pik kaca dan semen lonomer

Nama :CITRA SATITI WICAHYO
Nim

: 135061100111020

Kelas : B

PORTLAND CEMENTS

Indutri yang menggunakan dari batu kapur dan semen mempunyai peranan penting untuk
chemists dan engineers sejak saat itu ketika adukan kapur dan semen alami di perkenalkan. Di
masa modern ini hanya mengatakan untuk memperkuat dinding beton dan balok penompang
terowongan, bendungan, dan jalan jalan.
PORTLAND CEMENTS
Semen Portland adalah jauh jenis yang paling umum dari semen digunakan secara umum
di seluruh dunia. Semen ini dibuat dengan pemanasan batu kapur (kalsium karbonat) dengan
jumlah kecil dari bahan lain (seperti tanah liat) dalam perapian, dalam proses yang dikenal
sebagai kalsinasi, dimana molekul karbon dioksida dibebaskan dari kalsium karbonat untuk
kalsium oksida bentuk, atau kapur, yang kemudian dicampur dengan bahan lain yang telah
dimasukkan dalam campuran.
TYPES OF PORTLAND CEMENTS

Sifat-sifat beton tergantung pada jumlah dan kualitas komponennya. Karena semen
adalah komponen yang paling aktif dari beton dan biasanya memiliki biaya unit terbesar, seleksi
dan penggunaan yang tepat adalah penting dalam memperoleh paling ekonomis keseimbangan
sifat yang diinginkan untuk setiap campuran beton tertentu.
portland sebagai semen hidrolik (semen yang tidak hanya mengeras dengan bereaksi
dengan air, tetapi juga membentuk produk tahan air) yang diproduksi oleh penghancuran klinker
yang terutama terdiri dari silikat kalsium hidrolik, biasanya mengandung satu atau lebih bentuk
kalsium sulfat sebagai tambahan antar tanah. "Klinker adalah nodul dari bahan sinter yang
dihasilkan ketika campuran mentah komposisi yang telah ditentukan dipanaskan sampai suhu
tinggi. Biaya rendah dan ketersediaan luas batu kapur, serpih, dan bahan alami lainnya membuat
semen portland salah satu bahan-biaya terendah banyak digunakan selama abad terakhir di
seluruh dunia. Beton menjadi salah satu bahan konstruksi yang paling serbaguna yang tersedia di
dunia. Lima type dari Portland cements yang diakui di United State.


Type I Regular Portland Cements adalah produk yang biasa untuk kontruksi yang
umum. Disana adalah lain tipe dari semen lain. Seperti putih, yang mana mengandung
rendah besi oksida, oil well semen, keadaaan cepat semen, dan untuk pemakaian yang
lain.









Type II Semen Portland yang memberikan perlawanan moderat terhadap Sulfat.
Adalah untuk penggunaan dimana panas moderat dari hidrasi adalah diperlukan atau
supaya kontruksi beton biasa diarahkan untuk tindakan moderat sulfat.
Type III ketika kekuatan tinggi awal diperlukan adalah terbuat dari material kasar
dengan sebuah kapur untuk silica perbandingan lebih dari type I semen dan lebih
lembut dari type I semen. Mereka mengandung proporsi lebih tricalcium silicate
(C3S) daripada regular portland cements. Ini, dengan grinding sangat lembut, karena
cepat mengeras dan cepat mengevolusi dari panas. Kontruksi jalan dari HES semen
dapat menjadi menaruh kedalam servis lebih cepat dari kontruksi jalan menggunakan
regular cement.
Type IV Ketika api kecil hidrasi yang diinginkan (dalam struktur besar) mengandung
sedikit C3S dan tricalcium aluminate (C3A). dengan demikian menurunkan

perubahan panas. Konsekuensinya persentase tetracalcium aluminoferitte meningkat
karena dari adisi Fe2O3 untuk mengurangi jumlah dari C3A.
Type V Ketika resistensi sulfat yang tinggi diperlukan , diperlukan ketika sulfat yang
dikandung sangatlah tinggi.

PROSEDUR PEMBUATAN SEMEN

1. Proses penyiapan bahan baku
Bahan baku pembuatan semen :
 Batu Kapur : Susunan batu-batuan yang mengandung 50 % CaCO3. Lebih sering
disebut Lime Stone.
 Tanah liat (Clay) : Tanah liat mempunyai rumus kimia 2SiO3.2H2O (kaolinite).
Bahan Korektif pembuatan semen:
1. Pasir besi (Fe2O3) atau Copper Slag (Fe.SiO3, Ca2Fe, CuO)

