jenis-jenis semen.docx

7/21/2019 jenis-jenis semen.docx

1/26

Laporan Praktek Kerja Industri

PT Indocement Tunggal Prakkarsa, Tbk Page 25

BAB IV

TINJAUAN PUSTAKA

4.1 Definisi Semen

Semen berasal dari kata Caementum yang artinya perekat. Semen

adalah senyawa atau zat perekat hidrolisis yang terdiri dari senyawa C-S-H

atau kalium silikat hidrat yang bila bereaksi dengan air akan dapat mengikat

bahan-bahan padat lainnya, membentuk satu kesatuan massa yang kompak,

padat dan keras.Semen adalah Hydraulic binder atau perekat hidraulik, yang berarti

bahwa senyawa-senyawa yang terkandung di dalam semen dapat bereaksi

dengan air dan membentuk zat yang rekat terhadap batuan, sifat hidraulik ini

yang membuat semen bisa mengeras bila ditambahkan air dan tidak larut dalam

air. Sifat ini yang kemudian dimanfaatkan untuk konstruksi bangunan.

4.2 Deskripsi Umum Semen

Pada mulanya, istilah semen digunakan untuk setiap bahan pengikat yang

mampu mempersatukan atau merekatkan bahan-bahan padat menjadi satu

kesatuan sehingga menjadi bahan yang terikatkan. Istilah semen sudah dikenal

sejak jaman Mesir kuno sebagai perekat batu-batuan, dimana digunakan bahan

anorganik seperti kapur gamping (Quick Lime), Gypsum dan Pozzolan. Jenis

semen yang lazim dipakai adalah semen Portland.

Standar Industri Indonesia (SII) menyebutkan bahwa semen Portland

adalah semen hidrolisis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan terak yang

terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolisis bersama bahan

tambahan lainnya, dengan gypsum sebagai bahan tambahan yang biasa

digunakan.

Semen Portland memiliki karakteristik sebagai berikut:

- Dapat mengeras bila dicampur dengan air

- Tidak larut dalam air


2/26



4.3 Bahan Baku Produk

4.3.1Bahan Baku Utama

1. Limestones

Batu Kapur (Limestone) atau CaCO3 banyak tersebar di alam. Bentuk

yang paling umum dari CaCO3 adalah Limestone. Sebagian besar struktur

Limestone adalah Kristal yang halus. Kekerasan dariLimestone tergantung dari

umur geologinya. Semakin tua umur geologinya, maka semakin keras struktur

Limestone.

Limestone umumnya mengandung campuran Clay atau komponen besi

yang mempengaruhi warna Limestone. Komponen Limestone dalam bahan

baku pembuatan semen umumnya mencapai 76-80%. Oleh karena itu, sifat

fisik dan kimiaLimestonemenjadi sangat penting dalam memilih metode dan

mesin produksi yang digunakan. Untuk Plant 9 dan Plant 10, batu kapur ini

ditambang di bukit Kromong yang terletak sekitar 1,5 km dari lokasi pabrik.

Spesifikasi batu kapur yang digunakan yaitu:

- Fasa : Padat

- Warna : Putih kekuningan

-Bentuk : Bongkahan

- Titik Lebur : 8001.300C

- Komposisi : CaCO3 : 8895%

SiO2 : 13 %

Al2O3 : 12%

Fe2O3 : 0,51%

H2O : maks. 2%

MgO : maks. 5%SO3 : maks. 3%

Na2O : maks. 0,6%


3/26



4.3.2Bahan Baku Additif

1. Tanah Liat (Clay)

Tanah liat mempunyai rumus kimia AL2O3.2SiO2.H2O. Dalam semen,

tanah liat merupakan komponen penyusun C2S, C3S, C3A, C4AF. Clay

dibentuk dari proses weathering alkali dan tanah alkali yang mengandung

Alumunium Silikat. Komponen utama clay adalah Alumunium Silikat Hidrat.

Ukurang partikel clayumumnya dibawah 2 mikron.

Spesifikasi clay yang digunakan yaitu:

- Fasa : Padat

- Warna : Coklat Kekuningan

-Bentuk :Flake

- Komposisi : SiO2 : 1518%

Al2O3 : 5056%

Fe2O3 : 610%

H2O : maks. 25%

CaO : 2 - 7%

MgO : maks. 1%

Impurities : maks. 1%

2. Pasir Silika (Sil ica Sand)

Rumus kimia pasir silika adalah SiO2. Dalam semen, pasir silika

berfungsi sebagai:

- Pembentuk C3S yang menunjang kekuatan awal dari semen dan

menghasilkan panas hidrasi yang rendah dibandingkan panas hidrasi

C3A.

- Pembentuk C3S yang berfungsi menunjang kekuatan akhir dari semen

dengan penambahan air akan terjadi reaksi pengerasan pasta dan

menghasilkan panas hidrasi.

Pasir silika dibeli di Rembang. Komposisi pasir silika dalam campuran

bahan baku semen sebanyak 5%.

