penentuan clinker rasio semen pcc trass dan slag

LAPORAN KERJA PRAKTEK

PENENTUAN CLINKER RASIO SEMEN PCC TRASS DAN

SLAG DENGAN MENGGUNAKAN XRD DI PCL 1-4

PT. INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA, TBK

CITEUREUP-BOGOR

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Menyelesaikan Program Studi

S1 Teknik Kimia

Disusun Oleh :

Mulyani : 11210020

Siti Robiatul Adawiyah : 11210021

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDOCEMENT

TEKNIK KIMIA

2015

Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015

ii Laporan Kerja Praktek PCL 1-4

LEMBAR PENGESAHAN

CATATAN / KOMENTAR

Tempat Kerja Praktek : Proses Control Laboratory (PCL) 1-4

PT.Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk Citeureup-

Bogor

Waktu Kerja Praktek : 12 Januari 13 Februari 2015

Disusun Oleh:

Mulyani : 11210020

Siti Robiatul Adawiyah : 11210021

Bogor, Februari 2015

Menyetujui,

Pembimbing Lapangan

Fuad M. Muhsin

NIK 0610321


iii Laporan Kerja Praktek PCL 1-4

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

LAPORAN KERJA PRAKTEK

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademik Sekolah Tinggi Teknologi Indocement, kami yang

bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Mulyani dan Siti Robiatul Adawiyah

Program Studi : Teknik Kimia

Jenis Karya : Laporan Akhir Kerja Praktek

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk Hak Bebas Royalti Nonekslusif (Non-

exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah kami yang berjudul :

PENENTUAN CLINKER RASIO SEMEN PCC TRASS DAN SLAG

DENGAN MENGGUNAKAN XRD DI PCL 1-4

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Nonekslusif ini PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk berhak menyimpan,

mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),

merawat, dan mempublikasihkan tugas akhir semester kami tanpa meminta izin

dari kami selama tetap mencantumkan nama kami sebagai penulis/ pencipta dan

sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini kami buat dengan

sebenarnya.

Dibuat di : Bogor

Pada tanggal : Februari 2015

Yang menyatakan

(Mulyani) (Siti Robiatul Adawiyah)


i Laporan Kerja Praktek PCL 1-4

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat-Nya

kami dapat menyelesaikan laporan kerja praktek yang berjudul Penentuan

Clinker Rasio Semen PCC Trass dan Slag dengan Menggunakan XRD di

PCL 1-4. Laporan ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan S-1

Teknik Kimia Sekolah Tinggi Teknologi Indocement (STTI).

Penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah

membantu selama proses pelaksanaan kerja praktek dan pengerjaan laporan kerja

praktek ini, diantaranya diberikan kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat, karunia, serta kekuatan yang

diberikan kepada penulis untuk melaksanakan serta menyelesaikan kerja

praktek ini,

2. Orang tua dan keluarga yang penulis cintai, yang selalu memberi motivasi dan

mendoakan kelancaran serta kesuksesan pelaksanaan kerja praktek,

3. Ketua Bidang Akademik Jurusan Teknik Kimia Bapak Thomas Arista dan

Bapak Gunawan, ST, MT pembimbing akademik di Sekolah Tinggi Teknologi

Indocement (STTI)

4. PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk Citeureup-Bogor yang telah

mengijinkan kami untuk kerja praktek,

5. Bapak Dedi A. Dasuki di bagian CPDD (Corporate People Dev. Department)

yang telah membantu dan mengarahkan penulis selama kerja praktek,

6. Bapak Fuad M. Mushin selaku pembimbing lapangan, serta seluruh staff, analyst

dan operator XRD PCL 1-4. Terima kasih telah membantu, meluangkan waktu

dan memberi informasi kepada penulis.

Mohon maaf penulis sampaikan bila ada salah kata dalam penulisan

laporan kerja praktek. Penulis sadar laporan ini masih memiliki banyak

kekurangan. Oleh karena itu, penulis harapkan kritik dan saran yang bersifat

membangun untuk kesempurnaan laporan ini.

Bogor, Februari 2015

Tim Penulis


ii Laporan Kerja Praktek PCL 1-4

ABSTRAK

PT. Indocement Tunggal Prakarsa merupakan produsen semen yang memproduksi

berbagai jenis semen bermutu. Dinamika yang berkembang secara pesat di bidang

industri menuntut perusahaan untuk menghasilkan semen yang berkualitas dan

tetap mempertahankan mutu tersebut. Beberapa departmen yang bertugas untuk

melakukan pengujian serta mengontrol terhadap setiap produk yang dikeluarkan

oleh PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. Salah satunya adalah Process

Control Laboratory (PCL). PCL department merupakan salah satu laboratorium di

bawah naungan QARD yang memiliki tugas melakukan pengujian kontrol serta

pengendali kualitas untuk setiap masing masing plan. Pengujian tersebut terdapat beberapa metode, diantaranya dengan menggunakan teknologi alat X-ray

Fluoresence atau X-ray Diffraction. Kedua metode ini digunakan untuk

menganalisa kualitatif dan kuantitatif. Namun dalam hal ini pembahasan

ditekankan pada pengujian terhadap material pembuatan semen PCC dengan

menggunakan metode X-Ray Diffraction yang nantinya dapat diperoleh kurva

kalibrasi pembuatan semen PCC. Sehingga dapat diketahui mineral mineral utama penyusun material semen PCC.

Kata kunci : PCL, XRD, Semen PCC


iii Laporan Kerja Praktek PCL 1-4

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................................... i

ABSTRAK .................................................................................................................... ii

DAFTAR ISI ................................................................................................................ iii

DAFTAR TABEL ......................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... v

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 1

1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah............................................................................................. 2

1.4 Metodologi Penulisan .................................................................................... 2

1.5 Sistematika Penulisan .................................................................................... 3

BAB II DESKRIPSI PERUSAHAAN .......................................................................... 4

2.1 Sejarah PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. ............................................ 4

2.2. Visi, Misi, dan Motto Perusahaan .................................................................. 5

2.3 Organisasi Perusahaan ................................................................................... 6

2.4 Jenis Semen yang di Produksi PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. ....... 8

2.5 Deskripsi Umum QARD .............................................................................. 10

BAB III TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 12

3.1 Definisi Semen ............................................................................................. 12

3.2 Komposisi Bahan Baku Semen .................................................................... 14

3.3 Limestone ..................................................................................................... 15

3.4 Trass (Pozzolana) ......................................................................................... 17

3.5 Gypsum ........................................................................................................ 20

3.6 Clinker .......................................................................................................... 21

3.7 Pesawat Sinar-X XRD D4 Endeavor .......................................................... 22

3.7.1 Spesifikasi Alat ..................................................................................... 25

3.7.2 Prinsip Dasar Sinar-X dan Prinsip Kerja XRD .................................... 26

3.7.3 Kegunaan XRD ..................................................................................... 30

3.7.4 Proses Preparasi Sampel ....................................................................... 31

3.7.5 Proses Pengujian Sampel ...................................................................... 31

BAB IV METODOLOGI PENGUJIAN ..................................................................... 33

4.1 Peralatan dan Bahan ..................................................................................... 33


iv Laporan Kerja Praktek PCL 1-4

4.2 Tahapan Pengujian ....................................................................................... 33

4.2.1 Uji Moisture Content (MC) ................................................................... 33

4.2.2 Uji Kehalusan/Blaine ............................................................................ 34

4.3 Uji XRD ....................................................................................................... 35

BAB V ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ................................................... 39

5.1 Analisa Standar Semen PCC - Trass ............................................................ 39

5.1.1 Hasil Pengujian ..................................................................................... 40

5.1.2 Kurva Kalibrasi Semen PCC-Trass ....................................................... 45

5.2 Analisa Standar Semen PCC - Slag ............................................................. 50

5.2.1 Hasil Pengujian ..................................................................................... 51

5.2.1 Kurva Kalibrasi Semen PCC - Slag ...................................................... 56

5.3 Pembahasan .................................................................................................. 60

BAB VI PENUTUP .................................................................................................... 65

6.1 Kesimpulan .................................................................................................. 65

6.2 Saran ............................................................................................................. 65

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 66


v Laporan Kerja Praktek PCL 1-4

DAFTAR TABEL Tabel 3-1. Hubungan Tekanan Dengan Perubahan Temperature ......................... 16 Tabel 3-2. Reaksi Pembentukan Clinker ............................................................... 21 Tabel 5-1. Standar Semen PCC-Trass ................................................................... 39

Tabel 5-2. Hasil Pengujian Moisture Content Semen PCC-Trass ........................ 40 Tabel 5-3. Data Hasil XRD Sampel Semen PCC-Trass ....................................... 41 Tabel 5-4. Data Raw Material Semen PCC-Trass ................................................ 42 Tabel 5-5. Kurva Kalibrasi Semen PCC-Trass ..................................................... 45 Tabel 5-6. Perbandingan Standar & Hasil Analisa Semen PCC-Trass ................. 47

Tabel 5-7. Eliminasi Data Sampel Semen PCC-Trass .......................................... 47 Tabel 5-8. Perbandingan Data Standar & Hasil Analisa Semen PCC-Trass ........ 49 Tabel 5-9. Standar Semen PCC-Slag .................................................................... 50 Tabel 5-10. Hasil Pengujian Moisture Content Semen PCC-Slag ........................ 51 Tabel 5-11. Data Hasil XRD Sampel Semen PCC-Slag ....................................... 52

Tabel 5-12. Data Raw Material Semen PCC-Slag ................................................ 53 Tabel 5-13. Kurva Kalibrasi Semen PCC-Slag ..................................................... 56

Tabel 5-14. Perbandingan Standard dan Hasil Analisa Semen PCC- Slag ........... 58 Tabel 5-15. Eliminasi Data Sampel Semen PCC-Slag.......................................... 58 Tabel 5-16. Perbandingan Standard dan Hasil Analisa Semen PCC-Slag ............ 60

DAFTAR GAMBAR Gambar 2-1. Struktur Organisasi Perusahaan ......................................................... 7 Gambar 2-2. Struktur Departement QARD .......................................................... 11

Gambar 3-1. Prinsip Kerja Difraksi Sinar X ......................................................... 23 Gambar 3-2. Proses Penghamburan Sinar-X oleh Detector .................................. 24 Gambar 3-3. XRD D4 Endeavor .......................................................................... 25

Gambar 3-4. Difraksi Sinar-X ............................................................................... 27

Gambar 3-5. Skema Proses Penghamburan Difraksi Sinar-X .............................. 29 Gambar 3-6. Spektrum XRD ................................................................................ 30 Gambar 4-1. Oven Material .................................................................................. 33 Gambar 4-2. Alat Uji Toni Blaine......................................................................... 34

Gambar 4-3. Oven Untuk Drying material ........................................................... 35 Gambar 4-4. Alat Crusher Material ...................................................................... 36 Gambar 4-5. Mesin Grinding dan Vessel Disk ..................................................... 37 Gambar 4-6. Homogenizing Sampel ..................................................................... 37 Gambar 4-7. Alat Press dan Sampel Uji ............................................................... 38

Gambar 5-1. Grafik Peak to Peak Material ........................................................... 62


1 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring perkembangan jaman yang tumbuh kian pesat konsumsi

semen untuk menunjang proses pembangunan juga semakin meningkat

baik untuk kebutuhan pangsa pasar ekspor maupun penjualan skala

domestik. Industri semen merupakan industri yang sejalan dengan

perkembangan ekonomi. Menurut data Asosiasi Semen Indonesia (ASI),

konsumsi semen domestik pada tahun 2013 meningkat 5.5 %. Dan rata

rata pertumbuhan pasar semen selama lima tahun terakhir yaitu 8.9, angka

pertumbuhan ini semakin tinggi terutama karena semakin meningkatnya

pertumbuhan konsumsi semen tahun 2010 dan 2011. Akan tetapi jika

dilihat dari konsumsi per kapita dibanding dengan negara negara Asia

Tenggara, Indonesia masih dibilang tertinggal cukup jauh. (Deustche

Bank, 2013).

PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk merupakan salah satu

perusahaan yang bergerak dibidang industri semen. Kontribusi perusahaan

terhadap pembangunan khususnya dalam negeri tentu sangat berpengaruh

sekali untuk menunjang proses pembangunan. Berbagai jenis semen

bermutu di produksi guna memenuhi kebutuhan, salah satu untuk

mempertahankan mutu agar kualitas semen tetap terjaga adalah dengan

adanya peran depertement QARD, depertement ini memiliki sub bagian

department lainnya yaitu salah satunya adalah untuk mengetahui serta

mengontrol kualitas selama proses produksi semen berlangsung.

Pengecekan kualitas tersebut dipantau secara kontinyu sampai akhir shift

sehingga kualitas semen yang diharapkan dapat terjaga. Hal ini lah fungsi

serta peran Process Control Laboratory untuk mempertahankan agar

kualitas semen dapat terpantau.

Setiap plant memiliki Process Control Laboratory masing

masing. PT. Indocement Tunggal Prakrasa Tbk. Memiliki 3 PCL

department, diantaranya adalah PCL 1-4 mengontrol kualitas semen yang



diproduksi di plant 1-2 dan plant 3-4, PCL 6-11 yaitu mengontrol kualitas

semen yang diproduksi di plant 7-8 dan plant 6-11 serta PCL 5 yaitu

mengontrol kualitas semen yang memproduksi white semen di plant 5.

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui analisa kualitatif

material dari limestone, slag, gypsum, clinker dengan menggunakan X-Ray

Diffraction (XRD) yang nantinya dapat dilihat dari kurva kalibrasi dari

jenis Portland Composite Cement (PCC), kemudian dari hasil kurva

kalibrasi tersebut kita dapat membandingkan hasil analisa yang dilakukan

dengan data awal atau standar yang telah ditetapkan. Serta dapat

mengetahui komposisi masing masing material yang dibutuhkan untuk

memenuhi standar yang dibuat.

1.3 Batasan Masalah

Permasalahan penelitian ini dibatasi pada ruang lingkup bagaimana

cara mengetahui analisa kualitatif dari material limestone, slag, gypsum

serta clinker pada proses pembuatan semen jenis PCC dengan

menggunakan alat X-Ray Diffraction (XRD) yang nantinya jumlah mineral

masing masing material semen dapat terukur oleh XRD. Sehingga

metode perlakuan preparasi sampel uji dapat diketahui standarnya

kemudian hasilnya dapat tervisualisasikan pada kurva kalibrasi yang di

buat dengan Ms. Excel.

1.4 Metodologi Penulisan

Data yang diperoleh merupakan sumber dari pengujian langsung

dengan melakukan praktikum di laboratorium PCL 1-4 dari mulai proses

sampling yaitu pengambilam sample uji ke lapangan, proses preparasi

sample hingga proses scan dengan menggunakan alat XRD dan XRF.

Kemudian untuk pengolahan dan penyusunan Laporan Kerja Praktek,

metode yang digunakan adalah kepustakaan dan literature, serta sumber

yang berasal dari media digital baik itu intranet maupun internet.



1.5 Sistematika Penulisan

Laporan Kerja Praktek ini terdiri dari 6 bab, antara lain :

BAB I PENDAHULUAN

Berisi mengenai Latar belakang dari department QARD, Tujuan

penelitian, Batasan Masalah, Metodologi Penulisan serta Sistematika

Penulisan.

BAB II DESKRIPSI PERUSAHAAN

Berisi mengenai tinjauan umum mengenai PT. Indocement Tunggal

Prakarsa Tbk.

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisi Deskripsi Semen, Komposisi Bahan Baku Semen,

disini di deskripsikan mengenai landasan teori yang mendasari

pembahasan dari Judul Laporan Kerja Praktek serta kerangka

Pemikiran Penyusunan dari laporan yang kami buat.

BAB IV METODOLOGI PENGUJIAN

Berisi mengenai metodologi yang dilakukan selama Kerja Praktek

dalam pengujian sampel dan dalam dalam menyelesaikan

permasalahan yang diambil.

BAB V ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

Berisi data pengujian sampel yang dilakukan selama Kerja Praktek

dengan metode XRD disertai dengan data hasil perhitungan dan

pengolahan data.

BAB VI PENUTUP

Berisi mengenai kesimpulan dan saran dari hasil penelitian Kerja

Praktek di PCL 1-4 PT. Indocement Tunggal Prakarsa. Tbk



BAB II

DESKRIPSI PERUSAHAAN

2.1 Sejarah PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk.

PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. (perseroan) berdiri pada

tanggal 16 Januari 1985. Pabrik pabrik yang telah bergabung antara lain :

Pada tanggal 4 Agustus 1975, pabrik pertama dari PT District

Indonesia Cement Enterprice (DICE) dengan kapasitas produksi

sebesar 500.000 ton klinker per tahun diresmikan menjadi pabrik

pertama. Pada tanggal 4 Agustus 1976, pabrik kedua dari PT DICE

dengan kapasitas produksi sebesar 500.000 ton klinker per tahun

diresmikan menjadi pabrik kedua.

Pada tanggal 26 Desember 1978, pabrik milik PT Perkasa

Indonesia Cement Enterprise (PICE) dengan kapasitas produksi

sebesar 1.000.000 ton klinker per tahun diresmikan menjadi pabrik

ketiga. Dan pada tanggal 17 November 1980 pabrik kedua dari PT

Perkasa Indonesia Cement Enterprise (PICE) menjadi pabrik ke

empat.

Pada tanggal 11 Maret 1981, Indocement Group mengembangkan

produksi semen putih yaitu dengan mendirikan PT. Perkasa Indah

Indonesia Cement Putih Enterprice (PIICPE) dengan kapasitas

produksi terpasang 150.000 ton semen putih per tahun dan 50.000

ton semen minyak (oil well cement) per tahun.

PT Perkasa Agung Utama Indonesia Cement Enterprice

(PAUICE) yang didirikan oleh Indocement Group meresmikan

pabrik semennya pada tanggal 5 September 1983 dengan kapasitas

produksi terpasang 1.500.000 ton klinker per tahun yang menjadi

pabrik ke enam PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. Pabrik

ketujuh dan kedelapan diresmikan pada tanggal 26 Juli 1985 oleh

Indocement Group dengan pengelola PT Perkasa Inti Abadi

Indonesia Cement Enterprice (PIACE) dan PT Perkasa Abadi



Mulia Indonesia Cement Enterprice (PAMICE). Akhirnya, PT

Indocement Tunggal Prakarsa secara sah berdiri pada tanggal 16

Januari 1985 dan disahkan oleh Menteri Kehakiman dengan nomor

surat: C2-3641.ht.01.01 TH.85 pada tanggal 17 Mei 1985.

Kemudian pada tanggal 11 Juni 1985 PT Indocement Tunggal

Prakarsa mengambil alih seluruh saham dari keenam perusahaan

tersebut.

Pada tahun 1991 PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk mengambil

alih saham PT Tridaya Manunggal Perkasa Cement (TMPC) yang

menjadi pabrik kesembilan dengan kapasitas 1.200.000 ton klinker

per tahun. Pada tahun 1996, perseroan berhasil menyelesaikan

pembangunan pabrik ke-10 dengan kapasitas 1.200.000 ton klinker

per tahun. Pabrik kesebelas terletak di Citeureup, Bogor, Jawa

Barat yang diresmikan pada tanggal 1 Maret 1999 dengan kapasitas

terpasang 2.400.000 ton klinker per tahun.

Sebagai hasil merger antara perseroan dengan PT Indocement

Investama dan PT Indo Kodeco Cement (IKC) pada 29 Desember 2000,

maka PT Indocement Tunggal Prakarsa menjadi pemilik pabrik semen di

Tarjun, Kota Baru, Kalimantan Selatan (sebelumnya dimiliki oleh IKC).

Pabrik tersebut menjadi pabrik kedua belas.

2.2. Visi, Misi, dan Motto Perusahaan

Visi Perseroan

Pemimpin pasar semen yang berkualitas dan pemain penting di

bidang beton siap-pakai di dalam negeri.

Misi Perseroan

Kami berkecimpung dalam bisnis penyediaan papan, semen dan

bahan bangunan yang terkait, serta jasa terkait yang bermutu dengan

harga kompetitif dan tetap memperhatikan pembangunan

berkelanjutan.

Motto Perseroan

Turut membangun kehidupan bermutu.



2.3 Organisasi Perusahaan

Demi kelancaran dan kelangsungan jalannya suatu perusahaan

yang bergerak dalam industri maka suatu perusahaan harus memiliki

struktur organisasi perusahaan yang baik, yang memberikan wewenang

dan tugas serta tanggung jawab pada setiap bagian dengan jelas.

Organisasi di PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk disusun secara

fungsional, dengan tidak terlepas dari sistem yang dianjurkan dalam ISO

(International Standart Organisation).



(Sumber: Materi Ajar Management Trainee, 2013)

PT

. IN

DO

CE

ME

NT

TU

NG

GA

L P

RA

KA

RS

A T

bk

.