2. Pasir silika (SiO2)
3. Limestone High Grade (CaCO3).

Raw Meal Semen

Bahan baku utama semen yang berupa bahan baku akan diperoleh dari mining atau
tambang. Bahan baku berupa batu kapur dan tanah liat akan dihancurkan untuk memperkecil
ukuran agar mudah dalam proses penggilingan. Alat untuk menghancurkan bahan baku
tersebut dinamakan Crusher.
Setelah itu raw material akan mengalami proses pre-homogenisasi. Tujuan prehomogenisasi material adalah untuk memperoleh bahan baku yang lebih homogen.
Adapun metode pre-homogenisasi yaitu:
 Stacking/Penumpukan/Penimbunan: gerakan maju-mundur atau kanan-kiri.
 Reclaiming/Pengambilan/Penarikan: dari samping (side reclaiming), dari depan
(front reclaiming).
Umumnya, stock pile dibagi menjadi 2 bagian yaitu sisi kanan dan sisi kiri.
Hal ini dilakukan untuk menunjang proses, jika stock pile bagian kanan sedang
digunakan masukan proses, maka sisi bagian kiri akan diisi bahan baku dari
crusher. Begitu juga sebaliknya. Untuk mengatur letak penyimpanan bahan baku,
digunakan reclaimer. Reclaimer ini berfungsi untuk memindahkan atau
mengambil raw material dari stock pile ke belt conveyor dengan kapasitas
tertentu, sesuai dengan kebutuhan proses, alat ini sendiri berfungsi untuk
menghomogenkan bahan baku yang akan dipindahkan ke belt conveyor.
Selanjutnya bahan baku dikirim dengan menggunakan belt conveyor
menuju tempat penyimpanan kedua, yang bisa dikatakan merupakan awalan
masukan proses pembuatan semen, yaitu bin. Umumnya ada 4 buah bin yang

diisi oleh masing-masing 4 material bahan baku, yaitu limestone, clay, pasir
silica, dan pasir besi. Semua bin dilengkapi dengan alat pendeteksi ketinggian
atau level indicator sehingga apabila bin sudah penuh, maka secara otomatis
masukan material ke dalam bin akan terhenti.

2. Proses Pengolahan Bahan
Alat utama yang digunakan dalam proses penggilingan dan pengeringan bahan baku
adalah Vertical Roller Mill (VRM). Media pengeringnya adalah udara panas yang berasal
dari siklon-preheater. Udara panas tersebut juga berfungsi sebagai media pembawa bahanbahan yang telah halus menuju alat proses selanjutnya.

Vertical Roller Mill
Alat-alat yang mendukung proses ini: Cyclone, Electrostatic Precipitator (EP), Stack
dan Dust Bin. Bahan baku masuk ke dalam Vertical Roller Mill (Raw Mill) pada bagian
tengah (tempat penggilingan), sementara itu udara panas masuk ke dalam bagian bawahnya.
Material yang sudah tergiling halus akan terbawa udara panas keluar raw mill melalui bagian
atas alat tersebut.
Vertical Roller Mill memiliki bagian yang dinamakan separator yang berfungsi untuk
mengendalikan ukuran partikel yang boleh keluar dari raw mill, partikel dengan ukuran besar
akan dikembalikan ke dalam raw mill untuk mengalami proses penggilingan kembali agar
ukurannya mencapai ukuran yang diharapkan.

Sementara itu partikel yang ukurannya telah memenuhi kebutuhan akan terbawa udara
panas menuju cyclone. Cyclone berfungsi untuk memisahkan antara partikel yang cukup
halus dan partikel yang terlalu halus (debu). Partikel yang cukup halus akan turun ke bagian
bawah cyclone dan dikirim ke Blending Silo untuk mengalami pengadukan dan
homogenisasi. Partikel yang terlalu halus (debu) akan terbawa udara panas
menuju Electrostatic Precipitator (EP). Alat ini berfungsi untuk menangkap debu-debu
tersebut sehingga tidak lepas ke udara. Efisiensi alat ini adalah 95-98%. Debu-debu yang
tertangkap, dikumpulkan di dalam dust bin, sementara itu udara akan keluar melalui stack.

Kemudian material akan mengalami proses pencampuran (Blending) dan homogenisasi
di dalam Blending Silo. Alat utama yang digunakan untuk mencamnpur dan
menghomogenkan bahan baku adalahblending silo, dengan media pengaduk adalah udara.
Bahan baku masuk dari bagian atas blending silo, oleh karena itu alat transportasi yang
digunakan untuk mengirim bahan baku hasil penggillingan blending silo adalah bucket
elevator, dan keluar dari bagian bawah blending silo dilakukan pada beberapa titik dengan
jarak tertentu dan diatur dengan menggunakan valve yang sudah diatur waktu bukaannya.
Proses pengeluarannya dari beberapa titik dilakukan untuk menambah kehomogenan bahan
baku.
Blending silo dilengkapi dengan alat pendeteksi ketinggian (level indicator), sehingga
jika blending silo sudah penuh, maka pengisian bahan baku terhenti secara otomatis.

PROSES PEMBUATAN SEMEN
Semen dapat dibuat dengan 2 cara Proses Basah Proses Kering Perbedaannya hanya terletak
pada proses penggilingan dan homogenisasi.
1. QUARRY ( PENAMBANGAN ):
Bahan tambang berupa batu kapur, batu silika,tanah liat, dan material-material lain yang
mengandung kalsium, silikon,alumunium,dan besi oksida yang diekstarksi menggunakan drilling
dan blasting.
- Penambangan Batu Kapur:
Membuang lapisan atas tanah Pengeboran Membuat lubang dengan bor untuk tempat Peledakan
Blasting ( peledakan ) Dengan teknik electrical detonation.
- Penambangan Batu Silika:
Penambangan silika tidak membutuhkan peledakan karena batuan silika merupakan butiran yang
saling lepas dan tidak terikat satu sama lain. Penambangan dilakukan dengan pendorongan batu
silika menggunakan dozer ke tepi tebing dan jatuh di loading area.
- Penambangan Tanah Liat:
Penambangan Tanah Liat Dilakukan dengan pengerukan pada lapisan permukaan tanah dengan
excavator yang diawali dengan pembuatan jalan dengan sistem selokan selang seling.
2. Crushing
Pemecahan material material hasil penambangan menjadi ukuran yang lebih kecil dengan
menggunakan crusher. Batu kapur dari ukuran < 1 m → < 50 m Batu silika dari ukuran < 40

