Batu Bangunan:Kegunaan, Pembalut, dan Pelestarian | Bahan Teknik

Pada artikel ini kita akan membahas tentang :- 1. Kegunaan Batu 2. Batuan Alami 3. Pembalut 4. Pembusukan 5. Retardasi 6. Pengawetan 7. Batu Buatan.

Penggunaan Batu :

Batu digunakan dalam konstruksi bangunan dari zaman kuno dan sebagian besar kuil dan benteng kuno di negara kita dibangun dengan batu. Taj Mahal di Agra dan Benteng Merah, Masjid Jama, Gedung Parlemen, Sekretariat Pusat dan Rashtrapati Bhawan di Delhi dan berbagai bangunan terkemuka lainnya yang tersebar di seluruh pelosok negeri kami memberikan kepada kami contoh-contoh luar biasa kontribusi batu sebagai bahan bangunan. Bahkan saat ini menjadi bahan dasar pembuatan beton semen dan batu bata.

Berikut adalah berbagai kegunaan batu yang digunakan:

(1) Struktur:

Batu digunakan untuk pondasi, dinding, kolom, ambang pintu, lengkungan, atap, lantai, lapangan tahan lembab, dll.

(2) Pekerjaan Wajah:

Batu diadopsi untuk memberikan tampilan masif pada struktur. Dindingnya terbuat dari batu bata dan menghadap dilakukan di batu dengan warna yang diinginkan. Ini dikenal sebagai tukang batu komposit.

(3) Paving:

Batu digunakan untuk menutupi lantai bangunan dari berbagai jenis seperti perumahan, komersial, industri, dll. Mereka juga diadopsi untuk membentuk paving jalan, trotoar, dll.

(4) Bahan Dasar:

Batu-batu tersebut dihancurkan dan diubah menjadi bahan dasar untuk beton semen, marum jalan, semen berkapur, batu buatan, balok berlubang, dll.

(5) Lain-lain:

Selain kegunaan di atas, batu juga digunakan sebagai:

(i) Ballast untuk rel kereta api,

(ii) Fluks dalam tanur tinggi,

(iii) Blok dalam konstruksi jembatan, dermaga, abutment, dinding penahan tanah, rumah mercusuar, bendungan, dll.

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

(i) Pembalut batu terbukti membosankan, melelahkan, dan memakan waktu.

(ii) Batu dengan kekuatan dan kualitas yang diinginkan tidak mudah tersedia dengan harga sedang, terutama di daerah dataran.

(iii) Alternatif cerita, yaitu R.C.C. dan baja, telah terbukti lebih kuat, tidak terlalu besar, lebih tahan lama dan lebih cocok untuk konstruksi bangunan bertingkat dan penting saat ini.

(iv) Struktur yang dibangun dari batu tidak dapat dirancang secara rasional seperti dalam kasus R.C.C. atau struktur baja.

Tempat Tidur Batu Alami :

(1) Definisi:

Batu bangunan diperoleh dari batu. Batuan ini memiliki bidang pembagian yang berbeda di mana batu dapat dengan mudah dipecah. Bidang ini dikenal sebagai lapisan alami batu dan dengan demikian menunjukkan bidang atau lapisan di mana batu sedimen awalnya diendapkan. Tempat tidur batu alami tidak harus horizontal.

Untuk batuan sedimen, mudah untuk mengamati dan menemukan tempat tidur alami karena terletak di sepanjang bidang stratifikasi. Untuk batuan beku, lapisan alami tidak begitu penting atau penting dan juga sulit untuk ditentukan.

(2) Pentingnya:

Dalam pasangan batu, aturan umum yang harus diperhatikan adalah bahwa arah lapisan alami semua batu sedimen harus tegak lurus atau hampir sama dengan arah tekanan. Pengaturan seperti itu memberikan kekuatan maksimum pada batu.

Lapisan alami batu dapat dideteksi dengan menuangkan air dan memeriksa arah lapisan. Kaca pembesar juga dapat digunakan untuk tujuan ini. Seorang pekerja yang berpengalaman dapat dengan mudah menemukan arah lapisan batu alam dari hambatan yang ditawarkan ke pahat. Batu-batu pecah dengan mudah di sepanjang tempat tidur alami ini.

