BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
III.1 Proses Pembuatan Semen
Semen (cement) adalah hasil industri dari paduan bahan baku: batu kapur/gamping
sebagai bahan utama dan lempung/tanah liat atau bahan pengganti lainnya dengan hasil
akhir berupa padatan berbentuk bubuk/bulk, tanpa memandang proses pembuatannya, yang
mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air. Bila semen dicampurkan dengan
air, maka terbentuklah beton. Beton nama asingnya, concrete-diambil dari gabungan
prefiks bahasa Latin com, yang artinya bersama-sama, dan crescere (tumbuh), yang
maksudnya kekuatan yang tumbuh karena adanya campuran zat tertentu.
Proses pembuatan semen pada dasarnya melalui beberapa tahapan, yaitu: proses
penyiapan bahan baku, proses penghancuran (crushing), penyimpanan dan pengumpanan
bahan baku, penggilingan dan pengeringan bahan baku, pencampuran(blending) dan
homogenasi, pemanasan awal (pre-heating) proses pembakaran (firring), pendinginan,
proses penggilingan akhir, proses pengisian.
III.2 Proses Penyiapan Bahan baku
III.2.1 Bahan baku Utama pembuatan semen
1. Batu Kapur
Susunan batu-batuan yang mengandung 50 % CaCO3 atau lebih sering disebut batu
kapur (gamping) atau dengan istilah Limestone. Dibedakan atas kandungan CaCO3
nya:
a. Batu Kapu kadar tinggi (High Grade), kandungan CaCO3nya tinggi,
yaitu: Lebih dari 97 – 99 %, MgO bersifat menyababkan ekspansi.
b. Batu Kapur kadar menengah (middle grade), kadar CaCOnya 88 -
90 %
c. Batu Kapur mutu rendah (Low Grade),kadar CaCO3nya rendah yaitu
berkisar 85 – 87 %.
Sifat Fisis:
37 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
Fase : Padat
Warna : Putih Kekuningan
Kadar Air : 7-10 H2O
Bulk Dencity : 1,3 ton/m3
Specific Gravity : 2,4 gram/cm3
Kandungan CaCO3 : 85-93%
Kandungan CaO
Low Lime :40-44%
High Lime : 51-53%
Kuat Tekan : 31,6 N/mm2
Silica Ratio : 2,6
Alumina Ratio :2,57
Sifat Kimia :
Mengalami Kalsinasi
CaCO3 → CaO + CO2
Warna Batu Kapur adalah putih dan akan berubah menjadi agak kecoklatan
jika terkontaminasi tanah liat atau senyawa besi. Komponen terbanyakpada
batu kapur adalah:
CaCO3, Al2O3, Fe2O3, SiO2 dan mineral lain dengan konsentrasi kecil.
2. Tanah Liat atau Clay
Tanah Liat mempunyai rumus senyawa kimia 2SiO3.2H2O (kaolinite) yang pada
umumnya dikenal masyarakat sebagai lempung atau clay. Untuk semen yang
diperlukan adalah kadar Al2O3 sehingga apabila jumlah SiO3 lebih banyak dari
Al2O3 maka tanah liat itu tergolong tanah liat yang kurang baik untuk digunakan.
Di alam, tanah liat yang baik biasanya mengandung SiO3 sebesar 46.5 %. Deposit
tanah liat terjadi dari hasil leburan batu-batuan silika yang kaya mineral. Clay pada
dasarnya terdiri atas berbagai variasi komposisi, yang pada umumnya merupakan
38 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
senyawa alumina silika dengan kadar H2O max 25% dan kadar Al2O3 minimal
14%.
III.2.2 Bahan Baku koreksi
Bahan baku ini dipakai apabila ada kekurangan pada salah satu komponen oksida
mineral pada pencampuran bahan baku utama. Bahan ini antara lain :
1. Pasir Besi (Fe2O3)
Pasir Besi dengan Fe2O3 (Ferri Oksida) sebagai komposisi tertinggi (70-80%)
terdapat pada pantai laut selatan pulau jawa. Pasir Besi selalu bercampur dengan
SiO2 ataupun Titan yang membahayakan produk semen. Pasir Besi berfungsi
juga sebagai penghantar panas dalam pembentukan luluhan terak semen. Pasir
Besi yang depositnya terdapat disepanjang pantai dan berkadar Fe2O3 15% dan
berwarna hitam. Sejak tahun 1998 sebagai pengganti pesir Besi digunakan
Copper slage. Bahan ini berasal dari limbah yang dihasilkan pabrik peleburan
tembaga PT. SMELTEHING Co,Gresik. Kandungan Fe2O3nya sekitar 52-
64%. Bentuk fisiknya berupa granular dan berwarna merah kehitaman.
2. Pasir Silika (SiO2)
Pasir Silika disebut juga Silica Sand mempunyai kandungan SiO2 yang tinggi
90-95%. Depositnya berbentuk gunung-gunung pasir silika dan berkadar SiO2
sekitar 90%. Semakin murni pasir silika, maka akan semakin putih warnanya
dan biasanya disebut pasir kuarsa yang berkadar SiO2 100%. Ini dipakai terus
sebagai bahan tambahan pada pembuatan semen apabila kadar SiO2nya masih
rendah.
3. Limestone High Grade (CaCO3)
39 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
Jika dalam proses pembuatan semen diindikasikan kadar CaOnya kurang maka
dapat digunakan Limestone High Grade atau (kadar CaO > 90%) sebagai bahan
koreksi.
III.2.3 Bahan baku tambahan
1. Gypsum
Gypsum adalah bahan tambahan pembuatan semen yang akan dicampur dengan
clinker pada penggilingan akhir. Gypsum yang dapat digunakan adalah gypsum
alami dan gypsum sintetic. Gypsum yang dipakai pada semen gresik adalah
gypsum sintetic. Kebutuhan Gypsum diperoleh dari Petrokimia Gresik. Dari
Petrokimia Gresik, gypsum diangkut dengan truck ke pabrik berupa kerikil.
Gypsum ini digunakan untuk bahan tambahan pembuatan semen type I atau
semen OPC.
Spesifikasi Gypsum:
Fase : padat
Warna : putih kotor
Kadar air : 10 % H2O
Bulk density : 1,4 ton/m3
Ukuran material : 0-30 mm
2. Trass
PT SG menggunakan trass untuk memproduksi semen PPC (Portland Pozzoland
Cement) yang dikonsumsi dari beberapa daerah Rembang dengan transportasi
truck.
