BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

KeramikMaterial teknik dewasa ini mengalami perkembangan yang begitu pesat.Perkembangan tersebut meliputi di dalam struktur, komposisi, sifat-sifat fisik dan mekanik.Sifat-sifat fisik yaitu berkaitan dengan berat jenis material tersebut, manakala sifat mekanik berkaitan dengan kemampuannya untuk digunakan di dalam produk teknik. Para engineer material sedang giat-giatnya mengadakan penelitian terhadap bahan-bahan yang terbuat daripada non metal. Salah satunya adalah keramik.Keramik adalah sejenis bahan yang telah lama di gunakan, yaitu sejak 4000 SM. Barang-barang yang di buat dari keramik adalah pot bunga dan bata. Dalam industri otomotive modern, keramik telah di gunakan sejak berpuluh-puluh tahun yang lalu, yaitu untuk menghasilkan ignition park di dalam proses pembakaran otomotif. Keramik juga berfungsi sebagai isolator listrik.Saat ini keramik menjadi bahan yang penting di dalam mesin. Karena sifatnya yang kuat dan dapat merintangi kehausan pada temperatur yang tinggi.Keramik pada dasarnya terbuat dari tanah liat dan umumnya di gunakan untuk perabot rumah tangga dan bata untuk pembangunan perumahan.Pada masa kini keramik tidak lagi hanya terbatas penggunaanya untuk keperluan tradisional seperti tersebut di atas, malah sekarang keramik telah mengalami kemajuan dan di kenal dengan bahan keramik termaju.Bahan keramik sudah di gunakan dalam bidang Teknik Elektro, Sipil, Mekanik, Nuklir bahkan bahan keramik ini di gunakan juga dalam bidang Kedokteran.Bahan keramik sebagian sudah digunakan dalam motor bakar seperti untuk komponen-komponen mesin diesel misalnya untuk turbo charge, klep dan kepala piston.

SemenSemenadalah zat yang digunakan untukmerekatkanbatu,bata,batako maupunbahan bangunanlainnya.Pada awalnya semen dikenal di Mesir pada tahun 500 SM pada pembuatan piramida yaitu sebagai pengisi ruang kosong di antara celah-celah tumpukan batu.Semen yang dibuat oleh bangsa mesir merupakan kalsinasi gypsum yang tidak murni, kalsinasi batu kapur mulai digunakan zaman Romawi.Dewasa ini, semen merupakan suatu bahan yang penting khususnya dalam bahan-bahan penyusun bangunan. Awalnya semen terbentuk dari campuran batu kapur dan abu vulkanis. Namun saat ini telah ditemukan campuran baru yang lebih baik yang berawal dari campuran batu kapur dan tanah lempung. Peran semen menjadi sangat penting sehingga saat ini telah banyak industri-industri yang bergerak dalam pembuatan semen.

1.2 Tujuan Penulisan

Memenuhi salah satu tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan, yaitu :

1.2.1 Mengetahui sifat fisik dan mekanik keramik dan semen1.2.2 Mengetahui bahan pembentuk keramik dan semen1.2.3 Mengetahui proses pembuatan keramik dan semen1.2.4 Mengetahui bahaya dari keramik dan semen

1.3 Rumusan Masalah

1.3.1 Apa sifat fisik dan mekanik keramik dan semen?1.3.2 Apa saja bahan baku pembuatan keramik dan semen?1.3.3 Bagaimana proses pembentukan keramik dan semen?1.3.4 Bagaimana aplikasi keramik dan semen di Industri?1.3.5 Apa bahaya yang dapat ditimbulkan dari keramik dan semen?

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

KERAMIK2.1 Sejarah KeramikSejarah Keramik DuniaMeskipun kemungkinan orang-orang Afrika Timur awal mula menggunakanperalatan batu padajaman Paleolitik (2,6 juta tahun yang lalu), namunperkembangan budaya manusia baru terjadi pada jaman neolitik kira-kirasetelah 10.000 SM. Cerita tentang keramik kemungkinan dimulai sejak 30 ribu tahun yang lalu. Periode ini dalam sejarah disebut Jaman Palaeolithic atau Jaman Batu Kuno (500 ribu10 ribu SM) karena alat pemotong atau senjata tajam pada masa itu terbuat dari batu.Penemuan tembaga, perunggu, dan besi masih jauh dari jaman ini.Nenek moyang kita adalah pemburu dan peramu makanan yang hidupnya berpindah-pindah. Mereka belajar bagaimana membuat api untuk pertama kalinya sebagai upaya melindungi diri dari dingin, binatang buas, memasak daging dan juga membakar tanah liat.Bukti arkeologis menunjukkan bahwa orang-orang di jaman batu kuno di sebagian belahan bumi telah membakar figurin dari tanah liat dan juga telah membuat tungku pembakaran sederhana sekitar 30 ribu tahun yang lalu.

Sejarah Keramik di IndonesiaDi Indonesia, keramik sudah dikenal sejak jaman Neolithikum, diperkirakan rentang waktunya mulai dari 2500 SM1000 SM. Peninggalan zaman ini diperkirakan banyak dipengaruhi oleh para imigran dari Asia Tenggara berupa: pengetahuan tentang kelautan, pertanian dan peternakan. Alat-alat berupa gerabah dan alat pembuat pakaian kulit kayu.Kebutuhan manusia dalam kehidupan sehari-hari selalu mengalami perubahan sesuai perkembangan zaman. Awalnya manusia membuat alat bantu untuk kebutuhan hidupnya, mulai dari membuat kapak dari batu. Seperti di Sumatra ditemukan pecahan-pecahan periuk belanga di Bukit Kulit Kerang.Di pantai selatan Jawa tepatnya diantara Yogyakarta dan Pacitan ditemukan pecahan tembikar yang berhiaskan teraan anyaman atau tenunan seperti hasil tenun yang di buat di Sumba.Di daerah Melolo (P. Sumba) ditemukan pula periuk belanga yang berisikan tulang-tulang manusia. Peninggalan-peninggalan prasejarah ini juga ditemukan didaerah Banyuwangi, Kelapa Dua-Bogor, Kalumpang serta Minanga di Sulawesi, Gilimanuk di Bali dan juga penemuan pada waktu peninggalan arkeologis di sekitar candi Borobudur dan di Trowulan-Mojokerto.Termasuk juga peninggalan zaman Kerajaan Majapahit (abad 16 M) banyak di temukan bata-bata dan genteng dari tanah liat yang dibakar sebagai bahan bangunan, namun juga benda-benda seperti celengan.Pecahan-pecahan tembikar juga ditemukan di situs Batujaya, di Karawang Jawa Barat.Ditemukan juga fragmen yang terbuat dari terracotta.Sesuai penandaaan maka tembikar-tembikar ini ada pada abad ke 3 atau 4 masehi.Artefak lainnya di gambarkan pada relief candi Borobudur yang menunjukkan motif wanita yang sedang mengambil air dari kolam dengan periuk bulat dan kendi serta memasak dengan kuali.Sedangkan relief candi Prambanan dan candi Penataran (Blitar) melukiskan jambangan bunga dengan hiasan suluran dan bunga-bungaan. Peninggalan ini juga menggambarkan akan adanya kegiatan pembuatan keramik rakyat di pedesaan dan banyak hubungannya dengan penemuan kebutuhan akan wadah.

2.2 Definisi KeramikKeramik berasal dari perkataan greek yaitu keramos, yang bermaksud lempung yang di bakar pada temperatur tinggi (lebih 1500oC). Ada pendapat lainnya menyatakan bahwakeramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunanikeramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran.Kamus dan ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Tetapi saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat.Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat.(Yusuf, 1998:2).Berdasarkan pengertian yang di beri oleh Kingery, keramik merupakan suatu seni dan pengetahuan dalam membuat dan menggunakan hasil padat yang sebahagian besar komponennya ialah bahan non organik yang bukan logam, hal ini selaras dengan pengertian yang di beri oleh Horslay di dalam concise encylopedia. Berdasarkan pengertian ini, keramik adalah suatu bidang ilmu yang luas merangkumi bidang seperti tembikar, porselin, refraktori, lempung struktur, pelincir, semen, kaca, bahan bermagnet bukan logam, feroelektrik, superkonduktor dan berbagai bahan tak organik lainnya.

2.3 Sifat Fisik dan Mekanik KeramikSifat FisikKeramik memiliki karakteristik yang memungkinkannya digunakan untuk berbagai aplikasi, yaitu: Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah Tahan korosi Sifat listriknya dapat insulator, semikonduktor, konduktor bahkan superkonduktor Dapat bersifat magnetik dan non-magnetik Kerapatan rendah Titik leleh tinggi Tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiri dari clay, flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200oC, keramik engineering seperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan suhu 2000oCUmumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan kimia dibandingkan elemennya. Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya. Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh.Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas, koefisien ekspansi termal, dan konduktivitas termal.Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan. Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atom/ion penyusun padatan tersebut.

