Kata Pengantar Syukur Alhamdulillah kami penjatkan kehadirat Allah SWT atas terselesaikannya penyusunan makalah ini mengenai Semen Portland. Makalah ini membahas secara singkat mengenai sejarah penemuan semen portland, pembuatan semen portland, sifat-sifat dan jenis-jenis semen serta pemanfaatannya. Semen merupakan salah satu bahan pokok yang digunakan untuk membangun konstruksi beton, karena itu kita sebagai seorang engineering perlu mengetahui tentang sifat-sifat maupun jenis-jenis semen yang ada dipasaran. Hal inilah yang mendorong kami untuk mencoba menyusun makalah ini. Dengan segala keterbatasan yang kami miliki khususnya dalam hal referensi sebagai pendukung penyusunan makalah ini, kami berusaha menyelesaikan makalah sehingga tersusun menjadi sebuah tulisan. Kami menyadari bahwa makalah ini masih sangat jauh dari kesempurnaan, karena itu penulis mengharapakan saran dan kritikan dari pembaca khususnya dosen pengampuh mata kuliah ’Teknologi Bahan Konstruksi Jalan’ Bapak. Dr.Ir. Rudi Djamaluddin, M.Eng. yang telah memberikan tugas ini sehingga menjadi dasar bagi kami untuk menyusun makalah ini sehingga mendapatkan pengetahuan tambahan melalui penyusuna makalah ini. Kami juga ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam hal penyelesaian makalah. Semoga makalah dapat memberikan manfaat bagi kami khususnya dan bagi pembaca umumnya.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Kata Pengantar
Syukur Alhamdulillah kami penjatkan kehadirat Allah SWT atas terselesaikannya penyusunan
makalah ini mengenai Semen Portland. Makalah ini membahas secara singkat mengenai sejarah
penemuan semen portland, pembuatan semen portland, sifat-sifat dan jenis-jenis semen serta
pemanfaatannya.
Semen merupakan salah satu bahan pokok yang digunakan untuk membangun konstruksi beton,
karena itu kita sebagai seorang engineering perlu mengetahui tentang sifat-sifat maupun jenis-jenis
semen yang ada dipasaran. Hal inilah yang mendorong kami untuk mencoba menyusun makalah ini.
Dengan segala keterbatasan yang kami miliki khususnya dalam hal referensi sebagai pendukung
penyusunan makalah ini, kami berusaha menyelesaikan makalah sehingga tersusun menjadi sebuah
tulisan. Kami menyadari bahwa makalah ini masih sangat jauh dari kesempurnaan, karena itu penulis
mengharapakan saran dan kritikan dari pembaca khususnya dosen pengampuh mata kuliah ’Teknologi
Bahan Konstruksi Jalan’ Bapak. Dr.Ir. Rudi Djamaluddin, M.Eng. yang telah memberikan tugas ini
sehingga menjadi dasar bagi kami untuk menyusun makalah ini sehingga mendapatkan pengetahuan
tambahan melalui penyusuna makalah ini. Kami juga ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada
semua pihak yang telah membantu dalam hal penyelesaian makalah.
Semoga makalah dapat memberikan manfaat bagi kami khususnya dan bagi pembaca umumnya.
Penyusun
Daftar Isi
No. Halaman
1. Kata Pengantar …………………………………………………………………………………………………………. 1
2. Daftar Pustaka ……………………………………………………………………………………………………………. 2
3. BAB I Pendahuluan
A. Pendahuluan …………………………………………………………………………………………………….. i
B. Maksud dan Tujuan …………………………………………………………………………………………….. i
4. BAB II Pembahasan
A. Umum .................................................................................................................... i
B. Sifat-sifat Semen Portland ...................................................................................... i
C. Pengujian Dasar ....................................................................................................... i
D. Bahan Campuran Semen ........................................................................................ i
E. Bahan Tambahan Pembuatan Semen ………………………………………………………………….. i
5. BAB III Penutup
A. Kesimpulan ............................................................................................................ i
B. Saran ...................................................................................................................... i
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Pembangunan di atas muka bumi ini dari hari ke hari semakin meningkat seiring dengan
pertambahan penduduk yang secara otomotis membutuhkan sarana dan prasarana untuk
menunjang aktivitas kehidupan. Untuk menyediakan prasarana yang menunjang aktifitas
manusia, maka dilakukanlah pembangunan gedung-gedung, perumahan maupun prasarana lain.
