Tugas Bahan Bangunan (Makalah Keramik Kelompok 2)

 

MAKALAH BAHAN BANGUNAN 1 KERAMIK (Makalah ini ditujukan ditujukan Untuk Memenuhi Memenuhi Tugas Mata Kuliah Bahan Bangunan Bangunan 1)

Kelas : KS 1C KERMA MERANTI Disusun Oleh : Kelompok II

Helma Eka Oktari

(131123011)

Marziah Niani

(131123012)

Mimi Mastura

(131123013)

Muhammad Syahadat

(131123014)

Muhammad Zulfikar

(131123015)

Mukhlis

(131123016)

Nurul Huda

(131123017)

Rahmadania

(131123018)

Raidy

(131123019)

Romaida Sari

(131123020)

JURUSAN TEKNIK SIPIL PROGRAM STUDI D3 KONSTRUKSI SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2014

 

 

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya lah kami dapat menyelesaikan makalah Bahan Bangunan 1 ini dengan sebatas pengetahuan dan d an kemampuan yang dimiliki. Dan juga kami  berterima kasih kepada Bapak Nursyafril,Ir.Spi selaku Dosen mata kuliah Teknik Sipil (Bahan Bangunan 1) yang telah memberikan tugas ini.

Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan dan pengetahuan kita mengenai mengenai pengertian, prinsip kerja, aplikasi serta hal lainya yang tidak  bisa kami sebutkan satu persatu. Kami juga menyadari sepenuhnya sepenuhnya bahwa di dalam tugas ini terdapat kekurangan-kekurangan dan jauh dari apa yang kami harapkan. Untuk itu, kami  berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan di di masa yang akan datang.

Semoga makalah ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik serta saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.

Bandung, 04 Februari 2014

Kelompok 2

i

 

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................. .................................................................... ............................................. ..................................... ............... i DAFTAR ISI ........................................ .............................................................. ............................................. ............................................. ..................................... ............... ii BAB I PENDAHULUAN ......................................... ............................................................... ............................................. ...................................... ............... 1 A.  Latar belakang ............................. .................................................... ............................................. ............................................. .................................. ........... 1 B.  Kajian pustaka .................................. ........................................................ ............................................ ............................................. .............................. ....... 1 C.  Tujuan .......................................... ................................................................ ............................................ ............................................ .................................. ............ 1 D.  Manfaat ............................................ .................................................................. ............................................ ............................................ .............................. ........ 1 BAB II PEMBAHASAN .......................................... ................................................................. ............................................. ..................................... ............... 2 A.  Matarial pembentukan keramik ..................... ............................................ ............................................. ..................................... ............... 2 1.  Lempung (tanah liat) .............................. .................................................... ............................................ .................................. ............ 2 2.  Felspar ............................................. ................................................................... ............................................ ......................................... ................... 5 3.  Kwarsa ............................................ .................................................................. ............................................ ......................................... ................... 6 4.  Batu kapur .......................................... ................................................................. ............................................. ..................................... ............... 6

 

5. Batu magnesium silikat .......................... ................................................ ............................................ .................................. ............ 7 B.  Sifat-sifat bahan mantah ........................................... .................................................................. ............................................. .......................... .... 7 BAB III PROSES PEMBUATAAN KERAMIK .......................................... ................................................................. ....................... 10 A.  Penyiapan bahan mentah............................................... mentah..................................................................... ............................................ ........................ 10 1.  Penelitian endapan bahan .......................................... ................................................................. ..................................... .............. 10 2.  Pengalian bahan mentah ........................................... ................................................................. ..................................... ............... 10 3.  Penimbunan bahan mentah .................................................. ......................................................................... .......................... ... 11 4.  Pengilingan bahan mentah ........................................ .............................................................. ..................................... ............... 11 B.  Pembentukan produk keramik ............................................................ .................................................................................. ........................ 13 1.  Cara pembuatan dengan proses lempung lenbek ............................ ........................................... ............... 13 2.  Cara pembuatan dengan lempung kaku ............................... ..................................................... .......................... .... 13 3.  Cara pembentukan dengan masa slip .......................................... ............................................................. ................... 13 4.  Cara pembentukan proses kering ............................................ ................................................................... ....................... 13 C.  Pengeringan............... Pengeringan...................................... ............................................. ............................................ ............................................ .............................. ........ 14 D.  Pembakaran ............................................. ................................................................... ............................................ ............................................ ........................ 15 E.  Tungku penbakaran keramik……………………………………………………….. 17  17  1.  Tungku berkala …………………………………………………………….. 17 2.  Tungku kontinu…………………………………………………………….. 18 kontinu…………………………………………………………….. 18 F.  Glasir dan Pigmen ......................................... ............................................................... ............................................. ...................................... ............... 19

ii

 

BAB IV JENIS-JENIS KERAMIK DAN MAFAATNYA .......................................... .................................................. ........ 24 A.  Jenis-jenis Bahan Bangunan Keramik Berat…………………………….... Berat…………………………….... 24  24  B.  Jenis-jenis Bahan Bangunan Bangunan Keramik Halus …………………………….. 33  33  C.  REFRAKTORI…………………………………………………………… REFRAKTORI…………………………………………………………… 35  35 D.  GELAS dan KACA……………………………………………………… KACA……………………………………………………….. 39

BAB V PENUTUP .......................................... ................................................................ ............................................ ............................................. ....................... 45   A. Kesimpulan .......................................... ................................................................ ............................................ .................................. ............ 45 DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………………………… 46  46 

iii

 

BAB I PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Keramik berasal dari bahasa yunani “keramos “keramos“ yang artinya adalah sesuatu yang dibakar. Pada mulanya diproduksi dari mineral lempung yang dikering dibawah sinar matahari dan dikeraskan dengan dengan pembakaran pembakaran pada temperatur tinggi. Keramik adalah suatu bahan organik bukan metal tahan pada suhu tinggi, karena titik lelehnya (melting point) diatas 2000C. Keramik sangat berkembang didalam kebutuhan pesat khususnya dibidang industri. Produk-produk keramik telah banyak digunakan didalam kebutuhan rumah tangga, industri, elektronika dan sebagainya. Namun banyak tantangan yang harus dihadapi untuk memenuhi kebutuhan industri keramik tersebut. Ketersediaan bahan baku tersebut menjadi masalah dalam kebutuhan-kebutuhan diatas. B.  Kajian Pustaka

Bab ini menguraikan tentang keramik, yaitu pengertian keramik, sifatsifat keramik, bahan-bahan pembuatan keramik. Bab ini menjelaskan juga  bagaimana proses terjadinya pembuatan keramik serta menjelaskan bagaimana kegunaan keramik yang sesungguhnya. C.  Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini, yaitu diantaranya : a)  Mahasiswa dapat mengetahui karakteristik bahan pembuatan keramik.  b)  Untuk mengetahui variasi campuran pada pembuatan keramik. c)  Untuk melihat struktur kristal dari keramik dengan difraksi sinar X. d)  Serta untuk menyelesaikan tugas yang telah diberikan dengan hasil yang maksimal. D.  Manfaat

Manfaat pembuatan makalah ini adalah : a)  Menambah ilmu pengetahuan tentang keramik.  b)  Menambah ilmu pengetahuan tentang struktur keramik. c)  Mengerti dan memahami tata cara pembuatan keramik 1

 

BAB II PEMBAHASAN

A. Material Material Pembentuk Keramik Bahan mentah keramik terdiri dari oksidasi mineral yang yang terdapat di alam,  baik itu berupa batuan atau pelapukan. Jenis oksidasi yang paling banyak terdapat dalam bahan mentah keramik adalah S SiO iO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K 2O dan Na2O. Beberapa kelompok bahan mentah y yang ang ada di alam ini merupakan campuran dari oksidasi  – oksidasi oksidasi yang paling banyak banyak digunakan sebagai bahan mentah yaitu dari kelompok lempung lempung (tanah liat) dan yang terdapat dalam bentuk batuan batuan antara lain ialah felspar, kwarsa dan batuan kapur. Secara umum bahan-bahan pembentuk keramik adalah sebagai berikut : 1.  Lempung (Tanah liat) Lempung atau tanah liat/clay adalah jenis tanah yang merupakan hasil  penguraian batuan alam, terutama batuan felspar yang susunan kimianya (Na2O.K 2O). Al2O3.6SiO2) dan mengandung alumina silikat hidrat. Jenis tanah lempung ini bersifat plastis bila basah dan akan mengeras serta membatu bila di  panasi pada suhu yang tinggi. Penamaan lempung sering didasarkan pada : a. Susunan mineral yang dominan yang terkandung didalamnya,  b. Cara terbentuknya, c. Bentuk dan kemurnian, d. Serta cara penggunaannya.

Gambar 1. Lempung ( Tanah Liat ) 2

 

a.  Nama-nama lempung atas dasar susunan mineral

Berdasarkan susunan mineralnya, lempung dapat dibagi menjadi beberapa macam yaitu : 1.  Lempung Kaolinit Susunan kimianya adalah Al2O3.2SiO2.2H2O (mineral kaolin). Bila kandungan  besinya rendah, lempung ini akan berwarna putih. Lempung kaolin yang biasa merupakan lempung kaolin yang teratur bentuk kristalnya dan biasanya bersifat agak kurang plastis dan berkadar kwarsa tinggi. Lempung ini banyak di gunakan   untuk pembuatan keramik. Lempung ini juga biasa disebut “ball -clay” (lempung  plastis) 2.  Lempung Montmorilonit Kelompok lempung ini, susunan kimia yang terdapat didalamnya lebih kompleks dibandingkan susunan kimia yang terdapat pada lempung kaolinit.Warna lempung montmorilonit biasanya berwarna kelabu dan juga hijau, mengkilapnya seperti lemak. Bila basah bersifat sangat plastis dan bila dikeringkan akan keras dan juga hancur. Ciri khusus dari lempung ini ialah mengembang bila terkena air atau basah, hal ini di karena kan sifatnya yang mudah mengembang dan menyusut menyusut sehingga lempung jenis ini dalam bidang keramik jarang digunakan karena menyulitkan proses pengerjaanya. 3.  Lempung Illit Kelompok lempung ini bukanlah jenis kelompok lempung biasa, karena kandungan oksidasi nya yang bermacam-macam. Didalam setiap lempung mengandung kelompok illit yaitu sejenis kristal hidromika. Kandungan mineral ilit atau sering juga disebut serisit biasanya memberikan pengaruh yang baik pada lempung sebagai bahan keramik, karna sifat muainya yang rendah. 4.  Lempung Klorit Komposisi lempung klorit sangat bervariasi dan memiliki derajat pertukaran ion yang tinggi. Rumus sederhananya ialah : (MgAl(OH) 6) Mg3.(Si3Al)O10 (OH)2. Bentuk kristalnya seperti monoklin dan berwarna khas hijau serta berkilap seperti kaca hingga pudar seperti tanah. Tanah liat yang banyak mengandung mineral klorit ini memiliki sifat susut bakar yang rendah sehingga baik untuk bahan keramik. Untuk membedakan jenis lempung menurut susunan kimia dan mineralnya seperti  pada contoh diatas hanya dapat dilakukan dengan analisa sinar X (X-ray diffraction analyses).

3

 

b.  Penamaan lempung menurut cara terbentuknya.

Penamaan jenis lempung berdasarkan cara terbentuknya adalah sebagai berikut : 1. Lempung Primer Lempung primer atau juga sering disebut lempung residu merupakan lempung yang terdapat disekitar batuan induknya yang lapuk. Maka sifat lempung ini sangat dekat sekali dengan sifat batuan induknya. Biasanya lempung jenis ini tidak banyak tercampur bahan lain (murni). Sebagai contoh, lapuknya flespar akan membentuk kaolin yang tercampur dengan silica. K 2O.Al2O3.6SiO2 + 2H2O + CO2 menjadi Al2O3.2SiO2.2H2O (kaolin) Felspar (air jenuh CO2) + K 2CO3 + SiO2 (benda ini larut)

Lempung kaolin ini bersifat baik sebagai bahan keramik terutama keramik putih dan juga keramik halus. 2.  Lempung Endapan atau Lempung Sekunder Lempung ini berasal dari lempung lapukan batuan induk yang terbawa oleh arus air, angin serta es, sehingga s ehingga jauh dari batuan asalnya dan mengendap disuatu tempat. Dilihat dari cara terbentuknya atau tempat mengendapnya, lempung ini dapat dibagi menjadi sebagai berikut : a. Lempung alluvial Lempung alluvial adalah lempung yang mengendap sepanjang aliran sungai, rawa atau pun cekungan. Umumnya lapisan pada lempung ini tipis tetapi kadang-kadang luas daerah yang tertutup oleh lapisan ini berjumlah cukup besar dan bernilai sangat ekonomis.  b. Lempung estuarin Lempung ini biasanya mengendap dimulut (muara) sungai dan disebut  juga lempung delta. Terkadang lempung jenis ini mengandung butiran kasar dan endapannya tak teratur. c. Lempung lakustrin (lempung danau atau rawa) Hampir sama dengan lempung alluvial, biasanya cukup tebal dan lebih seragam.

