Setting Dan Hardening Pada SemenPosted bydangzt imanAtMinggu, Maret 16, 2014Setting Dan Hardening Pada Semen- Masih tentang semen, pada kesempatan kali ini admin akan membagikan tugas andim pada semester 1 kemaren yang berjudulSetting Dan Hardening Pada Semen, Selengkapnya silahkan lihat di bawah ini

1. Definisi SemenSemen berasal dari kata Caementum yang 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 Portland

2.Hiderasi dan Mekanisme Pengerasan Pada SemenAir merupakan reaktan kunci dalam hidrasi semen.Penggabungan air menjadi zat yang dikenal sebagai hidrasi.Air dan semen awalnya membentuk pasta semen yang mulai bereaksi dan mengeras (ditetapkan). Pasta ini mengikat partikel agregat melalui proses kimia hidrasi. Dalam hidrasi semen, perubahan kimia terjadi perlahan-lahan, pada akhirnya menciptakan produk kristal baru, evolusi panas, dan tanda-tanda terukur lainnya.

Semen+air=pasta pengeras semenSifat-sifat ini pasta semen mengeras, yang disebut pengikat, mengendalikan sifat-sifat beton. Ini adalah masuknya air (hidrasi) ke dalam produk yang menyebabkan beton untuk mengatur, kaku, dan menjadi keras. Setelah ditetapkan, beton terus mengeras (obat) dan menjadi lebih kuat untuk jangka waktu yang panjang, sering sampai beberapa tahun.

3. Setting dan HardeningSetting dan Hardening adalah pengikatan dan pengerasan 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 disebut Dorman Period (period tidur).

Pada tahapan berikutnya pasta mulai menjadi kaku walaupun masih ada yang lemah, namun suhu tidak dapat dibentuk (unworkable). Kondisi ini disebut Initial Set, sedangkan waktu mulai dibentuk (ditambah air) sampai kondisi Initial Set disebut Initial Setting Time (waktu pengikatan awal).Tahapan berikutnya pasta melanjutkan kekuatannya sehingga didapat padatan yang utuh dan biasa disebut Hardened Cement Pasta. Kondisi ini disebut final Set sedangkan waktu yang diperlukan untuk mencapai kondisi ini disebut Final Setting Time (waktu pengikatan akhir). Proses pengerasan berjalan terus berjalan seiring dengan waktu akan diperoleh kekuatan proses ini dikenal dengan nama Hardening.

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.

Mekanisme terjadinya setting dan hardeningPada pencampuran dengan air, maka senyawa-senyawa klinker segera terhidrasi.C3A akan bereaksi paling cepat menghasilkan 3 CaO.Al2O3.3CaSO4.3H2O. Senyawa ini akan membentuk gel yang bersifat cepat set (kaku) sehingga ia akan mengontrol sifat setting time.

Tetapi 3 CaO.Al2O3.3CaSO4.3H2O akan bereaksi dengan gypsum yang segera membentuk etteringite yang akan membungkus permukaan 3 CaO.Al2O3.3H2O dan 3 CaO.Al2O3, sehingga reaksi hidrasi dari 3 CaO.Al2O3 akan dihalangi dan proses setting akan dicegah.Namun demikian lapisan etteringite pembungkus tersebut, karena suatu fenomena osmosis, ia pecah, dan reaksi C3A akan terjadi lagi, tetapi segera akan terbentuk pula lapisan etteringite baru yang akan membungkus 3 CaO.Al2O3 kembali.

Proses ini akhirnya menghasilkan setting time. Makin banyak etteringite yang terbentuk, maka setting time akan makin panjang, oleh karena itulah gypsum dikenal sebagai retarder. Dengan adanya gypsum, proses hidrasi di samping menghasilkan cement gel, juga membentuk etteringite.

Setting (pengikatan)Sifat set (pengikatan) pada adonan semen dengan air adalah dimaksudkan sebagai gejala terjadinya kekakuan pada adonan tersebut. dalam prakteknya sifat set ini ditunjukkan dengan waktu pengikatan (setting time), yaitu waktu mulai dari adonan terjadi sampai mulai terjadi kekakuan. Dikenal ada dua macam setting time, yaitu : a) initial setting time (waktu pengikatan awal) ialah waktu mulai adonan terjadi sampai mulai terjadi kekakuan tertentu dimana adonan sudah mulai tidak workable lagi. b) final setting time (waktu pengikatan akhir) ialah waktu mulai adonan terjadi sampai terjadi kekakuan penuh.

Itulah pengetahuan tentangSetting Dan Hardening Pada Semenyang dapat admin bagikan pada kesempatan kali ini, semoga ini dapat menambah ilmu kita semua. Baca jugaMetode Pembuatan Semen Faks

Jenis-jenis Semen dan FungsinyaPosted bydangzt imanAtJumat, Maret 07, 2014Jenis-jenis Semen dan Fungsinya- Pada kesempatan kali ini admin akan membagikanJenis-jenis Semen dan Fungsinya. Semen memiliki beberapa jenis dan setiap jenis mempunyai fungsinya masing-masing, berikut adalah beberapa jenis semen dan fungsinya

1. Semen Portland Type IFungsi semen portland type Idigunakan untuk keperluan konstruksi umum yang tidak memakai persyaratan khusus terhadap panas hidrasi dan kekuatan tekan awal. Cocok dipakai pada tanah dan air yang mengandung sulfat 0, 0% 0, 10 % dan dapat digunakan untuk bangunan rumah pemukiman, gedung-gedung bertingkat, perkerasan jalan, struktur rel, dan lain-lain.

2. Semen PortLand type IIFungsi semen portland type IIdigunakan untuk konstruksi bangunan dari beton massa yang memerlukan ketahanan sulfat ( Pada lokasi tanah dan air yang mengandung sulfat antara 0, 10 0, 20 % ) dan panas hidrasi sedang, misalnya bangunan dipinggir laut, bangunan dibekas tanah rawa, saluran irigasi, beton massa untuk dam-dam dan landasan jembatan.

3. Semen Portland type IIIFungsi semen portland type IIIdigunakan untuk konstruksi bangunan yang memerlukan kekuatan tekan awal tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan terjadi, misalnya untuk pembuatan jalan beton, bangunan-bangunan tingkat tinggi, bangunan-bangunan dalam air yang tidak memerlukan ketahanan terhadap serangan sulfat.

4. Semen Portland type IVFungsi Semen Portland type IVdigunakan untuk keperluan konstruksi yang memerlukan jumlah dan kenaikan panas harus diminimalkan. Oleh karena itu semen jenis ini akan memperoleh tingkat kuat beton dengan lebih lambat ketimbang Portland tipe I. Tipe semen seperti ini digunakan untuk struktur beton masif seperti dam gravitasi besar yang mana kenaikan temperatur akibat panas yang dihasilkan selama proses curing merupakan faktor kritis.

5. Semen Portland type VFungsi semen portland type Vdipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan pada tanah/ air yang mengandung sulfat melebihi 0, 20 % dan sangat cocok untuk instalasi pengolahan limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan, terowongan, pelabuhan, dan pembangkit tenaga nuklir.

6. Super Masonry CementSemen ini dapat digunakan untuk konstruksi perumahan gedung, jalan dan irigasi yang struktur betonnya maksimal K 225. Dapat juga digunakan untuk bahan baku pembuatan genteng beton, hollow brick, Paving Block, tegel dan bahan bangunan lainnya.

7. Oil Well Cement, Class G-HSR (High Sulfate Resistance)Merupakan semen Khusus yang digunakan untuk pembuatan sumur minyak bumi dan gas alam dengan konstruksi sumur minyak bawah permukaan laut dan bumi, OWC yang telah diproduksi adalah class G, HSR ( High Sulfat Resistance) disebut juga sebagai BASIC OWC . adaptif dapat ditambahkan untuk pemakaian pada berbagai kedalaman dan temperatur.

8. Portland Composite Cement (PCC)Semen memnuhi persyratan mutu portland COmposite Cement SNI 15-7064-2004. Dapat digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua beton. Struktur bangunan bertingkat, struktur jembatan, struktur jalan beton, bahan bangunan, beton pra tekan dan pra cetak, pasangan bata, Plesteran dan acian, panel beton, paving block, hollow brick, batako, genteng, potongan ubin, lebih mudah dikerjakan, suhu beton lebih rendah sehingga tidak mudah retak, lebih tahan terhadap sulfat, lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus.