III.3 Proses Pembuatan Semen
40 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
1. Poses basah
Pada prosess ini, bahan baku dipecah kemudian dengan menambahkan air dalam
jumlah tertentu serta dicampurkan dengan tanah liat. Bubur halus dengan kadar air
25-40% (slurry) dikasinasikan dalam tungku panjang(long rotary kiln)
Keuntungan :
Umpan lebuh homogen, semen yang diperoleh lebih baik
Efisiensi penggilingan lebih tinggi dan tidak memerlukan suatu unit
homoginizer
Debu yang timbul relatif sedikit
Kerugian:
Bahan bakar yang digunakan lebih banyak,butuh air yang cukup banyak.
Tanur yang digunakan terlalu panjang karena memerlukan zone dehidrasi
yang lebih panjang untuk mengendalikankadar air.
Biaya produksi lebih mahal.
2. Proses Kering
Pada proses ini bahan baku diolah (dihancurkan) di dslsm Raw Mill dalam keadaan
kering dan halus dan hasil penggilingan (tepung baku) dengan kadar air 0,5-1 %
diklasinasikan dalam rotary kiln.Proses ini menggunakan panas sekitar 1500-1900
kcal/kg kliner
Keuntungan :
Tanur yang digunakan relatif pendek
Panas yang dibutuhkan rendah, sehingga bahan bakar yang dipakai relatif
sedikit, dan membutuhkan air yang telatif sedikit pula.
Kapasitas produksi besar.
Kerugian :
Kadar air sangat mengganggu proses, karena material menempel pada alat.
Campuran umpan kurang homogen.
Banyak debu yang dihasilkan sehingga dibutuhkan alat penangkap debu.
Proses yang digunakan PT Semen Indonesia diPabrik Tuban adalah proses kering.
a) Porses penghancuran (crushing)
41 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
Alat utama untuk menghancurkan bahan baku adalah crusher. Bahan baku
hasil penambangan diangkut menggunakan dump truck dan kemudian dicurahkan
ke dalam hopper. Dimana fungsi dari hopper adalah sebagai alat penampung awal
untuk memasukaan ke ddalam crusher.
Crusher yang digunakan untuk mengancurkan batu kapur terdiri dari dua
bagian. Bagian yang pertama disebut vibrator, yang fungsinya untuk mengayak
atau menyaring batu kapur sehingga batu kapur yang ukurannya lebih kecil akan
langsung jatuh menuju belt conveyor. Batu kapur yang tertinggal akan secara
langsung menuju bagian yang kedua, yaitu bagian yang memiliki alat penghancur
yang dinamakan hammer. Setelah mengalami penghancuran, batu kapur tersebut
akan jatuh menuju belt conveyor yang sama.
b) Proses penympanan dan pengumpanan bahan baku
Setelah mengalami proses penghancuran, bahan-bahan tersebut dikirim
menuju tempat penyimpanan yaitu stock pile dengan menggunakan belt conveyor.
Umumnya, stock pile terdiri dri dua sisi yaitu sisi kanan dan kiri, jika pada
bagian kanan sedang digunakan sebagai proses, maka sisi bagian kiri akan diisi
bahan baku dari crusher. Begitu juga sebaliknya. Untuk mengatur letak
penimpanan bahan baku, digunakan tripper selain itu stock pile juga dilengkapi
dengan reclaimer. Dimana reclaimer ini berfungsi untuk memindahkan atau
menganbil raw material dari stock pile ke belt conveyor dengan kaprsitas tertentu,
sesuai dengan kebutuhan proses, alat ini juga berfungsi untuk menghomogenkan
bahan baku yang akan dipindahkan ke belt conveyor.
Selanjutnya bahan baku dikirim dengan menggunakan belt conveyor
menuju tempat penyimpanan kedua, yang biasa dikatakan merupakan awalan
masukan poses pembuatan semen, yaitu Bin.
Pengumpulan bahan baku kedalam sistem proses selanjutnya diatur oleh
weight feeder, yang diletakkan tepat dibawah bin. Prinsip kerja dari weight feeder
ini adalah mengatur kecepatan scavenger conveyor, yaitu alat untuk mengangkut
material dengan panjang tertentu dan mengatur jumlah bahan baku sehingga jumlah
bahan baku yang ada pada scavenger conveyor sesuai dengan jumlah yang
dibutuhkan. Selanjutnya bahan baku dijatuhkan ke belt conveyor dan dikirim ke
vertical roller mill untuk mengalami penggilingan dan pengeringan. Pada belt
conveyor terjadi pencampuran batu kapur, silica, pasir besi dan tanah liat.
42 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
c) Penggilingan dan Pengeringan bahan baku
Alat utama yang digunakan dalam proses penggilingan dan pengeringan
bahan baku adalah raw mill. Media pengeringanya adalah udara panas yang berasal
dari coller dan pre-heater. Udara panas tersebut juga berfungsi sebagai media
pembawa bahan-bahan yang telah halus menuju proses selanjutnya.
Bahan baku masuk kedala raw mill pada bagian tengah (tempat
penggilingan) sementara itu panas masuk kedalam bagian bawahnya. Material yang
sudah tergiling halus akan terbawa udara panas keluar raw mill melalui bagian atas
alat tersebut.
raw mill memiliki bagian yang dinamakan classifier yang berfungsi untuk
mengendalikan ukuran partikel yang boleh keluar dari raw mill, partikel dengan
ukuran besar dikembalikan ke dalam raw mill untuk mengalami penghalusan
selanjutnya sampai ukuran partikel mencapai ukuran yang diharapkan.
Sementara itu partikel yang ukuranya telah memenuhi kebutuhan akan
terbawa udara panas menuju cyclone. Dimana cyclone ini berfungsi untuk
memisahkan antara partikel yang cukup halus dan partikel yang terlalu halus
(debu). Partikel yang cukup halus akan turun ke bagian bawah cyclone dan dikirim
ke blending silo untuk mengalami pengadukan dan homogenasi. Partikel yang
terlalu halus (debu) akan terbawa udara panas menuju electrostatic precipitator.