Berkenaan dengan tempat tidur alami, batu ditempatkan dalam situasi yang berbeda sebagai berikut:

(i) Lengkungan:

Dalam lengkungan batu, batu ditempatkan dengan tempat tidur alaminya radial seperti yang ditunjukkan pada gambar. 2-1.

Dengan pengaturan seperti itu, gaya dorong lengkungan bertindak normal ke arah tempat tidur alami.

(ii) Cornice, String Courses, dll.:

Batu-batu tersebut sebagian tidak didukung dalam kasus cornice, jalur tali, dll. Oleh karena itu mereka harus ditempatkan dengan arah tempat tidur alami sebagai vertikal. Prinsip ini tidak akan berlaku untuk batu sudut. Akan diinginkan, dalam kasus seperti itu, untuk mengadopsi batu tanpa tempat tidur alami.

(iii) Dinding:

Batu harus ditempatkan di dinding dengan arah tempat tidur alaminya horizontal seperti yang ditunjukkan pada gambar. 2-1.

Menghias Batu :

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

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

(i) Untuk mendapatkan tampilan yang diinginkan dari pekerjaan batu,

(ii) Untuk membuat transportasi dari tambang menjadi mudah dan ekonomis,

(iii) Agar sesuai dengan kebutuhan pasangan bata,

(iv) Untuk memanfaatkan orang-orang lokal di dekat tambang yang dilatih untuk jenis pekerjaan seperti itu, dll.

Berkenaan dengan tempat kerja, dressing dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu quarry dressing dan site dressing.

Di tempat penggalian, batu-batu dibalut secara kasar untuk mengamankan keuntungan-keuntungan berikut:

(i) Di lokasi quarry, dimungkinkan untuk mendapatkan tenaga kerja murah untuk proses dressing batu.

(ii) Hal ini dimungkinkan untuk memilah batu untuk pekerjaan yang berbeda, jika quarry dressing dipraktekkan.

(iii) Bagian batu yang tidak beraturan dan kasar dihilangkan sehingga mengurangi berat batu dan juga memudahkan pengangkutan batu.

(iv) Permukaan lapisan alami batu dapat dibuat menonjol selama pelapisan tambang.

(v) Batu-batu yang baru digali mengandung getah galian dan karenanya mereka relatif lembut dan dapat dengan mudah diolah.

Berikut ini adalah jenis hasil akhir yang diperoleh dengan pembalut batu:

(1) Axed Selesai:

Permukaan batu keras seperti granit dilapisi dengan kapak. Hasil akhir seperti itu disebut sebagai hasil akhir berkapak.

(2) Selesai Dibanggakan atau Didorong:

Dalam jenis penyelesaian ini, pembual digunakan untuk membuat tanda paralel non-kontinyu pada permukaan batu seperti yang ditunjukkan pada gambar. 2-11. Tanda-tanda ini mungkin horizontal, miring atau vertikal. Pahat adalah pahat yang ujungnya lebarnya dipanggangkan atau digiling sekitar 60 mm.

(3) Margin yang Dipahat dengan Pahat:

Untuk mendapatkan sambungan yang seragam dalam pekerjaan batu, margin ditempatkan yang dapat berbentuk persegi atau bernada atau dilubangi.

(4) Selesai Melingkar:

Dalam jenis finishing ini, permukaan batu dibuat bulat atau melingkar seperti pada kolom.

(5) Drag atau Combed Finish- Dalam jenis finishing ini, drag atau comb, yang merupakan sepotong baja dengan sejumlah gigi, digosok pada permukaan ke segala arah dan permukaan, seperti yang ditunjukkan pada gambar. 2-12, diperoleh. Hasil akhir ini hanya cocok untuk batu lunak.

(6) Berkerut Selesai:

Dalam jenis penyelesaian ini, margin dengan lebar sekitar 20 mm, ditekuk di semua tepi batu dan bagian tengah dibuat menonjol sekitar 15 mm.