OR

GA

NIZ

AT

ION

ST

RU

CT

UR

E

BO

ARD

OF C

OM

MIS

SIO

NERS

TH

E S

AREH

OLD

ERS G

EN

ERAL M

EETIN

G

BO

ARD

OF D

IRECTO

RS

PRESID

EN

T D

IRECTO

R

NO

N

EXEC

UTIV

E

DIR

EC

TO

R

NO

N

EXEC

UTIV

E

DIR

EC

TO

R

NO

N

EXEC

UTIV

E

DIR

EC

TO

R

TAXATION &

TREASURY

DIVISION

DEPUTY

FINANCIAL

DIRECTOR CORPORATE

FINANCE

ACCOUNTING &

CONTROLLING

DIVISION

MANAGEMENT INFORMATION

SYSTEM DIV.

CORPORATE SECRETAIAT

DIV

INTERNAL AUDIT

DIVISION

CO

RPO

RATE

LEG

AL

TEC

HN

ICAL

DIR

EC

TO

R

FIN

AN

CE

DIR

EC

TO

R

MARKET

DEVELOPMENT

DIVISION

SALES &

MARKETING

LOGISTIC

DIVISION

READY MIX DIV

CO

MM

ERC

IAL

DIR

EC

TO

R

EXECUTIVE

DIRECTOR OFFICE

CORPORATE

HUMAN RESOURCE

DEVELOPOMEN

T PUBLIC AND INTERNAL

AFFAIRS

DIVISION

HU

MAN

RESO

URC

E

DIR

EC

TO

R

GM OPERATION

CITEUREUP

GM OPERATION CIREBON

GM OPERATION TARJUN

DEPUTY TECHNICAL

DIRECTOR

PPC/

ADVISORS

PAPER BAG DIV

UTILITY DIV

GENERAL

ENGINEERING

& CONSTRUCTIO

N DIVISION

PLANT 12

PPC/

ADVISORS

OP. SUPPLY DIV

HR / GA

PLANT

ACCOUNTING

PPC/

ADVISORS

OP. SUPPLY DIV

COMM. DEV

HR / GA

PLANT ACCOUNTING

PLANT 9/10

PPC/

ADVISORS

DEPUTY GM

OPERATION

MINING DIV

HR / GA

COMM DEV

PLANT

ACCOUNTING

SPPLY DIV

QAR DIV

TECH SERV DIV

PLANT 6,11

PLANT 7,8

PLANT 3,4

PLANT 1,2,5

Gambar 2-1. Struktur Organisasi Perusahaan



Dewan komisaris yang beranggotakan 8 orang dibentuk untuk

mewakili para pemegang saham, yang memiliki tugas melaksanakan

pengawasan terhadap kinerja direksi. Adapun anggaran dasar yang

mengatur tata kerja dalam perseroan telah disusun dan telah memperolah

pengesahan dari Departemen Kehakiman pada tanggal 11 Juni 1987.

Setiap department memiliki tugas dan wewenangnya masing masing.

Quality Assurance and Research Division adalah salah satu divisi

penunjang yang menentukan jaminan kualitas secara laboratorium fisika

maupun kimia. sebagai penjamin mutu material masuk atau material jadi

dengan menerbitkan sertifikat analisa. QARD dipimpin oleh seorang

kepala department atau Dept Head. Bagian dari divisi tersebut adalah

department Process Control Laboratory Departement sebagai penjamin

mutu material masuk atau material jadi dengan menerbitkan sertifikasi

analisa. Laboratorium ini menangani kontrol kualitas di setiap PCL masing

masing plant. PCL memiliki wewenang penuh atas sampel material dari

awal proses hingga menjadi semen, untuk PCL 1-4 memiliki tanggung

jawab terhadap sampel dari plant 1, plant 2, plant 3, dan plant 4. PCL 6-11

memiliki tanggung jawab terhadap sampel dari plant 6, plant 7, plant 8,

serta plant 11. Dan PCL 5 bertanggung jawab terhadap sampel yang

diproduksi oleh plant 5.

2.4 Jenis Semen yang di Produksi PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk.

PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk merupakan salah satu

perodusen semen terbesar di Indonesia, dan memiliki berbagai jenis

produk semen yang di dihasilkan, hingga saat ini indocement telah

memproduksi sebanyak 5 jenis produk antara lain :

1. Ordinary Portland Cement (OPC)

OPC juga dikenal dengan semen abu-abu terdiri dari OPC type 1, type

2 dan type 5.

OPC type 1 merupakan semen kualitas tinggi yang sesuai untuk

berbagai penggunaan seperti kondisi rumah, gedung tinggi,

jembatan dan jalan.



OPC type 2 dan type 5 memberikan perlindungan tambahan

terhadap kandungan sulfat di air dan tanah. OPC type 2 merupakan

jenis semen yang cocok untuk berbagai macam aplikasi beton di

daerah-daerah yang berkadar sulfat sedang, seperti daerah-daerah

rawa dan bangunan-bangunan tepi pantai, bendungan, pondasi

jembatan dll.

OPC type 5 banyak digunakan di daerah-daerah yang berkadar

sulfat tinggi, misal daerah-daerah rawa dengan tingkat keasaman

tinggi, dermaga (bangunan-bangunan pantai), bendungan, pondasi

jembatan, silo bahan-bahan kimia dll.

2. Portland Composit Cement (PCC)

PCC dibuat untuk penggunaan umum seperti rumah, bangunan tinggi,

jembatan, jalan beton, beton precast dan beton prestress. PCC

mempunyai kuat tekan yang sama dengan Ordinary Portland Cement

Type 1.

3. Oil Well Cement (OWC)

OWC adalah type semen khusus untuk pengeboran minyak dan gas

baik didarat maupun lepas pantai. Quality standard yang digunakan

adalah dengan API Standards (American Petroleum Institute).

4. White Cement (Semen Putih)

Semen putih digunakan untuk dekorasi eksterior gedung. Sebagai satu

satunya produsen semen putih di Indonesia, saat ini Indocement dapat

mencukupi kebutuhan semen putih pasar domestik.

5. White Mortar TR30

Sama seperti white semen, white mortar digunakan untuk eksterior

gedung. Fungsi mortar yaitu untuk meratakan permukaan tembok

sehingga mudah untuk di cat dan untuk menambah keawetan pasangan

bata.



6. Semen Curah Atau Bulk Cement

Semen curah/bulk cement adalah semen tanpa kemasan pada

umumnya dipergunakan oleh konsumen yang memerlukan semen

dalam jumlah yang besar dan dengan jangka waktu pemakaian yang

relative panjang serta memiliki sarana pembongkaran dan

penyimpanan semen (silo). Untuk penerimaan semen curah ini

dipergunakan sarana angkutan bulk truck dengan kapasitas angkut 25-

35 ton setiap penerimaannya.

7. Ready-Mix Concrete

Beton Siap-Pakai diproduksi dengan mencampur OPC dengan bahan

campuran yang tepat (pasir dan batu) serta air dan kemudian di

kirimkan ke tempat pelanggan menggunakan truk semen untuk

dicurahkan.

2.5 Deskripsi Umum QARD

Quality Assurance and Research Division (QARD) merupakan

salah satu divisi di Indocement yang menjamin kualitas mutu dari setiap

produk perusahaan. QARD berpusat di plant 1-2, QARD ini memiliki

tugas serta wewenang mengontrol kualitas material pada setiap proses

produksi semen, serta mengembangkan inovasi inovasi baru yang

mendukung perjalanan produksi dan mutu produk. Oleh karena itu

pelaksanaan seluruh tugas tersebut berpusat di laboratorium QARD.

Laboratorium terbagi menjadi dua yakni laboratorum fisika dan kimia.

Pengujian dilakukan sesuai dengan parameter sifat yang ingin diketahui.

Laboratorium juga terdapat di setiap plant guna pengenadalian rutin mutu

produksi untuk setiap masing masing jenis semen yang di produksi di

setiap plant nya. Salah satunya adalah Process Control Laboratory 1-4

yang berada di plant 3-4.

PCL ini memiliki tugas mengendalikan mutu produk untuk plant 1,

plant 2, Plant 3, serta plant 4. Terdapat beberapa laboratorium pengujian di

PCL 1-4 ini, diantaranya adalah physical laboratory, chemical laboratory,



ruang uji batu bara, radiography, test (XRD & XRF), ruang preparasi

sample, serta ruang penyimpanan untuk sampel yang telah di lakukan

pengujian maupun sampel yang belum dilakukan pengujian. Sampel

tersebut tidak langsung dibuang terlebih dahulu, akan tetapi di simpan

selama 3 hari guna jika terdapat suatu kekeliruan dari hasil pengujian

maupun mengantisipasi hari libur maka sampel tersebut dapat digunakan

dan dilakukan pengujian kembali.

Gambar 2-2. Struktur Departement QARD

(Sumber : Intranet Indocemet)



BAB III

TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Definisi Semen

Semen berasal dari kata Caementum yang berarti bahan perekat

yang mampu mempersatukan 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 secara luas semen bisa dikatakan dengan

material plastis yang memberikan sifat rekat antara batuan batuan

konstruksi bangunan.

Usaha untuk membuat semen pertama dilakukan oleh seorang

berkebangsaan Inggris bernama Josep Aspdin berhasil membuat semen

dengan cara membakar batu kapur Argilaceo yang dicampur dengan tanah

liat. Pada tahun 1824 mencoba membuat semen dari kalsinasi campuran

batu kapur dengan tanah liat yang telah dihaluskan dan di bakar menjadi

lelehan dalam tungku, sehingga terjadi penguraian batu kapur menjadi

batu tohor dan karbon dioksida. Batu kapur tohor bereaksi dengan

senyawa lain membentuk clinker yang kemudian digiling sampai menjadi

tepung yang kemudian disebut dengan Portland. Josep Aspdin pula lah

yang mematenkan penemuannya yang kemudian semen tersebut dikenal

dengan nama semen Portland.

Produksi semen terjadi dengan proses yang cukup panjang. Semua

pabrik Indocement menggunakan teknologi proses kering dengan tanur

putar serta precalsiner yang memproduksi clinker OPC, semen OPC dan

PCC (Annual Report Indocement, 2013). Proses pembuatan semen secara

singkat dijelaskan dibawah ini :

1. Penambangan dan Penghancuran Bahan Utama (Mining and Crushing)

Batu kapur (limestone) tanah liat, pasir silika, dan pasir besi sebagai

bahan utama semen ditambang di quarry. Penambangan dengan cara

pengobaran dan metode peledakan. Begitu pula dengan gypsum

sebagai bahan aditif semen. Semua bahan utama dihancurkan



menggunakan alat penghancur (crusher). Bahan tersebut kemudian

dikirimkan ke storage masing masing.

2. Pengeringan dan penggilingan Bahan Utama (Drying dan Grinding)

Bahan yang disimpan di storage dikeringkan dalam rotary dryer di

dalam kiln agar kadar air dalam material berkurang lalu disimpan di

Raw Meal Feed Bin. Kemudian bahan tersebut digiling di dalam Raw

Mill. Semua bahan di lakukan proses homogenisasi lalu disimpan di

dalam silo pencampur (Air Blending Silo).