Spesifikasi clay yang digunakan yaitu:


4/26



- Fasa : Padat

- Warna : Abu-abu kehitaman, merah kekuningan

- Bentuk : Butiran

-Komposisi : SiO2 : 88 - 95%

Al2O3 : 1 - 3%

Fe2O3 : 610%

H2O : maks. 25%

CaO : 2 - 7%

MgO : maks. 1%

Impurities : maks. 1%

3. Pasir Besi (I ron Sand)

Rumus kimia pasir besi adalah Fe2O3. Dalam pembuatan semen Pasir Besi

berfungsi sebagai pembentuk komponen dasar yaitu C4AF yang menyebabkan semen

berwarna abu-abu dan berpengaruh terhadap ketahanan dalam penyiraman. Pemakaian

Pasir Besi dalam pencampuran bahan baku hanya 1 %. Pasir Besi yang digunakan

dibeli dari Kutoarjo.

Spesifikasi pasir besiyang digunakan yaitu:

- Fasa : Padat

- Warna : Coklat kehitaman

- Bentuk : Butiran

- Komposisi : Fe2O : 70 - 85 %

SiO2 : 16 - 25 %

Al2O3 : 5 - 10 %

CaO : 1 - 4 %

MgO : 2 - 4,2 %

Impurities : maks 1 %

4.3.3Bahan Baku Tambahan

Selain bahan baku utama dan bahan baku additif, semen juga mengandung

bahan baku tambahan yaitu gypsum.Gypsummerupakan hidrat sulfat (CaSO4.2H2O)

yang berfungsi sebagai retarder (untuk memperlambat proses pengerasan pada

pemakaian semen). Pemakaian Gypsum untuk campuran halus diperhatikan karena

Gypsum yang berlebih dapat menyebabkan cracking, waktu pengerasan berjalan

lambat dan pemborosan bahan. Jika komposisi Gypsumkurang maka terjadi kelebihan


5/26



C3A yang menyebabkan panas yang paling besar sehingga dalam penggunaannya

semen mudah pecah. Gypsumdidatangkan dari Gresik.

Spesifikasigypsum yang digunakan yaitu:

-Fasa : Padat

- Warna : Putih kekuningan

- Bentuk : Tepung

- Komposisi : CaSO4.2H2O : min 60 %

SiO2 : maks 3 %

Al2O3 : min 0,3 %

Fe2O3 : min 0,6 %

CaO : min 25 %

MgO : maks0,5 %

H2O : maks 10 %

Impurities : maks 1 %

4.3.4Proporsi Bahan Baku

Klinker sebagai hasil antara dari proses pembuatan semen, diharapkan

dapat memenuhi komposisi mineral-mineral sesuai dengan standar yang

diterapkan oleh pabrik. Hal ini sangat dipengaruhi oleh komposisi dari bahan

baku yang digunakan. Untuk memperoleh semen tipe 1 sesuai dengan kualitas

yang ditetapkan maka perlu perbandingan jumlah bahan baku sebagai berikut:

- Batu kapur : 80 - 90 %

- Tanah liat : 5 - 15 %

- Pasir silika : 2 - 10 %

- Pasir besi : 1,02,5%

Perbandingan bahan baku tersebut dimaksudkan untuk mendapatkan

komposisi mineral-mineral dalam semen seperti berikut:

- C3S : 53 3 %

- C2S : 23 5 %

- C3A : 11 2 %

- C4AF : 10 1 %


6/26



4.3.5 Bahan Pengikat

Semen mengandung bahan-bahan pengikat yang mempengaruhi sifat

semen, yaitu:

1. Zat Pengikat Organik

Zat pengikat organik adalah zat yang menyebabkan semen mengeras jika

ada penguapan kandungan air, polimerisasi atau kondensasi. Contohnya yaitu:

resin alam, protein dan polimer.

2. Zat Pengikat Anorganik

Zat pengikat anorganik dibagi dua, yaitu:

a. Zat pengikat anorganik non hidrolisis, yaitu zat yang menyebabkan

semen mengeras jika ditambahkan air.

- Kapur

()

Ca(OH)2+ CO2 CaCO3 + H2O

Batu kapur atau CaCo3 yang dipanaskan dengan suhu 850 akan

bereaksi membentuk CaO dan CO2. CaO dikenal sebagai kapur tohor atau

burnt lime atau quick lime.Lalu CaO itu ditambahkan air sehingga membentuk

Ca(OH)2yang dikenal sebagai kapur padam atau slaking lime atau hydrated

lime. Ca(OH)2 ini yang bila dibiarkan di udara terbuka dan bereaksi dengan

CO2akan mengeras menjadi CaCO3kembali.

- Gypsum

Gypsum adalah zat pengikat sebagai pengatur dari pengerasan semen

pada saat berlangsungnya reaksi hidrasi semen. Gypsum dapat diperoleh dari

alam maupun buatan. Dari alam, gypsum dapat diperoleh dengan bentuk


7/26



CaSO4.2H2O dan CaSO4. Sedangkan gypsum buatan dapat diperoleh dari

produk samping pembuatan garam dan pupuk.

b.