Sejumlah alur vertikal atau horizontal dengan lebar sekitar 10 mm terbentuk di bagian yang diproyeksikan ini seperti yang ditunjukkan pada gambar. 2-13. Selesai ini umumnya diadopsi untuk membuat quoin menonjol.

(7) Cetakan Selesai:

Permukaan batu dapat dibentuk dalam bentuk apa pun yang diinginkan untuk meningkatkan penampilan karya. Cetakan dapat dibuat dengan tangan atau mesin.

(8) Selesai Berpakaian Palu:

Dalam jenis penyelesaian ini, batu dibuat secara kasar berbentuk persegi atau persegi panjang dengan menggunakan palu Waller seperti yang ditunjukkan pada gambar. 2-14. Batu yang dilapisi palu tidak memiliki sudut tajam atau tidak beraturan dan memiliki permukaan yang relatif rata sehingga cocok dengan pasangan bata.

(9) Selesai Polos:

Dalam jenis finishing ini, permukaan batu dibuat kira-kira halus dengan gergaji atau pahat.

(10) Selesai Dipoles:

Permukaan batu seperti marmer, granit, dll. dapat dipoles baik dengan tangan maupun dengan mesin.

(11) Mesin Pelubang:

Pada permukaan batu, lekukan dibuat dengan menggunakan pukulan. Permukaan batu berbentuk serangkaian cekungan dan punggungan.

(12) Reticulated Finish:

Jenis hasil akhir ini menampilkan tampilan seperti jaring seperti yang ditunjukkan pada gambar. 2-15. Sebuah margin, sekitar 20 mm lebar, ditandai di tepi batu dan tenggelam tidak teratur dibuat di ruang tertutup. Sebuah margin, sekitar 10 mm lebar, disediakan di sekitar cekungan berbentuk tidak teratur, memiliki kedalaman sekitar 5 mm. Sebuah alat runcing digunakan untuk menempatkan tanda pada permukaan yang tenggelam sehingga memberikan tampilan yang bopeng.

(13) Selesai Digosok:

Jenis hasil akhir ini diperoleh dengan menggosokkan sepotong batu ke permukaan atau dengan menggosok permukaan dengan bantuan mesin yang sesuai.

Air dan pasir bebas digunakan untuk mempercepat proses penggosokan.

(14) Scabbling Selesai:

Dalam jenis lapisan akhir ini, tonjolan yang tidak beraturan dihilangkan dengan palu bergerigi dan dengan cara ini, batu-batunya dilapisi secara kasar.

(15) Alat Selesai:

Permukaan batu diselesaikan dengan pahat dan tanda kontinu paralel, baik horizontal atau miring atau vertikal, dibiarkan di permukaan.

(16) Self-Faded atau Rock-Faced atau Quarry-Faced Finish:

Beberapa batu, yang diperoleh dari tambang, memiliki permukaan yang halus dan dapat langsung ditempatkan pada pekerjaan. Permukaan batu seperti itu disebut sebagai permukaan-sendiri atau permukaan-batuan atau permukaan-kuari.

(17) Selesai Tenggelam:

Selesai ini diperoleh dengan menenggelamkan permukaan di bawah level aslinya dalam bentuk alur lebar, talang, permukaan miring, dll.

(18) Vermiculated Finish:

Finish ini mirip dengan tipe reticulated kecuali; bahwa tenggelamnya lebih melengkung. Hasil akhir ini menghadirkan penampilan yang dimakan cacing.

Kerusakan Batu:

Batu-batu dengan wajah terbuka dipengaruhi oleh berbagai atmosfer dan kerusakan.

Berikut adalah penyebab pembusukan batu:

(1) Pembasahan dan pengeringan alternatif

(2) Frost

(3) Kotoran di atmosfer

(4) Organisme hidup

(5) Pergerakan bahan kimia

(6) Sifat mortar

(7) Air hujan

(8) Variasi suhu

(9) Pertumbuhan sayuran

(10) Angin.