3. Pembakaran Raw Meal dan Pendinginan Clinker (Burning and

Cooling)

Raw meal dibakar pada suhu 1350oC 1450oC di dalam kiln yang

sebelumnya dilakukan proses kalsinasi di suspension preheater. Proses

kalsinasi adalah proses pembentukan CaO dan terlepasnya CO2 pada

senyawa CaCO3. Keluaran dari kiln adalah berbentuk clinker, dengan

suhu 1000oC-1200

oC, di dalam pendingin (cooler) ini clinker di

dinginkan secara mendadak hingga temperature 120oC-160

oC.

4. Pencampuran Bahan Aditif dan Penggilingan Clinker (Finishing

Grinding)

Penggilingan clinker dilakukan agar pencampurannya dengan gypsum

dapat mencapai tingkat kehalusan sesuai standar yang ditentukan.

Penggilingan ini dilakukan dengan closed circuit system untuk

menjaga efisiensi dan mutu produk sesuai yang diharapkan. Proses ini

dilakukan di cement mill dan kemudian di transportasikan ke dalam

silo cement mill.

5. Pengepakan Semen

Semen dari silo dikirim ke unit packing untuk dilakukan pengepakan

dan dimuat kedalam truk maupun bulk, dalam bentuk kantong atau

curah. Pengepakan menjadi efisien dengan menggunakan mesin

pembungkus dengan kecepatan tinggi (Rotary Packer).



3.2 Komposisi Bahan Baku Semen

Sesuai dengan fungsinya, bahan mentah dalam produksi semen di

bagi menjadi 3 kelompok yaitu:

a. Bahan Baku Utama (Raw Materials)

Bahan mentah ini merupakan bahan yang tidak bisa diganti

kedudukannya dengan bahan lain, semen ini terdiri batu gamping dan

batu lempung. Kedua bahan ini memegang peranan penting karena pada

material ini terdapat mineral calcareous (CaCO3) yang mencapai 75%

dan mineral argillaceaus CaCO3



keseluruhan bahan semen. Gypsum (CaSO4.2H2O) adalah batuan

sedimen CaSO4 yang mengandung dua molekul hidrat yang berfungsi

sebagai penghambat pengerasan awal semen. Sehingga dapat mengatur

waktu pengikatan semen. Pemakaian gypsum tergantung pada

kandungan C3A, kadar alkali, kualitas gypsum, suhu gypsum, suhu

pengerasan dan masa testing. Penambahan gypsum dilakukan pada

penggilingan akhir dengan perbandingan tertentu.

3.3 Limestone

Limestone adalah batuan padat yang mengandung banyak kalsium

Pada dasarnya adalah batuan alam yang mengandung banyak mineral CaO

dan terbentuk karena adanya proses pengendapan kimiawi maupun

pengendapan sisa-sisa organisme seperti algae, foraminifer atau coral.

Selain batu kapur dapat juga digunakan chalk marly lime stone, coral lime

stone, marble lime sand, shell deposit, dsb. Batu kapur dengan kadar kapur

tinggi disebut lime component (komponen kapur). Batu kapur merupakan

sumber CaO yang utama dalam reaksi sintering, reaksi ini terjadi di kiln

membentuk mineral kristal yang terdapat dalam semen yaitu C3S, C2S,

C3A, C4AF.

Sifat Fisika dari Batu Kapur:

Fase : Padat

Warna : Putih Kekuningan

Spesifik Gravity : 2,67

Nilai Kekerasan : 1.8 3.0 Mohs

BM : 100 gr/mol

Kuat tekan : 31, 6 N / mm

Titik lebur : 1339 C

Kadar Air : 8 %

Sifat Kimia Batu Kapur:

Batu Kapur mengalami kalsinasi pada suhu 600oC-900oC, dengan

reaksi:

CaCO3 CaO + CO2



Kalsinasi batu kapur pada suhu 9800C akan melepaskan gas CO2

dan sisanya disebut quicklime yang terdiri dari Calcium Oksida

(CaO). Apabila quicklime tersebut diberi air maka akan terjadi

penghidratan yang cepat menjadi kalsium hidroksida (Ca(OH)2)

atau disebut dengan hidrate lime. Komposisi batu kapur terdiri

dari :

- Calcium (Ca) : 92,1 %

- Besi (Fe) : 2.38 %

- Silika (Si) : 3 %

- Titanium, Mangan : 2.52 %

Warna batu kapur menggambatkan tingkat kealamian dari adanya

pengotor (impurity). Warna putih mempunyai kemurnian yang tinggi,

warna abu abu dan corak gelap disebabkan oleh material karbon atau

sulfide besi. Dan warna kuning atau merah mengindikasikan adanya

campuran besi dan mangan jadi impurity pada batuan kapur akan

menghasilkan warna dan pola yang berbeda.

Tabel 3-1. Hubungan Tekanan Dengan Perubahan Temperature

Temperatur (C) Tekanan (atm)

600 0,003

700 0,026

750 0,079

800 0,24

850 0,50

900 1,00

Tabel diatas mengindikasikan bahwa pada suhu 9000C, tekanan

akan mencapai 1 atm, hal ini menunjukan bahwa pada suhu tersebut terjadi

penguraian kalsium karbonat. Zat pengotor yang umumnya ada pada

limestone yaitu Galena (PbS), Sphalerite (ZnS), Barite (BaCO3),

Haematite (Fe2O3) dan Fluorite (CaF2). Kalsinansi batu kapur mengacu



kepada proses thermal decomposition menjadi quicklime dan karbon

dioksida. Reaksi untuk thermal decomposition kalsium karbonat adalah

CaCO3 + heat CaO + CO2

Reaksi untuk thermal decomposition dolomite adalah

CaCO3.MgCO3 + heat(1) CaCO3.MgO + CO2

CaCO3.MgO + heat(2) CaO.MgO + CO2

CaCO3.MgCO3 + heat (1+2) CaO.MgO + 2CO2

Proses penguraian limestone pada proses kalsinasi dipengaruhi oleh :

a. Karakteristik batu kapur

b. Distribusi ukuran partikel

c. Bentuk partikel

d. Temperature saat proses kalsinasi

e. Rate heat transfer antara gas dan partikel

Menurut Boynton (1980), untuk mengurangi proses pembakaran

yang tidak sempurna atau tidak merata dengan cara memperkecil ukuran

partikel limestone pada saat proses pembakaran, sehingga akan

mengurangi zat pengotor sehingga kandungan CaO hasil pembakaran

menjadi lebih tinggi.

3.4 Trass (Pozzolana)

Trass merupakan salah satu pozzolan alam yang digunakan sebagai

bahan aditif pembuat semen. Selain itu, trass dikenal sebagai agregat

alternative untuk campuran beton, campuran pasta semen, campuran

plester dan pembuatan batako (Susilorini, 2003). Hal-hal ini dikarenakan

karakteristik trass dalam bentuk halus pada saat lembab akan bereaksi

secara kimiawi dengan kalsium hidroksida pada suhu kamar untuk

membentuk senyawa yang sementitis (ASTM C618, 2008). Hal ini

dikarenakan adanya senyawa silika aktif dan senyawa alumina reaktif,

seperti pada reaksi berikut :

2Al2O3. 2SiO2 + 7Ca(OH)2 3CaO2SiO2H2O+

2(2CaOAl2O3SiO2.2H2O)



Trass didefinisikan sebagai batuan asli letusan gunung berapi yang

telah mengalami pelapukan sampai tingkat tertentu dan berwarna abu-abu

putih.

Reaksi Pozzolan

Pada dasarnya reaksi pozzolan merupakan sebuah reaksi asam-basa

sederhana antar kalsium hidroksida, juga dikenal sebagai portlandite atau

(Ca(OH)2), dan asam silikat (H4SiO4, atau Si(OH)4). Reaksi ini secara

skematik dapat direpresentasikan sebagai berikut :

Ca(OH)2 + H4SiO4 Ca2+

+ H2SiO42-

+ 2H2O CaH2SiO4 . 2H2O

Atau diringkas dalam notasi ahli kimia semen : CH + SH CSH

Produk dari formula umum (CaH2SiO4. 2H2O) membentuk hidrat

kalsium silikat, yang disingkat CSH dalam notasi kimia semen. Rasio

Ca/Si, atau C/S dan jumlah molekul air dapat bervarisi dan stoikiometri

yang disebutkan di atas mungkin berbeda. Seperti kepadatan CSH adalah

lebih rendah dari silika portlandite dan murni, konsekuensi dari reaksi ini

adalah pembengkakan pada produk reaksi.

Bahan Pozzolan terbagi 2, yaitu :

1. Pozzolan Alam (Natural) : dihasilkan dari deposite bahan alam,

contohnya tufa, abu vulkanis dan tanah diatomae. Di Indonesia,

pozzolan alam dikenal dengan nama Trass.

2. Pozzolan Buatan (sintetis) : yang termasuk dalam jenis ini adalah

hasil pembakaran dari tanah liat dan hasil pembakaran baru bara (Fly

Ash).

Karakteristik Material Pozzolan

Beberapa contoh fungsi dan karakteristik material pozzolan yaitu :

a. Calcined clay digunakan pada kontruksi beton, sebagai material

pengganti semen 15-35% dan dapat meningkatkan kekuatan dan

ketahanan semen terhadap serangan sulfat, mengontrol reaksi silika

alkali dan mengurangi permeabilitas. Densitas relativenya 2, 4-2, 62

g/cm3 dengan kehalusan 650-1350 m

2/ kg.



b. Calcined Shale mengandung 5-20% kalsium sehingga material ini

memiliki sifat semen. Pengolahan lebih lanjut dihasilkan burnt shale

yang dibuat di kiln pada suhu 800oC.

c. Metakaolin terbuat dari kaolin dengan kemurnian yang tinggi

dikalsinasi pada suhu rendah kemudian dihaluskan sampai menjadi

partikel yang berukuran 1-2 mikron, 10 kali lebih halus dibandingkan

semen. Metakaolin digunakan untuk aplikasi khusus yang

membutuhkan permeabilitas yang sangat rendah dan kekuatan yang

tinggi. Pada beton, metakaolin sebagai bahan aditif dimana jumlahnya

10% dari semen.

d. Trass adalah bahan alam yang mengandung silika dan alumina yang

digunakan sebagai bahan tambahan pembuatan silika alumina. Bahan

galian trass yang terdapat pada umumnya berasal dari batuan

piroklastik dengan komposisi andesit yang telah mengalami pelapukan

secara intensif sampai dengan derajat tertentu.

