34

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

1. 2. 2.1. Sejarah Semen2.1.1. Pengertian SemenMenurut Maulana (2012), semen berasal dari bahasa latin caementum yang berarti bahan perekat. Dalam pengertian umum, semen diartikan sebagai bahan perekat yang mempunyai sifat-sifat yang mampu mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan yang kompak dan kuat.Menurut Michael (2013), pada sekitar abad ke-18 John Smeaton insinyur asal Inggris 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 ini. Joseph Aspdin, 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.

2.1.2. Komposisi SemenMenurut Putra (1995), semen tersusun dari 4 senyawa utama yaitu Kalsium oksida (CaO), Silika dioksida (SiO2), Feri oksida (Fe2O3) dan Alumunium oksida (Al2O3). Kandungan dari keempat oksida utama tersebut kurang lebih 90% dari berat semen dan biasanya disebut Mayor Oxide, sedangkan sisanya 10% disebut Minor Oxide seperti Magnesium oksida (MgO).Menurut Austin (1996), salah satu sifat kimia batu kapur yaitu dapat mengalami kalsinasi.Reaksi : CaCO3(s) T=600 800C CaO(l) + CO2(g)Setelah batu kapur mengalami kalsinasi, keempat oksida utama yaitu Kalsium oksida (CaO), Silika dioksida (SiO2), Feri oksida (Fe2O3) dan Alumunium oksida (Al2O3) pada semen akan bereaksi dalam Kiln dan membentuk senyawa-senyawa penyusun semen Portland. Reaksi: 1. 2CaO(l)+ SiO2(l) T = 800 900 C 2CaO.SiO2(l)(C2S)2. 3CaO(l)+ Al2O3(l) T = 900 1100 C 3CaO.Al2O3(l)(C3A)3. 4CaO(l)+ Al2O3(l)+ Fe2O3(l) T = 1100 1200 C 4CaO.Al2O3.Fe2O3(l)(C4AF)4. 3CaO(l) + SiO2(l) T = 1250 1450 C 3CaO.SiO2(l)(C3S)Tabel 11. Susunan Senyawa-Senyawa Semen PortlandNoRumus KimiaSymbolNama

1.2.3.4.3 CaO.SiO22 CaO.SiO23 CaO.Al2O34CaO.Al2O3.Fe2O3C3S C2S C3A C4AF Trikalsium silikatDikalsium silikatTrikalsium aluminatTetrakalsium alumina ferit

(Sumber: Austin, 1996)Keempat senyawa ini berpengaruh terhadap sifat-sifat Semen Portland.Umumnya Semen Portland mengandung komposisi: C3S dan C2S 75%: C3S memberikan pengaruh terhadap kuat tekan awal, dan C2S memberikan pengaruh terhadap kuat tekanakhir semen. C4AF dan C3A 25%: C4AF memberikan sedikit pengaruh terhadap warna semendan C3A memberikan pengaruh terhadap kecepatan pengerasan semen.

2.2. Bahan Baku, Bahan Koreksi dan Bahan Pembantu2.2.1. Bahan Baku dalam Pembuatan Semen1. Batu Kapur (CaCO3)Menurut Duda (1985), CaCO3 tersebar secara luas di alam. CaCO3 merupakan salah satu persyaratan utama dalam pembuatan semen portland. Tingkat hardness dari batu kapur tergantung pada usia geologis dari batu kapur itu sendiri. Biasanya, semakin tua susunan geologisnya maka semakin tinggi pula tingkat hardness dari batu kapur tersebut. Hanya varietas batu kapur yang paling murni yang berwarna putih. Biasanya, batu kapur akan mengandung campuran dari kandungan-kandungan tanah liat maupun senyawa besi yang akan mempengaruhi warna dari batu kapur tersebut.Menurut Kohlhass (1983), kadar CaCO3 yang terdapat pada batu kapur dalam keadaan murni adalah sekitar 95%. Batu kapur tersusun atas kristal halus dan kasar yang kekerasannya dipengaruhi oleh umur geologinya. Berdasarkan kandungan CaCO3nya batu kapur dibedakan menjadi: Batu Kapur High GradeBatu kapur ini mengandung CaCO3 lebih dari 95% dan MgO maksimal 5%, bersifat rapuh. Batu Kapur Medium GradeKadar CaCO3 8595% dan MgO maksimal 5%, bersifat rapuh dan kurang keras. Batu Kapur Low GradeKadar CaCO3 7085% dan mengandung MgO tinggi.

Tabel 12. Komposisi Batu Kapur pada Pembuatan Semen PortlandKomponen Penyusun% Berat

CaO40-55

SiO2 1-15

Al2O31-6

Fe2O30,2-5

MgO0,2-4

Alkali 0,2-1

SO3 2,3 menyebabkan : Kuat tekan awal semakin tinggiSemen yang mempunyai kuat tekan awal tinggi berarti semen tersebut mempunyai kekuatan penyokong dalam waktu lama. Membutuhkan banyak panas dalam pembakaran di kilnHarga HM yang besar disebabkan karena prosentase CaO besar. Kelebihan jumlah CaO ini menyebabkan pembakaran umpan kiln membutuhkan waktu yang lama sehingga dibutuhkan panas yang banyak.2.7.2 Lime Saturation Factor ( LSF )Yaitu perbandingan persen CaO yang ada dalam raw mill dengan CaO yang dibutuhkan untuk mengikat oksida-oksida lain.Apabila AR > 0,64

( 2 )Harga LSF biasanya 89 98Jika LSF < 89 menyebabkan : Terak mudah dibakar Kadar free lime rendah Panas hidrasi semen rendah Liquid fase berlebihan sehingga cenderung membentuk ring dan coating ashing Potensial C3S rendah, C2S tinggiJika LSF > 98 menyebabkan : Terak sulit dibakar Kadar free lime tinggi Temperature burning zone tinggi Potensial kadar C3S tinggi Panas hidrasi tinggi Dipakai apabila menggunakan batubara dengan kadar tinggi2.7.3 Silika Ratio ( SR )Yaitu bilangan yang menyatakan perbandingan antara oksida silika dengan alumina dan besi.

.( 3 )Harga SR biasanya : 1,9 3,2Silika ratio ini merupakan indikator tingkat kesulitan pembakaran raw material. Semakin tinggi nilai SR menunjukkan semakin sulit material untuk dibakar. SR yang tinggi akan menurunkan liquid fase serta meningkatkan burnability dan temperatur pembakaran. Jika SR > 3,2 menyebabkan : Material makin sulit dibakar C2S banyak terbentuk dan sedikit C3S Cenderung menghasilkan semen yang mempunyai ekspansi tinggi karena kadar free lime tinggi Lebih sulit membentuk coating sehingga panas hidrasi kalor tinggi yang menyebabkan umur bricks menjadi lebih pendek Jika SR < 1,9 menyebabkan : Material mudah dibakar karena panas yang dibutuhkan relatif kecil Temperatur klinkerisasi rendah Cenderung membentuk ring coating dalam kiln2.7.4 Alumina Ratio ( AR )Yaitu bilangan yang menyatakan perbandingan antara oksida alumina dengan oksida besi. Harga Alumina Ratio berkisar antara 1,5 2,5

.. ( 4 )Jika AR > 2,5 menyebabkan : Material sukar dibakar Menghasilkan semen dengan setting time pendek dan kekuatan tekan awal tinggi Kadar C3A tinggi dan menurunkan kadar C4AF dalam semenJika AR < 1,5 menyebabkan: Liquid fase berdensintas tinggi dengan viscositas rendah Temperatur klinkerisasi rendah Material sukar dibakar

30