Semen adalah perekat hidraulis bahan bangunan, artinya akan jadi perekatan bila bercampur dengan air. Bahan dasar semen pada umumnya ada 3 macam yaitu klinker/terak (70% hingga 95%, merupakan hasil olahan pembakaran batu kapur, pasir silika, pasir besi dan lempung), gypsum (sekitar 5%, sebagai zat pelambat pengerasan) dan material ketiga seperti batu kapur, pozzolan, abu terbang, dan lain-lain. Jika unsur ketiga tersebut tidak lebih dari sekitar 3 % umumnya masih memenuhi kualitas tipe 1 atau OPC (Ordinary Portland Cement). Namun bila kandungan material ketiga lebih tinggi hingga sekitar 25%
maksimum, maka semen tersebut akan berganti tipe menjadi PCC (Portland Composite Cement).
Kegunaan/Manfaat dari Semen adalah:
Sebagai bahan perekat hidrolis
Sebagai bahan pengikat antara bata yang satu dengan bata yang lainnya
Untuk menutup atau menghilangkan permukaan bata yang tidak rata
Untuk menyalurkan beban
Sedangkan fungsi dari mortar atau adukan dalam plesteran adalah untuk meratakan permukaan tembok sehingga mudah untuk di cat dan untuk menambah keawetan pasangan bata.
Sifat-sifat dari Semen adalah:
Sifat kuat : campuran semen harus cukup baik agar mampu menopang beban yang diterima dinding.
Sifat mudah untuk dikerjakan/digunakan : campuran semen harus mudah dikerjakan, tidak terlalu basah (encer) dan tidak terlalu kering.
Sifat menyusut : adukan semen yang terlalu banyak airnya akan mudah menyusut yang berakibat retak pada plesteran maupun tembok.
Sifat mudah mengeras : semen cepat mengalami perkerasan apabila bercampur dengan air atau larutan garam
Jenis Semen menurut Standarisasi Nasional Indonesia (SNI) antara lain :
1. Semen Portland Putih
digunakan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing), sebagai filler atau pengisi. Semen jenis ini dibuat dari bahan utama kalsit (calcite) limestone murni.
2. Semen Portland Pozolan
Produk ini lebih tepat digunakan untuk bangunan umum dan bangunan yang memerlukan ketahanan sulfat dan panas hidrasi sedang, seperti: jembatan, jalan raya, perumahan, dermaga, beton massa, bendungan, bangunan irigasi dan fondasi pelat penuh.
3. Semen Portland
adalah jenis yang paling umum dari semen dalam penggunaan umum di seluruh dunia karena merupakan bahan dasar beton, dan plesteran semen.
4. Semen Portland Campur
suatu bahan pengikat hidrolis hasil penggilingan bersama-sama dari terak semen portland dan gips dengan satu atau lebih bahan anorganik yang bersifat tidak bereaksi (inert).
5. Semen Mansonry
Semen ini lebih tepat digunakan untuk konstruksi perumahan gedung, jalan dan irigasi. Dapat juga digunakan untuk bahan baku pembuatan genteng beton, paving block, tegel dan bahan bangunan lainnya.
6. Semen Portland Komposit
digunakan untuk bangunan-bangunan pada umumnya, sama dengan penggunaan Semen Portland Tipe I dengan kuat tekan yang sama. PCC mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan dibandingkan dengan Semen Portland Tipe I, sehingga pengerjaannya akan lebih mudah dan menghasilkan permukaan beton/plester yang lebih rapat dan lebih halus.
Semen Portland / Ordinary Portland Cement (OPC) ada 5 jenis yaitu :
1. Portland Cement Type I (Ordinary Portland Cement)
Semen portland tipe I merupakan jenis semen yang paling banyak dibutuhkan oleh masyarakat luas dan dapat digunakan untuk seluruh aplikasi yang tidak membutuhkan persyaratan khusus.