9. Super Portland Pozzolan Cement (PPC)Semen yang memenuhi persyaratan mutu semen Portland Pozzoland SNI 15-0302-2004 dan ASTM C 595 M-05 s. Dapat digunakan secara luas seperti :- konstruksi beton massa ( bendungan, dam dan irigasi)- Konstruksi Beton yang memerlukan ketahanan terhadap serangan sulfat ( Bangunan tepi pantai, tanah rawa) .- Bangunan / instalasi yang memerlukan kekedapan yang lebih tinggi.- Pekerjaan pasangan dan plesteran.

Demikianlah informasi pengetahuanJenis-jenis Semen dan Fungsinyayang dapat admin bagikan pada kesempatan kali ini, semoga bermenfaat. Baca jugaFisika Dasar II Teknik Sipil - Hukum Coulomb

MEKANISME REAKSI PENGERASANSEMENMEI 26, 2013BLUE CLOVER MENINGGALKAN KOMENTAR2.1 PENGERTIAN SEMENSemen berasal dari kata Caementum yang 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 Portland2.2 HIDERASI DAN MEKANISME REAKSI PENGERASAN SEMENAir merupakan reaktan kunci dalam hidrasi semen.Penggabungan air menjadi zat yang dikenal sebagaihidrasi.Airdan semen awalnya membentuk pasta semen yang mulai bereaksi dan mengeras (ditetapkan). Pasta ini mengikat partikel agregat melalui proses kimia hidrasi. Dalam hidrasi semen, perubahan kimia terjadi perlahan-lahan, pada akhirnya menciptakan produk kristal baru, evolusi panas, dan tanda-tanda terukur lainnya.semen + air = pasta mengeras semenSifat-sifat ini pasta semen mengeras, yang disebut pengikat, mengendalikan sifat-sifat beton. Ini adalah masuknya air (hidrasi) ke dalam produk yang menyebabkan beton untuk mengatur, kaku, dan menjadi keras. Setelah ditetapkan, beton terus mengeras (obat) dan menjadi lebih kuat untuk jangka waktu yang panjang, sering sampai beberapa tahun.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. HiderasiKalsiumSilikat ( C2S, C3S)Kalsium Silikat di dalam air akan terhidrolisa menjadi kalsium hidroksidsa Ca(OH)2 dan 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 disebut Tobermorite 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 adanya gypsum maka hasil hiderasi C3A sedikit berbeda. Mula-mula C3A akan bereaksi dengan gypsum menghasilkan sulfo aluminate yang kristalnya berbentuk jarum dan biasa disebut ettringite namun pada akhirnyagypsum bereaksi semua, baru terbentuk kalsium 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 H2O oC)4CaO. Al2O3. Fe2O3+ 2Ca(OH)2+10H2O 4CaO.Al2O3.6H2O + 3CaO.Fe2O3.6H2Oe. Setting dan HardeningSetting dan Hardening adalah pengikatan dan pengerasan 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 disebut Dorman Period (period tidur).Pada tahapan berikutnya pasta mulai menjadi kaku walaupun masih ada yang lemah, namun suhu tidak dapat dibentuk (unworkable).Kondisi ini disebut Initial Set, sedangkan waktu mulai dibentuk (ditambah air) sampai kondisi Initial Set disebut Initial Setting Time (waktu pengikatan awal).Tahapan berikutnya pasta melanjutkan kekuatannya sehingga didapat padatan yang utuh dan biasa disebutHardened Cement Pasta. Kondisi ini disebut final Set sedangkan waktu yang diperlukan untuk mencapai kondisi ini disebut Final Setting Time (waktu pengikatan akhir). Proses penerasan berjalan terus berjalan seiring dengan waktu akan diperoleh kekuatan proses ini dikenal dengan nama Hardening.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 pengerasan :C2S + 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. PanasHiderasiPanas 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 ( penyusutankareanpengeringan) Hideration Shringkage (penyuautankarenahiderasi) Carbonation Shringkage (penyuautankarenakarbonasi)Yang paling berpengaruh pada permukaan beton adalah Drying Shringkage, penyusutan ini terjadi karena penguapan selama proses setting dan hardening. 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 CO2 dan dalam jumlah yang cukup banyak sehigga terjadi penggumpalan. Semen yang menggumpal kualitasnya akan menurun karena bertambahnya Loss On Ignition (LOI) dan menurunnya spesifik gravity sehingga kekuatan semen menurun, waktu pengikatan dan pengerasan semakin lama, dan terjadinya false set.i. Loss On Ignation (HilangFajar)Loss On Ignation dipersyaratkan untuk mencegah adanya mineral-mneral yang terurai pada saat pemijaran, dimana proses ini menimbulkan kerusakan pada batu setelah beberapa tahun kemudian.j. Spesifik GravitySpesifik Gravity dari semen merupakan informasi yang sangat penting dalam perancangan beton.Didalam pengontrolan kualitas Spesifik gravity digunakan untuk mengetahui seberapa jauh kesempurnaan pembakaran klinker, dan juga menetahui apakah klinker tercampur dengan impuritis.k. False SetProses yang terjadi bila adonanmengerasdalamwaktusingkat. False Set dapatdihindaridenganmelindungisemen dari pengaruhudaraluar, sehingga alkali karbonat tidakterbentukdidalamsemen.Beton dibuat dengan pencampuran semen, air, dan agregat bersama-sama untuk membuat pasta bisaditerapkan.Halini dibentuk atau ditempatkan sesuai keinginan, konsolidasi, dan kemudian dibiarkanmengeras.Betontidak perlu kering agar mengeras seperti umumnya dianggap.Beton (atau secara khusus, semen di dalamnya) membutuhkan kelembaban untuk hidrat dan obat (mengeras).Ketika mengering beton, itu benar-benar berhenti semakinkuat.Betondengan air terlalu sedikit mungkin kering tapi tidak sepenuhnya bereaksi. Sifat seperti beton akan menjadi lebih rendah dari beton basah. Reaksi air dengan semen dalam beton sangat penting bagi sifat dan reaksi dapat terus selama bertahun-tahun. Ini reaksi yang sangat penting akan dibahas secara rinci dalam bagian ini.Portland semen terdiri dari lima senyawa utama dan senyawa beberapa minor. Komposisi semen portland khas terdaftar oleh persentase berat pada Tabel 2.Semen Compound Berat Persentase Chemical FormulaTrikalsium silikat 50% Ca 3 SiO 5 atau 3CaO. SiO 2Dikalsium silikat 25% Ca 2 SiO 4 atau 2CaO. SiO 2Trikalsium aluminat 10% Ca 3 Al 2 O 6 atau 3CaO. Al 2 O 3Tetracalcium aluminoferrite 10% Ca 4 Al 2 Fe 2 O 10 atau 4CaO Al 2 O 3.. Fe 2 O 3Gips 5% Caso 4. 2H 2 OTabel 1: Komposisi semen portland dengan komposisi kimia dan persen berat.Ketika air ditambahkan ke semen, masing-masing senyawa mengalami hidrasi dan berkontribusi terhadap produk betonakhir.Hanyasilikat kalsium berkontribusi terhadap kekuatan.Trikalsium silikat bertanggung jawab atas sebagian besar kekuatan awal (pertama 7 hari).Dikalsium silikat, yang bereaksi lebih lambat, hanya menyumbang kepada kekuatan di kemudian hari. Trikalsium silikat akan dibahas dalam detail besar.Persamaan untuk hidrasi trikalsium silikat diberikan oleh:Trikalsium silikat + Air > Kalsium silikat hidrat + hidroksida Kalsium + panas2 Ca 3 SiO 5 + 7 H 2 O > 3CaO.2SiO2. 4H 2 O + 3 Ca (OH) 2 + 173.6kJSetelah penambahan air, trikalsium silikat cepat bereaksi untuk melepaskan ion kalsium, ion hidroksida, dan sejumlah besarpanas.PHdengan cepat naik ke lebih dari 12 karena pelepasan hidroksida alkali (OH -)ion.Inihidrolisis awal melambat cepat setelah itu mulai mengakibatkan penurunan panas berevolusi.Reaksi perlahan terus memproduksi ion kalsium hidroksida dan sampai sistem menjadi jenuh.Setelah ini terjadi, kalsium hidroksida mulai mengkristal.Bersamaan, kalsium silikat hidrat mulaiterbentuk.Ionmengendap dari larutan mempercepat reaksi trikalsium silikat kalsium dan ion hidroksida.(Prinsip Le Chatlier ini).Evolusi panas ini kemudian meningkat secara dramatis.Pembentukan kalsium hidroksida dan kristal kalsium silikat hidrat memberikan benih yang di atasnya lebih kalsium silikat hidrat dapat terbentuk. Kristal kalsium silikat hidrat tumbuh lebih tebal sehingga lebih sulit bagi molekul air untuk mencapai trikalsium unhydrated silikat. Kecepatan reaksi kini dikendalikan oleh tingkat di mana molekul air menyebar melalui lapisan kalsium silikathidrat.Inimengental pelapisan dari waktu ke waktu menyebabkan produksi kalsium silikat hidrat menjadi lebih lambat dan lebih lambat.Gambar 1: Skema ilustrasi pori-pori di kalsium silikat melalui berbagai tahap hidrasi.Diagram di atas menggambarkan pembentukan pori-pori sebagai kalsium silikat hidrat terbentuk. Perhatikan dalam diagram (a) hidrasi yang belum terjadi dan pori-pori (ruang kosong antara butir) yang diisi dengan air. Diagram (b) merupakan awal darihidrasi.Padadiagram (c), hidrasi berlanjut.Meskipun ruang kosong masih ada, mereka penuh dengan air dan kalsium hidroksida.Diagram (d) menunjukkan pasta semen hampir mengeras.Perhatikan bahwa sebagian besar ruang diisi dengan kalsium silikathidrat.Ituyang tidak diisi dengan hidrat mengeras terutama kalsium hidroksida solusi. Hidrasi akan terus berlanjut selama terdapat air dan masih ada unhydrated senyawa dalam pasta semen.Dikalsium silikat juga mempengaruhi kekuatan beton melalui hidrasi nya. Dikalsium silikat bereaksi dengan air dengan cara yang sama dibandingkan dengan trikalsium silikat, namun jauh lebih lambat. Panas dirilis kurang dari itu oleh hidrasi trikalsium silikat karena silikat dikalsium jauh kurang reaktif. Produk dari hidrasi dikalsium silikat adalah sama dengan yang untuk trikalsium silikat:Dikalsium silikat + Air > Kalsium silikat hidrat + hidroksida Kalsium + panas2 Ca 2 SiO 4 + 5 H 2 O > 3CaO.2SiO2. 