4

 

 

d. Lempung marine Lempung ini mengendap di laut. Endapannya terkadang tercampur oleh binatang laut. Bila telah lama dapat menjadi keras serta mengandung fosil dan bila terangkat ke darat akan membentuk serpih atau lempung serpih. e. Lempung glasial Terbentuk karena terbawa aliran es atau angin. Di Indonesia, jenis lempung ini jarang sekali ditemukan. Selain dari penamaan di atas, terdapat juga j uga penamaan lain, yaitu : - 

Lempung permukaan atau surface clay Adalah lempung yang terdapat dipermukaan (daratan) tanpa membedakan asal atau pun cara terbentuknya. Jenis lempung ini biasanya campuran dan mengandung pasir atau butiran kasar. Jenis ini ada yang plastis  bila butirannya halus dan ada yang kurang plastis bila butirannya kasar. Lempung jenis ini banyak digunakan dalam pembuatan produk keramik kasar atau keramik berat (bata, genteng, pipa, dan lain-lain). -  Lempung serpih Lempung ini berjenis keras karena telah lama memadat secara alamiah. Bila telah mengalami perubahan metamorphosa maka akan menjadi batu sadak. Biasanya lempung ini tersusun dari butiran halus. Bila direndam akan mengembang. Warnanya abu-abu hingga kuning/coklat. Jenis ini banyak digunakan dalam pembuatan keramik berat dan juga keramik halus jenis stone-ware. 2. Felspar Adalah jenis batuan yang tidak terlalu keras, tersusun dari mineral alumina silikat. Di alam terdapat dua dua jenis felspar, yaitu felspar kalium (mengandung K 2O) disebut ortchoclase felspar, dan felspar natrium natrium (mengandung (mengandung Na2O) disebut  plagioclase felspar. Mineral ini terdapat pada sebagian s ebagian jenis batuan alam, sehingga diperkirakan kurang lebih 60% kulit bumi kita ini mengandung felspar. Felspar yang murni disebabkan oleh proses alam, dimana lapuknya batuan mineral felsparnya terkumpul terkumpul dan menyatu. Tetapi biasanya felspar akan terkotori oleh oksidasi besi dan kwarsa. kwarsa. Bila kadar kadar besinya tinggi, nilai ekonominya sebagai  bahan keramik akan turun. Felspar di industri keramik dipakai sebagai bahan  pelebur (merendahkan suhu leleh). Selain itu, felspar juga digunakan di industri glasir, email, gelas serta kaca (untuk industri kaca, kadar besinya harus kurang dari 0,2%). 5

 

  Gambar 2. Felspar 3. Kwarsa Merupakan bentuk dari silica yang terdapat di alam dalam jumlah yang cukup  besar. Benda ini terdiri dari batuan keras atau pasir. Kwarsa terdapat dalam bentuk yang tidak murni atau merupakan campuran dari benda serta mineral yang lain. Kwarsa sangat penting dalam pemakaian industri keramik, yaitu antara lain sebagai bahan :        

Campuran dalam pembuatan keramik putih dan keramik halus, Campuran pembutan pasir dan email (enamel), Bahan dasar pembuatan gelas atau kaca, Bahan dasar pembuatan batu tahan api jenis silica.

Batu pasir kwarsa yang berkadar kwarsa tinggi, dapat digunakan sebagai bata silica alam untuk bata tahan api, seperti halnya batu pasir kwarsa dari cibadak dan sukabumi yang dikenal dengan nama batu gongsol.

Gambar 3. Kwarsa 4. Batu Kapur Batu kapur juga digunakan dalam industri keramik. Bukan hanya itu saja, di dalam pembuatan gelas atau kaca batu kapur juga menjadi bahan campuran terpenting, baik itu kapur kalsium atau kapur dolomit. Dalam pembuatan semen Portland, hanya digunakan batu kapur kalsium saja. Sedangkan batu dolomit, digunakan untuk pembuatan bata tahan api dolomit (bata ( bata dolomit). 6

 

 

Gambar 4. Batu kapur 5. Batu Magnesium Silikat Batuan magnesium silikat yang dikenal juga dengan „‟talk‟‟, banyak digunakan dalam pembuatan keramik putih dan berfungsi berfungsi sebagai bahan pelebur (flux). Dalam pembuatan ubin keramik untuk dinding serta porselen, talk digunakan serta dicampur felspar dan juga kaolin atau ball clay. Disamping jenis  bahan keramik tersebut diatas, masih banyak lagi jenis batuan atau mineral yang dipergunakan dalam keramik, terutama untuk produk-produk produk-produk tertentu.

Gambar 5. Batu magnesium silikat

B. Sifat-sifat Bahan Mentah Sifat-sifat bahan mentah didalam keramik yang diperlukan adalah sifat fisis dan kimiawi. Dari kedua sifat ini , sifat fisis lebih dominan dominan dan lebih banyak banyak membantu untuk menentukan bahan yang akan digunakan sebagai bahan keramik. Sifat fisis yang sangat menonjol dan perlu diperhatikan ialah susunan butiran. Susunan butiran bahan akan mempengaruhi sifat fisis, misalnya, keplastisan, susut kering, susut bakar, titik lebur, kekuatan masa keramik waktu mentah, serta daya serap air. Mengingat bahwa peranan besar butiran dari bahan keramik sangat  penting, maka susunan butiran bagi suatu produk keramik perlu perlu diperhatikan. 7

 

  Suatu jenis lempung yang sama bila susunan butirannya berbeda maka  pemakaian untuk pembuatan produk keramik jjuga uga berbeda. Diagram winkler akan membagi-bagi kesesuaian lempung dilihat dari susunan butirannya untuk  pembuatan keramik, bata serta genteng, diantaranya :

Daerah I

Lempung untuk pembuatan bata biasa,

Daerah II Lempung untuk embuatan bata berlubang Daerah III Lempung Lempung untuk pembuatan pembuatan genteng genteng atau bata berongga berongga Daerah IV Lempung untuk pembuatan bata berongga berdinding tipis atau pipa, atau  bata lapis.

Untuk pembuatan produk keramik yang dibuat dibuat dari bahan mentah gabungan gabungan (campuran), misalnya dalam pembuatan keramik putih, keramik halus, refractory, dan lain sebagainya. Setelah diketahui susunan kimia atau mineral dari bahan serta  produk yang akan dituju tersebut, maka bahan mentah tadi juga harus dihaluskan untuk mencapai sifat-sifat fisis yang cocok, baik didalam proses pembuatannya maupun dari produk akhirnya.

8

 

  Disamping sifat fisis seperti di atas, sifat kimia dari bahan mentah juga juga perlu diketahui, karena sifat ini erat pula hubungannya dengan susunan mineral yang dikandung serta produk yang akan dituju. Susunan kimia bahan ini berhubungan  pula dengan sifat susut, titik lebur, kelakuan selama pembakaran, serta sifat ketahanan kimia dari produk akhir. Dalam pembuatan produk keramik dari bahan campuran, susunan kimia bahan mentah atau bahan campuran dapat disusun sedemikian menurut cara-cara tertentu.

Untuk bahan mentah tunggal, misalnya tanah lempung yang banyak digunakan untuk pembuatan keramik bahan bangunan (batu dan genteng), evaluasi  bahan atas dasar susunan oksidasinya dapat dilihat dari pedoman yang dikemukakan oleh Avgustinik. Ia memberikan gambaran hubungan antara susunan oksida dalam lempung dengan penggunaannya, seperti diagram dibawah ini, dihitung dari berat persen menjadi mole (molar).

9 

 

BAB III PROSES PEMBENTUKAN KERAMIK

A. PENYIAPAN BAHAN MENTAH Sifat produk keramik hanya tergantung dari cara penyiapan bahan mentahnya. Bahan mentah perlu memiliki butiran yang halus sehingga bersifat plastis, mudah di olah dan mudah dibentuk, memberikan kuat kering yang cukup serta menghasilkan  benda bakar yang baik. Secara umum, jenis bahan mentah yang digunakan didalam industri keramik adalah jenis lempung. Penyiapan bahan mentah harus melewati beberapa tahapan diantaranya : 1. Penelitian endapan bahan.

Sebelum suatu industri industri keramik mendirikan usahanya, biasanya ia akan melakukan penelitian mengenai persediaan bahan yang akan digunakan. Langkah-langkah yang akan dilakukan adalah : 1.  2.  3.  4. 

Apakah cadangan bahan mentah cukup tersedia untuk jangka waktu tertentu sehingga usaha tersebut terse but menguntungkan. Apakah bahan mentah cocok untuk produk yang direncanakan. Mensurvei lokasi tempat bahan mentah yang di butuhkan. Menentukan cara yang baik untuk melakukan transaksi trans aksi dan melakukan  pengujian bahan yang diperlukan. diperlukan.

2. Penggalian bahan mentah.

Penggalian bahan mentah keramik pada umumnya dengan cara tambang terbuka, karena sebagian besar bahan merupakan bentuk endapan yang terdapat dibagian permukaan bumi. Cara penggalian tergantung pula pada kemampuan  produsennya, jika usahanya besar biasanya penggalian bahan dilakukan menggunakan mesin dan bantuan alat berat, seperti mesin shovel atau dredger dan  juga soil scrapper serta bulldozer, tetapi untuk industri skala kecil biasanya  penggalian bahan dilakukan oleh tenaga manusia dengan menggunakan alat secukupnya. Untuk tidak merusak keadaan tanah sebaiknya dilakukan penggalian mendatar dan bekas galian ditimbun kembali. Cara penggalian yang tidak memperhatikan kelestarian lingkungan akan mengakibatkan terjadinya lahan yang tidak berguna dan gersang.

10

 

3. Penimbunan bahan mentah.

Bahan mentah hasil galian sebaiknya ditimbun terlebih dahulu. Selama  penimbunan terjadi perlu diberikan air dan bila perlu direndam. Bahan mentah tersebut direndam agar partikel-partikel dari bahan mentah yang semula ada di  bagian bawah dan yang kurang menyerap air menjadi lebih lapuk dan lebih menyerap air. Selain itu apabila bahan mentah tersebut mengandung garam yang larut didalam air (terutama garam sulfat), ada baiknya di lakukan perendaman  bahan, karena sifat garam ini sangat merugikan bagi produk produk keramik. Pada penimbunan bahan mentah ini sering juga dilakukan pencampuran  bahan, misalnya lempung dengan sejumlah pasir atau pun lainnya. Untuk bahan yang berbentuk batuan keras, biasanya sebelum ditimbun dilakukan penggilingan sehingga berbentuk tepung kemudian dicampur lalu ditimbun sambil dibasahi. Untuk perusahaan yang besar, penimbunan dilakukan dalam suatu bentuk yang terbuat dari beton dan juga logam. Sedangkan pada industri kecil terutama untuk industri bata dan genteng digunakan tanah lempung yang basah.

4. Penggilingan bahan mentah

Penggilingan bahan mentah dapat dilakukan dengan menggunakan penggiling rol ( roll cruser) atau dengan Kollergang (hammer breaker). Untuk mendapatkan susunan butiran yang lebih homogen maka harus menggunakan alat Kollergang yang dasarnya berlubang  –   lubang. lubang. Lubang ini berfungsi sebagai saringan butiran  batu kerikil yang keras. Selain itu juga j uga berfungsi untuk menyaring akar –  akar  – akar akar yang terbawa oleh lempung. Bila sebagian bahan mentah mengunakan lempung keras sejenis serpih, penggilingan harus dilakukan secara bertahap, misalnya dengan  pemecah palu (hammer breaker) atau pemecah rahang (jaw crusher). Penggilingan ini harus dilakukan dalam keadaan kering. Kemudian digiling dengan roller dan  bila perlu diayak terlebih dahulu sebelum mengunakan kollergang. koller gang. Setelah didapat  bentuk lempung yang cukup halus, penggilingan lebih lanjut dilakukan dengan  penggilingan pug (pugmill).