cm→ < 200 mm
3.Conveying
Bahan mentah ditransportasikan dari area penambangan ke lokasi pabrik untuk diproses lebih
lanjut dengan menggunakan belt conveyor.
4. Raw mill ( PENGGILINGAN BAHAN BAKU )
Proses Basah Penggilingan dilakukan dalam raw mill dengan menambahkan sejumlah air
kemudian dihasilkan slurry dengan kadar air 34-38 %.Material-material ditambah air

diumpankan ke dalam raw mill. Karena adanya putaran, material akan bergerak dari satu kamar
ke kamar berikutnya.Pada kamar 1 terjadi proses pemecahan dan kamar 2/3 terjadi gesekan
sehingga campuran bahan mentah menjadi slurry.
Proses Kering Terjadi di Duodan Mill yang terdiri dari Drying Chamber, Compt 1, dan Compt 2.
Material-material dimasukkan bersamaan dengan dialirkannnya gas panas yang berasal dari
suspension preheater dan menara pendingin. Pada ruangan pengering terdapat filter yang
berfungsi untuk mengangkut dan menaburkan material sehingga gas panas dan material
berkontaminasi secara merata sehingga efisiensi dapat tercapai. Terjadi pemisahan material kasar
dan halus dalam separator.
5. Homogenesasi
Proses Basah Slurry dicampur di mixing basin,kemudian slurry dialirkan ke tabung koreksi;
proses pengoreksian. Proses Kering Terjadi di blending silo dengan sistem aliran corong.

6. Pembakaran/ Pembentukan Clinker
Pembakaran/ Pembentukan Clinker terjadi di dalam kiln. Kiln adalah alat berbentuk tabung yang
di dalamnya terdapat semburan api. Kiln di design untuk memaksimalkan efisiensi dari
perpindahan panas yang berasal dari pembakaran bahan bakar.
PEMBENTUKAN CLINKER
Proses yang terjadi di dalam kiln: Pengeringan Slurry Pemanasan Awal Kalsinasi Pemijaran
Pendinginan Penyimpanan Klinker
PENGERINGAN SLURRY
Pengeringan slurry terjadi pada daerah 1/3 panjang kiln dari inlet pada temperatur 100-500◦C
sehingga terjadi pelepasan air bebasdan air terikat untuk mendapatkan padatan tanah kering.
PEMANASAN AWAL
Pemanasan Awal terjadi pada daerah 1/3 setelah panjang kiln dari inlet. Selama pemanasan tidak
terjadi perubahan berat dari material tetapi hanya peningkatan suhu yaitu sekitar 600°C dengan
menggunakan preheater.
KALSINASI:
Kalsinasi adalah penguraian kalsium karbonat menjadi senyawa-senyawa penyusunnya pada
suhu 600 oC.
reaksinya:
CaCO3 → CaO + CO2 MgCO3 → MgO + CO2
PEMIJARAN

Reaksi antara oksida-oksida yang terdapat dalam material yang membentuk senyawa hidrolisis
yaitu C4AF, C3A, C2S pada suhu 1450° C membentuk Clinker.
PENDINGINAN
terjadi pendinginan Clinker secara mendadak dengan aliran udara sehingga Clinker berukuran
1150-1250 gr/liter. Clinker yang keluar dari Cooler bersuhu 150-250° C.

TRANSPORTASI & PENYIMPANAN CLINKER
Klinker kasar akan jatuh kedalam penggilingan untuk dihaluskan. Kemudian dengan drag chain,
klinker yang telah dihaluskan diangkut menuju silo klinker atau langsung ke proses cement mill
untuk diproses lebih lanjut menjadi semen.
CEMENT MILL
Merupakan proses penggilingan akhir dimana terjadi pebghalusan clinker-clinker bersama 5 %
gipsum alami atau sintetik. Secara umum, dibagi menjadi 3 proses: Penggilingan clinker
Pencampuran Pendinginan.

3. Proses Pembakaran
Pemanasan Awal (Pre-heating)
Alat utama yang digunakan untuk proses pemanasan awal bahan baku
adalah suspension pre-heater, sedangkan alat bantunya adalahkiln feed bin. Setelah
mengalami homogenisasi di blending silo, material terlebih dahulu ditampung ke dalam kiln

feed bin. Bin ini merupakan tempat umpan yang akan masuk ke dalam pre-heater.
Suspension pre-heater merupakan suatu susunan 4-5 buah cyclone dan 1 buah calciner yang
tersusun menjadi 1 string. Suspension pre-heater yang digunakan terdiri dari 2 bagian, yaitu
in-line calciner (ILC) dan separate line calciner (SLC). Material akan masuk terlebih dahulu
pada cyclone yang paling atas hingga keluar dari cyclone kelima. Setelah itu, material akan
masuk ke dalam rotary kiln.

