361 dij adikan mort ar dengan t ambahan pasir. Keberhasilan semen Romawi
ini menggugah para pengusaha unt uk mengembangkan produk serupa dari campuran t anah liat dan kapur yang dibakar.
John Smeat on memberikan kont ribusi besar dalam pengembangan semen ket ika merencanakan pembangunan Eddyst one
Li ght house 1755-1759 di Selat Inggris Gambar 20. 57. Smeat on menyat akan bahwa sif at hidrolik dari kapur dipengaruhi langsung oleh
kandungan clay dalam bat u kapur yang digunakan.
Gambar 20. 56 John Smeat on
Gambar 20. 57 Eddyst one Light house
Prinsip yang sama digunakan oleh Louis Vicat di awal abad ke- 19. Vicat mengembangkan met ode pembuat an semen art if icial pada
t ahun 1817 dengan mengkombinasikan kapur dan clay menj adi campuran yang kemudian dibakar. Kemudian pada t ahun 1822, James
Frost berhasil membuat dan memat enkan “ semen Inggris” . Sedangkan Joseph Aspdin berhasil memat enkan mat erial serupa yang
362
disebut semen Portland, karena warnanya sepert i bat uan Port land Gambar 20. 60.
Gambar 20. 58 Louis Vicat
Gambar 20. 59 Joseph Aspdin
Gambar 20. 60 Bat u Port land Gambar 20. 61 Tambang bat uan Port land
363
Gambar 20. 62 Bat uan Port land di Mut t on Cove – Port land
Semua produk-produk semen di at as t idak dapat dibandingkan dengan concret e pozzolan at au kapur, karena set elah dicampur
dengan air maka harus segera dipakai. Kekuat annya pun rendah di awal t erbent uk perlu wakt u berminggu-minggu sebelum mat erial
yang t erbent uk dapat dipindahkan. Pembent ukan kapur hidrolik, semen nat ural, dan semen buat an yang kuat t ergant ung pada
kandungan bel i t e dicalcium silicat e, Ca
2
SiO
4
, di mana kemampuan belit e unt uk memperkuat mat erial sangat lambat . Mat erial penyusun
semen t ersebut dibakar pada suhu 1250 ° C, sehingga t idak ada kandungan al i t e t ricalcium silicat e, Ca
3
O. SiO
4
yang bert anggung j awab t erhadap t erbent uknya kekuat an awal dalam semen modern.
Semen pert ama yang mengandung alit e dibuat oleh William Aspdin, put ra dari Joseph Aspdin, di awal 1840-an. Inilah yang sekarang kit a
sebut sebagai semen Portland “ modern” .
Gambar 20. 63 Clinker belit e
364
Gambar 20. 64 William Aspdin
Inovasi William Aspdin ini t ernyat a kurang mengunt ungkan bagi pengusaha semen, karena membut uhkan lebih banyak kapur dalam
campuran, t emperat ur pembakarannya lebih t inggi sehingga bahan bakar yang digunakan j uga lebih banyak, dan cl i nker yang dihasilkan
sangat keras sehingga dengan cepat membuat millst one menj adi aus. Pada saat it u, millst one merupakan sat u-sat unya met ode grinding
penghalusan yang ada. Clinker adalah mat erial padat yang t erbent uk pada t ahap pembakaran semen, berupa bongkahan-bongkahan dengan
diamet er 3 - 25 mm.
Gambar 20. 65 Clinker semen
365
20. 2. 3 Klasifikasi semen
Semen modern yang digunakan sekarang ini dapat diklasif ikasikan menj adi t iga bagian sebagai berikut :
1. Semen Port land
2. Campuran Semen Port land
3. Semen Hidrolik Non-Port land
Gambar 20. 66 Produksi semen Blue Circle Sout hern di dekat Berrima, New Sout h Wales, Aust ralia
1 Semen Portland
Semen ini dibuat dengan memanaskan bat u kapur dengan mat erial lain dalam j umlah kecil, sepert i clay, sampai 1450 ° C dalam
t ungku pembakaran. Senyawa yang dihasilkan sangat keras, dan disebut ‘ clinker’ Gambar 20. 65. Clinker ini kemudian digiling
dengan sedikit penambahan gips unt uk membuat Or di nar y Por t l and Cement OPC.