11

 

Alat-alat yang digunakan untuk penggilingan

Roll Churser menggunakan alur pemecah  

Jaw Crusher 

12

Hammer Breaker 

 

B.  PEMBENTUKAN PRODUK KERAMIK

Proses umum dalam pembuatan keramik dapat dibedakan dari cara  pembentukannya. Secara garis besar pembentukan keramik tanah liat dapat dibagi menjadi empat cara yang tergantung daripada jumlah air yang diperlukan untuk membentuknya. Empat cara pembentukan tersebut yaitu sebagai berikut : 1.  Cara pembentukan dengan proses lempung lembek (Soft mud process). 2.  Cara pembentukan dengan cara proses lempung kaku (Stiff mud process). 3.  Cara pembentukan dengan masa slip (slip casting). 4.  Cara pembentukan proses kering. 1. Cara pembentukan dengan proses lempung lembek (Soft mud process)

Cara ini digunakan untuk membentuk produk keramik dengan bahan mentah  berupa tanah lempung yang bersifat lembek dan kadar airnya 25% sampai 40%. Pembentukannya dilakukan dengan menggunakan tangan. Cara ini biasanya dipakai untuk benda-benda yang berbentuk khusus dan sukar di cetak dengan menggunakan alat lain.

2. Cara pembentukan dengan proses lempung kaku (stiff mud process)

Pada cara ini masa yang digunakan berupa lempung kaku yang cukup berat  bila dicetak dengan kadar air 15% hingga 30%, biasanya cara ini memerlukan alat pembentuk dengan tenaga yang cukup besar, misalnya bentuk Extruder. Cara ini banyak digunakan dalam pembuatan produk keramik berat dan keramik  bahan bangunan, misalnya bata merah, bata berlubang, genteng keramik, pipa tanah dan bentuk produk keramik kasar lainnya. 3. Cara pembentukan dengan masa slip (slip casting) Cara ini digunakan bila masa bahan yang akan dicetak disiapkan dalam bentuk seperti bubur yang halus dan berbentuk lumpur yang cair. Dalam pembentukan keramik halus, kadar air di dalam masanya sekitar 12% hingga 50%. Cara  pembentukan dengan masa slip ini biasanya dilakukan dengan cetakan yang terbuat dari Gips yang telah dibakar, seperti pembuatan produk sanitair (closet, washtafel, keramik putih atau keramik halus, dan lain sebagainya).

4. Cara pembentukan proses kering. Dalam cara ini digunakan masa campuran yang berkadar air rendah antara 4% sampai 12% sehingga masa tersebut bersifat bersifat lembab. Cara pembentukan biasanya menggunakan alat kempa (press) yang bertenaga tinggi agar hasil cetakan memiliki kepadatan yang tinggi pula. Cara ini pada umumnya umumnya digunakan untuk membuat produk keramik yang memiliki kepadatan tinggi, tetapi hasil bakarannya tidak sampai meleleh (produk semi vitreous dengan kepadatan tinggi), contohnya dalam pembuatan ubin keramik, bata klinker, dan bata tahan api.

13

 

C.  PENGERINGAN

Setelah benda keramik selesai dibentuk biasanya biasan ya masih mengandung air antara 7%-30% yang tergantung pada cara pembentukannya. Benda atau produk tersebut disebut masih mentah dan basah sehingga perlu dikeringkan terlebih dahulu. Tujuan pengeringan ialah untuk menguapkan air yang masih terkandung di dalam produk mentah tersebut hingga mencapai jumlah air yang rendah, ini dilakukan agar pada waktu di bakar tidak banyak timbul kerusakan dan sewaktu benda tadi mencapai kekeringan tertentu tidak berubah sifat atau bentuknya. Akibat pengeringan ini akan terjadilah penyusutan, karena semua lempung sewaktu dibentuk menggunakan air, butiran-butirannya terlumas oleh air. Penyusutan akibat pengeringan ini biasanya akan terhenti apabila jumlah air yang telah menguap atau lepas mencapai kurang lebih ½ - 1/3 kali, dan bila susutan sudah selesai maka  produk yang kering kering ini tidak akan berubah bentuknya bentuknya dan juga tidak akan retak. Cara pengeringan produk mentah terbagi dalam 2 cara, yaitu : 1.  Pengeringan alam. Pengeringan alamiah adalah suatu cara pengeringan dengan memanfaatkan suhu serta kelembaban yang ada disekitar benda tersebut. Pengeringan ini dilakukan didalam ruangan yang masih terlindung dari sinar matahari. Setelah itu, benda yang agak basah tersebut dijemur dibawah panas matahari sehingga mencapai kering udara. Kecepatan pengeringan sangat tergantung oleh : a.   b.  c. 

Suhu udara sekeliling, Kelembaban udara, Serta kecepatan gerakan udara.

Selama pengeringan berlangsung benda benda atau produk mentah tersebut tidak boleh berubah berubah bentuk ataupun retak. Pengeringan alamiah ini ini biasanya sukar dikontrol karena keadaan cuaca sekitar sangat mempengaruhi. Pada waktu musim hujan akan mengakibatkan kelembaban udara naik sehingga  pengeringan akan lebih lambat. lambat. Sedangkan pada waktu musim kemarau, kelembaban udara akan turun dan suhu udara akan naik sehingga pengeringan yang terjadi akan lebih cepat pula dan menimbulkan menimbulkan banyak banyak kerugian, akibatnya terjadilah susunan mendadak mendadak sehingga sehingga produk produk mentah tersebut  berubah bentuknya atau menjadi retak-retak.

14

 

2. Pengeringan buatan Cara ini pada umumnya digunakan oleh perusahaan besar yang menginginkan produksi yang yang cepat. Pengeringan tersebut dilakukan pada suatu ruangan yang dapat diatur suhu, kelembaban serta gerak udaranya. Biasanya cara ini juga digunakan untuk memanfaatkan sisa panas dari tungku pembakaran yang sebelum dibuang terlebih dahulu digunakan untuk mamanasi ruang pengeringan. Di dalam industri besar, pengeringan  buatannya menggunakan tungku pembakaran yang kontinu, baik tungku kamar atau tungku terowongan (tunnel kiln). Pengeringan dengan cara  buatan ini tidak akan tergantung pada musim ataupun keadaan alam, Pengeringan dengan buatan ini akan menghemat energi dan biaya  produksinya akan naik, sehingga dapat diimbangi dengan kenaikan jumlah  produksinya serta penghematan waktu dan juga tempat untuk  pengeringannya.

D. 

PEMBAKARAN  

Pembakaran produk keramik bertujuan untuk mendapatkan produk yang  bersifat tidak berubah bentuknya, keras, cukup cukup kuat menahan beban, tahan air,  penyerapan rendah atau padat dan tahan terhadap pengaruh pengaruh cuaca lainnya. Pada umumnya jika sebuah benda keramik dibakar dengan pembakaran sempurna s empurna maka akan memiliki ketahanan cuaca yang cukup tinggi. Untuk membakar benda keramik digunakan digunakan tungku pembakar yang bentuknya  bermacam-macam, mulai dari bentuk yang sederhana sampai bentuk yang memerlukan perlengkapan canggih untuk mengatur dan mengontrol proses  pembakaran. Proses yang terjadi selama pembakaran berlangsung dapat dibagi menjadi beberapa tahapan, yaitu : 1. Tahap penguapan air mekanis (sisa hasil pengeringan). Hasil pengeringan biasanya tidak menguapkan seluruh jumlah air yang terkandung (masih tersisa antara 3 atau 10%) maka dari itulah pada proses  pembakaran ini perlu dilakukan lagi proses pengeringan pengeringan tersebut. Pada tahap ini,  proses pembakaran biasanya dilakukan secara perlahan-lahan dengan suhu yang yang relative rendah antara 40 atau 150 ⁰C, ini dilakukan agar penguapan air tidak terjadi secara mendadak untuk menghindari kejutan suhu sehingga bendanya tidak akan rusak. Kenaikan suhu pembakaran biasanya diatur antara 5 atau 10 ⁰C/jam. 15

 

  2. Tahap penguapan air mineral. Pada umumnya mineral yang ada didalam masa (lempung) tidak akan lepas  pada suhu kurang dari 200⁰C, dan umumnya akan lepas pada suhu diatas 50⁰C sampai 70⁰C. penguapan air bahan mineral, bendanya menjadi lebih berpori dan terjadi juga kurang kuatAkibat dan terkadang untuk yang mengandung senyawa besi akan oksidasi sehingga warna benda berubah. Kenaikan suhu pada tahap ini juga tidak  boleh terlalu cepat sebab dapat mengakibatkan kerusakan pada benda benda tersebut dan akibatnya akan terjadi perubahan susunan struktur mineral terutama kwarsa dari kwarsa ke kwarsa. 3. Tahap pembakaran cepat. Tahap pembakaran cepat ini dilakukan agar terjadi sedikit peleburan pada dinding partikel lempung atau masa, sehingga se hingga dinding partikel lempung yang satu dengan lainnya akan saling melekat. Selain itu untuk beberapa benda keramik yang  penyerapan airnya rendah (padat masanya), peleburan agak lebih lanjut sehingga mengakibatkan pori-pori yang ditinggalkan oleh air bebas.   Tidak semua benda keramik memerlukan suhu yang sama untuk  pembakarannya. Untuk pembakaran bata genteng mengunakan lempung yang mengandung mineral Montmorilonit atau Illit, batasnya pembakaran mencapai 800 sampai 900⁰C. Sedangkan untuk lempung kaolinit biasanya mencapai 1000⁰C. Bila lempungnya mengandung kapur yang tinggi serta kadar besinya tinggi, maka  pembakaran tidak boleh lebih dari 1000⁰C. Jika melampaui suhu ini, benda tersebut akan meleleh. Untuk produk keramik putih atau porselen yang kadar besinya serta kapurnya rendah, biasanya pembakaran mencapai 1150 atau 1250⁰C. Suhu  pembakaran yang lebih tinggi dari yang disebutkan diatas pada umumnya hanya diberlakukan untuk produk-produk tertentu saja, misalnya pada pembuatan bata tahan api, semen Portland (1350 ⁰C) ataupun yang lainnya, yang mana semuanya tersebut tergantung daripada susunan bahan yang semula akan digunakan serta sifat  produk yang dikehendaki. Kenaikan suhu pada pembakaran produk keramik  biasanya diatur kurang lebih dengan kecepatan 20⁰C/jam hingga mencapai suhu maksimum (untuk bata dan genteng antara 2 atau 4 jam), kemudian suhu diturunkan. Pada penurunan suhu ini, pembakaran dihentikan dan benda hasil  bakaran tersebut dibiarkan didalam tungku hingga dingin dengan sendirinya. Pendinginan yang dipercepat akan merusak produk keramik, akibatnya terjadilah  perubahan struktur baik secara fisika atau kimia dari produk tersebut. 16

 

E.  TUNGKU PEMBAKARAN KERAMIK

Bentuk tungku pembakaran keramik banyak ragamnya, dari yang paling sederhana sampai yang paling modern pada waktu ini, dan hampir semua bentuk tungku kini telah ada di Indonesia. Cara pembakaran keramik yang paling sederhana bahkan tidak menggunakan bentuk tungku khusus tetapi dilakukan di lapangan terbuka, misalnya adalah cara pembakaran tembikar mentah diatas tanah lalu ditimbun dengan daun atau ranting lalu dibakar. Cara ini masih banyak digunakan di Indonesia, untuk membakar tembikar kasar yang bermutu rendah Ditinjau dari bentuk tungku dan cara pembakarannya, tungku pembakaran produk keramik dapat dibagi sebagai berikut :