Alat ini berfungsi untuk menangkap debu-debu tersebut sehingga tidak lepas ke
udara. Debu-debu yang ternangkap, di kumpulkan di dalam dust bin, sementara itu
udara akan keluar melalui stack.
d) Pencampuran (blending) dan homogenasi
Alat utama yang digunakan untuk mencampur dan menghomogenkan bahan
baku adalah blending silo, dengan media pengaduk adalah udara.
Bahan baku masuk ndari bagian atas blending silo, oleh karena itu alat
transportasi yang digunakan untuk mengirim bahan baku hasil penggilingan
blending silo adalah bucket elevator, dan keluar dari bagian baawah blending silo
dilakukan pada beberapa titik dengan jarak tertentu, dan diatur denagn
menggunakan valve yang sudah diatur waktu bukanya. Proses pengeluaran dari
beberapa titik dilakukan untuk memenuhi kehomogenan bahan baku.
43 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
e) Pemanasan awal (pre-heating)
Alat utama yang digunakan untuk proses pemanasan awal bahan baku
adalah pre-heater, sedangkan alat bantunya adalah kiln feed bin.
Setelah mengalami homogenasi di blending silo, material terlebih dahulu di
tampung di dalam kiln feed bin, bin ini merupakan tempat umpan yang akan masuk
ke dalam pre-heater, Ada 4 tahap pemanasan yang dilakukan dalam pre-heater.
Pertama hingga ketiga adalah dipanaskan oleh angin panas dari kiln, namun yang
ke empat adalah dibakar dengn api dan juga digunakan teknik cyclone sehingga
benar-benar terbakar sempurna bahan bahan tersebut hingga suhu yang diinginkan
sebelum masuk kiln adalah mencapai 850-900°c.
Output dari preheater ini adalah debu panas, karena titik didih bahan bahan
tersebut memang masih diatas suhu tersebut.
f) Pembakaran (firring)
Alat utama yang digunakan adalah tanur putar atau rotary kiln. Rotary kiln
adalah alat berbentuk silinder memanjang horizontal yang diletakkan dengan
kemirinngan tertentu. Dimana ujung satunya adalah tempat material masuk
sedangkan ujung lainya adalah tempat terjadinya pembakaran bahan bakar.
Material akan mengalami pembakaran dari temperatur endah ke temperatur tinggi.
Debu panas dari preheater yang mencapai 850-900°c akan langsung masuk
kiln. Di kiln akan disembur dengan serbuk batubara yang menyala dengan api
hingga suhu bagian dalam kiln mencapai 1400-1500°c.
Untuk mengetahui sistem kerja tanur putar, proses pembakaran bahan
bakarnya, tanur putar di lengkapi dengan gas analyzer. Gas analizer ini berfungsi
untuk mengendalikan kadar O2,CO, dan NOx pada gas buang jika terjadi kelebihan
atau kekurangan, maka jumlah bahan bakar dan udara bisa disesuaikan. Didalam
taunur putar terjadi proses kalsinasi, simntering, clinkering.
Bahan bakar dari kiln sendiri dihasilkan dari batu bara yang dihaluskan
hingga menjadi bubuk pada proses di coal mill
44 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
g) Pendinginan (cooling)
Alat utama yang digunakan untuk proses prndinginan clinker adalah cooler.
Cooler ini dilengkapi dengan alat penggerak material, sekaligus sebagai saluran
udara pendingin yang disebut grate dan alat pemecah clinker (clinker breaker).
Setelah proses pembentukan clinker selesai dilakukan dalam tanur putar,
clinker tersebut terlebih dahulu didinginkan didalam cooler sebelum disimpan
didalam clinker silo. Cooler yanng digunakan menggunakan udara luar sebagai
pendingin. Udara yang keluar dari cooler dimanfaatkan sebagai media pemanas
pada raw mill, sebagai pemasok udara panas pada kiln, dan sebagian lain di buang
ke udara bebas. Proses pendinginan ini sama seperti pre-heater, yaitu di ulangi
berkali kali hingga suhu clinker menjadi sekitar 90-100°c saja.
Setelah didinginkan clinker dikirim mrnuju tempat penyimpanan clinker
(clinker silo) dengan menggunakan alat transportasi yaitu deep pan conveyor.
Sebelum sampai di clinker silo, clinker akan melalui sebuah alat pendeteksi kapur
bebas, jika kandungan kapur bebas clinker melebihi batas yang diharapkan maka
clinker akan dipisahkan dan disimpan dalam bin tersendiri.
h) Penggilingan akhir
Alat utama yang digunakan pada penggilingan akhir, dimana terjadinya pula
penggilingan clinker dengan gypsum adalah ball mill. Alat ini berbentuk silinder
horizontal. Bagian dalam ball mill terbagi menjadi dua bagian untuk memisahkan
bola-bola baja yang berukuran besar dan berukuran kecil. Bagian utama didisi
dengan bola-bola baja yang berdiameter lebih besar dari pada bola-bola yang ada
pada bagian kedua. Prinsip penggunaan bola-bola baja dari ukuran yang besar ke
ukuran yang lebih kecil adalah bahwa ukuran bola-bola baja yang lebih kecil
menyebabkan luas kontak tumbukan antara bola-bola baja dengan material yang
akan digiling akan lebih besar sehingga diharapkan ukuran partikelnya akan lebih
halus.
Material yang telah mengalami peenggilingan kemudian diangkut oleh
bucket elevator menuju separator. Sparator berfungsi untuk memisahkan semen
yang ukuranya telah cukup halus dengan ukuran yang kurang halus. Semen yang
cukup halus dubawa udara melalui cyclone kemudian disimpan didalam silo
cement.
45 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
I) Packer
Setelah melalui tahap pengolahan akhir, maka semen dari silo semen akan
ditransportasikan dengan air slight menuju tempat packer.
Pada packer,hanya ada dua jenis semen yang di packing. Yaitu ordinary
portland cement (OPC) yang di packing dengan truk tabung langsung ke pelabuhan
untuk proyek proyek besar.
Sedangkan untuk semen jenis pozzolan portland cement (PPC) adalah
semen yang di packing untuk produksi rumahan yang biasa dijual dengan kemasan
40 kg atau 50 kg.
Atau bisa juga semen curah agar dapat di packing di pabrik cabang atau
juga dimasukkan juga ke dalam kapal.
Setelah dari kapal akan didistribusikan ke luar pulau, jika dengan
menggunakan truck,akan dikirim ke dalam pulau atau gudang gudang penyimpanan
yang ada.