Contohnya, ketika pemilik rumah atau tukang batu yang sedang mengerjakan proyek atau merenovasi rumah tinggal akan membeli semen di toko bangunan, mereka hanya menyebut semen, tanpa menyebut jenis semen apa yang seharusnya digunakan atau cocok dengan lingkungan pemukiman mereka berada. antara lain : bangunan, perumahan, gedung-gedung bertingkat, jembatan, landasan pacu dan jalan raya.
2. Portland Cement Type II (Moderate sulfat resistance) Semen Portland Tipe II merupakan semen dengan panas hidrasi sedang atau di bawah semen Portland Tipe I serta tahan terhadap sulfat. Semen ini cocok digunakan untuk daerah yang memiliki cuaca dengan suhu yang cukup tinggi serta pada struktur drainase. 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. Portland Cement Type III (High Early Strength Portland Cement)
Jenis ini memperoleh kekuatan besar dalam waktu singkat, sehingga dapat digunakan untuk perbaikan bangunan beton yang perlu segera digunakan atau yang acuannya perlu segera dilepas.
Selain itu juga dapat dipergunakan pada daerah yang memiliki
temperatur rendah, terutama pada daerah yang mempunyai musim dingin. Kegunaan pembuatan Jalan beton, landasan lapangan udara, bangunan tingkat tinggi, bangunan dalam air yang tidak memerlukan ketahanan terhadap sulfat.
4. Portland Cement Type IV (Low Heat Of Hydration)
Tipe semen dengan panas hidrasi rendah. Semen tipe ini digunakan untuk keperluan konstruksi yang memerlukan jumlah dan kenaikan panas harus diminimalkan. Oleh karena itu semen jenis ini akan memperoleh tingkat kuat beton dengan lebih lambat ketimbang Portland tipe I. Tipe semen seperti ini digunakan untuk struktur beton masif seperti dam gravitasi besar yang mana kenaikan temperatur akibat panas yang dihasilkan selama proses curing merupakan faktor kritis. Cocok digunakan untuk daerah yang bersuhu panas.
5. Portland Cement Type V (Sulfat Resistance Cement)
Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat. Cocok digunakan untuk pembuatan beton pada daerah yang tanah dan airnya mempunyai kandungan garam sulfat tinggi. Sangat cocok untuk instalasi pengolahan limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan, terowongan, pelabuhan,dan pembangkit tenaga nuklir.
Proses Pembuatan Semen
Proses Basah
Proses Kering Bahan Baku :
Batu Kapur
Tanah Liat
pasir besi
pasir silikat
gypsum
yang membedakan kedua proses ini adalah pada proses penggilingan dan homogenisasi.
Proses Pembuatan Semen:
Quarry : Bahan tambang berupa batu kapur, batu silika,tanah liat, dan material-material lain yang
mengandung kalsium, silikon, alumunium, dan besi oksida yang diekstarksi menggunakan drilling dan blasting.
Crushing :Pemecahan material material hasil penambangan menjadi ukuran yang lebih kecil dengan menggunakan
crusher.
Conveying:Bahan mentah ditransportasikan dari area penambangan ke lokasi pabrik untuk diproses lebih lanjut dengan menggunakan belt conveyor.
Raw mill (penggilingan) :Proses Basah penggilingan
dilakukan dalam raw mill dengan menambahkan sejumlah air kemudian dihasilkan slurry dengan kadar air 34-38
%.Material-material ditambah air diumpankan ke dalam raw mill. Karena adanya putaran, material akan bergerak dari satu kamar ke kamar berikutnya.Pada kamar 1 terjadi proses pemecahan dan kamar 2/3 terjadi gesekan sehingga
campuran bahan mentah menjadi slurry. Sedangkan, pada proses kering, terjadi di Duodan Mill yang terdiri dari Drying Chamber, Compt 1, dan Compt 2. Material-material
dimasukkan bersamaan dengan dialirkannnya gas panas yang berasal dari suspension preheater dan menara pendingin. Pada ruangan pengering terdapat filter yang berfungsi untuk mengangkut dan menaburkan material sehingga gas panas dan material berkontaminasi secara merata sehingga efisiensi dapat tercapai. Terjadi pemisahan material kasar dan halus dalam separator.
