TINJAUAN PUSTAKA
2.3.2 Semen Portland
Semen Portland (PC) dan semen Portland komposisi (PPC) adalah semen yang diperoleh dengan mencampur bahan-bahan yang mengandung kapur (lime) dan lempung, membakarnya pada temperatur klinker dan kemudian menghaluskan klinker dengan gips sebagai bahan tambahan. Pembuatan semen portland menggunakan bahan baku utama berupa CaO dari batuan kapur sebesar 70% berat, 20% berat sebagai sumber Silika (SiO2), Alumina (Al2O) dan bahan aditif yang terdiri dari 1% berat MgO untuk kontrol komposisi, 1% berat FeO, dan 5-10% berat gypsum CaSO.2H2O untuk mengatur waktu ikat semen (Amran, 2015).
Fungsi semen Portland adalah sebagai perekat butir-butir agregat sehingga terjadi suatu massa yang padat. Di dalam semen terdapat senyawa yang kompleks yang lazim disebut sebagai senyawa semen atau mineral klinker, seperti berikut:
16 Tabel 2.2 Kandungan Senyawa dan Mineral
Mineral-Mineral
Klinker Rumus Kimia Rumus Singkatan Kadar Rata-Rata (%)
Trikalsium Silikat 3 CaO.SiO2 C3S 37-60
Dikalsium Silikat 2 CaO.SiO2 C2S 15-37
Tirkalsium Aliuminat
3 CaO.Al2O34 C3A 7-15
Tetrakalsiuim Alumina Ferit
CaO.Al2O3.Fe2O C4AF 10-20
Kapus Bebas CaO - ≤1
Gips CaCo4 - ≤3
Sumber: Prasetyo, 2018.
Dari senyawa-senyawa tersebut, senyawa C3S dan C2S merupakan senyawa yang dominan sebagai senyawa penyusun semen Portland karena kedua bahan tersebut adalah senyawa yang mengakibatkan bahan bersifat semen atau mengikat. Kadar senyawa C3S dan C2S semen mencapai 70%-80%. Sedangkan sisa senyawa lainnya merupakan senyawa bawaan yang tidak mempunyai sifat semen, tetapi senyawa tersebut akan membantu proses pencairan (flux) bahan dasar pada saat dibakar (Prasetyo, 2018). Berikut jenis semen yang akan digunakan pada penelitian ini, yaitu:
Gambar 2.10 Semen Portland
17 Jika semen Portland diberi air, air akan bereaksi dengan senyawa-senyawa semen terutama senyawa C3S dan C2S. senyawa tersebut bereaksi dengan membentuk gel atau agar-agar sebagai senyawa kalsium silikat hidrat, dan membebaskan sebagai kapur. Senyawa C3A dan C4AF juga bersenyawa dengan air, senyawa membentuk senyawa trikalsium aluminat hidrat. Untuk senyawa C3A lebih dari 18%, maka semen Portland tidak memiliki sifat kekal bentuk (karena mengembang) akibat panas yang terlalu tinggi pada waktu pengerasan. Untuk memperendah kadar C3A dalam semen Portland, biasanya ditambahkan biji besi dalam pembuatannya sehingga kadar C4AF menjadi tinggi pula. Senyawa C4AF tidak mempunyai sifat yang membahayakan terhadap semen Portland, hanya saja akan memperlambat proses pengerasan (Setianingrum, 2017).
Berdasarkan SNI No. 15-2049-2004, Semen Portland dapat diklasifikasikan dalam 5 jenis yaitu:
1. Jenis I, untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis-jenis lain. Misalnya untuk pembuatan trotoar, pemasangan bata dan lain sebagainya.
2. Jenis II, dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi rendah dan keluarnya panas lebih lambat daripada semen jenis I. Jenis ini digunakan untuk bangunan tebal seperti pilar-pilar dengan ukuran besar, tumpuan dan dinding tahan tanah tebal, dan lain sebagainya.
Panas hidrasi yang agak rendah dapat mengurangi retak-retak pengerasan.