Preheater
Pembakaran (Firing)
Alat utama yang digunakan adalah tanur putar atau rotary kiln.Rotary kiln adalah alat
berbentuk silinder memanjang horizontal yang diletakkan dengan kemiringan tertentu.
Kemiringan rotary kilnumumnya sekitar 3 – 4 o dengan arah menurun (declinasi). Dari ujung
tempat material masuk (inlet), sedangkan di ujung lain adalah tempat terjadinya pembkararn
bahan bakar (burning zone). Jadi material akan mengalami pembakaran dari temperatur yang
rendah menuju ke temperatur yang lebih tinggi.

Kiln
Bahan bakar semen yang digunakan adalah batu bara, sedangkan untuk pemanasan
awal digunakan Industrial Diesel Oil (IDO). Untuk mengetahui sistem kerja tanur putar,
proses pembakaran bahan bakarnya, tanur putar dilengkapi dengan gas analyzer. Gas
analyzerini berfungsi untuk mengendalikan kadar O2, CO, dan NOx pada gas buang jika
terjadi kelebihan atau kekurangan, maka jumlah bahan bakar dan udara akan disesuaikan.
Daerah proses yang terjadi di dalam kiln dapat dibagi menajadi 4 bagian yaitu:
1.
Daerah transisi (transition zone)
2.
Daerah pembakaran (burning zone)
3.
Daerah pelelehan (sintering zone)
4.
Daerah pendinginan (cooling zone)
Reaksi kimia semen dapat dijelaskan dengan skema reaksi pembuatan semen

Reaksi Pembuatan Semen
Di dalam kiln terjadi proses kalsinasi (hingga 100%), sintering, danclinkering.
Temperatur material yang masuk ke dalam tanur putar adalah 800–900 oC, sedangkan
temperatur clinker yang keluar dari tanur putar adalah 1100-1200 oC.
4. Pendinginan (cooling)
Alat utama yang digunakan untuk proses pendinginan clinker adalahcooler. Cooler ini
dilengkapi dengan alat penggerak material, sekaligus sebagai saluran udara pendingin yang
disebut dengan grateatau alat pemecah clinker (clinker crusher).

Prose Cooler Pada Semen
Setelah
proses
pembentukan clinker selesai
dilakukan
di
dalam
tanur
putar, clinker tersebut terlebih dahulu didinginkan di dalam coolersebelum disimpan di
dalam clinker silo. Cooler yang digunakan terdiri dari 9 kompartemen yang menggunakan
udara luar sebagai pendingin. Udara yang keluar dari cooler dimanfaatkan sebagai pemasok
udara panas pada calciner.
Clinker yang keluar dari tanur putar masuk ke dalam kompartemen, akan jatuh di
atas grate. Dasar grate ini mempunyai lubang-lubang dengan ukuran yang kecil untuk
saluran udara pendingin. Clinkerakan terus bergerak menuju kompartemen yang kesembilan
dengan bantuan grate yang bergerak secara reciprocating, sambil mengalami pendinginan
pada ujung kompartemen kesembilan terdapat clinker crusher yang berguna untuk
mengurangi ukuran clinker yang terlalu besar.
Selanjutnya clinker dikirim menuju tempat penampungan clinker(clinker silo) dengan
menggunakan alat transportasi yaitu pan conveyor.
Sebelum sampai di clinker silo, clinker akan melalui sebuah alat pendeteksi kandungan
kapur bebas (free lime). Jika kandunganfree lime dari clinker melebihi batas yang telah
ditentukan, makaclinker akan dipisahkan dan disimpan dalam bin tersendiri.

5. Proses penggilingan akhir

Alat utama yang digunakan pada penggilingan akhir, dimana terjadinya pula
penggilingan clinker dengan gypsum adalah tube mill. Peralatan yang menunjang proses
penggilingan akhir ini adalah:
1.
Tube Mill / Horizontal Mill
2.
Separator
3.
Bag Filter
Gypsum adalah bahan tambahan dalam pembuatan semen yang akan dicampur
dengan clinker pada penggilingan akhir. Gypsum yang dapat digunakan adalah gypsum alami
dan gypsum sintetic. Gypsumdisimpan di dalam stock pile gypsum, kemudian dengan
menggunakandump truck, gypsum tersebut dikirim ke dalam bin gypsum untuk siap
diumpankan ke dalam penggilingan akhir dan dicampur denganclinker.
Clinker yang akan digiling dan dicampur dengan gypsum, terlebih dahulu ditransfer
dari clinker silo menuju clinker bin. Dengan menggunakan bin maka jumlah clinker yang
akan digiling dapat diatur dengan baik oleh weight feeder
Alat
yang
digunakan
untuk
melakukan
penggilingan clinker dengan
gypsum disebut tube mill. Alat ini berbentuk silinder horizontal. Bagian dalam tube
mill terbagi menjadi dua kompartemen. Yang dari masing-masing kompartemen tersebut diisi
dengan bola-bola baja dengan beragam ukuran. Kompartemen pertama diisi dengan bolabola baja yang berdiameter lebih besar daripada bola-bola yang ada di kompartemen kedua.
Prinsip penggunaan bola-bola baja dari ukuran yang besar ke ukuran yang kecil adalah
bahwa ukuran bola-bola baja yang lebih kecil menyebabkan luas kontak tumbukan antara
bola-bola baja dengan material yang akan digiling akan lebih besar sehingga diharapkan
ukuran partikelnya akan lebih halus. Material yang telah mengalami penggilingan kemudian
diangkut oleh bucket elevator menuju separator. Separator berfungsi untuk memisahkan
semen yang ukurannya telah cukup halus dengan ukuran yang kurang halus. Semen yang
cukup halus akan dibawa udara melalui cyclone, kemudian ditangkap oleh bag filter yang
kemudian akan ditransfer ke dalam cement silo. Sedangkan semen yang keluar dari
bawah cyclone akan dimasukkan kembali ke dalamtube mill untuk digiling kembali.