Homogenisasi:Proses Basah, slurry dicampur di mixing basin,kemudian slurry dilairkan ke tabung koreksi; proses pengoreksian. Sedangkan pada proses kering terjadi di blending silo dengan sistem aliran corong.
Pembakaran (pembentukan clinker): Terjadi di dalam kiln.
Kiln adalah alat berbentuk tabung yang di dalamnya
terdapat semburan api. Kiln di design untuk memaksimalkan efisiensi dari perpindahan panas yang berasal dari
pembakaran bahan bakar.
Beton adalah Batuan buatan yang terjadi sebagai hasil
pengerasan suatu campuran tertentu dari semen, air dan agregat (batu pecah, kerikil, dan pasir).
Sifat :
1. Campuran semen dengan air merupakan media pengikat 2. Agregat sebagai bahan pengisi (tidak mengadakan reaksi.
Beton yang baik agregat harus terbungkus seluruhnya oleh pasta semen begitu pula rongga-rongganya)
3. Kwalitas beton sangat tergantung pada kwalitas pastanya.
maksudnya pasta tersebut harus mempunyai kekuatan keawetan dan tahan terhadap air
4. Perbandingan air, semen dan agregat harus tepat Klasifikasi :
•Berdasarkan volume beton dibedakan atas:
1. Beton biasa (Ordinary concrete) : 1,80 g/cm3
2. Beton ringan (Light weight concrete) : 0,6 – 1,8 g/cm3 3. Beton penyekat panas (Heat insulation concrete) : 0,6 g/cm3
•Berdasarkan pemakaian dibedakan atas:
1. Beton biasa = Beton bertulang (Reiforced concrete) untuk konstruksi-konstruksi yang memikul beban
2. Beton bangunan air : Dalam pembuatan pintu air, terusan dsb
3. Beton khusus : Beton asam, tahan panas dsb Sifat-sifat Dasar Beton :
•Beton harus memenuhi kekuatan yang direncanakan
•Campuran beton harus mempunyai suatu mibilitas tertentu
•Campuran beton tidak boleh mengalami segregasi (pemisahan selama pengecoran) Kekuatan Beton
•Beton sangat tahan terhadap tekanan dibanding terhadap gaya- gaya lainnya. kuat tekan merupakan ciri yang terpenting dari kuat tidaknya beton
•Kuat tekan beton tergantung Klasifikasi Adukan
•Adukan rigid (Kenyal) : dipakai dalam pembuatan beton bertulang
•Adukan yang tidak begitu plastis : dipakai untuk bangunan teknik air, jalan dsb •Adukan beton plastis : Massa merupakan pasta.
Ada bermacam-macam jenis beton antara lain : 1. Beton siklop
Beton jenis ini sama dengan beton normal biasa , perbedaannya ialah pada beton ini digunakan ukuran agregat yang relative
besar2.beton ini digunakan pada pembuatan bendungan, pangkal jembatan,dan sebagainnya.ukuran agregat kasar dapat sampai 20 cm,namun proporsi agregat yang lebih besar dari biasanya ini sebaiknya tidak lebih dari 20 persen dari agregat seluruhnya.
2. Beton Ringan
Beton jenis ini sama dengan beton biasa perbedaannya hanya agregat kasarnya diganti dengan agregat ringan. Selain itu dapat pula dengan beton biasa yang diberi bahan tambah yang mampu membentuk gelembung udara waktu pengadukanbeton
berlangsung.beton semacam ini mempunyai banyk pori sehingga berat jenisnya lebih rendah daripada beton biasa.
3. Beton non pasir
Beton jenis ini dibuat tanpa pasir , jadi hanya air,semen, dan kerikil saja.karena tanpa pasir maka rongga rongga kerikil tidak terisi. Sehingga beton berongga dan berat jenisnya lebih rendah daripada beton biasa. Selain itu Karena tanpa pasir maka tidak dibutuhkan pasta2 untuk menyelimuti butir2 pasir sehingga kebtuhan semen relative lebih sedikit.