Warna trass diantaranya putih kemerahan, kecoklatan, kehitaman,

kelabu, kekuning-kuningan, coklat tua, coklat muda, abu-abu. Dalam

keadaan sendiri, material ini tidak mempunyai sifat mengeras, namun

bila ditambahkan batu kapur tohor dan air, akan memiliki masa seperti

semen dan tidak larut dalam air. Hal ini disebabkan oleh senyawa

silika aktif dan senyawa alumina reaktif dengan reaksi :

2 Al2O32SiO2 + 7Ca(OH)2 3CaO2SiO2H2O+ 2(2CaO.Al2O3SiO2

2H2O)

Mengerasnya semen pozzolan lebih lambat daripada Portland

meski kekuatannya terus bertambah. Trass tahan terhadap agregat alkalin,

memiliki nilai penyusutan dan pemuaian yang kecil, kelulusan air kecil

(kedap air), tahan terhadap asam tanah maupun air laut, memiliki sifat

lentur dan tidak mudah retak.

Berikut ini komposisi kimia yang dimiliki oleh trass :



a. SiO2 : 66,7 %

b. Al2O3 : 15,27 %

c. Fe2O3 : 4,00 %

d. CaO : 2,35 %

e. MgO : 1,19 %

f. K2O : 3,31 %

g. Na2O : 3,37 %

3.5 Gypsum

Gypsum merupakan bahan tambahan yang sangat penting dalam

industri semen, dari segi sifatnya gypsum digunakan untuk mengatur

waktu ikat pada proses pengerasan semen. Gypsum mengandung air hidrat

(CaSO4.2H2O). Air hidrat tersebut akan rusak karena pemanasan yang

tinggi sehingga untuk menjaga kualitas semen yang dihasilkan suhu

pemanasan gypsum harus dijaga ketat 45oC -50

oC, karena apabila lebih

dari suhu tersebut akan kehilangan kandungan kristal air sehingga

mengakibatkan berkurangnya sifat kimianya. Pemanasan yang tinggi akan

merubah air dihidrat menjadi hemi hidrat (CaSO4. H2O) dan bahkan bila

suhu dinaikkan lebih tinggi, air hidrat dalam gypsum akan hilang menjadi

CaSO4. Penambahan gypsum yang yeng terlalu banyak dalam semen akan

meyebabkan terjadinya pemuaian (sulfate expansion) pada semen yang

akan digunakan, sehingga dalam penambahan gypsum dalam semen harus

dipertimbangkan sesuai dengan kadar alkali C3A dan kehalusan dari semen

tersebut.

Karakteristik Gypsum

Gypsum adalah mineral halus yang memiliki senyawa kalsium

sulfat dihidroksida (CaSO4. 2H2O) atau termasuk mineral sulfat. Kata

gypsum berasal dari bahasa Yunani gypsos yang berarti perekat dan

pertama ditemukan di Montmere-Paris. Umumnya gypsum larut dalam air,

berbeda dengan kebanyakan garam lainnya, semakin tinggi suhu maka

solubility gypsum akan semakin naik. Pada gypsum terdapat anion dan



ikatan hydrogen yang membentuk kristal. Gypsum memiliki warna putih,

namun kadang terdapat warna-warna lain sebagai impuritis yaitu kuning,

biru, pink/merah jambu, dan sebagainya. Susunan kristalnya paralel dan

memiliki elongasi yang cukup besar dan kebanyakan membentuk kristal

prismatik.

3.6 Clinker

Clinker merupakan bahan setengah jadi selama produksi semen,

dihasilkan dengan pembakaran limestone (batu kapur) dan material yang

mengandung alumina-silikat seperti clay. Pembakaran dilakukan dua tahap

yakni pembakaran di preheater (proses kalsinasi) dan pembakaran di kiln

(Yanuar, 2010). Komposisi clinker adalah kalsium silikat yaitu termasuk

alite (C3S) dan belite (C2S). Trikalsium alumina (C3A) dan kalsium

alumina ferriete (C4AF) merupakan komponen pendukung. Komposisi

tersebut didapatkan dari pembakaran limestone dan clay yang bervariasi

pada suspension heat (Sprung, 2012). Reaksi pembentukan clinker terjadi

dalam beberapa tahapan berdasarkan suhu. Spesifikasinya dapat dilihat

dalam tabel berikut :

Tabel 3-2. Reaksi Pembentukan Clinker

Suhu (oC) Proses



3.7 Pesawat Sinar-X XRD D4 Endeavor

X-Ray Diffraction (XRD) merupakan instrument yang digunakan

untuk mengidentifikasi material yang termasuk polikristal dimana XRD

akan menunjukkan karakteristik dari suatu sudut difraksi Bragg (2) pada

posisi tertentu dalam kristal, tergantung pada struktur kristal material

tersebut (Michler & Domman, 2011). Hukum Bragg merupakan

perumusan matematika tentang persyaratan yang harus dipenuhi agar

berkas sinar-X yang dihamburkan tersebut merupakan berkas difraksi.

Tujuan analisis untuk kandungan pada bahan pembuat semen

dilakukan agar dapat mengetahui peran masing-masing unsur dalam jenis

sampel diuji, serta karakteristik yang diperlukan pada setiap jenis sampel

dengan mempertimbangkan efisiensi waktu serta validasi hasilnya

terutama dalam industri dengan skala besar. Oleh karena itu, XRD menjadi

alat yang digunakann untuk memenuhi kebutuhan tersebut.

Output dari scanning dengan metode XRD berupa grafik intensitas

terhadap sudut difraksi atau disebut pola difraksi. Keduanya sangat

menentukan analisis kualitatif dan kuantitatif sampel yang diuji. Terdapat

tiga aspek krisyal yang teridentifikasi dari grafik, yaitu geometri kristal,

struktur kristal dan kesempurnaan kristal (Smith, 1999). Geometri kristal

dipengaruhi oleh posisi 2. Struktur kristal dipengaruhi oleh intensitas saat

2 tertentu. Sedangkan kesempurnaan kristal dipengaruhi oleh bentuk 2

yang dihasilkan.

Disamping itu, informasi yang dihasilkan dari pengujian

menggunakan metode XRD adalah karakteristik sifat kisi, identifikasi fasa,

kemurnian fasa, ukuran kristal, analisis kuantitatif fasa dan lainnya. Akan

tetapi metode XRD tidak dapat menjelaskan dan menganalisis elemen

(unsur) yang terdapat dalam suatu material (Loye, 2013).

Analisis struktur pada suatu XRD akan menunjukkan informasi

struktur yang tepat, jarak antar atom serta sudut ikatannya. Hal tersebut

diperoleh dari sinar-X dimana sinar-X menyediakan informasi tentang

struktur apabila ingin diselidiki jarak atom-atomnya (dengan ketentuan

panjang gelombang sebesar 1).



Difraksi sinar-X ini berdasarkan pada prinsip dengan mengukur

sudut hamburan sinar-X hasil dari radiasi yang ditembakkan ke dalam

suatu material tersebut. Ketika sinar-X mengenai atom maka akan terjadi

fenomena :

Sinar X-ray lepas dari atom dan memberikan sumbangan terhadap

sifat radiasi dari atom

Sinar diserap di dalam atom itu sendiri, sebagai jalan keluarnya

ionisasi atom pada kulit yang lebih luar

Gambar 3-1. Prinsip Kerja Difraksi Sinar X

(Sumber : Jamaluddin, Makalah Fisika Material XRD)

Dalam XRD terdapat beberapa komponen, antara lain :

1. Slit

Slit atau celah akan menghamburkan sinar yang datang dari tabung

sinar-X sehingga akan menghasilkan pola cahaya dengan intensitas

yang berbeda dimana nantinya sinar menuju ke sampel.

2. Monokromator

Monokromator berfungsi mamantulkan sinar yang telah ditembakkan

ke sampel menuju detector.

3. Tabung X-Ray

Dalam tabung ini, sinar-X dihasilkan untuk menembakkan sampel.

Sinar-X dihasilkan dengan menembakkan elektron kecepatan tinggi

yang teremisi dan filament panas (biasanya tungsten) kesebuah logam



target (Cu atau Mo). Proses penembakan ini akan mengionisasikan

elektron dan sinar-X akan teremisi. Dari dasar prinsip ini, maka alat

untuk menghasilkan sinar-X harus terdiri dari beberapa komponen

utama yaitu sumber elektron (katoda), tegangan tinggi untuk

mempercepat elektron, dan logam target (anoda). Ketiga komponen

tersebut merupakan komponen utama suatu tabung sinar-X.

4. Detector, dll

Objek dan detector berputar untuk menangkap dan merekam intensitas

refleksi sinar-X. Detector merekam dan memproses sinyal sinar-X lalu

mengolahnya dalam bentuk grafik.

Untuk jalannya proses penghamburan sinar-X sampai tertangkap

oleh detector diperlihatkan pada gambar dibawah ini :

Gambar 3-2. Proses Penghamburan Sinar-X oleh Detector




3.7.1 Spesifikasi Alat

Gambar 3-3. XRD D4 Endeavor

(Sumber : Dok. Spesifikasi Alat PCL 1-4)

Technical Spesifications

Mechanical Spesifications:

Weight : 440 kg

Height : 166 cm

Width : 84 cm

Depth : 110 cm

Environmental Specifications:

Optimum room temp : 21C

Temp operation range : 14-34 C

Relative humidity : 20%-80%

Electrical Spesifications:

Frequency range : 47 Hz 63 Hz

Max Power Consumption : Max 5 kVA

Generator : max 4,5 kVA at 2,4 kW tube power

High Voltage Generator:

Output Power : Max. 2400 W

Output Voltage : 20-50 kVDC (in step of 1 kV)



Output Current : 5-50 mADC (in step of 1 mA)

Generator settings : Cu: 40 kV/ 40 mA

Co: 35 kV/ 40 mA

Detector:

Dynamic Scintillation : NaI or YAP Counter

Proportional counter (Ca : Filled with Ne-CO2

Channel)

Energy-dispersive detector : SoI-X (Li drifted Si detector)

Position-sensitive detector : VANTEC-1 (no gas supply) or

(1dimensional) Mbraun (continous ArCH4

gas flow)

3.7.2 Prinsip Dasar Sinar-X dan Prinsip Kerja XRD

A. Prinsip Dasar Sinar-X

Sinar-X dihasilkan di suatu tabung katode dengan pemanasan

kawat pijar untuk menghasilkan elektron-elektron. Kemudian elektron-

elektron tersebut dipercepat terhadap suatau target dengan memberikan

suatu voltase dan menembak target dengan elektron. Ketika elektron-

elektron mempunyai energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron-

elektron dalam target, karakteristik spektrum sinar-X dihasilkan. Spektrum

ini yang terdiri atas beberapa komponen. Yang paling umum adalah K

dan K. K berisi dari sebagian K1 dan K2. K1 memiliki panjang

gelombang sedikit lebih pendek dan dua kali lebih besar intensitasnya

dibandingkan K2. Panjang gelombang yang spesifik merupakan

karakteristik dari bahan target (Cu, Fe, Mo, Cr).



