Download - jenis-jenis semen.docx
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
1/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 25
BAB IV
TINJAUAN PUSTAKA
4.1 Definisi Semen
Semen berasal dari kata Caementum yang artinya perekat. Semen
adalah senyawa atau zat perekat hidrolisis yang terdiri dari senyawa C-S-H
atau kalium silikat hidrat yang bila bereaksi dengan air akan dapat mengikat
bahan-bahan padat lainnya, membentuk satu kesatuan massa yang kompak,
padat dan keras.Semen adalah Hydraulic binder atau perekat hidraulik, yang berarti
bahwa senyawa-senyawa yang terkandung di dalam semen dapat bereaksi
dengan air dan membentuk zat yang rekat terhadap batuan, sifat hidraulik ini
yang membuat semen bisa mengeras bila ditambahkan air dan tidak larut dalam
air. Sifat ini yang kemudian dimanfaatkan untuk konstruksi bangunan.
4.2 Deskripsi Umum Semen
Pada mulanya, istilah semen digunakan untuk setiap bahan pengikat yang
mampu mempersatukan atau merekatkan bahan-bahan padat menjadi satu
kesatuan sehingga menjadi bahan yang terikatkan. Istilah semen sudah dikenal
sejak jaman Mesir kuno sebagai perekat batu-batuan, dimana digunakan bahan
anorganik seperti kapur gamping (Quick Lime), Gypsum dan Pozzolan. Jenis
semen yang lazim dipakai adalah semen Portland.
Standar Industri Indonesia (SII) menyebutkan bahwa semen Portland
adalah semen hidrolisis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan terak yang
terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolisis bersama bahan
tambahan lainnya, dengan gypsum sebagai bahan tambahan yang biasa
digunakan.
Semen Portland memiliki karakteristik sebagai berikut:
- Dapat mengeras bila dicampur dengan air
- Tidak larut dalam air
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
2/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 26
4.3 Bahan Baku Produk
4.3.1Bahan Baku Utama
1. Limestones
Batu Kapur (Limestone) atau CaCO3 banyak tersebar di alam. Bentuk
yang paling umum dari CaCO3 adalah Limestone. Sebagian besar struktur
Limestone adalah Kristal yang halus. Kekerasan dariLimestone tergantung dari
umur geologinya. Semakin tua umur geologinya, maka semakin keras struktur
Limestone.
Limestone umumnya mengandung campuran Clay atau komponen besi
yang mempengaruhi warna Limestone. Komponen Limestone dalam bahan
baku pembuatan semen umumnya mencapai 76-80%. Oleh karena itu, sifat
fisik dan kimiaLimestonemenjadi sangat penting dalam memilih metode dan
mesin produksi yang digunakan. Untuk Plant 9 dan Plant 10, batu kapur ini
ditambang di bukit Kromong yang terletak sekitar 1,5 km dari lokasi pabrik.
Spesifikasi batu kapur yang digunakan yaitu:
- Fasa : Padat
- Warna : Putih kekuningan
-Bentuk : Bongkahan
- Titik Lebur : 8001.300C
- Komposisi : CaCO3 : 8895%
SiO2 : 13 %
Al2O3 : 12%
Fe2O3 : 0,51%
H2O : maks. 2%
MgO : maks. 5%SO3 : maks. 3%
Na2O : maks. 0,6%
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
3/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 27
4.3.2Bahan Baku Additif
1. Tanah Liat (Clay)
Tanah liat mempunyai rumus kimia AL2O3.2SiO2.H2O. Dalam semen,
tanah liat merupakan komponen penyusun C2S, C3S, C3A, C4AF. Clay
dibentuk dari proses weathering alkali dan tanah alkali yang mengandung
Alumunium Silikat. Komponen utama clay adalah Alumunium Silikat Hidrat.
Ukurang partikel clayumumnya dibawah 2 mikron.
Spesifikasi clay yang digunakan yaitu:
- Fasa : Padat
- Warna : Coklat Kekuningan
-Bentuk :Flake
- Komposisi : SiO2 : 1518%
Al2O3 : 5056%
Fe2O3 : 610%
H2O : maks. 25%
CaO : 2 - 7%
MgO : maks. 1%
Impurities : maks. 1%
2. Pasir Silika (Sil ica Sand)
Rumus kimia pasir silika adalah SiO2. Dalam semen, pasir silika
berfungsi sebagai:
- Pembentuk C3S yang menunjang kekuatan awal dari semen dan
menghasilkan panas hidrasi yang rendah dibandingkan panas hidrasi
C3A.
- Pembentuk C3S yang berfungsi menunjang kekuatan akhir dari semen
dengan penambahan air akan terjadi reaksi pengerasan pasta dan
menghasilkan panas hidrasi.
Pasir silika dibeli di Rembang. Komposisi pasir silika dalam campuran
bahan baku semen sebanyak 5%.