Sifat Mekanik Keras dan kuat, namun rapuh Kekuatan tekan tinggiMisalnya, TiC mempunyai kekerasan 4 kali kekerasan baja. Jadi, kawat baja dalam struktur pesawat dapat diganti dengan kawat TiC yang mampu menahan beban yang sama hanya dengan diameter separuhnya dan 31 persen berat. Semen dan tanah liat adalah contoh yang lain, keduanya dapat dibentuk ketika basah namun ketika kering akan menghasilkan objek yang lebih keras dan lebih kuat. Material yang sangat kuat seperti alumina (Al2O3) dan silikon karbida (SiC) digunakan sebagai abrasif untuk grinding dan polishing.Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya, yaitu kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit.Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural.Dalam logam, elektron-elektron yang terdelokalisasi memungkinkan atom-atomnya berubah-ubah tetangganya tanpa semua ikatan dalam strukturnya putus.Hal inilah yang memungkinkan logam terdeformasi di bawah pengaruh tekanan.Tapi, dalam keramik, karena kombinasi ikatan ion dan kovalen, partikel-partikelnya tidak mudah bergeser. Keramiknya dengan mudah putus bila gaya yang terlalu besar diterapkan.Faktur rapuh terjadi bila pembentukan dan propagasi keretakan yang cepat. Dalam padatan kristalin, retakan tumbuh melalui butiran (trans granular) dan sepanjang bidang cleavage (keretakan) dalam kristalnya. Permukaan tempat putus yang dihasilkan mungkin memiliki tekstur yang penuh butiran atau kasar. Material yang amorf tidak memiliki butiran dan bidang kristal yang teratur, sehingga permukaan putus kemungkinan besar mulus penampakannya.Kekuatan tekan penting untuk keramik yang digunakan untuk struktur seperti bangunan.Kekuatan tekan keramik biasanya lebih besar dari kekuatan tariknya.Untuk memperbaiki sifat ini biasanya keramik di-pretekan dalam keadaan tertekan. Sifat Hantaran Listrik. Sifat listrik bahan keramik sangat bervariasi.Keramik dikenal sangat baik sebagai isolator.Beberapa isolator keramik (seperti BaTiO3) dapat dipolarisasi dan digunakan sebagai kapasitor.Dalam bahan keramik, muatan listrik dapat juga dihantarkan oleh ion-ion.Sifat ini dapat diubah-ubah dengan merubah komposisi, dan merupakan dasar banyak aplikasi komersial, dari sensor zat kimia sampai generator daya listrik skala besar.Salah satu teknologi yang paling prominen adalah sel bahan bakar. Kemampuan penghantaran ion didasarkan kemampuan keramik tertentu untuk memungkinkan anion oksigen bergerak, sementara pada waktu yang sama tetap berupa isolator. Zirkonia (ZrO2) yang distabilkan dengan kalsia (CaO)adalah contoh padatan ionik.

Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut.KeramikLogamPolimer

Bahan bukan organic (bukan metalik)Bahan-bahan organic (metalik)Bahan organic

keraskekerasan berbeda-bedabiasanya lembut

kuatkekuatan berbeda-bedaBiasanya lemah

tidak bertindak balas dengan bahan kimiatidak stabil terhadap bahan kimiatidak stabil terhadap bahan kimia

titik cair tinggiTitik cair berbeda-bedatemperatur cair rendah

Sifat-Sifat Dari Berbagai Jenis Keramik Pada Temperature Ruangan

2.4 Bahan Baku Pembuatan KeramikAda tiga bahan utama yang digunakan untuk membuat produk keramik klasik, yaitu lempung, feldspar, dan pasir.Lempung adalah aluminium silikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan beku yang mengandung feldspar sebagai salah satu mineral asli yang penting.Reaksinya dilukiskan sebagai berikut.K2O.Al2O3.6SiO2 + CO2 + 2H2O K2CO3 + Al2O3.2SiO2.2H2O + 4SiO2Feldsparpotas Kaolinit Silika

Terdapat tiga jenis lempung/tanah liat utama yang di bedakan oleh warna, ukuran partikel, sifat keliatan dan komposisi kimianya yaitu:1. Tanah liat kaolinBerwarna putih, berukuran partikel sederhana, kurang keliatannya/sifat plastis. Dan mengandungi komposisi besi yang kurang dari 1%.2. Tanah liat bola (ball clay)Berwarna hitam atau kelabu, berukuran partikel halus, keliatan yang tinggi, dan kandungan besi oksida diantara 0 2 %.3. Tanah liat api (fire clay)Berwarna kemerahan, berukuran partikel antara sederhana dan besar dan komposisi besi oksida yang tinggi.

KaolinKaolin merupakan massa batuan yang tersusun dari material lempung dengan kandungan besi yang rendah, dan umumnya berwarna putih atau agak keputihan. Kaolin ini mempunyai komposisi hidrous aluminium silikat (2H2O.Al2O3.2SiO2). Sifat mineral kaolin antara lain plastis, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah, serta pH bervariasi. Tanah liat kaolin ini kebanyakan di gunakan dalam industri keramik konvensional seperti industri pembuatan piring, mangkuk, peralatan kamar mandi, lantai dan dinding, perhiasaan rumah seperti pot bunga porselin, peralatan listrik untuk voltan rendah dan tinggi.

LempungLempung atau tanah liat ialah kata umum untuk partikel mineral berkerangka dasar silikat yang berdiameter kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengandung leburan silika dan/atau aluminium yang halus.Unsur-unsur ini, silikon, oksigen, dan aluminum adalah unsur yang paling banyak menyusun kerak bumi. Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi.Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila basah terkena air.Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang mendominasinya.Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan oksida silikon dan oksida aluminium yang membentuk kristalnya.Beraneka ragamnya sifat fisik lempung dan kandungan tak murninya sehingga biasanya harus ditingkatkan mutunya terlebih dahulu melalui prosedur benafisiasi, yaitu menyingkirkan pasir dan mika dari lempung.

FeldsparAda tiga jenis feldspar yang umum, yaitu potas (K2O.Al2O3.SiO2), soda (NaO.Al2O3.6SiO2), dan gamping (CaO.Al2O3.6SiO2), yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik.Feldspar sendiri berfungsi sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramik.Bahanbahan ini termasuk bahan mentah yang digunakan dalam pembuatan barang keramik konvensional seperti, feldspar, silicon, kalsium karbonat. Selain dari pada bahan di atas, berbagai mineral lain, seperti garam dan oksida juga digunakan sebagai bahan fluks dan perawis refraktori.Seperti Alumina, Zirkonia, Silicon karbida, Silicon nitrida, Barium titanat adalah merupakan sebagian barangan keramik berteknologi tinggi. Bahan mentah ini mempunyai kemurnian yang tinggi, mahal dan kegunaannya tertumpu kepada industri teknik, mekanik, biological, elektronik dan listrik.Bahan-bahan ini mempunyai potensi dan reputasi masa depan yang tinggi bagi menggantikan bahan-bahan yang telah ada seperti besi dan baja. Hasil penggunaan bahan mentah ini dapat membentuk komponen atau produk yang mempunyai sifat-sifat kekuatan yang amat tinggi, kekerasan yang kuat, tidak bertindak balas dengan bahan kimia, kadar kehalusan yang rendah, mempunyai unsur ketahanan panas dan temperatur cair yang tinggi.

Badan keramik adalah bagian utama dalam pembuatan keramik dan bahan utamanya biasa disebut dengan bahan mentah keramik.Contoh bahan mentah keramik alam seperti kaolin, lempung, felspar, kuarsa, pyrophillit dan sebagainya.Sedangkan bahan keramik buatan seperti mullit, SiC, Borida, Nitrida, H3BO3 dan sebagainya.Bahan mentah keramik digolongkan menjadi 5 (lima) yaitu:1. Bahan Pengikat Contoh : kaolin, ball clay, fire clay, red clay2. Bahan Pelebur Contoh : felspar, kapur3. Bahan Pengisi Contoh : silika, grog (samot)4. Bahan Tambahan Contoh : water glass, talk, pyrophillit5. Bahan Mentah Glasir(Bahan yang membuat lapisan gelas pada permukaan benda keramik setelah melalui proses pembakaran pada suhu tertentu)Di antaranya adalah : bahan mengandung SiO2 seperti pasir kuarsa, lempung dan feldspar bahan mengandung oksida basa seperti potas feldspar, batu kapur dan soda abu bahan mengandung Al2O3seperti kaolin dan feldspar bahan tambahan lain seperti: bahan pewarna Contoh : senyawa cobalt, senyawa besi, senyawa nikel, senyawa chrom dan sebagainya bahan perekat Contoh : gum bahan penutup Contoh : oksida sirkon, oksida seng bahan pelebur Contoh : asam borat, borax, Na2CO3, K2CO3, BaCO3,Pb3O4 dan sebagainya untuk bahan opacifer : SnO2, ZrO dan sebagainya

2.5 Struktur Bahan Keramik

Struktur kristal keramik merupakan salah satu struktur yang paling kompleks dari semua struktur bahan. Ikatan antara atom-atom ini umumnya ikatan kovalen (berbagi elektron, sehingga ikatan ini kuat) atau ion (terutama ikatan antara ion bermuatan, sehingga ikatan ini kuat).