4H 2 O + Ca (OH) 2 + 58,6 kJKomponen utama lainnya dari semen portland, alumina trikalsium dan tetracalcium aluminoferrite juga bereaksi dengan air. Kimia hidrasi mereka lebih rumit karena melibatkan reaksi dengan gipsum juga. Karena reaksi tidak memberikan kontribusi yang signifikan untuk kekuatan, mereka akan diabaikan dalam diskusi ini. Meskipun kami telah diperlakukan hidrasi setiap senyawa semen secara mandiri, hal ini tidak sepenuhnya akurat. Tingkat hidrasi senyawa dapat dipengaruhi dengan memvariasikan konsentrasi yang lain. Secara umum, tingkat hidrasi selama beberapa hari pertama peringkat dari tercepat untuk paling lambat adalah:trikalsium aluminat> trikalsium silikat> tetracalcium aluminoferrite> dikalsium silikat.Mengacu Demonstrasi 4Panas berevolusi dengan hidrasisemen.Halini karena melanggar dan membuat ikatan kimia selamahidrasi.Panasyang dihasilkan ditampilkan di bawah sebagai fungsi dari waktu.Gambar 2: Tingkat evolusi panas selama hidrasi semen PortlandTahap I hidrolisis senyawa semen terjadi dengan cepat dengan kenaikan suhu beberapaderajat.TahapII dikenal sebagai masa dormansi.Evolusi panas melambat secara dramatis dalam tahap ini.Periode dormansi dapat berlangsung dari satu sampai tiga jam. Selama periode ini, beton adalah dalam keadaan plastik yang memungkinkan beton yang akan diangkut dan ditempatkan tanpa kesulitan besar. Hal ini sangat penting untuk perdagangan konstruksi yang harus mengangkut beton untuk tempatkerja.Halini pada akhir tahap ini bahwa pengaturan awaldimulai.Padatahap III dan IV, beton mulai mengeras dan evolusi panas meningkat terutama disebabkan oleh hidrasi trikalsiumsilikat.TahapV tercapai setelah 36 jam. Pembentukan lambat dari produk hidrat terjadi dan terus asalkan air dan unhydrated silikat yang hadir.Mengacu Demonstrasi 5Kekuatan BetonKekuatan beton sangat tergantung pada reaksi hidrasi baru sajadibahas.Airmemainkan peran penting, terutama jumlah yang digunakan.Kekuatan beton meningkat ketika air kurang digunakan untuk membuat beton.Reaksi hidrasi sendiri mengkonsumsi sejumlah tertentuair.Betonsebenarnya dicampur dengan lebih banyak air daripada yang dibutuhkan untuk reaksihidrasi.Iniair ekstra ditambahkan untuk memberikan kemampuan kerja yang cukupnyata.Betonmengalir diinginkan untuk mencapai pengisian yang tepat dan komposisi bentuk . Air tidak dikonsumsi dalam reaksi hidrasi akan tetap dalam ruang pori mikro. Pori-pori membuat lemah beton karena kurangnya kekuatan pembentuk ikatan hidrat kalsium silikat. Beberapa pori-pori akan tetap tidak peduli seberapa baik beton telah dipadatkan.Gambar 3: Skema gambar untuk menunjukkan hubungan antara rasio air / semen dan porositas.Ruang kosong (porositas) ditentukan oleh air untuk semen rasio.Hubungan antara air untuk semen rasio dan kekuatan yang ditunjukkan dalam grafik yang berikut.Gambar 4: Sebuah plot kekuatan beton sebagai fungsi dari air untuk semen rasio.Air rendah untuk semen rasio mengarah ke kekuatan tinggi, tetapi workabilityrendah.Airyang tinggi untuk semen rasio mengarah ke kekuatan rendah, tapi workability yang baik.Karakteristik fisik dari agregat adalah bentuk, tekstur, danukuran.Inisecara tidak langsung dapat mempengaruhi kekuatan karena mereka mempengaruhi workability beton. Jika agregat membuat tidak bisa dijalankan beton, kontraktor kemungkinan untuk menambahkan lebih banyak air yang akan melemahkan beton dengan meningkatkan air untuk semen rasio massa.Waktu juga merupakan faktor penting dalam menentukan kekuatanbeton.Betonmengeras seiring berjalannya waktu.Kenapa?Ingat hidrasi reaksi mendapatkan lebih lambat dan lebih lambat sebagai bentuk hidrat trikalsium silikat.Dibutuhkan banyak waktu (bahkan bertahun-tahun!)Untuk seluruh obligasi untuk membentuk yang menentukan kekuatan betonitu.Halini umum untuk menggunakan tes 28 hari untuk menentukan kekuatan relatif dari beton.Kekuatan Beton juga dapat dipengaruhi oleh penambahan admixtures. Admixtures adalah zat selain bahan kunci atau bala yang ditambahkan selama proses pencampuran. Beberapa admixtures menambahkan fluiditas untuk beton sementara yang membutuhkan sedikit air yang akan digunakan. Sebuah contoh dari suatu campuran yang mempengaruhi kekuatan adalahsuperplasticizer.Halini membuat beton lebih dapat diterapkan atau cairan tanpa menambah kelebihan air. Sebuah daftar dari beberapa admixtures lain dan fungsi mereka diberikan di bawah ini. Perhatikan bahwa tidak semua admixtures meningkatkan kekuatan beton.Pemilihan dan penggunaan campuran yang didasarkan pada kebutuhan pengguna beton.BEBERAPA admixtures DAN FUNGSITYPE FUNGSIAIR entraining meningkatkan daya tahan, workability, mengurangi perdarahan , mengurangi masalah pembekuan / pencairan (deterjen khusus misalnya)Superplasticizers meningkatkan kekuatan dengan mengurangi air yang dibutuhkan untuk beton dapat dikerjakan (polimer khusus misalnya)Perlambatan penundaan waktu pengaturan, lebih kuat jangka panjang, offset suhu tinggi yang merugikan. cuaca (misalnya gula)PERCEPATAN kecepatan pengaturan waktu, kekuatan lebih awal, offset suhu rendah yang merugikan. cuaca (misalnya kalsium klorida)MINERAL admixtures meningkatkan workability, plastisitas, kekuatan (misalnya fly ash)PIGMENT menambahkan warna (misalnya oksida logam)Tabel 2: Sebuah meja admixtures dan fungsi mereka.Daya tahan merupakan masalah yang sangat penting dalam menggunakan beton untuk aplikasitertentu.Betonmenyediakan kinerja yang baik melalui kehidupan pelayanan struktur ketika beton dicampur dengan benar dan perawatan diambil dalam menyembuhkanitu.Betonyang baik dapat memiliki rentang hidup yang terbatas di bawah kondisi yangtepat.Air, meskipun penting untuk hidrasi beton dan pengerasan, juga dapat berperan dalam daya tahan menurun setelah strukturdibangun.Halini karena air dapat mengangkut bahan kimia berbahaya ke bagian beton yang mengarah ke berbagai bentuk kerusakan.Kerusakan tersebut pada akhirnya menambah biaya karena pemeliharaan dan perbaikan struktur beton.Kontraktor harus dapat memperhitungkan faktor lingkungan dan menghasilkan struktur beton tahan lama jika faktor-faktor yang dipertimbangkan saat membangun struktur beton.Beton RingkasanBeton di mana-mana. Luangkan waktu sejenak dan berpikir tentang semua beton bertemu Anda miliki dalam 24 jam terakhir. Semua struktur beton dibuat dari campuran semen dan air dengan agregat ditambahkan. Adalah penting untuk membedakan antara semen dan beton karena mereka tidak sama. Semen yang digunakan untuk membuat beton!(Semen + air) + agregat beton =Semen dibuat dengan menggabungkan campuran batu kapur dan tanah liat dalam kiln di 1.450 [[cincin]] C. Produk merupakan campuran senyawa intim secara kolektif disebut klinker. Klinker ini ditumbuk halus ke dalam bentuk bubuk. Bahan baku yang digunakan untuk membuat semen adalah senyawa yang mengandung beberapa elemen bumi yang paling berlimpah, seperti kalsium, silikon, aluminium, oksigen, dan besi.Kekuatan beton berhubungan dengan air untuk semen rasio massa dan kondisi menyembuhkan. Sebuah air yang tinggi untuk semen rasio massa menghasilkan beton mutu rendah. Hal ini disebabkan oleh peningkatan porositas (ruang antara partikel) yang dibuat dengan proses hidrasi. Beton Kebanyakan dibuat dengan air untuk semen rasio massa mulai 0,35-0,6.Agregat adalah partikel padat yang terikat bersama-sama oleh pasta semen untuk membuat batu sintetis yang dikenal sebagai beton.Agregat bisa baik-baik saja, seperti pasir, atau kasar, seperti kerikil.Jumlah relatif dari setiap jenis dan ukuran dari setiap jenis agregat menentukan sifat fisik beton.pasir + pasta semen mortar = mortar + kerikil = betonKadang-kadang bahan lainnya yang dimasukkan ke dalam batch beton untuk membuat karakteristik yang spesifik.Aditif ini disebut admixtures. Admixtures digunakan untuk: mengubah fluiditas (plastisitas) dari pasta semen, kenaikan (mempercepat) atau penurunan (retard) pengaturan waktu, meningkatkan kekuatan (baik lentur dan kompresi ), atau untuk memperpanjang umur struktur. Pembuatan beton adalah proses yang sangat kompleks yang melibatkan baik kimia dan perubahan fisik. Ini adalah bahan yang sangat penting dalam hidup kita.