Spesifikasi clay yang digunakan yaitu:
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
4/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 28
- Fasa : Padat
- Warna : Abu-abu kehitaman, merah kekuningan
- Bentuk : Butiran
-Komposisi : SiO2 : 88 - 95%
Al2O3 : 1 - 3%
Fe2O3 : 610%
H2O : maks. 25%
CaO : 2 - 7%
MgO : maks. 1%
Impurities : maks. 1%
3. Pasir Besi (I ron Sand)
Rumus kimia pasir besi adalah Fe2O3. Dalam pembuatan semen Pasir Besi
berfungsi sebagai pembentuk komponen dasar yaitu C4AF yang menyebabkan semen
berwarna abu-abu dan berpengaruh terhadap ketahanan dalam penyiraman. Pemakaian
Pasir Besi dalam pencampuran bahan baku hanya 1 %. Pasir Besi yang digunakan
dibeli dari Kutoarjo.
Spesifikasi pasir besiyang digunakan yaitu:
- Fasa : Padat
- Warna : Coklat kehitaman
- Bentuk : Butiran
- Komposisi : Fe2O : 70 - 85 %
SiO2 : 16 - 25 %
Al2O3 : 5 - 10 %
CaO : 1 - 4 %
MgO : 2 - 4,2 %
Impurities : maks 1 %
4.3.3Bahan Baku Tambahan
Selain bahan baku utama dan bahan baku additif, semen juga mengandung
bahan baku tambahan yaitu gypsum.Gypsummerupakan hidrat sulfat (CaSO4.2H2O)
yang berfungsi sebagai retarder (untuk memperlambat proses pengerasan pada
pemakaian semen). Pemakaian Gypsum untuk campuran halus diperhatikan karena
Gypsum yang berlebih dapat menyebabkan cracking, waktu pengerasan berjalan
lambat dan pemborosan bahan. Jika komposisi Gypsumkurang maka terjadi kelebihan
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
5/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 29
C3A yang menyebabkan panas yang paling besar sehingga dalam penggunaannya
semen mudah pecah. Gypsumdidatangkan dari Gresik.
Spesifikasigypsum yang digunakan yaitu:
-Fasa : Padat
- Warna : Putih kekuningan
- Bentuk : Tepung
- Komposisi : CaSO4.2H2O : min 60 %
SiO2 : maks 3 %
Al2O3 : min 0,3 %
Fe2O3 : min 0,6 %
CaO : min 25 %
MgO : maks0,5 %
H2O : maks 10 %
Impurities : maks 1 %
4.3.4Proporsi Bahan Baku
Klinker sebagai hasil antara dari proses pembuatan semen, diharapkan
dapat memenuhi komposisi mineral-mineral sesuai dengan standar yang
diterapkan oleh pabrik. Hal ini sangat dipengaruhi oleh komposisi dari bahan
baku yang digunakan. Untuk memperoleh semen tipe 1 sesuai dengan kualitas
yang ditetapkan maka perlu perbandingan jumlah bahan baku sebagai berikut:
- Batu kapur : 80 - 90 %
- Tanah liat : 5 - 15 %
- Pasir silika : 2 - 10 %
- Pasir besi : 1,02,5%
Perbandingan bahan baku tersebut dimaksudkan untuk mendapatkan
komposisi mineral-mineral dalam semen seperti berikut:
- C3S : 53 3 %
- C2S : 23 5 %
- C3A : 11 2 %
- C4AF : 10 1 %
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
6/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 30
4.3.5 Bahan Pengikat
Semen mengandung bahan-bahan pengikat yang mempengaruhi sifat
semen, yaitu:
1. Zat Pengikat Organik
Zat pengikat organik adalah zat yang menyebabkan semen mengeras jika
ada penguapan kandungan air, polimerisasi atau kondensasi. Contohnya yaitu:
resin alam, protein dan polimer.
2. Zat Pengikat Anorganik
Zat pengikat anorganik dibagi dua, yaitu:
a. Zat pengikat anorganik non hidrolisis, yaitu zat yang menyebabkan
semen mengeras jika ditambahkan air.
- Kapur
()
Ca(OH)2+ CO2 CaCO3 + H2O
Batu kapur atau CaCo3 yang dipanaskan dengan suhu 850 akan
bereaksi membentuk CaO dan CO2. CaO dikenal sebagai kapur tohor atau
burnt lime atau quick lime.Lalu CaO itu ditambahkan air sehingga membentuk
Ca(OH)2yang dikenal sebagai kapur padam atau slaking lime atau hydrated
lime. Ca(OH)2 ini yang bila dibiarkan di udara terbuka dan bereaksi dengan
CO2akan mengeras menjadi CaCO3kembali.
- Gypsum
Gypsum adalah zat pengikat sebagai pengatur dari pengerasan semen
pada saat berlangsungnya reaksi hidrasi semen. Gypsum dapat diperoleh dari
alam maupun buatan. Dari alam, gypsum dapat diperoleh dengan bentuk
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
7/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 31
CaSO4.2H2O dan CaSO4. Sedangkan gypsum buatan dapat diperoleh dari
produk samping pembuatan garam dan pupuk.
b.
Zat pengikat anorganik hidrolisis, yaitu zat pengikat yang biasa
digunakan dan berbentuk sebagai dispersi di dalam air, bereaksi dengan
air dan membentuk senyawa yang padat kompak dan tidak larut dalam
air.
