PERBANDINGAN ANTARA PENGARUH VARIASI SUBSTITUSI
ABU CANGKANG KERANG DAN ABU CANGKANG KELAPA SAWIT 10-30% TERHADAP WAKTU IKAT SEMEN DAN KUAT TEKAN BETON
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
RAHMADSYAH YAZID PUTRA
09 0404 045
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
PERBANDINGAN ANTARA PENGARUH VARIASI SUBSTITUSI
ABU CANGKANG KERANG DAN ABU CANGKANG KELAPA SAWIT 10-30% TERHADAP WAKTU IKAT SEMEN DAN KUAT TEKAN BETON
TUGAS AKHIR
Disusun untuk melengkapi persyaratan
dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil di Universitas Sumatera Utara
Disusun Oleh :
RAHMADSYAH YAZID PUTRA
09 0404 045
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perbandingan antara pengaruh variasi substitusi abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit terhadap waktu ikat semen dan kuat tekan beton serta menetapkan sifat substitusi abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit bersifat sebagai accelerator atau retarder dari campuran semen. Abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit yang digunakan harus lolos ayakan No. 200 dan ditetapkan faktor air semen 0.4.
Dalam penelitian ini perancangan campuran beton berdasarkan SNI 03-2834-2000 Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal dan diperoleh komposisi campuran yaitu 1.00 : 1.38 : 1.97 : 0.44 (semen : pasir : batu pecah : air) dalam perbandingan berat. Variasi persentase substitusi abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit 10%, 20%, dan 30% terhadap berat semen. Untuk mengetahui nilai kuat tekan beton maka dibuat benda uji berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm masing-masing sebanyak 6 buah untuk benda uji beton normal dan untuk beton dengan substitusi abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit. Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada umur benda uji beton 28 hari.
Analisis Korelasi Momen Product Pearson menunjukkan adanya hubungan yang positif dan signifikan antara variasi substitusi abu cangkang kerang terhadap waktu ikat akhir dengan nilai r = 0.944. Sedangkan hubungan antara variasi substitusi abu cangkang kelapa sawit terhadap waktu ikat akhir menunjukkan hubungan yang negatif dan signifikan dengan r = -1.000. Pemakaian abu cangkang kerang sebagai bahan substitusi semen cenderung bersifat sebagai bahan retarder dalam campuran pasta semen, sedangkan abu cangkang kelapa sawit cenderung bersifat sebagai accelerator dalam campuran pasta semen.
Nilai slump campuran beton menurun dengan meningkatnya persentase substitusi abu cangkang kerang, sebaliknya dengan meningkatnya persentase substitusi abu cangkang kelapa sawit maka nilai slump campuran beton naik. Dengan f.a.s yang tetap, maka jumlah air campuran antara kedua campuran beton sama, pemakaian abu cangkang kerang sebagai substitusi semen cenderung lebih bersifat menyerap air campuran daripada abu cangkang kelapa sawit.
Kekuatan silinder beton pada pengujian beton umur 28 hari menurun seiring meningkatnya persentase substitusi abu. Kuat tekan beton dengan substitusi abu cangkang kerang yang memenuhi kriteria perencanaan campuran beton dengan mutu f’c 20 MPa (K-240.96) diperoleh pada variasi substitusi 10% sebesar 387.60 kg/cm2 dan variasi substitusi 20% sebesar 263.40 kg/cm², sedangkan dengan substitusi abu cangkang kelapa sawit diperoleh pada variasi substitusi 10% sebesar 364.30 kg/cm2.
Hubungan antara persentase substitusi abu cangkang kerang dengan kuat tekan didekati dengan persamaan regresi linierY-777.3X428.2dengan koefisien determinasi (r2) = 0.938 , dapat dikatakan bahwa jika terjadi perubahan persentase substitusi abu cangkang kerang, maka akan terjadi penurunan kuat tekan rata-rata sebesar 777.3 kg/cm2 dan hubungan keduanya sangat kuat. Sedangkan hubungan antara persentase substitusi abu cangkang kelapa sawit dengan kuat tekan didekati dengan persamaan
421.2 -871.2X
Y dengan koefisien determinasi (r2) = 0.964, dapat dikatakan bahwa jika terjadi perubahan persentase substitusi abu cangkang kelapa sawit, maka akan terjadi penurunan kuat tekan rata-rata sebesar 871.2 kg/cm2 dan hubungan keduanya adalah sangat kuat.
Kata kunci : abu cangkang kerang, abu cangkang kelapa sawit, waktu ikat semen, waktu
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada saya, sehingga saya dapat
menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik
Sipil bidang studi struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara, dengan judul :
“ PERBANDINGAN ANTARA PENGARUH VARIASI SUBSTITUSI
ABU CANGKANG KERANG DAN ABU CANGKANG KELAPA SAWIT 10-30%
TERHADAP WAKTU IKAT SEMEN DAN KUAT TEKAN BETON ”
Saya menyadari bahwa dalam penyelesaian tugas akhir ini tidak terlepas
dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya
ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa
pihak yang berperan penting yaitu :
1. Ibu Nursyamsi, ST, MT. selaku dosen pembimbing, yang telah banyak
memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga
dan pikiran dalam membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas
4. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc yang telah saya anggap sebagai orang tua saya
sendiri, yang selama ini telah membimbing dan memotivasi saya dalam hal
menjaga integritas dan kedisiplinan.
5. Bapak/Ibu seluruh staf pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
6. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada saya.
7. Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa: Prima’09, Reza’09, Hafiz’09,
Rahmad’10, Fauzi’10.
8. Teristimewa di hati buat keluarga saya, terutama kepada kedua orang tua
saya, Ayahanda H. Yaziddin dan Ibunda Hj. Ilmiwati Br Sagala yang telah
memberikan doa, motivasi, semangat dan nasihat kepada saya. Terima kasih
atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang dan doa yang tiada batas untuk
saya. Saudara-saudari tercinta kak Razimah Yazid, SKM; kak Zur Erwina
Yazid, S.Kep, Ners; kak Budiana Yazid, S.Kep, Ners; Sari Purnama Yazid,
SKM; dan adik saya Ridhosyah Yazid Putra, serta kedua abang ipar saya
bang Haris Seyuti Simatupang, S.Pd dan bang Yasir Mahfudz Siregar, ST
yang telah banyak membantu dan mendukung saya selama ini, terima kasih
atas doanya. Buat keponakan saya tersayang yang selalu membuat saya
kangen rumah dan ingin secepatnya mengelarkan studi, Amira Yauma Adha
Siregar, Rafa Al-Fathi Simatupang, dan Arkan Rasyid Siregar.
9. Buat saudara/i seperjuangan: Junwesdy, John, Khairun, Hendriko, Hisbulloh,
Sahala, Wahyu, Manna, Desi, Gina, Maria, Mariance, Yessica, dan stambuk
iv
Rumanto’08, bang Pardi’08, bang Sandro’08, bang Arthur’08, bang
Hafizh’08, bang Khaidir’08, bang Andi’08, bang Sam-Pak’08, bang
Alfrendi’08, bang Robi’08, bang Mike’08,bang Yusuf’08, bang Ibnu’08, kak
Ade’08, kak Nurul H’08, kak Silvia’08, kak Vivi’08, abang dan kakak
stambuk 2008 lainnya, kakak dan abang program Ekstensi, Elvan’11, Eko’11,
adik-adik junior stambuk 2010, 2011, dan 2012, dan semua mahasiswa
Teknik Sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas
semangat dan bantuannya selama ini.
10. Seluruh rekan-rekan yang tidak mungkin saya tuliskan satu-persatu atas
dukungannya yang sangat baik.
Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu saya menerima kritik dan saran yang bersifat
membangun dalam penyempurnaan tugas akhir ini
Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini
dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, September 2013
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR NOTASI ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1Latar Belakang ... 1
1.2Perumusan Masalah ... 4
1.3Tujuan Penelitian ... 5
1.4Batasan Masalah ... 5
1.4.1 Pengujian Waktu Ikatan Semen ... 6
1.4.2 Pengujian Kuat Tekan Beton ... 6
1.5Metode Penelitian ... 7
1.6Pengujian ... 8
1.6.1 Pengujian Waktu Ikat Semen ... 8
1.6.2 Pengujian Kuat Tekan Beton ... 10
1.7 Manfaat Penelitian... 12
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 14
2.1Kerang ... 14
2.1.1 Cangkang Kerang ... 15
2.1.2 Abu Cangkang Kerang ... 16
2.2Kelapa Sawit ... 16
2.2.1 Cangkang Kelapa Sawit ... 21
2.2.2 Abu Cangkang Kelapa Sawit ... 23
2.3Semen ... 23
2.3.1 Jenis Semen ... 24
2.3.2 Semen Portland ... 24
2.3.3 Jenis-jenis Semen Portland ... 26
2.3.4 Sifat Fisik dan Karakteristik Semen Portland ... 27
2.3.4.1 Kehalusan Butir (Fineness) ... 29
2.3.4.2 Kepadatan (Density) ... 29
2.3.4.3 Konsistensi ... 30
2.3.4.4 Waktu Pengikatan ... 30
2.3.4.5 Reaksi Hidrasi ... 32
2.3.4.6 Panas Hidrasi ... 35
2.3.4.7 Perubahan Volume (Kekalan) ... 37
2.4Agregat ... 38
2.4.1 Jenis-jenis Agregat ... 39
2.4.1.1 Jenis Agregat Berdasarkan Berat ... 40
2.4.1.2 Jenis Agregat Berdasarkan Bentuk ... 40
2.4.1.3 Jenis Agregat Berdasarkan Ukuran Butir Nominal ... 42
2.4.1.4 Jenis Agregat Berdasarkan Tekstur Permukaan ... 46
2.5Air Campuran ... 48
2.6Bahan Tambahan ... 49
2.7Beton ... 51
2.7.1 Sifat-sifat Beton ... 53
2.7.1.1 Sifat-sifat Beton Segar (Fresh Concrete) ... 53
2.7.1.2 Kemudahan Pengerjaan (Workability) ... 54
2.7.1.3 Pemisahan Kerikil (Segregation) ... 57
2.7.1.4 Pemisahan Air (Bleeding) ... 58
2.7.2 Sifat-sifat Beton Keras (Hardened Concrete) ... 58
2.7.2.1 Kekuatan Tekan Beton (f’c) ... 59
2.8Analisis Korelasi Product Moment Pearson ... 66
2.9Persamaan Regresi Linier ... 68
BAB III METODE PENELITIAN ... 70
3.1Metode ... 70
3.2Bahan Penyusun Beton ... 71
3.2.1 Semen Portland ... 71
3.2.2 Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit ... 71
3.2.2.1 Abu Cangkang Kerang ... 71
3.2.2.2 Abu Cangkang Kelapa Sawit ... 72
3.2.3 Agregat Halus ... 72
3.2.4 Agregat Kasar ... 75
3.2.5 Air ... 79
3.3Pengujian Waktu Ikat Semen ... 79
3.4Perencanaan Campuran Beton (Mix Design) ... 81
3.5Penyediaan Bahan Penyusun Beton ... 82
3.6Pembuatan Benda Uji ... 83
3.7Penggunaan Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit ... 84
3.8Pengujian Sampel ... 85
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 86
4.1Waktu Ikat Semen ... 86
4.1.1 Hasil Pengujian Waktu Ikat Semen... 87
4.1.2 Analisis Hubungan Variasi Substitusi Terhadap Waktu Ikat Akhir ... 93
4.2Nilai Slump ... 98
4.3Uji Kuat Tekan ... 101
4.3.1 Kuat Tekan Beton ... 101
4.3.2 Persamaan Regresi Linier ... 104
4.3.3 Estimasi Perkembangan Kuat Tekan Beton ... 109
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 111
5.1Kesimpulan ... 111
5.2Saran ... 112
DAFTAR PUSTAKA ... 113
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Persiapan Campuran ... 9
Tabel 1.2 Persiapan Campuran Pasta Semen ... 9
Tabel 1.3 Persiapan Campuran Pasta Semen dengan Variasi Substitusi Abu Cangkang Kerang ... 10
Tabel 1.4 Persiapan Campuran Pasta Semen dengan Variasi Substitusi Abu Cangkang Kelapa Sawit ... 10
Tabel 1.5 Persiapan Campuran Beton dengan Variasi Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit ... 12
Tabel 2.1 Komposisi Senyawa Pada Abu Cangkang Kerang ... 16
Tabel 2.2 Komposisi Unsur yang Terkandung Pada Cangkang Kelapa Sawit ... 22
Tabel 2.3 Komposisi Unsur Kimia dari Abu Cangkang Kelapa Sawit ... 23
Tabel 2.4 Empat Senyawa Utama dari Semen Portland ... 28
Tabel 2.5 Komposisi Oksida Semen Portland Tipe I ... 28
Tabel 2.6 Reaksi Hidrasi Senyawa Semen ... 33
Tabel 2.7 Perkembangan Panas Hidrasi Semen Portland pada Suhu 21oC ... 35
Tabel 2.8 Pengaruh Sifat Agregat pada Sifat Beton ... 39
Tabel 2.9 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus ... 44
Tabel 2.10 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar ... 45
Tabel 2.11 Daftar Konversi ... 60
Tabel 2.12 Perkembangan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur ... 63
Tabel 2.13 Interpretasi Nilai r ... 67
Tabel 2.14 Nilai r Korelasi Product Moment Pearson ... 68
Tabel 4.1 Pengujian Waktu Ikat Semen Campuran Pasta Semen dengan Substitusi Abu Cangkang Kerang 0%, 10%, 20%, dan 30% Terhadap Berat Semen dengan FAS 0.4 ... 88
Tabel 4.3 Perbandingan Waktu Ikat Awal dan Waktu Ikat Akhir Campuran Pasta Semen Dengan Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit Variasi 0%, 10%, 20%, dan 30% ... 92
Tabel 4.4 Penetapan Waktu Ikat Campuran OPC/PSA ... 96
Tabel 4.5 Rata-rata Waktu Ikat Untuk Variasi Campuran Kubus OPC dan PKHA . 97
Tabel 4.6 Nilai Slump Campuran Beton Dengan Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit ... 99
Tabel 4.7 Nilai Slump Campuran Beton Dengan Substitusi Abu Cangkang Kerang100
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Dengan Atau Tanpa Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit Pada Umur 28 Hari102
Tabel 4.9 Statistik Deskriptif Pengujian Kuat Tekan Beton Dengan Atau Tanpa Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit
Pada Umur 28 Hari ... 106
Tabel 4.10 Uji Normalitas Dengan Kolmogorov-Smirnov ... 107
Tabel 4.11 Uji Korelasi Pearson ... 107
Tabel 4.12 Uji Regresi Linier Persentase Abu Cangkang Kerang dan Kuat Tekan Beton ... 108
Tabel 4.13 Uji Regresi Linier Persentase Abu Cangkang Kelapa Sawit dan Kuat Tekan Beton ... 108
Tabel 4.14 Estimasi Perkembangan Kuat Tekan Beton Dengan Atau Tanpa Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit Pada Pengujian Beton Umur 3, 7, 14, dan 21 Hari ... 109
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Benda Uji Silinder ... 7
Gambar 1.2 Alat Vicat dan Cetakan Benda Uji ... 9
Gambar 1.3 Compression Machine ... 11
Gambar 2.1 Kerang Darah (Anadara granosa) ... 15
Gambar 2.2 Pohon Kelapa Sawit ... 17
Gambar 2.3 Jenis Kelapa Sawit Berdasarkan Ketebalan Cangkang ... 18
Gambar 2.4 Cangkang Kelapa Sawit ... 21
Gambar 2.5 Diagram Reaksi Hidrasi Partikel Semen ... 32
Gambar 2.6 Evolusi Panas Hidrasi Semen ... 36
Gambar 2.7 Perkembangan Kekuatan Tekan Mortar untuk Berbagai Tipe Portland Cement ... 37
Gambar 2.8 Klasifikasi Agregat Berdasarkan Sumber ... 39
Gambar 2.9 Unsur-Unsur Pembuat Beton ... 52
Gambar 2.10 Kerucut Abrams ... 56
Gambar 2.11 Tipe-tipe Slump ... 56
Gambar 2.12 Pola Keruntuhan Pada Silinder Beton ... 61
Gambar 2.13 Hubungan Antara Faktor Air Semen dengan Kekuatan Beton Selama Masa Perkembangannya ... 62
Gambar 2.14 Diagram Kuat Beton Versus Umur Beton ... 63
Gambar 2.15 Perkembangan Kekuatan Tekan Mortar Untuk Berbagai Tipe Portland Semen ... 63
Gambar 2.16 Pengaruh Jumlah Semen Terhadap Kuat Tekan Beton Pada Faktor Air Semen Sama ... 64
Gambar 2.17 Pengaruh Jenis Agregat Terhadap Kuat Tekan Beton ... 65
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 70
Gambar 3.2 Abu Cangkang Kerang Yang Lolos Ayakan No.200 ... 71
Gambar 3.3 Abu Cangkang Kelapa Sawit Yang Lolos Ayakan No.200 ... 72
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Antara Waktu Ikat dan Penetrasi Campuran Pasta Semen dengan Substitusi Abu Cangkang Kerang 0%, 10%, 20%, dan 30% Terhadap Berat Semen dengan FAS 0.4 ... 89
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Antara Waktu Ikat dan Penetrasi Campuran Pasta Semen dengan Substitusi Abu Cangkang Kelapa Sawit 0%, 10%, 20%, dan 30% Terhadap Berat Semen dengan FAS 0.4 ... 91
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Antara Persentase Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit Terhadap Waktu Ikat Awal Campuran Pasta Semen ... 92
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Antara Persentase Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit Terhadap Waktu Ikat
Akhir Campuran Pasta Semen ... 92
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Variasi Substitusi Abu Cangkang
Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit Terhadap Nilai Slump ... 100
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Persentase Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit Terhadap Kuat Tekan Beton ... 103
Gambar 4.7 Grafik dan Persamaan Regresi Linier Abu Cangkang Kerang dan
Abu Cangkang Kelapa Sawit Terhadap Kuat Tekan Beton ... 106
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Antara Estimasi Perkembangan Kuat Tekan Beton Dengan Atau Tanpa Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu
DAFTAR NOTASI
f’c : kekuatan tekan (kg/cm2) P : beban tekan (kg)
A : luas permukaan benda uji (cm2) S : deviasi standar (kg/cm2)
σ’b : kekuatan masing-masing benda uji (kg/cm2)
σ’bm : kekuatan beton rata-rata (kg/cm2)
N : jumlah total benda uji hasil pemeriksaan / jumlah data r : koefisien Korelasi Product Momen Pearson
r2 : koefisien determinasi Y : variabel dependen
a : intersep (titik potong kurva terhadap sumbu Y) b : kemiringan (slope) kurva linier
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perbandingan antara pengaruh variasi substitusi abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit terhadap waktu ikat semen dan kuat tekan beton serta menetapkan sifat substitusi abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit bersifat sebagai accelerator atau retarder dari campuran semen. Abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit yang digunakan harus lolos ayakan No. 200 dan ditetapkan faktor air semen 0.4.