Semen Port land ini merupakan komposisi dasar dari concret e dan mort ar. Umumnya, semen Port land dimanf aat kan unt uk
pembuat an concret e bet on. Concret e ini merupakan gabungan mat erial yang t erdiri dari agregat kerikil dan pasir, semen, dan air.
Sebagai bahan bangunan, concret e dapat dicet ak menj adi berbagai bent uk yang kit a inginkan, dan begit u mat erial ini mengeras maka
akan mampu manahan beban berat . Semen Port land biasanya berwarna abu-abu at au put ih. Ket erangan lebih lanj ut t ent ang semen
Port land akan diuraikan pada subbab berikut nya.
366
2 Campuran Semen Portland
Ada beberapa macam campuran semen Port land, di ant aranya :
x
Por t l and Bl ast f ur nace Cement Jenis semen ini mengandung kerak slag blast f urnace berbent uk
granule sampai dengan 70 . Sisanya adalah clinker Port land dan sedikit gips. Komposisi t ersebut menghasilkan kuat ikat yang t inggi,
t et api dengan meningkat nya kandungan kerak akan menyebabkan kekuat an awal semen menurun. Peningkat an kandungan kerak ini j uga
meningkat kan resist ensi semen t erhadap sulf at . Port land Blast f urnace Cement ini sangat ekonomis dan digunakan sebagai alt ernat if unt uk
semen Port land yang t ahan sulf at .
x
Por t l and Fl yash Cement Semen ini mengandung f ly ash sampai dengan 30 . Fly ash
merupakan abu sisa pembakaran bat ubara at au bahan bakar f osil lainnya. Fly ash ini bersif at pozzolanik sehingga dapat meningkat kan
kekuat an ikat semen. Penambahan f ly ash ini j uga menyebabkan penambahan air yang diperlukan unt uk membuat concret e menj adi
lebih sedikit . Hasilnya, kekuat an awal semen makin t inggi. Dengan penggunaan f ly ash yang murah dan berkualit as, maka semen ini
menj adi alt ernat if yang ekonomis.
x
Por t l and Pozzol an Cement Port land Pozzolan Cement ini meliput i semen f ly ash karena f ly ash
j uga t ermasuk pozzolan. Selain it u, j enis semen ini meliput i semen yang t erbuat dari pozzolan alami at au buat an yang lain. Di negara-
negara yang mempunyai banyak abu vulkanik, misalnya It alia, Chili, Meksiko, dan Filipina, semen ini banyak diproduksi dan digunakan.
x
Por t l and Si l i ca Fume Cement Penambahan f ume silika dapat menghasilkan kekuat an yang sangat
t inggi. Semen yang mengandung 5 – 20 f ume silika sangat j arang diproduksi. Akan t et api, f ume silika lebih sering dit ambahkan ke
dalam semen Port land dalam campuran concret e.
x
Masonr y Cement s Masonry cement digunakan unt uk mort ar dan st ucco unt uk melapisi
bat ubat a, dan t idak dapat digunakan dalam concret e bet on. Kandungannya sangat kompleks, yait u clinker Port land, bat u kapur,
kapur t erhidrasi, ret arder, agen wat erproof er dan pewarna. Tuj uan penggunaan semen ini biasanya adalah unt uk bangunan yang harus
cepat kering dan menghasilkan ikat an ant ar bat ubat a yang t erkont rol.
x
Expansive Cement s Selain clinker Port land, j enis semen ini j uga mengandung clinker-
clinker besar biasanya clinker sulf oaluminat . Expansive cement didesain unt uk menyeimbangkan pengaruh penyusut an karena proses
pengeringan yang umum t erj adi pada semen hidrolik. Sering
367 dimanf aat kan unt uk membuat bet on yang lebar sampai 60 m
2
t anpa ret akan.
x
Whi t e bl ended cement s Semen ini dibuat dari clinker put ih dan mat erial t ambahan lain yang
j uga berwarna put ih, sepert i met akaolin yang sangat murni.
x
Col or ed cement s Penggunaan colored cement semen berwarna ini adalah unt uk
dekorasi saj a. Pembuat annya adalah dengan mencampurkan pigmen ke dalam semen Port land.