4.3.6Komponen Pengotor
Komponen pengotor yang terdapat dalam bahan baku antara lain:
1. MgO
Kadar MgO dalam clinker tidak boleh lebih dari 2 %. Jika lebih, MgO
dalam clinker akan timbul sebagai MgO bebas atau periclase. Hal ini dapat
menimbulkan ekspansi magnesia yang dapat mengakibatkan keretakan.
2. Alkali
Kadar Alkali (% berat Na2O + 0,659 % berat K2O) tidak boleh lebih dari
0,6 % berat. Karena bila kandungan alkali terlalu banyak akan menyebabkan
keretakan pada beton.
3. Sulfur
Sulfur sebagian besar muncul sebagai Sulfit di dalam semua bahan
baku semen. Kadar Sulfur dalam semen adalah 2,54 % SO3. Jika lebih dari
itu dapat menyebabkan ekspansi Sulfur. Sulfur berfungsi untuk mengikatalkali. Alkali Sulfat dalam clinker sangat menguntungkan untuk kekuatan awal
semen
4. Klorida
Kadar maksimum Klorida dalam semen adalah 0,1 %. Jika lebih, dapat
menyebabkan korosi pada baja.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
8/26
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
9/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 33
e. White Cement
White Cement menggunakan white earth dan CaF2sebagai bahan baku.
Kadar Fe2O3dari semen ini rendah. Semen ini biasa digunakan untuk dekorasi.
f. Oil Well Cement
Semen ini mempunyai waktu pengikatan tinggi dan tahan sulfat. Oil Well
Cement digunakan untuk sumur minyak dan gas alam.
g. High Sulfate Resistance
Semen ini mempunyai kandungan C3A rendah untuk menahan serangan
sulfat. Biasa digunakan untuk konstruksi dermaga, konstruksi bawah laut dan
terowongan.
2. Mixed Cement
a. Blast Furnace Slag Cement
Blast Furnace Slag Cement merupakan semen dengan kuat tekan awal
kecil, tetapi kuat tekan akhir tinggi. Semen ini sangat tahan suhu dan bahan
kimia. Semen ini dipakai dalam konstruksi dam broke water.
b. Silica Cement
Silica Cement adalah semen dengan campuran abu vulkanik dan white
earth. Semen ini bersifat sangat tahan suhu dan bahan kimia.
c. Fly Ash Cement
Semen ini merupakan semen dengan campuran abu terbang dengan sifatpanas hidrasi rendah dan tahan bahan kimia.
3. Special Cement
a. Alumina Cement
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
10/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 34
Bahan baku semen ini adalah batu kapur dan bauksit. Waktu pengikatan
cepat dan kuat tekan cukup. Semen ini dipakai dalam konstruksi darurat dan
refraktori.
b.
Expansive Cement
Bahan baku dari semen ini adalah batu kapur, CaSO4 dan alumina.
Semen ini digunakan untuk menghindari penyusutan beton dan mengatasi retak
pada semen.
c. Colour Cement
Colour Cement ini dibuat dengan menambahkan admixture dan pigmen
pada White Cement. Sama halnya dengan semen putih, semen ini juga
digunakan untuk keperluan dekorasi.
d. Jet Cement
Semen ini memiliki sifat setelah 2-3 jam kuat tekannya menjadi 200
kg/cm2. Digunakan untuk konstruksi darurat.
4.4.2
Semen Portland
Semen Portland terbagi atas beberapa tipe, yaitu:
1. Tipe I (Ordinary Portland Cement)
Semen ini merupakan produk yang paling banyak digunakan untuk
konstruksi umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus, misalnya untuk
bangunan perumahan, gedung bertingkat, jembatan, jalan dan dapat dipakai
sebagai bahan baku komponen bangunan seperti: asbes semen, ubin, batako,paving block, eternit dan lain-lain.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
11/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 35
2. Tipe II (Moderate Heat Cement)
Semen ini memberikan daya yang lebih besar terhadap keretakan yang
disebabkan oleh bahan-bahan kimia agresif, khususnya Sulfat yang terdapat
dalam tanah dan air tertentu. Tetapi semen tipe ini mengeras lebih lambat dan
mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah dari pada tipe I. Semen tipe ini
digunakan untuk keperluan yang membutuhkan panas sedang atau untuk
konstruksi beton yang sebagian besar terkena Sulfat. Panas yang dihasilkan
semen ini tidak boleh lebih dari 295 J/g setelah 7 hari dan 335 J/g setelah 28
hari.
3.
Tipe III (H igh Ear ly Strength)
Semen ini dibuat dari bahan baku dengan perbandingan Lime dengan
Silika lebih tinggi dan digiling lebih halus daripada semen tipe I. Hal ini
menyebabkan waktu pengerasan dan pelepasan panas cepat. Semen jenis ini
mengandung C3S yang paling tinggi sehingga dapat digunakan untuk
pembetonan dalam cuaca dingin yang membutuhkan kekuatan awal tinggi.
4.