Dalam penelitian ini perancangan campuran beton berdasarkan SNI 03-2834-2000 Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal dan diperoleh komposisi campuran yaitu 1.00 : 1.38 : 1.97 : 0.44 (semen : pasir : batu pecah : air) dalam perbandingan berat. Variasi persentase substitusi abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit 10%, 20%, dan 30% terhadap berat semen. Untuk mengetahui nilai kuat tekan beton maka dibuat benda uji berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm masing-masing sebanyak 6 buah untuk benda uji beton normal dan untuk beton dengan substitusi abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit. Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada umur benda uji beton 28 hari.
Analisis Korelasi Momen Product Pearson menunjukkan adanya hubungan yang positif dan signifikan antara variasi substitusi abu cangkang kerang terhadap waktu ikat akhir dengan nilai r = 0.944. Sedangkan hubungan antara variasi substitusi abu cangkang kelapa sawit terhadap waktu ikat akhir menunjukkan hubungan yang negatif dan signifikan dengan r = -1.000. Pemakaian abu cangkang kerang sebagai bahan substitusi semen cenderung bersifat sebagai bahan retarder dalam campuran pasta semen, sedangkan abu cangkang kelapa sawit cenderung bersifat sebagai accelerator dalam campuran pasta semen.
Nilai slump campuran beton menurun dengan meningkatnya persentase substitusi abu cangkang kerang, sebaliknya dengan meningkatnya persentase substitusi abu cangkang kelapa sawit maka nilai slump campuran beton naik. Dengan f.a.s yang tetap, maka jumlah air campuran antara kedua campuran beton sama, pemakaian abu cangkang kerang sebagai substitusi semen cenderung lebih bersifat menyerap air campuran daripada abu cangkang kelapa sawit.
Kekuatan silinder beton pada pengujian beton umur 28 hari menurun seiring meningkatnya persentase substitusi abu. Kuat tekan beton dengan substitusi abu cangkang kerang yang memenuhi kriteria perencanaan campuran beton dengan mutu f’c 20 MPa (K-240.96) diperoleh pada variasi substitusi 10% sebesar 387.60 kg/cm2 dan variasi substitusi 20% sebesar 263.40 kg/cm², sedangkan dengan substitusi abu cangkang kelapa sawit diperoleh pada variasi substitusi 10% sebesar 364.30 kg/cm2.
Hubungan antara persentase substitusi abu cangkang kerang dengan kuat tekan didekati dengan persamaan regresi linierY-777.3X428.2dengan koefisien determinasi (r2) = 0.938 , dapat dikatakan bahwa jika terjadi perubahan persentase substitusi abu cangkang kerang, maka akan terjadi penurunan kuat tekan rata-rata sebesar 777.3 kg/cm2 dan hubungan keduanya sangat kuat. Sedangkan hubungan antara persentase substitusi abu cangkang kelapa sawit dengan kuat tekan didekati dengan persamaan
421.2 -871.2X
Y dengan koefisien determinasi (r2) = 0.964, dapat dikatakan bahwa jika terjadi perubahan persentase substitusi abu cangkang kelapa sawit, maka akan terjadi penurunan kuat tekan rata-rata sebesar 871.2 kg/cm2 dan hubungan keduanya adalah sangat kuat.
Kata kunci : abu cangkang kerang, abu cangkang kelapa sawit, waktu ikat semen, waktu
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Pertumbuhan populasi manusia yang sangat pesat dan pembangunan yang
terus berkembang harus diikuti dengan perkembangan teknologi infrastruktur
yang memegang peranan yang sangat penting. Seiring dengan munculnya isu
pemanasan (global warming) dan hadirnya penerapan konsep pembangunan hijau
(green building), dalam bidang rekayasa bahan material terus diupayakan
berbagai inovasi ramah lingkungan dengan mengadakan penelitian yang intensif
terutama untuk komponen struktur. Semen portland (portland cement) merupakan
salah satu material komponen struktur yang populer dan merupakan kebutuhan
yang paling besar di bidang konstruksi dan penggunaannya sebagai material
komponen struktur yang berkelanjutan menjadi tujuan penting pada saat ini.1
Keberadaan kegiatan produksi semen pada suatu daerah selain
memberikan banyak manfaat terutama di bidang konstruksi, juga menjadi
ancaman ekologis yang serius. Hal ini dapat dilihat mulai dari proses pengambilan
bahan baku (eksplorasi terus-menerus), proses produksi serta dampak polusi yang
ditimbulkan. Terbatasnya ketersediaan batu kapur sebagai bahan baku pembuatan
semen portland merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui dan jika
pengambilannya dilakukan secara terus-menerus maka keberadaan bahan baku
tersebut akan habis pada masa mendatang. Produksi semen yang meningkat
berkontribusi terhadap meningkatnya polusi udara yang berakibat terhadap
Outlook, produksi semen portland adalah penyumbang CO2 sebesar 7% dari
keseluruhan CO2 yang dihasilkan oleh berbagai sumber.2
Oleh karena itu, perlu dipikirkan dan dikaji bahan baku alternatif agar
produksi semen di masa mendatang masih tetap ada dan proses produksinya lebih
ramah terhadap lingkungan.
Upaya penelitian yang telah dilakukan terhadap bahan substitusi semen
dengan pemanfaatan limbah industri semakin berkembang. Penelitian tidak hanya
dilakukan oleh perusahaan produksi semen melainkan juga para akademisi di
perguruan tinggi. Beberapa hasil penelitian telah menemukan bahwa limbah
industri seperti abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit dapat
dijadikan sebagai material pozzolan dalam beton.
Penelitian terus dilakukan dan dikembangkan untuk upaya pemanfaatan
limbah industri dan rumah tangga yang jumlahnya cukup melimpah dan mungkin
menjadi penyebab pencemaran lingkungan. Beberapa penelitian mengenai
pemakaian abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit sebagai bahan
substitusi semen terhadap teknologi beton diharapkan dapat memperbaiki sifat
beton terutama kuat tekan, kuat tarik, modulus elastisitas, memberikan nilai
tambah bagi limbah ini di bidang konstruksi serta dapat mereduksi pencemaran
lingkungan.
Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam
pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. Jika ditambah air semen akan
menjadi pasta semen. Jika ditambah agregat halus, pasta semen akan menjadi
mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton
umumnya, beton mengandung rongga udara sekitar 1-2%, pasta semen (semen
dan air) sekitar 25-40%, dan agregat (agregat halus dan agregat kasar) sekitar
60-75%.3
Salah satu permasalahan yang muncul adalah bagaimana pengaruh abu
cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit sebagai bahan substitusi semen
dalam campuran beton terhadap pengikat dan kuat tekan beton.
Pengikat (set) adalah perubahan bentuk dari bentuk cair menjadi bentuk
padat, tetapi masih belum mempunyai kekuatan. Pengikat ini terjadi akibat reaksi
hidrasi yang terjadi pada permukaan semen, terutama butir trikalsium aluminat.
