20
2.3.2 Sifat dan Karakteristik Semen Portland
Semen yang satu dengan yang lainnya dapat dibedakan berdasarkan susunan kimianya maupun kehalusan butirnya. Sifat-sifat semen Portland dapat
dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisika dan kimia.
Sifat-sifat Fisika Semen Portland
1. Kehalusan butir
Kehalusan butir semen mempengaruhi proses hidrasi. Waktu pengikatan setting time menjadi semakin lama jika butir semen lebih kasar. Sebaliknya,
semakin halus butiran semen, proses hidrasinya semakin cepat, sehingga kekuatan awal tinggi. Kehalusan butir semen yang tinggi dapat mengurangi bleeding atau
naiknya air ke permukaan, tetapi menambah kecenderungan beton menyusut lebih banyak dan mempermudah terjadinya retak dan susut.
2. Kemulusan
Kemulusan pasta semen yang telah mengeras merupakan suatu ukuran dari kemampuan pengembangan dari bahan-bahan campurannya dan kemampuan
untuk mempertahankan volumenya setelah mengikat. Ketidakmulusan pasta semen disebabkan oleh terlalu banyaknya jumlah kapur bebas yang
pembakarannya tidak sempurna serta magnesia yang terdapat di dalam campuran tersebut.
3. Waktu Pengikatan
Waktu ikat adalah waktu yang diperlukan semen untuk mengeras terhitung mulai dari bereaksi dengan air dan menjadi pasta semen hingga pasta semen
Universitas Sumatera Utara
21
cukup kaku untuk menahan tekanan. Waktu ikat semen dibedakan menjadi dua yaitu:
a. Waktu ikat awal
yaitu waktu dari pencampuran semen dengan air menjadi pasta semen hingga hilangnya sifat keplastisan.
b. Waktu ikat akhir
yaitu waktu antara terbentuknya pasta semen hingga beton mengeras. Waktu pengikatan diukur dengan alat vicat atau Gillmore. Dengan demikian dapat
ditentukan apakah pasta semen itu cukup lama berada dalam keadaan plastis sampai beton bersangkutan dapat dituang atau dicor.
Menurut SII 0013 – 1977 pada semen portland biasa, waktu ikat awal
minimal 60 menit, sedang waktu ikat akhirnya maksimum 8 jam. Tjokrodimulyo, K. 1996.
4. Perubahan Volume
Kekekalan pasta semen yang telah mengeras merupakan suatu ukuran yang menyatakan kemampuan pengembangan bahan-bahan campurannya dan
kemampuan untuk mempertahankan volume setelah pengikatan terjadi. Ketidakkekalan semen disebabkan oleh terlalu banyaknya kapur bebas yang
pembakaran semen tidak sempurna. Kapur bebas itu mengikat air dan kemudian menimbulkan gaya-gaya ekspansi.
Universitas Sumatera Utara
22
5. Kepadatan Density
Berat jenis semen yang disyaratkan oleh ASTM adalah 3,15 Mgm
3
. Pada kenyataannya, berat jenis semen yang diproduksi berkisar antara 3,05
–3,25 Mgm
3
. Variasi ini akan berpengaruh pada proporsi semen dalam campuran. 6.
Konsistensi Konsistensi semen portland lebih banyak pengaruhnya pada saat
pencampuran awal, yaitu pada saat terjadi pengikatan sampai pada saat beton mengeras. Konsistensi yang terjadi bergantung pada rasio antara semen dan air
serta aspek bahan semen. 7.
Panas Hidrasi Panas hidrasi adalah panas yang terjadi pada saat semen bereaksi dengan
air. Jumlah panas yang dikeluarkan terutama bergantung pada susunan kimia, kehalusan butiran semen, serta suhu pada waktu dilaksanakan perawatan. Dalam
pelaksanaan, perkembangan
panas ini
dapat mengakibatkan
masalah yaknitimbulnya retakan pada saat pendinginan. Oleh Karena itu, perlu dilakukan
pendinginan melalui perawatan curing pada saat pelaksanaan. 8.
Kekuatan Tekan Kekutan semen portland ditentukan dengan menekan benda uji semen
sampai hancur. Contoh semen yang akan diuji dicampur dengan pasir silika dengan perbandingan tertentu kemudian dibentuk menjadi kubus atau silinder.