3 Semen Hidrolik Non-Portland
Macam-macam semen hidrolik non-Port land ant ara lain diuraikan sebagai berikut :
x
Pozzol an-l i me cement s Bangsa Romawi menggunakan semen dari campuran pozzolan yang
t elah dihancurkan dan kapur unt uk membuat bangunan yang kokoh, bahkan masih t et ap berdiri sampai sekarang. Misalnya, Pat heon di
Roma. Kekuat an semen sepert i ini t erbent uk secara lambat , t et api kuat ikat annya sangat t inggi. Produk hidrasi yang menghasilkan
kekuat an adalah sama dengan semen Port land.
x
Sl ag-l i me cement s Kerak blast f urnace yang berbent uk granule t idak dengan sendirinya
bersif at hidrolik, t et api karena diakt ivasi oleh alkali yang dit ambahkan, biasanya adalah kapur. Sif at -sif at slag-lime cement s ini
sama sepert i pozzolan-lime cement s. Sat u-sat unya komponen semen yang ef ekt if adalah kerak yang berbent uk granule.
x
Super sul f at ed cement s Semen ini mengandung kira-kira 80 kerak blast f urnace yang
berbent uk granule, 15 gips, dan sedikit clinker Port land at au kapur sebagai akt ivat or. Kekuat an semen dihasilkan dari pembent ukan
et t r i ngi t e hexacalcium aluminat e t risulf at e hydrat e, CaO
6
Al
2
O
3
SO
4 3
. 32H
2
O, yang merupakan hasil reaksi calcium aluminat e dengan calcium sulf at , dengan laj u pembent ukan kekuat an yang rendah
sepert i semen Port land. Semen ini menghasilkan bangunan yang t ahan t erhadap sulf at dan bahan-bahan reakt if lainnya.
x
Cal ci um al umi nat e cement s Calcium aluminat e cement s merupakan semen hidrolik yang dibuat
dari bat u kapur dan bauksit sebagai komponen ut amanya. Bahan akt if nya adalah monokalsium aluminat , CaAl
2
O
4
, dan Mayenit e, Ca
12
Al
14
O
33
. Kekuat an semen t erbent uk dari reaksi hidrasi bahan akt if ini menj adi hidrat kalsium aluminat . Semen ini sangat cocok
digunakan dalam concret e unt uk ref ract ory bat u api at au lapisan
368 unt uk f urnace dan oven karena sif at nya yang t ahan t erhadap suhu
t inggi.
x
Cal ci um sul f oal umi nat e cement s Jenis semen ini t erbuat dari clinker yang mengandung ye’ elimit e,
Ca
4
AlO
2 6
SO
4
, sebagai f ase primer. Bahan ini biasanya digunakan dalam expansive cement s, dalam semen dengan kekuat an awal yang
sangat t inggi, dan dalam semen “ r endah ener gi” . Reaksi hidrasi menghasilkan et t ringit e. Sif at f isik t ert ent u, sepert i reaksi cepat dan
ekspansi, diperoleh dengan menyesuaikan kandungan ion kalsium dan ion sulf at . Di Cina, semen ini dimanf aat kan sebagai alt ernat if unt uk
semen rendah energi. Hanya sedikit energi yang diperlukan unt uk memproduksi calcium sulf oaluminat e cement s, karena t emperat ur
t ungku unt uk reaksi j uga rendah dan bat u kapur yang diperlukan lebih sedikit . Meskipun emisi CO
2
rendah, t et api produksi semen ini kurang mengunt ungkan unt uk lingkungan karena emisi SO
2
yang t inggi dari bahan baku yang digunakan.
x
“ Nat ur al ” Cement s Nat ural cement s t idak bisa dipisahkan dari produk semen pada era
sebelum Port land. Pembuat an dan komposisinya hampir sama.
x
Geopol ymer cement s Geopolymer cement s dibuat dari campuran silikat logam alkali yang
dapat larut dalam air dan powder mineral aluminosilikat sepert i f ly ash dan met akaolin.
20. 2. 4 Semen Portland
Gambar 20. 67 Concret e yang t erbuat dari semen Port land Semen Port land merupakan t ipe semen yang paling sering
digunakan unt uk berbagai aplikasi. Komposisi dasarnya adalah serbuk halus dari clinker semen Port land yang t elah dihancurkan lebih dari