Keramik dapat berikatan kristal tunggal atau dalam bentuk polikristalin. Ukuran butir mempunyai pengaruh besar terhadap kekuatan dan sifat-sifat keramik; ukuran butir yang halus (sehingga dikatakan keramik halus), semakin tinggi kekuatan dan ketangguhannya.

Kebanyakan bahan pembentuk keramik memiliki ikatan ion, ikatan kovalen dan ikatan antara.Sebagai misal, bagian ikatan ion dalam sistem Mg-O, Al-O, Zn-O dan Si-O dapat dikatakan masing-masing 70%, 60%, 60% dan 50%. Pada ReO3,V2O3 dan TiO, yang merupakan oksida ,tidak pernah menunjukkan sifat liat atau dapat di deformasikan, tetapi memiliki hantaran listrik yang relatif dapat disamakan dengan logam biasa.

2.6 Jenis KeramikPada prinsipnya keramik terbagi dua, yaitu keramik tradisional dankeramik halus. Keramik tradisional yaitu keramik yang dibuat dengan menggunakan bahan alamseperti kuarsa, kaolin, dll.Yang termasuk keramik ini adalahbarang pecah belah (dinnerware), keperluan rumah tangga (tile, bricks), dan untuk industri (refractory).SedangkanKeramik halus (Fine ceramics) ataukeramik modern atau biasa disebut keramik teknik (advanced ceramic, engineering ceramic, techical ceramic) adalah keramik yang dibuat dengan menggunakan oksida-oksida logam atau logam, sepertioksida logam (Al2O3, ZrO2, MgO,dll). Penggunaannya sebagai elemen pemanas, semikonduktor, komponen turbin dan pada bidang medis(Joelianingsih, 2004).

2.7 Jenis Badan Keramik Berdasarkan Kepadatannya1. Gerabah (Earthenware)Gerabah dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastis dan mudah dibentuk dan dibakar pada suhu maksimum 1000C.Keramik jenis ini struktur dan teksturnya sangat rapuh, kasar dan masih berpori.Agar kedap air, gerabah kasar harus dilapisi glasir, semen atau bahan pelapis lainnya.Gerabah termasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu (stoneware) atau porselin.Bata, genteng, paso, pot, anglo, kendi, gentong dan sebagainya termasuk keramik jenis gerabah.Genteng telah banyak dibuat berglasir dengan warna yang menarik sehingga menambah kekuatannya.

Gerabah (Earthenware),

2. Keramik Batu (Stoneware)Keramik Batudibuat dari bahan lempung plastis yang dicampur dengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi (1200-1300C). Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh, kuat dan berat seperti batu.Keramik jenis termasuk kualitas golongan menengah.

Keramik Batu (Stoneware)

3. Porselin (Porcelain)Porselin adalah jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat dari bahan lempung murni yang tahan api, seperti kaolin, alumina dan silika. Oleh karena badan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya, maka sering disebut keramik putih. Pada umumnya, porselin dipijar sampai suhu 1350C atau 1400C, bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500C. Porselin yang tampaknya tipis dan rapuh sebenarnya mempunyai kekuatan karena struktur dan teksturnya rapat serta keras seperti gelas.

Porselin (Porcelain), Oleh karena keramik ini dibakar pada suhu tinggi maka dalam bodi porselin terjadi penggelasan atau vitrifikasi.Secara teknis keramik jenis ini mempunyai kualitas tinggi dan bagus, disamping mempunyai daya tarik tersendiri karena keindahan dan kelembutan khas porselin.Juga bahannya sangat peka dan cemerlang terhadap warna-warna glasir.

4. Keramik Baru (New Ceramic)Keramik Baruadalah keramik yang secara teknis, diproses untuk keperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil, listrik, konstruksi, komputer, cerobong pesawat, kristal optik, keramik metal, keramik multi lapis, keramik multi fungsi, komposit keramik, silikon, bioceramic, dan keramik magnit. Sifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis seperti tahan benturan, tahan gesek, tahan panas, tahan karat, tahan suhu kejut seperti isolator, bahan pelapis dan komponen teknis lainnya.

2.8 Proses Pembuatan KeramikAda beberapa tahapan proses yang harus dilakukan untuk membuat suatu produk keramik, yaitu:1. Pengolahan BahanTujuan pengolahan bahan ini adalah untuk mengolah bahan baku dari berbagai material yang belum siap pakai menjadi badan keramik plastis yang telah siap pakai. Pengolahan bahan dapat dilakukan dengan metode basah maupun kering, dengan cara manual ataupun masinal. Didalam pengolahan bahan ini ada proses-proses tertentu yang harus dilakukan antara lain pengurangan ukuran butir, penyaringan, pencampuran, pengadukan (mixing), dan pengurangan kadar air.

Pengurangan ukuran butir dapat dilakukan dengan penumbukan atau penggilingan dengan ballmill.Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan material dengan ukuran yang tidak seragam.Ukuran butir biasanya menggunakan ukuran mesh.Ukuran yang lazim digunakan adalah 60 100 mesh.Pencampuran dan pengadukan bertujuan untuk mendapatkan campuran bahan yang homogen/seragam. Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun masinal dengan blunger maupun mixer.Pengurangan kadar air dilakukan pada proses basah, dimana hasil campuran bahan yang berwujud lumpur dilakukan proses lanjutan, yaitu pengentalan untuk mengurangi jumlah air yang terkandung sehingga menjadi badan keramik plastis. Proses ini dapat dilakukan dengan diangin-anginkan diatas meja gips atau dilakukan dengan alat filterpress.

Tahap terakhir adalah pengulian. Pengulian dimaksudkan untuk menghomogenkan massa badan tanah liat dan membebaskan gelembung-gelembung udara yang mungkin terjebak. Massa badan keramik yang telah diuli, disimpan dalam wadah tertutup, kemudian diperam agar didapatkan keplastisan yang maksimal.

2. PembentukanTahap pembentukan adalah tahap mengubah bongkahan badan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang dikehendaki. Ada tiga keteknikan utama dalam membentuk benda keramik: pembentukan tangan langsung (handbuilding), teknik putar (throwing), dan teknik cetak (casting).a. Pembetukan Tangan LangsungDalam membuat keramik dengan teknik pembentukan tangan langsung, ada beberapa metode yang dikenal selama ini yaitu teknik pijit (pinching), teknik pilin (coiling), dan teknik lempeng (slabbing).

b. Pembentukan dengan Teknik PutarPembentukan dengan teknik putar adalah keteknikan yang paling mendasar dan merupakan kekhasan dalam kerajinan keramik. Secara singkat tahap-tahap pembentukan dalam teknik putar adalahcentering (pemusatan), coning (pengerucutan), forming (pembentukan), rising (membuat ketinggian benda) dan refining the contour (merapikan).

c. Pembentukan dengan Teknik CetakDalam keteknikan ini, produk keramik tidak dibentuk secara langsung dengan tangan, tetapi menggunakan bantuan cetakan/mold yang dibuat dari gipsum. Teknik cetak dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu cetak padat dan cetak tuang (slip). Pada teknik cetak padat bahan baku yang digunakan adalah badan tanah liat plastis sedangkan pada teknik cetak tuang bahan yang digunakan berupa badan tanah liat slip/lumpur. Keunggulan dari teknik cetak ini adalah benda yang diproduksi mempunyai bentuk dan ukuran yang sama persis. Berbeda dengan teknik putar atau pembentukan langsung.

