SEMEN HIRDA KARNIA 1605122840 SEJARAH SEMEN SIFAT FISIKA KIMIA SEMEN JENIS-JENIS SEMEN PEMBUATA N SEMEN PENGGUNA AN TIAP KOMPONE N SEMEN ANALISIS SEMEN Pengertian Semen Semen adalah suatu campuran senyawa kimia yang bersifat hidrolis, artinya jika dicampur dengan air dalam jumlah tertentu akan mengikat bahan-bahan lain menjadi satu kesatuan massa yang dapat memadat dan mengeras. Secara umum, dapat didefinisikan sebagai bahan perekat yang dapat merekatkan bagian-bagian benda padat menjadi bentuk yang kuat, kompak dan keras. SEMEN Bahan Utama Lempung Batu Kapur (Tanah liat) Mengandung senyawa CaO Mengandung senyawa: silika oksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3), besi oksida (Fe2O3) dan magnesium oksida (MgO) Gypsum Setelah bahan baku dilelehkan membentuk klicker da dihancurkan Komponen KOMPONEN UTAMA (Oksida silika) Dgn penambahan air mampu mengikat bahan lain Campuran Terpenting Campuran Terpenting dan Reaksi Tricalcium silikat Dicalcium silikat Tricalcium Alumina 3CaO.SiO2 atau C3S 2CaO.SiO2 atau C2S 3CaO.Al2O3 atau C3A Tetracalcium Alumina Ferit Magnesia Reaksi 4CaO.Al2O3.Fe2O3 atau C4AF MgO CaCO3 + Al2O3.2SiO2.xH2O + Fe2O3 + SiO2 3CaO.SiO2 + 2CaO.SiO2 + 3CaO.Al2O3 + 4CaO.Al2O3.Fe2O3 PENGGUNAAN TIAP KOMPONEN C3S C2S • Memberi kekuatan pada saat permulaan •Penambahan kekuatan secara kontinyu C3A • Memberi kekuatan sedikit sampai 28 hari • Memberi efek kekuatan yang besar C4AF • Memberi efek kekuatan yang besar selama 28 hari & berangsurangsur hilang • Memberi efek kekuatan sedikit pada permulaan & selanjutnya KOMPOSISI SEMEN OKSIDA Kapur (CaO) Silika (SiO2) PERSEN (%) 60 – 65 17 – 25 Alumina (Al2O3) Besi (Fe2O3) 3–8 0,5 – 6 Magnesia (MgO) Sulfur (SO3) Potash (Na2O + K2O) 0,5 – 4 1–2 0,5 – 1 SEJARAH SEMEN Caementum (Bahan Perekat) Mesir 500 tahun SM Pembuatan Piramida Kalsinasi Gypsum tidak murni Kalsinasi Batu kapur digunakan 1 John Smeaton (Inggris) Tahun 1756 Pada Awal Zaman Romawi Membuat Kapur Hidrolisis Dgn Tanah Liat (Clay) + Batu Kapur Dibakar (dikenal dgn Artificial LimeTwice Klined) James Frost (1812) Memperbaiki cara John Smeaton Dengan Menambahkan Argillaceus (9-40% silica) British Semen Semen dari kalsinasi batu kapur dan tanah liat Digiling menjadi tepung dikenal sebagai portland Joseph Aspadin (1824) CaO bereaksi dengan senyawa lain membentuk klinker Dihaluskan, digiling, dibakar menjadi lelehan dlm tungku Penguraian CaCO3 CaO + CO2 SIFAT FISIKA KIMIA SEMEN Sifat fisik dari semen adalah bahan berbutir halus yang lolos pada ayakan 2 μm dan mempunyai berat jenis antara 3 sampai 3,15 gr/cm3. Sementara itu untuk kekerasan semen. Semen bila terkena air akan berubah menjadi keras seperti batu. Oleh karena itu, sangat perlu diperhatikan perbandingan antara air dan semen atau faktor air semennya, karena faktor ini akan berpengaruh terhadap kekuatan beton. Bila kurang semen dan terlalu banyak air akan menyebabkan segregration dan bleeding, selain itu perbandingan yang tepat antara semen dan air akan berpengaruh dalam kemudahan pekerjaan. JENIS-JENIS SEMEN JENIS-JENIS SEMEN SEMEN PUTIH SEMEN SUMUR MINYAK SEMEN PORTLAND 1 MIXED & FLY ASH CEMENT 2 3 4 Semen Portland Semen Abu atau semen Portland adalah bubuk/bulk berwarna abu kebirubiruan, dibentuk dari bahan utama batu kapur/gamping berkadar kalsium tinggi yang diolah dalam tanur yang bersuhu dan bertekanan tinggi Semen ini biasa digunakan sebagai perekat untuk memplester. Semen ini berdasarkan prosentase kandungan penyusunannya terdiri dari 5 tipe, yaitu tipe I sampai tipe V. Tipe Semen Portland Tipe I Tipe II Perekat hidrolis yang dihasilkan dengan cara menggiling klinker yang kandungan utamanya kalsium silikat dan digiling bersamasama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat. Komposisi senyawa yang terdapat pada tipe ini adalah: 55% (C3S); 19% (C2S); 10% (C3A); 7% (C4AF); 2,8% MgO; 2,9% (SO3); 1,0% hilang dalam pembakaran, dan 1,0% bebas CaO. Dipakai untuk keperluan konstruksi umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus terhadap panas hidrasi dan kekuatan tekan awal, dan dapat digunakan untuk bangunan rumah pemukiman, gedung-gedung bertingkat dan lain-lain. Komposisi