View
66
Download
14
Category
Preview:
DESCRIPTION
Tugas Makalah Semen
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Semen berasal dari bahasa latin “ CAEMENTUM ” yang berarti bahan
perekat. Semen merupakan senyawa/zat pengikat hidrolis yang terdiri dari
senyawa C-S-H (Kalsium Silikat Hidrat) yang apabila bereaksi dengan air akan
dapat mengikat bahan-bahan padat lainnya, membentuk satu kesatuan massa
yang kompak, padat dan keras. Dalam perkembangan peradaban manusia
khususnya dalam hal bangunan, tentu kerap mendengar cerita tentang
kemampuan nenek moyang merekatkan batu-batu raksasa hanya dengan
mengandalkan zat putih telur, ketan atau bahan lainnya. Alhasil, berdirilah
bangunan fenomenal, seperti Candi Borobudur atau Candi Prambanan di
Indonesia ataupun jembatan di China yang menurut legenda menggunakan ketan
sebagai perekat. Ataupun menggunakan aspal alam sebagaimana peradaban di
Mahenjo Daro dan Harappa di India ataupun bangunan kuno yang dijumpai di
Pulau Buton. Benar atau tidak, cerita, legenda tadi menunjukkan dikenalnya
fungsi semen sejak zaman dahulu. Sebelum mencapai bentuk seperti sekarang,
perekat dan penguat bangunan ini awalnya merupakan hasil percampuran batu
kapur dan abu vulkanis.
Pertama kali ditemukan di zaman Kerajaan Romawi, tepatnya di
Pozzuoli, dekat teluk Napoli, Italia. Bubuk itu lantas dinamai pozzuolana. Meski
sempat populer di zamannya, nenek moyang semen made in Napoli ini tak
berumur panjang. Menyusul runtuhnya Kerajaan Romawi, sekitar abad
pertengahan (tahun 1100 - 1500 M) resep ramuan pozzuolana sempat
menghilang dari peredaran. Baru pada abad ke-18 (ada juga sumber yang
menyebut sekitar tahun 1700-an M), John Smeaton - insinyur asal Inggris -
menemukan kembali ramuan kuno berkhasiat luar biasa ini. Dia membuat
adonan dengan memanfaatkan campuran batu kapur dan tanah liat saat
membangun menara suar Eddystone di lepas pantai Cornwall, Inggris. Ironisnya,
bukan Smeaton yang akhirnya mematenkan proses pembuatan cikal bakal semen
Yanuar Ardian Putra 1
ini. Adalah Joseph Aspdin, juga insinyur berkebangsaan Inggris, pada 1824
mengurus hak paten ramuan yang kemudian dia sebut semen portland. Dinamai
begitu karena warna hasil akhir olahannya mirip tanah liat Pulau Portland,
Inggris. Hasil rekayasa Aspdin inilah yang sekarang banyak dipajang di toko-
toko bangunan. Sebenarnya, adonan Aspdin tak beda jauh dengan Smeaton. Dia
tetap mengandalkan dua bahan utama, batu kapur (kaya akan kalsium karbonat)
dan tanah lempung yang banyak mengandung silika (sejenis mineral berbentuk
pasir), aluminium oksida (alumina) serta oksida besi. Bahan-bahan itu kemudian
dihaluskan dan dipanaskan pada suhu tinggi sampai terbentuk campuran baru.
Pengertian Semen
Semen (cement) adalah hasil industri dari paduan bahan baku: batu
kapur/gamping sebagai bahan utama dan lempung/tanah liat atau bahan
pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk/bulk,
tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada
pencampuran dengan air. Batu kapur/gamping adalah bahan alam yang
mengandung senyawa Calcium Oksida (CaO), sedangkan lempung/tanah liat
adalah bahan alam yang mengandung senyawa : Silika Oksida (SiO2),
Alumunium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3 ) dan Magnesium Oksida
(MgO). Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai
meleleh, sebagian untuk membentuk clinkernya, yang kemudian dihancurkan
dan ditambah dengan gips (gypsum) dalam jumlah yang sesuai. Hasil akhir dari
proses produksi dikemas dalam kantong/zak dengan berat rata-rata 40 kg atau 50
kg. Semen merupakan bahan bangunan yang sangat banyak digunakan, terutama
untuk pekerjaan pembuatan beton. Di samping itu, semen juga digunakan untuk
pekerjaan lainnya misalnya pemasangan batu bata, plesteran dinding,
pemasangan keramik lantai, dll.
Yanuar Ardian Putra 2
1.2 Tujuan
Mengingat pentingnya mengetahui tentang semen dalam penggunaannya
dalam kehidupan , maka makalah ini dibuat dengan tujuan sebagai berikut :
Agar dapat mengetahui dasar teori tentang semen
Agar dapat mengetahui klasifikasi semen
Agar dapat mengetahui proses pembuatan semen
Agar dapat mengetahui aplikasi semen
Yanuar Ardian Putra 3
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Dasar Teori Semen
Semen merupakan bahan bangunan yang digunakan untuk merekat,
melapis, membuat beton, dll. Semen yang terbaik saat ini adalah semen Portland
yang ditemukan tahun 1824 oleh Joseph Aspdin.