(1) Basah dan Pengeringan Alternatif:

Batu-batu dibuat basah oleh berbagai instansi seperti hujan, embun beku, embun, dll. Permukaan basah seperti itu dikeringkan oleh sinar matahari. Ditemukan bahwa batu yang mengalami kebasahan dan pengeringan bergantian akan cepat aus.

(2) Frost:

Di stasiun bukit atau tempat yang sangat dingin, kelembapan yang ada di atmosfer disimpan dalam pori-pori batu. Pada titik beku, uap air ini membeku dan dengan demikian, volumenya mengembang dan menyebabkan pemecahan batu.

(3) Kotoran di Atmosfer:

Atmosfer mengandung berbagai kotoran yang memiliki efek buruk pada batu. Misalnya, asam dan asap mendominasi di kota industri. Kotoran ini bekerja pada karbonat kapur 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 melemahkan mereka. Mereka juga mengeluarkan asam organik yang memiliki tindakan korosif pada mineral batu.

(5) Pergerakan Bahan Kimia:

Jika batu dari varietas yang berbeda, seperti batu kapur dan batu pasir, digunakan berdampingan dalam struktur yang sama, bahan kimia yang dibentuk oleh aksi agen atmosfer pada satu varietas dapat berpindah ke yang lain dan menyebabkan kemerosotan yang lain itu.

Misalnya, jika batupasir ditempatkan di bawah batugamping, bahan kimia yang dibawa turun dari batu kapur oleh air hujan atau alasan lain akan menyebabkan pembusukan batupasir. Dengan cara yang sama, jika batugamping granular dan batugamping magnesium digunakan bersama-sama, batugamping granular dapat memburuk karena penyerapan magnesium sulfat dari batugamping magnesium.

(6) Sifat Mortar:

Sifat mortar yang digunakan sebagai bahan pengikat pada pasangan bata mungkin sedemikian rupa sehingga dapat bereaksi secara kimia dengan salah satu penyusun batu dan dengan demikian dapat menyebabkan disintegrasi batu.

(7) Air Hujan:

Tindakan air hujan pada batu terlalu rumit – fisik dan kimia. Hujan membasahi permukaan batu dan dikeringkan oleh sinar matahari. Pembasahan dan pengeringan yang bergantian seperti itu menghasilkan disintegrasi batu. Ini adalah tindakan fisik air hujan.

Air hujan, saat turun melalui atmosfer ke permukaan bumi, menyerap karbon dioksida (CO₂ ), hidrogen sulfida (HgS) dan gas lain yang ada di atmosfer. Gas-gas ini berdampak buruk pada batu dan menyebabkan pembusukan batu. Ini adalah aksi kimia air hujan.

(8) Variasi Suhu:

Kenaikan suhu mengakibatkan pemuaian batu. Turunnya suhu menyebabkan kontraksi batu. Jika kenaikan dan penurunan suhu sering terjadi, batu mudah rusak karena pengaturan tegangan internal.

(9) Pertumbuhan Sayuran:

Tanaman merambat dan pohon-pohon tertentu tumbuh di permukaan batu dengan akarnya di sambungan di antara batu. Akar seperti itu menarik kelembapan dan menjaga permukaan batu tetap lembab. Pada saat yang sama, mereka mencoba untuk memperluas. Tindakan tersebut kemudian mempercepat peluruhan batu.

(10) Angin:

Angin mengandung partikel debu yang halus. Jika ditiup dengan kecepatan tinggi, partikel tersebut akan menabrak permukaan batu dan dengan demikian batu akan membusuk. Angin juga memungkinkan air hujan masuk ke pori-pori batu dengan kuat. Air seperti itu, saat membeku, mengembang dan membelah batu.

Retardasi Peluruhan Batu :

Tindakan pencegahan berikut harus diambil untuk memperlambat aksi pembusukan agen pelapukan pada batu:

(1) Batu Silicious Ringkas:

Diinginkan untuk menggunakan hanya batu silika padat untuk permukaan luar bangunan penting. Batu-batu ini harus memiliki tekstur kristal padat. Penggunaan batupasir yang disemen dengan bahan pengikat silika harus dilakukan dan penggunaan batu kapur atau batupasir berkapur dengan tekstur terbuka harus dihindari untuk permukaan luar di kota-kota industri.