46 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
Gambar III.3.1 Blok Diagram Proses Produksi
III.4 Jenis, Komposisi dan Sifat Semen
Komposisi semen terdiri atas senyawa-senyawa utama (mineral–mineral potensial)
sebagai penyusun semen yang terbentuk dari keempat oksida utama, yaitu :
a. C3S : Tricalsium Silicate, Alite. Sifatnya hampir sama dengan sifat semen, yaitu
apabila ditambahkan air maka akan menjadi kaku dan dalam beberapa jam saja
pasta semen akan mengeras. C3S menunjang penyusunan kekuatan awal semen
tinggi dan menimbulkan panas hidrasi kurang lebih 500 joule/gram. Kandungan
C3S pada Semen Portland bervariasi antara 20 - 60%.
b. C2S : Dicalcium Silicate, Belite. Pada penambahan air segera terjadi reaksi,
menyebabkan pasta mengeras dan menimbulkan sedikit panas yaitu 250
47 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
joule/gram. Pasta yang mengeras, perkembangan kekuatannya stabil dan lambat
pada beberapa minggu, kemudian mencapai kekuatan tekan akhir hampir sama
dengan C3S. Kandungan C2S pada Semen Portland bervariasi antara 20-60%.
c. C3A: Tricalcium Aluminate, Aluminate phase. Dengan air bereaksi menimbulkan
panas hidrasi yang tinggi yaitu ± 850 joule/gram. Perkembangan kekuatan
terjadi pada satu sampai dua hari, tetapi sangat rendah. Kandungan C3A
bervariasi antara 0-16%.
d. C4AF: Calcium Aluminoferrite, Ferrite phase. Dengan air bereaksi dengan cepat dan
pasta terbentuk dalam beberapa menit, menimbulkan panas hidrasi ± 420
joule/gram. Kandungan C4AF pada Semen Portland bervariasi antara 1-16 %.
Ini mempengaruhi warna abu–abu dari semen.
III.4.1 Semen Portland
Semen Portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menggiling
terak. Semen Portland terutama terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis yang
digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal
senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain. Definisi secara
umum Semen Portland adalah hydroulis binder yang dibuat dengan menggiling halus
Clinker Semen Portland dengan menambahkan 4 – 5 % Gypsum (CaSO4 . H2O).
Komposisi Kimia Semen Portland:
CaO antara 60-65%
SiO2 antara 19-25%
Al2O3 antara 2-8%
Fe2O3 antara 0,3-6%
MgO antara 1-6%
SO3 antara 1-3%
Alkali antara 0,5-1,5%
Komposisi spesifik Semen Portland tergantung pada jenis semen dan komposisi
bahan
baku yang dipergunakan.
Sifat-Sifat Fisika Semen Portland
48 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
a. Kehalusan (fineness)
Kehalusan disyaratkan karena akan menentukan luas permukaan partikel-
partikel semen, dan ini sangat berpengaruh pada proses hidrasi. Standart kehalusan
yang dipakai adalah sisa diatas ayakan 90 micron (170 mesh) atau 45 micron (325
mesh) atau dengan alat Blaine (Air Permiability Meter).
b. Waktu pengikatan (Setting Time)
Waktu pengikatan semen tidak boleh terlalu cepat dan tidak boleh terlalu
lambat. Hal ini bertujuan untuk mengendalikan sifat plastisitas dan workability dari
adonan mortar dan beton. Adapun pengukurannya biasa dilakukan dengan Vicat atau
Gillmore test.
c. Kekekalan bentuk
Syarat ini untuk pengendalian agar pada beton tidak terjadi pemuaian atau
penyusutan, karena dapat mengakibatkan kerusakan pada konstruksi. Alat yang dapat
dipakai untuk mengukur kekekalan bentuk adalah alat Le Chattelier Expansion atau
Autoclave.
d. Kekuatan tekan
Kekuatan tekan diukur dari kekuatan tekan terhadap pasta, mortar, dan beton.
Pasta adalah campuran antara semen dan air pada perbandingan tertentu.
Mortar adalah campuran antara semen, air dan pasir pada perbandingan tertentu.
Beton adalah campuran antara semen, air, pasir dan kerikil pada perbandingan
tertentu, kadang-kadang ditambahkan bahan tambahan (admixtur).
Umumnya kekuatan tekan didasarkan pada umur 28 hari pada normal curing.
Kekuatan tekan adalah sifat kemampuan menahan/memikul suatu beban tekan.
Kekuatan tekan merupakan sifat paling penting yang harus dipunyai selain sifat-sifat
yang lain yaitu kekuatan tarik dan kekuatan lentur.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan :
Kekuatan semen
Kekuatan agregat
Kualitas air
Faktor air semen
49 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
Kualitas admixture
e. Panas hidrasi
Hal ini diperlukan untuk mengontrol panas yang dilepas/ditimbulkan pada
reaksi hidrasi semen ini tidak terlalu besar, sebab akan dapat menimbulkan keretakan
pada beton. Pada pembuatan beton masa seperti dam atau raft foundation, selalu
dikendalikan agar suhu (temperature) beton tidak terlalu tinggi.
f. Pengikatan Semu (False set)
Yaitu terjadinya pengembangan sifat kekakuan dari adonan semen, mortar atau
beton tanpa terjadinya pelepasan panas yang banyak. Gejala tersebut akan hilang dan
sifat plastis akan dicapai kembali bila dilakukan pengadukan lebih lanjut tanpa
penambahan air. False set terjadi karena pada operasi penggilingan klinker dan
gypsum dilaksanakan pada suhu operasi yang terlalu tinggi sehingga terjadi dihidrasi
(pelepasan kristal hidrat) dari CaSO4.2H2O menjadi CaSO4.1/2 H2O.
g. Quick Set
Adalah gejala terjadinya pengembangan kekakuan yang terlalu cepat dari
adonan semen, mortar atau beton dengan disertai pelepasan panas yang cukup besar,
dimana kekakuan ini tidak dapat dihilangkan dengan pengadukan lebih lanjut tanpa
penambahan air.
h. Pemuaian karena Sulfat
Syarat ini diperlukan hanya untuk semen dengan ketahanan tinggi terhadap
sulfat (jenis V).
i. Warna
Di dalam standart SNI maupun ASTM, tidak ada persyaratan mengenai warna
semen. Disamping itu semen, baik gelap atau pucat, tidak ada pengaruhnya terhadap
kuat tekan atau kualitas semen. Warna semen ditentukan oleh kandungan C4AF dan
MgO, semakin tinggi kandungan C4AF dan MgO akan membuat warna semen
menjadi lebih gelap. Di sisi lain, MgO adalah komponen negatif pada semen yang
apabila jumlahnya terlalu banyak, dalam waktu yang lama dapat menyebabkan
pemuaian pada beton, dan ini dikenal sebagai “Magnesia expansion, sehingga di
dalam standart SNI dan ASTM kandungan MgO dibatasi maksimum 5 %. Sedangkan
50 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
pada C4AF, semakin tinggi C4AF maka C3A menjadi semakin rendah dan ini
mengakibatkan kuat tekan semen menjadi semakin rendah.