Semen dibuat dari batu kapur (limestone) dan campuran material lain
seperti lempung (clay) dan pasir (sand) yang dipanaskan sampai 1450°C di
dalam sebuah tungku pemanas (kiln). Hasil pembakaran ini adalah “clinker”
yang kemudian digiling halus dengan ditambahkan sedikit bahan gypsum
sehingga menjadi semen yang di kenal.
Dalam hubungannya dengan pekerjaan beton, unsur-unsur kimia di
dalam semen ini sangat mempengaruhi sifat karakteristik beton yang dibuat.
2.1.1. Unsur-unsur Kimia Utama di Dalam Semen
3CaO.SiO2 : tricalsium silicate, disingkat C3S
2CaO.SiO2 : dicalsium silicate, disingkat C2S
3CaO.Al2O3 : tricalsium aluminate, disingkat C3A
4CaO.Al2O3.Fe2O3 : tetracalsium aluminoferrite, disingkat C4AF
Bahan lainnya (< 5%) adalah Gipsum, oksida alkali, magnesium oksida, dan
phosporus pentoksida.
Yanuar Ardian Putra 4
Gambar 1. Diagram Unsur- unsur Kimia Utama didalam Semen
Komposisi unsur-unsur kimia tersebut di dalam semen sangat mempengaruhi
sifat-sifat dan kegunaan semen tersebut. Peranan masing-masing unsur kimia
dalam semen tersebut dapat dijelaskan sbb:
C3S
Bereaksi dengan air untuk membentuk pasta semen
Pengerasan pasta semen berlangsung cepat, sekitar 70% dalam 1 minggu
Menghasilkan panas hidrasi (panas yang terjadi akibat reaksi antara semen
dengan air) tinggi, sekitar 500 joule/gram
C2S
Bereaksi dengan air untuk membentuk pasta semen
Pengerasan pasta semen berlangsung lambat (dalam beberapa minggu
sampai 1 bulan)
Menghasilkan panas hidrasi lebih rendah, sekitar 250 joule/gram
C3A
Bereaksi dengan air membentuk pasta semen berkekuatan rendah
Pengerasan pasta semen berlangsung cepat, sekitar 1 s.d 2 hari
Menghasilkan panas hidrasi tinggi, sekitar 850 joule/gram
Yanuar Ardian Putra 5
C4AF
Bereaksi dengan air membentuk pasta semen
Pengerasan pasta semen berlangsung sangat cepat, dalam beberapa menit
Menghasilkan panas hidrasi tinggi, sekitar 420 joule/gram
Ada 5 tipe semen menurut standar ACI 225 (American Concrete
Institute). Ke-5 tipe semen ini berbeda sifat dan kegunaannya karena perbedaan
komposisi unsur-unsur kimia di dalamnya.
Tipe Penggunaan C3S C2S C3A C4AF
I Beton biasa 54 18 10 8
II Beton dengan ketahanan sulfat dan panas hidrasi
sedang55 19 6 11
III Beton dengan kekuatan awal tinggi 55 17 9 8
IV Beton dengan panas hidrasi rendah 42 32 4 15
V Beton dengan ketahanan sulfat tinggi 54 22 4 13
2.2 Klasifikasi Semen
2.2.1 Klasifikasi Semen ada 3 Macam, yaitu :
1. Puzzolan Semen : Ini terdiri dari campuran silikat kalsium dan aluminium.
Ini menunjukkan es properti hidrolik bila dalam bentuk bubuk dan
dicampur dengan proporsi yang sesuai kapur. Tingkat pengerasan jauh lebih
lambat dan kekuatan telah comprehensi dikembangkan adalah sekitar
setengah dari semen Portland. Hal ini ditemukan hanya resisten terhadap
aksi kimia dari yang lain. Pozzolan : Adalah bahan yang mengandung
senyawa silica dan Alumina dimana bahan pozzolan itu sendiri tidak
Yanuar Ardian Putra 6
mempunyai sifat seperti semen, akan tetapi dengan bentuknya yang halus
dan dengan adanya air, maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi
secara kimiawi dengan Kalsium hidroksida (senyawa hasil reaksi antara
semen dan air) pada suhu kamar membentuk senyawa Kalsium Aluminat
hidrat yang mempunyai sifat seperti semen.