1. Tungku Berkala (Periodik) Disebut demikian karena pembakaran dilakukan secara berkala yaitu sejumlah  bahan keramik yang dibakar sekaligus hingga hingga masak kemudian didingin didinginkan kan dan hasil bakaran tersebut dibongkar. Dengan cara ini pemakaian bahan bakar terlalu  boros, karena banyak sekali panas yang hilang terutama panas untuk memanasi  badan tungku dan panas yang hilang pada waktu dingin dingin kembali. Jenis tungku  berkala dapat dibagi menjadi dua, yaitu : a.  Tungku Ladang Tungku ladang sifatnya tidak permanen. Tungku ini terutama dipakai untuk pembakaran bata merah oleh pengrajin atau industri kecil. Tungku disusun dari bata mentah dan setelah susunan selesai maka tungku diberi api dari bagian bawah. Bahan bakar yang dipakai umumnya umumnya bahan bakar  padat/kayu bakar, atau sekam, jerami/limbah pertanian. Lama pembakaran dimulai dari penyusunan hingga hingga api tersebut padam, yang yang berlangsung sekitar 5 atau 7 hari. Setelah pembakaran selesai, susunan tungku itu dibongkar keseluruhannya dan bata yang masak dipilih. Hasil pembakaran pada umumnya memiliki rendemen rendah (kurang lebih 60%). Tungku ini disebut tungku ladang karena umumnya dibangun ditengah ladang dan dikerjakan pada waktu musim kemarau. -  Tungku Berkala Permanen. Tungku ini berbentuk ruangan (mengunakan dinding derta atap) yang sifatnya  permanen. Bentuk ruangan tungku tungku ini ada yang segi empat dan ada y yang ang  berbentuk lingkaran. 17

 

Pada sisi-sisi bagian bawah tungku diberi lubang sebagai lubang  pembakaran. Pembakaran dapat dilakukan dengan berbagai jenis bahan bakar (padat, cair atau gas) tetapi kini masih banyak yang mengunakan kayu bakar serta minyak. Ditinjau dari jalannya panas atau nyala api yang keluar dari tungku, bentuk tungku berkala permanen ini dapat dibagi menjadi dua bentuk, yaitu antara lain sebagai berikut : -  Tungku berkala api naik. Bentuk ini biasanya berbentuk seperti bak atau ruangan yang dikelilingi dinding permanen tetapi bagian atasnya terbuka. Dibagian lantai terdapat lubang yang dihubungkan dengan lubang api. Produk yang akan dibakar disusun dalam ruangan itu hingga penuh, setelah itu pembakaran akan dimulai dan api akan naik. Jenis tungku ini masih banyak digunakan di Indonesia oleh industri kecil penghasil bata merah dan genteng. Hasil  bakarannya lebih baik daripada tungku ladang dan rendemennya dapat mencapai 70%.

- Tungku berkala api berbalik. Dikatakan tungku api berbalik atau Down Draft Kiln, karena jalannya  panas dimulai dari samping bawah lalu naik keatap tungku kemudian turun ke lantai. Tungku bentuk ini beratap permanen. Di lubang api terdapat dinding  penyekat sehingga api tidak langsung mengenai benda yang dibakar. Untuk menimbulkan tarikan gas panas, tungku ini dihubungkan dengan cerobong. Gas panas dari lubang api akan naik (karena adanya sekatan), kemudian gas  panas tersebut akan turun sambil s ambil memanasi produk yang akan dibakar dan gas tersebut akan keluar melalui lantai tungku ke cerobong. Hasil bakaran dengan bentuk tungku ini pada umumnya merata dan rendemennya cukup tinggi hingga mencapai 85%. Bentuk tungku ini banyak digunakan oleh industri menengah dan industri keramik halus atau refractory. 2. Tungku Kontinu. Jenis tungku ini diberi nama berdasarkan kerja pembakarannya. Karena  pembakaran tungku ini secara terus menerus (tak berhenti) kecuali bila produksi  berhenti, sehingga proses pembakaran berlangsung berhari-hari atau berbulan bulan, dan demikian pula hasilnya diambil setiap hari atau jangka waktu tertentu yang terus menerus.

18

 

Jenis tungku ini dapat dapat dibagi menjadi dua dua kelompok, yaitu yaitu : a.  Tungku Kamar. Bentuk tungku ini adalah bentuk yang tertua yang dipakai pada abad 19 dan dikenal sebagai Tungku Hofman. Tungku aslinya berbentuk lorong melingkar dan sering disebut juga sebagai tungku cincin. Lorong melingkar ini disekat-sekat menjadi beberapa beberapa ruangan (sampai 28 ruangan) dengan dinding yang mudah mudah terbakar (kertas atau karung bekas). Tungku ini beratap  permanen dan sebenarnya merupakan gabungan dari tungku api balik yang  berangkai. Tungku dihubungkan dengan cerobong ce robong pada tiap ruangan sebagai  penarik gas panas dari ruang itu. Pembakaran dilakukan dari atap tungku dan  berpindah-pindah dari ruangan satu ke ruangan lainnya. Modifikasi dari tungku cincin ini berupa tungku kamar yang permanen (dinding permanen). Prinsip cara pembakarannya sama dengan tungku cincin. Dengan tungku ini hasil produksi akan cukup besar, karena setiap hari dapat menghasilkan jumlah produk 1 kamar (kurang kebih 3500 bata) dan lebih hemat bahan bakar. Tetapi modal pembangunan tungkunya memerlukan  biaya yang cukup besar pula. Di Indonesia jenis tungku ini umumnya dipakai oleh industri bahan bangunan keramik (bata dan genteng) dengan skala yang  besar.  b.  Tungku Terowongan Tungku ini bentuknya semacam terowongan atau lorong yang beratap. Pembakarannya dari samping pada tempat tertentu dan alat atau lubang  pembakarannya tetap. Masa yang dibakar berjalan melalui lorong ini dengan kereta atau lori. Jenis tungku ini termasuk jenis tungku modern dengan  perlengkapan yang canggih. Dan bahan bakar yang digunakan pada umumnya adalah cair atau gas. Jenis tungku ini umumnya dipakai untuk  pembakaran keramik halus atau produk-produk massal yang mutu dan harganya cukup tinggi, misalnya seperti produk keramik halus dan sanitair. F. Glasir dan Pigmen 1.  GLASIR. Istilah glasir (GLAZE) dalam keramik ialah suatu lapisan tipis berbentuk gelas yang melekat pada badan keramik, dengan tujuan untuk member ketahanan terhadap air, dan atau untuk memberi keindahan permukaan badan keramik trsebut. Lapisan gelas tadi dapat cerah/bening. Sehingga badan keramik aslinya terlihat nyata. Atau pudar, buram putih/bewarna. Permukaan rata halus / sengaja I  buat kasar, berbintik dan bentuk lain, yang yang emata untuk member keindahan.

19 

 

a.  Susunan Glasir Glasir a.   b.  c. 

terbagi dalam 3 kelompok besar yaitu : Glasir garam Glasir kasar kasar atau glasir tanah Glasir frit

a.  Glasir garam. Di buat dari garam dapur NaC1. Dengan menaburkan garam dalam tungku pembakaran, maka garam ini pada suhu tinggi akan terurai menjadi NaO, karena adanya uap air, maka akan terbentuk  NaOH dan HC1.

 NaOH ini akan bereaksi dengan silikat yang ada pada keramik, atau aluminanya membentuk semacam gelas tipis, di seluruh  permukaan badan keramik, yang tersentuh oleh gas atau uap garam tadi. Suusunan gelas garam ini pada badan keramik kira-kira sebagai  berikut : Na2,O, 0,66 A1203.3.33 Si02. Maka keramik ini akan terlihat mengkilap. Warna keramik di garam umumnya coklat, muda atau tua tergantung warna badan keramiknya. Pengglasiiran cara ini, misalnya di pakai untuk pembuatan  pipagress ( sewer pipa) , ubin tahan t ahan asam, bata klinker, guci atau botol dari keramik, dan alat lab, yang terbuat dari keramik bakaran keras. (vitreous).  b.  Glasir kasar. Jenis glasir ini terbuat dari bahan-bahan yang tidak larut dalam air, yang di lekatkan/di lapiskan pada badan keramik, kemudian di  bakar sampai lebur. Bahan asalnya di giling sampai halus, kemudian di buat supsensi lalu di lapiskan pada badan keramik dan di bakar. Dan merupakan glasir yang titik leleh nya tinggi, sebagai bahan pelebur, di  pakai feldspar, oksida timbal,/kapur. 20

 

c.  Glasir frit.

Adalah glasir yang sebelumnya di pakai di lebur dulu. Hasil  peleburanya langsung di masukkan air, akan berbentuk pasirgelas, kemudian di giling halus. Pada pemakaianya tepung glasir frit ini, di campur dengan suspense, untuk di lapiskan pada badan keramik. Lebih meluas di dalam industry keramik karna memungkinkan lebih mudah di pakai serta dapat di pakai untuk keramik dengan bakaran suhu rendah. Bila glasir mengandung oksida timah hitam bila di siapkan dengan di buat frit lebih dahulu, oksida timbale akan lebih terikat oleh oksida akan lebih terikat dalam glasir lainya sehingga tidak muddah larut, dalam asam lemah, sebab oksida timbale membahayakan kesehatan.

b.  Bahan pembuat glasir.

Bahan pembuat glasir umumnya adalah bahan pakai untuk membuat gelas atau kaca, hanya penyusunanya berbeda. Bahan  –    bahan itu antara lain adalah : a.  Silika Merupakan pembuatan bahan utama dalam pembuatan glasir. Bahan yang di pakai kebanyakan dari batu api (plint), yang di giling halus bersama-sama dengan bahan lainya.

 b.Oksida bor. Merupakan

bahan

penting

dalam

glasir,

karna

dapat

menghasilkan glasir yang lembut dan rendah serta pemuaian kecil. Dengan silikat ia membentuk gelas yang baik. Bila penggunaanya terlalu  banyak, merendahkan tahanan glasir terhadap asam dan air. Dalam  pemakaianya oksida dapat berbentuk borax, borax, atau asam bor.

21

 

a. Alumina Alumina (A1203) Memiliki sifat atau asam, dan dapat bergabung dengan oksida asamatau basa. Alumina membuat glasir tahan api. Yang memiliki ketahanan lama yang baik. Biasanya titik lebur glasir, bila kadar aluminanya naik. Untuk glasir suhu rendah, alumina yang pakai terdapat sebagai fespar. Untuk glasir suhu tinggi, alumina di dapat dengan menggunakan kalolin.  b. 

Kapur atau magnesia. CaO atau MgO, di pakai sebagai pelebur (flux) untuk glasir

yang suhunya tinggi, tetapi tidak baik untuk glasir suhu rendah. Pemakaian batu kapur untuk biasanya tidak lebih dari 30%.

c. Oksida Oksida timbale (Pbo) Merupakan bahan pelebur yang paling banyak di oakai dalam glasir. Ia dapat breaksi dengan silica dengan baik dan merendahkan suhu leburnya. Tetapi karna suhu ini berbahaya

bagi

kesehatan, dan dapat larut dalam asam lemah (misalnyya cuka) maka dalam pemakaianya sebaiknya dengan melalui proses frit. Dalam  pemakaian Pbo di dapat dari Pb304. Di pasarkan di sebut mini timbale, atau PbC03, atau sebagai tepung t epung timah putih (2 Pb C03 Pb (0H)2.

d. 

 Na20 dan k2O Kedua alkali ini terdapat di dalam felspar, yang di pakai dalam

glasir, sebagai filux.

e. Oksida Oksida lain. Pemakaian oksida lainya biasanya untuk tujuan tertentu, misalnya jika glasir akan tidak transparan, tetapi pudar susu (opaque). Dapat di paki oksida” Sn. Zir con con / antimony (Sb). Tetapi di nyatakan dalam susunan bagian berat molekul oksidanya, sebagaii missal ialah untuk glasir pudar (opaque) : 0,5 PbO, 0,2 K2O, dan 0,3 CaO. 22

 

 b.  Pemakaian Glasir. Bahan-bahan glasir setelah

di susun, kemudian di giling

 bersama sampai halus lalu di bakar (difrit) sampai lebur. Umumnya  pengglasiran barang keramik di lakukan pembakaran ganda, yaitu  pembakaran pertama di sebut pembakaran biskuit untuk mematangkan  badan keramik, dan pembakaran ke 2 untuk melelehkan glasir. Glasir dengan pembakaran tunggal, dapat di lakukan tetapi perlu di buat glasir

yang

titik

lelehnya

sesuai

dengan

suhu

bakar

untuknmematangkan badan keramiknya. Bila tidak demikian maka lapisan glasir akan lepas atau retak-retak setelah benda itu di keluarkan dari tungku atau setelah dingin, beberapa waktu. 2.  Perada keramik (pigmen).

