Pendahuluan

PENGUJIAN SEMEN PORTLAND

A. Latar BelakangBangunan pertanian secara fisik adalah semua bangunan dengan berbagai macam tipe dan strukturnya, yang digunakan untuk proses produksi di bidang pertanian dalam arti luas, meliputi bangunan untuk produksi tanaman pertanian (rumah kaca, hidroponik, dan sebagainya), produksi ternak (kandang dan sebagainya), bangunan untuk penyimpanan dan penanganan pasca panen (gudang dan sebagainya), bangunan untuk menyimpan alat dan mesin pertanian, perbengkelan, serta bangunan pertanian lainnya. Dalam suatu bangunan pertanian, perlu diperhatikan aspek-aspek lingkungan mikro dan pengendaliannya yang diperlukan untuk memaksimalkan fungsi dari bangunan tersebut sesuai dengan tujuan dibangunnya. Aspek lingkungan tersebut meliputi temperatur, kelembapan, cahaya, kualitas dan aliran udara, bau, hama dan penyakit, dan sebagainya yang memengaruhi kenyamanan, produktivitas, dan kualitas dan masa simpan suatu produk hasil pertanian. Dari sudut pandang keteknikan, lingkungan dapat dikendalikan secara tertutup.Lingkungan Bangunan Pertanian adalah salah satu metode pembelajaran untuk mempelajari bangunan-bangunan pertanian yang fungsinya untuk menjaga atau meningkatkan produksi pertanian dari hal kualitas maupun kuantitas. Dari berbagai bidang yang dicakup oleh pertanian sudah dapat ditebak memiliki banyak tipe-tipe bangunan pertanian sesuai dengan penggunaannya, bahkan dari keseluruhan bidang tersebut, tipe bangunan satu dengan yang lain itu berbeda.Perekayasaan lingkungan bangunan pertanian bisa melalui banyak cara, salah satunya ialah dengan pemilihan bahan bangunan pertanian yang sesuai. Dalam pembuatan bangunan pertanian, bahan yang digunakan sangat mempengaruhi kualitas bangunan pertanian tersebut. Salah satu bahan yang digunakan dalam pembuatan bangunan pertanian adalah bahan pengikat. Bahan pengikat adalah bahan berupa bubuk yang apabila dicampur dengan air akan mengeras secara berangsur-angsur. Salah satu jenis bahan pengikat adalah semen portland. Semen portland ini mempunyai fungsi untuk merekatkan butiran agregat agar terjadi suatu massa yang kompak dan padat. Dalam praktikum ini akan di bahas lebih mendalam tentang semen Portland dan pengaruhnya terhadap kualitas bangunan pertanian. Oleh karena itu, praktikum pengujian semen portland ini sangat penting dan bermanfaat bagi mahasiswa teknik pertanian yang nantinya akan berkecimpung dalam hal rekayasa bangunan pertanian. B. Manfaat dan Tujuan1. Manfaat

Manfaat dari praktikum ini ialah praktikan dapat mengetahui dan memahami cara menguji kualitas dan karakteristik masing-masing jenis semen.2. TujuanTujuan dari praktikum ini ialah untuk mengetahui cara-cara pengujian dan penilaian semen portland secara cepat.C. Tinjauan PustakaBahan bangunan (beton/concrete) adalah konglomerat, material seperti batuan yang merupakan gabungan dari tiga macam material pembentuk, yaitu semen, air, dan agregat. Seringkali ditambahkan juga material ke-empat untuk kegunaan tertentu, seperti mempercepat proses pengeringan atau menambah kekerasan dan kegetasan bahan bangunan. Kekuatan dan kualitas dari bahan bangunan tergantung pada kualitas dan jumlah dari material yang digunakan (Watson, 1986). Pada proses pembuatan bahan bangunan sering sekali digunakan semen sebagai bahan bakunya. Pemakaian semen pada pembuatan bahan bangunan selain sebagai isolator dan bahan pengawet serta dapat juga digunakan untuk mengurangi sifat mudah terbakar dan mengurangi resiko kebakaran (Idris, 1978).

