Tipe-Tipe Semen (Konstruksi Beton)

Tugas Konstruksi Beton

Semen adalah perekat hidraulis bahan bangunan, artinya akan jadi perekatan

bila bercampur dengan air. Bahan dasar semen pada umumnya ada 3 macam yaitu

klinker/terak (70% hingga 95%, merupakan hasil olahan pembakaran batu kapur,

pasir silika, pasir besi dan lempung), gypsum (sekitar 5%, sebagai zat pelambat

pengerasan) dan material ketiga seperti batu kapur, pozzolan, abu terbang, dan

lain-lain. Jika unsur ketiga tersebut tidak lebih dari sekitar 3 % umumnya masih

memenuhi kualitas tipe 1 atau OPC (Ordinary Portland Cement). Namun bila

kandungan material ketiga lebih tinggi hingga sekitar 25% maksimum, maka

semen tersebut akan berganti tipe menjadi PCC (Portland Composite Cement).

Sejarah

Dalam perkembangan peradaban manusia khususnya dalam hal bangunan,

tentu kerap mendengar cerita tentang kemampuan nenek moyang merekatkan

batu-batu raksasa hanya dengan mengandalkan zat putih telur, ketan atau lainnya.

Alhasil berdirilah bangunan fenomenal, sepertu Candi Borobudur atau Candi

Prambanan di Indonesia ataupun jembatan di Cina yang menurut legenda

menggunakan ketan sebagai perekat. Taupun menggunakan aspal alam

sebagaimana peradaban di Mahenjo Daro dan Harappa di India ataupun bangunan

kuno yang dijumpai di Pulau Buton. Terlepas dari benar atau tidaknya, cerita

legenda tadi menunjukkan dikenalnya fungsi semen sejak zaman dahulu. Sebelum

mencapai bentuk seperti sekarang, perekat dan penguat bangunan ini awalnya

merupakan hasil pencampuran batu kapur dan abu vulkanis. Pertama kali

ditemukan di zaman Kerajaan Romawi, tepatnya di Puzzuoli, dekat teluk Napoli

Italia. Bubuk itu lantas dinamai puzzoulana.

Semen adalah zat yang digunakan untuk merekatkan batu bata, batako,

maupun bahan bangunan lainnya. Sedangkan kata semen sendiri berasal dari

caementum (bahasa Latin), yang berarti “memotong menjadi bagian-bagian kecil

tak beraturan”. Meski sempat popular di zamannya, nenek moyang semen made in

Napoli ini tak berumur panjang. Menyusul runtuhnya kerajaan Romawi, sekitar

1Debora Elluisa Manurung Jurusan Teknik Sipil

Universitas Gunadarma


abad pertengahan (tahun 1100-1500 Masehi) resep ramuan pozzuolana sempat

menghilang dari peredaran.

Pabrik semen di Australia

Baru pada abad ke 18 (ada juga sumber yang menyebut sekitar tahun 1700-

an Masehi), John Smeaton insinyur asal Inggris menemukan kembali ramuan

kuno berkhasiat luar biasa ini. Dia membuat adonan dengan memanfaatkan

campuran batu kapur dan tanah liat saat membangun menara suar Eddystone di

lepas pantai Cornwall, Inggris.

Ironisnya, bukan Smeaton yang akhirnya mematenkan proses pembuatan

cikal bakal semen. Joseph Aspdin, juga insinyur berkebangsaan Inggris pada

tahun 1824 mengurus hak paten ramuan yang kemudian dia sebut sebagai semen

Portland. Asal nama tersebut dikarenakan warna hasil olahannya mirip tanaah liat

Pulau Portland Inggris. Hasil rekayasa Aspdin inilah yang sekarang banyak

dipajang di took-toko bangunan.

Sebenarnya adonan Aspdin tak beda jauh dengan Smeaton. Dia tetap

menggunakan dua bahan utama, batu kapur (kaya akan kalsium karbonat) dan

tanah lempung yang banyak mengandung silica (sejenis mineral berbentuk pasir),

aluminium oksida (alumina) serta oksida besi. Bahan-bahan itu kemudia

dihaluskan dan diapanskan paa suhu tinggi sampai terbentuk campuran baru.

Selama proses pemanasan terbentuklah campuran padat yang mengandung zat

besi, agar tak mengeras seperti abut ramuan diberi bubuk gips dan dihaluskan

hingga berbentuk partikel-partikel kecil mirip bedak.



http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:BlueCircleSouthernCementBerrimaNSW.JPG


Pengaduk semen sederhana

Lazimnya untuk mencapai kekuatan tertentu semen Portland berkolaborasi

dengan bahan lain. Jika bertemu air (minus bahan-bahan lain) akan memunculkan

reaksi kimia yang sanggup mengubah ramuan menjadi sekeras batu. Jika

ditambahkan pasir, terciptalah perekat tembok yang kokoh. Namun, untuk

pembuatan pondasi bangunan campuran tadi biasanya masih ditambah dengan

bongkahan batu atau kerikil yang sering kita sebut concrete atau beton.