Dengan penambahan gypsum, waktu pengikat dapat diatur karena gypsum
memodifikasi hidrasi awal. Pengerasan (hardening) adalah pertumbuhan kekuatan
dari beton atau mortar setelah bentuknya menjadi padat.
Semen bila dicampur dengan air akan menghasilkan pasta yang plastis dan
lecak (workable). Namun setelah selang beberapa waktu, pasta akan mulai
menjadi kaku dan sukar dikerjakan. Inilah yang disebut pengikat awal (initial set).
Selanjutnya pasta akan meningkat kekakuannya sehingga didapatkan padatan
yang utuh. Ini disebut pengikat akhir (final set). Proses selanjutnya hingga pasta
mempunyai kekuatan, disebut pengerasan (hardening). Pada umumnya waktu
pengikat awal minimum adalah 45 menit, sedangkan waktu pengikat akhir adalah
6-10 jam.4
Pemakaian abu cangkang kerang maupun abu cangkang kelapa sawit
sebagai bahan substitusi pada semen juga dapat mempengaruhi waktu pengikat.
Jika bahan tersebut membantu memperlambat waktu pengikat (setting time)
lebih lama maka bahan tersebut dapat digunakan sebagai bahan retarder
sedangkan jika bahan tersebut mempercepat waktu pengikat maka bahan dapat
digunakan sebagai bahan accelerator.
Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur. Semakin
tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu
beton yang dihasilkan. Beton harus dirancang proporsi campurannya agar
menghasilkan suatu kuat tekan rata-rata yang diisyaratkan. Pada tahap
pelaksanaan konstruksi, beton yang telah yang telah dirancang campurannya
harus diproduksi sedemikian rupa sehingga memperkecil frekuensi terjadinya
beton dengan kuat tekan yang lebih rendah dari kekuatan tekan beton seperti yang
telah dipersyaratkan.3
Dengan demikian, pemakaian abu cangkang kerang maupun abu cangkang
kelapa sawit sebagai bahan substitusi semen perlu diteliti berapa lama waktu yang
dibutuhkan campuran semen tersebut mengalami pengikat awal (initial set) dan
berapa lama pengikat akhir (final set) dengan menggunakan alat vicat berdasarkan
SNI-03-6827-2002 dan berapa kekuatan tekan beton yang dihasilkan dengan
menggunakan alat compression machine berdasarkan SNI 03-1974-1990.
1.2Perumusan Masalah
Dari latar belakang dapat dirumuskan suatu permasalahan, yaitu:
1. Bagaimana pengaruh dan perbandingan antara substitusi abu cangkang
kerang maupun abu cangkang kelapa sawit dengan beberapa variasi
campuran terhadap waktu ikat pasta semen ?
sawit pada campuran semen dapat memperlambat atau mempercepat
waktu ikat semen?
3. Apakah abu cangkang kerang maupun abu cangkang kelapa sawit dapat
dijadikan sebagai bahan retarder atau accelerator pada campuran semen?
4. Bagaimana pengaruh dan perbandingan antara substitusi abu cangkang
kerang maupun abu cangkang kelapa sawit dengan beberapa variasi
campuran terhadap kuat tekan beton?
1.3Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui dan membandingkan antara pengaruh substitusi abu
cangkang kerang maupun abu cangkang kelapa sawit dengan beberapa
variasi campuran terhadap waktu ikat pasta semen.
2. Untuk mengetahui sifat dari abu cangkang kerang maupun abu cangkang
kelapa sawit pada campuran semen sebagai bahan retarder atau bahan
accelerator.
3. Untuk mengetahui pengaruh dan perbandingan antara substitusi abu
cangkang kerang maupun abu cangkang kelapa sawit dengan beberapa
variasi campuran terhadap kuat tekan beton.
1.4Batasan Masalah
Dalam penelitian yang dilakukan, ada beberapa lingkup masalah yang
dibatasi, yaitu karakteristik bahan sebagai benda uji dan metode pengujian yang
1.4.1 Pengujian Waktu Ikat Semen
1. Benda uji yang digunakan adalah berupa campuran pasta semen dengan
atau tanpa substitusi abu cangkang kerang maupun abu cangkang kelapa
sawit. Variasi substitusi untuk masing masing-masing abu cangkang
kerang dan abu cangkang kelapa sawit 10%, 20%, dan 30% dari berat
semen.
2. Semen yang digunakan adalah semen Tipe I.
3. Faktor Air Semen (FAS) yang digunakan adalah sebesar 0.4.
4. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian waktu ikat semen portland
dengan menggunakan alat vicat berdasarkan metode SNI-03-6827-2002.
Pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan waktu ikat awal dan waktu
ikat akhir dari campuran semen.
1.4.2 Pengujian Kuat Tekan Beton
1. Mutu beton yang direncanakan adalah f’c 20 MPa.
2. Benda uji menggunakan bahan campuran dengan atau tanpa substitusi abu
cangkang kerang maupun abu cangkang kelapa sawit. Variasi substitusi
untuk masing masing-masing abu cangkang kerang dan abu cangkang
kelapa sawit 10%, 20%, dan 30% dari berat semen.
3. Benda uji yang digunakan adalah silinder dengan diameter 15 cm dan
Gambar 1.1 Benda Uji Silinder
4. Perawatan beton dengan cara perendaman di air.
5. Pengujian kuat tekan beton menggunakan metode pengujian kuat tekan
beton berdasarkan SNI 03-1974-1990 dengan menggunakan alat
compression machine dilakukan pada umur 28 hari untuk semua variasi.
Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan kuat tekan beton rata-rata dari
benda uji silinder beton.
1.5Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimental di laboratorium
dengan melakukan pengujian waktu ikat pasta semen dan pengujian kuat tekan
beton. Pengujian waktu ikat pasta semen menggunakan metode pengujian waktu
ikat awal semen portland berdasarkan SNI-03-6827-2002 dengan menggunakan
alat vicat yang sesuai dengan Standard ASTM C-91-82.
Pengujian kuat tekan beton menggunakan metode pengujian kuat tekan
beton berdasarkan SNI 03-1974-1990 dengan menggunakan alat compression
1.6Pengujian
1.6.1 Pengujian Waktu Ikat Semen 1. Persiapan Benda Uji
Abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit yang
digunakan sebagai bahan substitusi semen harus lewat ayakan No.200
sehingga dapat digunakan dalam campuran benda uji.
Benda uji yang digunakan adalah semen Tipe I untuk
masing-masing variasi campuran dengan atau tanpa substitusi abu cangkang
kerang maupun abu cangkang kelapa sawit di mana total campuran adalah
300 gram.
1. Campuran semen normal
Benda uji untuk campuran pasta semen normal terdiri dari 3 buah.
2. Campuran semen dengan abu cangkang kerang
Benda uji sebanyak 3 buah untuk bahan substitusi abu cangkang
kerang, untuk tiap variasi 10%, 20%, dan 30% dari berat semen.
3. Campuran semen dengan abu cangkang kelapa sawit
Benda uji sebanyak 3 buah untuk bahan substitusi abu cangkang
kelapa sawit, untuk tiap variasi 10%, 20%, dan 30% dari berat
semen.
Penggunaan air pada campuran semen disesuaikan dengan Faktor
Air Semen (FAS) yang telah ditentukan yaitu sebesar 0.4. Untuk tiap
2. Pengujian
Pengujian waktu ikat pasta semen menggunakan metode pengujian
waktu ikat awal semen portland berdasarkan SNI-03-6827-2002 dengan
menggunakan alat vicat yang sesuai dengan Standard ASTM C-91-82.
Pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan waktu ikat awal dan waktu
ikat akhir dari campuran semen.
Sumber : URL:http://dosen.itats.ac.id/feri/files/2013/01/SNI-03-6827-2002.pdf
Gambar 1.2 Alat Vicat dan Cetakan Benda Uji
Tabel 1.1 Data Persiapan Campuran
Semen Tipe I
FAS 0.4
Berat Campuran 300 gram
Tabel 1.2 Persiapan Campuran Pasta Semen
Benda Uji
Berat Semen
(gram) FAS Air (gram)
Tabel 1.3 Persiapan Campuran Pasta Semen dengan Variasi Substitusi Abu Cangkang Kerang
Tabel 1.4 Persiapan Campuran Pasta Semen dengan Variasi Substitusi Abu Cangkang Kelapa Sawit
% Abu Benda Uji Berat Campuran (gram) Berat Semen (gram) Berat Abu
(gram) FAS
Air (gram)
10 3 300 270 30 0.4 120
20 3 300 240 60 0.4 120
30 3 300 210 90 0.4 120
Total jumlah benda uji yang digunakan untuk pengujian waktu ikat semen
sebanyak 21 buah untuk benda uji dengan atau tanpa substitusi abu cangkang
kerang maupun abu cangkang kelapa sawit terhadap semen.