Dalam hal pembangunan ini, khususnya yang menggunakan konstruksi beton dalam proses
pembangunannya, maka ada beberapa komponen penting yang harus disediakan untuk bias
melakukan pembangunan tersebut. Dalam pembuatan beton diperlukan pencampuran
beberapa bahan, yaitu semen, air, aggregate kasar dan halus. Dari keempat bahan yang
digunakan dalam pembuatan ini, semenlah yang memiliki nilai ekonomi paling mahal. Fungsi
semen dalam pembuatan ini sebagai pengikat antara material. Karena dalam pembuatan akan
kami jelaskan mengenai beberapa tentang semen yang sangat penting diketahui untuk
mendapatkan kualitas beton yang baik.
B. MAKSUD DAN TUJUAN
Adapun maksud dari pembuatan makalah ini adalah memberikan penjelasan tentang
semen portland agar kiranya dapat diketahui komposisi maupun penggunaannya secara baik.
Sedang tujuan dari penyusunan makalah dengan mengetahui komposisi, proses dan
jenis semen maka dalam proses aplikasinya dalam dunia konstruksi dapat menghasilkan beton
dengan mutu yang baik.
BAB II
PEMBAHASAN
SEMEN PORTLAND
A. UMUM
Semen Portland ialah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker
yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan
tambahan (PUBI-1982)
Semen portland merupakan bahan ikat yang penting dan banyak dipakai dalam
pembangunan fisik. Semen jika diaduk dengan air akan membentuk adukan pasta semen,
sedang jika diaduk dengan air kemudian ditambah pasir menjadi mortar semen, dan jika
ditambah lagi dengan kerikil/batu pecah disebut beton.
Fungsi semen ialah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang
kompak/padat. Selain itu juga untuk mengisi rongga-rongga diantara butiran agregat.
1. SEJARAH DAN PERKEMBANGAN SEMEN
Material semen telah banyak digunakan sejak zaman Yunani, Romawi dan Mesir
Kuno. Sebagian monumen dan bangunan peninggalan sejarah yang sampai saat ini masih
bisa kita saksikan, merupakan bukti bahwa material semen telah digunakan sejak zaman
dulu. Pada masa itu, nenek moyang kita tlah mampu merekatkan batu-batu raksasa hanya
mengandalkan bahan perekat berupa gypsum, batu kapur, gamping dan abu vulkanik atau
pozzolan.
Sebelum mencapai bentuk seperti sekarang, perekat dan penguat bangunan ini
awalnya merupakan hasil pencampuran batu kapur dan abu vulkanis. Kedua bahan ini akan
aktif setelah melalui proses pembakaran. Konon, campuran tersebut pertama kali
ditemukan di zaman kerajaan Romawi, tepatnya di Pozzuoli, dekat teluk Napoli, Italia.
Campuran bahan perekat ini lantas dinamai pzzuolana. Kata semen sendiri berasal dari
bahasa latin, yaitu caementum, yang artinya ’memotong menjadi bagian-bagian kecil yang
tidak beraturan”. Meski sempat populer di zamannya, campuran semen ini tak berumur
panjang, menyusul runtuhnya Kerajaan Romawi. Hingga abad pertengahan(1100 – 1500 M)
resep ramuan pozzuolana sempat menghilang dari peredaran.
Kemudian pada abad ke-18, Jhon Smeaton, seorang insinyur asal Inggris
menemukan kembali ramuan kuno ini. Ia membuat adonan dengan memanfaatkan
campuran kapur tanah dan tanah liat saat membangun menara suar eddystone di lepas
pantai Cornwall, Inggris. Namun, bukan smeaton yang akhirnya mematenkan cikal bakal
semen ini melainkan Joseph Aspdin, seorang insinyur berkebangsaan Inggris yang pertama
kali mengurus hak paten untuk ramuan semen ini pada tahun 1824. Hasil temuannya
dinamakan semen portland. Dinamakan ”semen portland” karena hasil warna olahannya
mirip dengan tanah liat yang sering dijumpai di pulau Portland, Inggris. Sebenarnya ramuan
Aspdin tidak jauh beda dengan Smeaton. Dia tetap mengandalkan dua bahan utama, yaitu
batu kapur sebagai sumber kalsium karbonat dan tanah lempung yang banyak mengandung
silika, aluminium oksida (alumina), serta oksida besi. Kemudian, pada tahun 1845 Isaac
Johnson melakukan penelitian lanjutan mengenai semen dan hasilnya sangat berperan
dalam pengembangan industri semen modern.