3. PengeringanSetelah benda keramik selesai dibentuk, maka tahap selanjutnya adalah pengeringan.Tujuan utama dari tahap ini adalah untuk menghilangkan air plastis yang terikat pada badan keramik. Ketika badan keramik plastis dikeringkanakan terjadi 3 proses penting sebagai berikut.1) Air pada lapisan antarpartikel lempung mendifusi ke permukaan, menguap, sampai akhirnya partikel-partikel saling bersentuhan dan penyusutan berhenti2) Air dalam pori hilang tanpa terjadi susut3) Air yang terserap pada permukaan partikel hilang.Tahap-tahap ini menerangkan mengapa harus dilakukan proses pengeringan secara lambat untuk menghindari retak/cracking terlebih pada tahap 1 (Norton, 1975/1976).Karena produk keramik hampir semuanya punya sifat refraktori, artinya tahan terhadap panas dan sifat ini bergantung pada oksida refraktori terhadap oksida fluks di dalamnya.Efek dari pemanasan yang utama yaitu mendorong air hidrasi keluar, ini terjadi pada suhu 600-650oC dengan menyerap sejumlah besar kalor, meninggalkan suatu campuaran amorf alumunia dan silica, seperti terlihat dari penelitian dengan sinar X.Al2O3.2SiO2.2H2O Al2O3 + 2SiO2 + 2H2OKeseluruhan reaksi yang terjadi pada pemanasan lempung adalah3(Al2O3.2SiO2.2H2O) 3Al2O3.2SiO2 + 4SiO2 + 6H2OKaonit Munit kristobalit

4. PembakaranPembakaran merupakan inti dari pembuatan keramik dimana proses ini mengubah massa yang rapuh menjadi massa yang padat, keras, dan kuat. Pembakaran dilakukan dalamsebuah tungku/furnace suhu tinggi.

>Pembakaran biscuitPembakaran biskuit merupakan tahap yang sangat penting karena melalui pembakaran ini suatu benda dapat disebut sebagai keramik.Biskuit (bisque) merupakan suatu istilah untuk menyebut benda keramik yang telah dibakar pada kisaran suhu 700 1000oC.Pembakaran biskuit sudah cukup membuat suatu benda menjadi kuat, keras, kedap air. Untuk benda-benda keramik berglasir, pembakaran biskuit merupakan tahap awal agar benda yang akan diglasir cukup kuat dan mampu menyerap glasir secara optimal.

5. PengglasiranPengglasiran merupakan tahap yang dilakukan sebelum dilakukan pembakaran glasir. Benda keramik biskuit dilapisi glasir dengan cara dicelup, dituang, disemprot, atau dikuas. Untuk benda-benda kecil-sedang pelapisan glasir dilakukan dengan cara dicelup dan dituang; untuk benda-benda yang besar pelapisan dilakukan dengan penyemprotan. Fungsi glasir pada produk keramik adalah untuk menambah keindahan, supaya lebih kedap air, dan menambahkan efek-efek tertentu sesuai keinginan. Kesemua proses dalam pembuatan keramik akan menentukan produk yang dihasilkan. Oleh karena itu kecermatan dalam melakukan tahapan demi tahapan sangat diperlukan untuk menghasilkan produk yang memuaskan.

2.9 Penggunaan Bahan KeramikKeramik mempunyai berbagai penggunaan, dapat digunakan sebagai barangan harian perumahan maupun dalam industri.Beberapa jenis keramik di gunakan dalam kelistrikan oleh sebab keramik mempunyai sifat rintangan listrik yang tinggi.Kekuatan listrik dan sifat magnet yang tinggi sesuai di gunakan sebagai magnet dalam alat pembesar suara (loud speaker).Oleh karena keramik dapat mengekalkan kekuatan dan ketegarannya pada temperatur yang tinggi, keramik banyak di gunakan pada keadaan temperatur tinggi dan sifat ketahanan aus yang tinggi sangat sesuai di gunakan sebagai pelapis silinder.Keramik di gunakan juga di dalam mesin diesel sebagai komponen-komponen pemutar (rotor) dan juga pada turbin.Di samping itu keramik mempunyai sifat-sifat yang menarik seperti kerapatan (density) yang rendah dan modulus elastisitas yang tinggi.Dengan itu berat mesin dapat dikurangkan sehingga performance mesin bisa meningkat.Keramik juga dapat di gunakan sebagai alat pemotong logam-logam keras pada kecepatan potong yang tinggi.Bahan-bahan keramik dapat digunakan untuk membuat berbagai komponen/produk sebagai berikut.1. Keramik Konvensionala. Keramik berstrukturPenggunaannya sebagai batu bata, riol, pot bunga, lantai dan dinding.b. Keramik putihPenggunaannya sebagai peralatan meja makan (seperti piring, teko, mangkuk), peralatan kamar mandi, perhiasan rumah.c. Keramik refraktoriDigunakan sebagai batu untuk tanur kupola, serabut keramik, semen mortar, liner yang di gunakan pada temperatur tinggi seperti di tanur peleburan besi, aluminium dan sebagainya.

d. Keramik listrikContohnya insulator, switch dan kepingan penyekat

2. Keramik Termajua. Keramik OksidaContohnya adalah Abrasif, Substrat elektronik, Mata pahat, Komponen mesin.b. Keramik Bukan OksidaContohnya adalah Turbin gas, Komponen mesin, Abrasif, Mata pahat, Nozel roket dll.c. Keramik KompositContohnya adalah rotor dan komponen mesin, mata pahat, komponen untuk industri.d. Keramik KacaContohnya adalahrecrystallized glasses for instrument,bagian-bagian mekanik dalam kapal terbang. Bahan keramik kemungkinan merupakan timbunan bahan yang terbesar di gunakan oleh manusia.Di sekeliling kita jika kita perhatikan penggunaan harian banyak memakai bahan keramik.Seperti rumah, gedung-gedung, peralatan meja makan, perhiasan rumah dll.

2.10 Aplikasi Keramik di IndustriDalam bidang keramik termaju, potensi dan peluang-peluang industri sangat luas sekali, bidang ini juga sangat terbuka luas untuk dipelajari. Pengembangan pembangunan dalambidang keramik ini antara lain sebagai berikut.Keramik struktur/teknik: Untuk pemrosesan temperatur tinggi, sel bahan bakar, penukar kalor Gigi palsu Konkrit berqualiti tinggi Mesin yang effisien Lapisan penahan keausan (wear resistance coating)Aplikasi Keramik Dalam Bidang Teknik1. Komponen Dapur/Oven (furnace)Contoh: Refraktori padat, Isulator, Refraktori cor, Penanganan logam cair, Elemen pemanas, Perkakas oven.2. Komponen Mesin OtomotifContoh: Busi, Sil pompa, Katup, Rotor turbocharger3. Komponen Gas TurbinContoh: Ruang Bakar, Sudu-sudu turbin, Pemindah panas4. Penahan PanasContoh: Dinding pesawat ulang alik, Isolator panas, Lapisan penahan panas, Bahan tahan api5. Komponen tahan ausContoh: Alat-alat potong, Penempa (die), Kran (nozzle), Sil dan plunyer pompa, Lining dan alat Miling, Abrasif, Pelumas padat, Alat ukur standar6. Keramik TangguhContoh: benang (fiber), Whisker (fiber), Peralatan golf, Lempengan tahan peluru, Bantalan, pisau dan gunting7. Keramik OptikContoh: benang optic, Lensa, Laser, Alumina translusen, Dioda, Keramik luminesen8. Pelapis KeramikContoh: Tahan aus, Tahan korosi, Penghalang panas, Dielektrik, Pelumas, Katalis.9. Keramik ElektromagnetikContoh: Elemen magnet, Kapasitor, Resistor, IC substrat, Sensor oksigen, Sel bahan baker, Pompa oksigen, Superkonduktor, Elektroda, Varistor, Pizoelektrik, Isulator, Termistor, Semikonduktor, Konduktor ion10. Keramik BangunanContoh: Atap, lantai, Kaca jendela, Semen dan Beton, Gelas keramik, Terakota, Gerabah, Batu bata11. BiokeramikContoh: Pengganti tulang, Pengganti gigi, Katup jantung, Porselin gigi12. Saringan dan Selaput KeramikContoh: Selaput pemisah cairan, Selaput pemisah gas, Saringan logam cair13. Keramik NuklirContoh: Bahan bakar nuklir, Moderator, Pelindung, Kapsul gelas, Pembungkus bahan bakar nuklir.

2.11 LimbahLimbah padat pada umumnya merupakan sisa olahan dari suatu industri, terkadang jumlahnya cukup besar tergantung pada jenis industrinya. Limbah padat pulp pada dasarnya dapat mengganggu aktivitas maupun lingkungan pabrik itu sendiri maupun kawasan sekitarnya.

Limbah padat pulp terdiri dari gugusan yang merupakan proses-proses sisa olahan secara bertahap. Gugusan ini terdiri dari : grit, dreg dan bio sludge.

GritBerasal dari proses recousstisizing berupa bahan yang tidak bereaksi antara green liquoer dan kapur tohor, yang kandungan utamanya adalah bata dan pasir yang mengandung hidrokarbon.

DregMerupakan bahan endapan dari green liquoer yaitu smelt yang dilarutkan dengan weak wash dari lime mud washer. Kandungan utamanya adalah silika dan bahan karbon residu organik yang tidak sempat terbakar dalam boiler. Bahan ini kaya akan karbon karena tidak bereaksi.

Bio sludgeMerupakan campuran dari endapan limbah cair, yang diperoleh dari proses primary dan secondary yang kandungan utamanya adalah selulosa dan bakteri yang mati. Dengan demikian perlu dilakukan pengamatan dan analisa lebih lanjut tentang senyawa-senyawa atau fasa yang dominan dari kandungan limbah padat pulp tersebut, sehingga cocok digunakan untuk membentuk material keramik.