Tipe IV (Low Heat Cement)
Semen ini mengandung kadar C3S dan C3A rendah sehingga menurunkan
laju pelepasan panas selama proses hidrasi. Akibatnya kadar C4AF meningkat
karena proses penambahan Fe2O3 yang dilakukan untuk mengurangi jumlah
C3A. Panas yang dihasilkan tidak boleh lebih dari 250 J/g setelah 7 hari dan
295 J/g setelah 28 hari.
5.
Tipe V (Sulfate Resistance)Semen ini disebut demikian karena komposisinya atau prosesnya tahan
terhadap Sulfat lebih baik daripada semen tipe lainnya. Semen ini mempunyai
ketahanan Sulfat yang tinggi. Semen ini dipakai untuk semua jenis konstruksi
pada daerah yang mengandung kadar Sulfat pada air tanahnya, kandungan
Sulfatnya biasanya berkisar 0,17 1,16 % dan 125 1250 ppm dinyatakan
sebagai SO3. ( misalnya : konstruksi air buangan atau konstruksi di bawah air.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
12/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 36
Tipe Portland Cement C3S C2S C3A C4AF
Tipe I Ordinary Portland Cement 46 28 10 10
Tipe II Moderate Heat Cement 44 31 7 12
Tipe III High Early Strength 55 20 10 9
Tipe IV Low Heat Cement 28 49 4 12
Tipe V V Sulfate Resistance 41 36 4 10
Tabel 6 Jenis Portland Cement dan Kandungan Mineralnya
4.4.3Semen Standar
Dari 155 negara anggota PBB, sebanyak 68 negara di dunia menerbitkan
standar semennya sendiri, sementara 28 negara lainnya mengambil standar
semen dari negara lain seperti Belgia, Inggris, Perancis dan Amerika Serikat (
1982 ).
Cembureau di Paris menerbitkan kumpulan ke-68 standar semen di dunia
tersebut, membagi semen-semen standar menjadi 2 kelompok besar dengan
pembagian sebagai berikut:
a. Semen-semen utama
b. Semen-semen khusus
Tabel 3.2. menunjukan bahwa semen Portland standar dengan lebih 95 %
terak berada pada peringkat pertama. Semen jenis inilah yang paling banyak
diproduksi. Berikutnya adalah 4 kelas Portland Mixed Cement, dengan
kandungan minimal 65% terak. Keempat kelas ini tetap disebut sebagai semen
Portland, sedangkan dua kelas terakhir yang disebut Balst Furnance Cement
dan Pozzolan Cement tidak lagi disebut sebagai semen Portland.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
13/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 37
Tabel 7 Nomenklatur Semen Utama
Nama Item Keterangan
W
SR
LH
SS
OW
Al
M
C
SI.Li
PO.Li
ARE
R
AS
White cement
Sulfate Resisting cement
Low Heat of Hardening Cement
Super Sulfate Cement
Oil Well Cement
Aluminous
Masonary Cement
Colored Cement
Slag with Lime
Pozzolana + Lime
Alkali Resisting CementExpansive Cement
Road & Run Way Pavement
Produk Semen Asbes
Tabel 8 Nomenklatur Semen Khusus
Singkatan Pembagian Komposisi
P Portland 95 % terak
P.Co.
P.SI.
P.FI.
P.Po.
Portland Composite
Portland Slag
Portland Fly Ash
Portland Pozzolana
65 % terak + < 35 %
konstituen lain
BIF
Poz
Blast Furnance
Pozzolanic
35 % Slag terak +
Pozzolana
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
14/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 38
Item 1 Item 2 Jenis
Air setting
Cement
Simple Cement1. Calciumhydrate, Dolomite plaster
2. Calcium Sulfate
Mixed Cement Magnesia Sulfate
Hydraulic
Cement
Simple Cement
(Portland Cement)
1. Hydraulic Calcium hydrat
2. Roman Cement
3. Natural Cement
4. Portland Cement
HydraulicCement
Mixed Cement
1. Blast Furnace Slag Cement
2. Silica Cement
3. Fly Ash Cement
4. Masonary Cement
5. Expansive Cement
Other
Cement
Other than Portland
Cement
1. High Sulfate Slag Cement
2. Expansion Cement
3. High Heat Resistance Cement
4. High Acid Resistance Cement
5. Dental Cement
6. Water Glass Cement
7. Alumina Cement
8. Jet Cement
Tabel 9 Pembagian Jenis-Jenis Semen
4.4.4
Semen Bukan PortlandSelain semen Portland, ada berbagai jenis semen bukan Portland, yaitu:
a. Semen Alam, yaitu senyawa hidrolisis dari pembakaran suhu tinggi dari
karang semen alam. Terak yang dihasilkan selanjutnya digiling. Semen
alam ini bersifat tahan terhadap sulfat, memiliki panas hidrasi rendah dan
waktu pengikatan lebih lambat dari semen Portland.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
15/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 39
b. Semen Slag, yaitu semen yang terbuat dari Blast Furnace Cement.