Hidrasi dan Pengerasan Semen Portland
Pengikatan dan pengerasan semen
Apabila semen dicampur dengan air, maka akan terjadi proses hidrasi. Secara
fisika akan nampak terjadi pasta yang plastis dan dapat dibentuk, sampai beberapa
waktu, lalu mulai terjadi pengerasan dan tidak dapat dibentuk.
Proses hidrasi semen
Semen terdiri atas beberapa senyawa, dengan demikian hidrasi semen terdiri
dari
beberapa reaksi kimia yang berjalan bersamaan. Sebagaimana telah disebutkan diatas,
bahwa semen mempunyai kandungan oksida utama yaitu C3S, C2S, C3A dan C4AF.
Oksida-oksida ini apabila ditambahkan air akan bereaksi sebagai berikut:
C3S + Air → C S H + Ca(OH)2 + Ca(OH)2
C2S + Air → C S H + Ca(OH)2
C3A + Air → C A H + Panas tinggi
C3A + Gypsum + Air → ettringite/trisulphate (menunda pengerasan)
C4AF + Air → C A F H + Ca(OH)2
Faktor-faktor yang mempengaruhi hidrasi semen adalah:
- Umur - Admixture
- Komposisi semen - Temperatur
- Kehalusan semen - Perbandingan jumlah air dan semen
Jenis Semen Portland dan Kegunaannya
Semen Portland diklasifikasikan dalam lima jenis, yaitu :
a. Semen portland tipe I (Ordinary Portland Cement)
Semen ini digunakan untuk keperluan konstruksi umum yang tidak memerlukan
persyaratan khusus yaitu :
51 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
Tidak memerlukan ketahanan sulfat
Tidak memerlukan persyaratan panas hydrasi
Tidak memerlukan kekuatan awal yang tinggi
Kegunaan : Gedung, jembatan, jalan raya, rumah pemukiman
Gedung, jembatan, jalan raya, rumah pemukiman.
Memenuhi :
SNI 15 - 2049 – 2004
ASTM C 150 - 04
BSS 12 - 78/89/91
JIS R 5210 - 1981
TYPICAL
TEST
RESULTS
I. CHEMICAL COMPOSITION :
Magnesium oxide (MgO) ...............................................……….% 0.78 6.00 max 6.00 max 4.00 maxSulphur trioxide (SO3) ..........................................…..% 1.70
when C3A < 8 % 3.00 max 3.00 max
when C3A > 8 % 3.50 max 3.50 max
when C3A < 3.5 % 2.50 max
when C3A > 3.5 % 3.50 max
Total alkali content-as Na2O equivalent...............% 0.38 0.60 max *1) 0.60 max *1)
Loss on ignition .................................................................% 2.11 3.00 max 5.00 max 3.00 maxInsoluble residue ……………………………………% 0.32 0.75 max 3.00 max 1.50 maxChlor (Cl) ……………………………………………….% 0.005 0.10 max
II. PHYSICAL PROPERTIES :
Fineness :
- Air permeability test with Blaine app. ................................................................m2/kg 324 280 min 280 min 275 min
Durability :
- Expansion in Autoclave................................................% 0.10 0.80 max 0.80 max 0.80 max
Compressive strength :
- 2 days ...........................................................................kg/cm2
(N/mm2) (21.8)
- 3 days ...........................................................................kg/cm2
200 122.4 min 125 min
- 7 days ..................................................................................kg/cm2
284 193.8 min 200 min
- 28 days ...........................................................................kg/cm2
(N/mm2) 378(50.9) 285.6 min *2) 280 min *2)
Time of setting (vicat test) :
- Initial ...................................................................................minutes 118 45 min 45 min 60 min
- Final set .......................................................................minutes 279 375 max 375 max
Soundness expansion (Le-Chatelier) …………mm 0.50 10 max
False Set :
- Final penetration ................................................................% 76.67 50 min*2) 50 min *2)
f/typical/tp semen/tp1.xl
*1) This limit may be specified when the cement is to be used in concrete with agregates that may be
deleteriously reactive (Optional chemical requirement apply only if specifically requested).
*2) Optional physical requirement apply only if specifically requested.
(42,5 - 62,5)
Portland CementPortland Cement
Class 42,5 N
Type I
( > 10 )
BS 12 : 1996
Ordinary
STANDARD REQUIREMENT
TYPICAL QUALITY OF PORTLAND CEMENT TYPE I
PRODUCED BY PT. SEMEN PADANG
DESCRIPTIONASTM C 150-95 a SNI 15-2049-2004
Type I Portland Cement
52 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
b. Semen portland tipe II
Semen yang mempunyai ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
Semen ini digunakan untuk keperluan konstruksi yang memerlukan persyaratan :
Tahan terhadap sulfat sedang yaitu terhadap air tanah yang mengandung sulfat
antara 0,08 - 0,17 % atau yang dinyatakan mengandung SO3 + 125 ppm.
Tahan terhadap panas hydrasi sedang
Kegunaan :
Dermaga, bendungan
Bangunan di tanah berawa, bergambut dan tepi pantai
Soil cement
Misalnya untuk bangunan di pinggir laut, tanah rawa, dermaga, saluran irigasi, beton
massa dan bendungan.
Memenuhi :
SNI 15 - 2049 - 2004
ASTM C 150 - 04
c. Semen portland tipe III (High Early Strenght Cement) :
TYPICAL
TESTRESULTS
I. CHEMICAL COMPOSITION :
Silicon dioxide (SiO2) .....................................................% 21.20 20.00 min. 20.00 min.