Zat pengikat anorganik hidrolisis, yaitu zat pengikat yang biasa

digunakan dan berbentuk sebagai dispersi di dalam air, bereaksi dengan

air dan membentuk senyawa yang padat kompak dan tidak larut dalam

air.

4.3.6Komponen Pengotor

Komponen pengotor yang terdapat dalam bahan baku antara lain:

1. MgO

Kadar MgO dalam clinker tidak boleh lebih dari 2 %. Jika lebih, MgO

dalam clinker akan timbul sebagai MgO bebas atau periclase. Hal ini dapat

menimbulkan ekspansi magnesia yang dapat mengakibatkan keretakan.

2. Alkali

Kadar Alkali (% berat Na2O + 0,659 % berat K2O) tidak boleh lebih dari

0,6 % berat. Karena bila kandungan alkali terlalu banyak akan menyebabkan

keretakan pada beton.

3. Sulfur

Sulfur sebagian besar muncul sebagai Sulfit di dalam semua bahan

baku semen. Kadar Sulfur dalam semen adalah 2,54 % SO3. Jika lebih dari

itu dapat menyebabkan ekspansi Sulfur. Sulfur berfungsi untuk mengikatalkali. Alkali Sulfat dalam clinker sangat menguntungkan untuk kekuatan awal

semen

4. Klorida

Kadar maksimum Klorida dalam semen adalah 0,1 %. Jika lebih, dapat

menyebabkan korosi pada baja.


8/26


9/26



e. White Cement

White Cement menggunakan white earth dan CaF2sebagai bahan baku.

Kadar Fe2O3dari semen ini rendah. Semen ini biasa digunakan untuk dekorasi.

f. Oil Well Cement

Semen ini mempunyai waktu pengikatan tinggi dan tahan sulfat. Oil Well

Cement digunakan untuk sumur minyak dan gas alam.

g. High Sulfate Resistance

Semen ini mempunyai kandungan C3A rendah untuk menahan serangan

sulfat. Biasa digunakan untuk konstruksi dermaga, konstruksi bawah laut dan

terowongan.

2. Mixed Cement

a. Blast Furnace Slag Cement

Blast Furnace Slag Cement merupakan semen dengan kuat tekan awal

kecil, tetapi kuat tekan akhir tinggi. Semen ini sangat tahan suhu dan bahan

kimia. Semen ini dipakai dalam konstruksi dam broke water.

b. Silica Cement

Silica Cement adalah semen dengan campuran abu vulkanik dan white

earth. Semen ini bersifat sangat tahan suhu dan bahan kimia.

c. Fly Ash Cement

Semen ini merupakan semen dengan campuran abu terbang dengan sifatpanas hidrasi rendah dan tahan bahan kimia.

3. Special Cement

a. Alumina Cement


10/26



Bahan baku semen ini adalah batu kapur dan bauksit. Waktu pengikatan

cepat dan kuat tekan cukup. Semen ini dipakai dalam konstruksi darurat dan

refraktori.

b.

Expansive Cement

Bahan baku dari semen ini adalah batu kapur, CaSO4 dan alumina.

Semen ini digunakan untuk menghindari penyusutan beton dan mengatasi retak

pada semen.

c. Colour Cement

Colour Cement ini dibuat dengan menambahkan admixture dan pigmen

pada White Cement. Sama halnya dengan semen putih, semen ini juga

digunakan untuk keperluan dekorasi.

d. Jet Cement

Semen ini memiliki sifat setelah 2-3 jam kuat tekannya menjadi 200

kg/cm2. Digunakan untuk konstruksi darurat.

4.4.2

Semen Portland

Semen Portland terbagi atas beberapa tipe, yaitu:

1. Tipe I (Ordinary Portland Cement)

Semen ini merupakan produk yang paling banyak digunakan untuk

konstruksi umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus, misalnya untuk

bangunan perumahan, gedung bertingkat, jembatan, jalan dan dapat dipakai

sebagai bahan baku komponen bangunan seperti: asbes semen, ubin, batako,paving block, eternit dan lain-lain.


11/26



2. Tipe II (Moderate Heat Cement)

Semen ini memberikan daya yang lebih besar terhadap keretakan yang

disebabkan oleh bahan-bahan kimia agresif, khususnya Sulfat yang terdapat

dalam tanah dan air tertentu. Tetapi semen tipe ini mengeras lebih lambat dan

mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah dari pada tipe I. Semen tipe ini

digunakan untuk keperluan yang membutuhkan panas sedang atau untuk

konstruksi beton yang sebagian besar terkena Sulfat. Panas yang dihasilkan

semen ini tidak boleh lebih dari 295 J/g setelah 7 hari dan 335 J/g setelah 28

hari.

3.

Tipe III (H igh Ear ly Strength)

Semen ini dibuat dari bahan baku dengan perbandingan Lime dengan

Silika lebih tinggi dan digiling lebih halus daripada semen tipe I. Hal ini

menyebabkan waktu pengerasan dan pelepasan panas cepat. Semen jenis ini

mengandung C3S yang paling tinggi sehingga dapat digunakan untuk

pembetonan dalam cuaca dingin yang membutuhkan kekuatan awal tinggi.

