
16. Self-Faced atau Rock-Faced atau Quarry-Faced Finish: Beberapa batu, seperti yang diperoleh dari tambang, memiliki permukaan halus dan dapat ditempatkan langsung pada pekerjaan. Permukaan batu seperti itu disebut sebagai self-faced atau rock-faced atau quarry-faced finish.
17. Sunk Finish: Jenis finishing ini diperoleh dengan menenggelamkan permukaan di bawah level asli dalam bentuk lebar renggang, chamfer, permukaan miring, dll.
18. Vermiculated Finish: Jenis finishing ini mirip dengan jenis reticulated kecuali; tenggelaman lebih lengkung. Jenis finishing ini menampilkan penampilan seperti diangkat cacing.

Kerusakan Batu:

Batu dengan wajah yang terbuka dikenai berbagai atmosfer dan kerusakan.

Berikut adalah penyebab kerusakan batu:

1. Kondisi basah dan kering bergantian
2. Vor
3. Kotoran di atmosfer
4. Organisme hidup
5. Gerakan kimia
6. Sifat mortir
7. Air hujan
8. Variasi suhu
9. Pertumbuhan sayuran
10. Angin.

(1) Kondisi Basah dan Kering Bergantian: Batu dibuat basah oleh berbagai agen seperti hujan, vor, embun, dll. Permukaan basah seperti itu dikeringkan oleh sinar matahari. Terjadi bahwa batu yang terkena kondisi basah dan kering bergantian aus dengan cepat.

(2) Vor: Di kota pegunungan atau tempat yang sangat dingin, kelembaban yang ada di atmosfer ditinggalkan di pori batu. Pada titik beku, kelembaban ini membeku dan dalam melakukannya, ia melebar dalam volume dan menyebabkan pecahan batu.

(3) Kotoran di Atmosfer: Atmosfer mengandung berbagai kotoran yang memiliki efek berbahaya pada batu. Misalnya, asam dan asap mendominasi di kota industri. Kotoran ini bekerja pada karbonat kalsium dan menyebabkan kerusakan batu.

(4) Organisme Hidup: Beberapa organisme hidup seperti cacing dan bakteri bekerja pada batu dan merusaknya. Organisme ini membuat lubang di batu dan dengan demikian melemahnya. Mereka juga mengeluarkan asam organik yang memiliki tindakan korosif pada mineral batu.

(5) Gerakan Kimia: Jika batu dengan variasi yang berbeda, seperti batu kapur dan pasir batu, digunakan berdampingan dalam struktur yang sama, kimia yang terbentuk oleh tindakan agen atmosfer pada satu variasi dapat bergerak ke variasi lain dan menyebabkan kerusakan variasi lainnya.

Misalnya, jika pasir batu ditempatkan di bawah batu kapur, kimia yang dibawa turun dari batu kapur oleh air hujan atau alasan lain akan menyebabkan kerusakan pasir batu. Dengan cara yang sama, jika batu kapur granular dan batu kapur magnesium digunakan bersama, batu kapur granular dapat merusak karena serapan sulfat magnesium dari batu kapur magnesium.

(6) Sifat Mortir: Sifat mortir yang digunakan sebagai bahan perekat dalam pembuatan batu mungkin sedemikian sehingga ia dapat bereaksi secara kimiawi dengan salah satu konstituen batu dan dengan demikian dapat mengakibatkan hancurnya batu.

(7) Air Hujan: Tindakan air hujan pada batu adalah dua kali – fisik dan kimia. Hujan membasahi permukaan batu dan dikeringkan oleh sinar matahari. Kondisi basah dan kering bergantian seperti itu menghasilkan hancurnya batu. Ini adalah tindakan fisik air hujan.

Air hujan, saat menurun melalui atmosfer ke permukaan bumi, menyerap karbon dioksida (CO₂), hydrogen sulfida (HgS) dan gas lain yang ada di atmosfer. Gas-gas ini bekerja secara berbahaya pada batu dan mereka menyebabkan kerusakan batu. Ini adalah tindakan kimia air hujan.

(8) Variasi Suhu: Kenaikan suhu menghasilkan ekspansi batu. Penurunan suhu menyebabkan kontraksi batu. Jika kenaikan dan penurunan suhu sering terjadi, batu mudah rusak karena munculnya stres internal.

(9) Pertumbuhan Sayuran: Semak dan beberapa pohon tumbuh di permukaan batu dengan akar mereka di persimpangan antara batu. Akar seperti itu menarik kelembaban dan menjaga permukaan batu lembap. Pada saat yang sama, mereka mencoba melebar. Tindakan-tindakan seperti itu kemudian mempercepat kerusakan batu.