Aluminum oxide (Al203) ................................................% 5.23 6.00 max. 6.00 max.
Ferric oxide (Fe2O3) .................................................% 3.69 6.00 max. 6.00 max.
Calcium oxide (CaO) ......................................................% 64.54
Magnesium oxide (MgO) ..................................................% 0.90 6.00 max. 6.00 max. 4.00 max.Sulphur trioxide (SO3) ..........................................................% 1.55 3.00 max. 3.00 max.
when C3A < 7.0 % 2.50 max.
when C3A > 7.0 % 3.00 max.
Loss on ignition ...........................................................% 2.73 3.00 max. 3.00 max. 3.00 max.
Insoluble residue .....................................................% 0.18 0.75 max. 1.50 max. 1.50 max.
Tricalcium aluminate (C3A) .................................................% 7.61 8.00 max. 8.00 max.
C3S + C3A .................................................................% 57.72 58.00 max.*3) 58.00 max.*3)
Total alkali content as Na2O equivalent ................................% 0.36 0.60 max. *1) 0.60 max. *1)
Chlor (Cl) …………………………………………….% 0.003 0.10 max.
II. PHYSICAL PROPERTIES :
Fineness :
- Air permeability test with Blaine app. ..........................................................................m2/kg 335 280 min. 280 min. 275 min.
Durability :
- Expansion in Autoclave .......................................................% 0.04 0.80 max. 0.8 max.
Compressive strength :
- 3 days .......................................................................kg/cm2
(N/mm2) 198 (19.4) 102.0 min. 100 min.
- 7 days .........................................................................kg/cm2
(N/mm2) 277 (27,2) 173.4 min. 175 min.
- 28 days .....................................................................kg/cm2
(N/mm2) 360 (35.3) 285.6 min. *2) 280 min. *2)
Time of setting (vicat test) :
- Initial ..........................................................................minutes 110 45 min. 45 min. 60 min.
- Final ..........................................................................minutes 265 375 max. 375 max. 600 max.
Soundness expansion (Le-Chatelier) ………..mm 0.00 10 max.
Heat of hydration :
- 7 days .........................................................................cal/gr 67.30 70 max.*2) 70 max.*2) 59.75 max.
- 28 days ....................................................................................cal/gr 78.24 69.31 max.
False-set :
- Final penetration ........................................................% 77.15 50 min. *2) 50 min. *2) f/typical/tp semen/tp2.xl
*1) This limit may be specified when the cement is to be used in concrete with agregates that may be deleteriously reactive.
(Optional chemical requirements apply only if specifically requested).
*2) Optional physical requirements apply only if specifically requested.
*3) This limit applies when moderate heat of hydration is required and tests for heat of hydration are not requested.
(Optional chemical requirements apply only if specifically requested).
(8 N/mm2) min.
(14 N/mm2) min.
(28 N/mm2) min.
STANDARD REQUIREMENT BS 1370 : 1974
Moderate SulfateDESCRIPTION
ASTM C 150-95 a SNI 15-2049-2004
Portland CementPortland Cement
Resistance CementType IIType II
53 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
Semen jenis ini merupakan semen yang dikembangkan untuk
memenuhi
kebutuhan bangunan yang memerlukan kekuatan tekan awal yang tinggi setelah
proses
pengecoran dilakukan dan memerlukan penyelesaian secepat mungkin.
Memenuhi :
SNI 15 - 2049 - 2004
ASTM C 150 - 04
Semen ini digunakan untuk keperluan konstruksi yang memerlukan kekuatan awal yang
tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan terjadi.
Kegunaan :
Pembuatan jalan beton
Landasan lapangan udara
Bangunan tingkat tinggi
Bangunan dalam air yang tidak memerlukan ketahanan thp sulfat.
TYPICAL
TESTRESULTS
I. CHEMICAL COMPOSITION :
Magnesium oxide (MgO) ...................................% 0.77 6.00 max. 6.00 max. 4.00 max.Total alkali content as Na2O equivalent ........................................% 0.32 0.60 max.*1) 0.60 max.*1)
Sulphur trioxide (SO3) …………………….. % 1.94
when C3A < 8,0 % 3.50 max. 3.50 max.
when C3A > 8,0 % 4.50 max. 4.50 max.
when C3A < 3.5 % 2.50 max
when C3A > 3.5 % 3.50 max
Loss on ignition ..................................................% 1.96 3.00 max. 3.00 max. 3.00 max.Insoluble residue ................................................% 0.18 0.75 max. 1.50 max. 1.50 max.
Tricalcium aluminate (C3A) ..............................................% 6.40 15 max.*2) 15 max.*2)
Chlor (Cl) …………………………………….. % 0.003 0.10 max.
II. PHYSICAL PROPERTIES :Fineness : - Air permeability test with Blaine app. ..........................................................................m
2/kg 398 350 min.
Durability : - Expansion in Autoclave .......................................................% 0.015 0.8 max. 0.8 max. Compressive strength :- 1 days .......................................................................kg/cm
2153 122.4 min. 125 min.
- 2 days .......................................................................(N/mm2) (28) (25) min.
- 3 days .......................................................................kg/cm2
280 244.8 min. 250 min. - 7 days .......................................................................kg/cm
2352
- 28 days .....................................................................kg/cm2
(N/mm2) 461(63) (52) min.
Time of setting (vicat test) :- Initial ..........................................................................minutes 100 45 min. 45 min. - Final ..........................................................................minutes 255 375 max. 375 max. Time of setting (Gillmore test) :- Initial ..........................................................................minutes 105 45 min- Final set ..........................................................................hours 4.20 10 maxSoundness expansion (Le-Chatelier) ………..mm 0.00 10 max.False-set :- Final penetration ........................................................% 79.71 50 min.*3) 50 min.*3)
f/typical/tp semen/tp3.xl
*) Portland Cement type III also known as : - Rapid Hardening Portland Cement or as
- High Early Strength Portland Cement
*1) This limit may be specified when the cement is to be used in concrete with agregates that may be deleteriously reactive.
(optional chemical requirements apply only if specifically requested).
*2) Optional chemical requirements : - C3A = 8 % max. for moderate sulfate resistance.
- C3A = 5 % max. for high sulfate resistance.