4.

Tipe IV (Low Heat Cement)

Semen ini mengandung kadar C3S dan C3A rendah sehingga menurunkan

laju pelepasan panas selama proses hidrasi. Akibatnya kadar C4AF meningkat

karena proses penambahan Fe2O3 yang dilakukan untuk mengurangi jumlah

C3A. Panas yang dihasilkan tidak boleh lebih dari 250 J/g setelah 7 hari dan

295 J/g setelah 28 hari.

5.

Tipe V (Sulfate Resistance)Semen ini disebut demikian karena komposisinya atau prosesnya tahan

terhadap Sulfat lebih baik daripada semen tipe lainnya. Semen ini mempunyai

ketahanan Sulfat yang tinggi. Semen ini dipakai untuk semua jenis konstruksi

pada daerah yang mengandung kadar Sulfat pada air tanahnya, kandungan

Sulfatnya biasanya berkisar 0,17 1,16 % dan 125 1250 ppm dinyatakan

sebagai SO3. ( misalnya : konstruksi air buangan atau konstruksi di bawah air.


12/26



Tipe Portland Cement C3S C2S C3A C4AF

Tipe I Ordinary Portland Cement 46 28 10 10

Tipe II Moderate Heat Cement 44 31 7 12

Tipe III High Early Strength 55 20 10 9

Tipe IV Low Heat Cement 28 49 4 12

Tipe V V Sulfate Resistance 41 36 4 10

Tabel 6 Jenis Portland Cement dan Kandungan Mineralnya

4.4.3Semen Standar

Dari 155 negara anggota PBB, sebanyak 68 negara di dunia menerbitkan

standar semennya sendiri, sementara 28 negara lainnya mengambil standar

semen dari negara lain seperti Belgia, Inggris, Perancis dan Amerika Serikat (

1982 ).

Cembureau di Paris menerbitkan kumpulan ke-68 standar semen di dunia

tersebut, membagi semen-semen standar menjadi 2 kelompok besar dengan

pembagian sebagai berikut:

a. Semen-semen utama

b. Semen-semen khusus

Tabel 3.2. menunjukan bahwa semen Portland standar dengan lebih 95 %

terak berada pada peringkat pertama. Semen jenis inilah yang paling banyak

diproduksi. Berikutnya adalah 4 kelas Portland Mixed Cement, dengan

kandungan minimal 65% terak. Keempat kelas ini tetap disebut sebagai semen

Portland, sedangkan dua kelas terakhir yang disebut Balst Furnance Cement

dan Pozzolan Cement tidak lagi disebut sebagai semen Portland.


13/26



Tabel 7 Nomenklatur Semen Utama

Nama Item Keterangan

W

SR

LH

SS

OW

Al

M

C

SI.Li

PO.Li

ARE

R

AS

White cement

Sulfate Resisting cement

Low Heat of Hardening Cement

Super Sulfate Cement

Oil Well Cement

Aluminous

Masonary Cement

Colored Cement

Slag with Lime

Pozzolana + Lime

Alkali Resisting CementExpansive Cement

Road & Run Way Pavement

Produk Semen Asbes

Tabel 8 Nomenklatur Semen Khusus

Singkatan Pembagian Komposisi

P Portland 95 % terak

P.Co.

P.SI.

P.FI.

P.Po.

Portland Composite

Portland Slag

Portland Fly Ash

Portland Pozzolana

65 % terak + < 35 %

konstituen lain

BIF

Poz

Blast Furnance

Pozzolanic

35 % Slag terak +

Pozzolana


14/26



Item 1 Item 2 Jenis

Air setting

Cement

Simple Cement1. Calciumhydrate, Dolomite plaster

2. Calcium Sulfate

Mixed Cement Magnesia Sulfate

Hydraulic

Cement

Simple Cement

(Portland Cement)

1. Hydraulic Calcium hydrat

2. Roman Cement

3. Natural Cement

4. Portland Cement

HydraulicCement

Mixed Cement

1. Blast Furnace Slag Cement

2. Silica Cement

3. Fly Ash Cement

4. Masonary Cement

5. Expansive Cement

Other

Cement

Other than Portland

Cement

1. High Sulfate Slag Cement

2. Expansion Cement

3. High Heat Resistance Cement

4. High Acid Resistance Cement

5. Dental Cement

6. Water Glass Cement

7. Alumina Cement

8. Jet Cement

Tabel 9 Pembagian Jenis-Jenis Semen

4.4.4

Semen Bukan PortlandSelain semen Portland, ada berbagai jenis semen bukan Portland, yaitu:

a. Semen Alam, yaitu senyawa hidrolisis dari pembakaran suhu tinggi dari

karang semen alam. Terak yang dihasilkan selanjutnya digiling. Semen

alam ini bersifat tahan terhadap sulfat, memiliki panas hidrasi rendah dan

waktu pengikatan lebih lambat dari semen Portland.


15/26



b. Semen Slag, yaitu semen yang terbuat dari Blast Furnace Cement.