Eletrostatic Precipitator (EP) Alat pengendali debu yang berfungsi untuk memisahkan gas dan abu sebelum gas tersebut keluar dari stack salah satunya adalah Electrostatic Precipitator (EP). Pengontrolan partikulat dari hasil proses industri merupakan masalah penting yang makin berkembang sejak mulai awal abad ke 19. Teknologi EP ditemukan oleh Frederick Cattrell dan telah digunakan sejak tahun 1900-an. Instalasi pertama EP berhasil dengan sukses untuk digunakan sebagai penangkap asam Sulfat. Kemudian dilanjutkan pada industri semen untuk menangkap debu klinker dan debu semen. Setelah itu digunakan pada industri pengolahan batu bara yang menggunakan boiler. Sejak tahun 1920 desain awal EP terus berkembang seperti yang dikenal sampai saat sekarang ini seiring dengan adanya pengetatan aturan lingkungan. EP sangat efektif sebagai pengendali partikulat terutama yang berukuran kurang dari 10-20 m (dominan pada ukuran submikron). Pada sebagian besar aplikasinya EP memiliki efisiensi pengumpulan partikulat sebesar (80-99,9)%. (Lawrence K, 2005) Berikut adalah komponenElectrostatic Precipitator : 1. Roof 2. High Voltage Transformer-Rectifier Unit 3. Manhole 4. Discharge Electrode Rapping Motor 5. Outlet Nozzle 6. Manhole 7. Collecting Electrode 8. Internal Walkway 9. Discharge Electrode 10. Collecting Electrode Rapping Motor 11. Hopper 12. Partition Plate of Hopper 13. Thermal Insulation 14. Inlet Nozzle 15. Gas Distribution Screen 16. Discharge Electrode Support Insulator Typical desain terbaru Electrostatic Precipitator (EP) memiliki efisiensi antara 99% sampai 99,9%. Beberapa faktor menentukan efisiensi EP, ukuran EP sangat mempengaruhi, efisiensi. Ukuran EP mempengaruhi waktu treatment; lebih lama partikel tinggal di EP maka peluang untuk terikat oleh EP akan semakin besar. Memaksimalkan kekuatan medan listrik akan membuat kinerja EP jadi lebih maksimal juga. Efisiensi daya ikat EP juga dipengaruhi oleh resistivitas debu, temperatur gas, komposisi kimia, ukuran partikel. (Cheremisinoff, 2002) Electrostatic Precipitator adalah alat yang digunakan untuk mengumpulkan (endapan) debu atau abu dari aliran gas. Terdiri dari collecting plate dan electrode dan peralatan listrik yang digunakan untuk menghasilkan dan mengendalikan rangkaian tegangan tinggi dan beroperasi pada prinsip dasar bahwa berlawanan tegangan. Dengan pengisian partikel (atau partikulat) dari debu atau abu dengan muatan listrik negatif, maka kemudian tertarik ke collecting plate bermuatan positif. Electrostatic Precipitator dapat diklasifikasikan dalam low voltage two stage units dan high voltage single stage units. Low voltage two stage units beroperasi pada 6000 sampai 12000 V dan diperuntukkan utama dalam penghubung dengan sistem pengkondisian udara untuk instalasi rumah sakit dan niaga. Mereka digunakan terutama untuk menggumpulkan partikel cair dan umumnya tidak direkomendasikan untuk mengendalikan material padat dan lengket (Peavy, 1985) dalam Jati E.K, (2010). Peavy, (1985) dalam Jati E.K, (2010) menyatakan bahwa presipitator low voltage mempunyai sebuah zona ionisasi pemisahan yang berada di depan collection plate, dapat dilihat pada gambar 2.3. Charge wire berada 2,5 sampai 5 cm (1 sampai 2 inchi) didepan plate dasar paralel. Corona discharge antara wire charge partikel tersuspensi dalam aliran udara melewatinya. Plate pengumpul dasar lebih kecil dari 2,5 cm (1 inchi) terpisah dan charge positif dan negatif secara berurutan. Cairan terkumpul pada permukaan plate dan kering oleh gravitasi ke collection chamber. Presipitator low voltage mempunyai kapasitas desain mendekati 10 m3/s (20.000 ft3/min), dengan kecepatan udara sekitar 0,5 m/s (100 ft/min). High voltage single stage precipitators dioperasikan dalam 30.000 sampai 10.000 V dan digunakan pada industry besar seperti peralatan boilers pembakaran batubara. Empat langkah dasar dibutuhkan dalam mengoperasikan high voltage single stage precipitators seperti gambar 2.4 : (1) electrical charging dari partikulat, (2) penggumpulan charge partikel pada permukaan bawah, (3) netralisasi charge pada pengumpul, dan (4) Penghilangan untuk pembuangan (Peavy, 1985) dalam Jati E.K, (2010). Electrical charge diberikan ke partikulat dengan melewatkan partikel melalui high voltage direct current corona. Bidang ionisasi bertegangan tinggi molekul gas dalam aliran udara, yang mana berubah menjadi berdempetan ke partikulat dan memberikan mereka muatan negatif seperti ditunjukkan gambar Setelah diberi muatan, partikel negatif berpindah terhadap elektoda positif dan terkumpul disana. Muatannya dinetralkan pada saat pengumpulan dan mereka dapat dipindahkan dari permukaan pengumpul dengan rapping, washing, dan plain gravity. Penggunaan energi didalam pemisahan partikulat dari aliran gas limbah dengan suatu elektostatik presipitator dikeluarkan semata-mata dalam partikulat, bukan dalam aliran gasnya sendiri seperti pada kasus dalam sebagian besar alat pengumpul dan pengendali lainnya. (Peavy, 1985) dalam Jati E.K, (2010) Electrostatic Precipitator mempunyai penerapan yang luas. Mereka sangat efisien (99 % atau lebih tinggi) untuk suatu jarak luas dari ukuran partikel bahkan ukuran submicron partikel dapat dikumpulkan. Mereka dapat menangani volume gas yang besar dari 25 sampai 10.000 m3/s (50.000 sampai 2.000.000 ft3/min) memiliki pressure drop yang rendah dan dapat dioperasikan secara kontinu dengan pemeliharaan yang kecil. Mereka dapat digunakan untuk menggumpulkan acid dan tar mist tetapi mereka tidak dapat digunakan untuk material yang mudah meledak. (Peavy, 1985) dalam Jati E.K, (2010) Electrostatic Precipitator pada umumnya membutuhkan ruang yang sangat luas untuk operasi industri dan biaya pemasangan yang tinggi. Tingkat efisiensi tinggi mungkin dicapai dengan meningkatkan area permukaan tetapi peningkatan harus diperbesar dalam jarak yang tinggi. Sistem elektrostatik presipitator hanya beroperasi pada efisiensi puncak didalam jarak temperatur terbatas dan mereka mungkin menggunakan tenaga berlebih jika membangun dari material terkumpul menyebabkan spark over. Mereka mungkin juga menjadi tidak efisien jika membangun