2. PEMBUATAN SEMEN PORTLAND
Semen portland dibuat dengan melalui beberapa langkah, sehingga sangat halus
dan memiliki sifat adhesif maupun kohesif. Semen diperoleh dengan membakar secara
bersamaan suatu campuran dari calcareous (yang mengandung kalsium karbonat atau batu
gamping) dan argillaceous (yang mengandung alumina) dengan perbandingan tertentu.
Secara mudahnya, kandungan semen portland ialah: kapur, silika dan alumina. Ketiga bahan
dasar tadi dicampur dan dibakar dengan suhu 1550oC dan menjadi klinker. Setelah itu
kemudian dikeluarkan, didinginkan dan dihaluskan sampai halus seperti bubuk. Biasanya lalu
ditambahkan gips atau kalsium sulfat (CaSO4) kira-kira 2 sampai 4 persen sebagai bahan
pengontrol waktu ikatan. Bahan tambah lain kadang-kadang ditambahkan pula untuk
membentuk semen khusus, misalnya kalsium klorida ditambahkan untuk mnejadikan semen
yang cepat mengeras. Kemudian dimasukkan ke dalam kantong dengan berat tiap-tiap
kantong 50 kg.
Proses pembuatan semen dapat dibedakan menurut :
Proses basah : semua bahan baku yang ada dicampur dengan air, dihancurkan dan
diuapkan kemudian dibakar dengan menggunakan bahan bakar
minyak, bakar (bunker crude oil). Proses ini jarang digunakan karena
masalah keterbatasan energi BBM.
Proses kering : menggunakan teknik penggilingan dan blending kemudian dibakar
dengan bahan bakar batubara. Proses ini meliputi lima tahap
pengelolaan yaitu :
1. proses pengeringan dan penggilingan bahan baku di rotary dryer dan roller meal.
2. proses pencampuran (homogenizing raw meal) untuk mendapatkan campuran yang
homogen.
3. proses pembakaran raw meal untuk menghasilkan terak (clinker : bahan setengah
jadi yang dibutuhkan untuk pembuatan semen).
4. proses pendinginan terak.
5. proses penggilingan akhir di mana clinker dan gypsum digiling dengan cement mill.
Dari proses pembuatan semen di atas akan terjadi penguapan karena pembakaran
dengan suhu mencapai 900 derajat Celcius sehingga menghasilkan : residu (sisa) yang tak larut,
sulfur trioksida, silika yang larut, besi dan alumunium oksida, oksida besi, kalsium, magnesium,
alkali, fosfor, dan kapur bebas.
B. SIFAT-SIFAT DARI SEMEN PORTLAND BETON
1. SIFAT-SIFAT SEMEN PORTLAND
Sifat semen dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sifat kimia dan sifat fisika.
a. Sifat Kimia.
Semen dapat dibedakan berdasarkan susunan kimianya dan kehalusan butirnya.
Perbandingan bahan-bahan utama penyusun semen portaland adalah: kapur (CaO)
sekitar 60-65%, silika (SiO2) sekitar 20-25%, dan oksida besi serta alumunium (Fe2O3 dan
Al2O3) sekitar 7-12%. Pemeriksaan untuk mengetahui mutu semen antara lain:
Kesegaran Semen, yaitu untuk mengetahui tingkat kelembapan, kandungan karbon
dioksida atau magnesium dalam semen (maksimum 3,0 %).
Sisa Bahan yang tak Larut dalam Semen, yaitu untuk mengetahui jumlah atau sisa
bahan dalam semen yang tidak habis bereaksi atau bahan yang tidak aktif dari
semen (maksimum 1,5 %).
b. Sifat Fisika.
Sifat-sifat fisika semen portland meliputi kehalusan butir, waktu pengikatan,
kekuatan tekan, panas hidrasi dll.
Kehalusan Butir (fineness)
Kehalusan butir semen akan berpengaruh pada proses hidrasi, waktu
pengikatan (setting time), makin halus butiran semen, maka proses hidrasinya
semakin cepat, sehingga kekuatan awal tinggi tetapi kekuatan akhir akan berkurang.
Kehalusan butir semen yang tinggi dapat mengurangi terjadinya Bleeding.
Kepadatan (density)
Berat jenis semen yang disyaratkan oleh ASTM adalah 3.15 Mg/m3 =
3,150.00 kg/m3. Berat jenis semen berpengaruh pada proporsi semen dalam
campuran beton. Pengujian berat jenis semen dapat dilakukan dengan alat
“Turbidimeter” dari Wagner.