Gambar 3-4. Difraksi Sinar-X


Elektron elektron pada atom akan membiaskan berkas bidang yang

tersusun secara periodik seperti yang ditunjukkan. Difraksi sinar-X oleh

atom-atom pada bidang atom paralel a dan a1 yang terpisah oleh jarak d.

Dianggap bahwa dua berkas sinar-X i1 dan i2 yang bersifat paralel,

monokromatik dan koheren dengan panjang gelombang datang pada

bidang dengan sudut . Jika kedua berkas sinar tersebut berturut turut

terdifraksi oleh M dan N menjadi i1 dan i2 yang masing-masing

membentuk sudut terhadap bidang dan bersifat paralel, monokromatik

dan koheren, perbedaan panjang antara i1 M i1 dengan i2 N i2

adalah sama dengan n kali panjang gelombang, maka persamaan difraksi

dapat dituliskan sebagai berikut:

Persamaan diatas dikenal sebagai Hukum Bragg, dengan ketentuan :

n = bilangan refleksi yang bernilai bulat ( 1, 2, 3, 4, . . ).

Karena nilai sin tidak melebihi 1, maka pengamatan berada pada interval

0 < < /2. Karena difraksi untuk nilai n terkecil ( n = 1), persamaan

tersebut dapat diubah menjadi : < 2 d

Persamaan tersebut menjelaskan bahwa panjang gelombang sinar-

X yang digunakan untuk menentukan struktur kristal harus lebih kecil dari

jarak antar atom. Jadi, persyaratan yang harus dipenuhi agar berkas sinar-

n = ON + NP atau

n = d sin + d sin = 2 d sin



X yang dihamburkan merupakan berkas difraksi disebut dengan hukum

Bragg. Hukum bragg ini menyatakan bahwa perbedaan lintasan berkas

difraksi sinar-X harus merupakan kelipatan panjang gelombangnya.

Secara matematis di rumuskan :

n = dsin

n = bilangan bulat

= panjang gelombang sinar-X

= sudut diffraksi

Untuk menentukan sudut dalam kristal yaitu dilihat dari system

kristal atau atomnya. Sedangkan untuk mengetahui arah hamburan sinar

ditentukan oleh bentuk dan ukuran sel satuannya.

Pembangkitan Sinar-X

Sinar-X dihasilkan dari penembakan target (logam anoda) oleh

elektron berenergi tinggi yang berasal dari hasil pemanasan filamen dari

tabung sinar-X (Rontgen). Tabung sinar-X tersebut terdiri atas empat

komponen utama, yakni filamen (katoda) yang berperan sebagai sumber

elektron, ruang vakum sebagai pembebas hambatan, target sebagai anoda,

dan sumber tegangan listrik. Untuk dapat menghasilkan sinar-X dengan

baik, maka logam yang digunakan sebagai target harus memiliki titik leleh

tinggi dengan nomor atom (Z) yang tinggi agar tumbukan lebih efektif.

Logam yang biasa digunakan sebagai target (anoda) adalah Cu, Cr, Fe,

Co, Mo dan Ag.

Tembaga (Cu) adalah bahan sasaran yang paling umum untuk

difraksi kristal tunggal, dengan radiasi Cu, K = 0.5418. Sinar-X ini

bersifat collimated dan mengarahkan ke sampel. Saat sampel dan detector

diputar, intensitas sinar-X pantul itu direkam. Ketika geometri dari

peristiwa sinar-X itu memenuhi persamaan Bragg, interferens konstruktif

terjadi dan suatu puncak di dalam intensitas terjadi. Kemudian detector

akan merekam dan memproses isyarat penyinaran ini dan mengkonversi

isyarat itu menjadi suatu arus yang akan dikeluarkan pada printer atau

layar komputer.



B. Prinsip Kerja dan Skema Alat Difraksi Sinar-X XRD

Salah satu teknik yang digunakan untuk menentukan struktur suatu

padatan kristalin adalah metode difraksi sinar-X serbuk (X-ray powder

diffraction). Sampel berupa serbuk padatan kristalin yang memiliki ukuran

kecil dengan diameter butiran kristalnya sekitar 10-7 10-4 m ditempatkan

pada suatu ring. Sinar-X diperoleh dari elektron yang keluar dari filamen

panas dalam keadaan vakum pada tegangan tinggi, dengan kecepatan

tinggi menumbuk permukaan logam Sinar-X tersebut menembak sampel

padatan kristalin, kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan

memenuhi Hukum Bragg.

Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang konstan untuk

mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh sampel. Sampel serbuk

atau padatan kristalin memiliki bidang bidang kisi yang tersusun secara

acak dengan berbagai kemungkinan orientasi, begitu pula partikel- partikel

kristal yang terdapat di dalamnya. Setiap kumpulan bidang kisi tersebut

memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu, sehingga difraksi sinar-

X memenuhi Hukum Bragg.

Gambar 3-5. Skema Proses Penghamburan Difraksi Sinar-X


Bentuk keluaran dari difraktometer dapat berupa data analog atau

digital. Rekaman data analog berupa grafik garis-garis yang terekam per

menit sinkron, dengan detektor dalam sudut 2 per menit, sehingga sumbu



x setara dengan sudut 2. Sedangkan rekaman digital menginformasikan

intensitas sinar-X terhadap jumlah intensitas cahaya per detik. Pola

difraktogram yang dihasilkan berupa deretan puncak-puncak difraksi

dengan intensitas relatif bervariasi sepanjang nilai 2 tertentu.

Besarnya intensitas relatif dari deretan puncak-puncak tersebut

bergantung pada jumlah atom atau ion yang ada, dan distribusinya di dalam

sel satuan material tersebut. Pola difraksi setiap padatan kristalin sangat

khas, yang bergantung pada kisi kristal, unit parameter dan panjang

gelombang sinar-X yang digunakan. Dengan demikian, sangat kecil

kemungkinan dihasilkan pola difraksi yang sama untuk suatu padatan

kristalin yang berbeda (Warren, 1969).

Gambar 3-6. Spektrum XRD


3.7.3 Kegunaan XRD

Kegunaan XRD antara lain :

- Membedakan antara material yang masih bersifat Kristal dengan amorf

- Karakteristik material Kristal

- Identifikasi mineral-mineral yang berbutir halus

- Penentuan dimensi-dimensi sel satuan

- Dengan teknik-teknik yang khusus, XRD dapat digunakan untuk :

1. Menentukan struktur Kristal dengan menggunakan Rietveld

Refinement



2. Analisa kuantitatif dari mineral

3. Karakteristik sampel film

Dari pengguanaan X-Ray Difraktometer tersebut, kita akan memperoleh

suatu pola difraksi dari bahan yang kita analisa. Dari pola tersebut, kita

akan mendapatkan beberapa informasi, antara lain :

a. Panjang gelombang sinar X yang digunakan ()

b. Orde pembiasan / kekuatan intensitas (n)

Bilangan refleksi yang bernilai bulat, 1, 2, 3, 4 dst. Panjang gelombang

sinar-X yang digunakan untuk struktur kristal harus lebih kecil dari

jarak antar atom (Zakaria,2003)

c. Sudut sinar datang dengan bidang normal ()

Sudut sudut dapat terbentuk karena adanya pola interferensi yang

saling menguatkan, untuk menentukan sudut () dapat dilihat pada

kristal kristal dari material uji. Dan arah hamburannya dapat dilihat

pada bentuk dan ukuran kristal material uji atau spesimen. Semakin

besar sudut difraksi maka semakin kecil jarak antara bidangnya.

3.7.4 Proses Preparasi Sampel

Proses preparasi sampel XRD yaitu :

a. Ambil sepersepuluh berat sample (murni lebih baik)

b. Gerus sampel dalam bentuk bubuk, ukuran kurang ~10 m

c. Letakkan dalam sampel holder

d. Harus diperhatikan agar mendapatkan permukaan yang datar dan

mendapatkan distribusi acak dari orientasi-orientasi kisi

3.7.5 Proses Pengujian Sampel

Untuk dapat mengetahui kandungan dalam sampel material, perlu

melalui beberapa tahapan. Tahapan tersebut yakni preparasi sampel,

pengambilan data dengan XRD, fitting data dan analisa komposisi.



Tahapan preparasi sampel dilakukan dengan metode pressing sampel data

kedalam ring, dimana sebelumnya sampel harus ditimbang terlebih dahulu.

Tahapan pengambilan data sampel menggunakan XRD Bruker D4

ENDEAVOR di laboratorium PCL 1-4. Proses scanning dilakukan dengan

program Bruker Diffrac Suite, dimana berlangsung selama 556. Dan

output yang dihasilkan adalah kandungan dan kadar yang terdapat dalam

sampel. Dengan demikian hasil yang terdeteksi berupa sudut difraksi (2)

dan intensitas sinar-X. Peak to peak berada dalam kisaran 10o-65

o. Hasil

tersebut kemudian diinterprestasikan dalam bentuk grafik 2 terhadap

intensitas.

Tahap fitting data dilakukan dengan menggunakan software

TOPAS. Dimana data komposisi sampel didapatkan dari tahap scanning.

Dalam tahap ini dilakukan match antara data yang didapatkan dengan

database standar difraksi sinar-X untuk semua jenis material (standar

dikeluarkan oleh The International Centre for Diffraction Data atau

ICDD)



BAB IV

METODOLOGI PENGUJIAN

4.1 Peralatan dan Bahan

Peralatan dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

XRD Bruker D4 Endeavor, XRF, Grinding Herzog, oven, piringm neraca

digital, compressor, trass missi, slag, limestone, gypsum, clinker plant 3

dan 4.