1.6.2 Pengujian Kuat Tekan Beton 1. Persiapan Benda Uji
1. Penyediaan bahan penyusun beton : semen, bahan substitusi semen
(abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit), batu pecah,
dan pasir.
2. Pemeriksaan bahan campuran beton.
Analisa ayakan agregat halus dan agregat kasar
Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi agregat halus dan
agregat kasar. % Abu Benda Uji Berat Campuran (gram) Berat Semen (gram) Berat Abu
(gram) FAS
Air (gram)
10 3 300 270 30 0.4 120
20 3 300 240 60 0.4 120
Pemeriksaan berat isi pada agregat halus dan agregat kasar.
Pemeriksaan kadar lumpur (pencucian agregat kasar dan
agregat halus lewat ayakan No.200).
Pemeriksaan kandungan organik (colorimetric test) pada
agregat halus.
Mix design (perancangan campuran)
Penimbangan/penakaran bahan penyusun beton
berdasarkan uji karakteristik f’c 20 MPa.
2. Pengujian
Pengujian kuat tekan beton menggunakan metode pengujian kuat tekan
beton berdasarkan SNI 03-1974-1990 dengan menggunakan alat
compression machine dilakukan pada umur 28 hari untuk semua variasi.
Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan kuat tekan beton rata-rata dari
benda uji silinder beton.
Sumber : URL : http://203.21.74.28/pdimage/10/1068810_compressionmachine2000kn.jpg
Tabel 1.5 Persiapan Campuran Beton dengan Variasi Substitusi Abu Cangkang Kerang dan Abu Cangkang Kelapa Sawit
Jenis Campuran Variasi Substitusi Terhadap Semen (%)
Jumlah Benda Uji Silinder
Beton Normal 0 6
Jenis Campuran Variasi Substitusi Terhadap Semen (%)
Jumlah Benda Uji Silinder
Beton; Abu Cangkang Kerang
10 6
20 6
30 6
Beton; Abu Cangkang Kelapa Sawit
10 6
20 6
30 6
Total Benda Uji 42
Total jumlah benda uji yang digunakan untuk pengujian kuat tekan beton
sebanyak 42 buah untuk tiap variasi substitusi abu terhadap semen. Pengujian kuat
tekan beton dengan atau tanpa substitusi dengan abu cangkang kerang maupun
abu cangkang kelapa sawit.
1.7Manfaat Penelitian
Dari penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan beberapa
manfaat bagi perkembangan teknologi beton, antara lain sebagai berikut :
1. Dari hasil penelitian diharapkan dapat dijadikan sebagai acuan bahwa
penggunaan limbah abu cangkang kerang maupun abu cangkang kelapa sawit
sebagai bahan campuran beton merupakan suatu pilihan (choice) yang patut
dipertimbangkan untuk mendapatkan/merubah sifat beton tertentu sesuai yang
diinginkan.
2. Mengetahui pengaruh dan perbandingan antara variasi substitusi abu cangkang
3. Dapat menentukan sifat dari substitusi abu cangkang kerang maupun abu
cangkang kelapa sawit bersifat bahan retarder atau accelerator dalam
campuran pasta semen.
4. Sebagai bahan pertimbangan penggunaan abu cangkang kerang dan abu
cangkang kelapa sawit sebagai bahan substitusi semen dalam campuran beton
dan dapat meminimalkan penggunaan semen dalam campuran beton.
5. Menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya yang akan membahas masalah
penggunaan abu cangkang kerang maupun abu cangkang kelapa sawit dengan
mengombinasikan dengan bahan tambahan polimer untuk beton mutu tinggi.
6. Dengan pemanfaatan abu cangkang kerang dan abu cangkang kelapa sawit
sebagai bahan substitusi semen terhadap teknologi beton diharapkan dapat
memperbaiki sifat beton terutama kuat tekan dan memberikan nilai tambah
bagi limbah ini di bidang konstruksi serta dapat mengurangi pencemaran
lingkungan yang ditimbulkan oleh limbah cangkang kerang dan cangkang
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kerang
Kerang adalah hewan air yang termasuk hewan bertubuh lunak (moluska).
Berasal dari bahasa latin, molluscus yang berarti lunak, tubuhnya lunak dan tidak
bersegmen, terbungkus oleh mantel yang terbuat dari jaringan khusus, dan
umumnya dilengkapi dengan kelenjar-kelenjar yang dapat menghasilkan
cangkang.
Semua kerang-kerangan memiliki sepasang cangkang disebut juga
cangkok atau katup yang biasanya simetri cermin dan pada bagian tengah dorsal
yang dihubungkan oleh jaringan ikat (ligamen), berfungsi seperti engsel untuk
membuka dan menutup cangkang dengan cara mengencangkan dan
mengendurkan otot.5
Jenis-jenis kerang yang telah diketahui hidup di perairan Indonesia adalah
A. granosa (kerang darah), A. nodifera (kerang darah), A. inflata (kerang bulu), A.
rhombea, A. antoguata (kerang gelatik) dan A. indica (kerang mencos). Di antara
ke-5 jenis kerang tersebut yang banyak tertangkap adalah kerang mencos. 6
Kerang termasuk komoditas laut yang sudah dapat dibudidayakan. Kerang
yang sering dibudidayakan antara lain adalah jenis kerang darah, kerang hijau dan
abalone (tiram). Kerang merupakan komoditas dengan pangsa pasar yang masih
sangat terbuka. Komoditas ini dikenal sebagai makanan dengan nilai eksklusif
tinggi. Beberapa daerah yang mengembangkan budi daya kerang antara lain
Sumber : URL : http://www.tempo.co/read/news/2012/05/02/060401150/Kerang-Darah-Pengerek-Kualitas-Sperma
Gambar 2.1 Kerang Darah (Anadara granosa)
2.1.1 Cangkang Kerang
Cangkang adalah rangka luar pada kerang. Cangkang ini dibentuk oleh
sel-sel cangkang (epitel mantel) yang mengeluarkan sekreta. Cangkang terdiri dari 3
lapisan dari luar ke dalam adalah :
a. Periostrakum, yang berwarna hitam, terbuat dari bahan tanduk yang
disebut cocchiolin.
b. Prismatik, yang tersusun dari kristal-kristal kalsium karbonat (zat kapur
yang berbentuk prisma).
c. Lapisan nakreas (mutiara), juga terdiri dari kristal-kristal kalsium
karbonat (zat kapur yang berbentuk prisma tetapi susunannya lebih rapat).
Engsel cangkang dibentuk oleh jaringan ikat yang disebut ligamentum.
Kedua cangkang dapat membuka dan menutup, karena adanya dua otot
adduktor, satu terletak di bagian anterior dan satunya lagi terdapat di
Cangkang kerang mengandung kalsium karbonat (CaCO3) dalam kadar
yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan batu gamping, cangkang telur,
keramik, atau bahan lainnya. Hal ini terlihat dari tingkat kekerasan cangkang
kerang. Semakin keras cangkang, maka semakin tinggi kandungan kalsium
karbonat (CaCO3) nya.9
2.1.2 Abu Cangkang Kerang
Abu cangkang kerang diperoleh dari proses pembakaran cangkang kerang
hingga menjadi abu atau dimasukkan ke dalam oven dengan suhu tertentu. Setelah
[image:31.595.129.486.302.534.2]itu cangkang kerang dengan sendirinya akan menjadi halus.
Tabel 2.1 Komposisi Senyawa Pada Abu Cangkang Kerang10
Komponen Kadar (% berat)
CaO 66.70
SiO2 7.88
Fe2O3 0.03
Mg O 22.28
Al2O3 1.25
Sumber : Siregar, S. M. 2009
2.2 Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacg) merupakan tumbuhan tropis
diperkirakan berasal dari Nigeria, Afrika Barat. Namun ada pula yang menyatakan
bahwa tanaman tersebut berasal dari Amerika, yakni Brazilia. Zeven menyatakan
bahwa tanaman kelapa sawit berasal dari daratan tersier, yang merupakan daratan
penghubung yang terletak di antara Afrika dan Amerika. Kedua daratan ini
kemudian terpisah oleh lautan menjadi benua Afrika dan Amerika sehingga
Sumber : URL: http://klinikagrominabahari.wordpress.com/2012/04/14/kelapa-sawit-dilema-tambang-emas-pertanian-indonesia/
Gambar 2.2 Pohon Kelapa Sawit
Kelapa sawit saat ini telah berkembang pesat di Asia Tenggara, khususnya
Indonesia dan Malaysia, dan justru bukan di Afrika Barat atau Amerika yang
dianggap sebagai daerah asalnya. Masuknya bibit kelapa sawit ke Indonesia pada
tahun 1848 hanya sebanyak 4 batang yang berasal dari Bourbon (Mauritius) dan
Amsterdam. Ke-4 batang bibit kelapa sawit tersebut ditanam di Kebun Raya
Bogor dan selanjutnya disebarkan ke Deli Sumatera Utara.11
Kelapa sawit berkembang biak dengan cara generatif. Tanaman tersebut
memiliki banyak jenis, berdasarkan ketebalan cangkangnya kelapa sawit dibagi
menjadi Dura, Psifera, dan Tenera. Dura merupakan kelapa sawit yang buahnya
memiliki cangkang tebal sehingga dianggap memperpendek umur mesin
pengolah, tetapi biasanya tandan buahnya besar‐besar dan kandungan minyak
pertandannya berkisar 18%. Adapun tipe Deli Duraadalah tipe Dura yang berasal
dari Kebun Raya Bogor. Psifera buahnya tidak memiliki cangkang tetapi bunga
persilangan antara Dura dan Psifera. Jenis tersebut dianggap bibit unggul sebab
melengkapi kekurangan masing‐masing induk dengan sifat cangkang buah tipis,
tetapi bunga betinanya tetap fertil. Beberapa varietas Tenera unggul memiliki
persentase daging 90% dan kandungan minyak pertandannya dapat mencapai 28
persen.