Semen (cement) adalah hasil industri dari paduan bahan baku yang terdiri dari batu kapur/gamping sebagai bahan utama dan lempung/tanah liat atau bahan pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk/bulk, tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air. Semen adalah suatu jenis material yang mempunyai sifat daya perekat dan pengikat terhadap bahan-bahan yang lain. Yang termasuk semen antara lain ialah gips, kapur, semen alam, semen Portland, semen terak, semen puzolan dan semen alumnia (Margono, 1981).Semen Portland adalah bahan pengikat hidrolis berupa bubuk halus yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker (bahan ini terutama terdiri dari silisikatsilikat kalsium yang bersifat hidrolis), dengan batu gips sebagai baham tambahan. Bahan baku pembuatan semen adalah bahan-bahan yang mengandung kapur, silika, alumina, oksida besi, dan oksida-oksida lain. Fungsi dari semen portland adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang kompak dan padat, selain juga untuk mengisi rongga-rongga di antara butiran agregat (Saroyo, 1982).

Menurut dengan tujuan pemakaiannya, secara umum semen dapat diklasifikasikan menjadi sebagai berikut :

a. Jenis I: untuk konstruksi pada umumnya, dimana tidak diminta persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis lain.

b. Jenis II: untuk konstruksi pada umumnya, terutama bila disyaratkan agak tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.c. Jenis III: digunakan pada konstruksi yang menuntut persyaratan kekuatan awal tinggi.

d. Jenis IV: digunakan pada konstruksi yang menuntut persyaratan panas hidrasi rendah.

e. Jenis V: digunakan pada konstruksi yang menuntut persyaratan sangat tahan pada sulfat.Tabel 1 - Syarat-syarat fisika semen Portland standart

Uraian Jenis Semen PortlandIIIIIIIVV

1. Kehalusan

Sisa di atas ayakan 0.09 mm maks. % berat

Dengan alat Blaine, luas permukaan tiap satuan berat semen minimal m/kg10

28010

28010

280

10

280

10

280

2. Waktu pengikatan dengan alat Vicat:

Awal, min, menit

Akhir, maks, jam60

860

860

8

60

860

8

3. Waktu pengikatan dengan alat Gillmore:

Awal, min, menit

Akhir, maks, jam-

10-

10-

10-

10-

10

4. Kekekalan:

Pemuaian dengan otoklaf, % maks.0.80.80.80.80.8

Adapun jenis dari semen yang biasanya ada di pasaran adalah semen yang jenis I (Animious, 1982).

Jenis semen yang biasa digunakan di pasaran adalah semen jenis I. Semen jenis ini mempunyai perkembangan kekuatan yang relatif cepat dan konstan. Semen jenis III mempunyai perkembangan kekuatan sangat cepat, tetapi setelah berumur tiga bulan perkembangan tersebut menurun drastis. Semen jenis II dan IV mempunyai perkembangan kekuatan yang lebih lambat daripada semen jenis I, tetapi dalam jangka waktu lama dihasilkan kekuatan yang lebih tinggi sehingga sering digunakan pada daerah yang memerlukan konstruksi khusus. Semen jenis IV mempunyai perkembangan kekuatan sangat lamban (Kardiyono, 1988).

Kekuatan dari bahan bangunan dipengaruhi oleh beberapa faktor. Salah satu faktor yang berperanan besar adalah faktor air-semen. Faktor air-semen ini adalah rasio perbandingan antara berat air terhadap berat semen dalam campuran (Kusnadi, 1989).Faktor air semen ini berbanding terbalik dengan kuat tekan beton. Makin kecil faktor air-semen, maka kuat tekan pun meningkat pula. Namun kenaikan ini akan mencapai nilai maksimum pada suatu nilai faktor air-semen (faktor air-semen optimal). Kemudian, semakin banyak penurunan faktor air-semen makin kecil kuat tekan dan semakin mempersulit pengerjaan dalam proses pencampuran (Tjokrodimuljo, 1996).D. Data Hasil Pengamatan1. Pengujian kehalusan dengan pengayakan (otomatis)Berat awal = 100 gram