Bahan Pozzolan terbagi 2 yaitu :
a) Pozzolan Alam (Natural) : Tufa, abu vulkanis dan tanah Diatomae. Di
Indonesia Pozzolan alam dikenal dengan nama TRASS.
b) Pozzolan Buatan (sintetis) : yang termasuk dalam jenis ini adlah hasil
pembakaran tanah liat dan hasil pembakaran batu bara (Fly Ash)
2. Sifat Semen
3. Semen Portland
2.2.2 Klasifikasi bubuk semen ada 8 :
1. Kelas A
Semen ini dapat digunakan sampai kedalaman 6000 ft
Tidak tahan terhadap sulfate
Semen ini sama dengan semen bangunan
2. Kelas B
Semen ini dapat digunakan sampai kedalaman 6000 ft
Tahan terhadap sulfate, tersedia tingkatan moderate sampai tinggi
Semen ini diaplikasikan untuk zone-zone yg banyak mengandung H2S
3. Kelas C
Semen ini dapat digunakan sampai kedalaman 6000 ft
Mempunyai strength awal yg tinggi
Ada yg tahan dan tidak tahan terhadap sulfate
Yanuar Ardian Putra 7
4. Kelas D
Semen ini dapat digunakan untuk kedalaman 6000 ft sampai 10000 ft
Diaplikasikan untuk suhu dan tekanann formasi yg moderate sampai tinggi
Ada yg tahan dan tidak tahan terhadap sulfate
5. Kelas E
Semen ini dapat digunakan untuk kedalaman 6000 ft sampai 14000 ft
Diaplikasikan untuk formasi yg punya suhu dan pressure yg tinggi
Ada yg tahan dan tidak tahan terhadap sulfate untuk tingkat tinggi
6. Kelas F
Semen ini dapat digunakan untuk kedalaman 10000 ft sampai 16000 ft
Diaplikasikan untuk menyemen formasi yg punya suhu dan pressure yg
tinggi
7. Kelas G
Semen ini semen dasar yg digunakan sampai kedalaman 8000 ft
Ada yg tahan terhadap sulfate
Ditambah additive bila diperlukan dalam penggunaanya
8. Kelas H
Semen ini semen dasar yg digunakan sampai kedalaman 8000 ft
Tersedia untuk tingkat moderate sulfate resistance
Ditambah additive bila diperlukan dalam penggunaanya
Klasifikasi semen dari kelas A-F merupakan semen yg tidak ditambah
additive dalam penggunaannya, sedangkan klasifikasi semen kelas G-H
ditambahi additive bila diperlukan.
2.3 Proses Pembuatan Semen
Yanuar Ardian Putra 8
2.3.1 Bahan Baku Pembuatan Semen:
1. Batu kapur
Gambar 2. Batu Kapur
Batu kapur merupakan Komponen yang banyak mengandung CaCO3
dengan sedikit tanah lia, Magnesium Karbonat, Alumina Silikat dan senyawa
oksida lainnya. Senyawa besi dan organik menyebabkan batu kapur berwarna
abu-abu hingga kuning.
2. Tanah Liat
Gambar 3. Tanah Liat
Komponen utama pembentuk tanah liat adalah senyawa Alumina
Silikat Hidrat Klasifikasi Senyawa alumina silikat berdasarkan kelompok
mineral yang dikandungnya : Kelompok Montmorilonite Meliputi :
Monmorilosite, beidelite, saponite, dan nitronite Kelompok Kaolin Meliputi :
kaolinite, dicnite, nacrite, dan halaysite Kelompok tanah liat beralkali
Meliputi : tanah liat mika (ilite).
Yanuar Ardian Putra 9
2.3.2. Bahan Baku Pendukung Semen
3. Pasir Besi dan Pasir Silikat
Gambar 4. Pasir Besi
Gambar 5. Pasir Silika
Bahan ini merupakan Bahan koreksi pada campuran tepung baku
(Raw Mix) Digunakan sebagai pelengkap komponen kimia esensial yang
diperlukan untuk pembuatan semen Pasir Silika digunakan untuk meneikkan
kandungan SiO2 Pasir Besi digunakan untuk menaikkan kandungan Fe2O3
dalam Raw Mix.
4. Gypsum ( CaSO4. 2 H2O)
Yanuar Ardian Putra 10
Gambar 6. Gypsum
Berfungsi sebagai retarder atau memperlambat proses pengerasan dari semen
Hilangnya kristal air pada gypsum menyebabkan hilangnya atau
berkurangnya sifat gypsum sebagai retarder.
2.3.3. Bahan Kimia Pembuatan Semen
1. Trikalsium Silikat
2. Dikalsium Silikat
3. Trikalsium Aluminat
4. Tetra Kalsium Aluminofe
2.3.4. Bahan Bakar
1. Batubara
2. Solar
3. AFR
4. Bahan bakar sintesis
Proses Pembuatan Semen
Jenis- jenis Bahan Baku
Jenis- jenis Bahan Baku Perbandingan Berat (%)
Batu Kapur 80-85
Tanah Liat 6-10
Pasir Silika 6-10
Pasir Besi 1
Gypsum 3-5
Proses Pembuatan Semen Secara Umum
Yanuar Ardian Putra 11
Gambar 7. Proses Pembuatan Semen secara Umum
2.3.5. Proses Pembuatan Semen
1. Penghancuran (crushing) bahan baku
2. Penyimpanan dan pengumpanan bahan baku
3. Penggilingan dan pengeringan bahan baku
4. Pencampuran dan homogenisasi
5. Pemanasan awal
6. Pembakaran
7. Pendinginan
8. Pendinginan akhir
Penambangan Batu Kapur
- Pengupasan (stripping ) untuk membuang lapisan atas tanah
Yanuar Ardian Putra 12
- Pengeboran untuk membuat lubang dengan bor untuk tempat peledakan
- Blasting ( peledakan ), dengan teknik electrical detonation
Penambangan Batu Silika
- Penambangan silica tidak membutuhkan peledakan karena batuan silica
merupakan butiran yang saling lepas dan tidak terkait satu sama lain
- Penambangan dilakukan dengan pendorongan batu silica menggunakan
dozer ke tepi tebing dan jatuh di loading area
Penambangan Tanah Liat
- Dilakukan dengan pengerukan pada lapisan permukaan tanah dengan
excavator yang diawali dengan pembuatan jalan dengan system selokan
selang seling
1. Penghancuran
Pemecahan material- material haisl penambangan menjadi ukuran yang lebih
kecil.