Semen ini banyak mengandung MgO, Al2O3 dan rendah CaO. Semen
slag lebih banyak mengandung silika dan alumina dibanding semen
Portland. Kuat tekan semen slag ini akan sama dengan semen Portland
jika digiling lebih halus. Beton yang dihasilkan stabil, serta muai dan
susut ruang dalam udara kering sama dengan semen Portland. Semen ini
tahan terhadap suhu tinggi, tetapi tidak dapat dipakai sebagai batu tahan
api. Semen ini juga memiliki panas hidrasi rendah.
c. Semen Sorel, yaitu semen yang dihasilkan dengan cara mereaksikan
magnesia bersama-sama dengan MgCl2. Magnesia diperoleh dari
kalsinasi magnesit yang kemudian digiling dan dicampur dengan larutan
MgCl2. Reaksi tersebut menghasilkan magnesium-oxi-clorine
(3MgO.MgCl2.11H2O) yang disertai dengan timbulnya panas. Semen
sorel memiliki sifat yaitu kuat, keras, mudah terserang air dan sangat
mudah korosif.
d.
Semen Super Sulfat, yaitu semen yang mempunyai ketahanan terhadap
sulfat yang tinggi. Komponen utama semen ini adalah terak tanur yang
mempunyai kadar alumina yang tinggi ditambah terak semen Portland
5% dangypsum3%.
e. Semen Pozzoland, yaitu semen yang dihasilkan dari terak semen
Portland yang digiling bersama-sama bahan Pozzoland atau dengan
bahan campuran dari kalsium hidroksida (Ca(OH)2) dan Pozzoland.Bahan Pozzoland sendiri banyak berasal dari gunung berapi yang banyak
mengandung mineral-mineral silikat dan aluminat yang tinggi, dapat larut
dalam air, tidak mempunyai silikat yang mengikat dank eras. Bila bahan
dalam keadaan halus dan dicampur dengan quick lime serta air
secukupnya akan menyebabkan campuran tersebut bersifat hidrolisis.
Demikian pula halnya bila dicampur dengan semen Portland. Semen
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
16/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 40
Pozzoland memiliki panas hidrasi rendah, penyusutan thermalkecil dan
tahan terhadap serangan sulfat yang tinggi.
f.
Waterproof cement, yaitu semen Portland yang dicampur dengan
waterproofing agents, seperti misalnya bentonite. Waterproof cement
dipakai untuk konstruksi beton yang berfungsi sebagai penahan tekanan
hidrostatik. Contohnya adalah tangki-tangki penyimpanan larutan kimia.
g. Semen alumina tinggi, yaitu semen yang diperoleh dari campuran kapur
danger bauksite yang mempunyai kadar alumina yang tinggi. Semen ini
menghasilkan beton dengan kecepatan pengerasan yang tinggi serta tahan
terhadap serangan sulfat dan serangan asam, tatapi tidak tahan terhadap
serangan alkalis (NaOH). Semen tahan api atau refractory concrete
dibuat dari semen alumina tinggi ini.
h. Semen jenis khusus, dibuat untuk kebutuhan-kebutuhan konstruksi yang
spesifik. Jenis semen jenis khusus antara lain:
- Corrosion Resisting, yaitu semen untuk memenuhi kebutuhan pabrik-
pabrik yang membutuhkan semen tahan korosi (reaktor, tangki
penampungan, digester asam, dsb). Contohnya adalah semen Furan dan
semen Fenolat.
- Semen Putih, yaitu semen yang menggunakan bahan baku yang bebas
senyawa besi dan senyawa minor lainnya seperti mangan (Mn2O3), krom
(Cr2O3) dan vanadium (V2O5). Suhu pembakaran semen putih lebihtinggi dari semen Portland. Semen putih banyak digunakan pada industri
pembuatan bahan-bahan yang menggunakan larutan sulfat encer, tahan
terhadap pelumas dan tahan terhadap asam organik.
- Semen Sumur Minyak, yaitu semen yang digunakan pada pengeboran
minyak dan tahan terhadap sulfat. Semen ini memiliki waktu pengikatan
yang relatif rendah dan muai ruangnya kecil.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
17/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 41
4.5 Semen Produksi PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk.
PT. Indocement Tunggal Prakarsa telah memproduksi beberapa jenis
semen, yaitu semen Portland jenis I (semen Portland biasa), semen Portland
jenis II (semen Portland dengan panas hidrasi sedang), semen Portland jenis III
(semen Portland dengan kuat tekan awal tinggi), semen Portland jenis V
(semen Portland sangat tahan terhadap sulfat), semen sumur minyak (Oil Well
Cement), semen putih (White Cement), semen abu terbang (Fly Ash Cement),
dan Portland Composite Cement.
Semen-semen diatas memiliki karakteristik dan kegunaan yang berbeda-
beda sebagai berikut:
1. Semen Portland jenis I
Semen ini digunakan untuk konstruksi yang tidak memerlukan syarat
khusus. Jenis semen ini diproduksi oleh PT. Indocement Tunggal Prakarsa,
Tbk. berdasarkan standar SII 0013-1981 (Indonesia), ASTM C-150-1978
(USA), dan BSS 12-1978 (Inggris).
ChemicalProperties
ASTM JIS BSS SII IndocementClinker Cement
1. SiO2 - - - - 20-22 -
2.