6. Proses pengemasan (packing)
Silo semen tempat penyimpanan produk dilengkapi dengan sistem aerasi untuk
menghindari penggumpalan/koagulasi semen yang dapat disebabkan oleh air dari luar, dan
pelindung dari udara ambient yang memiliki humiditas tinggi. Setelah itu Semen dari silo
dikeluarkan dengan menggunakan udara bertekanan (discharge) dari semen silo lalu dibawa
ke bin penampungan sementara sebelum masuk ke mesin packer atau loading ke truck.
kapasitas dan jenis kantong semen yang digunakan tergantung kebutuhan dan permintaan
pasar.

Proses Pengemasan Semen
Disini dilakukan proses pengemasan atau pengepakan yang dilakukan sebelum semen
dijual kepasaran. Fungsinya adalah agar semen lebih mudah dijual kepasaran, dalam bentuk

sak, dan juga agar semen yang dijual dapat dihitung jumlahnya, karena adanya penimbangan.
Mempermudah distribusi produk sampai ke pelanggan. Melindungi produk dari pengaruh
lingkungan. Biasanya packer dikategorikan menjadi dua jenis yaitu stationary packer dan
rotary packer.
Adapun sistem transport yang biasa digunakan pada packer berupa :
1.
air slide
2.
screw conveyor
3.
bucket elevator
4.
air lift/pneumatic conveying
5.
belt conveyor
Untuk pengontrolan pada sistem packing dilakukan penimbangan untuk pengecekan.
Pengecekan berat semen yang dilakukan yaitu:
1.
Penimbangan di Packer
2.
Random cek ( packing, proses quality control )
3.
Belt weigher ( continous weighing )
Dari cement silo, semen kemudian dikantongi dan siap dipasarkan. Ada juga semen
curah yang dimasukkan ke dalam bulk truck.

Semen lain
1. Semen Pozzolans
Pozzolan : Adalah bahan yang mengandung senyawa silica dan Alumina dimana bahan
pozzolan itu sendiri tidak mempunyai sifat seperti semen, akan tetapi dengan bentuknya
yang halus dan dengan adanya air, maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi secara
kimiawi dengan Kalsium hidroksida(senyawa hasil reaksi antara semen dan air) pada
suhu kamar membentuk senyawa Kalsium Aluminat hidrat yang mempunyai sifat seperti
semen.
Bahan Pozzolan terbagi 2 yaitu :
1. Pozzolan Alam (Natural) : Tufa, abu vulkanis dan tanah Diatomae. Di
Indonesia Pozzolan alam dikenal dengan nama TRASS.
2. Pozzolan Buatan (sintetis) : yang termasuk dalam jenis ini adlah hasil
pembakaran tanah liat dan hasil pembakaran batu bara (Fly Ash)
Kerak (slag),Blast Furnace slag : adalah bahan non metalik hasil samping dari pabrik
pemurnian besi dalam tanur yang mengandung campuran antara kalsium silikat dan
kalsium alumina silikat dan beberapa pengoto.
2. Semen alumina tinggi

Semen yang memiliki kandugan Alumina tinggi. Dimana perbandingan antara kapur dan
alumina adalah sama. Semen ini dibuat dengan mencampur kapur, silika, dan oksida
silika yang dibakar hingga meleleh dan kemudian hasilnya didinginkan lalu digiling
hingga halus. Ciri dari semen ini memiliki ketahanan terhadap air yang mengandung
sulfat dan air laut cukup tinggi.
3. Semen Silika
Portland silica fume semen. Penambahan silika fume dapat menghasilkan kekuatan yang
sangat tinggi, dan semen yang mengandung 5-20% asap silika kadang-kadang diproduksi.
Namun, silika fume lebih biasanya ditambahkan ke semen Portland pada beton.

GLASS INDUSTRIES
Gelas adalah benda yang transparan, lumayan kuat, biasanya tidak bereaksi dengan barang
kimia, dan tidak aktif secara biologi yang bisa dibentuk dengan permukaan yang sangat halus
dan kedap air. Oleh karena sifatnya yang sangat ideal gelas banyak digunakan di banyak bidang
kehidupan. Tetapi gelas bisa pecah menjadi pecahan yang tajam. Sifat kaca ini bisa dimodifikasi
dan bahkan bisa diubah seluruhnya dengan proses kimia atau dengan pemanasan.
Kaca merupakan bahan lutsinar, kuat, tahan hakis, lengai, dan secara biologi merupakan
bahan yang tidak aktif, yang boleh dibentuk menjadi permukaan yang tahan dan licin. Ciri-ciri
ini menjadikan kaca sebagai bahan yang sangat berguna. Komponen utama kaca ialah silika.
Silika ialah galian yang mengandungi silikon dioksida. Nama IUPAC silikon dioksida ialah
silikon(IV) oksida. Silika wujud secara semulajadi dalam pasir.Kaca merupakan bahan pejal
sekata, biasanya terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal disejukkan dengan cepat, dengan
itu tidak memberikan cukup masa untuk jaringan kekisi kristal biasa terbentuk.
Secara umum, kaca komersial dapat dikelompokkan menjadi beberapa golongan:
1.