Jenis ini juga dapat digunakan untuk bangunan drainase di tempat yang memiliki konsentrasi sulfat yang agak tinggi.
3. Jenis III, dalam penggunaannya menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi (high early strength Portland cement).
4. Jenis IV, dalam penggunaannya menuntut persyaratan panas hidrasi yang rendah. Jenis ini merupakan jenis khusus untuk penggunaan yang memerlukan panas hidrasi serendah-rendahnya. Jenis ini digunakkan untuk bangunan beton massa seperti bendungan-bendungan dan gravitasi besar.
5. Jenis V, dalam penggunaannya menuntut persyaratan sangat tahan terhadap sulfat. Jenis ini merupakan jenis khusus yang maksudnya hanya untuk
18 penggunaan pada bangunan yang kena sulfat, seperti di tanah atau air yang tinggi kadar alkalinya. Pengerasan berjalan lebih lambat daripada semen Portland biasa.
Ditinjau dari kekuatan semen Portland menurut SNI 15-2049-2004 dibedakan menjadi 4, sebagai berikut:
1. Semen Portland mutu S-400, yaitu semen dengan kekuatan tekan pada
4. Semen Portland mutu S-S, yaitu semen dengan kekuatan tekan pada umur 1 hari sebesar 225 kg/cm2. Dan pada umur 7 hari sebesar 525 kg/cm2 5. Semen Portland mutu S-475, yaitu semen dengan kekuatan tekan pada
umur 28 hari sebesar 475 kg/cm2.
Persyaratan kekuatan adukkan semen dan kehalusan butir semen menurut ASTM C150-92 tentang spesifikasi standar untuk semen Portland dilihat pada table 2.3 dan table 2.4, sebagai berikut:
Tabel 2.3 Syarat Mutu Kekuatan Adukkan Semen Portland Kekuatan
19 Tabel 2.4 Syarat Mutu Kehalusan Butir Semen Portland
Sisa di atas
Agregat adalah material perkerasan berbutir yang digunakan untuk perkerasan jalan, ASTM mendefinisikan agregat sebagai suatu bahan yang terdiri dari mineral padat, berupa massa berukuran besar atau pun berupa fragmen-fragmen. Agregat merupakan komponen utama dari struktur perkerasan jalan yaitu 90-95% berat atau 75-85% dari volume campuran. Sehingga kualitas perkerasan jalan ditentukan dari sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan material lain (Arwana, 2014).
Menurut Arwana (2014) membedakan agregat berdasarkan kelompok terjadinya, pengolahan dan ukuran butirnya. Berdasarkan proses terjadinya agregat dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, diantarnya yaitu:
1. Agregat Beku
Adalah agregat yang berasal dari magma yang mendingin dan membeku terdapat dua macam agregat beku yaitu agregat beku luar dan agregat beku dalam. Agregat beku luar umumnya berbutir halus seperti batu apung, andesit, basalt dan lainnya. Sedangkan agregat beku dalam umumnya bertekstur kasar seperti gabbro, diorite dan syenit.
2. Agregat Sendimen
Adalah agregat yang berasal dari campuran mineral, sisa-sisa hewan dan tanaman yang mengalami pengendapan dan pembekuan. Berdasarkan proses pembentukannya dapat dibedakan atas agregat sendimen yang dibentuk dengan proses mekanik, proses organik dan proses kimiawi.
20 3. Agregat Metamorfik
Adalah agregat yang mengalami perubahan bentuk akibat adanya perubahan tekanan dan temperature kulit bumi.
Daya lekat campuran bahan dan agregat sangat mempengaruhi kekuatan pada paving block. Bila ukuran butiran atau gradasi agregat memiliki pori-pori yang sangat banyak maka akan berpengaruh pada lapisan paving menjadi tipis karena lebih banyak menyerap air. Sedangkan dengan ukuran butiran atau gradasi agregat yang 100% melewati saringan lebih kuat karena pori-pori lapisan paving tidak terlalu besar dan daya resap airnya sedikit (Arwana, 2014).