Semen ini banyak mengandung MgO, Al2O3 dan rendah CaO. Semen

slag lebih banyak mengandung silika dan alumina dibanding semen

Portland. Kuat tekan semen slag ini akan sama dengan semen Portland

jika digiling lebih halus. Beton yang dihasilkan stabil, serta muai dan

susut ruang dalam udara kering sama dengan semen Portland. Semen ini

tahan terhadap suhu tinggi, tetapi tidak dapat dipakai sebagai batu tahan

api. Semen ini juga memiliki panas hidrasi rendah.

c. Semen Sorel, yaitu semen yang dihasilkan dengan cara mereaksikan

magnesia bersama-sama dengan MgCl2. Magnesia diperoleh dari

kalsinasi magnesit yang kemudian digiling dan dicampur dengan larutan

MgCl2. Reaksi tersebut menghasilkan magnesium-oxi-clorine

(3MgO.MgCl2.11H2O) yang disertai dengan timbulnya panas. Semen

sorel memiliki sifat yaitu kuat, keras, mudah terserang air dan sangat

mudah korosif.

d.

Semen Super Sulfat, yaitu semen yang mempunyai ketahanan terhadap

sulfat yang tinggi. Komponen utama semen ini adalah terak tanur yang

mempunyai kadar alumina yang tinggi ditambah terak semen Portland

5% dangypsum3%.

e. Semen Pozzoland, yaitu semen yang dihasilkan dari terak semen

Portland yang digiling bersama-sama bahan Pozzoland atau dengan

bahan campuran dari kalsium hidroksida (Ca(OH)2) dan Pozzoland.Bahan Pozzoland sendiri banyak berasal dari gunung berapi yang banyak

mengandung mineral-mineral silikat dan aluminat yang tinggi, dapat larut

dalam air, tidak mempunyai silikat yang mengikat dank eras. Bila bahan

dalam keadaan halus dan dicampur dengan quick lime serta air

secukupnya akan menyebabkan campuran tersebut bersifat hidrolisis.

Demikian pula halnya bila dicampur dengan semen Portland. Semen


16/26



Pozzoland memiliki panas hidrasi rendah, penyusutan thermalkecil dan

tahan terhadap serangan sulfat yang tinggi.

f.

Waterproof cement, yaitu semen Portland yang dicampur dengan

waterproofing agents, seperti misalnya bentonite. Waterproof cement

dipakai untuk konstruksi beton yang berfungsi sebagai penahan tekanan

hidrostatik. Contohnya adalah tangki-tangki penyimpanan larutan kimia.

g. Semen alumina tinggi, yaitu semen yang diperoleh dari campuran kapur

danger bauksite yang mempunyai kadar alumina yang tinggi. Semen ini

menghasilkan beton dengan kecepatan pengerasan yang tinggi serta tahan

terhadap serangan sulfat dan serangan asam, tatapi tidak tahan terhadap

serangan alkalis (NaOH). Semen tahan api atau refractory concrete

dibuat dari semen alumina tinggi ini.

h. Semen jenis khusus, dibuat untuk kebutuhan-kebutuhan konstruksi yang

spesifik. Jenis semen jenis khusus antara lain:

- Corrosion Resisting, yaitu semen untuk memenuhi kebutuhan pabrik-

pabrik yang membutuhkan semen tahan korosi (reaktor, tangki

penampungan, digester asam, dsb). Contohnya adalah semen Furan dan

semen Fenolat.

- Semen Putih, yaitu semen yang menggunakan bahan baku yang bebas

senyawa besi dan senyawa minor lainnya seperti mangan (Mn2O3), krom

(Cr2O3) dan vanadium (V2O5). Suhu pembakaran semen putih lebihtinggi dari semen Portland. Semen putih banyak digunakan pada industri

pembuatan bahan-bahan yang menggunakan larutan sulfat encer, tahan

terhadap pelumas dan tahan terhadap asam organik.

- Semen Sumur Minyak, yaitu semen yang digunakan pada pengeboran

minyak dan tahan terhadap sulfat. Semen ini memiliki waktu pengikatan

yang relatif rendah dan muai ruangnya kecil.


17/26



4.5 Semen Produksi PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk.

PT. Indocement Tunggal Prakarsa telah memproduksi beberapa jenis

semen, yaitu semen Portland jenis I (semen Portland biasa), semen Portland

jenis II (semen Portland dengan panas hidrasi sedang), semen Portland jenis III

(semen Portland dengan kuat tekan awal tinggi), semen Portland jenis V

(semen Portland sangat tahan terhadap sulfat), semen sumur minyak (Oil Well

Cement), semen putih (White Cement), semen abu terbang (Fly Ash Cement),

dan Portland Composite Cement.

Semen-semen diatas memiliki karakteristik dan kegunaan yang berbeda-

beda sebagai berikut:

1. Semen Portland jenis I

Semen ini digunakan untuk konstruksi yang tidak memerlukan syarat

khusus. Jenis semen ini diproduksi oleh PT. Indocement Tunggal Prakarsa,

Tbk. berdasarkan standar SII 0013-1981 (Indonesia), ASTM C-150-1978

(USA), dan BSS 12-1978 (Inggris).