2.

3.

Silika lebur. Silika lebur atau silika vitreo dibuat melalui pirolisis silikon tetraklorida
pada suhu tinggi, atau dari peleburan kuarsa atau pasir murni. Secara salah kaprah, kaca
ini sering disebut kaca kuarsa (quartz glass). Kaca ini mempunyai ciri-ciri nilai ekspansi
rendah dan titik pelunakan tinggi. Karena itu, kaca ini mempunyai ketahanan termal
lebih tinggi daripada kaca lain. Kaca ini juga sangat transparan terhadap radiasi
ultraviolet. Kaca jenis inilah yang sering digunakan sebagai kuvet untuk spektrometer
UV-Visible yang harganya sekitar dua jutaan per kuvet.
Alkali silikat. Alkali silikat adalah satu-satunya kaca dua komponen yang secara
komersial, penting. Untuk membuatnya, pasir dan soda dilebur bersama-sama, dan
hasilnya disebut Natrium silikat. Larutan silikat soda juga dikenal sebagai kaca larut air
(water soluble glass) banyak dipakai sebagai adhesif dalam pembuatan kotak-kotak
karton gelombang serta memberi sifat tahan api.
Kaca soda gamping. Kaca soda gamping (soda-lime glass) merupakan 95 persen dari
semua kaca yang dihasilkan. Kaca ini digunakan untuk membuat segala macam bejana,
kaca lembaran, jendela mobil dan barang pecah belah.

4.

5.

6.
7.

Kaca timbal. Dengan menggunakan oksida timbal sebagai pengganti kalsium dalam
campuran kaca cair, didapatlah kaca timbal (lead glass). Kaca ini sangat penting dalam
bidang optik, karena mempunyai indeks refraksi dan dispersi yang tinggi. Kandungan
timbalnya bisa mencapai 82% (densitas 8,0, indeks bias 2,2). Kandungan timbal inilah
yang memberikan kecemerlangan pada “kaca potong” (cut glass). Kaca ini juga
digunakan dalam jumlah besar untuk membuat bola lampu, lampu reklame neon,
radiotron, terutama karena kaca ini mempunyai tahanan (resistance) listrik tinggi. Kaca
ini juga cocok dipakai sebagai perisai radiasi nuklir.
Kaca borosilikat. Kaca borosilikat biasanya mengandung 10 sampai 20% B2O3, 80%
sampai 87% silika, dan kurang dari 10% Na 2O. Kaca jenis ini mempunyai koefisien
ekspansi termal rendah, lebih tahan terhadap kejutan dan mempunyai stabilitas kimia
tinggi, serta tahanan listrik tinggi. Perabot laboratorium yang dibuat dari kaca ini dikenal
dengan nama dagangpyrex. Kaca borosilikat juga digunakan sebagai isolator tegangan
tinggi, pipa lensa teleskop seperti misalnya lensa 500 cm di Mt. Palomer (AS).
Kaca khusus. Kaca berwarna , bersalut, opal, translusen, kaca keselamatan,fitokrom,
kaca optik dan kaca keramik semuanya termasuk kaca khusus. Komposisinya berbedabeda tergantung pada produk akhir yang diinginkan.
Serat kaca (fiber glass). Serat kaca dibuat dari komposisi kaca khusus, yang tahan
terhadap kondisi cuaca. Kaca ini biasanya mempunyai kandungan silika sekitar 55%,
dan alkali lebih rendah.

Material Kaca
Pasir
Pasir yang digunakan untuk membuat kaca haruslah kuarsa yang hampir murni. Oleh karena
itu, lokasi pabrik kaca biasanya ditentukan oleh lokasi endapan pasir kaca. Kandungan
besinya tidak boleh melebihi 0,45% untuk barang gelas pecah belah atau 0,015% untuk kaca
optic, sebab kandungan besi ini bersifat merusak warna kaca pada umumnya.
Soda (Na2O) terutama didapat dari soda abu padat (Na2CO3). Sumber lainnya adalah
bikarbonat, kerak garam, dan natriun nitrat. Yang tersebut terakhir ini sangat berguna untuk
mengoksidasi besi dan untuk mempercepat pencairan. Sumber gamping (CaO) yang
terpenting adalah batu gamping dan gamping bakar dari dolomite (CaCO3. MgCO3) yang
berfungsi untuk memberikan MgO pada campuran.
Fledspar
Feldspar mempunyai rumus umum R2O. Al2O3.6SiO2, dimana R2O dapat berupa Na2O atau
K2O atau campuran keduanya. Sebagai sumber Al2O3, feldspar mempunyai banyak
keunggulan dibanding produk lain, karena murah, murni, dan dapat dilebur. Dan seluruhnya
terdiri dari oksida pembentuk kaca. Al2O3 sendiri digunakan hanya bila biaya tidak
merupakan masalah. Feldspar juga merupakan sumber Na2O atau K2O dan SiO2. Kandungan
aluminanya dapat menurunkan titik cair kaca dan memperlambat terjadinya devitrifikasi.
Borax
Borax adalah bahan campuran yang menambahkan Na2O dan boron oksida kepada kaca.
Walaupun jarang dipakai dalam kaca jendela atau kaca lembaran, boraks sekarang banyak
digunakan didalam berbagai jenis kaca pengemas. Ada pula kaca borat berindeks tinggi yang