dari material terkumpul menahan corona discharge dari elektroda negatif (Peavy, 1985) dalam Jati E.K, (2010). Kelebihan dan kekurangan penggunaan Electrostatic Precipitator menurut Cooper (1986) dalam Jati E.K, (2010), adalah : 1. Kelebihan a. Memiliki biaya operasi yang rendah kecuali hendak mencapai efisiensi yang tinggi b. Efisiensi sangat tinggi untuk partikel yang berukuran sangat kecil c. Dapat mengatasi volume gas yang tinggi dengan penurunan tekanan yang rendah d. Dapat melakukan dry colection untuk material yang akan digunakan e. Dapat di desain untuk skala gas yang tinggi 2. Kekurangan a. Harganya mahal b. Tidak dapat mengontrol emisi gas c. Sangat tidak fleksibel untuk berubah sesuai kondisi operasional d. Memerlukan tempat yang luas e. Tidak bekerja pada partikulat dengan resistivitas elektrikal yang tinggi Prinsip Kerja Electrostatic Precipitator Prinsip dasar dari pengumpulan debu hanya sebatas pada penggunaan energi listrik untuk memberi muatan (negatif) ke partikulat di udara kotor atau aliran gas. Partikel yang sudah diberi muatan tadi berpindah dan terikat pada collecting surface yang muatannya berlawanan (positif). Tujuan akhirnya adalah membersihkan partikulat yang telah terkumpul tadi. Prinsip dasar Electrostatic Precipitator. Prinsip kerja alat ini adalah mengalirkan udara kotor melewati sebuah medan listrik yang berada di antara elektroda yang mempunyai polaritas berlawanan. Ada dua macam tipe dari elektroda yang terdapat di dalam alat pengumpul debu ini, yaitu elektoda pengumpul (collecting electrode) dan elektroda pelepasan (discharge electrode). Elektoda pengumpul adalah berupa pelat-pelat yang diletakkan berderet dan elektroda ini dihubungkan dengan bumi (ground). Sedangkan elektroda pelepasan adalah berupa kawat-kawat juga diletakkan berderet, dekat dengan elektroda pengumpul dan elektroda pelepasan tersebut dihubungkan dengan tegangan yang tinggi. Di antara eletroda pelepasan (discharge electrode) dengan elektroda pengumpul (collecting electrode) terdapat suatu tegangan DC yang tinggi. Ini disebabkan karena discharge electrode mempunyai polaritas negatif sedangkan collecting electrode mempunyai polaritas positif. Tegangan lebih tingggi timbul dari sekitar discharge electrode. Perpindahan elektron-elektron tersebut mempunyai kecepatan yang agak tinggi. Ketika tegangan meningkat, terjadi fenomena corona yang terlihat sebagai kilau sinar pada permukaan discharge electroda. Corona menimbulkan ion gas dalam jumlah besar yang akan mengionisasi gas yang ada di sekitarnya sehingga terbentuk ion negatif dan sebagian kecil ion positif dari gas. (Parker, 2007) Gas atau udara yang mengandung debu melewati medan dari tegangan tersebut (voltage field). Maka dengan demikian gas-gas dan udara yang mengandung partikel-partikel debu itu akan dimuati oleh elektron-elektron. Potensial listrik mengakibatkan perpindahan partikel-partikel debu yang bermuatan elektron tadi kearah pelat-pelat pengumpul debu (collecting plate) dan kemudian partikel-partikel debu tadi yang menempel pada pelat-pelat itu akan melepaskan muatan listriknya (electric charge). Debu-debu yang menempel pada pelat-pelat itu kemudian dijatuhkan kebawah dengan cara memukul pelat-pelat itu oleh suatu pemukul (proses rapping). Pemukulan pertama dengan pemukulan kedua, pemukulan ketiga dan seterusnya mempunyai suatu interval (selang waktu) yang dapat diatur lamanya dengan suatu percobaan dan juga melihat tebalnya debu-debu yang menempel pada pelat-pelat. Setelah itu maka debu-debu tadi jatuh berhamburan ke bawah dan semuanya ditampung pada suatu tempat penampungan yang diletakkan di bawah pelat-pelat (hopper) yang selanjutnya dipindahkan pada mechanical conveyor (drag chain atau scew conveyor) ataupun dengan pneumatic system. Tipe-tipe Electrostatic Precipitator Menurut Buonicore dan Davis, 1992, Electrostatic Precipitator dikonfigurasi dalam beberapa tipe. Tipe tipe Electrostatic Precipitator itu sendiri yaitu : 1. Plate-Wire Precipitator Plate Wire EP ini digunakan pada industri-industri : semen, boiler bertenaga batubara, insinerator buangan padat, pabrik kertas, pemurnian minyak, industri gelas dan lain sebagainya. Pada plate-wire EP ini gas mengalir diantara lempengan pararel dan elektroda bertegangan tinggi. Elektroda merupakan bentangan kawat dan menggantung diantara lempengan. Tegangan yang dialirkan pada elektroda menyebabkan gas bermuatan listrik, proses ini yang dinamakan korona. Elektroda biasanya dialiri dengan listrik bermuatan negatif. Partikulat yang melewati zona bermuatan akan menyerap sebagian ion. Partikel aerosol ( diameter < 1m ) dapat menerima ion, sedangkan partikel yang lebih besar ( diameter > 10 m ) dapat menyerap sampai ribuan ion. Gaya listrik yang lebih besar diperoleh oleh partikel yang lebih besar. Pada EP tipe ini cocok untuk menangani gas dalam volume yang besar. Oleh karena itu power supply untuk EP mengubah tegangan AC (220-480 volts) untuk tegangan DC berkisar antara 20.000-100.000 volts. Power supply ini terdiri dari step-up transformer, high-voltage rectifers, dan terkadang kapasitas penyaring. Electrostatic Precipitator. 2. Flat-Plate Precipitators Beberapa presipitator berukuran kecil menggunakan lempengan datar (Flat-Plate) sebagai pengganti kawat. Lempengan datar (Flat-Plate) meningkatkan medan listrik yang dapat digunakan untuk mengumpulkan partikel. Corona tidak dapat terbentuk, oleh karena itu pembentukan corona dilakukan sebelum dan setelah zona pengumpulan lempengan datar (Flat-Plate). Elektroda-elektroda ini berbentuk sepertijarum dan menempel padasisi lempengan atau pada kawat bebas. Presipitator jenis flat-plate, dapat beroperasi dengan baik menggunakan muatan positif maupun muatan negatif. Pada umumnya digunakan muatan positif untuk mengurangi pemebentukan ozon.Penggunaan EP jenis ini memerlukan desain yang baik, karena gaya listrik pada partikel yang kecil lebih lemah dibandingkan dengan partikel yang besar. Kecepatan aliran yang rendah dapat menyebabkan kehilangan sejumlah partikulat yang seharusnya tidak terpisahkan. EP tipe flat-plate precipitator. 