Alat utama : crusher
Alat pendukung :
- Dump truck : alat pengangkut bahan mentah
- Hopper : tempat penampungan sementara sebelum ke crusher
- Feeder : alat penghancur yang terdapat dalam crusher, agar bahan
mentah masuk kedalamnya.
Yanuar Ardian Putra 13
Gambar 8. Crusher dan Dump Truck
2. Penyimpanan dan Pengumpanan Bahan Baku
Alat utama : Stock pile, Bin
Alat pendukung : Reclaimer, tripper (untuk mengatur letak penyimpanan
bahan baku)
- Setelah mengalami proses penghancuran, bahan-bahan tersebut
dikirim menuju tempat penyimpanan yaitu Stock Pile dengan
menggunakan belt conveyor.
- Didalam stock pile terdapat Reclaimer yang berfungsi untuk
memindahkan atau mengambil raw material dari stock pile ke belt
conveyor dengan kapasitas tertentu, sesuai dengan kebutuhan proses
dan juga untuk menghomogenkan bahan baku.
- Setelah itu, baru dibawa kembali oleh belt conveyor ke tempat
penyimpanan kedua, yaitu bin. (awal pembuatan semen)
Yanuar Ardian Putra 14
- Ketika selesai proses penyimpanan dan pengumpanan bahan baku, bahan
dibawa oleh belt conveyor ke proses penggilingan, dimana saat itu terjadi
pencampuran antara batu kapur, silica pasir besi, dan tanah liat.
Gambar 9. Belt Conveyor
3. Penggilingan dan Pengeringan Bahan Baku
Alat utama : vertical roller mill (raw mill)
Dengan media pengeringannya adalah udara panas yang berasal dari
coller dan pre-heater.
Alat- alat yang mendukung proses ini :
1. Cyclon
2. Electrostatic precipitator
3. Stack
4. Dust bin
Bahan baku masuk ke raw mill kemudian jika material tergiling halus,
maka akan keluar lewat udara panas ke atas raw mill dan menuju
cyclone, jika material masih kasar akan digiling kembali.
Didalam cyclon partikel yang cukup halus akan dikirim ke blending silo
untuk pengadukan dan homogenisasi. Sedangkan partikel yang terlalu
halus (debu) akan terbawa udara panas menuju electrostatic precipitator,
dikumpulkan di dust bin dan dibuang lewat stack.
Yanuar Ardian Putra 15
4. Pencampuran (blending) dan Homogenisasi
Alat utama : blending silo
- Bahan baku dibawa masuk oleh bucket elevator kedalam blending
silo sesuai kapasitasnya, kemudian dilakukan proses pencampuran
dan homogenisasi dengan media udara untuk pengadukan (tekanan 2-
7 kg/cm2).
Gambar 10. Blending Silo
5. Pemanasan Awal (Pre-Heating)
Alat utama : suspension pre-heater (susunan empat buah cyclone
dan calsiner dalam satu string dan terdiri dari
bagian SLC dan ILC)
Alat pendukung : kiln feed bin
Bahan baku dari proses sebelumnya, masuk dan ditampung di kiln feed
bin, kemudian masuk ke suspension pre- heater.
Awalnya material masuk ke ILC kemudian langsung ditransfer ke
SLC, ada proses kalsinasi kemudian masuk ke
rotary kiln.
Yanuar Ardian Putra 16
Gambar. 11. Suspension Pre- Heater
6. Pembakaran (Firring)
Alat utama rotary kiln
Kiln adalah alat berbentuk tabung yang didalamnya terdapat semburan
api (temperature 1350o-1450o c)
- Didalam rotary kiln daerah proses dibagi menjadi 4, yaitu :
a. Daerah transisi
b. Daerah pembakaran (burning)
c. Daerah pelelehan (sinetring)
d. Daerah pendinginan (cooling)
- Didalam kiln ada proses calsinasi, sintering, clinkering
- Material yang masuk mempunyai temperature 800o- 900oC
sedangkan ketika keluar 1300o – 1450oC.
Yanuar Ardian Putra 17
Gambar 12. Rotary Kiln
7. Pendinginan (Cooling)
Alat utama : cooler
Clinker dari tanur putar, didinginkan didalam cooler (yang didalamnya
terdapat 9 compartemen untuk pendinginan)
Clinker yang keluar dari cooler adalah sekitar 90oC sehingga tidak
membahayakan lingkungan sekitar.