Sampel

Lubang mesh1 kali 2 kali3 kaliRata rata (gram)

1,20,091,20,091,20,091,20,09

Semen A ( gr )85.32.676.42.954.82.772.1672.73

Semen B ( gr )14.73.212.53.625.53.117.563.3

2. Pengujian berat volume padat dan gembur

Berat Literan kosong A = 229.3 gr, Berat Literan kosong B =229.3 grJenis SemenUlanganSemen Padat (gr)Semen Gembur (gr)

Semen A11653.71218

21659.81267.5

316861224

Rata-Rata1666.51236.5

Semen B115111177

21462.91172.5

31477.51180

Rata-Rata1483.81176.5

3. Pengujian konsistensi normal

Berat semen A dan B masing-masing = 300 gram

Lama Penetrasi = 30 detikSampelVolume air (ml)Penetrasi (mm)

123Rerata123Rerata

Semen A9010010096.679101110

Semen B13940105118.3311101010.3

4. Pengujian pengikatan awal

Berat semen A dan B masing-masing = 300 gram

Semen A dengan air = 400 gr

Semen B dengan air = 400 grSemen ASemen B

Waktu (menit)Kedalaman Penetrasi (mm)Waktu(menit)Kedalaman Penetrasi(mm)

12Rerata12Rerata

040.340.540.150383938.5

1540404015323634

3040404030283029

4540404045262827

6038383860252625.5

75383838

90363837

105363837

120323031

135212422.5

5. Pengujian pengikatan semu

SampelVolume air (ml)Massa(gr)Penetrasi Awal (mm)Penetrasi akhir(mm)Persentase

Penetrasi (%)

Semen A1053003223139.1

Semen B1303003030150

6. Pengujian kekekalan bentuk Diamater awal:

Semen A = 12.461 cm

Semen B = 12.62 cm

Tebal awal:

Semen A = 2.385 cm

Semen B =2.05 cm

Setelah dikukus 2 jam

SampelDiameter (cm)Tebal (cm)

123Rerata123RerataCiri-ciri

Semen A12.53512.2912.6112.4782.072.3462.372.328Warna : kreamBentuk : Tidak pecah lebih keras & tidak retak

Semen B12.79512.612.45512.6162.132.1452.242.171Warna : kreamBentuk : retak, tidak pecah & lebih keras

E. Perhitungan dan Pembahasan

1. Perhitungan

a. Pengujian kehalusan dengan pengayakan

berat awal semen = 100 gram

Prosentasi jumlah sisa :

Pengayakan ( 1,2 mm )

sisa semen A = 72.617 gram

sisa semen B = 17.56 gram

semen A =

semen B =

Pengayakan ( 0,09 mm )

sisa semen A = 2.73 gram

sisa semen B = 3.3 gram

semen A =

semen B =

b. Pengujian berat volume padat dan gemburLiteran kosong A = 229,3 gram, Literan kosong B = 229 gramJenis SampelSemen Padat (gr)Semen Gembur (gr)Semen padat-literan kosong (gr)Semen gembur-literan kosong (gr)

Semen A1666.51236.51437.21007.2

Semen B1483.81176.51254.8947.5

Pengujian berat volume padat

Berat 1 liter padat = berat ( semen + literan ) gr berat literan ( gr )

Pengujian berat volume gembur

Berat 1 liter gembur = berat (semen + literan) gr berat literan (gr)