Al2O3 - - - - 5-7 -
3.
Fe2O3 - - - - 3,5-4,5 -
4. CaO - - - - 63-66 -
5.
MgO max 6,00 5,00 4,00 5,00 3 3
6. SO3 max 3,50 3,00 3,00 3,00 0,65 2,0-2,5
7. IR max 0,75 - 1,5 1,50 0,30 0,40
8. LOI max 3,0 3,00 - 3,00 0,50 2,50
9. Alkali max - - - - - -
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
18/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 42
10.F-CaO max - - - 0,60 0,60 0,60
11.C3S max - - - - 50-55 48-53
12.
C2S Ave 2,4 - - - - -
13.C4AF - - - - 10-12 10-12
14.LSF - - 66-102 - 91 -
15.
C3A - - - - 9-11 9-11
16.
SM - - - - 2,0-2,4 -
17.IM - - 0,66 - 1,6-1,7 -
18.C3S +C2S - - 73 - - -
Tabel 10 Perbandingan Standar OPC Analisis Kimia
Phisical
PropertiesASTM JIS BSS SII Cement
1. Kehalusan
a. Blaine min 2800 2500 2250 2800 3200
b. Residue #170(90m) - - - - 10 -
c. Residue #325(44m) - - - - - 10
2. Ekspansi autoklaf
Ekspansi autoklaf max 0,80 - 10 0,80 0,2
3. Kuat Tekan
a. 3 hari (kg/cm2)min
1800
psi70
23,0
N/mm2125 180-210
b. 7 hari (kg/cm )min
2800
psi150 - 200 260-300
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
19/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 43
c. 28 hari (kg/cm2)min - 300
41,0
N/mm2- 370-420
3. Waktu Pengikatan Vicat
a. Pengikatan Awal
(Menit)min 45 60 45 45 120
b. Pengikatan Akhir
(Jam)max 8:00 10:00 10:00 08:00 6:00
4. Waktu Pengikatan (Gillmore)
a. Pengikatan Awal
(Menit)min 50 - - 50 120
b. Pengikatan Akhir
(Jam)max 10:00 - - 10:00 7:00
c. False Set (%) min 50,00 - - 50,00 70,00
Tabel 11 Perbandingan Standar OPC Analisis Fisika
2. Semen Sumur Minyak (Oil Well Cement/ OWC)
Semen ini diproduksi di Plant 5 PT. Indocement Tunggal Prakarsa
berdasarkan standar API (American Petroleum Institute). Untuk Tiga Roda,
OWC digolongkan pada kelas G-HSR (High Sulfate Resistance).
Semen ini digunakan khususpada proses pengeboran minyak bumi dan
gas alam, baik di darat (on share), maupun lepas pantai (off shore). Berbentuk
mud atau lumpur semen yang berasal dari campuran oil well cement, air dan
aditif seperti bentotite, barite, abu terbang dan lain-lain.
Oil well cementberfungsi untuk memperkecil bahaya tekanan dari daerah
yang bertekanan tinggi, membatasi gerak cairan pada pembentukan sumur
minyak, dan mendukung kedudukan pipa minyak. OWC kelas G-HSR ini
digunakan untuk sumur dengan kedalaman hingga 8000 feet atau 2400 m.
Pada proses pembuatan OWC, bahan yang dapat ditambahkan pada
penggilingan dan atau air yang harus dicampurkan dan digiling bersama-sama
terak.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
20/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 44
3. Portland Composite Cement
Semen ini tidak jauh berbeda dengan tipe semen OPC, begitu juga
penggunaannya sama dengan tipe OPC. Hanya berbeda dalam komposisinya
saja. Dimana semen PCC ditambah zat-zat aditif seperti Limestone dan Trass.
Sedangkan semen OPC tidak mengandung kedua zat aditif tersebut.
4. Semen Putih
Semen Putih yaitu semen yang dibuat untuk tujuan dekoratif, bukan
untuk tujuan konstruktif. Misalnya luluhan traso, bangunan arsitektur, dan
dekoratif. PT. Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk. merupakan satu-satunya
yang memproduksi semen putih. semen ini dibuat pertama kali dengan nama
Tial White Cement.
4.6 Persyaratan dan Standar Mutu Semen
4.6.1Sifat-Sifat Semen
1. Kehalusan
Laju reaksi semen dengan air sangat dipengaruhi oleh ukuran partikel
semen. Semakin halus ukuran partikel maka semakin besar luas permukaannya.
Hal ini menyebabkan laju reaksi semen dengan air dan laju pengerasan semen
menjadi semakin cepat. Tetapi jika terlalu halus, semen akan terhidrasi oleh
uap air di dalam grinding mill atau dalam proses penyimpanan yang
mengakibatkan kerusakan pada semen. Kehalusan pada semen dinyatakan
dalam istilah luas permukaan spesifik dengan satuan cm2/gr semen (blain).
Kehalusan semen ini umumnya diukur dengan menggunakan Blaine Air
Permeability Test.