Meski bahan baku sama, “dosis” semen sebenarnya bias disesuaikan dengan

beragam kebutuhan. Misalnya, jika kadar aluminanya diperbanyak, kolaborasi

dengan bahan bangunan lainnya bias menghasilkan bahan tahan api. Ini karena

sifat alumina yang tahan terhadap suhu tinggi. Ada juga smeen yang cocok buat

mengecor karena campurannya bias mengisi pori-pori bagian yang hendak

diperkuat.

Kandungan kimia yang terkandung di dalam semen biasanya terdiri dari :

Trikalsium silikat

Dikalsium silikat

Trikalsium aluminat

Tetrakalsium aluminofe

Gypsum

Jenis Semen menurut Standarisasi Nasional

Indonesia (SNI)

1. Semen Putih (White Cement)



http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Cement_mixers.jpg


Digunakan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing), sebagai filler atau

pengisi. Semen putih dibuat umtuk tujuan dekoratif, bukan untuk tujuan

konstruktif. Semen jenis ini dibuat dari bahan utama kalsit (calcite) limestone

murni. Pembuatan semen ini membutuhkan persyaratan bahan baku dan proses

pembuatan yang khusus, seperti misalnya bahan mentahnya mengandung oksida

besi dan oksida manganese yang sangat rendah (dibawah 1 %).

2. Semen Portland

Jenis yang paling umum dari semen dalam penggunaan umum di seluruh

dunia karena merupakan bahan dasar beton, dan plesteran semen. Macam-macam

Tipe Semen Portland yaitu :

a. Semen Portland Tipe I (Ordinary Portland Cement)

Digunakan untuk keperluan konstruksi umum yang tidak memakai

persyaratan khusus terhadap panas hidrasi dan kekuatan tekan awal.

Cocok dipakai pada tanah dan air yang mengandung sulfat 0, 0% – 0,

10 % dan dapat digunakan untuk bangunan rumah pemukiman, gedung-

gedung bertingkat, perkerasan jalan, struktur rel, jembatan, landasan

pacu dan lain-lain

b. Semen Portland Tipe II (Moderate Sulfat Resistance)

Digunakan untuk konstruksi bangunan dari ebton massa yang

memerlukan ketahanan sulfat (pada lokasi tanah dan air yang

mengandung sulfat antara 0,10-0,20%) dan panas hidrasi sedang.

Misalnya bangunan dipinggir laut, bangunan di bekas tanah rawa,

saluran irigasi, beton massa untuk dam-dam, bandar udara dan landasan

jembatan.

c. Semen Portland Tipe III (High Early Strength Portland Cement)

Digunakan untuk konstruksi bangunan yang memerlukan kekuatan

tekan awal tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan terjadi.

Semen tipe III ini dibuat dengan kehalusan yang tinggi blaine biasa

mencapai 5000 cm2/gr dengan nilai C3S nya juga tinggi. Beton yang




dibuat dengan menggunakan semen Portland tipe III ini dalam waktu 24

jam dapat mencapai kekuatan yang sama dengan kekuatan yang dicapai

semen Portland tipe I pada umur 3 hari, dan dalam umur 7 hari semen

Portland tipe III ini kekuatannya menyamai beton dengan menggunakan

semen portlan tipe I pada umur 28 hari. Misalnya untuk pembuatan

jalan beton, bangunan-bangunan tingkat tinggi, bangunan-bangunan

dalam air yang tidak memerlukan ketahanan terhadap serangan sulfat,

pembuatan jalan raya, bangunan tingkat tinggi dan bandara udara.

d. Semen Portland Tipe IV (Low Heat Of Hydration)

Tipe semen dengan panas hidrasi rendah. Semen tipe ini digunakan

untuk keperluan konstruksi yang memerlukan jumlah dan kenaikan

panas harus diminimalkan. Oleh karena itu semen jenis ini akan

memperoleh tingkat kuat beton dengan lebih lambat ketimbang

Portland tipe I. Tipe semen seperti ini digunakan untuk struktur beton

masif seperti dam gravitasi besar yang mana kenaikan temperatur akibat

panas yang dihasilkan selama proses curing merupakan faktor kritis.

e. Semen Portland Tipe V (Sulfat Resistance Cement)

Digunakan untuk konstruksi bangunan-bangunan pada tanah/ air yang

mengandung sulfat melebihi 0, 20 % dan sangat cocok untuk instalasi

pengolahan limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan, terowongan,

pelabuhan, dan pembangkit tenaga nuklir.