Semen A

Volume padat = 1666.5 gr 229.3 gr = 1437.2 gr

Berat volume padat =

Volume gembur = 1236.5 gr 229.3 gr = 1007.2 gr

Berat volume gembur =

Semen B

Volume padat = 1483.8 gr 229 gr = 1254.8 gr

Berat volume padat =

Volume gembur = 1176.5 gr 229 gr = 947.5 gr

Berat volume gembur =

c. Pengujian konsistensi normal

Massa air = x V

Prosentasi massa air =

berat semen = 300 gram

semen A = 96.67 ml

semen B = 118.33 ml

air = 1 gram/ml

massa air semen A = 1 gr / cm3 x 96.67 cm3 = 96.67 gr

massa air semen A = 1 gr / cm3 x 118.33 cm3 = 118.33 gr

Prosentasi massa air semen A =

Prosentasi massa air semen B =

d. Pengujian pengikatan semuProsentase pengikatan akhir = Semen A

Penetrasi Awal = 32

Penetrasi Akhir = 23

Prosentase pengikatan akhir semen A =

Semen B

Penetrasi Awal = 30Penetrasi Akhir = 30

Prosentase pengikatan akhir semen B =

e. Kekekalan bentukSampelSebelum dikukusSetelah dikukus

Diameter (cm)Tebal (cm)Diameter (cm)Tebal(cm)