Ada 2 macam pewarna keramik yaitu : a.  Yang di pakai di bawah lapisan glasir (underglaze colors)  b.  Yang di pakai di atas glasir (overglaze colors) Pewarna untuk di bawah lapisan glasir, biasanya terbuat dari oksida  barwarna, di campur dengan bahan api, misalnya kaolin atau alumina atau silica. Oksida tadi sebelumnya di bakar dahulu. Lalu di campur bahan tahan api dan di campur air untuk di ulaskan pada bahan keramik, yang akan di glasir.sifat dari lapisan pewarna

ini harus memiliki titik leleh yang lebih

tinggi dari titik leleh glasir meleleh, tidak tercampur,tet api tetap sifatnya. Pewarna untuk overgkaze ini, ketahanannya kurang baik atau lebih rendah dari  pada ketahanan glasir, sehingga akan lebih lekas haus dalam pemakaian di  banding lapisan glasirnya. Pigmen dari keramik biasanya di buat dari oksida sebagai berikut :  

 

Oksida besi untuk kuning merah coklat hitam. Oksidasi cobalt untuk abu-abu sampai biru, tergantung konsentrasinya. Oksidasi tembaga untuk hijau, hijau biru, atau hijau kemerahan. Oksida mangan untuk violet, coklat hitam. Oksida chroom untuk hijau,merah, pink. Oksida nikel untuk coklat violet. Oksida uranium untuk kuning. Emas untuk merah dan purple

 

Platinum untuk abu-abu, hitam. 23

   

 

 

 

 

 

  BAB IV  JENIS-JENIS KERAMIK DAN MANFAATNYA

A.  Jenis-jenis Bahan Bangunan Keramik Berat

Jenis-jenis produk bahan bangunan keramik berat yaitu diantaranya : a.  Bata Merah Biasa/Bata Pejal. Pada umumnya sebagian besar hasil produksi industri kecil di Indonesia sangat bermutu. Namun ukuran atau bentuknya belum seragam dan banyak yang  belum memenuhi standar yang berlaku. Produksi industri kecil pada umumnya memiliki kuat tekan rata-rata sampai 50 kg/cm 2, sedangkan produk industri menengah atau besar rata-rata mencapai 150 atau 200 kg/cm2. Penyerapan air untuk jenis bata merah biasa tidak disyaratkan dalam standar Industri Indonesia, tetapi pada umumnya buatan industri kecil dapat mencapai 2

40% dengan derajat penyerapan sampai lebih dari 70 g/dm /menit. Produk industri menengah dan besar yang dikerjakan dengan mesin, penyerapan airnya kurang lebih rata-rata antara 20 atau 24% 24% dengan derajat penyerapan yang cukup baik kurang lebih 20 g/dm2/menit. Untuk pekerjaan yang baik derajat penyerapannya pen yerapannya antara 10 10 –   –  20  20 g/dm /menit. Yang penting lagi sifat yang harus dimiliki oleh bata adalah kadar garam yang dapat larut, terutama adalah garam sulfat. sulf at. Garam ini bila terkandung di dalam bata akan dapat merusak bata itu sendiri, karena garam sulfat umumnya akan memiliki volume yang besar jika sampai mengering dan berubah menjadi kristal. Kristal inilah yang akan merusak jaringan partikel tanah di dalam bata itu sendiri sehingga bata akan hancur secara perlahan-lahan. 2

Pemakaian bata pejal di Indonesia umumnya terpusatkan pada konstruksi dinding, tembok serta untuk pondasi bangunan. Semuanya tersebut tergantung  pada beban konstruksi yang akan ditanggung oleh konstruksi y yang ang berkaitan dengan kuat tekan bata. Dan dianjurkan agar bata tersebut memiliki kuat tekan te kan kurang dari 50 kg/cm2 dan tidak digunakan pada konstruksi dinding yang memikul.

24

 

Ukuran dan penyimpangan

Dalam Standar SII 021, ukuran bata ada tiga macam yaitu dengan ukuran : M 6 = 55 x 110 x 230 mm M 5a = 65 x 90 x 190 mm M 5b = 65 x 140 x 190 mm

Ukuran dan penyimpangan ini penting dalam pengunaannya. Bata M 6, terutama digunakan pada konstruksi dengan modul ukuran 6 x 10 cm, sedangkan bata M 5 untuk modul ukuran 5 x 10 cm. Dengan memanfaatkan ukuran bata semacam itu, maka pada pekerjaan pemasangan tidak akan banyak bata yang terpotong bila ketebalan siar adukannya merata dan baik yaitu setebal 10 mm. Selain daripada itu  bata dengan ukuran M 5b, dengan lebar 140 mm digunakan untuk tembok ½ bata yang memikul, sedangkan untuk ukuran M 5a dengan lebar 90 mm untuk tembok ½  bata tanpa beban. Penyimpangan ukuran yang terlalu besar akan mengakibatkan ketebalan siar adukan bata tidak sama dengan tebal dalam konstruksi. Telah diteliti, bahwa bila kenaikan tebal siar melampaui 3 mm, kekuatan tembok dapat turun sampai 15%. Untuk konstruksi dinding bata yang baik, ketebalan siar sebaiknya tidak melebihi dari 20% tinggi tembok dan tidak lebih dari 10% panjang tembok.

Gambar 7. Bata merah biasa

25

 

   b.  Bata Berlubang Yang dimaksud dengan bata berlubang menurut SII 0604-81 ialah ial ah bata yang pada permukaannya permukaannya terdapat lubang-lubang dan dan jumlah luas lubang itu antara 15-35% luas penampang batanya. Bata Bata jenis ini biasanya dibuat dengan extruder, dimana mulut extruder tadi telah dilengkapi bagian-bagian yang akan membentuk lubang bata. Umumnya bata jenis ini dibuat oleh industri skala menengah dan besar dengan bahan lempung atau serpih.Syarat mutu bata  berlubang lebih tinggi daripada bata merah biasa dan SII 0604-81 0604-81 membagi 5 kelas berdasarkan kuat tekannya mulai dari kelas 250; 200; 150; 100 dan yang terendah adalah 50 kg/cm2. Kuat tekannya ditentukan berdasarkan seluruh permukaan bata utuh (untuk  bata merah, kuat tekan dibuat dari dua buah potongan bata utuh yang ditumpuk dengan mengunakan siar ½ cm). Syarat lain yang penting bagi bata ini ialah  penyerapan airnya ai rnya yang rata-rata rata -rata tidak boleh lebih dari 20%, kecuali k ecuali untuk mutu yang terendah maksimum 22%. Bata jenis ini dapat dipakai untuk konstruksi konstruksi tembok memikul, sedangkan mutu yang rendah (50) diserahkan untuk dinding  partisi saja.

Gambar 8 Bata berlubang Manfaat utama dari penggunaan bata berlubang : 1.  Bagi industri, pembuatannya lebih menguntungkan karena bahan yang dipakai lebih sedikit dibandingkan bata pejal, dan pengeringannya juga lebih cepat. 2.  Bagi pemakainya, dinding dengan bata ini lebih baik daya sekatnya, baik terhadap suhu panas maupun dingin, serta lebih meredam suara dibandingkan dengan bata pejal.

26

 

Di Indonesia bata jenis ini telah banyak diproduksi, dan karena permukaan sisi  bata cukup rata dan seragam, maka untuk dinding yang dibuat dari bata ini tidak ti dak perlu diplester lagi.

c.  Bata Merah Pelapis Jenis ini diproduksi dengan cara yang sama, seperti pada pembuatan bata  berlubang, yaitu mengunakan Extruder. Istilah bata pelapis ini sering disebut juga dengan “split tile”. Ukuran bata ini biasanya sama dengan ukuran panjang dan lebar bata biasa dengan ketebalan kurang lebih 10 mm.

Gambar 9. bata pelapis

Persyaratan yang penting ialah : 1.  Penyimpangan ukuran panjang dan lebarnya tidak melampaui 2% 2.  Penyerapan air maksimum 15%. Biasanya digunakan untuk melapis dinding, dimana pemilik bangunan menghendaki agar permukaan dinding terlihat seperti terbuat dari bata sesungguhnya, dengan siar sambungnya yang rapi (tidak lebih tebal dari 5 mm). Persyaratan air yang rendah akan mengakibatkan bata tidak mudah ditumbuhi dit umbuhi lumut. Selain persyaratan tersebut, bata-bata ini juga tidak boleh mengandung larutan garam yang membahayakan, ini dikarenakan jika kadar garam terlalu tinggi dan ada dipermukaan bata, maka bata akan menjadi belang-belang, pucat serta rusak. Selain dipakai sebagai pelapis dinding, bata ini juga telah banyak dipakai untuk penutup lantai rambu rumah, jalan kebun, dan lantai lainnya yang tidak menanggung beban lalu lintas berat.

27

 

d.  Bata Berongga Yang dimaksud dengan bata berongga ialah bila lubang-lubang pada salah satu penampang sisi bata berjumlah antara 35-75% luas penampangnya. Bata jenis ini sering kita sebut s ebut dengan nama “bata krawang”. Cara pembuatannya sama dengan pembuatan bata berlubang dan persyaratannya hampir sama juga, kecuali syarat untuk kuat tekannya. Syaratnya ialah syarat kuat tekan sejajar lubang dan syarat kuat tekan tegak lurus lubang. Syarat kuat tekan sejajar lubang, biasanya 30-50% lebih tinggi dari pada kuat tekan tegak te gak lurus lubang. Penentuan kuat tekan dari dua arah ini perlu diketahui dan disyaratkan karena kegunaan bata berlubang didalam pemakaiannya kemungkinan akan menanggung beban dari dua arah tersebut. Bata berlubang dapat digunakan sebagai elemen pembentuk balok atau tiang, yang akan menanggung beban lentur sebagaimana balok atau tiang beton yang digunakan sebagai elemen pengisi untuk pembuatan dinding dan juga lantai.

Gambar 10. Bata berongga

e.  Bata Klinker Bata klinker disebut juga bata pelapis jalan (paving block), merupakan  jenis bata keramik bakaran keras (vitre ous brick). Terbuat dari tanah liat tahan api (tanpa serpih) yang bermutu baik dan dibakar pada suhu hampir mencapai titik 0

lelehnya sekitar 1200 C. Pemakaian

Bata klinker terutama digunakan untuk melapis permukaan jalan raya. Oleh karena itu, bata ini harus tahan air, tahan cuaca, tahan geseran lalu lintas  berat, dan kuat tekanannya harus tinggi. Di Indonesia bata jenis je nis ini belum dibuat, meskipun perusahaan keramik yang skala besar sudah mampu membuatnya.

28

 

Pembuatan bata klinker, antara lain seperti disyaratkan oleh ASTMC 742T sebagai berikut: Ketahanan ausan dengan Ratler test (semacam Los angeles angeles Test) : Untuk ukuran 81/2 x 4 x 21/2 in. maksimum 26% Untuk ukuran 81/2 x 4 x 3

in. maksimum 24%

Untuk ukuran 81/2 x 31/2 x 4 in. maksimum 22% Disamping persyaratan tersebut, bata klinker juga memiliki sifat diantaranya : 

     

Menyerap air, rata-rata tidak lebih dari 2%.



Kepadatan (berat volume) lebih dari 2,30.

 

Kuat tekan rata-rata minimum 280 kg/cm2  dan bisa mencapai lebih dari 500 kg/cm2.

 

Kuat lentur berkisar antara 105-175 kg/cm2  dan umumnya kurang lebih sekitar







Kekerasan dibanding Skala Moh‟s tidak kurang dari 6 dan biasanya rata-rata rata -rata memiliki 6,5 untuk bata yang dalam kondisi baik.

200 kg/cm2.