3. Blended Cement (Semen Campur)

Semen campur dibuat karena dibutuhkannya sifat-sifat khusus yang tidak

dimiliki oleh semen portland. Untuk mendapatkan sifat khusus tersebut diperlukan

material lain sebagai pencampur. Jenis semen campur :

a. Semen Portland Pozzolan/ Portland Pozzolan Cement (PPC)

Semen yang memenuhi persyaratan mutu semen Portland Pozzoland

SNI 15-0302-2004 dan ASTM C 595 M-05 s. Dapat digunakan secara

luas seperti :




konstruksi beton massa ( bendungan, dam dan irigasi)

konstruksi Beton yang memerlukan ketahanan terhadap

serangan sulfat (Bangunan tepi pantai, tanah rawa) .

Bangunan / instalasi yang memerlukan kekedapan yang lebih

tinggi.

Pekerjaan pasangan dan plesteran.

b. Portland Blast Furnace Slag Cement

Portland Blast Furnace Slag Cement adalah semen Portland yang

dicampur dengan kerak dapur tinggi secara homogen dengan cara

mencampur bubuk halus semen Portland dengan bubuk halus slag atau

menggiling bersama antara klinker porland dengan butiran slag.

Activitas slag (Slag Activity) bertambah dengan bertambahnya ratio

CaO + MgO/SiO2 + Al2O3 dan glass content. Tetapi biasanyan

keberadaan ratio oksida dan glass Content tersebut saling berkebalikan.

Beberapa sifat slag semen adalah sabagai berikut :

Jika kehalusannya cukup, mempunyai kekuatan tekan yang

sama dengan semen portland.

Betonnya lebih stabil dari pada beton semen Portland

Mempunyai permebility yang rendah

c. Semen Mosonry

Semen masonry pertama kali diperkenalkan di USA, kemudian

berkembang kebeberapa negara.Secara tradisional plesteran untuk

bangunan umumnya menggunakan kapur padam, kemudian meningkat

dengan dipakainya semen portland yang dicampur dengan kapur

padam. Namun karena dianggap kurang praktis maka diperkanalkan

Semen Masonry. Semen ini lebih tepat digunakan untuk konstruksi

perumahan gedung, jalan dan irigasi yang struktur betonnya maksimal

K 225. Dapat juga digunakan untuk bahan baku pembuatan genteng

beton, paving block, hollow brick, tegel dan bahan bangunan lainnya.

d. Semen Portland Campur (SPC)



http://rdianto.wordpress.com/terminologi


Suatu bahan pengikat hidrolis hasil penggilingan bersama-sama dari

terak semen portland dan gips dengan satu atau lebih bahan anorganik

yang bersifat tidak bereaksi (inert).

e. Portland Composite Cement (PCC)

Semen memnuhi persyratan mutu portland Composite Cement SNI 15-

7064-2004. Digunakan untuk bangunan-bangunan pada umumnya,

sama dengan penggunaan Semen Portland Tipe I dengan kuat tekan

yang sama. PCC mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah selama

proses pendinginan dibandingkan dengan Semen Portland Tipe I,

sehingga pengerjaannya akan lebih mudah dan menghasilkan

permukaan beton/plester yang lebih rapat dan lebih halus. Dapat

digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua beton.

Struktur bangunan bertingkat, struktur jembatan, struktur jalan beton,

bahan bangunan, beton pra tekan dan pra cetak, pasangan bata,

Plesteran dan acian, panel beton, paving block, hollow brick, batako,

genteng, potongan ubin, lebih mudah dikerjakan, suhu beton lebih

rendah sehingga tidak mudah retak, lebih tahan terhadap sulfat, lebih

kedap air dan permukaan acian lebih halus.

4. Water Proofed Cement

Water proofed cement adalah campuran yang homogen antara semen

Portland dengan “Water proofing agent”, dalam jumlah yang kecil seperti:

Calcium, Aluminium, atau logam stearat lainnya. Semen ini banyak dipakai untuk

konstruksi beton yang berfungsi menahan tekanan hidrostatis, misalnya tangki

penyimpanan cairan kimia.