[image:33.595.129.511.221.525.2]Sumber : URL: http://disbun.kaltimprov.go.id/berita-142-tenera--tipe-sawit-unggul-untuk-komersil.html
Gambar 2.3 Jenis Kelapa Sawit Berdasarkan Ketebalan Cangkang
Kelapa sawit merupakan tumbuhan monokotil berakar serabut. Jika aerasi
cukup baik, akar tanaman kelapa sawit dapat menembus kedalaman 8 m di dalam
tanah, sedangkan yang tumbuh ke samping dapat mencapai radius 16 m. Keadaan
akar tersebut bergantung pada umur tanaman, sistem pemeliharaan, dan aerasi
tanah. Di sekitar pangkal batang keluar akar-akar adventif yang menggantung.
Jika sudah mencapai tanah, akar-akar adventif akan berubah menjadi akar biasa.
Batang tanaman diselimuti bekas pelepah hingga umur 12 tahun. Setelah
umur 12 tahun pelepah kelapa sawit yang mengering akan terlepas sehingga
menjadi mirip dengan tanaman kelapa. Pada pertumbuhan awal setelah fase muda
(seedling) terjadi pembentukan batang yang melebar tanpa terjadi pemanjangan
pelepah daun terbentuk dua baris duri yang sangat tajam dan keras di kedua
sisinya. Anak-anak daun (foliage leaflet) tersusun berbaris dua sampai ke ujung
daun.
Bunga kelapa sawit termasuk berumah satu. Pada tanaman kelapa sawit
terdapat bunga betina dan bunga jantan yang letaknya terpisah. Akan tetapi, sering
kali terdapat pula tandan bunga betina yang mendukung bunga jantan
(hermafrodit). Tandan bunga jantan dibungkus oleh seludang bunga yang pecah
ketika bunga tersebut matang. Tandan bunga yang masak akan memiliki bau yang
khas. Pada tanaman kelapa sawit muda, jumlah bunga jantan lebih sedikit
dibandingkan dengan bunga betina, tetapi perbandingan tersebut akan berubah
sesuai dengan bertambahnya umur tanaman. Bunga betina terletak dalam tandan
bunga yang muncul pada ketiak daun. Letak bunga betina dan bunga jantan pada
satu pohon terpisah dan matangnya tidak bersamaan, sehingga tanaman kelapa
sawit biasanya menyerbuk silang. Penyerbukan terjadi dengan bantuan angin atau
oleh serangga.12
Buah kelapa sawit terbentuk pada bakal buah dan disebut buah sejati
tunggal dan berkelamin (carnosus). Proses pembentukan buah sejak saat
penyerbukan sampai buah matang lebih kurang 6 bulan. Buah dapat juga terjadi
lebih lambat atau lebih cepat tergantung dari keadaan iklim setempat. Dalam satu
tandan dewasa dapat mencapai lebih kurang 2000 buah. Biji kelapa sawit terdiri
atas beberapa bagian penting. Biji merupakan buah yang telah terpisah dari bagian
buah, yang memiliki berbagai ukuran tergantung tipe tanaman.
Biji terdiri atas cangkang, embrio, dan inti atau endosperma. Embrio
2 bagian utama. Bagian yang tumpul permukaan berwarna kuning dan bagian
yang lain agak tajam berwarna putih.13
Bagian yang paling utama untuk diolah dari kelapa sawit adalah buahnya.
Bagian daging buah menghasilkan minyak kelapa sawit mentah yang diolah
menjadi bahan baku minyak goreng. Kelebihan minyak nabati dari sawit adalah
harga yang murah, rendah kolesterol, dan memiliki kandungan karoten tinggi.
Minyak sawit juga dapat diolah menjadi bahan baku minyak alkohol, sabun, lilin,
dan industri kosmetika. Sisa pengolahan buah sawit sangat potensial menjadi
bahan campuran makanan ternak dan difermentasikan menjadi kompos. Tandan
kosong dapat dimanfaatkan untuk mulsa tanaman kelapa sawit, sebagai bahan
baku pembuatan pulp dan pelarut organik, dan cangkang kelapa sawit dapat
dimanfaatkan sebagai bahan bakar dan pembuatan arang aktif.14
Tanaman kelapa sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secara
komersial pada tahun 1911. Perintis usaha perkebunan kelapa sawit di indonesia
adalah Adrien Haller, seorang berkebangsan Belgia yang telah belajar banyak
tentang kelapa sawit di Afrika. Budi daya yang dilakukannya diikuti oleh K.Schdt
yang menandai lahirnya perkebunan kelapa sawit di Indonesia. Sejak saat itu
perkebunan kelapa sawit di Indonesia mulai berkembang. Perkebunan kelapa
sawit pertama berlokasi di pantai timur Sumatera (Deli) dan Aceh. Luas areal
perkebunannya saat itu sebesar 5123 ha. Indonesia mulai mengekspor minyak
sawit pada tahun 1919 sebesar 576 ton ke negara-negara Eropa, kemudian di
tahun 1923 mulai mengekspor minyak inti sawit sebesar 850 ton.
Pada masa pendudukan Belanda, perkebunan mengalami perkembangan
waktu itu, namun kemajuan pesat yang dialami Indonesia tidak diikuti dengan
peningkatan perekonomian nasional. Hasil perolehan ekspor minyak sawit hanya
meningkatkan perekonomian negara asing yang berkuasa di Indonesia, termasuk
Belanda.15
2.2.1 Cangkang Kelapa Sawit
Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80 % pericarp dan 20% yang di
lapisi dengan cangkang. Kelapa sawit mengandung lebih kurang 67% daging buah
kelapa sawit (brondolan), 23% janjangan kosong (tandan), dan 10% air
(penguapan). Di dalam daging diperoleh kadar minyak mentah (crude oil) sekitar
43%, biji 11%, dan ampas 13%, dalam biji mengandung inti sekitar 5%,
cangkang 5%, dan air 1%. Cangkang merupakan bagian paling keras pada
komponen yang terdapat pada kelapa sawit. Cangkang kelapa sawit dapat diolah
menjadi beberapa produk yang bernilai ekonomis tinggi, yaitu karbon aktif, fenol,
asap cair, tepung tempurung dan briket arang.16
[image:36.595.118.508.308.708.2]Sumber : URL: http://belajarsawit.blogspot.com/2012/12/ketel-uap-boiler-di-pabrik-kelapa-sawit.html
Tabel 2.2 di bawah ini menunjukkan komposisi unsur yang ada pada cangkang kelapa sawit.
Tabel 2.2 Komposisi Unsur yang Terkandung Pada Cangkang Kelapa Sawit17
Nama Unsur Cangkang Kelapa Sawit
Karbon (C) 61.34
Hidrogen (H2) 3.25
Oksigen (O2) 31.16
Nitrogen (N2) 2.45
Abu (A) 1.8
Sumber : URL :http://belajarsawit.blogspot.com/2012/12/ketel-uap-boiler-di-pabrik-kelapa-sawit.html
Pada bagian cangkang ini terdapat berbagai unsur kimia antara lain:
Karbon (C), Hidrogen (H2), Nitrogen (N2), Oksigen (O2) dan Abu. Dimana unsur
kimia yang terkandung pada cangkang mempunyai persentase (%) yang berbeda
jumlahnya. Penggunaan cangkang ini sebagai bahan bakar setelah mengalami
proses pembakaran akan berubah menjadi arang, kemudian arang tersebut dengan
adanya udara pada dapur akan terbang sebagai ukuran partikel kecil yang
dinamakan partikel pijar.