mempunyai nilai dispersi lebih rendah dan indeks refraksi lebih tinggi dari semua kaca yang
telah dikenal. Kaca ini banyak digunakan sebagai kaca optik. Disamping daya fluksnya yang
kuat, boraks tidak saja bersifat menurunkan koefisien ekspansi tetapi juga menungkatkan
ketahanannya terhadap aksi kimia. Asam borat digunakan dalam tumpak yang memerlukan
hanya sedikit alkali. Harganya hampir dua kali boraks.
Kerak garam
Kerak garam (salt cake), sudah lama digunakan sebagai bahan tambahan pada pembuatan
kaca, demikian juga beberapa sulfat lain seperti ammonium sulfat dan barium sulfat, dan
sering ditentukan pada segala jenis kaca. Kerak garam ini diperkirakan dapat membersihkan
buih yang mengganggu pada tanur tangki. Sulfat ini harus dipakai bersamakarbon agar
tereduksi menjadi sulfite. Arsen trioksida dapat pula ditambahkan untuk menghilangkan
gelombang-gelombang dalam kaca. Nitrat, baik dari natrium maupun kalium digunakan untuk
mengoksidasi besi sehingga tidak terlalu kelihatan pada kaca produk. Kalium nitrat atau
karbonat digunakan pada berbagai jenis kaca meja, kaca dekorasi, dan kaca optik.
Kulet
Kulet (cullet) adalah kaca hancuran yang dikumpulkan dari barang-barang rusak, pecahan
beling dan berbagai kaca limbah. Bahan ini dapat dipakai 10% atau bahkan sampai 80% dari
muatan bahan baku.
Blok refraktori
Blok refraktori untuk industri kaca dikembangkan khusus berhubung dengan kondisi yang
hebat yang harus dialami dalam penggunaannya. Zirkon, alumina, mulit (mullite), mulit
aluminasinter dan zirkonia alumina-silika, alumina, krom-alumina elektrokast banyak
digunakan sebagai refraktor pada tangki kaca.
PEMBUATAN KACA
1.

PELEBURAN

Tanur kaca dapat di klasifikasikan sebagai tanur periuk dan tanur tanki. Tanur periuk (pot
furnace), dengan kapasitas sekitar 2 t atau kurang dapat di gunakan secara menguntungkana
untuk membuat kaca khusus dalam jumlah kecil di mana tumpak cair itu harus di lindungi
terhadap hasil pembakaran. Tanur ini digunakann dalam pembuatan kaca optik dan kaca seni
melalui proses cetak. Periuknya sebetulnya ialah suatu cawan yang terbuat dari lempung pilihan
atau platina. Sulit sekali melebur kaca didalm bejana ini tanpa produknya terkontaminasi atau
tanpa sebagian bejana itu sendiri meleleh, keculai biola bejana itu terbuat dari bejana platina.
2.

PEMBUATAN BENTUK ATAU PENCETAKAN
Kaca dapat di bentuk dengan mesin atau denagn cetak tangan. Faktor yang terpenting
yang harus di perhatikan dalam cetak mesin (machine molding) ialah bahwa rancang mesin itu
haruslah sedemikian rupa sehingga percetakan barang kaca dapat di selesaikan dalm tempo
beberapa detik saja. Dalam waktu yang sangat singkat itu kaca berupa dari zat cair viscos
menjadi zat cair yang berwarna bening. Jadi, jelas sekali bahwa masalh rancang yang harus di
selesaikan, seperti aliran kalor stabilitas logam, dan jarak bebas bantalan merupakan masalh yang
rumit sekali. Keberhasilan mesin cetak kaca merupakan prestasi besar bagi para insinyur kaca.

Berikut ini akan di bahas jenis-jenismesin pembentuk kaca yang umum yaitu kaca
jendela, kaca plat, kaca apung, botol, bola lampu, dan tabung.
·
Kaca Anti peluru
Kaca Anti peluru atau biasa disebut "Bulletproof “ glass itu kaca yang sangat berbeda
dibanding dengan kaca pada umumnya .Dikalangan umum orang sering menyebutkan demikian,
atau biasa menyebutnya “kaca anti peluru” .

Namun sebenarnya itu kesalahan , akan lebih tepat kalau disebut dengan kaca tahan peluru atau
Bullet Resistance , karena sampai saat ini belum ada kaca yang benar-benar anti peluru, karena
kaca yang kena terjangan peluru tetap dipermukaannya mengalami pecah , namun jenis kaca ini
mampu menghentikan laju peluru untuk bisa menembus kaca tersebut. Jenis kaca ini terbuat dari
lapisan khusus yang disebut polikarbonat dan campuran bahan lain yang dijepit di antara
potongan kaca yang sudah diperkeras (tempered glass) . Dan dibuat dengan berlapis lapis,
seperti sandwich , dimana bagian tersebut terdiri dari kaca- polikarbonat-kaca-polikarbonat-kaca
dan seterusnya , dimana ketebalannya menyesuaikan ketahanan yang akan kita inginkan. Lapisan
lapisan ini biasa kita sebut laminate , yang pada akhirnya akan membuat kaca menjadi lebih tebal
dan lebih berat tapi mempunyai kekuatan yang luar biasa terhadap terjangan peluru.
·