5. High Alumina Cement

High Alumina Cement dapat menghasilkan beton dengan kecepatan

pengerasan yang cepat dan tahan terhadap serangan sulfat asam, akan tetapi tidak

tahan terhadap serangan alkali. Semen tahan api juga dibuat dari High Alumina




Cement. Semen ini juga mempunyai kecepatan pengerasan awal yang lebih baik

dari semen Portland tipe III. Bahan baku semen ini terbuat dari batu kapur dan

bauksit, sedangkan kegunaannya adalah :

Refactory Concrete

Heat resistance concret

Corrosion resistance concret

6. Semen Anti Bakteri

Semen anti bakteri adalah campuran yang homogeny Antara semen Portland

drngan “anti bacterial agent” seperti germicide. Bahan tersebut ditambahkan pada

semen Portland untuk “Self Desinfectant” beton terhadap serangan bakteri dan

jamur yang tumbuh. Sifat-sifat kimia dan fisiknya hamper sama dengan semen

Portland tipe I. Penggunaan semen anti bakteri antara lain yaitu :

Kamar mandi

Kolam-kolam

Lantai industri makanan

Keramik

Bangunan dimana terdapat jamur pathogenic dan bakteri

7. Oil Well Cement Class G-HSR ( High Sulfate Resistance)

Merupakan semen Khusus yang digunakan untuk pembuatan sumur minyak

bumi dan gas alam dengan konstruksi sumur minyak bawah permukaan laut dan

bumi, OWC yang telah diproduksi adalah class G-HSR ( High Sulfat Resistance)

disebut juga sebagai ” BASIC OWC”. Adaptif dapat ditambahkan untuk

pemakaian pada berbagai kedalaman dan temperatur. Oil well cement adalah

semen Portland semen yang dicampur dengan bahan retarder khusus seperti asam

borat, casein, lignin, gula atau organic hidroxid acid. Fungsi dari retarder disini

adalah untuk mengurangi kecepatan pengerasan semen, sehingga adukan dapat

dipompakan kedalam sumur minyak atau gas. Pada kedalaman 1800 sampai

dengan 4900 meter tekanan dan suhu didasar sumur minyak atau adalah tinggi.




Karena pengentalan dan pengerasan semen itu dipercepat oleh kenaikan

temperature dan tekanan, maka semen yang mengental dan mengeras secara

normal tidak dapat digunakan pada pengeboran sumur yang dalam. Semen ini

masih dibedakan lagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan API Spesification 10

1986, yaitu:

Kelas A Digunakan untuk sumur sampai dengan kedalaman 1830 meter,

apabila sifat-sifat khusus tidak dipersyaratkan.

Kelas B Digunakan untuk sumur sampai kedalaman 1830 meter, apabila

kondisi membutuhkan tahan terhadap sulfat sedang.

Kelas C Digunakan untuk sumur sampai kedalaman 1830 meter, apabila

kondisi membutuhkan sifat kekuatan tekan awal yang tinggi.

Kelas D Digunakan untuk sumur dengan kedalaman 1830-3050 meter,

dengan kondisi suhu dan tekanan yang sedang.

Kelas E Digunakan untuk sumur dengan kedalaman 3050-4270 meter,

dengan kondisi suhu dan tekanan yang tinggi.

Kelas F Digunakan untuk sumur dengan kedalaman 3050-4880 meter,

dengan kondisi suhu dan tekanan yang tinggi.

Kelas G Digunakan untuk cementing mulai surface casing sampai dengan

kedalaman 2440 meter, akan tetapi dengan penambahan

accelerator atau retarder. Dapat digunakan untuk semua range

pemakaian mulai dari A sampai kelas F.






http://hansenkammer.files.wordpress.com/2009/12/tabel-tipe-semen.jpg


Konsumsi dan Ekspor Semen Indonesia dari Tahun ke Tahun

Tahun Konsumsi Nasional (dalam ton) Ekspor(dalam ton)

1990 13.762.000 2.516.000

1991 15.513.000 1.041.000

1992 15.801.000 2.570.000

1993 17.804.000 1.409.000

1994 21.527.000 536.000

1995 23.979.000 154.000

1996 25.374.000 330.000

1997 27.940.000 801.000

1998 19.243.000 4.420.000

1999 18.769.000 5.108.000

2000 22.290.000 4.903.000

2001 25.530.000 5.750.000

2002 27.180.000 4.183.000

2003 27.528.000 3.073.000

2004 30.069.000 2.946.000

2005 31.433.000 3.289.000

2009 38.400.000

2010 41.500.000* 3.000.000

2011 45.000.000 2.000.000*




2012 48.150.000*

Catatan :

Sumber: Untuk tahun 1991 sampai 2005 dari Departemen Perindustrian,

Direkterat Agro dan Kimia tahun 2006

Keterangan = (*) : Prediksi

Pangsa Pasar Industri Semen Nasional Tahun 2008




Produksi Semen di Indonesia

Produksi semen di Indonesia saat ini terus meningkat sehingga Indonesia telah menguasai pasar semen Asean. Untuk itu para produsen semen di Indonesia membuat proyeksi peningkatan produksi sampai tahun 2016 berdasarkan data tahun 2012 dan 2013.



Tipe-Tipe Semen (Konstruksi Beton)

Education

Transcript of Tipe-Tipe Semen (Konstruksi Beton)