13 Cement‖. Dinamakan demikian karena warna hasil olahannya mirip dengan warna
tanah yang dijumpai di Pulau Portland, Inggris. Semen merupakan senyawazat pengikat hidrolis yang terdiri dari senyawa
CaO.SiO
2.
H
2
O kalsium silikat hidrat yang apabila bereaksi dengan air akan mengikat bahan padat lainnya, membentuk satu kesatuan massa yang kompak,
padat dan keras.
2.2.2. Sifat Kimia dan Fisika Semen
Menurut Austin 1985 semen memiliki jenis yang bermacam-macam disesuaikan dengan tujuan penggunaannya. Namun umumnya diantara sifat fisika
dan kimia dari produk semen yang perlu diketahui adalah sebagai berikut, yaitu periode pengikatan dan pengerasan semen, kehalusan semen, ketahanan asam,
hidrasi semen dan penggunaan faktor air semen. a.
Pengikatan dan Pengerasan Setting Time and Hardening
Menurt Austin 1985 mekanisme terjadinya setting dan hardening yaitu ketika terjadi pencampuran semen dengan air. Maka akan terjadi reaksi antara air dengan
3CaO.Al
2
O
3
membentuk 3CaO.Al
2
O
3
.3H
2
O yang bersifat kaku dan berbentuk gel. Untuk mengatur waktu lamanya pengerasan, perlu ditambahkan gipsum. Gipsum
akan bereaksi dengan 3CaO.Al
2
O
3
.3H
2
O, membentuk lapisan ettringete yang akan membungkus permukaan senyawa tersebut. Namun karena ada peristiwa osmosis
pada lapisan ettringete akan pecah dan reaksi hidarsi 3CaO.Al
2
O
3
akan terjadi lagi, sehingga terbentuk lapisan etteringete kembali. Begitu seterusnya hingga
senyawa gipsum habis. Proses ini akhirnya menghasilkan perpanjangan setting
14 time
. Periode ini disebut Dormant Periode yang terjadi selama 1-2 jam dan selama itu pasta masih dalam keadaan plastis dan mudah dibentuk workable.
Selama periode ini, dalam beberapa jam, reaksi dari 3CaO.SiO
2
terjadi dan menghasilkan 3CaO.SiO
2
.3H
2
O. Semen dan air akan mengisi rongga membentuk titik-titik kontak yang menghasilkan kekakuan. Pada tahap berikutnya terjadi
pengikatan senyawa CaO.SO
4
.H
2
O gipsum yang akan menghalangi mobilitas partikel
– partikel semen yang akhirnya pasta menjadi kaku dan akhir pengerasan mulai final setting tercapai, lalu proses pengerasan terus berlangsung hingga air
dan gipsum habis bereaksi. b.
Ketahanan terhadap asam Material baru hasil bentukan dari semen Portland dapat mengalami kerusakan
oleh pengaruh asam dari sekitarnya. Umumnya serangan asam tersebut merubah kontruksi-kontruksi yang tidak larut dalam air. Misalnya, asam klorida HCl akan
bereaksi dengan tetrakalsium aluminoferrit C
4
AF menjadi besi klorida FeCl
2
yang larut air. Selain itu, serangan asam dapat terjadi karena CO
2
bereaksi dengan CaOH
2
dari semen yang terhidrasi membentuk kalsium karbonat yang tidak larut dalam air. Pembentukan kalsium karbonat, sebenarnya tidak menimbulkan
kerusakan pada beton tetapi proses berikutnya yaitu CO
2
dalam air akan bereaksi dengan kalsium karbonat yang larut dalam air. Reaksi :
CaOH
2 aq
+ CO
2 g
CaCO
3 s
+ H
2
O
l
CaCO
3 s
+ CO
2 g
+ H
2
O
l
CaHCO
3 2
aq
reaksi yang terjadi dapat menghasilkan pengembangan volume sehingga memungkinkan terjadi keretakan pada campuran semen dan agregatnya.
15 c.
Kehalusan
Kehalusan dapat mewakili sifat fisika lainnya terutama terhadap kekuatan. Bertambahnya kehalusan pada umumnya akan menambah kekuatan, mempercepat
reaksi hidrasi begitu pula waktu pengikatannya yang semakin singkat. d.
Faktor air semen Penggunaan jumlah air terhadap pencampuran semen memiliki pengaruh
penting terhadap sifat fisika produk semen. Faktor air semen water cement ratio adalah jumlah perbandingan air yang dibutuhkan untuk melakukan proses hidrasi
bahan-bahan pembentuk semen. Faktor air semen mempengaruhi porositas, kuat tekan dan permeabilitas
produk berbahan semen. Menurut Mastuti 2009 permeabilitas merupakan kemampuan aliran air dalam menembus sampel membran, dimana yang
mempengaruhi koefisien permeabilitas adalah perbandingan faktor air WC. Persamaan perhitungan faktor air adalah sebagai berikut.
……………………………………..………….2
Keterangan : W = Berat air g
C = Berat semen g P = Berat bahan tambahan pengganti semen g
e. Hidrasi semen
Reaksi hidrasi adalah reaksi yang terjadi ketika mineral-mineral yang terkandung didalam semen bereaksi dengan air membentuk senyawa hidratnya
dan melepaskan sejumlah panas hidrasi, yang pada akhirnya didapatkan produk
16 semen yang telah memadat dan keras. Hasil reaksi hidrasinya antara lain adalah
tobermorite gel yang merupakan jumlah terbesar sekitar 50 dari jumlah
senyawa yang dihasilkan. Reaksi tersebut dapat dirangkum sebagai berikut:
2 3Ca O•SiO
2
s + 11 H
2
O l 3 CaO•2SiO
2
•8H
2
O s + 3 CaOH
2
aq Trikalsium silikat
Air Kalsium silikathidrattobermorit Kalsium hidroksida
2 2CaO•SiO
2
s + 9 H
2
O l 3 CaO•2SiO
2
•8H
2
O s + CaOH
2
aq Dikalsium silikat
Air Kalsium silikat hidrat Kalsium hidroksida
3 CaO•Al
2
O
3
s +
3 CaO•SO
3
•2H
2
O s + 26 H
2
O l 6 CaO•Al
2
O
3
•3SO
3
•22H
2
O s Trikalsium
aluminat Gipsum
Air Ettringite
3 CaO•Al
2
O
3
s + 6
CaO•Al
2
O
3
•3SO
3
•32H
2
O s + 4 H
2
O 34 CaO•Al
2
O
3
•SO
3
•12H
2
O s Trikalsium
aluminat Ettringite
Air Kaslium monosulfoaluminohidrat 3
CaO•Al
2
O
3
s + CaOH
2
aq + 12 H
2
O l 4 CaO•Al
2
O
3
•13H
2
O s Trikalsium
aluminat Kalsium
hidroksida Air Tetra kalsium aluminat hidrat
4 CaO• Al
2
O
3
•Fe
2
O
3
+ 10 H
2
O + 2 CaOH
2
aq 6 CaO•Al
2
O
3
•Fe
2
O
3
•12H
2
O Tetrakalsium
aluminoferrit Air
Kalsium hidroksida
Kalsium aluminoferrit hidrat
Chapwanya, et.al. 2009
2.2.3. Semen Portland Putih
