BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Semen Portland
Semen portland adalah material yang mengandung paling tidak 75 kalsium
silikat 3CaO.SiO
2
dan 2CaO.SiO
2
, sisanya tidak kurang dari 5 berupa Al silikat,
Al feri silikat, dan MgO Hanenara, 2005; Taylor, 2009. Ratio mole antara CaO
terhadap SiO
2
tidak kurang dari 2. Pada tabel 2.1, menunjukkan komposisi kimia komponen yang ada di dalam semen portland.
Tabel 2.1. Komposisi Utama Semen Portland
Nama Kimia Rumus Kimia
Singkatan berat
Tricalcium Silicate 3CaO.SiO
2
C
3
S 50 Dicalcium Silicate
2CaO.SiO
2
C
2
S 25 Tricalcium Aluminate
3CaO.Al
2
O
3
C
3
A 12 Tetracalcium Aluminoferrite
4CaO.Al
2
O
3
.Fe
2
O
3
C
4
AF 8 Gypsum CaSO
4
.H
2
O CSH
2
3,5 Sumber : Hanenara, 2005
Pembuatan semen portland menggunakan bahan baku utama, berupa: CaO dari batu kapur atau 70 berat CaCO
3
, 20 berat lempung sebagai sumber silika SiO
2
, alumina Al
2
O
3
; bahan aditif: 1 berat MgO untuk kontrol komposisi, 1 berat Fe
2
O
3
, dan 5 –10 berat gipsum CaSO
4
.2H
2
O; untuk mengatur waktu ikat semen Sobelev, K.G., et.all., 1997. Reaksi pembentukan C
3
S, C
2
S, C
3
A, C
4
AF terjadi saat proses kalsinasi yang berlangsung pada suhu tinggi, yaitu sekitar 1300 –
Neli Susanti : Pembuatan Ekosemen Dari Abu Sampah Dan Uji Aplikasinya Untuk Panel Beton, 2009 USU Repository © 2008
1350
o
C. Apabila semen tercampur dengan air, maka akan terjadi proses hidratasi yang menyebabkan berlangsungnya pengerasan. Mekanisme reaksi hidratasi dari
komponen-komponen semen adalah sebagai berikut Sobelev, K.G., 2002:
2Ca
3
OSiO
4
+ 6H
2
O s 3CaO.2SiO
2
.3H
2
O + 3Ca OH
2
………............. II.1 2Ca
2
SiO
4
+ 4H
2
O s 3CaO.2SiO
2
.3H
2
O + Ca OH
2
.............................. II.2 Ca
3
AlO
3 2
+ 3CaSO
4
+ 32H
2
O s Ca
6
AlO
3 2
SO
4 3
.32H
2
O............... II.3 Ca
6
AlO
3 2
SO
4 3
.32H
2
O + Ca
3
AlO
3 2
+ 4H
2
O s 3Ca
4
AlO
3 2
SO
4
.12H
2
O...II.4 2Ca
2
AlFeO
5
+ CaSO
4
+16H
2
O s Ca
4
AlO
3 2
SO
4
.12H
2
O + Ca OH
2
+ 2Fe OH
3
......II.5
Reaksi hidratasi II.1 dan II.3 berlangsung sangat cepat dalam orde menit, sedangkan reaksi II.2, II.4 dan II.5 berlangsung lambat bisa dalam orde minggu.
Oleh karena itu pengerasan semen yang maksimal bisa mencapai waktu 28 hari Sobelev, K.G., 2002.
Karakteristik semen
portland meliputi: komposisi kimia, kehalusan butir, waktu ikat, kekuatan tekan, dan angka hidrolistis. Karakteristik semen portland
ditunjukkan pada tabel 2.2. Tabel 2.2. Karakteristik Semen Portland
Sifat-Sifat Nilai
Kehalusan: sisa diatas ayakan 0,09 mm Max 10
Waktu ikat Awal Waktu ikat Akhir
Min. 45 menit Max 8 jam
Kuat Tekan Umur 3 hari Umur 7 hari
Min 125 kgcm
2
Min 200 kgcm
2
Angka hidrolistis 0,47 – 0,53
Pemuaian dalam autoclave Max 0,8 .
Sumber : Dedy Eka Priyanto, 2008
Neli Susanti : Pembuatan Ekosemen Dari Abu Sampah Dan Uji Aplikasinya Untuk Panel Beton, 2009 USU Repository © 2008
Terminologi ekosemen dibentuk dari kata “ekologi” dan “semen”, dimana penelitian ekosemen diawali pada tahun 1992. Para peneliti Jepang yang telah
mempelajari dan memproses abu sampah dan endapan air kotor untuk dijadikan
bahan pembuat semen Dedy Eka Priyanto,2008. Abu dan endapan air kotor
mengandung senyawa-senyawa oksida, seperti: CaO, SiO
2
, Al
2
O
3
, dan Fe
2
O
3
yang diperlukan dalam pembentukan semen konvensional. Oleh karena itu, abu hasil
insinerasi sampah rumah tangga dapat difungsikan sebagai pengganti batu kapur dan tanah liat pada pembuatan semen konvensional.
Sampai saat ini, terdapat dua macam tipe ekosemen berdasarkan penambahan alkali dan kandungan klor, yaitu: tipe biasa Ordinary dan pengerasan cepat rapid
hardening .Dari tabel 2. 3 dan gambar 2. 1, terlihat bahwa ekosemen tipe biasa Ordinary type ecocement memiliki waktu pengikat dan rentang waktu yang lebih
lambat dari waktu awal initial sampai akhir final dibandingkan waktu ikat pada tipe rapid hardening ecocement.
Tabel 2. 3. Sifat-sifat fisis dari ekosemen
Sumber : Anonym, 2006
Neli Susanti : Pembuatan Ekosemen Dari Abu Sampah Dan Uji Aplikasinya Untuk Panel Beton, 2009 USU Repository © 2008
Disamping itu juga dapat mempengaruhi kekuatannya hardening, dimana pada rapid hardening type ecocement memiliki nilai compressive strength yang lebih
tinggi. Sedangkan pada high early strength portland cement memiliki waktu setting, rentang waktu dan nilai compressive strength yang lebih tinggi dari ordinary portland
cement. Ekosemen tipe biasa mempunyai kualitas sama baiknya dengan semen Portland biasa. Tipe ekosemen ini biasanya digunakan sebagai ready mixed concrete.
Sedangkan ekosemen tipe fast hardening memiliki kekuatan serta pengerasan yang lebih cepat dibanding semen Portland tipe high-early strength gambar 2.1.
Ekosemen tipe fast hardening biasanya digunakan pada blok arsitektur, bahan genteng, pemecah ombak, dan lain sebagainya Dedy Eka Priyanto,2004. Ekosemen
tipe fast hardening telah melewati Japanese Industrial Standard JIS.
Gambar 2. 1. Perbandingan setting time dari beberapa jenis ekosemen,
Sumber : Anonym, 2006
hasil tes fisis menurut JIS R 5201
Neli Susanti : Pembuatan Ekosemen Dari Abu Sampah Dan Uji Aplikasinya Untuk Panel Beton, 2009 USU Repository © 2008
2. 2. Beton Ekosemen
Kategori