2.12 Bahaya yang Dapat Ditimbulkan Oleh Keramik

Bahan yang digunakan untuk peralatan masak dari kaca dan keramik mengandung pigmen timah, kadmium dan lainnya yang mungkin bisa bercampur dengan makanansetelah terjadi proses pemanasan sehingga paparan jangka panjang dapat menyebabkan keracunan bahkan kematian.

Selain itu, yang harus diwaspadai adalah semakin putih keramik maka tingkat radioaktifnya semakin tinggi pula. Semakin putih, keramik maka kandunganzirconium pada keramik tersebut semakin banyak.Zirconium inibisa memberi efek buruk, karena dalam jangka waktu panjang bisa menyebabkan kanker kulit.

Industri keramik juga menimbulkan pencemaran lingkungan yaitu sebagai berikut.a. Pencemaran UdaraMunculnya penyakit Silikosis yang disebabkan oleh pencemaran debu silika bebas, berupa SiO2, yang terhisap masuk ke dalam paru-paru dan kemudian mengendap di dalam paru-paru sehingga mengganggu pernafasan.

b. Pencemaran TanahKadmium (Cd) dapat mencemari tanah. Kadmium merupakan zat yang sangat beracunbagi mikroorganisme. Jika kadmium meresap ke dalam tanah akan mengakibatkan kematian bagi mikroorganisme, padahal mikroorganisme memiliki fungsi yang sangat penting terhadap kesuburan tanah.

c. Pencemaran airPada proses pemotongan keramik, pabrik menggunakan media air untuk mengurangi debu yang beterbangan sehingga air tersebut akan menjadi limbah pabrik. Kandungan zat-zat kimia pada keramik dapat menyebabkan baku mutu air turun. Jika hal tersebut terjadi maka air yang tercemar tersebut tidak dapat digunakan sebagai air minum dan jika terus menerus seperti itu maka masyarakat akan mengalami krisis air.

SEMEN 3.1 Sejarah Semen dan Perkembangan SemenMaterialsementelahbanyakdigunakansejakzamanYunani,Romawi dan Mesir Kuno. Sebagian monumen dan bangunan peninggalansejarah yang sampai saat ini masih bisa kita saksikan, merupakan buktibahwa material semen telah digunakan sejak zaman dulu. Pada masa itu,nenekmoyangkita tlahmampumerekatkanbatu-batu raksasahanya mengandalkan bahan perekat berupa gypsum, batu kapur, gamping dan abu vulkanik ataupozzolanSebelum mencapai bentuk seperti sekarang, perekat dan penguat bangunan ini awalnya merupakan hasil pencampuran batu kapur dan abu vulkanis. Kedua bahan ini akan aktif setelah melalui proses pembakaran. Konon,campurantersebut pertamakali ditemukan dizaman kerajaan Romawi, tepatnya di Pozzuoli, dekat teluk Napoli, Italia. Campuran bahan perekat inilantasdinamai pzzuolana.Kata semensendiriberasaldari bahasa latin, yaitu caementum, yang artinya memotong menjadi bagian-bagian kecil yang tidak beraturan. Meski sempat popular di zamannya,campuran semen ini tak berumur panjang, menyusul runtuhnya Kerajaan Romawi.Hinggaabadpertengahan (11001500M)resepramuan pozzuolana sempat menghilang dari peredaran. Kemudian pada abad ke-18, Jhon Smeaton, seorang insinyur asalInggris menemukan kembali ramuan kuno ini. Iamembuat adonan denganmemanfaatkan campuran kapur tanah dan tanah liat saat membangunmenara suar eddystone di lepas pantai Cornwall, Inggris. Namun, bukan smeatonyang akhirnya mematenkan cikalbakal semen inimelainkanJoseph Aspdin, seorang insinyur berkebangsaan Inggris yang pertama kalimengurus hak paten untuk ramuan semen ini pada tahun 1824. Hasil temuannyadinamakansemenportland.Dinamakansemenportland Karena hasil warna olahannyamiripdengantanahliatyangsering dijumpai di pulau Portland, Inggris. Sebenarnya ramuan Aspdin tidak jauh beda dengan Smeaton. Dia tetap mengandalkan dua bahan utama, yaitubatu kapur sebagai sumber kalsium karbonat dan tanah lempung yangbanyak mengandung silika, aluminium oksida (alumina), sertaoksida besi.Kemudian, pada tahun 1845 Isaac Johnson melakukan penelitian lanjutan mengenaisemen danhasilnya sangatberperan dalam pengembangan industri semen modern.3.2 Definisi SemenSemen berasal dari kataCaementumyang berarti bahan perekat yang mampu mempesatukan atau mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan yang kokoh atau suatu produk yang mempunyai fungsi sebagai bahan perekat antara dua atau lebih bahan sehingga menjadi suatu bagian yang kompak atau dalam pengertian yang luas adalah material plastis yang memberikan sifat rekat antara batuan-batuan konstruksi bangunan.Usaha untuk membuat semen pertama kali dilakukan dengan cara membakar batu kapur dan tanah liat. Joseph Aspadain yang merupakan orang inggris, pada tahun 1824 mencoba membuat semen dari kalsinasi campuran batu kapur dengan tanah liat yang telah dihaluskan, digiling, dan dibakar menjadi lelehan dalam tungku, sehingga terjadi penguraian batu kapur (CaCO3) menjadi batu tohor (CaO) dan karbon dioksida(CO2). Batu kapur tohor (CaO) bereaksi dengan senyawa-senyawa lain membemtuk klinker kemudian digiling sampai menjadi tepung yang kemudian dikenal dengan PortlandSemen Portland ialah semen hidrolis yangdihasilkan dengan caramenghaluskan klinkeryang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yangbersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan (PUBI1982. )Semenportlandmerupakanbahanikatyangpentingdanbanyak dipakai dalam pembangunan fisik. Semenjikadiadukdenganairakan membentuk adukan pasta semen, sedang jika diaduk dengan air kemudian ditambahpasirmenjadimortarsemen,danjikaditambahlagidengan kerikil/batu pecah disebut beton. Fungsi semen ialah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatumassayangkompak/padat.Selainitujugauntukmengisirongga-rongga diantara butiran agregat.

3.3 Jenis-jenis SemenSesuaidengankebutuhan pemakai,makaparapengusahaindustry semenberusahauntuk memenuhi nya denganberbagaipenelitian, sehingga ditemukan berbagai jenis semen.a. SementPortland(OPC)Semen portland adalah suatu bahan konstruksi yang paling banyak dipakai serta merupakan jenis semen hidrolik yang terpenting. Penggunaannya 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:Semen alam adalah sebuah semen hidrolik yang dihasilkan dengan pembakaran batu kapur yang mengandung lempung, terdapat secara alamiah, pada suhu lebih rendah dari suhu pengerasan dan kemudian menggilingnya menjadi serbuk halus.Kadar silika, alumina dan oxida besi cukup untuk mendapat gabungkan diri dengan kalsiumoxida sehingga terjadi senyawa-senyawa kalsium silikat dan aluminat, yang dapat dianggap mempunyai sifat-sifat hidrolik seperti semen alam. Kita kenal dua jenis semen alam, jenis pertama pada umumnya dipergunakan dalam konstruksi beton bersamasama dengan semen portland.Jenis kedua adalah semen yang telah dibubuhi bahan pembantu yaitu udara, jenis semen kedua ini fungsinya sama seperti yang telah diutarakan diatas. Semen alam tidak boleh digunakan di tempat-tempat yang tidak terlindung terhadap pengaruh cuaca langsung, akan tetapi dapat dipergunakan dalam adukan atau beton yang tidak pernah akan mengalami tegangan tinggi, atau dalam keadaan yang membutuhkan banyak bahan namun sama sekali tidak memperhitungkan kekuatan bahan tersebut.Semen portland diklasifikasikan dalam lima tipe yaitu:1. Tipe I(Ordinary PortlandCement) SemenPortlanduntuk penggunaanumum yangtidak memerlukan persyaratn khusus seperti yang dipersyaratkan padatipe-tipe lain. Tipe semen ini paling banyak diproduksi dan banyak dipasaran.2.Tipe II(Moderate sulfat resistance) SemenPortlandyangdalampenggunaannya memerlukan ketahananterhadapsulfatataupanashidrasisedang. Tipe II ini mempunyai panas hidrasi yang lebih rendahdibandingsemenPortlandTipeI.Padadaerahdaerahtertentudimana suhu agak tinggi, maka untuk mengurangi penggunaan airselama pengeringan agar tidak terjadi Srinkege(penyusutan) yangbesar perlu ditambahkan sifat moderat Heat of hydration.3. SementipeIIIinidibuatdengan kehalusan yang tinggi blaine biasa mencapai 5000 cm /gr dengannilai C3S nya juga tinggi. Beton yang dibuat dengan menggunakansemen Portland tipe III ini dalam waktu 24 jam dapat mencapaikekuatanyangsamadengankekuatanyangdicapaisemenPortland tipe I pada umur 3 hari, dan dalam umur 7 hari semen PortlandtipeIIIinikekuatannyamenyamaibetondengan menggunakan semen portlan tipe I pada umur 28 hari.4.Tipe IV (Low Heat Of Hydration)SemenPortlandyangdalampenggunaannya memerluka panashidrasirendah.5. Tipe V(Sulfat Resistance Cement)SemenPortlandyangdalampenggunaannyamemerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat. Semen jenis inicocok digunakan untuk pembuatan beton pada daerah yang tanahdan airnya mempunyai kandungan garam sulfat tinggi seperti : airlaut, daerah tambang, air payau dsb.