ChemicalProperties

ASTM JIS BSS SII IndocementClinker Cement

1. SiO2 - - - - 20-22 -

2.

Al2O3 - - - - 5-7 -

3.

Fe2O3 - - - - 3,5-4,5 -

4. CaO - - - - 63-66 -

5.

MgO max 6,00 5,00 4,00 5,00 3 3

6. SO3 max 3,50 3,00 3,00 3,00 0,65 2,0-2,5

7. IR max 0,75 - 1,5 1,50 0,30 0,40

8. LOI max 3,0 3,00 - 3,00 0,50 2,50

9. Alkali max - - - - - -


18/26



10.F-CaO max - - - 0,60 0,60 0,60

11.C3S max - - - - 50-55 48-53

12.

C2S Ave 2,4 - - - - -

13.C4AF - - - - 10-12 10-12

14.LSF - - 66-102 - 91 -

15.

C3A - - - - 9-11 9-11

16.

SM - - - - 2,0-2,4 -

17.IM - - 0,66 - 1,6-1,7 -

18.C3S +C2S - - 73 - - -

Tabel 10 Perbandingan Standar OPC Analisis Kimia

Phisical

PropertiesASTM JIS BSS SII Cement

1. Kehalusan

a. Blaine min 2800 2500 2250 2800 3200

b. Residue #170(90m) - - - - 10 -

c. Residue #325(44m) - - - - - 10

2. Ekspansi autoklaf

Ekspansi autoklaf max 0,80 - 10 0,80 0,2

3. Kuat Tekan

a. 3 hari (kg/cm2)min

1800

psi70

23,0

N/mm2125 180-210

b. 7 hari (kg/cm )min

2800

psi150 - 200 260-300


19/26



c. 28 hari (kg/cm2)min - 300

41,0

N/mm2- 370-420

3. Waktu Pengikatan Vicat

a. Pengikatan Awal

(Menit)min 45 60 45 45 120

b. Pengikatan Akhir

(Jam)max 8:00 10:00 10:00 08:00 6:00

4. Waktu Pengikatan (Gillmore)

a. Pengikatan Awal

(Menit)min 50 - - 50 120

b. Pengikatan Akhir

(Jam)max 10:00 - - 10:00 7:00

c. False Set (%) min 50,00 - - 50,00 70,00

Tabel 11 Perbandingan Standar OPC Analisis Fisika

2. Semen Sumur Minyak (Oil Well Cement/ OWC)

Semen ini diproduksi di Plant 5 PT. Indocement Tunggal Prakarsa

berdasarkan standar API (American Petroleum Institute). Untuk Tiga Roda,

OWC digolongkan pada kelas G-HSR (High Sulfate Resistance).

Semen ini digunakan khususpada proses pengeboran minyak bumi dan

gas alam, baik di darat (on share), maupun lepas pantai (off shore). Berbentuk

mud atau lumpur semen yang berasal dari campuran oil well cement, air dan

aditif seperti bentotite, barite, abu terbang dan lain-lain.

Oil well cementberfungsi untuk memperkecil bahaya tekanan dari daerah

yang bertekanan tinggi, membatasi gerak cairan pada pembentukan sumur

minyak, dan mendukung kedudukan pipa minyak. OWC kelas G-HSR ini

digunakan untuk sumur dengan kedalaman hingga 8000 feet atau 2400 m.

Pada proses pembuatan OWC, bahan yang dapat ditambahkan pada

penggilingan dan atau air yang harus dicampurkan dan digiling bersama-sama

terak.


20/26



3. Portland Composite Cement

Semen ini tidak jauh berbeda dengan tipe semen OPC, begitu juga

penggunaannya sama dengan tipe OPC. Hanya berbeda dalam komposisinya

saja. Dimana semen PCC ditambah zat-zat aditif seperti Limestone dan Trass.

Sedangkan semen OPC tidak mengandung kedua zat aditif tersebut.

4. Semen Putih

Semen Putih yaitu semen yang dibuat untuk tujuan dekoratif, bukan

untuk tujuan konstruktif. Misalnya luluhan traso, bangunan arsitektur, dan

dekoratif. PT. Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk. merupakan satu-satunya

yang memproduksi semen putih. semen ini dibuat pertama kali dengan nama

Tial White Cement.

4.6 Persyaratan dan Standar Mutu Semen

4.6.1Sifat-Sifat Semen

1. Kehalusan

Laju reaksi semen dengan air sangat dipengaruhi oleh ukuran partikel

semen. Semakin halus ukuran partikel maka semakin besar luas permukaannya.

Hal ini menyebabkan laju reaksi semen dengan air dan laju pengerasan semen

menjadi semakin cepat. Tetapi jika terlalu halus, semen akan terhidrasi oleh

uap air di dalam grinding mill atau dalam proses penyimpanan yang

mengakibatkan kerusakan pada semen. Kehalusan pada semen dinyatakan

dalam istilah luas permukaan spesifik dengan satuan cm2/gr semen (blain).

Kehalusan semen ini umumnya diukur dengan menggunakan Blaine Air

Permeability Test.