2. Waktu Pengikatan dan Pengerasan
Sifat ini pada adonan semen dengan air dimaksudkan sebagai gejala
terjadinya kekuatan pada adonan tersebut. pada prakteknya, sifat ini ditunjukan
oleh waktu pengikat (setting time), yaitu mulai terjadinya kekakuan.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
21/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 45
Ada 2 macamsetting time, yaitu:
a. Initian Setting Time, yaitu waktu mulainya adonan terjadi sampai
mencapai tingkat kekakuan. Inilah yang menyebabkanfalse set.
b.
Quick Set, yaitu gejala terjadinya pengembangan kekakuan adonan yang
terlalu cepat yang disertai dengan pelepasan panas yang cukup besar.
Kekakuan ini tidak dapat dihilangkan dengan pengadukan lebih lanjut
tanpa penambahan air. Quick set ini dapat disebabkan oleh terlalu
tingginya kadar C3A dalam semen relative terhadap kadar CaSO4.2H2O
dan terlalu halusnya partikel serta tingginya kadar C3S.
3.
Kuat Tekan
Kuat tekan adalah sifat kemampuan menahan suatu beban tekan.
Kekuatan tekan merupakan sifat yang penting dari beton. Umumnya kekuatan
tekan dinyatakan pada saat umur beton 28 hari. Dengan kadar C3S yang tinggi,
semen akan mempunyai kekuatan tekan awal yang besar. Sedangkan C 2S akan
menyebabkan semen mempunyai kekuatan tekan untuk waktu yang lama.
4.
Penyusutan
Pada proses pengeringan beton terjadi penguapan air kapiler yang
menyebabkan terjadinya penyusutan volume beton. Penyusutan dipengaruhi
oleh komposisi semen, jumlah air, concrete mix dan curing condition. Ada 3
jenis penyusutan, yaitu :
- Hydration shrinkage
- Carbonation shrinkage
-
Drying shrinkage
Dari ketiga jenis penyusutan tersebut,Drying Shrinkage merupakan yang
paling mudah menyebabkan keretakan pada beton. Drying Shrinkage
disebabkan oleh penguapan air yang terkandung dalam pasta semen selama
berlangsung proses Setting danHardening.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
22/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 46
5. Panas Hidrasi
Reaksi hidrasi antara komponen-komponen semen dengan air bersifat
eksotermis. Panas yang dilepas per satuan berat disebut panas hidrasi. Jumlah
panas yang timbul tergantung pada:
- Jenis semen
- Komposisi kimia semen
- Kehalusan semen
- Perbandingan jumlah air dan semen
Panas hidrasi dari semen Portland tipe III adalah yang paling tinggi,
sedangkan tipe IV yang paling rendah. Diantara komponen-komponen yang
terkandung dalam semen, C3A menghasilkan panas hidrasi yang paling besar
dan C2S yang paling kecil.
6. Pemuaian karena Sulfat
Pada umumnya semua senyawa Sulfat sangat merusak beton, kecuali
BaSO4yang tidak larut dalam air sehingga tidak agresif. Sulfat bereaksi dengan
Ca(OH)2dan juga denga Kalsium Aluminat hidrat. Reaksi yang terjadi dapat
menghasilkan pengembangan volume dan mengakibatkan terjadinya ekspansi.
Jika pengaruh Sulfat berlangsung terus menerus, ekspansi tersebut akan
menimbulkan keretakan yang dapat mengakibatkan beton hancur.
Kelembaban semen akan menyebabkan :
- Menurunnya Spesific gravity
- Terbentuknya gumpaan-gumpalan
- Menurunnya mutu semen
-
Menurunnya kekuatan tekan- Bertambahnya waktu pengikatan dan pengerasan
7. Hidrasi Semen
Senyawa-senyawa C3S, C2S, C3A, C4AF jika ditambahkan air akan
mengalami reaksi hidrasi. Reaksi ini terutama dipengaruhi oleh kehalusan
semen, jumlah air, dan suhu. Reaksi hidrasi tersebut menghasilkan senyawa-
senyawa hidrat yang sebagian besar terdiri dari Kalsium Silikat Hidrat
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
23/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 47
(3CaO.2SiO2.3H2O), Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2), Kalsium Aluminat
Hidrat (3CaO.Al2O3.3CaSO4.3H2O) yang semuanya berbentuk kristal halus
dan dikenal dengan sebutan cement gel.
Reaksi ini secara sederhana digambarkan sebagai berikut :
- 2(3CaO.SiO2) + 6H2O 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2
- 2(2CaO.SiO2) + 4H2O 3CaO.2 SiO2.3H2O + Ca(OH)2
- 2(3CaO.Al2O3) + 3CaO.Al2O3.3CaSO4.3H2O + 4 H2O
3(3CaO.Al2O3.13H2O)
- 4 CaO.Al2O3.Fe2O3 + 4Ca(OH)2 + 22H2O 4 CaO.Al2O3.13 H2O +
4CaO.Fe2O3.13H2O
Pada reaksi hidrasi ini sebenarnya terjadi perubahan zat-zat dan energi
dengan kecepatan perubahan tertentu. Reaksi hidrasi ini penting diketahui
untuk menentukan sifat-sifat mekanis dari semen yang mengeras.