(2) Rendering Eksternal:

Untuk bangunan biasa, rendering eksternal seperti penunjuk atau plesteran harus diberikan ke permukaan batu pada saat konstruksi.

(3) Sendi:

Semua sambungan pada pasangan bata harus diisi penuh agar memiliki struktur yang kokoh dan kuat tanpa lubang atau rongga.

(4) Ranjang Alami:

Batu-batu harus ditempatkan pada posisinya di tempat tidur alaminya.

(5) Kualitas Batu:

Penggunaan batu yang telah selesai, dipoles dan dirapikan dengan baik harus lebih disukai daripada batu kasar.

(6) Batu Berbumbu:

Batu yang baru digali mengandung getah tambang yang mempercepat aksi pembusukan dan karenanya batu tersebut harus dibumbui untuk waktu yang cukup dengan memaparkannya sebelum ditempatkan pada posisinya.

(7) Ukuran Batu:

Disarankan untuk menggunakan batu berukuran besar sejauh mungkin untuk meminimalkan jumlah sambungan yang merupakan tanda kelemahan dan yang dengannya air atau uap air mudah masuk.

(8) Mencuci dengan Air:

Permukaan batu yang terbuka harus dijaga sebersih mungkin dan untuk tujuan ini, harus dicuci dengan air secara berkala.

Melestarikan Batu :

Pembusukan batu bangunan dengan kualitas rendah sampai batas tertentu dapat dicegah, jika disimpan dengan benar. Untuk tujuan ini, pengawet diterapkan pada permukaan batu.

Pengawet yang ideal memiliki sifat-sifat berikut:

(i) Tidak memungkinkan kelembapan menembus permukaan batu.

(ii) Ini tidak mengembangkan warna yang tidak menyenangkan.

(iii) Ini cukup mengeras untuk menahan efek karena berbagai agen atmosfer.

(iv) Mudah menembus permukaan batu.

(v) Hemat.

(vi) Tidak korosif dan tidak berbahaya.

(vii) Ini tetap efektif untuk waktu yang lama setelah pengeringan.

(viii) Aplikasinya pada permukaan batu sangatlah mudah.

Namun harus diingat bahwa tidak ada bahan pengawet tunggal yang cocok untuk semua jenis batu. Oleh karena itu, pemilihan bahan pengawet memerlukan pertimbangan yang cermat. Tergantung pada komposisi kimia batu dan lokasinya dalam struktur, pengawet tertentu harus direkomendasikan. Setiap kasus harus dipelajari dengan baik sebelum pilihan akhir dibuat.

Berikut adalah bahan pengawet yang biasa digunakan untuk mengawetkan batu:

(1) Tar Batubara:

Jika tar batubara diterapkan pada permukaan batu, itu akan mempertahankan batu. Tetapi warna tar batubara menghasilkan penampilan yang tidak menyenangkan dan permukaan yang dilapisi dengan tar batubara menyerap panas matahari. Oleh karena itu pengawet ini umumnya tidak diadopsi karena merusak keindahan batu.

(2) Minyak biji rami:

Pengawet ini dapat digunakan baik sebagai minyak biji rami mentah atau minyak biji rami rebus. Minyak biji rami mentah tidak mengganggu warna asli batu. Tapi itu membutuhkan pembaruan yang sering, biasanya setahun sekali. Minyak biji rami rebus bertahan untuk waktu yang lama, tetapi membuat permukaan batu menjadi gelap.

(3) Cat:

Pengaplikasian cat pada permukaan batu berfungsi sebagai pengawet. Cat mengubah warna asli batu. Ini diterapkan di bawah tekanan, jika diperlukan penetrasi yang dalam.

(4) Parafin:

Pengawet ini dapat digunakan sendiri atau dapat dilarutkan dalam neptha dan kemudian dioleskan pada permukaan batu. Ini mengubah warna asli batu.