*3) Optional physical requirements
Portland CementType IIIType III
BS 12 : 1989
Rapid Hardening
STANDARD REQUIREMENT
DESCRIPTIONASTM C 150-95 a SNI 15-2049-2004
Portland CementPortland Cement
54 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
d. Semen portland tipe IV
Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kalor hidrasi rendah.
e. Semen portland tipe V (High Sulfat Resistant)
Semen portland tipe V dipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan pada
tanah/air yang mengandung sulfat tinggi dan sangat cocok untuk instalasi pengolahan
limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan, terowongan, pelabuhan dan
pembangkit tenaga nuklir.
Memenuhi :
SNI 15 - 2049 - 2004
ASTM C 150 - 04
Semen ini cocok dipakai untuk konstruksi bangunan yang memerlukan persyaratan :
Tahan terhadap sulfat tinggi, air tanah yang mengandung sulfat 0,17 - 1,67 %
(mengandung SO3 125 - 250 ppm).
Kegunaan :
TYPICAL
TESTRESULTS
I. CHEMICAL COMPOSITION :
Magnesium oxide (MgO) ..............................................................% 0.73 6.00 max. 6.00 max. 4.00 max.
Sulphur trioxide (SO3) C3A < 8 ...........................................................% 1.72 2.30 max. 2.30 max. 2.50 max.
Total alkali content as Na2O equivalent ............% 0.33 0.60 max.*1) 0.60 max.*1)
Loss on ignition .......................................................% 0.99 3.00 max. 3.00 max. 4.00 max.
Insoluble residue .................................................% 0.18 0.75 max. 1.50 max. 1.50 max.
Tricalcium aluminate (C3A) ...................................% 2.07 5.00 max.*6) 5.00 max.*6) 3.50 max.
C4AF + 2C3A or (C4AF + C2F) * ) ........................% 18.15 25 max. 25 max. 25 max.
LSF …………………………………………… 0.92
II. PHYSICAL PROPERTIES :
Fineness :
- Air permeability test with Blaine app. ........................................ m2/kg 309 280 min. 280 min.
Durability :
- Expansion in Autoclave .................................................% 0.035 0.8 max. 0.8 max.
Time of setting (vicat test) :
- Initial ..................................................................minutes 160 45 min. 45 min.
- Final ......................................................................minutes 360 375 max. 375 max.
Time of setting (British Standard) :
- Initial ...................................................................................minutes 160 45 min
- Final set .......................................................................hours 6.0 10 max
Soundness expansion (Le-Chatelier) …. mm 0.00 10 max
Compressive strength :
- 3 days ............................................................. kg/cm2
(N/mm2) 160 (24.5) 81.6 min. 85 min. 20 min.
- 7 days ............................................................. kg/cm2
214 153 min. 160 min.
- 28 days ................................................................. kg/cm2
(N/mm2) 307 (42.6) 214.2 min. 210 min. 39 min.
False-set :
- Final penetration ............................................ % 77.75 50 min.*2) 50 min.*2)
Sulphate expansion :
-14 days ..................................................................% 0.032 0.040 max. 0.040 max. f/typical/tp semen/tp5.xl
*1) This limit may be specified when the cement is to be used in concrete with agregates that may be
deleteriously reactive. (Optional chemical requirements apply only if specifically requested).
*2) Optional physical requirements apply only if specifically requested.
*6) Does not apply when the sulfate expansion is specified. It shall be instead of the limits of
C3A and C4AF + 2C3A listed in the requirement of main chemical shall not be apply.
Type V
BS 4027 : 1980
High Sulphate
0.66 - 1.02
STANDARD REQUIREMENT
DESCRIPTIONASTM C 150-95 a SNI 15-2049-2004
Portland CementPortland Cement
Resistance CementType V
55 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
Bangunan instalasi pengolahan limbah pabrik
Konstruksi dalam air
Jembatan, terowongan, dermaga
III.4.2 Semen Portland Pozollan (PPC)
Semen Portland Pozolan (PPC) merupakan suatu semen hidrolis yang terdiri dari
campuran yang homogen antara semen Portland dengan pozolan halus, yang diproduksi
dengan menggiling klinker semen portland dan pozzlan bersama-sama, atau mencampur
secara merata bubuk semen portland dengan bubuk pozolan, atau gabungan antara
menggiling dan mencampur, dimana kadar pozolan 6 % sampai dengan 40 % massa semen
portland
pozolan.Pozolan adalah bahan yang mengandung silika atau senyawanya dan alumina,
yang tidak mempunyai sifat mengikat seperti semen, akan tetapi dalam bentuknya yang
halus dan dengan adanya air, senyawa tersebut akan bereaksi secara kimia dengan kalsium
hidroksida pada suhu kamar membentuk senyawa yang mempunyai sifat seperti semen.
Memenuhi :
SNI 15 - 0302 - 2004
ASTM C 595 – 03 a
TYPICAL
TEST
RESULTS
I. CHEMICAL COMPOSITION :
MgO .....................................................% 0.68 6.0 max. 6.0 max. 6.0 max. 6.0 max.
SO3 ................................................. % 1.27 4.0 max. 4.0 max. 4.0 max. 4.0 max.
Loss on ignition ...........................................................% 1.57 5.0 max. 5.0 max. 5.0 max. 5.0 max.
II. PHYSICAL PROPERTIES :
Fineness :
Sieve residue on 90 m ........................................% 2.5 10 max. 15 max
Air Permeability (Blaine) ...................................cm2/g 3294 2800 min 2800 min
Autoclave expansion ............................% 0.15 0.8 max. 0.8 max 0.8 max 0.8 max
Autoclave compaction ............................% - 0.2 max. 0.2 max 0.2 max 0.2 max
Time of setting (vicat test) :
- Initial set ......................................................................minutes 145 45 min 45 min 45 min 45 min
- Final set ......................................................................hours 5.43 7 max. 7 max 7 max 7 max
Compressive strength :
- 3 days .......................................................................kg/cm2
172 125 min 106 min 133 min 112 min
- 7 days .................................................................................kg/cm2
239 200 min 164 min 204 min 184 min
- 28 days ........................................................................kg/cm2
365 320 min 205 min 255 min 255 min
Heat of hydration :
- 7 days ......................................................................cal/g 68.24 70 max 70 max 70 max
- 28 days .................................................................................cal/g 77.38 80 max 80 max 80 max
-
-
-
-
-
-
DESCRIPTION
IP.kIP.u
STANDARD REQUIREMENT
ASTM C 595 M-95 aSNI 15-0302-2004
IP IP (MS)
56 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
Portland Pozzolan Cement (PPC) (1998). Jenis semen ini untuk konstruksi umum dan
tahan terhadap sulfate dan panas hidrasi sedang.