4.6.2Persyaratan Kimia
1. IL (I gnition Loss)
IL disyaratkan untuk mencegah adanya mineral-mineral yang dapat
diuraikan pada pemijaran. Besarnya hilang pijar yang tergantung pada
banyaknya air kristal gypsum umumnya berkisar 2,53 %. Hilang pijar pada
semen terutama disebabkan oleh terjadinya penguapan air kristal yang berasal
dari gypsum dan penguapan air dan CO2 yang terlepas ke udara. Kristal
mineral-mineral tersebut pada umumnya dapat mengalami perubahan dalam
waktu beberapa tahun dan menimbulkan kerusakan.
2. IR (I nsoluble Residue)
IR adalah residu yang tetap tinggal setelah semen direaksikan dengan
HCl dan Na2CO3. IR dibatasi untuk mencegah tercampurnya bahan semen
dengan bahan pengotor yang tidak dapat dibatasi oleh persyaratan fisika.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
24/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 48
3. Free L ime (CaO bebas)
Free Lime adalah CaO yang tidak ikut bereaksi dengan komponen lain
selama proses pembuatan clinker. Bila terlalu tinggi, akan membuat kekuatan
beton rendah.
4. MgO
Kandungan MgO dibatasi karena dapat menimbulkan ekspansi terhadap
semen, setelah jangka waktu beberapa tahun (akibat reaksi MgO dengan air
menjadi Mg(OH)2 yang mempunyai volume yang lebih besar). Magnesia
expansion ini berdasarkan persamaan reaksi: MgO + H2O Mg(OH)2.
5. SO3
Gypsumsebagai sumber utama SO3mengatur pengikatan mortar dan kuat
tekannya. Penambahan gypsum yang terlalu banyak akan menyebabkan
kerugian pada sifat ekspansif dan menurunkan kuat tekan semen.
6. Alkali
Kandungan alkali pada semen akan menimbulkan keretakan pada beton
apabila digunakan agregat yang mengandung silika reaktif terhadap alkali,
sehingga terjadi reaksi sebagai berikut:
Na2O + SiO2 2NaSiO3
K2O + SiO2 2KSiO3
7.
Mineral C3S, C2S, C3A dan C4AF
Umumnya standar mineral ini tidak dibatasi karena pengukurannya
membutuhkan peralatan mikroskopik yang mahal, namun dapat dihitung
melalui perhitungan estimasi.
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
25/26
Laporan Praktek Kerja Industri
PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 49
Tabel 12 Syarat Kimia dari Semen Portland
(Sumber:Reff Duda, Cement Data Book)
Bahan
BakuSiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 LOI Total
Batu kapur 4,28 2.25 0.80 50.30 0.70 - 41.25 90.68
Tanah liat 58.68 22.10 5.90 2.50 0.80 - 9.07 99.20
Pasir Silika 73.20 11.80 3.30 4.60 1.00 - 2.83 99.05
Pasir Besi 9.64 13.70 71.60 4.20 2.80 - 2.83 99.05
Gypsum 5.20 1.00 0.20 32.40 0.20 40.8 0.20 90.30
Tabel 13 Komposisi Kimia Rata-rata Bahan Baku
(Sumber:Reff Duda, Cement Data Book)
No. UraianTipe
I II III IV V
1. MgO Maks 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0
2. SO3Maks untuk C3S < 8% 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
3. SO3maks untuk C3S > 8% 2,5 3,0 4,5 - -
4. Ignation Loss Maks 3,0 3,0 3,0 2,5 3,0
5. Insoluble Maks 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
6. Alkali sebagai Na2O 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6
7. C3S Maks - - - 35 -
8. C3S Min - - - 40 -9. C3A Maks - 8 25 7 6
10.C4AF + 2C3S atau C4AF +
C2S Maks- - - - 20
11. C3S + C3A Maks - 56 - - -
-
7/21/2019 jenis-jenis semen.docx
26/26
Laporan Praktek Kerja Industri
4.6.3Persyaratan Fisika
1. Kehalusan
Diisyaratkan untuk menentukan luas permukaan partikel semen dalam
proses hidrasi. Untuk standar kehalusan semen dipakai spesifikasi ayakan 90
micron(325 mesh).
2. Waktu Pengikatan
Diisyaratkan untuk mengendalikan sifat plastisitas dan workabilitas
adonan.
3.
Kekekalan Bentuk
Diisyaratkan untuk mengendalikan pemuaian/ penyusutan beton yang
merusak konstruksi bangunan.
4. Kuat Tekan
Diisyaratkan untuk mengontrol kemampuan menerima beban tekan dari
mortar atau beton.
5. Pengikatan Semu
Batasan terjadinya kekakuan semu yang dapat hilang dengan pengadukan
ulang tanpa penambahan air.
6. Panas Hidrasi
Diisyaratkan untuk mengontrol agar panas hidrasi yang ditimbulkan pada
reaksi hidrasi semen tidak terlalu besar karena dapat menimbulkan keretakanpada beton.
7. Pemuaian Terhadap Sulfat
Diisyaratkan untuk mengatur ketahanan terhadap sulfat.