Prinsip pemisahan biji dari cangkangnya adalah karena adanya perbedaan
berat jenis antara inti dan cangkang. Caranya adalah dengan mengapungkan biji-
biji yang telah dipecahkan dalam larutan lempung yang mempunyai berat jenis
1.16. Dalam keadaan ini inti kelapa sawit akan mengapung dalam larutan dan
cangkang akan mengendap di dasar. Inti dan cangkang diambil secara terpisah
kemudian dicuci sampai bersih. Alat yang digunakan untuk memisahkan inti dari
cangkangnya disebut hydrocyclone separator. Inti buah dimasukkan ke silo dan
dikeringkan pada suhu 80o C. Selama pengeringan harus selalu dibolak-balik agar
2.2.2 Abu Cangkang Kelapa Sawit
Dalam pemrosesan buah kelapa sawit menjadi ekstrak minyak sawit,
menghasilkan limbah padat yang sangat banyak dalam bentuk serat, cangkang dan
tandan buah kosong, di mana untuk setiap 100 ton tandan buah segar yang
diproses, akan didapat lebih kurang 20 ton cangkang, 7 ton serat, dan 25 ton
tandan kosong. Untuk membantu pembuangan limbah dan pemulihan energi,
cangkang dan serat ini digunakan lagi sebagai bahan bakar untuk menghasilkan
uap pada penggilingan minyak sawit. Setelah pembakaran dalam ketel uap, akan
dihasilkan 5% abu (oil palm ashes) dengan ukuran butiran yang halus. Abu hasil
pembakaran ini biasanya dibuang dekat pabrik sebagai limbah padat dan tidak
dimanfaatkan.19
Komposisi unsur kimia dari abu cangkang kelapa sawit yang telah diteliti
[image:38.595.115.512.309.621.2]dapat dilihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Komposisi Unsur Kimia dari Abu Cangkang Kelapa Sawit19
Unsur Kimia Berat (%)
SiO2 58.02
Al2O3 8.7
Fe2O3 2.6
CaO 12.65
MgO 4.23
Na2O 0.41
K2O 0.72
H2O 1.97
Hilang Pijar 8.59
Sumber : Hutahaean, B, 2007
2.3 Semen20
Beton umumnya tersusun dari tiga bahan penyusun utama yaitu semen,
agregat dan air. Jika diperlukan, bahan tambah (admixture) dapat ditambahkan
Semen merupakan bahan campuran yang secara kimiawi aktif setelah
berhubungan dengan air. Agregat tidak memainkan peranan yang penting dalam
reaksi kimia tersebut, tetapi berfungsi sebagai bahan pengisi mineral yang dapat
mencegah perubahan-perubahan volume beton setelah pengadukan selesai dan
memperbaiki keawetan beton yang dihasilkan.
Pada umumnya, beton mengandung rongga udara sekitar 1-2%, pasta
semen (semen dan air) sekitar 25-40%, dan agregat (agregat halus dan agregat
kasar) sekitar 60-75%.
2.3.1 Jenis Semen20
Semen merupakan hasil industri yang sangat kompleks, dengan campuran
serta susunan yang berbeda-beda. Semen dapat dibedakan menjadi dua kelompok
yaitu semen non-hidrolik dan semen hidrolik. Semen non-hidrolik tidak dapat
mengikat dan mengeras di dalam air, akan tetapi dapat mengeras di udara. Contoh
utama dari semen non-hidrolik adalah kapur.
Semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di
dalam air. Contoh semen hidrolik antara lain kapur hidrolik, semen pozzollan,
semen terak, semen portland, semen portland-pozzollan, semen portland terak
tanur tinggi, semen alumina dan semen expansif. Contoh lainnya adalah semen
portland putih, semen warna, dan semen-semen untuk keperluan khusus.
2.3.2 Semen Portland20
Semen portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan
didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker
yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau
lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama
dengan bahan utamanya.
Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam
pengembangan fisik di sektor konstruksi sipil. Jika ditambah air, semen akan
menjadi pasta semen. Jika ditambah agregat halus, pasta semen akan menjadi
mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton
segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras (concrete).
Fungsi utama semen adalah mengikat butir-butir agregat hingga
membentuk suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara di antara
butir-butir agregat. Walaupun komposisi semen dalam beton hanya sekitar 10%, namun
karena fungsinya sebagai bahan pengikat maka peranan semen menjadi sangat
penting.
Semen portland dibuat dari serbuk halus mineral kristalin yang komposisi
utamanya adalah kalsium dan aluminium silikat. Penambahan air pada mineral ini
menghasilkan suatu pasta yang jika mengering akan mempunyai kekuatan seperti
batu. Berat jenis yang dihasilkan antara 3.12 dan 3.16 dan berat volume sekitar
1500 kg/cm3. Bahan utama pembentuk semen portland adalah kapur (CaO), silika
(SiO3), alumina (Al2O3), sedikit magnesia (MgO), dan terkadang sedikit alkali.
Untuk mengontrol komposisinya,terkadang ditambahkan oksida besi, sedangkan
2.3.3 Jenis-jenis Semen Portland
Pemakaian semen yang disebabkan oleh kondisi tertentu yang dibutuhkan
pada pelaksanaan konstruksi di lokasi, dengan perkembangan semen yang pesat
maka dikenal berbagai jenis semen portland antara lain:
a. Tipe I, semen portland yang dalam penggunaannya tidak memerlukan persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya. Digunakan untuk
bangunan-bangunan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus. Jenis ini
paling banyak diproduksi karena digunakan untuk hampir semua jenis
konstruksi.
b. Tipe II, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidras dengan tingkat sedang.
Digunakan untuk konstruksi bangunan dan beton yang terus-menerus
berhubungan dengan air kotor atau air tanah atau untuk pondasi yang
tertahan di dalam tanah yang mengandung air agresif (garam-garam
sulfat).
c. Tipe III, semen portland yang memerlukan kekuatan awal yang tinggi. Kekuatan 28 hari umumnya dapat dicapai dalam 1 minggu. Semen jenis
ini umum dipakai ketika acuan harus dibongkar secepat mungkin atau
ketika struktur harus dapat cepat dipakai.
d. Tipe IV, semen portland yang penggunaannya diperlukan panas hidrasi yang rendah. Digunakan untuk pekerjaan-pekarjaan di mana kecepatan dan
jumlah panas yang timbul harus minimum. Misalnya pada bangunan
e. Tipe V, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat. Digunakan untuk bangunan yang
berhubungan dengan air laut serta untuk bangunan yang berhubungan
dengan air tanah yang mengandung sulfat dalam persentase yang tinggi.
2.3.4 Sifat Fisik dan Karakteristik Semen Portland20
Semen yang satu dapat dibedakan dengan semen lainnya berdasarkan
susunan kimianya maupun kehalusan butirnya. Perbandingan bahan-bahan utama
penyusun semen portland adalah kapur (CaO) sekitar 60-65%, silika (SiO2)
sekitar 20-25%, dan oksida besi serta alumina sekitar 7-12%. Sifat-sifat semen
portland.
Secara garis besar, ada 4 (empat) senyawa kimia utama yang menyusun
semen portland, yaitu :
a. Trikalsium silikat (3CaO.SiO2) yang disingkat menjadi C3S.
b. Dikalsium Silikat (2CaO.SiO2) yand disingkat menjadi C2S.
c. Trikalsium Aluminat (3CaO.Al2O3) yang disingkat menjadi C3A.
d. Tetrakalsium aluminoferrit (4CaO.Al2O3.Fe2O3) yang disingkat
menjadi C4AF.
Senyawa tersebut menjadi kristal-kristal yang saling mengikat/mengunci
ketika menjadi klinker. Komposisi C3S dan C2S adalah 70-80% dari berat semen
dan merupakan bagian yang paling dominan memberikan sifat semen. Semen dan
air saling bereaksi. Persenyawaan ini dinamakan proses hidrasi, dan hasilnya
Tabel 2.4 Empat Senyawa Utama dari Semen Portland3
Nama Oksida Utama Rumus
Empiris
Rumus
Oksida
Notasi
Pendek
Kadar
Rata-rata
(%)
Trikalsium silikat CaSiO5 3CaO.SiO2 C3S 50
Dikalsium Silikat CaSiO4 2CaO.SiO2 C2S 25
Trikalsium Aluminat Ca3Al2O6 3CaO.Al2O3 C3A 12
Tetrakalsium
Aluminoferrit 2Ca2AlFeO5
4CaO.Al2O3.