3. Turbular Precipitators Pada tubular electrostatic precipitator, elektroda bertegangan tinggi terletak pada sumbu tabung. Tabung-tabung dipararelkan untuk mengantisipasi peningkatan aliran gas. Tabung yang digunakan dapat berbentuk : bulat, persegi, ataupun segienam, dengan arah aliran ke atas atau ke bawah. Panjang tabung dipilih sesuai keperluan. Tubular electrostatic precipitator dapat dilapisi dengan bahan untuk mencegah kerusakan akibat bahan berbahaya. Elektroda bertegangan tinggi beroperasi dengan satu jenis tegangan sepanjang tabung. Ketidakseragaman corona yang terbentuk, mengakibatkan beberapa partikel tidak terkena medan listrik. Sehingga hal ini dapat mempengaruhi unjuk efisiensi peralatan. EP tipe turbular precipitator. 4. Wet Precipitators Pada wet precipitator, air dialirkan secara intermitten atau kontinyu untuk membersihan partikel yang terkumpul di dalam tempat pembuangan. Keuntungan penggunaan wet precipitator adalah tidak terdapat masalah pada kehilangan volume gas yang bisa diolah, ataupun dengan back corona. Kerugian precipitator ini ialah kompleksitas proses pencucian dan permasalahan pada penanganan lumpur yang dihasilkan. Berikut disajikan gambar EP tipe wet precipitator. 5. Two-Stage Precipitators Pada keempat precipitator di atas bekerja secara pararel, dimana elektroda medan listrik dan elektroda pengumpul saling berdampingan. Pada two-stage precipitator beroperasi secara seri dimana elektroda pengumpul diletakkan setelah elektroda medan listrik. Untuk penggunaan di dalam ruangan, unit ini dioperasikan dengan menggunakan muatan positif untuk membatasi pembentukan ozon. Keuntungan precipitator two-stage adalah waktu charging yang lebih lama, pembentukan backcorona yang lebih sedikit, dan biaya konstruksi yang lebih murah untuk ukuran yang kecil. Precipitator jenis ini biasanya digunakan untuk gas bervolume sampai dengan 50.000 acfm. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kinerja Electrostatic Precipitator Faktor-faktor yang mempengaruhi desain dan kinerja electrostatic precipitator adalah sebagai berikut : 1. Resistivitas Debu (Dust Resistivity) Salah satu sifat debu yang sangat penting adalah resistivitasnya, yaitu tahanan jenis listrik (specific electrical resistance). Resistivitas debu sangat tergantung pada komposisi fisik dan kimia serta distribusi ukuran partikel debu. Di samping itu, faktor lain yang mempengaruhi resistivitas adalah kandungan uap air dan suhu dari gas. 2. Ukuran Partikel Debu (Particle Size) Seperti diketahui bahwa EP beroperasi dengan cara memberikan gaya listrik kepada setiap individu dari partikel debu. Dengan demikian maka kinerjanya sangatlah tergantung pada ukuran partikel debu yang dapat diberikan gaya listrik. Debu halus akan lebih sulit untuk ditangkap dibandingkan dengan debu yang kasar. Dengan demikian partikel debu dengan ukuran 1 mikron akan lebih efektif ditangkap dengan penangkap debu selain EP. 3. Aliran Gas (Gas Flow) Semakin tinggi kecepatan aliran udara berakibat pada makin tingginya kecepatan berpindah ion-ion. Maka akan semakin sulit partikel untuk tertangkap oleh collecting plate. 4. Suhu Gas (Gas Temperature) Temperatur gas yang masuk ke dalam EP harus dikendalikan agar berada di dalam jangkauan optimum yang menyebabkan debu dapat ditangkap. Efektivitas bisa turun karena suhu terlalu tinggi atau terlalu rendah dari spesifikasi alat. Tertutupnya elemen elektroda konektor oleh debu yang sudah mengeras disebabkan oleh rendahnya suhu pada EP dibanding suhu spesifikasi, sehingga debu yang lewat menjadi lembab dan mudah mengeras pada elektroda konektor. Bila suhu terlalu tinggi, maka pengionisasi debu kurang optimal sehingga debu banyak lolos. 5. Kandungan Uap Air pada Gas (Moisture Content) Kandungan uap air sendiri sangat menentukan suhu, dimana kandungan uap air yang rendah mencerminkan tingginya suhu, dan sebaliknya jika kandungan uap air tinggi berarti temperatur rendah, dan efisiensi EP akan berkurang. 6. Kandungan Gas CO Efektivitas EP juga bisa terganggu apabila kandungan CO melebihi kadar tertentu, sehingga peralatan otomatis akan mati untuk alasan keamanan. Apabila masih dalam kondisi operasi, maka berpotensi menimbulkan ledakan. Efisiensi Electrostatic Precipitator Untuk menghitung efisiensi sebuah EP dapat digunakan persamaan Deutch-Anderson. Persamaan ini dipakai untuk menentukan efisiensi penangkapan EP pada kondisi ideal. Persamaan tersebut adalah: Dimana : = Efisiensi penangkapan EP A = Luas efektif collecting plate dalam EP (m)2 Q = Laju aliran gas (m3/s) e = Bilangan natural 2,718 W = Kecepatan migrasi (m/s) Walaupun terbukti secara teoritis, namun dalam aplikasi dilapangan sering ditemukan kesalahan. Hal ini disebabkan karena persamaan ini mengabaikan tiga variabel proses yang cukup penting, yaitu: 1. Mengabaikan debu yang menempel kembali pada collecting plate yang mungkin terjadi pada saat rapping. 2. Diasumsikannya bahwa ukuran partikel dan kecepatan migrasi gas adalah uniform untuk semua bentuk partikel gas. 3. Diasumsikannya bahwa laju aliran yang melintas didalam EP adalah uniform. Perhitungan efisiensi EP dapat juga memakai persamaan yang sederhana sebagai berikut: =x 100% Dimana : = Efisiensi penangkapan EP Di = Konsentrasi debu pada inlet (mg/Nm3) Do = Konsentrasi debu pada outlet (mg/Nm3) Persamaan Deutch Anderson hanya digunakan sebagai perhitungan efisiensi pendahuluan sebagai langkah prediksi kinerja EP yang direncanakan. Cooper, (1994) dalam Jati E.K, (2010) Dapat dilihat pada rumus di atas, bahwa semakin tinggi nilai efisiensi yang di dapat, maka kinerja Electrostatic Precipitator juga semakin baik. Nilai efisiensi yang tinggi dapat ditandai dengan nilai emisi (dust out) nya rendah. Semakin rendah emisi yang dikeluarkan oleh cerobong, maka kinerja EP nya semakin baik, dan sebaliknya. Semakin tinggi nilai emisi yang dilekuarkan oleh cerobong, maka kinerja EP menurun dan ditandai dengan nilai efisiensi yang rendah karena kemampuan untuk menangkap debunya berkurang karena debu yang ditangkap banyak. Kinerja EP juga dapat dilihat dari nilai daya dan tegangan yang dihasilkan. Posted by Rizky F Heryanto at 10:47 Copy and WIN : http://ow.ly/KNICZ