Waktu Pengikatan (setting time)
Waktu ikat adalah waktu yang diperlukan semen untuk mengeras, terhitung
sejak berekasinya air dan menjadi pasta semen cukup kaku menahan tekan.
Panas Hidrasi
Panas hidrasi adalah panas yang terjadi pada saat semen bereaksi dengan
air. Dalam pelaksanaan, perkembangan panas ini dapat menimbulkan retakan pada
saat pendinginan.Untuk mengatasi hal tersebut perlu dilakukan pendinginan melalui
perawatan (curing) pada saat pelaksanaan.
2. JENIS-JENIS SEMEN
Sesuai dengan kebutuhan pemakai, maka para pengusaha industri semen berusaha
untuk memenuhinya dengan berbagai penelitian, sehingga ditemukan berbagai jenis semen.
a. Sement Portland (OPC)
Semen portland diklasifikasikan dalam lima tipe yaitu :
1. Tipe I (Ordinary Portland Cement)
Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan
persyaratn khusus seperti yang dipersyaratkan pada tipe-tipe lain. Tipe semen ini
paling banyak diproduksi dan banyak dipasaran.
2. Tipe II (Moderate sulfat resistance)
Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan
terhadap sulfat atau panas hidrasi sedang. Tipe II ini mempunyai panas hidrasi
yang lebih rendah dibanding semen Portland Tipe I. Pada daerah–daerah tertentu
dimana suhu agak tinggi, maka untuk mengurangi penggunaan air selama
pengeringan agar tidak terjadiSrinkege (penyusutan) yang besar perlu ditambahkan
sifat moderat“Heat of hydration”. Semen Portland tipe II ini disarankan untuk
dipakai pada bangunan seperti bendungan, dermaga dan landasan berat yang
ditandai adanya kolom-kolom dan dimana proses hidrasi rendah juga merupakan
pertimbangan utama.
3. Tipe III (High Early Strength)
Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan yang
tinggi pada tahap permulaan setelah pengikatan terjadi.Semen tipe III ini dibuat
dengan kehalusan yang tinggi blaine biasa mencapai 5000 cm2/gr dengan nilai C3S
nya juga tinggi. Beton yang dibuat dengan menggunakan semen Portland tipe III ini
dalam waktu 24 jam dapat mencapai kekuatan yang sama dengan kekuatan yang
dicapai semen Portland tipe I pada umur 3 hari, dan dalam umur 7 hari semen
Portland tipe III ini kekuatannya menyamai beton dengan menggunakan semen
portlan tipe I pada umur 28 hari.
4. Tipe IV (Low Heat Of Hydration)
Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi
rendah. Penggunaan semen ini banyak ditujukan untuk struktur Concrette (beton)
yang massive dan dengan volume yang besar, seprti bendungan, dam, lapangan
udara. Dimana kenaikan temperatur dari panas yang dihasilkan selama periode
pengerasan diusahakan seminimal mungkin sehingga tidak terjadi pengembangan
volume beton yang bisa menimbulkan cracking (retak). Pengembangan kuat tekan
(strength) dari semen jenis ini juga sangat lambat jika dibanding semen portland
tipe I.
5. Tipe V (Sulfat Resistance Cement)
Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan tinggi
terhadap sulfat. Semen jenis ini cocok digunakan untuk pembuatan beton pada
daerah yang tanah dan airnya mempunyai kandungan garam sulfat tinggi seperti :
air laut, daerah tambang, air payau dsb.
b. Blended Cement (Semen Campur)
Semen campur dibuat karena dibutuhkannya sifat-sifat khusus yang tidak
dimiliki oleh semen portland. Untuk mendapatkan sifat khusus tersebut diperlukan
material lain sebagai pencampur. Jenis semen campur :
1. Semen Portland Pozzolan (SPP)/(PPC).
Semen Portland pozzolan (SPP) atau dikenal juga sebagai Portland
Pozzolan Cement (PPC) adalah merupakan semen hidrolisis yang terdiri dari
campuran yang homogen antara semen Portland dengan bahan pozzolan (Trass
atau Fly Ash) halus, yang diproduksi dengan menggiling klinker semen Portland dan
bahan pozzolan bersama-sama atau mencampur secara merata semen Portland dan
bahan pozzolon atau gabungan antara menggiling dan mencampur.