8. Penggilingan Akhir
Alat utama : Ball mill
Merupakan proses penggilingan akhir dimana terjadi penghalusan
clinker-clinker bersama 5% gypsum. Setelah itu campuran yang sudah
siap (semen) dikantongi dan siap dipasarkan.
Yanuar Ardian Putra 18
Gambar 13. Ball mill
2.4. Aplikasi Semen
2.4.1 Jenis- jenis Semen
Umumnya jenis semen yang dikenal saat ini adalah sebagai berikut :
1. Semen Portland (Portland Cement)
2. Semen Putih
3. Semen Masonry
4. Semen Sumur Minyak (Oil Well Cement)
5. Semen Alami (Natural Cement)
6. Semen Slag (Slag Cement)
7. Semen Alumina Tinggi (High Alumina Cement)
8. Semen Pozzolona
9. Semen Trass
1. Semen Portland (Portland Cement)
Semen portland adalah suatu bahan konstruksi yang paling banyak
dipakai serta merupakan jenis semen hidrolik yang terpenting. Penggunaannya
Yanuar Ardian Putra 19
antara lain meliputi beton, adukan, plesteran,bahan penambal, adukan encer
(grout) dan sebagainya.Semen portland dipergunakan dalam semua jenis beton
struktural seperti tembok, lantai, jembatan, terowongan dan sebagainya, yang
diperkuat dengan tulangan atau tanpa tulangan. Selanjutnya semen portland itu
digunakan dalam segala macam adukan seperti fundasi,telapak, dam,tembok
penahan, perkerasan jalan dan sebagainya.Apa bila semen portland dicampur
dengan pasir atau kapur, dihasilkan adukan yang dipakai untuk pasangan bata
atau batu,atau sebagai bahan plesteran untuk permukaan tembok sebelah luar
maupun sebelah dalam.
Bilamana semen portland dicampurkan dengan agregat kasar (batu pecah atau
kerikil). dan agregat halus (pasir) kemudian dibubuhi air,maka terdapatlah
beton. Semen portland didefinisikan sesuai dengan ASTM C150, sebagai semen
hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium
silikat hidrolik, yang pada umumnya mengandung satu atau lebih bentuk
kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama dengan bahan
utamanya. Perbandingan-perbandingan bahan utama dari semen portland adalah
sebagai berikut:
- Kapur (CaO) 60% - 65%
- Silika (SiO2) 25%- 25%
- Oxida besi dan alumina Fe2O3 dan Al2O3 7% - 12%
Dengan mundurnya kerajaan Romawi, beton tidak dipakai lagi.Langkah
pertama terhadap perkenalan kembali adalah pada kira-kira tahun 1790, pada
waktu itu seorang Inggris bernama J. Smeaton menemukan bahwa jika kapur
yang mengandung lempung dibakar,bahan itu akan mengeras didalam air.
Semen ini menyerupai jenis semen yang telah dibuat oleh bangsa Romawi.
Penyelidikan lebih lanjut oleh J. Parker dalam dasawarsa yang sama menjurus
pada pembuatan semen alam hidrolik secara komersial, yang secara luas
digunakan pada permultan abad ke-19 di Inggris dan kemudian di Perancis.
Jembatan pertama yang dibuat dengan beton tak bertulang dilaksanakan
di Souillac di Perancis pada tahun 1816. Pembuatan semen hidrolik yang lebih
Yanuar Ardian Putra 20
maju, yang dapat lebih dipercaya, dilakukan oleh Joseph Aspdin, seorang tukang
batu dari Inggris pada tahun 1824.Hasilnya disebut semen portland oleh karena
rupanya sama seperti batu bangunan yang ditemukan dipulau Portland, dekat
pantai Dorset. Sampai akhir abad ke 19 semen portland telah banyak di export
ke lain-lain negara di Dunia.
Pabrik semen portland yang dibuka pertama kali di luar Inggris,adalah di
Perancis dalam tahun 1855, dan di USA dalam tahun 1871. Di Indonesia kita
telah punya pabrik-pabrik semen – portland modern dengan mutu internasional
di tempat-tempat:
1. Sumatera, di Padang, yakni Pabrik Semen Indarung I, Indarung II, Indarung
III dan Pabrik Semen Baturaja.
2. Jawa, Pabrik Semen Gresik, Semen Cibinong, Indo Cement,Pabrik Semen
Nusantara.
3. Sulawesi, Pabrik Semen Tonasa
Gambar 14. Semen Portland
Fungsi dari semen portland adalah untuk merekatkan butir-butir agregat
agarterjadi suatu massa yang kompak dan padat, selain juga untuk
mengisirongga-rongga di antara butiran agregat (Tjokrodimuljo dan Kardiyono,
1988).