Kaca Plat
Bahan baru di tumpahkan ke satu ujung tanur, dan kaca cair pada suhu cair pada suhu
sampai setinggi 15950C, kemudian di lewatkan melalui zone pemurnian dan keluar melalui ujung
yang satu lagi dalam bentuk aliran yang tak putus-putus. Dari keluaran refraktori yang lebar itu,
kaca cair dilewatkan melalui dua rol pembentuk yang didinginkan dengan air, sehingga
mengambil konfigurasi pita plastik. Pita kaca itu di tarik di atas sederetan rol yang lebih kecil,
yang juga didinginkan dengan air dengan kecepatan permukaan sedikit lebih tinggi dari rol
pembentuk. Efek peregangan yang di akibatkan oleh perbedaan kecepatan dan pencairan kaca
pada waktu mendingin menyebabkan pita itu menjadi lebih tipis pada waktu memasuki lehr.
Setealh mengalami penyangaian, pita itu di potong-potong menjadi lembaran yang kemudian di
gerinda dan di poles. Atau, boleh pula pita itu bergerak terus secara otomatis sepanjang 50

sampai 100 m, melalui operasi penyangaian, gerinda, poles, dan inspeksi sebelum di lewatkan ke
mesin potong yang memotong-motongnya menjadi ukuran yang cocok unutk pemanasan.
Operasi gerinda dan poles membuang kira-kira 0,8 mm, kaca dari masing-masing permukaan.
·

Kaca Apung
Kaca apung di kembangkan oleh pilkington brothers di inggris. Perkembangan ini
merupakan suatu perbaikan fundamental dalam pembutan kaca plat berkualitas tinggi. Proses
apung mrnggunakan sistem peleburan tanur tangki dimana bahna baku di umpankan pada satu
ujung tanur dan kaca cair di lewatakan melalui zone pemurnian dan masuk ke kanal sempit yang
menghubungkan tanur dengan penangas. Laju aliran di kendalikan secarra presisis dengan cara
menaikan dan menurunkan pintu yang membentang kanal itu secara otomatis, kaca cair lalu
lewat ke dalam kolam timah cair, di atas permikaaan tiamah itu, dalam atmosfir yang tak
mengoksidasi, dan di bwah kondisis suhu yang di kontrol dengan ketat. Pemanasan terkendali itu
di menyebabkan cairnya semua ketakrataan sehingga menghasilkan kaca yang kedua sisinya rata
dan sejajar.
·

Kaca Berkawat Dan Berpola
Kaca cair di alirkan darim bibir tanur dan lewat diantra rol-rol logam yang sudah
mempunyai goresan pola pada permukaanya. Rol itu membetuk kaca tadi dan mencetakan pola
itu dalam satu operasi saja. Karena itu menyebabkan cahaya terdisfusi sehingga tak tembus
pandang. Kaca seperti ini cocok unutk pintu, ruang kantor, dan dinding kamar mandi. Kaca itu
dapt pula di perkuat dengan kawat yang di pasangkan pada saat awal pembentukannya. Hal ini
berguna untuk meningkatkan keselamatan, misalnya pada jendela pintu darurat.
3.

PENYANGAIAN ATAU SEPUH LINDAP
Untuk mengurangi regangan-regangan dalam kaca, semua barang kaca harus
disangai (anneal), baik barang kaca yang di buat dengan mesin maupun yang di buat dengan
tangan. Secara singkat, penyangaina menyangkut dua macam operasi yaitu :
a.
Menahan kaca itu pada suatu suhu di atas suhu kritis tertentu selama beberapa
waktu yang cukup lama sehingga mengurangi regangan-regangan dalam denagn jalan
pengaliran plastik sehingga regangannya kurang dari sustu maksimum yang di tentukan.
b.
Mendinginkan masa kaca itu sampai suhu kamar secara cukup perlahan sehingga
regangan itu selalu berada di bawah batas maksimum lehr atau tungku penyaringan, tidak
lain hanyalah satu ruang pemanasan yang di rancang dengan baik dimana laju pendingin
dapat di atur sehingga memenuhi persyaratan yang di sebut di atas.
Adanya hubungan kuantitatif antara tegangan dan birefringence yang di sebabkan oleh
tegangan itu telah memungkinkan para ahli teknologi kaca merancang kaca yang dapat
menangani kondisi tegangan termal dan mekanii tertentu. Dengan data di atas sebagai dasar para
insinyur berhasil membuat peralatan penyangat kontinyu dengan pengaturan suhu otomatik dan
sirkulasi terkendali sehingga penyangaian dapat di laksanakan dengan biaya bahan bakar lebih
rendah dan kerugian produk lebih sedikit.
4.

PENYELESAIAN
Semua kata yang sudah di sanagi harus mengalami operasi penyelesaian yang
relatif sederhana tetapi sangat penting, operasi ini meyangkut pembersihan, penggosoakan,
pemolesan, pemotongan, gosok-semprot dengan pasir, pemasangan email klasifikasi kwalitas,

dan pengukuran. Walaupun tidak semua harus dilakukan unutk setiap barang, namun satu atau
dua di antara yang di sebutkan di atas selalu di perlukan.