Copy and WIN :http://ow.ly/KNICZ

Proses Pembuatan Semen (Cement ManufacturingProcess)Udah tiga minggu aja Training di Perusahaan Semen ini. Setelah dua minggu belajar mengenai Leadership dan Company Profile, minggu ke-3 ini mulai lah belajar hal-hal teknis mengenai pabrik semen:DHari pertama diminggu ke-3 Ane belajar mengenai Cemen manufacturing Process. Ane dikasih gambaran secara umum mulai dari definisi semen, tahapan-tahapan produksi semen, alat-alat atau unit proses yang ada di pabrik semen, sampai indikator-indikator apa saja yang menggambarkan kualitas dari semen itu sendiri.Oke dah langsung sharing aja Gan!A. Sejarah SemenSebenernya, abad ke-18 (ada juga yang bilang 1700 M) seorang insinyur Sipil, John Smeaton udah bikin ramuan cikal bakal semen, yaitu adonan campuran antara batu kapur dan tanah liat yang kemudian dia pakai untuk membangun menara suar Eddystone di lepas pantai Comwall, Inggris. Tapi, bukan Smeaton yang mempatenkan cikal bakal semen ini. Seorang insinyur yang juga berkebangsaan Inggris, Josep Aspdin lah yang mengurus hak paten pada tahun 1824, yang kemudian dia sebut Semen Portland. Dinamai begitu karena warna hasil akhir olahannya mirip tanah liat yang ada di Pulau Portland, Inggris.B. Definisi Semen PortlandMenurut SNI 15-2049-2004, Semen Portland adalah semen hidrolisis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak (klinker) semen portland terutama yang terdiri atas Kalsium Silikat yang bersifat hidrolisis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain. Kalo dilihat dari definisinya, bikin bingung emang hahaha:Dtapi kalo udah ngerti, bisa lah dicerna Gan:DC. Proses Pembuatan SemenSebelum masuk ke proses pembuatan, kita mesti tau dulu bahan baku apa aja sih yang dipakai buat bikin semen?1. Limestone (batu kapur) yang banyak mengandung CaCO32. Clay (tanah liat) yang banyak mengandung SiO2 dan Al2O33. Pasir silika yang banyak mengandung SiO24. Pasir besi yang banyak mengandung Fe2O3Sebenernya proses pembuatan semen itu intinya mengabil oksida-oksida yang terkandung di empat bahan baku di atas yang pada akhirnya membentuk mineral-mineral baru yang membentuk komposisi semen. Berikut tahapan tahapan produksi semen.1. Raw Material Extraction & PreparationPertama-tama dilakukan persiapan bahan baku baik penambangan (quarry) limestone maupun clay. Tahapan penambangan seperti pada umumnya, ada drilling, blasting, haulage dan loading, selengkapnya bisa di liat di referensi mengenai penambangan. Ukuran limestone hasil tambang umumnya masih besar, sehingga hasil tambang tadi dibawa ke Crusher. Crusher berfungsi untuk mengecilkan ukuran limestone hasil tambang. Maksimum ukuran limestone yang masuk ke crusher adalah 1500 mm dan setelah keluar crusher menjadi sekitar 75 mm. Mungkin ada sebagian yang bingung gimana persiapan dari bahan baku yang lain seperti clay, pasir silika dan pasir besi. Ketiga bahan baku itu juga punya treatment sendiri-sendiri. Kenapa yang dibahas hanya batu kapur? itu karena batu kapur merupakan bahan baku utama hehehe.Setelah limestone melewati crusher, limestone tersebut ditampung di sebuah tempat (storage). Ditempat ini terjadi proses pre-homogenization. Limestone hasil dari crushing tadi tentunya belum sepenuhnya memiliki ukuran yang sama, sebagian ada yang terlalu kecil, artinya ukurannya belum sama. Pada storage ini, limestone yang ukurannya berbeda tersebut disebar merata (komposisinya) sehingga homogen. Ada beberapa alat yang dipakai pada proses pre-homogenization ini, seperti stack dan reclamer yang masing-masing ada macam-macamnya juga (terlalu panjang buat dijelasin, silahkan searching2 aja di google hehehe).2. Raw Meal PreparationDari storage tersebut limestone dibawa oleh belt conveyor menuju bin silo, demikian pula dengan clay, pasir silika dan pasir besi masuk ke bin silo masing-masing seperti gambar berikut.

Bin SiloDari sini lah keempat bahan baku tersebut mulai dicampurkan. Umumnya untuk membuat semen portland (Tipe I) adalah sebagai berikut:1. Limestone (+/- 82%)2. Clay (+/- 13,5%)3. Pasir Silika (+/- 3%)4. Pasir besi (+/- 1,5%)Setelah bahan baku tersebut dicampur,maka itu lah yang disebut Raw Material. Bahan baku tersebut kemudian masuk ke dalam unit operasi yang disebut Raw Mill (RM), (prinsip kerja dan macam-macam RM dapat dilihat di referensi lain juga hehehe) seperti pada gambar berikut.

Verticcal Raw MillTujuan utama Raw Mill adalah:1. GrindingMaterial campuran yang masuk dihaluskan lagi, yang semula 700 mm, setelah keluar dari RM menjadi 9 Mikro.2. DryingMaterial campuran dikeringkan sampai kelembaban 1%. Media pengeringan adalah hot gas yang berasal dari Kiln (Kiln tar kita ketemu di depan Gan hehe)3. TransportUntuk menjelaskan ini harus tau dulu prinsip kerja RM -.- Intinya, hot gas yang dipakai untuk ngeringin material juga berfungsi untuk mentransportasikan material campuran tersebut. Bayangin aja Gan, 7 Mikro kalo ditiup hot gas kan terbang dia:D4. SeparatingSelama proses di RM, material yang sudah halus kemudian menuju tahapan proses berikutnya, sedangkan yang masih kasar akan terus mengalami penggilingan (grinding) sampai halus.Setelah keluar dari RM, bahan material ini disebut dengan istilah Raw Mix atau Raw Meal. Raw meal ini kemudian masuk lagi ke sebuah storage atau biasa disebut Blending Silo. Selain bertujuan untuk penyimpanan sementara, Blending Silo berfungsi untuk tempat homogenization. Proses Homogenization intinya sama kek Pre-homogenization, cuma ukurannya aja yang beda dan bahan penyusunnya juga sudah tercampur. Pre-homogenization materialnya hanya limestone saja, sedangkan Homogenization terdiri dari empat bahan baku semen. Sehingga proses homogenisasi yang dilakukan bertujuan untuk memaksimalkan pencampuran dari keempat bahan tersebut.3. Clincker ManufactureRaw Meal kemudian masuk ke sebuah unit operasi yang disebut dengan Pre-heater. Pre-heater ini terdiri dari beberapa siklon, umunya terdiri dari 4-5 siklon (4-5 stage) seperti gambar berikut.

Pre-heaterNamanya juga Pre-heater, fungsinya sebagai pemanasan awal sebelum masuk ke proses selanjutnya. Media pemanasan sama kek di RM, yaitu berasal dari hot gas dari Kiln. Namun, Inti utamanya dari proses pemanasan ini adalah untuk terjadinya proses Pre-calcination. Dari proses kalsinasi ini mulai lah terbentuk oksida-oksida pembentuk Klinker (hasil proses di Kiln). Proses kalsinasi adalah sebagai berikut:CaCO3 -> CaO + CO2Reaksi ini terjadi pada suhu sekitar 800C (Untuk lebih jelasnya, silahkan pelajari unit operasi Pre-heater dari referensi lain hehehe). Naaah, dari reaksi di atas, yang paling utama adalah CaO nya Gan. Proses kalsinasi di Pre-heater hanya sekitar 95% nya, sisanya dilakukan di Kiln (pokonya kalo pengen lebih jelas, pelajari prinsip kerja Pre-heater Gan :D).Setelah keluar dari Pre-heater, material ini disebut dengan Kiln Feed. Kiln Feed ini masuk ke unit operasi pembentuk klinker (terak) yang disebut dengan Rotary Kiln, seperti gambar berikut.

Rotary KilnDi sini terjadi proses kalsinasi lanjutan. Suhunya mencapai sekitar 1400C. Suhu sebesar ini diperoleh dari pembakaran bahan bakar, biasanya digunakan batu bara, IDO (Industrial Diesel Fuel Oil), Natural Gas, Petroleum Coke, dan lain sebagainya. Pada suhu sebesar ini, di Kiln terjadi reaksi-reaksi logam sehingga dihasilkan mineral-mineral baru, yaitu:1. C3S (3CaO.SiO2)2. C2S (2CaO.SiO2)3. C3A (3CaO.Al2O3)4. C4AF (4CaO.Al2O3.Fe2O3)Mineral-mineral di atas yang kemudian membentuk Clincker (klinker/terak). Setelah melewati Kiln, klinker ini masuk ke dalam Cooler. Bayangin aja Gan, abis dipanasin ampe 1400C, tiba-tiba aja didinginin ampe suhunya 100C. Kenapa harus demikian? tujuannya diantaranya:1. Heat recuperation2. Keamanan (safety) dalam melakukan transportasi dan storage3. Kualitas Klinker itu sendiriNah, Klinker ini lah cikal bakal semen Gan. Tadi kan material itu udah dihalusin di Raw Mill jadi kek powder, nah setelah lewat Kiln ini, karena proses-proses kimia yang dilalui di Kiln maka material ini jadi Klinker, kira-kira kek gambar berikut.

Clinker (klinker)Kualitas dari Klinker ini sebetulnya bisa dikendalikan, yaitu semenjak proses pencampuran oleh Bin Silo yang dilakukan sebelum masuk ke Raw Mill. Indikator-indikator kuliatasnya adalah dengan menghitung nilai LSF (Lime Stone Factor), SM (Silica Modulus) dan AM (Aluminate Modulus). Nilai ini juga dapat memandu kita untuk membuat berbagi jenis atau tipe semen.4. Cement GrindingSetelah melewati Cooler, Klinker ini kemudian dilewatkan ke Finish Mill. Naah oleh equipment ini lah maka si Klinker berubah lagi menjadi powder. Jadi di dalem Cement Mill ini klinker tadi di tumbuk, digerus pake bola-bola besi Gan, Cemen Mill nya berputar sehingga bola-bola tersebut menggerus klinker menjadi powder lagi. Bentuk Cement Mill atau Finish Mill kek gambar berikut.