4. Beton hampa
Seperti yang telah diketahui bahwa kira2 separuh air yag
dicampurkan saja yang bereaksi dengan semen,adapun separuh sisanya digunakan untuk mengencerkan adukan.beton jenis ini diaduk dan dituang serta dipadatkan sebagaimana beton
biasa,namun setelah beton tercetak padat kemudian air sisa reaksi disedot dengan cara khusus. Seperti cara vakum. Dengan demikian air yang tertinggal hanya air yang digunakan untuk reaksi dengan semen,sehingga beton yang diperoleh sangat kuat.
5. Beton bertulang
Beton biasa sangat lemah dengan gaya tarik, namun sangat kuat dengan gaya tekan, batang baja dapat dimasukkan pada bagian beton yang tertarik untuk membantu beton. Beto yang dimasuki batang baja pada bagian tariknya ini disebut beton bertulang.
6. Beton prategang
Jenis beton ini sama dengan beton bertulang, perbedaannya adalah batangnya baja yang dimasukkan ke dalam beton
ditegangkan dahulu . batang baja ini tetap mempunyai tegangan sampai beton yang dituang mengeras.bagian balok beton ini walaupun menahan lenturan tidak akan terjadi retak.
7. Beton pracetak
Beton biasa dicetak /dituang di tempat.namun dapat pula dicetak di tempat lain,fungsinya di cetak di tempat lain agar memperoleh mutu yang lebih baik.selain itu dipakai jika tempat pembuatan beton sangat terbatas.sehingga sulit menyediakan tempat percetakanperawatan betonnya.
8. Beton massa
Beton yang dituang dalam volume besar yaitu perbandingan antara volume dan permukaannya besar. Bila dimensinya lebih besar dari 60 sm. Pondasi besar,pilar, bendungan. Harus
diperhatikan perbedaan temeratur.
9. Fero semen
Suatu bahan gabungan yang diperoleh dengan cara memberikan ortar semen suatu tulangan yang berupa suatu anyaman kawat baja.
10. Beton serat
Beton komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat. Serat berupa batang2 5 sd 500mm,panjang 25- 100mm.serat asbatos,tumbuh2an , serat plastic, kawat baja.
PROSES PEMBUATAN BETON
Pembuatan beton dilakukan didalam ruangan yang terlindung dari panas matahari secara langsung. Pengdukannya menggunakan mesin pengaduk (mixer), bertenaga listrik. Bahan-bahan dimasukkan kedalam mesin pengaduk yakni, agregat halus dan Semen Putih secara bersamaan, dan diaduk selama 5 menit dengan tujuan agar agregat tercampur secara homogeny dan merata.
Kemudian ditambahkan silica fume yang berbentuk slurry, dan diaduk selama 5 menit. Setelah seluruh bahan-bahan kering tercampur secara homogeny, mulai menambahkan secara bertahap agregat kasar berturut-turut air yang telah dicampur dengan superplasticizer dimasukkan kemudian diaduk selama 15 menit.
Setelah menjadi campuran beton, adukan tersebut dituang ke wadah yang kemudian di masukkan kedalam cetakan silinder, tiap pemasukan 10 cm ditumbuk dengan besi penumbuk selama 25 kali secara merata hal tersebut dilakukan sampai cetakan benda
uji terisi penuh, pengecoran benda uji tersebut dilakukan pada meja penggetar (vibrator).
Setelah 1 hari (24 jam) benda uji tersebut dikeluarkan dari cetakan dan kemudian direndam dalam air tawar yang bersih bersuhu 27oC (sama dengan air yang digunakan dalam pengecoran), meskipun terjadi fluktuasi suhu air antara malam hari dan siang hari tetapi sangat kecil, berkisar 1 sampai 2oC, di malam dan pagi hari cenderung lebih dingin daripada siang hari.
