UNIVERSITAS TEKNOLOGI YOGYAKARTAFAKULTAS SAIN DAN TEKNOLOGI

JURUSAN TEKNIK SIPIL

Proses Seting dan Hardening Semen

Pengertian

Setting dan Hardening adalah pengikatan dan pengerasan semen setelah terjadi reaksi hiderasi.

Penggabungan air menjadi zat yang dikenal sebagai hidrasi. Air dan semen awalnya membentuk pasta semen yang mulai bereaksi dan mengeras . semen + air = pasta mengeras semen

PROSES PENGERASAN SEMENT

Semen + airMenjadi

Pasta yang plastis ( dapat

dibentuk)

Pasta mulai menjadi kaku walaupun

masih ada yg lemah namun suhu

tidak dapat dibentuk (unworkable)

Proses pengerasan

Proses pegnerasan berjalan terus

berjalan seiring dengan waktu akan

diperoleh kekuatan, proses ini

dikenal dengan nama Hardening.

Semen air

Initial dan final Setting Time

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.

Semen air

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)2

Semen air

Panas Hiderasi

Panas 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.

Semen air

Penyusutan

Ada tiga macam penyusutan yang terjadi di dalam semen, diantaranya:-    Drying Shringkage ( penyusutan karean pengeringan)-    Hideration  Shringkage (penyusutan karena hiderasi)-    Carbonation Shringkage (penyusutan karena karbonasi)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.

Semen air

Kelembaban

Kelembaban timbul karena semen menyerap uap 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.

Semen air

Loss On  Ignation (Hilang Fajar)

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.

Semen air

Spesifik Gravity

Spesifik 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.

Semen air

Senyawa Portland Cement

Semen Compound

Berat Persentase

Chemical Formula

Trikalsium silikat 50%      Ca 3 SiO 5 atau 3CaO. SiO 2

Dikalsium silikat     

25% Ca 2 SiO 4 atau 2CaO. SiO 2

Trikalsium aluminat

10% Ca 3 Al 2 O 6 atau 3CaO. Al 2 O 3

Tetracalcium aluminoferrite

10% Ca 4 Al 2 Fe 2 O 10 atau 4CaO Al 2 O 3.. Fe 2 O 3

Semen air

Senyawa Portland Cement

Ketika air ditambahkan ke semen, masing-masing senyawa mengalami hidrasi dan berkontribusi terhadap produk beton akhir.Hanya silikat kalsium berkontribusi terhadap kekuatan.Trikalsium silikat bertanggung jawab atas sebagian besar kekuatan awal (pertama 7 hari).

Semen air

Senyawa Portland Cement

. Persamaan untuk hidrasi trikalsium silikat diberikan oleh:Trikalsium silikat + Air —> Kalsium silikat hidrat + hidroksida Kalsium + panas2 Ca 3 SiO 5 + 7 H 2 O —> 3 CaO.2SiO 2. 4H 2 O + 3 Ca (OH) 2 + 173.6kJ

Semen air

Senyawa Portland Cement

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 —> 3 CaO.2SiO 2. 4H 2 O + Ca (OH) 2 + 58,6 kJ

Semen air

Senyawa Portland Cement