Gambar 11.. Bata klinker

f.  Ubin Tahan Asam Cara pembuatan serta bahan-bahannya hampir sama dengan bahan pada  pembuatan bata klinker. Ubin tahan asam ini harus tahan terhadap asam keras. Pemakaian ubin tahan asam terutama untuk ruangan-ruangan penyimpanan atau ruangan yang dapat dipengaruhi asam-asam keras keras sperti HCL, asam sulfat dan lain-lain. 29

 

g.  Bata Berglasir Bata berglasir adalah jenis bata berlapis atau

berlubang. Dibuat dari

lempung sedimen atau serpih dengan proses Extruder. Bata ini permukaannya di  beri lapisan glasir, transparan dan berwarna untuk memperendah penyerapan air. Permukaan yang diglasir itu digunakan sebagai bagian yang akan terlihat pada tembok, sehingga bata ini adalah bata untuk permukaan (facing brick). Cara  pengglasirannya merupakan pengglasiran pengglasiran langsung. h.  Genteng Produk genteng genteng dari industri menengah menengah dan besar pada pada umumnya terlihat lebih baik daripada produk genteng dari industri kecil. Produk genteng industri  besar biasanya dapat memenuhi syarat-syarat standar industri sedangkan produk genteng industri kecil masih belum memenuhi standar. Kuat lentur produksi genteng industri menengah dan besar dapat lebih dari 150 kg dan umumnya pula tidak bocor jika diuji perembesan airnya. Berdasarkan bentuknya genteng dapat dibedakan menjadi 3 kelompok yaitu : a) Genteng lengkung cekung (vlam) Genteng dengan penampang yang berbentuk gelombang dan tidak simetris tanpa bagian yang rata  b) Genteng lengkung rata Genteng dengan permukaan yang rata dengan tepi-tepi melengkung. Genteng ini dikenal sebagai genteng palentong. c) Genteng rata ( genteng datar) Genteng dengan permukaan rata dengan tepi satu beralur dan tepi lainnya berlidah. Umumnya dibuat menggunakan mesin pres dan dikenal dengan sebutan genteng kodok atau barong. d) Genteng ukuran besar model Marseiles, Romano dan lain-lain yang kini sedang  berkembang.

30

 

Ukuran-ukuran genteng menurut SII-022-81 ada tiga, yaitu: 1.  ukuran kecil(dengan jumlah genteng 25 buah/m2 atap), 2.  ukuran sedang(dengan genteng 20 buah/m 2 atap), 3.  ukuran besar( dengan genteng 15 buah/m2 atap). Ukuran yang banyak terdapat dipasaran saat ini mendekati ukuran sedang SII, 2

yaitu antara 22 atau 23 buah/m . Penggunaan Genteng Keramik :

Penggunaan genteng keramik sebagai bahan penutup atap sebenarnya merupakan yang paling baik dan paling murah di Negara kita. Dikatakan paling baik, karena dengan menggunakan genteng keramik ketahanan benda akan lama (tida akan  busuk atau berkarat), menyekat panas serta tahan api (tidak terbakar). Dalam  penggunaannya sebagai s ebagai bahan bangunan, genteng memiliki keterbatasan, yaitu pada kemiringan atap yang harus dibuat. Karena ukuran genteng yang kecil, maka kemiringan atap, harus dibuat > 350 tetapi < dari 600. Jika Ji ka dibuat tegak atapnya, maka genteng harus diperkuat menggunakan paku . Tetapi bila sudut atap < 350, maka atap akan mudah bocor, terutama bila angin bertiup kencang. 

i.  Pipa Keramik Ada 2 macam pipa keramik berat, yaitu : pipa keramik untuk pengeringan air (drain pipa), dan pipa untuk penyaluran air kotor (sewer pipa). a.  Pipa Keramik untuk Pengeringan (Drain Pipa). Jenis pipa keramik untuk pengeringan bahan dasarnya sama dengan bahan untuk pembuatan bata dan genteng. Pipa penyalur air ini ada yang bentuknya  berlubang-lubang pada dinding pipanya dan ada juga yang tidak. ti dak. Penyerapan  pipa pengeringan umumnya masih relative besar sekitar 20 atau 22%. Di Amerika disyaratkan pipa semacam ini memiliki penyerapan air tidak lebih dari 14%. Penggunaan pipa pengeringan tersebut adalah untuk saluran dimana disekitar pipa itu tanahnya banyak mengandung air yang perlu dibuang sehingga air dari sekitar pipa itu mudah tersalur ke dalam pipa. Ukuran pipa  biasanya sampai garis tengah 15 inchi. Di Indonesia pipa semacam ini dapat dibuat terutama oleh perusahaan tingkat menengah dan atas. 31

 

Yang umum ada dipasaran saat ini yaitu buatan industry kecil dengan  panjang kurang lebih 80 cm dan kadang-kadang 60 cm. Hasil buatan industry ini kebanyakan belum memenuhi syarat kuat tekan mercu atau penyerapan airnya. Biasanya pipa ini sering digunakan untuk saluran air kotor dari rumah  penduduk yang sebenarnya tidak memenuhi syarat kesehatan. Karena pipa ini kurang rapat maka air yang disalurkan merembes kebagian luar pipa.  b.  Pipa Saluran Air Kotor (Sewer Pipa) Pipa saluran air kotor ini berfungsi untuk penyaluran misalnya kotoran dari  jamban, kakus, air cucian dan lain sebagainya dengan syarat perembesannya kecil dan penyerapan air maksimumnya kurang lebih 8%. Pipa semacam ini dibuat dari bahan tanah liat yang tahan api yang dicampur lempung atau serpih. Pipa ini merupakan pipa keramik semi atau vitreous yang  pembakarannya kurang lebih mendekati seperti pembakaran bata klinker atau ubin-ubin tahan asam. Kuat tekan mercunya lebih tinggi daripada pipa  pengeringan.Untuk mendapatkan kepadatan atau kerapatan yang tinggi pada waktu pembakaran diberikan garam dapur, sehingga garam tadi akan melekat  pada dinding pi pa  pa seperti glasir. Pipa semacam s emacam ini disebut pula “pipa Gress”, Gress” , meskipun sifat pipa gress ini harus lebih baik dari pada sifat pipa yang lainnya.

 j. 

Produk terra cotta Istilah “terra cotta” ini semula digunakan untuk produk -produk -produk bakaran

tanah liat lempung dengan tujuan dekorasi atau hiasan pada bangunan tanpa diberi lapisan glasir. Tetapi sekarang ini, banyak produk terra cotta yang diglasir. Warna lempung yang digunakan untuk terra cotta tergantung dari produk yang akan dibuat. Tanah lempung tersebut harus memiliki butiran yang halus, berwarna sama rata (homogen) dan bebas dari kotoran. Pembakarannya tidak perlu mencapai titik vetrifikasi. Dan Dan penyusutan penyusutan yang terjadi harus serendah mungkin mungkin agar produk yang dihasilkan memiliki ukuran yang tepat. Terkadang pada  pembuatannya diperlukan bahan tambahan flux untuk memperendah suhu  bakarnya. 32

 

Cara pembuatan terra cotta dapat dengan cara proses lempung lembek (soft mud) atau lempung kaku (stiff mud). Meskipun proses pembuatan dengan cara soft mud dapat dilakukan, tetapi akan lebih baik dengan proses stiff mud kemudian produk dicetak dengan press agar lebih padat dan lebih tepat ukurannya. Sifat-sifat produk terra cotta antara lain :

  Bentuk ukurannya seragam dan tepat,



  Warnannya merah atau kekuningan dan juga merata (tergantung warna



glasir yang dikehendaki),

  Kuat lenturnya sekitar 100 kg/cm2,



  Pembakaran pertama (untuk biskuit) berkisar antara 1000 sampai 1150 C, ⁰



sedangkan untuk pembakaran glasir suhunya lebih rendah tergantung pada titik leleh glasirnya.

  Tahan lama atau tahan terhadap pengaruh cuaca.



B.  Jenis-jenis Bahan Bangunan Keramik Halus

Pada umumnya produk keramik halus yang berupa bahan bangunan kita kenal dengan barang-barang sanitair (closet, bak cuci, tempat sabun dan lain-lain atau  berupa ubin dinding). Produk-produk tersebut dapat dibagi dalam 2 kelompok yaitu  produk vitreous (bakaran keras), semi vitreous. Produk vitreous biasanya dibakar dengan suhu agak tinggi, kurang lebih 14000C sehingga massanya dapat meleleh. Sedangkan yang semi vitreous di bakar dengan suhu lebih kurang 12000C. Pembakaran dilakukan 2 kali, yaitu pembakaran pertama sebagai pembakaran  biskuit dan pembakaran kedua dikenal dengan nama pembakaran glasir. Tujuan  pengglasiran ini untuk memperindah permukaan produk (terutama pada produk vitreous) serta rata dan licin, dan juga untuk mempertinggi ketahanan terhadap  perembesan air (mengurangi penyerapan air dari permukaan yang diglasir), terutama untuk produk semi vitreous.

33

 

1.  Barang-barang Sanitair yang Vitreous. Barang-barang sanitair yang vitreous seperti closet, bak air, bak cuci dan lain sebagainya. Umumnya produk-produk tersebut dibuat dari bahan porselen yang hampir sama dengan bahan untuk pembuatan alat makan dan minum, sehingga disebut pula barang sanitair porselen. Salah satu campuran bahan yaitu sebagai berikut :  

Tepung flint

30 bagian

 

Tepung felspar

26 bagian

 

Tepung ball clay

18 bagian

 

Tepung kaolin

26 bagian

Untuk barang sanitair diperlukan produk yang vitreous (bakaran keras) agar penyerapan airnya rendah (kurang dari 4%), sebab bila tidak seperti itu  produk akan lekas berlumut berlu mut atau kurang tahan ta han lama sehingga sehin gga tujuan sanitasi tidak tercapai. Sekarang ini kloset atau perlengkapan kamar buang air kecil maupun  besar banyak dibuat dengan warna beraneka ragam tetapi badan dari produk itu  biasanya tetap putih yang terbuat dari porselen hanya glasir penutupnya saja yang  berwarna. 2.  Ubin dinding Ubin dinding biasanya disebut dengan ubin porselen (bukan porselen yang sebenarnya). Terbuat dari bahan porselen, tetapi suhu pembakarannya tidak terlalu tinggi dan tergolong dalam produk semi vitreous. Ubin dinding sengaja tidak dibuat vitreous (dibakar sempurna) untuk menjaga agar ubin dinding memiliki  penyerapan air yang cukup baik sehingga mudah dipasang dengan adukan semen sem en sebagai pelapis dinding. Bila dibuat terlalu padat maka akBahan pembuatannya  biasanya adalah campuran dari :  

Tepung talk kurang lebih

38% 

 

Tepung Ball clay

22% 

 

Tepung kaolin

8% 

 

Tepung flint

34%  34

 

Pembentukan dilakukan dengan dipress mengunakan mesin press hidrolisis atau press ulir untuk dibuat badan ubin terlebih dahulu dan masa cetak  bersifat lengas tanah (proses kering). Warna atau sifat glasir yang akan digunakan sesuai dengan apa yang kita inginkan, baik itu transparan (bening), buram,  berkembang dan lain-lain. Fungsi glasir glasir pada ubin dinding terutama untuk : -  Mempertinggi kerapatan air,  -  Dan mempertinggi ketahanan gesek permukaan ubin.   3.  Produk Stone Ware Produk ini disebut gerabah keras. Terbuat dari campuran bahan-bahan lempung yang kaya akan silika dan bahan pelebur. Warnanya agak keabu-abuan hingga kemerahan. Pembakarannya tinggi sampai mencapai titik verifikasinya, sehingga penyerapan airnya rendah dan bersifat tahan api. Barang-barang yang dibuat dari stone ware yaitu antara lain, keramik kerami k hias, alat makan minum untuk hotel, atau ubin-ubin bakaran keras seperti ubin tahan asam. Unsur bangunan seperti ubin-ubin dibuat dibuat dari jenis ini karena penyerapan penyerapan airnya yang yang rendah sehingga melekat pada dinding. Untuk membedakan apakah benda itu stone ware atau porselen dapat dilihat dari pecahannya, biasanya stone ware tidak putih dan  juga tidak cerah (tidak tembus cahaya). Susunannya ialah : Bahan lempung

30 30 –   –  70%  70%

Kwarsa

30 –  60% 30 –   60%

Oksida pelebur

5 –  25%  25%

C.  REFRAKTORI

Istilah „‟refraktori‟‟ dalam  pemakaian sehari hari, menunjukkan suatu bahan keramik yang tahan lebur dan deformasi pada suhu tinggi. Batasan secara umum, suatu bahan disebut bersifat refraktor, apabila bahan itu tidak meleleh/melebur pada suhu kuranag lebih 1515 C. Dalam bahasa Indonesia,refraktori disebut juga bahan tahan api. Meskipun industry refractory pada umumnya tidak merupakan industry yang besar, tetapi  prroduk refraktori memegang peranan yang penting karena produk refraktori selalu dipakai oleh industry lain yang bekerja dengan dengan suhu tinggi. 35

