KIMIA BAHAN

KIMIA BAHAN

SEMEN

BY :

PENGERTIAN

 Semen adalah suatu jenis bahan yang

memiliki sifat adhesif dan kohesif yang memungkinkan melekatnya

fragmen-fragmen mineral menjadi satu massa yang padat

 Untuk konstruksi beton semen adalah bahan

PENGGOLONGAN SEMEN

BERDASARKAN PROSES PEMBUATAN

 Semen dari bahan klinker-semen-portland :

- Semen portland

- Semen portland abu terbang - Semen tanur tinggi

- Semen portland/tras/pozzolan - Semen portland putih

 Semen dari bahan lain :

SIFAT SEMEN

 Sifat Fisik :

bahan berbutir halus yang lolos ayakan 2 µm dan mempunyai berat jenis antara 3 sampai 3,15 gr/cm3.

 Sifat Kimia :

* C3S dan C2S Berpengaruh terhadap pengerasan

semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari. * Unsur ini membuat semen tahan terhadap

serangan kimia dan mengurangi penyusutan karena pengeringan.

* C3A berhidrasi secara eksotermis, bereaksi secara

cepat dan memberikan kekuatan sesudah 24 jam. * C4AF kurang begitu besar pengaruhnya terhadap

TYPE SEMEN

Jenis I

 Semen portland yang digunakan untuk tujuan umum.

Jenis II

 Semen portland yang penggunaannya memerlukan

ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Jenis III

 Semen portland yang penggunaannya memerlukan

persyaratan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi. Jenis IV

 Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut

panas hidrasi yang rendah Jenis V

 Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut

KOMPOSISI KIMIA TIAP TYPE SEMEN

Type Komposisi penyusun maksimum (%) Kehalusan

butiran (m2/kg)

C3S C2S C3A C4AF

1 55 19 10 7 370

2 51 24 6 11 370

3 56 19 10 7 540

4 28 49 4 12 380

OKSIDA PENYUSUN SEMEN

Magnesia (MgO)

SENYAWA PENYUSUN SEMEN

Nama senyawa Rumus empiris Rumus oksida Notasi pendek

Rata-rata (%) Tricalsium silikat

Dicalsium silikat Tricalsium aluminat Tetracalcium

HIDRASI SEMEN

Mekanisme hidrasi silikat (C₃S dan C₂S)

2(3CaO.SiO2) + 6 H2O 3CaO.SiO2.3 H2O + 3Ca(OH)2 2(2CaO.SiO2) + 4 H2O 3CaO.SiO2.3 H2O + Ca(OH)2

Mekanisme hidrasi Aluminat (C₃A)

3CaO.Al2O3 + CaSO4.2H2O + 10 H2O 3CaO.Al2O3.CaSO4 + 12 H2O

(gypsum)

3CaO.Al2O3 + Ca(OH)2 + 12 H2O 3CaO.Al2O3.Ca(OH)2.12 H2O

Mekanisme hidrasi tetracalsium aluminoferrit (C₄AF)

4CaO.Al2O3.Fe2O3 + 2Ca(OH)2 + 10H2O 64CaO.Al2O3.Fe2O3.12 H2O

MEKANISME PEMBENTUKAN PASTA

SEMEN

 Proses pertama terjadi ketika air di masukkan

ke dalam semen

 Dalam waktu kurang dari 10 menit air akan

menjadi senyawa alkali tinggi

 Unsur yang bereaksi paling awal membentuk

ikatan kimia ialah C3S

 Fase terakhir yang terjadi dalam proses ini

ialah terbentuknya rantai C-H-S yang

EVALUSI PROSES HIDRASI

Beberapa tes dapat dilakukan untuk

mengetahui proses hidrasi dan sifat kimia pasta semen, antara lain :

 Panas Hidrasi

 Jumlah calsium hidroksida yang terbentuk

dari proses hidrasi

 Berat Jenis Pasta

 Jumlah air kimia yang terbentuk

 Jumlah semen yang tidak terhidrasi

EFEK LINGKUNGAN

 Dalam pembuatannya semen memerlukan material kapur

dalam jumlah banyak, sedangkan kapur merupakan bahan tambang yang tidak dapat diperbaharui

 Pada proses hidrasi, semen melepaskan energi berupa

panas dan residu berupa karbon dioksida, semakin

banyak penggunaan semen maka semakin tinggi karbon yang di lepas ke alam

 Karbon di oksida ini berperan cukup besar dalam

terciptanya efek rumah kaca dan pemanasan global di bumi

 Air sisa dari pembuatan beton yang menggunakan semen

sebagai perekat sangat berbaya bagi lingkungan karena menggandung potas dan soda

 Jika air ini langsung di buang ke tanah akan sangat

UPAYA MEMBUAT INDUSTRI

KONSTRUKSI RAMAH LINGKUNGAN

 Mulai mengurangi penggunaan material

semen dengan pozzolan yang memiliki sifat dan struktur kimia yang mirip. Misalnya: fly ash, tras, metal slag , silica fume dll

 Pengolahan limbah sisa pembuatan beton

mulai diperhatikan, beberapa perusahaan