Pemakaian semen Portland pada bahan bangunan sebagai bahan
pengikathidrolis karena sifat-sifat yang lebih baik dan angka kepadatannya
tinggi yaitubila dicampur dengan air maka akan terjadi proses pengerasan. Suatu
campurankomposisi kerikil, pasir dan semen Portland dengan perbandingan
3:2:1 akanmembentuk suatu adonan beton yang banyak digunakan untuk
Yanuar Ardian Putra 21
konstruksibangunan. Selain sebagai perekat, semen Portland juga berfungsi
sebagai isolatordan bahan pengawet, serta dapat mengurangi sifat mudah
terbakar. (Anonim,1982)Faktor air semen ini berbanding terbalik dengan kuat
tekan beton. Makin kecil faktor air-semen, maka kuat tekan pun meningkat pula.
Namun kenaikan iniakan mencapai nilai maksimum pada suatu nilai faktor air-
semen (faktor air-semen optimal). Kemudian, semakin banyak penurunan faktor
air-semen makinkecil kuat tekan dan semakin mempersulit pengerjaan dalam
proses pencampuran(Tjokrodimuljo, 1996).
Lazimnya, untuk mencapai kekuatan tertentu, semen
Portlandberkolaborasi dengan bahan lain. Jika bertemu air (minus bahan-bahan
lain),misalnya, memunculkan reaksi kimia yang sanggup mengubah ramuan
jadisekeras batu. Jika ditambah pasir, terciptalah perekat tembok yang kokoh.
Namununtuk membuat pondasi bangunan, campuran tadi biasanya masih
ditambahdengan bongkahan batu atau kerikil, biasa disebut concrete atau
beton (Frick,1980).
Sesuai dengan tujuan pemakaiannya, PUBI (1982) mengklasifikasikan semen
Portland menjadi 5 jenis sebagai berikut :
1. Jenis I (Ordinary Portland Cement) : untuk konstruksi pada umumnya,
dimana tidak diminta persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis
lain. Semen portland tipe ini digunakan untuk segala macam konstruksi
apabila tidak digunakan sifat-sifat khusus, misalnya tahan terhadap sulfat,
panas hidrasi, dan sebagainya. Semen ini mengandung 5% MgO dan 2,5-3%
SO3.
Gambar 15. Semen Portland Type 1
Yanuar Ardian Putra 22
Semen Portland Jenis I merupakan jenis semen yang cocok untuk berbagai
macam aplikasi beton dimana syarat-syarat khusus tidak diperlukan. dipakai
untuk keperluan konstruksi bangunan biasa yang tidak memerlukan persyaratan
khusus, seperti bangunan rumah pemukiman, gedung-gedung sekolah dan
perkantoran, bangunan pabrik, gedung bertingkat, dll.
2. Jenis II (Moderate Heat Portland Cement) : untuk konstruksi pada umumnya,
terutama bila disyaratkan agak tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
Semen ini digunakan untuk bahan konstruksi yang memerlukan sifat khusus
tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi yang sedang, biasanya digunakan untuk
daerah pelabuhan dan bangunan sekitar pantai. Semen ini mengandung 20%
SiO2, 6% Al2O3, 6% Fe2O3, 6% MgO, dan 8% C3A.
Gambar 16. Semen Portland Type 2
Semen Portland Jenis II merupakan jenis semen yang cocok untuk berbagai
macam aplikasi beton dimana diperlukan daya tahan yang baik terhadap kadar
sulfat sedang. Semen jenis ini banyak digunakan di daerah-daerah yang berkadar
sulfat sedang, misal daerah-daerah rawa dan bangunan-bangunan tepi pantai,
bendungan, pondasi jembatan, aliran irigasi, beton massa untuk dam-dam, dll.
3. Jenis III (High Early Strength Portland Cement) : digunakan pada konstruksi
yang menuntut persyaratan kekuatan awal tinggi. Semen ini merupakan semen
yang digunakan biasanya dalam keadaan-keadaan darurat dan musim dingin.
Digunakan juga pada pembuatan beton tekan, Biasanya digunakan untuk daerah
Yanuar Ardian Putra 23
yang bersuhu dingin, bangunan bertingkat, dan bangunan dalam air yang tidak
memerlukan ketahanan terhadap sulfat.
Gambar 17. Semen Portland Type 3
Semen ini memiliki kandungan C3S yang lebih tinggi dibandingkan semen
portland type 1 dan tipe 3 sehingga proses pengerasan terjadi lebih cepat dan
cepat mengeluarkan kalor. Semen ini tersusun dari 3,5-4% Al2O3, 6% Fe2O3,
35% C3S, 6% MgO, 40% C2S, dan 15% C3A.
4. Jenis IV (Low Heat Portland Cement) : digunakan pada konstruksi yang
menuntut persyaratan panas hidrasi rendah. Semen tipe ini digunakan pada
bangunan dengan tingkat panas hidrasi yang rendah misalnya pada bangunan
beton yang besar dan tebal, baik sekali untuk mencegah keretakan. Low Heat
Portland Cement ini memiliki kandungan C3S dan C3A lebih rendah sehingga
kalor yang dilepas lebih rendah. Semen ini tersusun dari 6,5% MgO, 2,3% SO3,
dan 7% C3A.