 

Demikian pula dengan teknologi refraktori merupakan bagian dari pada teknologi keramik. Tetapi dengan pengembangan teknologi pada waktu ini teknologi  bidang refraktori juga masih penting, karena produk refraktori yang diperlukan makin  bermcam macam baik sifat fisis maupun kimianya Jenis-jenis refraktori yaitu sebagai berikut berikut : 1.  Refraktori asam Dtinjau dari pemakaian dibidang keramik, kelompok kelompok refraktori ini merupakan kelompok yang terpenting dan paling paling banyak banyak dipergunakan. dipergunakan. Istilah‟‟ refraktori asam‟‟ ini dipakai untuk menun jukkan, atau disebabkan karena jenis refraktori ini dapat tahan pengaruh perusakan oleh terak yang bersifat asam atau udara didalam tungku pembakaran yang mengandung gas asam. Kelompok refraktori ini dibagi lagi menjadi 3 jenis yaitu: a.  Jenis tanah liat tahan api atau samot  b.  Jenis silica c.  Jenis alumina Sebagian besar jenis dari jenis ini dibuat bata tahan api dengan nama bata samot.disampingitu dapat juga dibentuk lain, menurut keperluannya, yaitu : a.  Bahan tahan api samot Jenis ini pemakaiannya terbesar di dalam industry (terutama industry kermik atau yang menggunakan proses suhu tinggi ). Diperkirakan 70% produk bata tahan samot dipergunakan dala indusrti. Jenis bata ini terutama dibuat dari tanah liat tahan api, yang dibakar terlebih dahulu lalu digiling dan diayak serta disusun butirnya,kemudian dicampur lagi dengan tanah plastis (ball clay) atau perekat kimia kemudian dicetak dan dibakar lagi menjadi produk jadi. Menurut kemampuan serta sifat fisis pemakaian nya. Jenis bata samot ini dibagi lagi menjadi 5 jenis yaitu: -  Bata samot klas super duty Jenis bata ini memiliki titik lebur kurang lebih 1745°C 1745°C setara dengan P.C.E no. 33. Bila dibakar pada suhu 1600°C susut linearnya tidak lebih dari 1% dan bila diuji kejut kejut pada suhu 1650°C tidak hilang atau hancur lebih dari 4%.

36

 

-  Bata samot klas high duty Titik leburnya berkisar antara 1680°C-1700°C. bila diuji deformasi dengan beban pada suhu 1350°C tidak lebih l ebih dari 1,5%. -  Bata samot klas intermediate duty Titik lebur tidak kurang dari 1640°C. Deformasi pembebanan pada suhu 1350°C tidak lebih dari 3%. -  Bata samot low duty. Bata ini harus memiliki titik lebur lebih dari 1520°C. -  Bata samot alumida-diaspore Jenis ini dibedakan menurut kadar aluminanya (al2o3). Bila kadar aluminanya kurang lebih 50% titik lenurnya harus lebih dari 1760°C. Bila kadar aluminanya kurang lebih 60% titik leburnya harus lebih dari 1785°C.  b. Refraktori Silika Bentuk produknya sebagian besar juga berupa bata tahan api,sehingga  biasa juga disebut bata silika.Jumlah produksi akan bata ini diperkirakan mencapai kurang lebih 18% dari produk keseluruhan refraktori.Bata ini dibuat dari kwarsa atau ganister ganister dan mengandung mengandung SiO2 95% dan CaO sebanyak 2%.Kadar CaO yang terdapat dalam bata ini disebabkan oleh fungsi benda ini sebagai perekat pada waktu membuat bata tersebut.Cara  pembuatannya ialah,kwarsa yang telah dihaluskan dan disusun besar  butirnya,kemudian dicampur bubur kapur padam sebanyak 2 atau 5%.Masa campuran yang lengas tanah,kemudian di press tekanan tinggi untuk dibentuk bata atau blok,menurut ukuran yang dikehendaki.Hasil pencetakan kemudian dikeringkan,dan setelah kering dibakar pada kurang lebih suhu 1600⁰C kurang lebih selama 3 minggu,agar hasil bakaran memiliki sifat yang stabil.Titik lebur dari bata silika harus tidak kurang dari 1680 ⁰C.Sifat susutnya kecil,tahan beban pada suhu tinggi.Sifat bata ini baik dipakai untuk atap tungku.Pada tungku kontinu jenis bata ini dapat tahan lama untuk suhu kerja sampai 1600⁰C.Umumnya pula jenis bata ini dipakai diindustri peleburan gelas,tetapi untuk bagian tungku yang tidak tersentuh cairan gelas.Kekurangan dari bata silika ini agak berpori sehingga mudah diserap terak cair.

37

 

c. Bata Alumina Tinggi Jenis ini terutama apabila kadar Al2O3 didalam tanah liat tahan api atau bahan bakunya,lebih dari 50%.Klas bata tahan api alumina tinggi,dibedakan dengan kadar oksida alumina tadi,oleh karen itu ada klas 50;60;70;80 dan 90.Bata ini dibuat dari diaspore,kiyanit,atau mullit.Titik lebur bata ini kurang lebih dapat mencapai 1800 ⁰C (PCE 39),tahan  pengaruh terak.Dalam kelompok keramik/refraktori asam,jenis bata alumina adalah yang terbaik.Oleh karena itu jenis ini di pakai untuk tungku  peleburan gelas. 2. Refraktori Basa Jenis refraktori ini terutama dipakai untuk peleburan dimana terdapat terak yang bersifat basa,misalnya dalam peleburan besi atau baja,tungku semen atau tungku kapur.Sebagai bahan bakunya dipakai :dolomit,chrome,chone magnesit.Bahan mentahnya biasanya dibakar dahulu sampai mati terbakar.Dolomit dibakar sampai menjadi periklas.Setelah itu hasil bakaran,digiling,disusun  butirannya,dan dicampur dengan bahan perekat.Sebagai perekat untuk bata dolomit,dipakai perekat organik,misalnya ter,kemudian masa campuran di pres cetak tekanan tinggi,dikeringkan lalu dibakar lagi.Untuk bata magnetis atau chrome magnesit,sebagai perekatnya dipakai bahan kimia misalnya MgCl2.Karena MgO dapat beraksi dengan larutan MgCl2,maka setelah dicetak pres,batanya tak  perlu dibakar.Sifat bata dolomit agak kurang baik dibandingkan bata magnesit ata atau u chrom magnesit,karena jenis bata ini cenderung membubuk,mudah berubah karena  pengaruh udara dan lembab. 3. Bata Tahan Api / Refraktori Netral Disebut “netral” karena jenis refraktori ini,tahan terhadap terak asam atau terak basa.Jumlah produksi d dari ari refraktori ini,juga kecil,penggunaan kecil,penggunaan untuk hal tertentu saja,karena mahal dan lebih sukar dibuat.Sebagai bahan dasarnya dipakai grafit,silikon karbit,chromit,zirkon,atau alumina murni.Refraktori terbuat dari grafit,biasanya dibentuk untuk cawan mangkok atau krus-krus dalam peleburan logam.Grafit dari alam digiling,dan bagian halus dipisahkan.Butir grafit ini dicampur dengan perekat kaolin atau ballclay dan air,lalu dicetak.Setelah dibentuk maka krus tadi dibakar pada suhu kurang lebih antara 800 atau 1000 ⁰C,dalam tungku yang tidak mengandung oksigen.Demikian pula pembuatan refraktori yang terbuat dari silikon karbit,sebagai bahan perekatnya dipakai ball clay.Pembakarannya juga harus terhindar dari oksidasi,karena bila tidak maka kandungan karbon dalam refraktori itu akan terbakar.Pada umumnya jenis refraktori netral ini,kebanyakan dipakai dalam industri logam non ferro,dimana suhu peleburannya tidak terlalu tinggi. 38

 

  D.  GELAS dan KACA

Gelas dan kaca ini merupakan bahan yang telah umum dan telah banyak di  pakai baik keperluan rumah tangga, dalam kontruksi sipil bangunan atau sebagai alat teknik. Ada berbagai macam gelas atau kaca, yang terutama di  bedakan atas dasar susunan kimianya, sedang jumlah yang terbesar yang di buat adalah kita,berupa gelas kapur alat soda.makanan Gelas kapur kapu r soda ini, seperti banyak bejana kita lihat di sekitar miniman, kaca untukyang bangunan, atau wadah, bola bola lampu, blok gelas, genteng, genteng, kaca, isolator listrik, dan lainya. Di samping itu terdapat juga gelas khusus yang di buat tahan terhadap suhu, tahan  pecah, gelas optik, dan lainnya.

1. 

Bahan Gelas a)  Si02, didapat dari kwarsa, merupakan bahan pokok pembuatan gelas. Bila di panasi pada suhu tinggi akan melebur dan membentuk cairan yang bening. Dengan penggunaan silika ini , pengembangan gelas akibat  perubahan suhu akan kecil.  b)  Na20, di dapat dari soda ash atau natrium karbonat. Penambahan natrium karbonat kepada komposisi gelas akan menurunkan suhu peleburan oksidasi dan akan memperbesar pemuaian suhu. Sebaliknya dengan sifat dari Si0 2, Oksidasi ini akan mempertinggi daya tanah terhadap kejutaan suhu tetapi menurunkan sifat ketahanan lamaan dari gelas. c)  Ca0 atau Mg0. Di dapat dari batu kapur atau batu dolomit. Penambahan oksida ini, digunakan sebagai penurun suhu lebur (fluk) serta mempertinggi ketahanan lamaan gelas. d)  B203, didapat dari(Na2B407.10 H20). Ia dipakai untuk membuat gelas yang kecil Pemuaiannya dan gelas boro silikat. e)  Al203 yang didapat dari felsper atau nephelin syenit. Dengan di campurkannya oksida ini, maka akan menaikkan suhu lebur dan viscositet dari masa gelas serta memperbaiki sifat tahan lama. f)  Pbo, jika di campur dengan silika akan membentuk gelas “flint” yang  banyak di  pakai untuk pembuatan gelas alat rumah tangga bermutu bermutu tinggi.

39

 

2. 

Cara pembuatan Pembuatan gelas secara singkat dapat di uraikan menurut beberapa tahapan, yaitu penyiapan bahan, peleburan bahan, pembentukan, anealing, serta perbaikan bentuk. a)  Penyiapan bahan. untuk pembuatan sebelum diolah biasanya  perlu diBahan-bahan bersihkan terlebih dahulu ataugelas di murnikan, sehingga tidak mengandung bahan asing yang dapat menggangu proses atau mutu dari gelasnya. Bahan untuk gelas biasanya harus berkadar besi yang rendah (kurang dari 0,5%) agar gelas yang di buat berwarna bening cerah. Besi akan mengakibatkanwarna gelas menjadi hijau. Bahan-bahan yang telah digiling halus di campur menurut  perbandingan sesuai dengan jenis gelas yang akan di buat, kemudian dilebur dalam tungku peleburan. Seperti yang dikemukakan di atas, sebagai sumber Si02 digunakan bahan  berupa kwarsa yang kadar silikatnya tinggi; sebagai sumber Na20, mengunakan soda abu atau tepung natrium karbonat serta garam natrim sulfat; sebagai sumber Ca0 atau Mg0, mengunakan batu kapur (terutama kapur calsitis dengan kadar Ca0 tinggi) atau batu kapur dolomit. Begitu pula dengan B203, Al203, Pb0.  b)  Peleburan. Cara peleburan bahan gelas terdiri dari beberapa cara, yaitu : 1.  Peleburandengan pot atau krus, ini di lakukan sejak jaman dahulu, dimana masa gelas di tempatkan dalam suatu bejana tahan api dan  bejana itu di bakar dalam tungku sampai masa yang ada didalam  bejana melebur. Untuk membuat benda kecil, ambil lah jenang dari gelas tersebut sedikit demi sedikit.