(10) Angin: Angin mengandung partikel debu halus. Jika ini bertiup dengan kecepatan tinggi, partikel tersebut akan mengenai permukaan batu dan dengan demikian batu akan rusak. Angin juga memungkinkan air hujan masuk ke pori batu dengan kekuatan. Air seperti itu, saat membeku, melebar dan membelah batu.

Penghambatan Kerusakan Batu

Berikut adalah hati-hati yang harus diambil untuk menahan tindakan kerusakan dari agen cuaca pada batu:

1. Batu Silica Padat: Diinginkan untuk hanya menggunakan batu silica padat untuk permukaan luar bangunan penting. Batu ini harus memiliki tekstur kristal padat. Penggunaan pasir batu yang dicoret dengan bahan perekat silica harus dilakukan dan penggunaan batu kapur atau pasir batu kalkus dengan tekstur terbuka harus dihindari untuk permukaan luar di kota industri.
2. Finishing Eksternal: Untuk bangunan biasa, finishing eksternal seperti pointing atau plesteran harus diberikan pada permukaan batu saat konstruksi.
3. Persimpangan: Semua persimpangan dalam pembuatan batu harus diisi sepenuhnya sehingga struktur yang padat dan padat tanpa rongga atau celah.
4. Ranjang Alami: Batu harus ditempatkan pada posisi ranjang alami mereka.
5. Kualitas Batu: Penggunaan batu yang selesai, dipolir, dan difinisikan dengan baik harus diprioritaskan daripada batu kasar.
6. Batu yang Sudah Kering: Batu yang baru ditambang mengandung sap tambang yang mempercepat tindakan kerusakan dan oleh karena itu batu seperti itu harus dikeringkan untuk waktu yang cukup dengan mengeksposnya sebelum ditempatkan.
7. Ukuran Batu: Disarankan untuk menggunakan batu dengan ukuran besar sejauh mungkin untuk meminimalkan jumlah persimpangan yang merupakan tanda kelemahan dan di mana air atau kelembaban mudah masuk.
8. Pencucian dengan Air: Permukaan batu yang terbuka harus dijaga bersih sejauh mungkin dan untuk tujuan ini, harus dicuci dengan air secara teratur.

Pelestoran Batu

Kerusakan batu bangunan yang kualitasnya inferior sampai beberapa derajat dicegah, jika mereka dengan baik dipertahankan. Untuk tujuan ini, pelindung diterapkan pada permukaan batu.

Sebuah pelindung ideal memiliki properti berikut:

• Ia tidak mengizinkan kelembaban menembus permukaan batu.
• Ia tidak mengembangkan warna yang tidak diinginkan.
• Ia mengeras cukup untuk menahan efek akibat berbagai agen atmosfer.
• Ia mudah menembus permukaan batu.
• Ia ekonomis.
• Ia tidak korosif dan tidak berbahaya.
• Ia tetap efektif untuk waktu yang lama setelah kering.
• Aplikasinya pada permukaan batu mudah.

Harus diingat bahwa tidak ada satu pelindung yang cocok untuk semua jenis batu. Oleh karena itu pilihan pelindung memerlukan pertimbangan yang hati-hati. Bergantung pada komposisi kimia batu dan lokasinya dalam struktur, pelindung tertentu harus direkomendasikan. Setiap kasus harus dipelajari dengan baik sebelum pilihan akhir dibuat.

Berikut adalah pelindung yang biasanya diadopsi untuk melestarikan batu:

1. Coal Tar: Jika coal tar diterapkan pada permukaan batu, ia melestarikan batu. Namun warna coal tar menghasilkan penampilan yang tidak diinginkan dan permukaan yang dilapisi coal tar menyerap panas matahari. Oleh karena itu pelindung ini tidak biasanya diadopsi karena ia merusak keindahan batu.
2. Linseed Oil: Pelindung ini dapat digunakan baik sebagai linseed oil mentah atau linseed oil yang didihkan. Linseed oil mentah tidak mengganggu bayangan asli batu. Namun ia membutuhkan pembaharuan yang sering, biasanya sekali setahun. Linseed oil yang didihkan bertahan untuk waktu yang lama, tetapi membuat permukaan batu gelap.
3. Paint: Aplikasi cat pada permukaan batu berfungsi sebagai pelindung. Cat mengubah warna asli batu. Ia diterapkan dengan tekanan jika penetrasi dalam diperlukan.
4. Paraffin: Pelindung ini dapat digunakan sendirian atau dapat dilarutkan dalam neptha dan kemudian diterapkan pada permukaan batu. Ia mengubah warna asli batu.
5. Solution of Alum and Soap: Alum dan sabun lunak diambil dalam proporsi sekitar 0,75 N dan 0,50 N masing-masing dan dilarutkan dalam satu liter air. Solusi ini, ketika diterapkan pada permukaan batu, bertindak sebagai pelindung.
6. Solution of Baryta: Sebuah larutan hidroksida barium Ba(OH)₂, ketika diterapkan pada permukaan batu, bertindak sebagai pelindung. Pelindung ini digunakan ketika kerusakan batu terutama disebabkan oleh sulfat kalsium, CaSO₄.

