INDUSTRI SEMEN

Semen  (cement)  adalah  hasil  industri  dari  paduan  bahan  baku:  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. Bila semen dicampurkan dengan air, maka terbentuklah
beton. Beton nama asingnya, concrete-diambil dari gabungan prefiks bahasa Latin  com,  yang  artinya  bersama-sama,  dan  crescere  (tumbuh),  yang  maksudnya
kekuatan yang tumbuh karena adanya campuran zat tertentu.
Batu  kapur/gamping  adalah  bahan  alam  yang  mengandung  senyawa
kalsium  oksida  (CaO),  sedangkan  lempung/tanah  liat  adalah  bahan  alam  yang
mengandung  senyawa:  silika  oksida  (SiO2
),  aluminium  oksida  (Al
2O3
),  besi
oksida (Fe2O3) dan magnesium oksida (MgO). Untuk menghasilkan semen, bahan
baku  tersebut  dibakar  sampai  meleleh,  sebagian  untuk  membentuk clinkernya,
yang  kemudian  dihancurkan  dan  ditambah  dengan  gips  (gypsum) dalam  jumlah
yang sesuai. Hasil akhir dari proses produksi dikemas dalam kantong/zak dengan
berat rata-rata 40 kg atau 50 kg.
Dalam pengertian umum, semen adalah suatu binder, suatu zat yang dapat
menetapkan  dan  mengeraskan  dengan  bebas,  dan  dapat  mengikat  material  lain.
Abu vulkanis dan batu bata yang dihancurkan yang ditambahkan pada batu kapur
yang  dibakar  sebagai  agen  pengikat  untuk  memperoleh  suatu  pengikat  hidrolik
yang selanjutnya disebut sebagai “cementum”. Semen yang digunakan dalam
konstruksi digolongkan kedalam semen hidrolik dan semen non-hidrolik.
Semen  hidrolik  adalah  material  yang  menetap  dan  mengeras  setelah
dikombinasikan  dengan  air,  sebagai  hasil  dari  reaksi  kimia  dari  pencampuran
dengan  air,  dan  setelah  pembekuan,  mempertahankan  kekuatan  dan  stabilitas
bahkan dalam air.  Pedoman yang dibutuhkan dalam hal ini adalah pembentukan
hidrat pada reaksi dengan air segera mungkin… Kebanyakan konstruksi semen
saat  ini  adalah  semen  hidrolik  dan  kebanyakan  didasarkan  pada  semen  Portland,
yang dibuat dari batu kapur, mineral tanah liat tertentu, dan gypsum, pada proses
dengan  temperatur  yang  tinggi  yang  menghasilkan  karbon  dioksida  dan
berkombinasi  secara  kimia  yang  menghasilkan  bahan  utama  menjadi  senyawa
baru.  Semen  non-hidrolik  meliputi  material  seperti  batu  kapur  dan  gipsum  yang
harus  tetap  kering  supaya  bertambah  kuat  dan  mempunyai  komponen  cair.
Contohnya adukan semen kapur yang ditetapkan hanya dengan pengeringan, dan
bertambah  kuat  secara  lambat  dengan  menyerap  karbon  dioksida  dari  atmosfer
untuk membentuk kembali kalsium karbonat.
Penguatan  dan  pengerasan  semen  hidrolik  disebabkan  adanya
pembentukan air yang mengandung senyawa-senyawa, pembentukan sebagai hasil
reaksi  antara  komponen  semen  dengan  air.  Reaksi  dan  hasil  reaksi  mengarah
kepada  hidrasi  dan  hidrat  secara  berturut-turut.  Sebagai  hasil  dari  reaksi  awal
dengan segera, suatu pengerasan dapat diamati pada awalnya dengan sangat kecil
dan  akan  bertambah  seiring  berjalannya  waktu.  Setelah  mencapai  tahap  tertentu,
titik  ini  diarahkan  pada  permulaan  tahap  pengerasan.  Penggabungan  lebih  lanjut
disebut penguatan setelah mulai tahap pengerasan.

Jenis-jenis Semen
1.  Semen  Abu atau  semen Portland adalah  bubuk/bulk berwarna  abu  kebiru-biruan,  dibentuk  dari  bahan  utama  batu  kapur/gamping  berkadar  kalsium
tinggi yang diolah dalam tanur yang bersuhu dan bertekanan tinggi  Semen ini
biasa  digunakan  sebagai  perekat  untuk  memplester.  Semen  ini  berdasarkan
prosentase  kandungan  penyusunannya  terdiri  dari  5  tipe,  yaitu  tipe  I  sampai
tipe V. 