Semen A12.4612.38512.4782.328

Semen B12.622.0512.6162.171

Pemuaian otoklaf = da = diameter awal

db = diameter akhir

Pemuaian otoklaf semen A =

Pemuaian otoklaf semen B =

2. PembahasanPraktikum acara pertama ini mengenai Pengujian Semen Portland dan Pengujian Kapur. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui cara-cara pengujian dan penilaian semen Portland secara cepat. Semen Portland atau biasa disebut semen adalah bahan pengikat hidrolis berupa bubuk halus yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker ( bahan ini terutama terdiri dari silisikatsilikat kalsium yang bersifat hidrolis ), dengan batu gips sebagai baham tambahan. Praktikum ini menggunakan 2 macam semen, yaitu semen A dan semen B. Kedua semen ini belum dapat diketahui kualitasnya, semen mana diantara keduanya yang paling baik untuk bahan bangunan pertanian. Untuk mengetahui kualitas semen mana yang baik, maka dilakukan pengujian dan penilaian terhadap keduanya. Pengujian dan penilaian semen portland ini berdasarkan pada beberapa aspek yang dijadikan acuan untuk menentukan kualitas dari semen yaitu pengujian kehalusan dengan pengayakan, pengujian berat volume padat, pengujian konsistensi normal, pengujian pengikatan awal, pengujian pengikatan semu, dan pengujian kekekalan bentuk. Pengujian yang dilakukan pertama kali adalah uji kehalusan dengan pengayakan. Pada pengujian kehalusan dengan pengayakan ini digunakan ayakan standar Tyler dengan ukuran lubang 1,2 mm dan 0,09 mm. Dari hasil sisa ayakan 1.2mm tersebut diperoleh prosentase sisa semen A sebesar 72.617% dan pada semen B sebesar 17.56%. Untuk penggunaan ayakan dengan lubang 0,09 mm diperoleh sisa hasil pengayakan semen A sebesar 2.73 gram dan semen B sebesar 3.3 gram. Sehingga diperoleh prosentase untuk semen A sebesar 2.73% dan semen B sebesar 3.3%. Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa semen B lebih halus daripada semen A. Jadi ini menunjukkan bahwa semen B lebih baik daripada semen A.. Hal ini dikarenakan makin halus butiran semen, maka luas permukaan butir untuk suatu jumlah berat semen akan menjadi lebih besar. Makin besar luas permukaan butir ini, makin banyak pula air yang dibutuhkan bagi persenyawaannya. Hal ini juga berarti bahwa semakin halus butir-butir semen maka akan menjadi lebih kuat dan panas hidrasi yang dilepaskan juga makin cepat dari semen yang berbutir kasar.Pengujian kedua ialah pengujian berat volume padat. Pengujian berat volume ini dilakukan dengan menggunakan 2 variasi keadaan semen yaitu pada saat semen dalam keadaan gembur dan semen dalam keadaan padat. Semen A diperoleh berat volume gembur sebesar 1236.5 gram/liter dan berat volume padat sebesar 1666.5 gram/liter. Sedangkan pada semen B diperoleh berat volume gembur sebesar 1176.5 gram/liter dan berat volume padat sebesar 1483.8 gram/liter. Berdasarkan teori yang ada jika cara mengisinya padat, berat isinya dapat mencapai 1,5 kg/ltr. Jika cara mengisinya gembur, berat isinya rendah yaitu sekitar 1,1 kg/ltr. Berdasarkan hasil perhitungan tersebut yang paling mendekati dengan berat volume teoritis ialah semen B. Sehingga dapat disimpulkan semen B lebih baik daripada semen A. Tujuan dari pengujian berat volume ini adalah untuk mengetahui komposisi yang baik dalam aplikasi pengunaan semen di kehidupan kita. Berat gembur juga dapat menentukan berat jenis. Berat jenis sangat penting untuk diketahui, karena semen portland yang berat jenisnya lebih rendah dari ideal (3,10 3,30) akan menyebabkan tidak sempurnanya pembakaran.Pengujian yang ketiga adalah pengujian konsistensi normal. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui jumlah air yang dibutuhkan semen, dimana hasilnya nanti dinyatakan dalam bentuk prosentase berat terhadap berat semen. Dari hasil praktikum diketahui bahwa prosentase massa air semen A sebesar 32.332%, lebih kecil daripada prosentase massa air semen B, sebesar 39.443%. Jadi semen yang lebih baik adalah semen A. Kelebihan air akan mengakibatkan jarak butir-butir semen menjauh sehingga hasilnya kurang kuat dan porous. Air kelebihan dari yang diperlukan untuk proses hidrasi pada umumnya memang diperlukan pada pembuatan beton, agar adukan beton atau mortar dapat bercampur dengan baik, dapat diangkut dengan mudah dan mudah dikerjakan.Pengujian keempat adalah pengujian pengikatan awal. Pengikatan adalah suatu perubahan dari keadaan cair menjadi kaku. Dari hasil praktikum dapat diketahui bahwa dalam waktu 15 menit bahan didiamkan, semen A lebih cepat mengikat daripada semen B. Pada semen A dalam waktu 15 menit telah mencapai penetrasi 40 mm sedangkan semen B dalam waktu 15 menit baru mencapai penetrasi 34 mm. Jadi semen yang lebih baik adalah semen A. Hal itu disebabkan karena proses pengikatan sebagai akibat dari hidrasi selektif senyawa-senyawa semen. Jika senyawa-senyawa semen tersebut masih murni (belum ada campuran), maka proses pengikatan juga akan semakin cepat. Pengujian pengikatan yang kelima adalah pengikatan semu. Pengikatan semu adalah istilah untuk pengerasan yang tidak normal dari semen dalam beberapa menit setelah dicampur dengan air. Pada pengujian pengikatan semu menggunakan alat vicat. Alat vicat ini berfungsi untuk mengetahui dalamnya penetrasi dari jarum terhadap bahan (dalam hal ini adalah adonan semen). Semen yang lebih baik adalah semen B dengan pengikatan semu sebesar 100% dan semen A sebesar 71.875%. Hal-hal yang menyebabkan pengikatan semu antara lain yang pertama adalah adanya hidrasi gypsum. Seharusnya gypsum berfungsi untuk menghambat pengerasan, tetapi dalam kasus di atas justru mempercepat pengerasan. Yang kedua adalah adanya kandungan alkali dalam semen. Selama penyimpanan mungkin saja terjadi karbonansi dan terbentuk alkali karbonat. Yang ketiga adalah adanya penyerapan kelembaban (lengas) oleh butir-butir semen sehingga C3S mengalami aktivitas reaksi.Pengujian terakhir yakni uji kekekalan bentuk. Pengujian dilakukan dengan pengamatan dan pengukuran semen saat sebelum dikukus dan saat setelah pengukusan. Tujuan dari uji ini adalah untuk mengukur tingkat kestabilan adonan semen. Dari pengukusan ini kita bisa melihat bagaimana kualitas suatu semen, apakah melalui proses ini suatu semen dapat mempertahankan bentuk, ukuran, maupun teksturnya atau tidak. Dari hasil pengamatan, terlihat bahwa setelah proses pengukusan terjadi beberapa perubahan pada kedua jenis semen. Baik itu perubahan dari segi bentuk, kekerasan maupun fisik. Dari segi bentuk dapat dilihat bahwa diameter dan ketebalan pada adonan semen A dan B mengalami perubahan. Berdasarkan perhitungan hasil pengujian diperoleh pemuaian oktoklaf semen A sebesar atau tidak ada pemuaian sedangkan semen B pemuaian oktoklaf sebesar 0.0361 %. Tanda negatif tersebut disebabkan karena semen A mengalami penyusutan setelah pengukusan. Dari segi fisik terlihat bahwa pada semen A bertekstur halus dan lebih tebal sedangkan pada semen B retak-retak dan berongga. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semen A lebih baik daripada semen B. Berdasarkan serangkain pengujian yang telah dilakukan untuk menentukan kualitas semen berdasarkan pada pengamatan dan perhitungan secara keseluruhan diperoleh bahwa kualitas semen A lebih baik daripada semen B dan semen A memenuhi syarat sifat fisik standar semen Portland. Pengambilan keputusan ini didasarkan pada beberapa aspek, yaitu uji kehalusan dengan pengayakan, uji berat volume padat, uji konsistensi normal, uji pengikatan awal, uji pengikatan semu, dan uji kekekalan bentuk dari dua macam semen (semen A dan semen B).F. Kesimpulan1. Semen Portland atau biasa disebut semen adalah bahan pengikat hidrolis berupa bubuk halus yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker ( bahan ini terutama terdiri dari silisikatsilikat kalsium yang bersifat hidrolis ), dengan batu gips sebagai baham tambahan.