5. Jenis V (Super Sulphated Cement) : digunakan pada konstruksi yang menuntut
persyaratan sangat tahan pada sulfat. Semen ini sangat tahan terhadap pengaruh
sulphat misalnya pada tempat pengeboran lepas pantai, pelabuhan, dan
terowongan. semen portland dengan daya tahan sulfat yang tinggi termasuk
tahan terhadap larutan garam sulfat dalam air. Digunakan untuk bangunan yang
berhubungan dengan air laut, air buangan industri, bangunan yang pengaruh gas
atau uap kimia yang agresif dan bangunan yang selalu berhubungan dengan air
panas. Komposisi komponen utamanya adalah slag tanur tinggi dengan
kandungan aluminanya yang tinggi, 5% terak portland cement, 6% MgO, 2,3%
SO3, dan 5% C3A.
Yanuar Ardian Putra 24
Gambar 18. Semen Portland Type 5
Semen Portland Jenis V merupakan jenis semen yang cocok untuk berbagai
macam aplikasi beton dimana diperlukan daya tahan yang baik terhadap kadar
sulfat yang tinggi. Semen jenis ini banyak digunakan di daerah-daerah yang
berkadar sulfat tinggi, misal daerah-daerah rawa dengan tingkat keasaman
tinggi, dermaga (bangunan-bangunan pantai), bendungan, pondasi jembatan, silo
bahan-bahan kimia dll.
Jenis semen yang biasa digunakan di pasaran adalah semen jenis I.
Semen jenis ini mempunyai perkembangan kekuatan yang relatif cepat dan
konstan.Semen jenis III mempunyai perkembangan kekuatan sangat cepat, tetapi
setelahberumur tiga bulan perkembangan tersebut menurun drastis. Semen jenis
II danIV mempunyai perkembangan kekuatan yang lebih lambat daripada semen
jenis I,tetapi dalam jangka waktu lama dihasilkan kekuatan yang lebih tinggi
sehinggasering digunakan pada daerah yang memerlukan konstruksi khusus.
Semen jenisIV mempunyai perkembangan kekuatan sangat lamban (Kardiyono,
1990).
Saat ini ada tujuh produsen semen yang ada di Indonesia, yaitu PT
SemenAndalas mempunyai pangsa pasar 4,3%, PT Semen Gresik Group
menguasai43%, dengan dua anak perusahaannya, PT Semen Padang dan PT
Semen Tonasa,PT Indocement 34%, PT Semen Cibinong 13,6%, PT Semen
Baturaja 2,6%, PTSemen Bosowa 1,9%, dan PT Semen Kupang menguasai
0,6%nya.
2. Semen Putih
Yanuar Ardian Putra 25
Portland cement yang memiliki warna keabu-abuan, warna ini
disebabkan oleh kandungan oksida silika pada portland cement tersebut. Jika
kandungan oksida silika tersebut dikurangi 0,4 %, maka warna semen portland
berubah menjadi warna putih. semen putih (gray cement) adalah semen yang
lebih murni dari semen abu dan digunakan untuk pekerjaan penyelesaian
(finishing), seperti sebagai filler atau pengisi. Semen jenis ini dibuat dari bahan
utama kalsit (calcite) limestone murni. Semen putih dibuat umtuk tujuan
dekoratif, bukan untuk tujuan konstruktif. Pembuatan semen ini membutuhkan
persyaratan bahan baku dan proses pembuatan yang khusus, seperti misalnya
bahan mentahnya mengandung oksida besi dan oksida manganese yang sangat
rendah (dibawah 1 %).
Gambar 19. Jenis Semen Putih
Semen Putih merupakan jenis semen bermutu tinggi. Semen Putih
terutama digunakan untuk keperluan pekerjaan-pekerjaan arsitektur, precast dan
beton yang diperkuat dengan fiber, panel, permukaan teraso, stucco, cat semen,
nat ubin / keramik serta struktur yang bersifat dekoratif.
Semen Putih dibuat dari bahan-bahan baku pilihan yang rendah
kandungan besi dan magnesium oksidanya (bahan-bahan tsb. menyebabkan
semen berwarna abu-abu). Derajat keputihannya diukur menurut standar yang
berbeda-beda, namun mutu Semen Putih ITP mencapai angka sekitar 85 dengan
menggunakan metode Kett C-1.
Yanuar Ardian Putra 26
Semen Putih dapat juga digunakan untuk proses konstruksi pada
umumnya dan saat ini merupakan satu-satunya Semen Putih produksi dalam
negeri.
3. Semen Masonry
Semen Masonry dibuat dengan menggiling campuran terak semen portland
dengan batu kapur, batu pasir, atau slag dengan perbandingan 1 : 1. Semen masonry
pertama kali diperkenalkan di USA, kemudian berkembang kebeberapa negara.Secara
tradisional plesteran untuk bangunan umumnya menggunakan kapur padam, kemudian
meningkat dengan dipakainya semen portland yang dicampur dengan kapur padam.
Namun karena dianggap kurang praktis maka diperkanalkan Semen Masonry .