Finish Mill atau Cement MillSebelum digiling, biasanya komposisi Klinker ditambah oleh bahan-bahan tambahan seperti Gipsum, Pozzolan, Trash dan lain sebagainya. Untuk membuat semen Tipe I cukup ditambah gipsum saja. Setelah halus, klinker ini berubah namanya menjadi hasil akhir yaitu semen:) Semen ini kemudian ditampung di Cement Silo sebelum akhirnya dikirim ke Bin Cement untuk proses Packing and Dispatch.5. Packing and DispatchLangkah terakhir adalah pengepakan semen-semen. Setelah dari Cement Silo, semen ditransport ke Bin Cement dan akhirnya ada yang di packing dan ada yang dimasukan ke bulk (curah).

Bulk (curah)Yaahsegitu aja gan gambaran kasar mengenai proses pembuatan semen. Untuk lebih mengerti, alangkah baiknya jika tau prinsip kerja dari unit operasi/equipment yang dipakai dan mengerti tahapan-tahapan proses kimia yang terjadi selama proses pembuatan semen. Semoga bermanfaat Gan:D

Knowledge: Rotary KilnDwi Cahyono12.57.00 PM

Sekarang saya akan mencoba mengangkat masalah yang agak membutuhkan energi, yaitu Kiln. Kenapa saya mengangkat tema ini, karena selain saya tidak tahu (hanya pernah dengar), sekalian karena pada proyek yang ikuti sekarang terdapat sesosok makhluk Kiln tersebut. Mungkin bagi sebagian orang masih asing mendengar istilah ini. Sebelumnya akan saya spesifikkan yang akan saya bahas di sini adalah Rotary Kiln.Sebagian besar yang saya dapatkan dalam artikel ini saya nukil dari Wikipedia, berikut penjabarannya.

Rotary KilnRotary Kiln adalah sebuah perangkat pyroprocessing yang digunakan untuk menaikkan material sampai pada suhu tinggi (kalsinasi) dalam suatu proses berkelanjutan. Material yang biasanya diproduksi menggunakan rotary kiln meliputi: Semen, Kapur, Refraktori, Metakaolin, Titanium dioksida, Alumina, Vermiculite, Bijih besi .

Rotary Kiln (wikipedia)

Rotary Kiln pada Proyek Chemical Grade Alumina, Tayan

Prinsip OperasiKiln adalah bejana silinder, diletakkan pada posisi horizontal dan sedikit miring, yang diputar perlahan pada porosnya. Material yang akan diolah dimasukkan ke bagian atas silinder. Karena kiln berputar, maka material secara bertahap bergerak menuju ujung bawah, dan tentunya akan mengalami sejumlah pengadukan dan pencampuran. Gas panas melewati sepanjang kiln, kadang-kadang dalam arah yang searah dengan material yang diproses (co-current), tetapi biasanya dalam arah yang berlawanan (counter-current). Gas panas dapat dihasilkan dalam tungku eksternal, atau dapat dihasilkan oleh api di dalam tungku. Api yang dihasilkan dari burner-pipe (atau firing pipe) berperan seperti Bunsen-burner yang besar. Bahan bakar untuk pembakaran ini bisa berasal dari gas, minyak atau batu bara bubuk, yang paling banyak dipakai adalah batu bara bubuk.

KonstruksiKomponen dasar dari rotary kiln adalah shell, lapisan tahan api (refractory lining), support tyres dan rollers, gigi drive (drive gear) dan penukar panas internal (internal heat exchanger).

Kiln ShellKiln shell Ini terbuat dari plat baja ringan yang di-rol, ketebalannya biasanya antara 15 dan 30 mm, dilas untuk membentuk sebuah silinder yang yang panjangnya bisa mencapai 230 m dengan diametre 6 m. Penempatannya biasanya terletak pada posisi poros arah timur / barat karena untuk mencegah Eddy current .Ukuran diameter dibatasi sampai pada diameter tertetu karena untuk mencegah kecenderungan shell yang akan berubah bentuk penampangnya menjadi oval yang disebabkan oleh berat kiln tersebut, hal ini ini merupakan konsekuensi kiln selama berputar. Untuk ukuran panjangnya tidak ditentukan berapa batasnya, tetapi akan menjadi sulit untuk mengatasi perubahan panjang/pemuaian akibat dari pemanasan dan pendinginan jika kiln terlalu panjang (biasanya sekitar 0,1 sampai 0,5% dari panjang), karena kiln berbentuk silinder.

Refractory LiningTujuan dari lapisan refraktori adalah untuk melindungi shell baja dari suhu tinggi di dalam kiln, dan untuk melindunginya dari sifat korosif dari material proses. Refractory Lining dapat terdiri dari batu bata tahan api atau beton cor tahan api. Refraktori dipilih berdasarkan suhu di dalam kiln dan sifat kimia dari bahan yang diproses. Dalam beberapa proses, misalnya semen, umur refraktori dapat bertahan lama dengan menjaga lapisan dari bahan yang diproses pada permukaan refraktori. Ketebalan lapisan umumnya dalam kisaran 80-300 mm. Tipikal refraktori akan mampu mempertahankan penurunan suhu 1000 C atau lebih antara permukaan panas dengan permukaan dingin. Suhu shell perlu dipertahankan sekitar di bawah 350 C untuk melindungi baja dari kerusakan, dan scanner inframerah digunakan untuk memberikan peringatan dini "hot-spot" apabila terjadi indikasi kegagalan pada refraktori.

Support Tyres dan RollersBan, kadang-kadang disebutriding rings, biasanya terdiri dari baja cor tunggal annular (single annular steel casting), yang kemudian permukaannya dihaluskan. Perlu beberapa kecerdikan desain agar ban sesuai dan pas dengan shell, tetapi masih memungkinkan gerakan termal. Rol harus menopang kiln, dan memungkinkan untuk berotasi dengan meminimalisir gesekan sekecil mungkin. Sebuah kiln yang dirancang bagus, ketika listrik terputus maka akan berayun seperti pendulum berkali-kali sebelum datang untuk berhenti. Pada umumnya kiln dengan dimensi 6 x 60 m, memiliki massa sekitar 1100 ton termasuk refraktori dan segala isinya, dan akan ditopang tiga ban dan set rol sepanjang kiln. Kiln yang panjang mungkin memiliki 8 set rol, sementara kiln yang pendek mungkin hanya memiliki dua. Kiln biasanya berotasi pada 0,5-2 rpm, tapi kadang-kadang juga sampai 5 rpm. Kiln pada pabrik semen modern biasanya berotasi pada 4 sampai 5 rpm. Bantalan (bearing) dari rol harus mampu menahan beban statis dan beban hidup yang terlibat, dan juga harus terlindungi dari panas kiln dan masuknya debu. Selain menahan rol,bearingjuga harus mencegah kiln agar tidak tergelincir dari rol.Gesekan antara ban dan rol, menyebabkan kecekungan, cembung atau kerucut pada kedua permukaan ban dan rol.

Tyre & Roller (wikipedia)

Gear DriveKiln biasanya diputar denganSingle Girth Gear. Gigi tersebut dihubungkan melaluigear trainmenggunakanvariable-speedelectric motor. Gigi harus memiliki torsi awal yang tinggi untuk menggerakkan kiln dengan beban eksentrik yang besar. Sebuah kiln 6 x 60 m membutuhkan sekitar 800 kW untuk memutar pada3 rpm. Kecepatan aliran material melalui kiln sebanding dengan kecepatan rotasi, sehingga diperlukanvariable speed driveuntuk mengontrol masalah ini.

Gear yang berwarna putih (kamera hp)

Penukar Panas internalPada kiln terjadi pertukaran panas yang mungkin oleh konduksi, konveksi dan radiasi. Dalam proses suhu rendah, pada bagian kiln yang lebih dingin karena dimensi kiln yang panjang sehingga pemanasan awal belum merata, maka kiln sering dilengkapi dengan penukar panas internal untuk mendorong pertukaran panas antara gas dan feed. Alat ini terdiri dariscoopataulifteryang memancarkanfeedmelalui aliran gas, atau mungkin menyisipkan logam yang panas di bagian atas kiln, dan memberikan panas kefeedsaatfeeddimasukkan ketika kiln berputar. Penukar panas yang paling umum digunakan terdiri dari rantai menggantung menyerupai tirai dengan aliran gas.

Efisiensi termalEfisiensi termal dari rotary kiln sekitar 50-65%.