senyawa yang terdapat pada tipe ini adalah: 51% (C3S); 24% (C2S); 6% (C3A); 11% (C4AF); 2,9% MgO; 2,5% (SO3); 0,8% hilang dalam pembakaran, dan 1,0% bebas CaO. Tipe III Dipakai untuk konstruksi bangunan dari beton massa (tebal) yang memerlukan ketahanan sulfat dan panas hidrasi sedang, misal bangunan dipinggir laut, bangunan bekas tanah rawa, saluran irigasi , dam-dam. Komposisi senyawa yang terdapat pada tipe ini adalah: 57% (C3S); 19% (C2S); 10% (C3A); 7% (C4AF); 3,0% MgO; 3,1% (SO3); 0,9% hilang dalam pembakaran, dan 1,3% bebas CaO. Tipe Semen Portland Tipe IV Tipe V Dipakai untuk konstruksi bangunan yang memerlukan kekuatan tekan tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan terjadi, misal untuk pembuatan jalan beton, bangunan-bangunan bertingkat, bangunan-bangunan dalam air. Komposisi senyawa yang terdapat pada tipe ini adalah: 28% (C3S); 49% (C2S); 4% (C3A); 12% (C4F); 1,8% MgO; 1,9% (SO3); 0,9% hilang dalam pembakaran, dan 0,8% bebas CaO. Dipakai untuk instalasi pengolahan limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan, terowongan, pelabuhan dan pembangkit tenaga nuklir. Komposisi senyawa yang terdapat pada tipe ini adalah: 89 38% (C3S); 43% (C2S); 4% (C3A); 9% (C4AF); 1,9% MgO; 1,8% (SO3); 0,9% hilang dalam pembakaran, dan 0,8% bebas CaO. Semakin baik mutu semen, maka semakin lama mengeras atau membatunya jika dicampur dengan air, dengan angka-angka hidrolitas yang dapat dihitung dengan rumus: (% SiO2 + % Al2O3 + Fe2O3) : (% CaO + % MgO) Angka hidrolitas ini berkisar antara <1/1,5 (lemah) hingga >1/2 (keras sekali). Namun demikian dalam industri semen angka hidrolitas ini harus dijaga secara teliti untuk mendapatkan mutu yang baik dan tetap, yaitu antara 1/1,9 dan 1/2,15. Semen 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 yang dibuat dengan bahan baku batu kapur yang mengandung oksida besi dan oksida magnesia yang rendah. Mengandung 24,2% SiO2, 4,2% Al2O3, 0,39% Fe2O3, 65,8% CaO, 1,1% MgO dan 0,02% Mn2O3. Digunakan untuk arsitektur dekorasi bangunan. dan Semen Sumur Minyak Oil Well Cement atau adalah semen khusus yang digunakan dalam proses pengeboran minyak bumi atau gas alam, baik di darat maupun di lepas pantai. Adalah semen portland yang dicampur dengan bahan retarder khusus seperti lignin, asam borat, casein, asam hidroksida organik. Fungsi retarder untuk memperlambat waktu pengerasan semen, sehingga adukan semen dapat dipompakan ke dalam sumur minyak atau gas. Mengandung: 6% MgO, 3% SO3, 48-65% C3S, 3% C3A, 24% C4AF + 2 C3A dan 0,75% N2O. Semen ini digunakan untuk melindungi ruangan antara rangka sumur minyak dengan karang atau tanah sekelilingnya, pelindung dari air yg korosif Mixed & Fly Ash Cement Mixed & Fly Ash Cement adalah campuran semen abu dengan Pozzolan buatan (fly ash). Semen ini digunakan sebagai campuran untuk membuat beton, sehingga menjadi lebih keras. Pozzolan buatan (fly ash) merupakan hasil sampingan dari pembakaran batubara yang mengandung amorphous silica, aluminium oksida, besi oksida dan oksida lainnya dalam variasi jumlah. PROSES PEMBUATAN SEMEN PROSES BASAH PROSES KERING PROSES BASAH Semua bahan dicampur air Dihancurkan Diuapkan Dibakar dgn bahan bakar miyak akhir di mana clinker dan gypsum digiling dengan cement mill. PENGERINGAN DAN PENGGILINGAN BAHAN BAKU PENGGILINGAN DI rotary dryer dan roller meal Untuk mendapatkan campuran yang homogen. PENCAMPURAN PROSES KERING PENDINGINAN TERAK untuk menghasilkan terak (clinker : bahan setengah jadi yang dibutuhkan untuk pembuatan semen) PEMBAKARAN raw meal Dari proses pembuatan semen di atas akan terjadi penguapan karena pembakaran dengan suhu mencapai 900 derajat Celcius sehingga menghasilkan : residu (sisa) yang tak larut, sulfur trioksida, silika yang larut, besi dan alumunium oksida, oksida besi, kalsium, magnesium, alkali, fosfor, dan kapur bebas. ANALISIS SEMEN SiO2 Gravimetri Tambahkan HCl/HF + peleburan Na2CO3 Fe2O3 Mereduksi besi (III) menjadi besi (II) CaO Mn dihilangkan dari filtrat Tambah SnCl2 CaO diendapkan sbgai oksalat Utk yg terurai sempurna dgn asam Dititrasi dgn larutan baku K2Cr2O7 Oksalat dilarutkan kembali dan dititrasi KMnO4 CONTOH
