Upload
dina-novita-sari-alhinduan
View
22
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
1
PRESENTASISEMINAR SKRIPSI
STUDI PENGARUH PENAMBAHAN SLAG DAN FLY ASH SEBAGAIBAHAN ADITIF DI FINISH MILL PABRIK SEMEN KOMPOSIT
Diusulkan oleh :Eka Partana 2305 100 008Aries Purijatmiko 2305 100 024
Dosen Pembimbing :Prof. Dr. Ir. Mahfud, DEA 131 569 371Ir. Pantjawarni Prihatini 131 283 271
LABORATORIUM TEKNOLOGI PROSES KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA2010 2
LATAR BELAKANG
Produksi Semen Terus MeningkatEmisi CO2 Pabrik Semen Meningkat
Pemanfaatan Slagdan Fly Ash di
Cement Mill
Produksi Semen PortlandKomposit (PCC)
Slag dan Fly Ash
Upaya DiversifikasiPenggunaan Klinker
Banyak mengandung silika(bermanfaat di pabrik semen)
2
• Dari latar belakang diatas maka rumusanmasalah dalam penelitian ini adalah untukmeneliti pengaruh dari penambahan fly ashdan slag di finish mill dalam prosespembuatan semen komposit terhadap kuattekan produk dan emisi pabrik semenkomposit.
3
RUMUSAN MASALAH
• Mengetahui pengaruhpenambahan fly ash serta slagterhadap kuat tekan produk semenkomposit yang dihasilkan danemisi pabrik semen
4
TUJUAN PENELITIAN
3
5
BATASAN PENELITIAN
Batasan Penelitian Fly Ash dari Jawa Power
Slag dari PT.Smelting
Gipsum dari Petrokimia Gresik
Kualitas semen komposit yang diteliti,dinilai berdasarkan kuat tekannya padaumur 3, 7, dan 28 hari.
• Memberikan informasi bahwa flyash dan slag berpotensi untukdimanfaatkan sebagai aditif dalampembuatan semen portlandkomposit, sehingga pembuatansemen ini lebih ramah lingkungan
6
MANFAAT PENELITIAN
4
7
JENIS-JENIS SEMEN
• Semen Portland (Portland Cement) Tipe I (Ordinary Portland Cement) Tipe II (Moderate Heat Portland Cement) Tipe III (High Early Strength Portland Cement) Tipe IV (Low Heat Portland Cement) Tipe V (Super Sulphated Cement)
• Semen Portland Komposit (Blended HydraulicCement)
8
BAHAN BAKU SEMEN
Batu KapurPasir SilikaTanah LiatPasir BesiPada Penggilingan Akhir Digunakan Gypsum
5
9
BAHAN ADITIF DI CEMENT MILL (SEMEN KOMPOSIT)
Bahan Aditif di cement mill :SlagFly Ash
10
PROSES PRODUKSI SEMEN
Ada 4 Macam Proses Pembuatan Semenyaitu:
1. Proses Basah2. Proses Semi Basah3. Proses Semi Kering4. Proses Kering
6
11
PROSES PRODUKSI SEMEN KOMPOSIT (PROSES KERING)
Batu Kapur(Bahan Baku)
Tanah Liat(Bahan Baku)
Pasir Silika(Bahan Baku)
Pasir Besi(Bahan Baku)
Digiling diRAWMILL
Pemanasan Awaldi PREHEATER
Dibakar di KILN
Digiling diFINISH MILL
Bulk TruckCarrier
Pengepakan
Dsitributor/
Pembeli
Klinker
Semen
dihancurkandihancurkan dihancurkandikeringkan dikeringkan
dikeringkan
GYPSUM
SLAG
FLY ASH
11
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KUAT TEKAN
Menurut Lea (1980) kuat tekan dipengaruhi olehhidrasi semen. Sedangkan hidrasi semendipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :
Kehalusan semenPerbandingan antara air dan semen (Faktor Air
Semen / FAS)Umur Curing (perendaman)Komposisi Semen
7
11
EMISI PABRIK SEMEN
KLINKER EMISI CO2
12
ALAT DAN BAHAN
Alat yang digunakan
oMixer
oMolding dengan dimensi 5 x 5 x 5 cm
oPemadat pasta beton (tamper)
oMesin Uji Kuat Tekan
oMini Ball Mill (Mini Cement Mill)
8
13
ALAT DAN BAHAN (LANJUTAN)
Bahan yang digunakan
o Terak / klinker semen portland
o Gipsum
o Slag
o Fly Ash
o Pasir Ottawa
o Air
14
DIAGRAM PERCOBAANStart
Menyiapkan klinker slag, fly ash dan gipsum
Menggiling keempat bahan tersebut di mini ball mill (mini cement mill)
Memasukkan hasil gilingan tersebut (sebanyak 60 gram) ke dalam botol Le Chatelieruntuk mencari densitasnya
Melakukan uji kehalusan semen dengan alat Blaine
Apakah kehalusannya 290m2/kg?