b.BlendedCement(SemenCampur)Semen campur dibuat karena dibutuhkannya sifat-sifat khusus yang tidak dimiliki oleh semen Portland.Untukmendapatkansifat khusustersebut diperlukanmaterial lainsebagai pencampur. Jenis semen campur :1.Semen Portland Pozzolan(SPP)/(PPC).Semen Portland pozzolan (SPP) atau dikenal juga sebagai Portland Pozzolan Cement (PPC) adalah merupakansemen hidrolisis yang terdiri dari campuran yang homogen antara semenPortland dengan bahan pozzolan(Trass atau Fly Ash) halus, yangdiproduksi dengan menggiling klinker semen Portland dan bahan pozzolanbersama samaatau mencampursecara meratasemen Portland danbahanpozzolon ataugabungan antaramenggilingdan mencampur.2.Portland CompositeCement (SemenPortland Campur)PCC SPC. Menurut SNI 17064-2004, Semen Portland Campur adalahBahan pengikat hidrolisis hasil penggilingan bersama sama terak (clinker) semen portland dan gibs dengan satu atau lebih bahan anorganik, atau hasil pencampuran antara bubuk semen Portland denganbubuk bahanbahan anorganiklain.Bahananorganik tersebutantaralainteraktanurtinggi(blastfurnaceslag),pozzoland, senyawa silika,batukapur, dengan kadar total bahananorganik 6 35 % dari massa semen Portland composite. MenurutStandard Eropa EN 197-1 Portland Composite Cement atau SemenPortland Campur dibagi menjadi 2 Typeberdasarkan jumlah Aditivematerial aktif: Type II/A-M mengandung 6 20 % aditif Type II/B-M mengandung 21 35 % aditifKalaupadaPortlandPozzolanCement(SemenPortlandPozzolan) aditif yang digunakan hanya 1 jenis maka pada PortlandComposite Cement ini aditif yang digunakan lebih dari 1 jenis atau2 jenis maka semen ini dikelompokkan pada

c. SemenMasonrySemen masonry pertama kali diperkenalkan di USA, kemudian berkembangkebeberapanegara.Secaratradisionalplesteranuntukbangunanumumnyamenggunakankapurpadam,kemudian meningkat dengan dipakainya semen portland yang dicampur dengan kapur padam . Namun karena dianggapkurangpraktismaka diperkanalkan Semen Masonryd. Oil Well CementOil well cement adalah semen Portland semen yang dicampurdengan bahan retarder khusus seperti asamborat,casein,lignin,gula atau organic hidroxid acid. Fungsi dari retarder disini adalah untuk mengurangikecepatanpengerasansemen,sehinggaadukandapatdipompakan kedalam sumur minyak atau gas. Pada kedalaman 1800sampai dengan 4900 meter tekanan dan suhu didasar sumur minyak atauadalahtinggi. Karenapengentalandanpengerasansemenitu dipercepat oleh kenaikan temperature dan tekanan, maka semen yangmengental dan mengeras secara normal tidak dapat digunakan pada pengeboransumuryangdalame. White Cement (Semen Putih)Semen putih dibuat umtuk tujuan dekoratif, bukan untuk tujuan konstruktif . Pembutan semen ini membutuhkanpersyaratanbahan bakudanprosespembuatanyangkhusus ,seperti misalnya bahan mentahnyamengandungoksida besi danoksida manganese yang sangat rendah (dibawah 1 %).f. Water Proofed CementWater proofed cement adalah campuran yang homogen antarasemen Portland dengan Water proofing agent , dalam jumlah yang kecil seperti : Calcium, Aluminium, atau logam stearat lainnya. Semen inibanyakdipakaiuntukkonstruksibeton yangberfungsi menahan tekanan hidrostatis, misalnya tangkipenyimpanan cairan kimia.g.HighAluminaCementHighAluminacementdapatmenghasilkanbetondengan kecepatan pengersan yang cepat dan tahan terhadap serangan sulfat,asam akan tetapi tidak tahan terhadap serangan alkali. Semen tahan api juga dibuat dari High Alumina Cement, semen ini juga mempunyai kecepatan pengerasan awal yang lebih baik dari semen Portland tipeIII.Bahanbakusemeniniterbuatdari batukapur dan bauxite.h.SemenAntiBakteriSemenantibakteriadalahcampuranyanghomogenantarasemenPortlanddengan anti bacterial agent seperti germicide . Bahantersebutditambahkanpadasemen Portland untuk Self Desinfectant beton terhadap serangan bakteri danjamuryangtumbuh. Sedangkan sifat-sifatkimiadanfisiknyahampir sama dengan semen Portland tipe I. 3.4 Sifat-Sifat Semen PortlandSifatsemendapatdibedakanmenjadidua,yaitusifatkimiadansifat fisika.a. Sifat Kimia.Semen dapat dibedakan berdasarkan susunan kimianyadan kehalusan butirnya.Perbandinganbahan-bahanutamapenyusunsemen portaland adalah: kapur (CaO) sekitar 60-65%, silika (SiO2) sekitar 20-25%, dan oksida besiserta alumunium (Fe2O3dan Al2O3) sekitar 7-12%.Pemeriksaan untuk mengetahui mutu semen antara lain:Kesegaran Semen , yaitu untuk mengetahui tingkat kelembapan, kandungan dioksida atau magnesium dalamsemen(maksimum 3,0 %).SisaBahanyangtakLarutdalamSemen,yaituuntukmengetahui jumlah atau sisa bahan dalam semen yang tidak habisbereaksi atau bahan yang tidak aktif dari semen (maksimum 1,5%).b. Sifat Fisika.Sifat-sifat fisika semen portland meliputi kehalusan butir, waktupengikatan, kekuatan tekan, panas hidrasi dll. Kehalusan Butir (fineness)Kehalusanbutirsemenakanberpengaruhpadaproseshidrasi,waktupengikatan(settingtime),makinhalusbutiran semen, maka proses hidrasinya semakin cepat, sehingga kekuatan awal tinggi tetapi kekuatan akhir akan berkurang. Kehalusan butir semen yang tinggi dapat mengurangi terjadinya Bleeding. Kepadatan (density)Berat jenis semen yang disyaratkan oleh ASTM adalah 3.15Mg/m3=3,150.00kg/m3. Beratjenissemenberpengaruhpadaproporsisemendalamcampurabeton.Pengujianberatjenis semen dapat dilakukan dengan alat Turbidimeter dari Wagner. Waktu Pengikatan (setting time)Waktuikatadalahwaktuyangdiperlukansemenuntukmengeras,terhitungsejakberekasinyaairdanmenjadipasta semen cukup kaku menahan tekan. Panas HidrasiPanashidrasi adalah panas yangterjadipada saatsemenbereaksi dengan air. Dalam pelaksanaan, perkembangan panas ini dapat menimbulkan retakan pada saat pendinginan . Untuk mengatasi hal tersebutperludilakukanpendinginanmelalui perawatan (curing) pada saatpelaksanaan.3.5 Karakterisasi Material SemenSifat-Sifat Semen Portland:a.Hiderasi SemenHiderasi semen adalah reaksi antara komponen-komponen semen dengan air. Untuk mengetahui hiderasi semen, maka harus mengenal hiderasi dari senyawa-senyawa yang terkandung dalam semen ( C2S, C3S, C3A, C4AF)b.Hiderasi Kalsium Silikat ( C2S, C3S)Kalsium Silikat di dalam air akan terhidrolisa menjadi kalsium hidroksidsa Ca(OH)2dan kalsium silikat hidrat (3CaO.2SiO2.3H2O) pada suhu 30oC2 (3CaO.2SiO2) + 6H2O 3CaO.2SiO2.3H2O + 3 Ca(OH)22 (3CaO.2SiO2) + 4H2O 3CaO.2SiO2.2H2O + Ca(OH)2Kalsium Silikat hidrat (CSH) adalah silikat di dalam kristal yang tidak sempurna, bentuknya padatan berongga yang sering disebutTobermorite Gel.Adanya kalsium hidroksida akan membuat pasta semen bersifat basa (pH= 12,5) hal ini dapat menyebabkan pasta semen sensitive terhadap asam kuat tetapi dapat mencegah baja mengalami korosi.c.Hiderasi C3AHiderasi C3A dengan air yang berlebih pada suhu 30oC akan menghasilkan kalsium alumina hidrat (3CaO. Al2O3. 3H2O) yang mana kristalnya berbentuk kubus di dalam semen karena adanyagypsummaka hasil hiderasi C3A sedikit berbeda. Mula-mula C3A akan bereaksi dengangypsummenghasilkansulfo aluminateyang kristalnya berbentuk jarum dan biasa disebutettringitenamun pada akhirnyagypsumbereaksi semua, baru terbentukkalsium alumina hidrat(CAH).Hiderasi C3A tanpa gypsum (30oC):3CaO. Al2O3+ 6H2O 3CaO. Al2O3. 6H2OHiderasi C3A dengan gypsum (30oC):3CaO. Al2O3+ 3 CaSO4+ 32H2O 3CaO.Al2O3+ 3 CaSO4+ 32H2OPenambahan gypsum pada semen dimaksudkan untuk menunda pengikatan, hal ini disebabkan karena terbentuknya lapisan ettringite pada permukaan-permukaan Kristal C3A.d.Hiderasi C4AF (30 H2OoC)4CaO. Al2O3. Fe2O3+ 2Ca(OH)2+10H2O 4CaO.Al2O3.6H2O+ 3CaO.Fe2O3.6H2Oe.Setting dan HardeningSetting dan Hardening adalah pengikatan dan penerasan semen setelah terjadi reaksi hiderasi. Semen apabila dicampur dengan air akan menghasilkan pasta yang plastis dan dapat dibentuk (workable) sampai beberapa waktu karakteristik dari pasta tidak berubah dan periode ini sering disebutDorman Period(period tidur).Pada tahapan berikutnya pasta mulai menjadi kaku walaupun masih ada yang lemah, namun suhu tidak dapat dibentuk (unworkable). Kondisi ini disebutInitial Set, sedangkan waktu mulai dibentuk (ditambah air) sampai kondisi Initial Set disebutInitial Setting Time(waktu pengikatan awal). Tahapan berikutnya pasta melanjutkan kekuatannya sehingga didapat padatan yang utuh dan biasa disebutHardened Cement Pasta.Kondisi ini disebutfinal Setsedangkan waktu yang diperlukan untuk mencapai kondisi ini disebutFinal Setting Time(waktu pengikatan akhir). Proses penerasan berjalan terus berjalan seiring dengan waktu akan diperoleh kekuatan proses ini dikenal dengan namaHardening.Waktu pengikatan awal dan akhir dalam semen dalam prakteknya sangat penting, sebab waktu pengikatan awal akan menentukan panjangnya waktu dimana campuran semen masih bersifat plastik. Waktu pengikatan awal minimum 45 menit sedangkan waktu akhir maksimum 8 jam.Reaksi pengerasanC2S + 5H2O C2S. 5H2OC3S + 5H2O C2S6. 5H2O + 13 Ca(OH)2C3A+ 3Cs+ 32H2O C3A. 3Cs+.32H2OC4AF + 7H2O C3A.6 H2O+ CF. H2OMgO+ H2O Mg(OH)2f.Panas HiderasiPanas hiderasi adalah panas yang dilepaskan selama semen mengalami proses hiderasi. Jumlah panas hiderasi yang terajdi tergantung, tipe semen, kehalusan semen, dan perbandingan antara air dengan semen. Kekerasan awal semen yang tinggi dan panas hiderasi yang besar kemungkinan terajadi retak-retak pada beton, hal ini disebabkan oleh fosfor yang timbul sukar dihilangkan sehingga terajdi pemuaian pada proses pendinginan.g.PenyusutanAda tiga macam penyusutan yang terjadi di dalam semen, diantaranya: Drying Shringkage( penyusutan karean pengeringan) Hideration Shringkage(penyuautan karena hiderasi) Carbonation Shringkage(penyuautan karena karbonasi)Yang paling berpengaruh pada permukaan beton adalahDrying Shringkage, penyusutan ini terjadi karena penguapan selama prosessettingdanhardening. Bial besaran kelembabannya dapat dijaga, maka keretakan beton dapat dihindari. Penyusutan ini dioengaruhi juga kadar C3A yang terlalu tinggi.h.KelembabanKelembaban timbul karena semen menyerap uaap air dan CO2dan dalam jumlah yang cukup banyak sehigga terjadi penggumpalan. Semen yang menggumpal kualitasnya akan menurun karena bertambahnyaLoss On Ignition(LOI) dan menurunnya spesifik gravity sehingga kekuatan semen menurun, waktu pengikatan dan pengerasan semakin lama, dan terjadinya false set.i.SpesifikGravitySpesifik Gravitydari semen merupakan informasi yang sangat penting dalam perancangan beton. Didalam pengontrolan kualitasSpesifik gravitydigunakan untuk mengetahui seberapa jauh kesempurnaan pembakaranklinker,dan juga menetahui apakahklinkertercampur denganimpuritis.j.False SetProses yang terjadi bila adonan mengeras dalam waktu singkat.False Setdapat dihindari dengan melindungi semen dari pengaruh udara luar, sehinggaalkali karbonattidak terbentuk didalam semen.3.6 BAHAN BAKU PEMBUATAN SEMEN Bahan mentah yang digunakan dalam pembuatan semen adalah batu kapur, pasir silika, tanah liat dan pasir besi. Total kebutuhan bahan mentah yang digunakan untuk memproduksi semen yaitu:

1. Batu kapur digunakan sebanyak 81 %. Batu kapur merupakan sumber utama oksida yang mempumyai rumus CaCO3 (Calcium Carbonat),pada umumnya tercampur MgCO3 dan MgSO4. Batu kapur yang baik dalam penggunaan pembuatan semen memiliki kadar air 5%

2. Pasirsilika digunakan sebanyak 9 % Pasir silika memiliki rumus SiO2 (silikon dioksida). Pada umumnya pasir silika terdapat bersama oksida logam lainnya, semakin murni kadar SiO2 semakin putih warna pasir silikanya, semakin berkurang kadar SiO2 semakin berwarna merah atau coklat, disamping itu semakin mudah menggumpal karena kadar airnya yang tinggi.Pasir silika yang baik untuk pembuatan semen adalah dengan kadar SiO2 90%

3. Tanah liat digunakan sebanyak 9 %. Rumus kimia tanah liat yang digunakan pada produksi semen SiO2Al2O3.2H2O. Tanah liat yang baik untuk digunakan memiliki kadar air 20 %, kadar SiO2 tidak terlalu tinggi 46 %

4. Pasir besi digunakan sebanyak 1%. Pasir besi memiliki rumus kimia Fe2O3 (Ferri Oksida) yang pada umumnya selalu tercampur dengan SiO2 dan TiO2 sebagai impuritiesnya.Fe2O3 berfungsi sebagai penghantar panas dalam proses pembuatan terak semen. Kadar yang baik dalam pembuatan semen yaitu Fe3O2 75% 80%.Pada penggilingan akhir digunakan gipsum sebanyak 3-5% total pembuatan semen (A).3.7 Pembuatan SemenLangkah Utama Proses Produksi Semen adalah:a.Penggalian/QuarryingTerdapat dua jenis material yang penting bagi produksi semen:Pertama adalah material yang kaya akan kapur atau material yang mengandung kapur (calcareous materials) seperti batu gamping, kapur, dll.Kedua adalah material yang kaya akan silika atau material mengandung tanah liat (argillaceous materials) seperti tanah liat. Batu gamping dan tanah liat dikeruk atau diledakkan dari penggalian dan kemudian diangkut ke alat penghancur.b.PenghancuranPenghancur bertanggung jawab terhadap pengecilan ukuran primer bagi material yang digali.c.Pencampuran AwalMaterial yang dihancurkan melewati alat analisis on-line untuk menentukan komposisi tumpukan bahan.d.Penghalusan dan Pencampuran Bahan BakuSebuah belt conveyor mengangkut tumpukan yang sudah dicampur pada tahap awal ke penampung, dimana perbandingan berat umpan disesuaikan dengan jenis klinker yang diproduksi. Material kemudian digiling sampai kehalusan yang diinginkan.e.Pembakaran dan Pendinginan KlinkerCampuran bahan baku yang sudah tercampur rata diumpankan ke pre-heater, yang merupakan alat penukar panas yang terdiri dari serangkaian siklon dimana terjadi perpindahan panas antara umpan campuran bahan baku dengan gas panas dari kiln yang berlawanan arah. Kalsinasi parsial terjadi pada preheater ini dan berlanjut dalam kiln, dimana bahan baku berubah menjadi agak cair dengan sifat seperti semen. Pada kiln yang bersuhu 1350-1400C, bahan berubah menjadi bongkahan padat berukuran kecil yang dikenal dengan sebutan klinker, kemudian dialirkan ke pendingin klinker, dimana udara pendingin akan menurunkan suhu klinker hingga mencapai 100 C.f.Penghalusan AkhirDari silo klinker, klinker dipindahkan ke penampung klinker dengan dilewatkan timbangan pengumpan, yang akan mengatur perbandingan aliran bahan terhadap bahan-bahan aditif. Pada tahap ini, ditambahkan gipsum ke klinker dan diumpankan ke mesin penggiling akhir. Campuran klinker dan gipsum untuk semen jenis 1 dan campuran klinker, gipsum dan posolan untuk semen jenis P dihancurkan dalam sistim tertutup dalam penggiling akhir untuk mendapatkan kehalusan yang dikehendaki. Semen kemudian dialirkan dengan pipa menuju silo semen.