Kegunaan :
Perumahan
Bendungan, dam dan irigasi
Bangunan tepi pantai dan daerah rawa/gambut
Bahan bangunan seperti genteng, hollow brick, polongan, ubin dll.
Macam-macam Pozzolan
1. Pozzolan alam (Natural Pozzolan)
Pozzolan yang terdapat di alam, seperti abu vulkanis atau purnice, tanah diatome
atau tufa.
2. Pozzolan buatan (Africial Pozzolan)
Pozzolan yang didapat dari hasil pembakaran tanah liat, pembakaran batubara,
berupa abu terbang (fly ash) dan abu sekam.
Jenis Semen Portland Pozzolan
Portland Pozzolan Cemen (PPC) diklasifikasikan dalam empat jenis, yaitu :
1. Jenis IP-U yaitu semen portland pozolan yang dapat dipergunakan untuk semua tujuan
pembuatan adukan beton.
2. Jenis IP-K yaitu semen portland pozolan yang dapat dipergunakan untuk semua tujuan
pembuatan adukan beton, semen untuk tahan sulfat sedang dan panas hidrasi sedang.
3. Jenis P-U yaitu semen portland pozolan yang dapat dipergunakan untuk pembuatan
beton dimana tidak disyaratkan kekuatan awal yang tinggi.
4. Jenis P-K yaitu semen porland pozolan yang dapat dipergunakan untuk pembuatan
beton dimana tidak disyaratkan kekuatan awal yang tinggi, serta untuk tahan sulfat
sedang dan panas hidrasi rendah.
Sifat-Sifat Fisika Semen Portland Pozzolan
Sifat-sifat Semen Portland Pozzolan (PPC) secara umum sebagai berikut:
a. Sifat pengerjaan (Workability)
57 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
Campuran beton dan mortar menggunakan Semen Portland Pozzolan (PPC)
mempunyai sifat pengerjaan (workability) yang lebih mudah dan lebih baik daripada
campuran menggunakan Semen Portland jenis I (PC I). Hal ini terlihat bahwa adukan
mortar atau beton menggunakan Portland Pozzolan (PPC) memiliki plastisitas yang
lebih baik dibandingkan dengan yang menggunakan semen portland jenis I (PC I).
Dengan nilai slup yang sama akan diperoleh bahwa beton menggunakan PPC lebih
workable dari PC I, dan faktor kepadatan beton menggunakan PPC menjadi lebih
tinggi dari beton yang menggunakan PC I.
b. Waktu pengikatan
Penambahan Pozzolan pada Semen Portland akan memperpanjang waktu
pengikatan. Selisih waktu pengikatan akhir antara Semen Portland dengan Semen
Portland Pozzolan (PPC) sebesar 45 menit.
c. Panas hidrasi dan suhu beton
Apabila semen ditambahkan air, maka akan terbentuk Ca(OH)2 (kalsium
hidroksida) sebanyak ±30 % bagian berat semen, menurut persamaan reaksi:
2 (3CaO.SiO2) + 6 H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2
2 (2CaO.SiO2) + 4 H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2
Reaksi antara silica aktif dari Pozzolan dengan kalsium hidroksida berjalan
lambat, sehingga berkembangnya panas selama proses hidrasi berjalan lambat. Karena
hidrasi berjalan lambat maka Semen Portland Pozzolan (PPC) mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah dari Semen Portland Jenis I (PC I), dan relatif sama dengan
semen portland jenis II (PC II). Panas hidrasi semen berhubungan erat dengan suhu
beton, sehingga beton yang menggunakan Semen Portland Pozzolan (PPC) akan
mempunyai suhu beton yang lebih rendah dari beton yang menggunakan Semen
Portland jenis I (PC I).
d. Kekuatan tekan
Dengan penambahan bahan Pozzolan pada Semen Portland, maka akan
menurunkan kekuatan awal. Oleh karena pada Semen Portland Pozzolan (PPC) masih
terjadi reaksi antara silica aktif dari Pozzolan dengan kalsium hidroksida yang berjalan
58 Bab III Tinjauan Pustaka
Laporan Kerja Praktek
PT Semen Indonesia (persero) Tbk, Pabrik Tuban
Periode 1 Juli 2013 – 31 Juli 2013
terus dalam waktu yang lama, maka kekuatan PPC pada umur yang lama akan bisa
lebih tinggi dari Semen Portland jenis I (PC I).
e. Keawetan (durability)
Sebagaimana diketahui kalsium hidroksida hasil reaksi semen dengan air adalah
basa kuat, sehingga beton tidak tahan terhadap asam dan lingkungan yang
mengandung garam atau sulfat. Dengan adanya Pozzolan, maka peranan kalsium
hidroksida akan diperkecil, karena kalsium hidroksida akan bereaksi dengan silica dan
alumina aktif yang berasal dari Pozzolan membentuk kalsium silikat hidrat (CSH) dan
kalsium aluminat silikat hidrat (CASH), menurut persamaan:
Ca(OH)2 + AS → CSH + CASH
Sehingga dengan berkurangnya Ca(OH)2 beton akan mempunyai ketahanan yang
lebih baik. Disamping itu, dengan adanya Pozzolan juga akan memperkecil
kandungan
C3A, sehingga beton akan lebih tahan terhadap garam dan sulfat.
Kegunaan Semen Portland Pozzolan (PPC)
Konstruksi beton untuk bangunan-bangunan umum dan bertingkat tinggi.
Konstruksi beton massa yang membutuhkan panas hidrasi dan suhu beton yang
rendah, seperti Raft Foundation dan Dam / Bendungan.
Konstruksi bangunan di tepi pantai, bangunan dan saluran irigasi, dan tempat-
tempat dengan lingkungan garam agresif, dimana diperlukan bangunan yang tahan
terhadap serangan garam sulfat.
Bangunan yang memerlukan kekedapan tinggi seperti bangunan sanitasi dan bak
penampungan air.
Pekerjaan plesteran yang membutuhkan sifat pengerjaan yang plastis dan permukaan yang
lebih halus.