A
9
15
DIAGRAM PERCOBAAN (LANJUTAN)
Melakukan uji flow / slump
Membuat mortar melalui pencampuran semen komposit, pasir Ottawa dan air
A
Apa slumpnya 20,8 - 21,8 ?
Mencetak mortar ke dalam cetakan
Cetakan dilepas setelah 1x24 jam
Melakukan proses curing (perendaman dengan air)
Melakukan uji kuat tekan pada umur 3, 7 dan 28 hari
Stop
17
KONDISI OPERASI DAN VARIABEL
Kondisi Operasi• Suhu : kamar (30 C)• Tekanan : atmosferik• Kehalusan semen : 290 m2/kg• Kadar gypsum : 4 %
Variabel• Kadar slag : 0%; 6%; 12%; 18%; 24%; 30%; 36%• Kadar fly ash : 0%; 6%; 12%; 18%; 24%; 30%; 36%
10
17
KONDISI OPERASI DAN VARIABEL
Kombinasi kadar Fly ash dengan Slaga. untuk kadar 6% aditif terdiri atas :
o 30% slag dan 70% fly asho 50% slag dan 50% fly asho 70% slag dan 30% fly ash
b. untuk kadar 12% aditif terdiri atas :o 30% slag dan 70% fly asho 50% slag dan 50% fly asho 70% slag dan 30% fly ash
HASIL DAN PEMBAHASAN
11
Pengaruh Aditif Fly Ash Terhadap KuatTekan
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 6 12 18 24 30 36
Kuat tekan (kgf/cm2)
Fly Ash (%)
Hari ke-3 Hari ke-7 Hari ke-28SNI hari ke-3 SNI hari ke-7 SNI hari ke-28
Pengaruh Aditif Slag Terhadap Kuat Tekan
100
150
200
250
300
350
400
450
0 6 12 18 24 30 36
Slag (%)
Kua
t tek
an (k
gf/c
m2)
Hari ke-3 Hari ke-7 Hari ke-28SNI hari ke-3 SNI hari ke-7 SNI hari ke-28
12
Komposisi Bahan Aditif dan Pengaruhnya
Silika Berasal dari Slag dan Fly ash
Silika berperan terhadap reaksi hidrasi semenC3S + H2O CSH + Ca(OH)2
(CaOH) 2 + SiO2 + H2O CSHC2S + H2O CSH + (CaOH) 2
(CaOH) 2 + SiO2 + H2O CSH
Bahan Aditif SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 SUMfly ash 43.97 22.97 12.07 13.88 4.51 1.25 0.72 0.85 100.22slag 33.92 9.47 73.32 5.05 1.94 - - - 123.7
Komposisi Semen Komposit Fly Ash
Penambahan Fly Ash SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 SUM0% 20.58 8.88 4.57 61.78 1.93 - - 2.28 100.026% 20.93 9.33 4.97 59.7 1.74 - - 2.3 98.9712% 22.26 9.78 5.37 57.62 2.02 - - 2.38 99.4318% 22.87 10.23 5.77 55.54 2.17 - - 2.43 99.0124% 23.52 10.68 6.17 53.46 2.31 - - 2.48 98.6230% 24.17 12.14 6.42 51.68 2.45 - - 2.52 99.3836% 25.47 13.01 6.73 48.58 2.55 - - 2.49 98.83
13
Komposisi Semen Komposit Slag
Slag (%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O SUM0 20,58 8,88 4,57 61,78 1,93 2,28 - - 100,026 20,64 7,72 8,21 58,19 1,43 2,23 - - 98,4212 20,69 7,43 9,93 55,04 1,32 2,45 - - 96,8618 20,75 7,17 11,74 52,00 1,31 2,38 - - 95,3524 20,96 6,99 13,76 48,90 1,30 2,31 - - 94,2230 21,20 6,79 15,96 45,70 1,30 2,26 - - 93,2136 21,44 6,59 19,16 42,50 1,28 2,21 - - 93,18
Pengaruh Kehalusan Semen TerhadapKuat Tekan
VariabelProsentase Semen yang Berhasil
Lolos Ayakan 325 mesh
6% - 12% Fly Ash6% - 12% Slag
87,7 %81,6 %
14
Faktor Air Semen / FAS
OPC : 18 cm Komposit : 20,8 – 21,8 cm (ASTM C 595-05)