4. Semen Sumur Minyak (Oil Well Cement)
oil well cement atau semen sumur minyak adalah semen khusus yang digunakan
dalam proses pengeboran minyak bumi atau gas alam, baik di darat maupun di lepas
pantai. Oil Well Cement (OWC) digunakan untuk penyekat pada pengeboran sumur
minyak. Oleh karenanya semen jenis ini juga disebut semen sumur minyak. Sumur-
sumur minyak atau gas dibuat dengan mengebor lubang ke dalam tanah / bumi dengan
kedalaman ratusan sampai dengan 20.000 kaki (sekitar 7.000 meter). Pipa besi yang
disebut casing ditempatkan pada lubang sumur dan semen dipompa ke bawah melalui
pipa tsb.
Sewaktu semen terpompa keluar melalui dasar casing tsb. dan kembali ke
permukaan melalui bagian luar casing, ia akan membentuk ikatan kritis antara bagian
luar casing dengan dinding sumur yang telah dibor. Ikatan ini akan melindungi minyak,
gas dan air bawah tanah sehingga tidak bercampur di dalam sumur tsb.
Kekokohan semen tergantung pada serangan sulfat dengan kadar, suhu dan
tekanan yang tinggi selama proses pemompaan berlangsung. Dikarenakan keharusan
waktu pemekatan yang ketat, maka OWC diproduksi dengan standar mutu yang ketat
sesuai dengan standar API (American Petroleum Institute).
Yanuar Ardian Putra 27
Gambar. 20. Penggunaan Semen Sumur Minyak
Semen ini digunakan pada temperatur dan tekanan tinggi, sering dijumpai pada
penggunaan pengeboran minyak atau digunakan untuk pengeboran air tanah artesis.
Semen ini merupakan semen portland yang dicampur dengan retarder untuk
memperlambat pengerasan semen seperti lignin, asam borat, casein, dan gula.
5. Semen Alami (Natural Cement)
Semen alam ini dihasilkan dari kerang batu kapur yang mengandung tanah liat
seperti komposisi semen di alam. Material ini dibakar sampai suhu pelelehannya hingga
menghasilkan terak. Kemudian terak tersebut digiling menjadi semen yang halus.
Dalam pemakaiannya dicampur dengan semen portland.
6. Semen Slag (Slag Cement)
Semen slag ini dikenal 2 macam tipe, yaitu :
1. Eisen portland cement yaitu semen yang dihasilkan dari penggilingan campuran 60%
terak portland dan 40 % butir-butir slag tanur tinggi.
2. Hogh Ofen Cement yaitu semen yang dihasilkan dari penggilingan campuran yang
mengandung 15 – 19 % terak portland cement dan 41 – 85 % butir –butir slag
dengan penambahan CaSO4.
Yanuar Ardian Putra 28
Gambar. 21. Semen Slag
10. Semen Alumina Tinggi (High Alumina Cement)
Semen yang memiliki kandugan Alumina tinggi. Dimana perbandingan antara
kapur dan alumina adalah sama. Semen ini dibuat dengan mencampur kapur, silika, dan
oksida silika yang dibakar hingga meleleh dan kemudian hasilnya didinginkan lalu
digiling hingga halus. Ciri dari semen ini memiliki ketahanan terhadap air yang
mengandung sulfat dan air laut cukup tinggi.
Yanuar Ardian Putra 29
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
- Semen berasal dari bahasa latin “ CAEMENTUM ” yang berarti bahan perekat.
- Semen (cement) adalah hasil industri dari paduan bahan baku: batu
kapur/gamping sebagai bahan utama dan lempung/tanah liat atau bahan
pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk/bulk,
tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada
pencampuran dengan air
- Klasifikasi Semen ada 3 Macam, yaitu :
1. Puzzolan Semen
2. Sifat Semen
3. Semen Portland
- Bahan pembuatan semen :
1. Batu kapur
2. Tanah liat
3. Pasir silica
4. Pasir besi
5. Gypsum
Yanuar Ardian Putra 30
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Semen
http://www.scribd.com/doc/37854282/Produksi-Semen
http://building-smart.blogspot.com/2009/09/aplikasi-semen-bagian-i.html
http://www.beacukai.go.id/library/data/Semen.htm
http://chemengfamily09.blogspot.com/2011/02/semen-merupakan-bahan-bangunan-
yang.html
http://arpumiko.blogspot.com/2010/07/proses-produksi-semen-portland.html
http://id.shvoong.com/exact-sciences/1693617-proses-pembuatan-semen/
http://agushardiyanto.blogspot.com/2010/12/semen-cement.html
http://www.scribd.com/doc/52037694/2/Proses-kering#page=34
http://www.scribd.com/doc/38532319/Semen
http://www.scribd.com/doc/46624945/Presentasi-Semen
http://vinderscout.wordpress.com/2009/04/17/bahan-galian-terkait-dengan-industri-
semen-dan-konstruksi/
http://id.wikipedia.org/wiki/Semen_Gresik
Yanuar Ardian Putra 31
Recommended