4.2 Tahapan Pengujian

4.2.1 Uji Moisture Content (MC)

- Dengan menggunakan Moisture Analyzer

1. Set temperature Moisture Analyzer 105oC

2. Timbang 2.5 gram sample (coal, semen) kemudian tutup cover

M.A

3. Tungggu sampai data/hasil tampil di display

4. Catat hasil sebagai % Kadar air.

- Dengan oven

Gambar 4-1. Oven Material

(Sumber : Dok. Pribadi)

1. Timbang 100 gram sample Limestone, Sandy Clay, Sand Koreksi,

Trass, Gypsum)



2. Masukkan kedalam oven 100-110oC (untuk gypsum 40oC) selama

1 jam

3. Dinginkan dan timbang berat kering

4.2.2 Uji Kehalusan/Blaine

- Dengan alat Toni Blaine

Gambar 4-2. Alat Uji Toni Blaine


1. Dinginkan sampel semen dengan cara menebarkannya diatas kertas

bersih/ piring sampel sampai mencapai suhu ruangan

2. Lepaskan tabung silinder perangkat Toni Blaine dari tempatnya

dan beri alas piringan tembanga berpori dan selembar kertas saring

(khusus untuk pesawat Blaine)

3. Timbang sampel semen sesuai dengan S.G dari jenis semen dengan

ketelitian 0.1 gram (110 g OPC dan 108 g PCC)

4. Masukkan semen tersebut dengan silinder tadi menggunakan

corong yang tersedia, dan silinder diketuk-ketuk agar semua semen

turun kedalam silinder

5. Tutup silinder dengan kertas saring dan tekan dengan torak sampai

menyentuh bibir silinder bagian atas

6. Pilih program semen sesuai dengan jenis semen yang akan diuji

7. Tekan tombol START

8. Catat hasil analisa



4.3 Uji XRD

Tahapan yang dilakukan sebelum melakukan uji XRD yaitu :

a. Proses Drying Material

Gambar 4-3. Oven Untuk Drying material (Sumber : Dok. Pribadi)

1. Material yang termasuk dalam proses drying yaitu : Limestone,

Trass, Slag dan Gypsum

2. Pastikan wadah untuk menampung sampel material dalam keadaan

kering dan bersih

3. Hidupkan mesin oven dengan menghubungkan stop/contact ke

power source dan setting pada temperature 110oC untuk material

Limestone, Trass dan Slag. Dan setting temperature 40oC untuk

material Gypsum

4. Masukkan material sampel sebanyak 100g kedalam oven selama 1

jam yang ditampung dengan wadah sampel dibawahnya

5. Ambil material sampel dari oven setelah 1 jam

6. Dinginkan material sampel di meja preparasi selama 10 menit

(hingga temperature material sampel berada pada suhu kamar)

7. Material sampel siap digunakan untuk pengujian selanjutnya.



b. Proses Crushing Material

Gambar 4-4. Alat Crusher Material


1. Material yang termasuk dalam proses crushing yaitu Limestone,

Sandy Clay, Clay/Sand Koreksi, Limestone additive, Trass,

Gypsum dan clinker

2. Pastikan wadah yang nantinya akan menampung material yang

akan di crushing sudah berada dibawah mesin crusher dan dalam

keadaan bersih

3. Hidupkan mesin crusher dengan menghubungkan stop/contact ke

power source

4. Masukkan material sampel sebanyak 500gram kedalam mesin

crusher

5. Ambil material sampel dari wadah penampung sampel

6. Material sampel siap digunakan untuk pengujian selanjutnya



c. Proses Grinding

Gambar 4-5. Mesin Grinding dan Vessel Disk


1. Pastikan vessel disk (wadah untuk menampung sampel material)

berada dalam kondisi bersih

2. Timbang 15 gram contoh, masukkan kedalam Vessel Disk

kemudian tambahkan 2 pil grinding aid dan tutup dengan

penutupnya

3. Letakkan Vessel Disk pada Grinding Machine dan operasikan

alat tersebut selama 2 menit

4. Material sampel siap digunakan untuk dipress dengan mesin press

d. Homogenizing

Gambar 4-6. Homogenizing Sampel


1. Material yang termasuk dalam proses homogenizing yaitu seluruh

material yaitu clinker, limestone, trass/slag dan gypsum



2. Pastikan plastik untuk menampung sampel material dalam kondisi

bersih dan kering

3. Masukkan sampel material sesuai dengan presentase yang telah

ditentukan (beri nama pada plastik sampel)

4. Lakukan mixing material dengan cara dikocok selama 15 menit,

agar material homogen

5. Lakukan proses yang sama untuk sampel nomer 2 sampai 7

e. Pressing

Gambar 4-7. Alat Press dan Sampel Uji


1. Pastikan ring untuk sampel dan alat pres dalam keadaan bersih.

2. Masukkan sampel sebanyak 15 gr kedalam ring sebagai media

pencetak sampel, ratakan bagian atas sampel

3. Tekan tombol START untuk memulai proses pressing sampel

(sampel di press dengan kekuatan 100 kN dengan waktu 60 detik)

4. Setelah proses pressing sampel selesai, bersihkan sampel dengan

udara bertekanan agar tidak mengganggu hasil analisa dan beri

nama identitas sampel

5. Sampel siap untuk dilakukan pengujian selanjutnya



BAB V

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

5.1 Analisa Standar Semen PCC - Trass

Langkah Kerja :

1. Pengambilan sampel di weighing feeder cement mill untuk masing-

masing material (Limestone, Trass, Clinker, Gypsum) masing-masing

1-2 kg

2. Cek Moisture Content masing-masing sampel dan lakukan

pengeringan sample Limestone, Trass dan Gypsum menggunakan

oven.

3. Cek blaine sampel

4. Preparasi sampel, yang terdiri dari :

- Crushing

- Homogenizing

- Grinding pertama (Tanpa pil) untuk sampel Limestone, Gypsum

dan Trass

5. Lakukan mixing sampel dengan komposisi sebagai berikut :

6. Lakukan grinding untuk sampel yang telah dimixing (tambahkan 2 pil)

kemudian press sampel

Tabel 5-1. Standar Semen PCC-Trass

No. Sampel Limestone Trass Gypsum Clinker

1 11 19 3 67

2 14 13 3 70

3 17 7 3 73

4 6 16 3 75

5 20 12 3 65

6 9 10 3 78

7 3 14 3 80



7. Lakukan analisa untuk masing-masing sampel menggunakan XRD

dengan program PCC Trass Misi, bandingkan hasilnya antara teori dan

analisa

5.1.1 Hasil Pengujian

a. Moisture Content

Tabel 5-2. Hasil Pengujian Moisture Content Semen PCC-Trass

Material Berat Basah (gram) Berat Kering (gram)

Limestone 100 93.39

Trass 100 91.38

Gypsum 100 95.21

b. Blaine Clinker

Dengan menggunakan alat Toni Blaine, didapatkan nilai blainenya =

3690 cm2/gr



c. Data hasil analisa XRD Nilai existing

Tabel 5-3. Data Hasil XRD Sampel Semen PCC-Trass

No. Sampel Limestone Trass Gypsum Clinker

1 13.24 10.74 2.49 73.52

2 13.15 8.12 4.6 74.13

3 13.41 8.68 2.49 75.41

4 9.28 4.41 6.87 79.44

5 15.6 10.76 6.87 71.19

6 9.16 9.05 2.45 79.34

7 6.61 9.21 2.45 81.73



d. Data Raw Material Semen PCC-Trass

No. Sampel

Alite Belite Alum. Sum

Ferrite Free lime

Portlan-dite

Periclase Quartz Arcanite Langbeinit Aphtitalite Gypsum Hemi-hidrat

Anhydrat Calcite Dolomite

1 47.4 7.2 8.6 6.2 0.4 1.6 2.1 3.4 0.7 0.3 0.2 0.8 1.5 0 16 0.5

2 48.2 8.1 8.5 6.8 0.7 0.1 2 2.6 1.1 0.3 0.3 0.6 1.4 0 15.9 0.5

3 49.6 8.6 8.2 6.5 0.2 1.8 2.1 1.8 0.9 0.3 0.2 0.6 1.8 0 16.3 0.4

4 53.4 8.6 9 7.1 0.9 0.1 2.4 3 0.4 0.1 0.3 0.5 1.2 0 10.3 0.5

5 45.3 8 7.8 6.2 1.1 0.1 2.2 3 0.9 0.2 0.3 0.8 1.4 0 19.4 0.5

6 51.4 10.5 8.6 7 1.2 0.4 2.4 2.1 0.8 0.3 0.3 0.7 1.4 0 10.3 0.3

7 53.9 9.4 9.5 7.7 1.4 0.3 2.3 2.6 0.6 0.1 0.2 0.6 1.2 0 6.5 0.4

Tabel 5-4. Data Raw Material Semen PCC-Trass



Untuk membuat kurva kalibrasi, diperlukan beberapa parameter yaitu :

- Clinker rasio atau nilai standar = Sumbu Y

- Asli INP atau hasil analisa = Sumbu X

Dan perhitungan untuk mendapatkan nilai asli INP untuk masing-masing sampel

berdasarkan data-data diatas, yaitu diperoleh dari :

- Limestone = Calcite + Dolomite

- Gypsum = Gypsum + Hemi Hydrat + Anhydrat

- Clinker = Alite + Belite + Alum.Sum + Ferriete + Freelime +

Portlandite + Periclase + Quartz + Arcanite +

Langbeinite + Aphtitalite

- Trass = 100 (Limestone + Gypsum + Clinker)

Sehingga, didapatkan :

Sampel 1

Limestone = 16.5 + 0.5 = 16.5

Gypsum = 0.8 + 1.5 + 0 = 2.3

Clinker = 47.4 + 7.2 + 8.6 + 6.2 + 0.4 + 1.6 + 2.1+3.4+0.7+0.3+0.2

= 78.1

Trass = 100 ( 16.5 + 2.3 + 78.1) = 3.1

Sampel 2

Limestone = 15.9 + 0.5 = 16.4

Gypsum = 0.6 + 1.4 + 0 = 2.0

Clinker = 48.2+8.1+8.5+ 6.8 + 0.7 + 0.1 + 2 + 2.6 + 1.1 + 0.3 + 0.3

= 78.7

Trass = 100 ( 16.4 + 2.0 + 78.7) = 8.12

Sampel 3

Limestone = 16.3 + 0.4 = 16.7

Gypsum = 0.6 + 1.8 + 0 = 2.4

Clinker = 49.6+8.6+8.2+6.5+0.2+1.8+2.1+1.8+0.9+0.3+0.2

= 80.2



Trass = 100 (16.7 + 2.4 + 80.2) = 0.7

Sampel 4

Limestone = 10.3 + 0.5 = 10.8

Gypsum = 0.5 + 1.2 + 0 = 1.7

Clinker = 53.4+8.6+ 9 + 7.1 + 0.9 + 0.1 + 2.4 + 3 + 0.4 + 0.1 + 0.3

= 85.3

Trass = 100 (10.8 + 1.7 + 85.3) = 4.41

Sampel 5

Limestone = 19.4 + 0.5 + = 19.9

Gypsum = 0.8 + 1.4 + 0 = 2.2

Clinker = 45.3 + 8 + 7.8 +6.2+ 1.1 + 0.1 + 2.2 + 3 + 0.9 + 0.2 + 0.3

= 75.1

Trass = 100 (19.9 + 2.2 + 75.1) = 10.76

Sampel 6

Limestone = 10.3 + 0.3 = 10.6

Gypsum = 0.7 + 1.4 + 0 = 2.1

Clinker = 51.4+ 10.5+8.6 + 7 +1.2 +0.4 +2.4 + 2.1 + 0.8 + 0.3 +0.3

= 85

Trass = 100 (10.6 + 2.1 + 85) = 9.05

Sampel 7

Limestone = 6.5 + 0.4 = 6.9

Gypsum = 0.6 + 1.2 + 0 = 1.8

Clinker = 53.9 +9.4+9.5+7.7+ 1.4 + 0.3 + 2.3 + 2.6 + 0.6 + 0.1+0.2

= 88

Trass = 100 (6.9 + 1.8 + 88) = 9. 21



5.1.2 Kurva Kalibrasi Semen PCC-Trass

y = 1.2365x - 5.8469 R = 0.887

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25

STA

ND

AR

ASLI INP

LIMESTONE

LIMESTONE

Linear (LIMESTONE)

Tabel 5-5. Kurva Kalibrasi Semen PCC-Trass

No.