BAB IIIPERTANYAAN DAN JAWABAN Apakah perbedaan dari keramik untuk gigi palsu dan keramik lantai:Keramik gigi palsu memiliki campuran polimer sedangkan keramik lantai memiliki campuran tanah liat Manakah yang lebih bagus , Porselain atau Akrilik :Akrilik: Mudah aus, terutama pada penderita yang mempunyai kekuatan kunyah yang kuat Perlekatannya dengan basis merupakan persenyawaaan kimia, karena bahannya sama Dapat berubahwarna Mudah tergores Mudah dibentuk/diperkecil sesuai dengan ruangan Lebih ringan disbanding gigi tiruan yang dari porselen dan logam Dapat diasah dan dipoles Karena sifat mudah aus, baik sekali dipakai untuk proses usalvolaris yang datarPorselen: Tidak mudah aus/tergores Perlekatannya dengan basis secara mekanis, sehingga elemen gigi tiruan harus mempunya retensi untuk pelekatnya terhadap basis bentuk retensi gigi tiruan porselen : undercur,pin,alu Tidak berubah warna Tidak dapat diasah Lebih berat dari pada akrilik Tidak baik dipakai untuk prosesusal veoalris yang datar(resorbsi)Gigi tiruan akrilik merupakan gigi tiruan yang paling seringdan umum dibuat pada saat ini, baik untuk kehilangan satu atau seluruh gigi . Gigi tiruan ini mudah dipasang dan dilepas oleh pasien. Bahan akrilik merupakan campuran bahan sejenis plastik yang manipulasinya mudah, murah, ringan dan bias diwarnai sesuai dengan warna gigi dan warna gusi. Akan tetapi mudah menyerap cairan dan juga mudah kehilangan komponen airnya. Sehingga bila tidak dipakai, gigi tiruan akrilik harus direndam dengan air dingin supaya tidak mengalami perubahan bentuk.Gigi akrilik pun mudah terpengaruh perubahan warna. Misalnya warna dari makanan dan minuman, sehingga jenis gigi tiruan ini memerlukan perawatan yang lebih seksama, seperti selalu menyikatnya dengan sikat gigi lunak. Jangan menyikat gigi tiruan dengan sikat gigi yang keras karena akan mengakibatkan keausan. Akrilik juga mudah mengalami keausan, sehingga dengan pemakaian normal pun, dalam beberapa tahun gigi tiruan jenisi ni harus diganti.Untuk mengurangi risiko keausan, maka gigi tiruan akrilik bias dikombinasikan dengan gigi tiruan porselen.Landasan maupun gigi buatan dari akrilik juga mudah patah, sehingga landasan gigi tiruan akrilik harus dibuat lebih tebal dan lebih luas. Hal itu mengakibatkan ketidaknyamanan, karena tertutupnya langit-langit akan mengganggu kontak lidah dengan langit-langit. Selain itu juga mengganggu bicara.Apabila kehilangan gigi hanya di bagian belakang dan tidak terlalu banyak, daerah langit-langit yang berkontak dengan lidah dapat dibebaskan dari akrilik, tetapi bila gigi hilang terlalu banyak dan meliputi gigi depan, hal itu tidak dapat dilakukan. Untuk mengurangi ketebalan dan luasnya landasan, maka dapat digunakan gigi tiruan kerangka logam.

Pengolahan limbah keramik:Recycle keramik yang sudah terbentuk akan membutuhkan dana yang lebih besar dibanding membuatnya dari bahan baru serta prosesnya pun lebih sulit. Ada metoda lain yang bisa digunakan untuk memanfaatkan limbah pecahan keramik yaitu dengan membuatnya menjadi suatu karya seni misalnya saja menyusun pecahan keramik tersebut menjadi mozaik keramik.

Berdasarkan pada sejarah bahwa nenek moyang dapat melekatkan batu satu dengan yang lain dengan menggunakan putih telur . Kandungan apakah yang terdapat dalam telur sehingga dapat digunakan sebagai bahan perekat : Didalam telur terkandung Gelatin dan albumin dimana keduanya merupakan protein yang bersifat sebagai emulsifier dengan kekuatan biasa dan kuning telur merupakan emulsifier yang paling kuat. Penggunaan gelatin sangatlah luas dikarenakan gelatin bersifat serba bisa, yaitu bisa berfungsi sebagai bahan pengisi, pengemulsi (emulsifier), pengikat, pengendap, pemerkaya gizi, sifatnya juga luwes yaitu dapat membentuk lapisan tipis yang elastis, membentuk film yang transparan dan kuat, kemudian sifat penting lainnya yaitu daya cernanya yang tinggi. Inilah alas an mengapa putih telur digunakan sebagai erekat . Tetapi , alasan yang lebih kuat mengapa nenek moyang seperti pada cerita bahwa Candi Borobudur dibangun dengan merekatkan batuan dengan putih telur . Sebenarnya , batuan-batuan itu sendiri pun memiliki material yang dapat bersifat sebagai perekat misalnya silica . Menurut (rewisa.files.wordpress.com/2010/10/emulsifier.ppt) dijelaskan bawa nenek moyang dahulu untuk membangun candi , antar batuan digesek satu dengan yang lain hingga terdapat butir-butir atau serpihan batuan kemudian diberi air sehingga bersifat seperti semen (perekat)

BAB IVPENUTUP

Demikian makalah yang dapat kami sampaikan tentunya banyak sekali kekurangan yang terdapat pada makalah kami, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat kami harapkan agar kami dapat belajar dari kekurangan kami.Semoga makalah kami dapat memberikan ilmu yang bermanfaat bagi para pembaca.

4.1 KesimpulanKeramikKeramik merupakan senyawa unsur logam dan bukan logam. Keramik tahan terhadap tekanan akan tetapi tidak tahan terhadap gaya tarik. Umumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan kimia dibandingkan elemennya. Bahan baku keramik yang umum dipakai adalah felspard, ball clay, kwarsa, kaolin, dan air. Bahan keramik ada yang tradisional dan modern.Bahan keramik tradisional adalah tembikar, lempung, semen, refraktori dan berbagai hasil berkaitan dengan silikat. Bahan keramik modern terdiri darikeramik oksida (Al2O3, ZrO2, TiO2, BaTiO2, dan sebagainya) dan keramik bukan oksida (Si3N4, TiN, SiC, B4C dan sebagainya).Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya. Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh. Keramik mempunyai berbagai penggunaan, dapat di gunakan sebagai barangan harian, perumahan maupun dalam industri.SemenSemen berasal dari kata Caementum yang berarti bahan perekat yang mampu mempesatukan atau mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan yang kokoh. Beberapa jenis semen diantaranya semen portland putih, semen portland pozolan, semen portland / Ordinary Portland Cement (OPC), semen portland campur, semen masonry, semen portland komposit.Langkah utama proses produksi semen diantaranya penggalian, penghancuran, pencampuran awal, penghalusan dan pencampuran bahan baku, pembakaran, pendinginan klinker dan penghalusan akhir.Dampak dari industri semen diantaranya pencemaran lingkungan, polusi udara dan suara, dan lain-lain.

4.2 SaranPenggalian dan pengolahan semen sangat mendukung kemajuan suatu Negara, tetapi yang jangan dilupakan adalah masalah limbah. Untuk mengatasi permasalah tersebut diperlukan kerjasama dari berbagai pihak, diantaranya:a.Industri, diharapkan sebelum membuang limbah pabriknya harus dimenetralisasinya atau mendaurnya.b.Pemerintah, diharapkan melakukan pengawasan yang ketat terhadap industri-industri, terutama dalam masalah penanggulangan limbahnya.c.Masyarakat, diharapkan turut serta dalam melakukan pengawasan kinerja industri-industri terutama masalah penanggulangan limbahnya