(5) Larutan Tawas dan Sabun:

Tawa dan sabun lembut diambil dengan perbandingan masing-masing sekitar 0,75 N dan 0,50 N dan dilarutkan dalam satu liter air. Larutan ini, bila diterapkan pada permukaan batu, bertindak sebagai pengawet.

(6) Solusi Baryta:

Larutan barium hidroksida Ba(OH)₂ , ketika diterapkan pada permukaan batu, bertindak sebagai pengawet. Pengawet ini digunakan ketika pembusukan batu terutama karena kalsium sulfat, CaSO₄ .

Reaksi kimia berikut terjadi –

Ba(OH)₂ + CaSO₄ =BaSO₄ + Ca(OH)₂

Barium sulfat tidak larut dan paling tidak terpengaruh oleh agen atmosfer. Kalsium hidroksida menyerap karbon dioksida dari atmosfer dan membentuk kalsium karbonat CaCO₃ yang menambah kekuatan batu.

Batu Buatan :

Ini juga dikenal sebagai batu cor atau batu yang direkonstruksi.

(1) Prosedur Membuat Batu Buatan:

Prosedur berikut umumnya diadopsi dalam membuat batu buatan:

(i) Batu alam dihancurkan menjadi ukuran kurang dari 6 mm.

(ii) Debu batu dihilangkan.

(iii) Campuran 1½ bagian batu berukuran 3 mm sampai 6 mm, 1½ bagian batu berukuran kurang dari 3 mm dan 1 bagian semen menurut volume disiapkan.

(iv) Pigmen yang diperlukan untuk menghasilkan efek warna yang diinginkan ditambahkan ke campuran di atas. Proporsinya tidak boleh melebihi 15% dari berat semen.

(v) Air dalam jumlah yang dibutuhkan ditambahkan dan pencampuran bahan dilakukan secara menyeluruh.

(vi) Campuran yang disiapkan dipindahkan ke cetakan yang dibuat khusus.

(vii) Diperbolehkan mengeras dan permukaannya tetap basah. Batu buatan kemudian siap dalam bentuk balok.

(viii) Pemolesan dilakukan, jika diperlukan.

(ix) 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:

(i) Beton Semen:

Ini adalah campuran semen, agregat halus, agregat kasar dan air. Ini mungkin cast-in-situ atau pra-cast. Ini banyak digunakan saat ini. Jika baja digunakan dengan beton semen, itu dikenal sebagai beton semen bertulang atau R.C.C. konstruksi.

(ii) Ubin Mosaik:

Ubin beton pracetak dengan serpihan marmer di permukaan atas dikenal sebagai ubin mosaik. Mereka tersedia dalam berbagai warna dan diadopsi secara luas saat ini.

(iii) Teraso:

Ini adalah campuran serpihan marmer dan semen. Ini digunakan untuk kamar mandi, bangunan tempat tinggal, kuil, dll.

(3) Keunggulan Batu Buatan:

Berikut adalah kelebihan batu buatan:

(i) Rongga dapat disimpan di batu buatan. Rongga ini digunakan untuk membawa pipa, kabel listrik, dll.

(ii) Alur dapat disimpan di batu buatan, saat sedang dilemparkan. Alur ini berguna untuk memperbaiki berbagai alat kelengkapan.

(iii) Dapat dicetak dalam bentuk yang diinginkan agar sesuai dengan persyaratan arsitektur.

(iv) Dapat dibuat dalam satu bagian dan karenanya kesulitan mendapatkan balok batu besar untuk ambang pintu, balok, dll. dapat dihindari.

(v) Bisa dibuat lebih kuat dari batu alam.

(vi) Murah dan ekonomis karena batu berukuran lebih kecil dapat dikonsumsi secara menguntungkan.

(vii) Sama baiknya dalam menahan kerusakan dan disintegrasi yang disebabkan oleh berbagai agen atmosfer seperti hujan, embun beku, dll.

(viii) Ini lebih tahan lama daripada batu alam.

(ix) Lapisan alami tidak ada pada batu buatan dan oleh karena itu pertanyaan tentang tindakan pencegahan sehubungan dengan lapisan alami batu tidak muncul.