 

2. Peleburan dengan tungku bak. perkembangan dari cara pot. Hanya Cara ini sebenarnya adalah tungku bak ini memiliki kepasitas masa gelas yang lebih besar. Tungku bak ini (tank furnace) biasanya di bagi menjadi 2 ruangan, dimana ruang pertama merupakan ruang untuk meleburkan sedangkan ruang kedua untuk pengadukan, sehingga masa gelasnya homogen dan bebas dari gelembung udara. Ruang kedua ini merupakan ruang yang berdekatan dengan ruang kerja pembentukan. Untuk indutri yang bekerja kontinu dan industri yang modren, dari ruang ini masa jenang gelas itu akan langsung di kerjakan menjadi  produk yang bermacam-macam bentuknya, dan perlengkapan  peralatan yang akan dipasang tidak sama, tergantung pada jenis  produknya. 40

 

Pada industri yang membuat benda cetakan (botol, piring, blok, genteng, dan lain sebagainya) dari ruang ini jenang gelas tadi di keluarkan sedikit-sedikit secara kontinu, hingga cukup untuk membentuk 1 benda. Untuk pembuatan kaca lembaran, di ruang ini  pada tahap awal akan dipasang alat untuk membentuk kaca lebaran tersebut. c)  Pembentukan Pembentukan gelas atau kaca bermacam-macam. Untuk jenis yang bermulut lebar lebih dari lebar dasarnya, seperti piring, gelas minum, atau genteng kaca, pembentukan tersebut dilakukan dengan press (pakai cetakan baja tuang). Untuk bentuk-bentuk yang  bermulut kecil, seperti botol, pembentukan di lakukan dengan tiupan, demikian pula untuk pembentukan pipa gelas. Dalam industri kecil, teknik pembentukan dengan tiupan pakai tenaga manusia masih di lakukan, terutama untuk bentuk-bentuk y yang ang sulit. Untuk membuat membuat kaca lebaran, pembentukan dapat di lakukan dengan proses tarik, proses kambangan (float) atau proses gilas. Proses kambangan dengan proses gilas ini sebenarnya sama. Dengan proses tarikan, masa gelas dari ruang  pengadukan itu dipancing dan di ambil lalu ditarik keatas. Karena masanya memiliki kekentalan tertentu berupa jenang, maka waktu ditarik ke atas tidak akan terputus, hasil tarikan ini melalui rol baja tanah suhu tinggi yang seolah-olah menjepit ringan untuk mencapai ketebalan yang diinginkan. Selama penarikan ini, suhu ruangan masih tinggi sekitar 500 atau 600 600oC yang di perlukan untuk proses pendinginan bertahan. Kaca lembaran yang telah di dapat, kemudian di potong menurut ukuran yang dikehendaki. Pada cara floating, masa gelas di alirkan melalui rol  pengilas untuk membentuk lembaran, dan ketebalannya diatur sesuai keinginan. d)  Anealing. Anealing adalah suatu proses di mana gelas yang telah selesai dibentuk perlu dipanasi pada suhu kurang lebih 500 atau 600o C, dan suhu ini diturunkan secara pelahan-lahan. Sebab bila masa gelas di mana waktu di bentuk masih dalam keadaan panas, lalu di biarkan segera mendingin di udara biasa, umumnya akan mudah pecah, ini di akibatkan oleh perubahan kejutan suhu. Dengan dilakukan proses anealing ini, keburukan tersebut dapat dihindari. Makin lama penurunan suhu, maka ketahanan gelas terhadap perubahan suhu semakin baik. Dalam proses  pembuatan kaca lembaran, ruang pembentukan dengan ruang anealing  biasanya bersatu, sebab pembentukannya di lakukan dengan mesin. Dalam pabrik-pabrik botol, alat makan minum, dan lain-lain, ruang anealing terpisah dengan ruang peleburan. 41

 

e)  Perbaikan bentuk. Produk gelas gelas yang telah dibentuk biasanya biasanya masih memiliki memiliki sisisisi yang belum baik atau tajam, dan ini perlu diperbaiki. Untuk kaca lebaran biasanya hanya dipotong menurut ukuran pasaran saja. Pada  perbaikan bentuk ini, produk gelas mudah pecah dan pecah gelas itu disebut cullet. 3. 

Produk produk gelas a)  Gelas kapur soda Gelas yang terbuat dari campuran silika, soda dan kapur. Salah satu  perbandingan dari campuran gelas gelas tersebut seperti dibawah ini :  

1 molekul Na20 dalam % berat = 13%   1 molekul Ca0 atau Mg0 dalam % berat = 12%   6 molekul Si02 dalam % berat = 75% Jenis gelas ini paling banyak ditemukan dalam bentuk alat-alat makan, minum, kaca lembaran, pipa, bola lampu dan lain sebagainya.

 b)  Gelas cair Gelas ini dikenal dengan nama Waterglass. Terbuat dari hasil leburan silika dengan soda abu dan mudah larut di dalam air.

c)  Gelas silikat Gelas ini disebut pula gelas vitreous, yang terbuat dari peleburan kwarsa murni. Gelas ini dapat ditembus oleh sinar ultra ungu, sedangkan gelas kapur soda membiaskan sinar ultra ungu.

d)  Gelas Bor Di sebut pula “borosilecate glass”. Sifat gelas ini tahan suhu dan  pemuaiannya kecil. Gelas jenis ini tahan kejut suhu. e)  Gelass Timbal atau lead Glass Gelas ini pemuaiannya kecil, biasanya digunakan  pembuatan gelas-gelas optik.

42

untuk

 

f)  Gelas Opal/Gelas Susu Gelas yang tidak cerah, dimana dalam pembuatanya dicampur oksida sebagai bahan tambahan untuk tidak menjadi cerah. Salah satu oksida untuk ini adalah tepung Sn. g)  Gelas Translucent Dipasaran gelas transculent ini dikenal sebagai gelas es. Dimana masa gelasnya cerah/transparan, tetapi karena pada suatu sisinya diberi garis-garis berbentuk gambar yang bermacam-macam, sehingga gelasnya terlihat buram.

h)  Gelas Ets Gelas ini pada salah satu permukaannya di buat lukisan, sehingga terjadi lukisan yang tersebul, kemudian sebagian dari lukisan ini di beri cat atau diwarnai. Biasanya lukisan dengan cara Ets ini di lakukan di atas gelas cermin. Cara membuat lukisan tersebut ialah dengan melarutkan sebagian gelas itu memakai asam fluorid (HF) karena gelas larut dalam HF. Bagian yang tidak harus larut dapat ditutup dengan lilin atau damar yang tidak larut dalam HF. i)  Kaca cermin Kaca cermin ini adalah kaca atau gelas yang di beri lapisan logam  perak. Cara melapiskannya ialah dengan membuat campuran pada AgN03 + glukosa + Anomia. Maka bila larutan ini dilapiskan pada kaca, Ag akan melekat padanya.  j)  Kaca berwarna Kaca berwarna dibuat dengan mencampurkan pewarna pada  bahan kaca tersebut. Pewarna tersebut terdiri dari oksida logam yang  biasa di pakai pigmen untuk keramik. Pigmen itu akan melebur bersama masa gelas dan akan mengakibatkan kaca tersebut berwarna. k)  Kaca Aman (Safety Glass) Kaca jenis ini biasanya digunakan untuk kaca kendaraan atau di tempat yang selalu terjadi goncangan. Kaca aman umumnya lebih tahan terhadap benturan dibandingkan kaca biasa. Ada dua macam kaca aman yaitu :

43

 

1.  Kaca aman dengan permukaan di perkeras Kaca ini umumnya digunakan untuk kendaraan dengan ketebalan minimum 5 mm yang terbuat dari kaca lembaran biasa. Bila kaca ini  pecah, maka pecahannya akan membuat kaca itu berkeping-keping kecil dan membulat sehingga tidak akan tajam. 2.  Kaca lapis Ini sejenis kaca aman yang terbuat dari 2 lembar kaca, dimana didalamnya di beri lapisan plastik merah. Cara pembuatannya adalah dengan cara dipanasi pada suhu tertentu sehingga plastik akan melembek. Setelah itu lembaran plastik tersebut diletakkan diantara dua kaca lalu dijepit sehingga permukaannya melekat dan menyatu. Kaca aman lapis ini memang lebih baik daripada kaca aman dengan  permukaan diperkeras, hal ini i ni disebabkan bila terjadi t erjadi benturan, kaca lapis ini tidak akan hancur berantakan tetapi hanya retak saja.

4. 

Produk kaca indonesia Produk kaca dan gelas di indonesia pada akhir-akhir ini telah cukup maju, sehingga sebagian besar kebutuhan dalam negeri telah dapat terpenuhi. Produk gelas dan kaca yang telah ada ialah jenis kaca kapur soda, yaitu dalam  bentuk gelas, botol, alat al at makan dan minum, bola lampu, kaca lembaran, kaca  berwarna serta sert a kaca aman untuk kendaraan. Produk gelas yang belum di buat di sini ialah jenis kaca istemewa yang pemakaiannya relatif masih sedikit, misalnya gelas borosilikat, peralatan laboraturium serta alat rumah tangga  bermutu tinggi yang dibuat dari gelas Pirex atau Yen.

44

 

BAB V PENUTUP

A.  KESIMPULAN

Keramik adalah suatu bahan organik bukan metal tahan pada suhu tinggi, karena titik lelehnya (melting point) diatas 200 0C. Keramik sangat  berkembang didalam kebutuhan pesat pesat khususnya dibidang industri. Produk-produk keramik telah banyak digunakan didalam kebutuhan rumah tangga, industri, elektronika dan sebagainya. Namun banyak tantangan yang harus dihadapi untuk memenuhi kebutuhan industri keramik tersebut. Ketersediaan bahan baku tersebut menjadi masalah dalam kebutuhankebutuhan diatas. Keramik tradisional mengunakan lempung yang mana terdiri dari tembikar,lempung,semen,refraktori dan berbagai hasil yang berkaitan dengan silikat.Keramik modern adalah keramik yang mempunyai sifatsifat fisik, mekanik, kimia dan listrik yang istimewa.Bahan keramik modern terdiri daripada keramik oksida (Al2O3,ZrO2,TiO2,BaTiO2,dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4, (Si 3N4, TiN, SiC, B4C dan sebagainya).

B.  SARAN Kita harus mengetahui apa itu pengertian keramik dan proses pembuatan keramik serta agar kita lebih mendapat pemahaman tentang keramik, maka dibahas pula uraian tentang jenis dan produk keramik, berikut petunjuk  praktis beberapa pekerjaan pekerjaan konstruksi yang menggunakan menggunakan keramiksebagai keramiksebagai  bahan konstruksinya konstruksinya

45

 

DAFTAR PUSTAKA

1.  Edward P. Mc. Namara and Irving dulberg “Fundamental of ceramics”. 2nd Edition. University park pensilvania, 1985.

 

2. Edward P. Mc. Namara ceramics Vol. III. Clay products and whiteares”. University  park. Pensilvania. 1975. 3.  P.C Carman, M.sc. Ph.D “Chemical contrition and properties of engineering materials “. Edward Arnold dan Co. London. 1949.  1949.  4.  F.J. Goodson. “clay preparation and shaping”.  shaping”.   Bric k development association limite. 1962. Printed by thos forman and sons Ltd.  Nothingham. 5.  J. ralp Dalzell. B.S of A. and gilbert Townsend S.B. Mansonry Simplified. Vol Vol 1. American technical society. Chicago. USA 1956 6.  H.M.W west. B.C.R.A United United kingdom. kingdom. “lopment of a brick and tile industry industry in developing countries”  countries”  UNINDO. Technical publication. ID/WG.20/5. 24 JULY 1968. 7.  Paper UNINDO Inter regional seminar on the development of clay building materials industries, held in Denmark. 11-24 august 1968 : a.  Subject 1. : “propecting of raw materials”, by peter Hartman.  Hartman.   b.  Subject 2 : “examination of raw materials”, by henry duhrkorp.  duhrkorp.   c.  Subject 3 :quarriying and preparation of raw material” By Mr. H. juel Anderson. d.  Subject 4 : “moulding by H. Juel Anderson.  Anderson.  e.  Subject 5. : “ Drying ( natural dan artivicial artivi cial ) by C. Falk. f.  Subject 6 : “ firing heavy clay products in intermittin kiln”  kiln”   By A.E. Arsdersley. 8.  Artur duerre keramik  –   inginieur”. Pedoman pengelolaan ring kiln” keller ofenbau GMBH. 4530 Ibbenburren –  Ibbenburren –  laggenbeck.  laggenbeck. 9.  Terbitan terbatas, balai besar industry keramik, bandung : a.  Ir J.M.V Hartono “ bahan baha n mentah untuk pembuatan bahan bangunan keramik” keramik”    b.  Ir. Suprito M. Asrof “ proses pembuatan dan pengendalian pengendalian mutu bahan dari tanah liat”.

46