Sampel

Clinker Rasio / Standar (Y) Asli INP / Analisa (X)

Limestone Trass Gypsum Clinker Limestone Trass Gypsum Clinker

1 11 19 3 67 16.5 3.1 2.3 78.1

2 14 13 3 70 16.4 2.9 2 78.7

3 17 7 3 73 16.7 0.7 2.4 80.2

4 6 16 3 75 10.8 2.2 1.7 85.3

5 20 12 3 65 19.9 2.8 2.2 75.1

6 9 10 3 78 10.6 2.3 2.1 85

7 3 14 3 80 6.9 3.3 1.8 88



PEMBAHASAN SEMEN PCC-TRASS

Hasil dari kurva :

- Limestone : y = 1.2365x - 5.8469 ; R = 0.887

- Clinker : y = 1.1494x - 21.088 ; R = 0.9318

Dan jika hasil formula Y diatas dikalikan dengan hasil INP yang kita dapat,

maka akan diperoleh data perbandingan antara clinker rasio/ nilai standar dengan

nilai persamaan, yaitu sebagai berikut :

y = 1.1494x - 21.088 R = 0.9318

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

STA

ND

AR

ASLI INP

CLINKER

CLINKER

Linear(CLINKER)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

STA

ND

AR

ASLI INP

GYPSUM

GYPSUM



Jika kita lihat tabel perbandingan hasil untuk masing-masing material diatas,

nilainya terlihat cukup berbeda antara nilai standard dan nilai hasil analisa, hal ini

bisa disebabkan karena nilai Regresi (R2) dari limestone hanya 0.887 yang berarti

kurang dari satu, sehingga persentase limestone meningkat atau lebih besar dari

standarnya. Oleh karena itu kita dapat mengeliminasi beberapa sampel agar

mendapatkan nilai Regresi (R2) limestone yang lebih dekat dengan sama dengan

1.

Dari ketujuh sampel ini yang kemudian datanya akan dieliminasi yaitu sampel no

1 dan 4. Sehingga didapat data dan grafik sebagai berikut :

Tabel 5-6. Perbandingan Standar & Hasil Analisa Semen PCC-Trass

No.

Sampel

Clinker Rasio / Standar Data Hasil Analisa


1 11 19 3 67 14.56 14.46 2.30 68.68

2 14 13 3 70 14.43 14.20 2.00 69.37

3 17 7 3 73 14.80 11.70 2.40 71.09

4 6 16 3 75 7.51 13.84 1.70 76.96

5 20 12 3 65 18.76 13.81 2.20 65.23

6 9 10 3 78 7.26 14.03 2.10 76.61

7 3 14 3 80 2.68 15.46 1.80 80.06

Tabel 5-7. Eliminasi Data Sampel Semen PCC-Trass

No.

Sampel

Clinker Rasio / Standar (Y) Asli INP / Analisa (X)


2 14 13 3 70 16.4 2.9 2 78.7

3 17 7 3 73 16.7 0.7 2.4 80.2

5 20 12 3 65 19.9 2.8 2.2 75.1

6 9 10 3 78 10.6 2.3 2.1 85

7 3 14 3 80 6.9 3.3 1.8 88



y = 1.2689x - 5.2915 R = 0.9755

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25

NIL

AI

STA

ND

AR

ASLI INP

LIMESTONE

LIMESTONE

Linear (LIMESTONE)

y = 1.1692x - 21.976 R = 0.9773

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

NIL

AI

STA

ND

AR

ASLI INP

CLINKER

CLINKER

Linear (CLINKER)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

NIL

AI

STA

ND

AR

ASLI INP

GYPSUM

GYPSUM



Hasil dari kurva :

- Limestone : y = 1.2689x - 5.2915 ; R = 0.9755

- Clinker : y = 1.1692x - 21.976 ; R = 0.9773

Sehingga didapat perbandingan antara nilai standard hasil analisa, yaitu :

Dengan mengeliminasi dua data diatas, dapat kita lihat bahwa nilai regresi dari

sampel meningkat dan semakin mendekati angka 1 hal ini berarti komposisi yang

dibuat sesuai standar dan hasil yang didapatkan setelah dilakukan pengujian yaitu

cukup akurat. Data dapat dikatakan akurat jika hasil pengujian dengan data

standard nilai perolehan data pengujian mendekati data standar. Akan tetapi pada

kenyataannya data hasil pengujian percobaan ini memang lazimnya selalu tidak

bisa mendekati standarnya, hal ini dapat di telusuri penyebab penyebab

mengapa data hasil pengujian tersebut tidak dapat sama persis. Ada beberapa

faktor yang mempengaruhi baik itu faktor dari internal, misal dari alatnya itu

sendiri dan faktor eksternal, misalnya pengaruh lingkungan, suhu ruangan maupun

kondisi alat. Dan yang terpenting adalah faktor dari si penguji nya itu sendiri.

Sebagian besar faktor kesalahan baik itu dalam pengukuran maupun pengujian

sampai akhir disebabkan oleh manusia. Jadi, melakukan pengujian harus terlebih

dahulu paham apa yang akan dikerjakan dan juga tentunya hati hati dalam

melakukan pengujian.

Tabel 5-8. Perbandingan Data Standar & Hasil Analisa Semen PCC-Trass

No.

Sampel

Clinker Rasio / Standar Data Hasil Analisa


2 14 13 3 70 15.52 12.44 2.00 70.04

3 17 7 3 73 15.90 9.91 2.40 71.79

5 20 12 3 65 19.96 12.01 2.20 65.83

6 9 10 3 78 8.16 12.34 2.10 77.41

7 3 14 3 80 3.46 13.82 1.80 80.91



5.2 Analisa Standar Semen PCC - Slag

Langkah Kerja :

1. Pengambilan sampel di weighing feeder cement mill untuk masing-

masing material (Limestone, Slag, Clinker, Gypsum) masing-masing

1-2 kg

2. Cek Moisture Content masing-masing sampel dan lakukan

pengeringan sample Limestone, Slag dan Gypsum menggunakan oven.

3. Cek blaine sampel

4. Preparasi sampel, yang terdiri dari :

- Crushing

- Homogenizing/splitting

- Grinding pertama (Tanpa pil) untuk sampel Limestone, Gypsum

dan Slag

5. Lakukan mixing sampel dengan komposisi sebagai berikut :

6. Lakukan grinding untuk sampel yang telah di mixing (tambahkan 2

pil) kemudian press sampel

7. Lakukan analisa untuk masing-masing sampel menggunakan XRD

dengan program PCC Slag, bandingkan hasilnya antara teori dan

analisa

Tabel 5-9. Standar Semen PCC-Slag

No. Sampel Limestone Slag Gypsum Clinker

1 5 18 1 77

2 10 13.5 1.5 75

3 13 12 2 73

4 17 10.5 2.5 70

5 15 15 3 67

6 19 12.5 3.5 65

7 21 12 4 63



5.2.1 Hasil Pengujian

a. Moisture Content

Tabel 5-10. Hasil Pengujian Moisture Content Semen PCC-Slag

b. Blaine Clinker

Dengan menggunakan alat Toni Blaine, didapatkan nilai blainenya = 2710

cm2/

gr

Material Berat Basah (gram) Berat Kering (gram)

Limestone 100 92.758

Slag 100.10 99.220

Gypsum 100.004 94.676



c. Data hasil analisa XRD Nilai existing

Tabel 5-11. Data Hasil XRD Sampel Semen PCC-Slag

No. Sampel SO3 Limestone Slag Gypsum Clinker

1 1.45 4.84 20.46 1.63 73.08

2 1.7 20.25 7.31 2.21 70.23

3 2.01 14.37 11.02 2.89 71.73

4 2.28 18.24 10.58 3.49 67.69

5 2.58 16.2 13.21 4.15 66.44

6 2.86 20.56 10.3 4.77 64.38

7 3.16 23.12 8.76 5.43 62.69



d. Data Raw Material Semen PCC-Slag

No. Sampel

Alite Belite Alum. Sum

Ferrite Free-lime

Portlan-dite

Periclase Quartz Arcanite Langbei

nit Aphtitalite Gypsum

Hemi-hidrat

Anhydrat Calcite Dolomite

1 29.4 25.1 5.2 8.2 2.6 0.8 1.9 0.2 0.6 0.1 0.3 0.8 0.1 0 4 0.4

2 30.1 24.1 5.5 8.9 2.6 0.4 2 0.9 0.9 0 0.3 1.2 0 0 15.5 1.9

3 29.9 25.1 4.7 10.6 2.6 0.4 1.9 0.6 1 0.2 0.4 1.8 0 0 11 1.1

4 28.5 23.6 5.4 8.6 2.5 0.5 1.8 0.9 0.9 0 0.2 2.2 0 0 13.9 1.7

5 26.8 23.5 5.1 9.5 2.2 0.3 1.9 0.8 1.3 0 0.3 2.5 0 0 12.7 1

6 27.3 22 5.2 8.4 2.3 0.2 1.9 0.9 0.9 0 0.4 2.7 0 0 15.9 1.7

7 27 21.2 5.2 7.5 2 0.5 1.8 1.1 1.1 0 0.3 3.2 0 0 17.7 2.2

Tabel 5-12. Data Raw Material Semen PCC-Slag



Untuk membuat kurva kalibrasi, diperlukan beberapa parameter yaitu :

- Clinker rasio atau nilai standar = Sumbu Y

- Asli INP atau hasil analisa = Sumbu X

Dan perhitungan untuk mendapatkan nilai asli INP untuk masing-masing sampel

berdasarkan data-data diatas, yaitu diperoleh dari :

- Limestone = Calcite + Dolomite

- Gypsum = Gypsum + Hemi Hydrat + Anhydrat

- Clinker = Alite + Belite + Alum.Sum + Ferriete + Freelime +

Portlandi

penentuan clinker rasio semen pcc trass dan slag

Documents