Variabel Air (ml)Slump(cm)
0% Fly Ash 359 18
6% Fly Ash 359 21.5
12% Fly Ash 344 21.5
18% Fly Ash 344 21
24% Fly Ash 319 21
30% Fly Ash 319 21.5
36% Fly Ash 310 21
Variabel air (ml) Slump (cm)
0% Slag 359 18
6% Slag 365 21
12% Slag 359 21
18% Slag 410 21
24% Slag 349 21
30% Slag 335 21
36% Slag 390 21
Pengaruh Umur Curing Terhadap KuatTekan
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
420
440
460
480
3 7 28
hari
Kua
t tek
an(K
gf/c
m2)
OPC 6% Fly Ash 12% Fly Ash 18% Fly Ash24% Fly Ash 30% Fly Ash 36% Fly Ash
15
Pengaruh Umur Curing Terhadap KuatTekan
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
420
3 7 28
hari
Kua
t tek
an(K
gf/c
m2)
OPC 6% slag 12% slag 18% slag 24% slag30% slag 36% slag
Semen Komposit KombinasiSlag-Fly Ash 6% dari total semen
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
30% FA + 70% S 50% FA + 50% S 70% FA + 30% S
Komposisi Fly Ash dan Slag
Kuat
teka
n (k
gf/cm
2)
Hari ke-3 Hari ke-7 Hari ke-28
SNI hari ke-3 SNI hari ke-7 SNI hari ke-28
16
Semen Komposit KombinasiSlag-Fly Ash 12% dari total semen
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
30% FA + 70% S 50% FA + 50% S 70% FA + 30% S
Komposisi Fly Ash dan Slag
Kuat
teka
n (k
gf/cm
2)
Hari ke-3 Hari ke-7 Hari ke-28
SNI hari ke-3 SNI hari ke-7 SNI hari ke-28
Pengaruh Penambahan AditifTerhadap Emisi Pabrik Semen
450
500
550
600
650
700
750
800
850
900
950
0 6 12 18 24 30 36
Penambahan Aditif (%)
kg C
O2/
ton
klin
ker
17
KESIMPULAN
1. Penambahan Fly ash dan slag pada semen kompositberpengaruh terhadap kuat tekan, namun sampaipenambahan sebesar 36% kuat tekannya masih di ataskuat tekan SNI Semen Portland Komposit.
2. Pada penambahan fly ash, semakin besar prosentasenyamaka kuat tekannya semakin turuno pada umur 3 hari kuat tekannya rata-rata turun sekitar 4,2%o pada umur 7 hari kuat tekannya rata-rata turun sekitar 1,7%o pada umur 28 hari kuat tekannya rata-rata turun sekitar 0,4%
3. Demikian pula pada slago pada umur 3 hari kuat tekannya rata-rata turun sekitar 6,1%o pada umur 7 hari kuat tekannya rata-rata turun sekitar 6,9%o pada umur 28 hari kuat tekannya rata-rata turun sekitar 7,6%.
KESIMPULAN (Lanjutan)
4. Semen komposit dengan aditif fly ash memilikikehalusan partikel yang lebih tinggi daripada slag.Berdasarkan uji ayakan yang telah dilakukano semen komposit dengan aditif fly ash akan lolos ayakan 325
mesh sebesar 87,7%o semen komposit dengan aditif slag akan lolos ayakan 325
mesh sebesar 81,6%.5. Pada kombinasi antara slag dan fly ash, kuat tekan
optimum dicapai pada prosentase penambahan aditifsebesar 6% dari jumlah semen dengan komposisi 70%fly ash dan 30% slag.
6. Penambahan aditif sebesar 6 – 36% di finish mill dalamproses pembuatan semen komposit, akan menurunkanemisi CO2 pabrik semen sebesar 6 – 36%.
18