2. Waktu Pengikatan dan Pengerasan

Sifat ini pada adonan semen dengan air dimaksudkan sebagai gejala

terjadinya kekuatan pada adonan tersebut. pada prakteknya, sifat ini ditunjukan

oleh waktu pengikat (setting time), yaitu mulai terjadinya kekakuan.


21/26



Ada 2 macamsetting time, yaitu:

a. Initian Setting Time, yaitu waktu mulainya adonan terjadi sampai

mencapai tingkat kekakuan. Inilah yang menyebabkanfalse set.

b.

Quick Set, yaitu gejala terjadinya pengembangan kekakuan adonan yang

terlalu cepat yang disertai dengan pelepasan panas yang cukup besar.

Kekakuan ini tidak dapat dihilangkan dengan pengadukan lebih lanjut

tanpa penambahan air. Quick set ini dapat disebabkan oleh terlalu

tingginya kadar C3A dalam semen relative terhadap kadar CaSO4.2H2O

dan terlalu halusnya partikel serta tingginya kadar C3S.

3.

Kuat Tekan

Kuat tekan adalah sifat kemampuan menahan suatu beban tekan.

Kekuatan tekan merupakan sifat yang penting dari beton. Umumnya kekuatan

tekan dinyatakan pada saat umur beton 28 hari. Dengan kadar C3S yang tinggi,

semen akan mempunyai kekuatan tekan awal yang besar. Sedangkan C 2S akan

menyebabkan semen mempunyai kekuatan tekan untuk waktu yang lama.

4.

Penyusutan

Pada proses pengeringan beton terjadi penguapan air kapiler yang

menyebabkan terjadinya penyusutan volume beton. Penyusutan dipengaruhi

oleh komposisi semen, jumlah air, concrete mix dan curing condition. Ada 3

jenis penyusutan, yaitu :

- Hydration shrinkage

- Carbonation shrinkage

-

Drying shrinkage

Dari ketiga jenis penyusutan tersebut,Drying Shrinkage merupakan yang

paling mudah menyebabkan keretakan pada beton. Drying Shrinkage

disebabkan oleh penguapan air yang terkandung dalam pasta semen selama

berlangsung proses Setting danHardening.


22/26



5. Panas Hidrasi

Reaksi hidrasi antara komponen-komponen semen dengan air bersifat

eksotermis. Panas yang dilepas per satuan berat disebut panas hidrasi. Jumlah

panas yang timbul tergantung pada:

- Jenis semen

- Komposisi kimia semen

- Kehalusan semen

- Perbandingan jumlah air dan semen

Panas hidrasi dari semen Portland tipe III adalah yang paling tinggi,

sedangkan tipe IV yang paling rendah. Diantara komponen-komponen yang

terkandung dalam semen, C3A menghasilkan panas hidrasi yang paling besar

dan C2S yang paling kecil.

6. Pemuaian karena Sulfat

Pada umumnya semua senyawa Sulfat sangat merusak beton, kecuali

BaSO4yang tidak larut dalam air sehingga tidak agresif. Sulfat bereaksi dengan

Ca(OH)2dan juga denga Kalsium Aluminat hidrat. Reaksi yang terjadi dapat

menghasilkan pengembangan volume dan mengakibatkan terjadinya ekspansi.

Jika pengaruh Sulfat berlangsung terus menerus, ekspansi tersebut akan

menimbulkan keretakan yang dapat mengakibatkan beton hancur.

Kelembaban semen akan menyebabkan :

- Menurunnya Spesific gravity

- Terbentuknya gumpaan-gumpalan

- Menurunnya mutu semen

-

Menurunnya kekuatan tekan- Bertambahnya waktu pengikatan dan pengerasan

7. Hidrasi Semen

Senyawa-senyawa C3S, C2S, C3A, C4AF jika ditambahkan air akan

mengalami reaksi hidrasi. Reaksi ini terutama dipengaruhi oleh kehalusan

semen, jumlah air, dan suhu. Reaksi hidrasi tersebut menghasilkan senyawa-

senyawa hidrat yang sebagian besar terdiri dari Kalsium Silikat Hidrat


23/26



(3CaO.2SiO2.3H2O), Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2), Kalsium Aluminat

Hidrat (3CaO.Al2O3.3CaSO4.3H2O) yang semuanya berbentuk kristal halus

dan dikenal dengan sebutan cement gel.

Reaksi ini secara sederhana digambarkan sebagai berikut :

- 2(3CaO.SiO2) + 6H2O 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2

- 2(2CaO.SiO2) + 4H2O 3CaO.2 SiO2.3H2O + Ca(OH)2

- 2(3CaO.Al2O3) + 3CaO.Al2O3.3CaSO4.3H2O + 4 H2O

3(3CaO.Al2O3.13H2O)

- 4 CaO.Al2O3.Fe2O3 + 4Ca(OH)2 + 22H2O 4 CaO.Al2O3.13 H2O +

4CaO.Fe2O3.13H2O

Pada reaksi hidrasi ini sebenarnya terjadi perubahan zat-zat dan energi

dengan kecepatan perubahan tertentu. Reaksi hidrasi ini penting diketahui

untuk menentukan sifat-sifat mekanis dari semen yang mengeras.