Fe2O3 C4AF 8
Gypsum CaSO4.2H2O CŜH2 3.5
Sumber : Nugraha, P. dan Antoni, 2007
Sedangkan komposisi oksida semen portland tipe I disajikan dalam Tabel 2.5 berikut:
Tabel 2.5 Komposisi Oksida Semen Portland Tipe I3
Oksida Notasi Pendek Nama Umum % Berat
CaO C Kapur 63
SiO2 S Silika 22
Al2O3 A Alumina 6
Fe2O3 F Ferrit oksida 2.5
MgO M Magnesia 2.6
K2O K Alkalis 0.6
Na2O N Disodium oksida 0.3
SO2 S Sulfur dioksia 2
CO2 C Karbon dioksida -
H2O H Air -
Sumber : Nugraha, P. dan Antoni, 2007
Sifat-sifat fisika semen meliputi kehalusan butir, waktu pengikatan,
kekalan, kekuatan, pengikatan semu, panas hidrasi, dan hilang pijar. Berikut ini
2.3.4.1 Kehalusan Butir (Fineness)
Kehalusan butir semen mempengaruhi proses hidrasi. Waktu pengikatan
(setting time) menjadi semakin lama jika butir semen lebih kasar. Kehalusan
penggilingan butir semen dinamakan penampang spesifik, yaitu luas butir
permukaan semen. Jika permukaan penampang semen lebih besar, semen akan
memperbesar bidang kontak dengan air. Semakin halus butiran semen, proses
hidrasinya semakin cepat, sehingga kekuatan awal tinggi dan kekuatan akhir akan
berkurang.
Kehalusan butir semen yang tinggi dapat mengurangi terjadinya bleeding
atau naiknya air ke permukaan, tetapi menambah kecenderungan beton untuk
menyusut lebih banyak dan mempermudah terjadinya retak susut. Menurut
ASTM, butir semen yang lewat ayakan No. 200 harus lebih dari 78%. Untuk
mengukur kehalusan butir semen digunakan “Turbidimeter” dari Wagner atau
“Air Permeability” dari Blaine.
2.3.4.2 Kepadatan (Density)
Berat jenis semen yang disyaratkan oleh ASTM adalah 3.15 Mg/m3. Pada
kenyataannya, berat jenis semen yang diproduksi berkisar antara 3.05 Mg/m3
sampai 3.25 Mg/m3. Variasi ini akan berpengaruh pada proporsi campuran semen
dalam campuran. Pengujian berat jenis dapat dilakukan menggunakan Le
2.3.4.3 Konsistensi
Konsistensi semen portland lebih banyak pengaruhya pada saat
pencampuran awal, yaitu pada saat terjadi pengikatan sampai pada saat beton
mengeras. Konsistensi yang terjadi bergantung pada rasio antara semen dan air
serta aspek-aspek bahan semen seperti kehalusan dan kecepatan hidrasi.
Konsistensi mortar bergantung pada konsistensi semen dan agregat
pencampurnya.
2.3.4.4 Waktu Pengikatan
Pengikatan (set) adalah perubahan bentuk dari bentuk cair menjadi bentuk
padat, tetapi masih belum mempunyai kekuatan. Pengikatan ini terjadi akibat
reaksi hidrasi yang terjadi pada permukaan butir semen, terutama butir trikalsium
aluminat. Dengan penambahan gypsum , waktu pengikatan dapat diatur karena
gypsum memodifikasi hidrasi awal. Pengerasan (hardening) adalah pertumbuhan
kekuatan dari beton atau mortar setelah bentuknya padat.
Waktu ikat adalah waktu yang diperlukan semen untuk mengeras terhitung
dari mulai bereaksi dengan air dan menjadi pasta semen hingga pasta semen
cukup kaku untuk menahan tekanan. Waktu ikat semen dibedakan menjadi dua:
1. Waktu ikat awal (initial setting time) yaitu waktu dari pencampuran semen dengan air menjadi pasta semen hingga hilangnya sifat
keplastisan.
setting time berkisar 1.0-2.0 jam, tetapi tidak boleh kurang dari 1.0
jam, sedangkan final setting time tidak boleh lebih dari 8.0 jam.
Waktu ikatan awal sangat penting pada control pekerjaan beton. Untuk
kasus-kasus tertentu, diperlukan initial setting time lebih dari 2.0 jam agar waktu
terjadinya ikatan awal lebih panjang. Waktu yang panjang ini diperlukan untuk
transportasi (hauling), penuangan (dumping/pouring), pemadatan (vibrating) dan
penyelesaiannya (finishing). Proses ikatan ini disertai perubahan temperatur yang
dimulai terjadi sejak ikatan awal dan mencapai puncaknya pada waktu
berakhirnya ikatan akhir. Waktu ikatan akan memendek karena naiknya
temperatur sebesar 30oC atau lebih. Waktu ikatan ini sangat dipengaruhi oleh
jumlah air yang dipakai dan oleh lingkungan sekitarnya.
Pengikatan semu diukur dengan alat “Vicat” atau “Gillmore”. Pengikatan
semu untuk persentase penetrasi akhir minimum pada semua jenis semen adalah
50%.
1. Pengikatan Semu
Pengikatan semu (false set) adalah reaksi hidrasi yang belum waktunya,
yaitu beberapa menit saja. Hal ini terjadi karena jumlah gypsum di dalam
campuran semen yang berlebih. Jika diaduk kembali tanpa menambahkan
air maka daya plastisitasnya akan kembali dan kehilangan kekuatan akhir
tidak akan terjadi.
2. Pengikatan Kilat
Pengikatan kilat (flash set/quick set) terjadi karena pengaruh panas reaksi
trikalsium aluminat (C3A) dengan air yang cepat, yang terjadi karena
Pengadukan tambahan pada beton tidak akan dapat mengembalikan
plastisitas beton. Agar beton dapat digunakan maka harus ditambahkan air
dan semen ke dalam campuran agar faktor air-semen tetap konstan.3
2.3.4.5 Reaksi Hidrasi
Ketika air ditambahkan ke dalam campuran semen, proses kimiawi yang
disebut hidrasi akan berlangsung. Senyawa kimia di dalam semen akan bereaksi
dengan air dan membentuk komponen baru.
Mekanisme hidrasi semen ada dua, yaitu mekanisme larutan dan
mekanisme padat. Pada mekanisme larutan, zat yang direaksikan larut dan
menghasilkan ion dalam larutan. Ion-ion ini kemudian akan bergabung sehingga
menghasilkan zat yang menggumpal (flocculate). Pada semen, karena daya larut
senyawa yang ada kecil maka hidrolisis lebih dominan daripada larutan.
dalam campuran
[image:47.595.113.511.305.606.2]Sumber : Nugraha, P. dan Antoni, 2007
Tabel 2.6 Reaksi Hidrasi Senyawa Semen3
Senyawa yang bereaksi Komponen yang dihasilkan
Trikalsium Silikat + Air Gel Tobermorit + Kalsium Hidroksida Dikalsium Silikat + Air Gel Tobermorit + Kalsium Hidroksida Tetrakalsium Aluminoferrit + Air
+ Kalsium Hidroksida Kalsium Aluminoferrit Hidrat
Tetrakalsium Aluminat + Air
+ Kalsium Hidroksida Tetrakalsium Aluminat Hidrat
Tetrakalsium Aluminat + Air
+ Gypsum Kalsium Monosulfoaluminate
Sumber : Nugraha, P. dan Antoni, 2007
1. Hidrasi C3S dan C2S
Kalsium silikat akan terhidrasi menjadi gel kalsium silikat hidrat (gel
tobermorite) dan kalsium hidroksida. Gel kalsium silikat hidrat, sering disingkat
gel C-S-H, memiliki komposisi yang bervariasi berbentuk rongga sebanyak 70%
dari semen. Kalsium hidroksida yang dihasilkan akan membuat sifat basa kuat
(pH=12.5). Ini menyebabkan semen sensitif terhadap asam dan akan mencegah
timbulnya karat pada besi baja.
hidroksida kalsium te tobermori gel silikat trikalsium 3CH gel H -S -C 6H S 2C 3Ca(OH) O .3H 3CaO.2SiO O 6H 3CaO.SiO 2 3 2 2 2 2 2
hidroksida kalsium te tobermori gel silikat dikalsium CH gel H -S -C 6H S 2C Ca(OH) O .2H 3CaO.2SiO O 4H 2CaO.SiO 2 2 2 2 2 2 2 2. Hidrasi C3A
Hidrasi C3A terjadi secara mendadak dengan disertai pengeluaran panas
yang banyak. Akan terbentuk Kristal kalsium aluminat hidrat yang menyebabkan
set. Itu sebabnya perlu ditambahkan gypsum pada saat penggilingan klinker, untuk
memperkecil reaktivitas C3A.
hidrat aluminat kalsium aluminat trikalsium O .12H .Ca(OH) O 3CaO.Al Ca(OH) O 12H O 3CaO.Al ettringite gypsum aluminat trikalsium O .12H .CaSO O 3CaO.Al O .2H CaSO O 10H O 3CaO.Al 2 2 3 2 2 2 3 2 2 4 3 2 2 4 2 3 2
C3A dan gypsum akan bereaksi lebih dahulu, menghasilkan kalsium
sulfoaluminat. Kristal yang berbentuk jarum disebut ett