2.  Semen  Putih (gray  cement) adalah  semen  yang  lebih  murni  dari  semen  abu
dan digunakan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing), seperti sebagai filler
atau pengisi. Semen jenis ini dibuat dari bahan utama kalsit (calcite) limestone
murni.
3.  Oil  Well  Cement  atau  semen  sumur  minyak  adalah  semen  khusus  yang
digunakan dalam proses pengeboran minyak bumi atau gas alam, baik di darat
maupun di lepas pantai.
4.  Mixed  &  Fly  Ash  Cement adalah  campuran  semen  abu  dengan Pozzolan
buatan (fly  ash). Pozzolan buatan (fly  ash) merupakan  hasil  sampingan  dari
pembakaran batubara yang mengandung amorphous silica, aluminium oksida,
besi  oksida  dan  oksida  lainnya  dalam  variasi  jumlah.  Semen  ini  digunakan
sebagai campuran untuk membuat beton, sehingga menjadi lebih keras.

Berdasarkan  prosentase  kandungan  penyusunnya,  semen  Portland  terdiri
dari 5 tipe yaitu :
1.  Semen Portland tipe I
Adalah perekat hidrolis yang dihasilkan dengan cara menggiling klinker yang
kandungan utamanya kalsium silikat dan digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan  berupa  satu  atau  lebih  bentuk  kristal  senyawa  kalsium  sulfat.
Komposisi senyawa yang terdapat pada tipe ini adalah:
55%  (C3S);  19%  (C2S);  10%  (C3A);  7%  (C4AF);  2,8%  MgO;  2,9%  (SO3
);
1,0% hilang dalam pembakaran, dan 1,0% bebas CaO.
2.  Semen Portland tipe II 
Dipakai  untuk  keperluan  konstruksi  umum  yang  tidak  memerlukan
persyaratan khusus terhadap panas hidrasi dan kekuatan tekan awal, dan dapat
digunakan untuk bangunan rumah pemukiman, gedung-gedung bertingkat dan
lain-lain. Komposisi senyawa yang terdapat pada tipe ini adalah:
51%  (C3S);  24%  (C2S);  6%  (C3A);  11%  (C4AF);  2,9%  MgO;  2,5%  (SO3
);
0,8% hilang dalam pembakaran, dan 1,0% bebas CaO.
3.  Semen Portland tipe III
Dipakai untuk konstruksi bangunan dari beton massa (tebal) yang memerlukan
ketahanan  sulfat  dan  panas  hidrasi  sedang,  misal  bangunan  dipinggir  laut,
bangunan bekas tanah rawa, saluran irigasi , dam-dam.
Komposisi senyawa yang terdapat pada tipe ini adalah:
57%  (C3S);  19%  (C2S);  10%  (C3A);  7%  (C4AF);  3,0%  MgO;  3,1%  (SO3
);
0,9% hilang dalam pembakaran, dan 1,3% bebas CaO.
4.  Semen Portland tipe IV
Dipakai  untuk  konstruksi  bangunan  yang memerlukan  kekuatan  tekan  tinggi
pada  fase  permulaan  setelah  pengikatan  terjadi,  misal  untuk  pembuatan  jalan
beton,  bangunan-bangunan  bertingkat,  bangunan-bangunan  dalam  air.
Komposisi senyawa yang terdapat pada tipe ini adalah:
28%  (C3S);  49%  (C2
S);  4%  (C3A);  12%  (C4AF);  1,8%  MgO;  1,9%  (SO3
);
0,9% hilang dalam pembakaran, dan 0,8% bebas CaO.
5.  Semen Portland tipe V
Dipakai  untuk  instalasi  pengolahan  limbah  pabrik,  konstruksi  dalam  air,
jembatan,  terowongan,  pelabuhan  dan  pembangkit  tenaga  nuklir.  Komposisi
senyawa yang terdapat pada tipe ini adalah:
 
38% (C3S); 43% (C2S); 4% (C3A); 9% (C4AF); 1,9% MgO; 1,8% (SO3
); 0,9%
hilang dalam pembakaran, dan 0,8% bebas CaO.

  Semakin  baik  mutu  semen,  maka  semakin  lama  mengeras  atau
membatunya jika dicampur dengan air, dengan angka-angka hidrolitas yang dapat
dihitung dengan rumus:
        
(% SiO
2
 + % Al2O3
 + Fe2O3
) : (% CaO + % MgO)

Angka  hodrolitas  ini  berkisar  antara  <1/1,5  (lemah)  hingga  >1/2  (keras
sekali).  Namun  demikian  dalam  industri  semen  angka  hidrolitas  ini harus  dijaga
secara teliti untuk mendapatkan mutu yang baik dan tetap, yaitu antara 1/1,9 dan
1/2,15.