4.6.2Persyaratan Kimia

1. IL (I gnition Loss)

IL disyaratkan untuk mencegah adanya mineral-mineral yang dapat

diuraikan pada pemijaran. Besarnya hilang pijar yang tergantung pada

banyaknya air kristal gypsum umumnya berkisar 2,53 %. Hilang pijar pada

semen terutama disebabkan oleh terjadinya penguapan air kristal yang berasal

dari gypsum dan penguapan air dan CO2 yang terlepas ke udara. Kristal

mineral-mineral tersebut pada umumnya dapat mengalami perubahan dalam

waktu beberapa tahun dan menimbulkan kerusakan.

2. IR (I nsoluble Residue)

IR adalah residu yang tetap tinggal setelah semen direaksikan dengan

HCl dan Na2CO3. IR dibatasi untuk mencegah tercampurnya bahan semen

dengan bahan pengotor yang tidak dapat dibatasi oleh persyaratan fisika.


24/26



3. Free L ime (CaO bebas)

Free Lime adalah CaO yang tidak ikut bereaksi dengan komponen lain

selama proses pembuatan clinker. Bila terlalu tinggi, akan membuat kekuatan

beton rendah.

4. MgO

Kandungan MgO dibatasi karena dapat menimbulkan ekspansi terhadap

semen, setelah jangka waktu beberapa tahun (akibat reaksi MgO dengan air

menjadi Mg(OH)2 yang mempunyai volume yang lebih besar). Magnesia

expansion ini berdasarkan persamaan reaksi: MgO + H2O Mg(OH)2.

5. SO3

Gypsumsebagai sumber utama SO3mengatur pengikatan mortar dan kuat

tekannya. Penambahan gypsum yang terlalu banyak akan menyebabkan

kerugian pada sifat ekspansif dan menurunkan kuat tekan semen.

6. Alkali

Kandungan alkali pada semen akan menimbulkan keretakan pada beton

apabila digunakan agregat yang mengandung silika reaktif terhadap alkali,

sehingga terjadi reaksi sebagai berikut:

Na2O + SiO2 2NaSiO3

K2O + SiO2 2KSiO3

7.

Mineral C3S, C2S, C3A dan C4AF

Umumnya standar mineral ini tidak dibatasi karena pengukurannya

membutuhkan peralatan mikroskopik yang mahal, namun dapat dihitung

melalui perhitungan estimasi.


25/26



Tabel 12 Syarat Kimia dari Semen Portland

(Sumber:Reff Duda, Cement Data Book)

Bahan

BakuSiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 LOI Total

Batu kapur 4,28 2.25 0.80 50.30 0.70 - 41.25 90.68

Tanah liat 58.68 22.10 5.90 2.50 0.80 - 9.07 99.20

Pasir Silika 73.20 11.80 3.30 4.60 1.00 - 2.83 99.05

Pasir Besi 9.64 13.70 71.60 4.20 2.80 - 2.83 99.05

Gypsum 5.20 1.00 0.20 32.40 0.20 40.8 0.20 90.30

Tabel 13 Komposisi Kimia Rata-rata Bahan Baku

(Sumber:Reff Duda, Cement Data Book)

No. UraianTipe

I II III IV V

1. MgO Maks 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

2. SO3Maks untuk C3S < 8% 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0

3. SO3maks untuk C3S > 8% 2,5 3,0 4,5 - -

4. Ignation Loss Maks 3,0 3,0 3,0 2,5 3,0

5. Insoluble Maks 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

6. Alkali sebagai Na2O 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

7. C3S Maks - - - 35 -

8. C3S Min - - - 40 -9. C3A Maks - 8 25 7 6

10.C4AF + 2C3S atau C4AF +

C2S Maks- - - - 20

11. C3S + C3A Maks - 56 - - -


26/26


4.6.3Persyaratan Fisika

1. Kehalusan

Diisyaratkan untuk menentukan luas permukaan partikel semen dalam

proses hidrasi. Untuk standar kehalusan semen dipakai spesifikasi ayakan 90

micron(325 mesh).

2. Waktu Pengikatan

Diisyaratkan untuk mengendalikan sifat plastisitas dan workabilitas

adonan.

3.

Kekekalan Bentuk

Diisyaratkan untuk mengendalikan pemuaian/ penyusutan beton yang

merusak konstruksi bangunan.

4. Kuat Tekan

Diisyaratkan untuk mengontrol kemampuan menerima beban tekan dari

mortar atau beton.

5. Pengikatan Semu

Batasan terjadinya kekakuan semu yang dapat hilang dengan pengadukan

ulang tanpa penambahan air.

6. Panas Hidrasi

Diisyaratkan untuk mengontrol agar panas hidrasi yang ditimbulkan pada

reaksi hidrasi semen tidak terlalu besar karena dapat menimbulkan keretakanpada beton.

7. Pemuaian Terhadap Sulfat

Diisyaratkan untuk mengatur ketahanan terhadap sulfat.

jenis-jenis semen.docx

Documents