2. Pada pengujian kehalusan dengan pengayakan diperoleh kualitas semen B lebih baik daripada semen A. Dilihat dari sisa pengayakan semen B yang lebih sedikit dibandingkan dengan semen A.

3. Pengujian berat volume diperoleh kualitas semen A lebih baik daripada semen B. Berat volume padat dan gembur semen B lebih besar dibandingkan semen A.4. Pada pengujian konsistensi normal diperoleh semen A dan B dapat mencapai konsistensi normal. Kualitas semen A lebih baik dibandingkan semen B.5. Pada pengujian pengikatan awal diperoleh A dan B telah mencapai pengikatan awal.

6. Pada pengujian pengikatan semu diperoleh semen A dan B telah mencapai pengikatan semu. Semen B lebih baik daripada semen A.

7. Pengujian kekekalan bentuk diperoleh bahwa pemuaian oktoklaf pada kedua semen A lebih besar dari semen B sehingga semen A memiliki ketahanan lebih baik daripada semen B.8. Secara pengujian keseluruhan, kualitas yang dipunyai semen A lebih baik daripada semen B. Jadi semen A lebih bagus digunakan sebagai bahan bangunan pertanian.

G. Daftar PustakaAnonimous, 1982. Persyaratan Umum Bangunan di Indonesia (PUBI-1982), Direktora Jendral, Cipta Karya, DPU, Bandung.Idris, A . 1978 . Cement Bonded Particle Board sebagai Bahan Bangunan. Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan . Bandung .Kusnadi, RM . 1989. Bab Teknologi Beton dan Baja Tulangan Beton. Direktorat Jenderal Bina Marga, Pekerjaan Umum. Jakarta .Margono. 1981. Mesin dan Instrumentasi 1. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan.

Saroyo, Ir. 1982. Ringkasan Bangunan Pertanian I. UGM. Jogjakarta.

Tjokrodimuljo, K. 1996. Teknologi Beton. Jurusan Teknik Sipil, FT UGM . Jogjakarta .

Watson. 1986. Construction Materials and Processes. McGraw-Hill, Inc . New York .

H. Lampiran

_1427825774.unknown

_1427827213.unknown

_1427827403.unknown

_1427827683.unknown

_1427831998.unknown

_1427832027.unknown

_1427828306.unknown

_1427827661.unknown

_1427827352.unknown

_1427826553.unknown

_1427827188.unknown

_1427826409.unknown

_1427825311.unknown

_1427825363.unknown

_1427825281.unknown