Reaksi kimia berikut terjadi –

Ba(OH)₂ + CaSO₄ = BaSO₄ + Ca(OH)₂

Sulfat barium tidak larut dan paling tidak terpengaruh oleh agen atmosfer. Hidroksida kalsium menyerap karbon dioksida dari atmosfer dan membentuk karbonat kalsium CaCO₃ yang menambah kekuatan batu.

Batu Buatan

Ini juga dikenal sebagai batu cetak atau batu yang direkonstruksi.

(1) Prosedur untuk Membuat Batu Buatan:

Berikut prosedur yang biasanya diadopsi dalam membuat batu buatan:

1. Batu alami dihancurkan menjadi ukuran kurang dari 6 mm.
2. Debu batu dihapus.
3. Campuran 1½ bagian batu dengan ukuran 3 mm hingga 6 mm, 1½ bagian batu dengan ukuran kurang dari 3 mm dan 1 bagian semen menurut volume disiapkan.
4. Pigmen yang diperlukan untuk menghasilkan efek warna yang diinginkan ditambahkan ke dalam campuran di atas. Proporsinya tidak boleh melebihi 15% dari semen menurut bobot.
5. Air dalam jumlah yang diperlukan ditambahkan dan pengadukan bahan dilakukan secara menyeluruh.
6. Campuran yang disiapkan ini dipindahkan ke dalam cetakan yang dibangun khusus.
7. Diizinkan untuk mengeras dan permukaannya dijaga basah. Batu buatan kemudian siap dalam bentuk blok.
8. Pemolesan dilakukan, jika diperlukan.
9. Semen putih dapat digunakan sebagai pengganti semen biasa untuk menghasilkan warna bayangan terang.

(2) Bentuk Batu Buatan:

Batu buatan dapat mengambil berbagai bentuk sebagai berikut:

• Beton Semen: Ini adalah campuran semen, agregat halus, agregat kasar dan air. Ini dapat dicetak di tempat atau pre-cast. Ini banyak digunakan saat ini. Jika baja digunakan dengan beton semen, dikenal sebagai konstruksi beton semen bertulang atau R.C.C.
• Mosaic Tiles: Tegel beton pre-cast dengan keripil marmer di permukaan atas dikenal sebagai tegel mosaik. Mereka tersedia dalam berbagai bayangan dan banyak digunakan saat ini.
• Terrazzo: Ini adalah campuran keripil marmer dan semen. Ini digunakan untuk kamar mandir, bangunan perumahan, candi, dll.

(3) Keuntungan Batu Buatan:

Berikut adalah keuntungan batu buatan:

• Rongga dapat dijaga dalam batu buatan. Rongga ini digunakan untuk menyalurkan pipa, kabel listrik, dll.
• Renggang dapat dijaga dalam batu buatan, saat dicetak. Renggang ini berguna untuk memasang berbagai fitting.
• Bisa dicetak dalam bentuk yang diinginkan untuk sesuai dengan persyaratan arsitektur.
• Bisa dibuat dalam satu potong dan dengan demikian masalah mendapatkan blok batu yang besar untuk atap penutup, balok, dll. dihindari.
• Bisa dibuat lebih kuat daripada batu alami.
• Murah dan ekonomis karena batu dengan ukuran kecil dikonsumsi dengan menguntungkan.
• Sama baiknya dalam menahan kerusakan dan hancur yang disebabkan oleh berbagai agen atmosfer seperti hujan, vor, dll.
• Lebih tahan lama daripada batu alami.
• Ranjang alami tidak ada dalam batu buatan dan dengan demikian pertanyaan tentang hati-hati terkait ranjang alami batu tidak timbul.