Setelah dirawat dalam jangka waktu tertentu benda uji ditekan sampai hancur untuk memperoleh gambaran dari perkembangan kekuatan semen portland yang
sedang diuji.
Universitas Sumatera Utara
23
Sifat-sifat Kimia Semen Portland
1. Senyawa Kimia
Nilai Trikalsium
Silikat 3CaO.SiO
2
atau C
3
S Dikalsium
Silikat 2CaO.SiO
2
atau C
2
S Trikalsium
Aluminat 4CaO.Al
2
O
3
atau C
3
A Tetrakalsium
Aluminoferfrit 4CaO.Al
2
O
3
Fe
2
O
3
Penyemenan Baik
Baik Buruk
Buruk
Kecepatan Reaksi
Sedang Lambat
Cepat Lambat
Pelepasan Panas Hidrasi Sedang
Sedikit Banyak
Sedikit Sumber : Tri Mulyono. 2004
Tabel 2.5 Karakteristik Senyawa Penyusun Semen Portland Secara garis besar ada empat senyawa kimia utama yang menyusun semen
portland yaitu: -Trikalsium Silikat C3S
-Dikalsium Silikat C2S -Trikalsium Aluminat C3A
-Tetrakalsium Aluminoferrit C4AF 2.
Kesegaran Semen Pengujian kehilangan berat akibat pembakaran dilakukan pada semen
dengan suhu 900 – 1000 ºC. Kehilangan berat ini terjadi karena kelembaban yang
menyebabkan rehidrasi dan karbonisasi dalam bentuk kapur bebas atau magnesium yang menguap. Kehilangan berat semen ini merupakan ukuran dari
kesegaran semen. Dalam keadaan normal akan terjadi kehilangan berat sekitar 2 batas maksimum 4.
Universitas Sumatera Utara
24
3. Sisa yang Tidak Larut
Sisa bahan yang tidak habis bereaksi adalah sisa bahan tidak aktif yang terdapat pada semen. Semakin sedikit sisa bahan ini, semakin baik kualitas semen.
Jumlah maksimum tidak larut yang dipersyaratkan adalah 0,85. 4.
Panas Hidrasi Semen Proses hidrasi terjadi dengan arah kedalam dan keluar. Maksudnya, hasil
mengendap di bagian luar, semen yang bagian dalamnya terhidrasi secara bertahap akan terhidrasi sehingga volumenya mengecil susut. Selama proses
hidrasi berlangsung, akan keluar panas yang dinamakan panas hidrasi. Pasta semen yang telah mengeras memiliki struktur berpori dengan ukuran yang sangat
kecil dan bervariasi. Setelah proses hidrasi berlangsung, endapan pada permukaan butiran semen akan menyebabkan difusi air ke bagian dalam yang belum
terhidrasi semakin sulit. 5.
Kekuatan Pasta Semen dan Faktor Air Semen Banyaknya air yang dipakai selama proses hidrasi akan mempengaruhi
karakteristik kekuatan beton. Pada dasarnya jumlah air yang dibutuhkan untuk proses hidrasi tersebut adalah sekitar 25 dari berat semen. Jika air yang
digunakan kurang dari 25, maka kelecekan atau kemudahan dalam mengerjakan tidak akan tercapai. Beton yang memiliki workability baik didefenisikan sebagai
beton yang dapat dengan mudah dikerjakan atau dituangkan ke dalam cetakan dan dapat dengan mudah dibentuk. Kekuatan beton akan turun jika air yang
ditambahkan ke dalam campuran semakin banyak. Karena itu penambahan air harus dilakukan sedikit demi sedikit sampai nilai maksimum yang tercantum
Universitas Sumatera Utara
25
dalam rencana tercapai. Faktor Air Semen FAS atau Water Cement Ratio WCR adalah berat air dibagi dengan berat semen. Fas yang rendah
menyebabkan air yang berada di antara bagian-bagian semen sedikit dan jarak antar butiran -butiran semen menjadi kecil.
Agar semen tetap memenuhi syarat meskipun disimpan dalam waktu lama, cara penyimpanan semen perlu diperhatikan. Semen harus terbebas dari bahan
kotoran dari luar, semen dalam kantong harus disimpan dalam gudang tertutup, terhindar dari basah dan lembab dan tidak bercampur dengan bahan lain. Urutan
penyimpanan harus diatur sehingga semen yang lebih dahulu masuk gudang terpakai lebih dahulu.
2.4 Agregat
Kategori