Semen

Definisi Semen
Semen merupakan salah satu bahan perekat yang jika dicampur dengan air mampu mengikat bahan-bahan padat seperti pasir dan batu menjadi suatu kesatuan kompak. Sifat pengikatan semen ditentukan oleh susunan kimia yang dikandungnya. Adapun bahan utama yang dikandung semen adalah kapur (CaO), silikat (SiO2), alumunia (Al2O3), ferro oksida (Fe2O3), magnesit (MgO), serta oksida lain dalam jumlah kecil (Lea and Desch, 1940).
Massa jenis semen yang diisyaratkan oleh ASTM adalah 3,15 gr/cm3, pada kenyataannya massa jenis semen yang diproduksi berkisar antara 3,03 gr/cm3 sampai 3,25 gr/cm3. Variasi ini akan berpengaruh proporsi campuran semen dalam campuran. Pengujian massa jenis ini dapat dilakukan menggunakan Le Chatelier Flask (ASTM C 348-97).
Fungsi semen adalah mengikat butir-butir agregat hingga membentuk suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara di antara butir-butir agregat. Walaupun komposisi semen dalam beton hanya sekitar 10%, namun karena fungsinya sebagai bahan pengikat maka peranan semen menjadi penting. Semen yang digunakan untuk pekerjaan beton harus disesuaikan dengan rencana kekuatan dan spesifikasi teknik yang diberikan.
Bahan baku pembuatan semen adalah batu kapur, pasir silika, tanah liat dan pasir besi. Total kebutuhan bahan mentah yang digunakan untuk memproduksi semen yaitu:
1. Batu kapur
Batu kapur merupakan sumber utama oksida yang mempumyai rumus CaCO3 (Calcium Carbonat), pada umumnya tercampur MgCO3 dan MgSO4. Batu kapur yang baik dalam penggunaan pembuatan semen memiliki kadar air ± 5%, dan penggunaan batu kapur dalam pembuatan semen itu sendiri sebanyak ± 81 %.
2. Pasir silika
Pasir silika memiliki rumus SiO2 (silikon dioksida). Pada umumnya pasir silika terdapat bersama oksida logam lainnya, semakin murni kadar SiO2 semakin putih warna pasir silikanya, semakin berkurang kadar SiO2 semakin berwarna merah atau coklat, disamping itu semakin mudah menggumpal karena kadar airnya yang tinggi. Pasir silika yang baik untuk pembuatan semen adalah dengan kadar SiO2 ± 90%, dan penggunaan pasir silika dalam pembuatan semen itu sendiri sebesar ± 9%.
3. Tanah liat
Rumus kimia tanah liat yang digunakan pada produksi semen SiO2Al2O3.2H2O. Tanah liat yang baik untuk digunakan memiliki kadar air ± 20 %, kadar SiO2 tidak terlalu tinggi ± 46 %, dan penggunaan tanah liat dalam pembuatan semen itu sendiri sebesar ± 9%.
4. ir besi
Pasir besi memiliki rumus kimia Fe2O3 (Ferri Oksida) yang pada umumnya selalu tercampur dengan SiO2 dan TiO2 sebagai impuritiesnya. Fe2O3 berfungsi sebagai penghantar panas dalam proses pembuatan terak semen. Kadar yang baik dalam pembuatan semen yaitu Fe3O2 ± 75%-80%. Pada penggilingan akhir digunakan gipsum sebanyak 3-5% total pembuatan semen. penggunaan pasir besi dalam pembuatan semen itu sendiri sebesar ± 1%.
1. Syarat-syarat dan karakteristik Semen Portland
Proses pembuatan semen portland dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:
1. Proses basah
Pada proses basah, sebelum dibakar bahan dicampur dengan air (slurry) dan digiling hingga berupa bubur halus. Proses basah umumnya dilakukan jika yang diolah merupakan bahan-bahan lunak seperti kapur dan lempung. Bubur halus yang dihasilkan selanjutnya dimasukkan dalam oven berbentuk silinder yang dipasang miring (ciln). Suhu ciln ini sedikit demi sedikit dinaikkan dan diputar dengan kecepatan tertentu. Bahan akan mengalai perubahan sedikit demi sedikit akibat naiknya suhu dan akibatnya terjadi sliding di dalam ciln. Pada suhu 100C air mulai menguap, pada suhu 850C karbondioksida dilepaskan. Pada suhu sekitar 1400C, berlangsung permulaan perpaduan di daerah pembakaran, di mana akan terbentuk klinker yang terdiri dari senyawa kalsium silikat dan kalsium aluminat. Klinker tersebut selanjutnya didinginkan, kemudian dihaluskan menjadi butir halus dan ditambah dengan bahan gipsum.
2. Proses kering
Proses kering biasanya digunakan untuk jenis batuan yang lebih keras misalnya untuk batu kapur jenis shale. Pada proses ini bahan dicampur dan digiling dalam keadaan kering menjadi bubuk kasar. Selanjutnya, bahan tersebut dimasukkan ke dalam ciln dan proses selanjutnya sama dengan proses basah.
Dalam pabrikasi akhir, semen portland digiling dalam kilang hingga halus dan ditambah beberapa bahan tambahan. Bagai alir proses pabrikasi semen portland dapat dilihat pada Gambar 1.4.

Gambar 1. Bagan alir proses pabrikasi semen
Secara garis besar proses pembuatan semen portland adalah sebagai berikut:
1. Pencampuran mineral-mineral utama seperti CaO, SiO2 dan Al2O3, dicampur bersama bahan tambahan lain dalam bentuk kering atau basah. Bentuk basah dikenal slurry.
2. Campuran ini dimasukkan ke dalam rotary kiln, dibakar pada suhu  1400C membentuk butiran-butiran bulat berdiameter antara 1,5 mm sampai 50 mm yang dikenal sebagai clinker.
3. Clinker yang telah dingin dihaluskan sehingga mencapai kehalusan (specific surface)  3150 cm2/gr, sambil ditambahkan gypsum untuk mengontrol waktu ikat (setting time).
Berkaitan dengan masalah keawetan (durability) beton, maka dibedakan atas lima tipe semen, yaitu:
Tipe I : Semen biasa (normal) digunakan untuk beton yang tidak dipengaruhi oleh lingkungan, seperti sulfat, perbedaan suhu yang ekstrim.
Tipe II : Digunakan untuk pencegahan terhadap serangan sulfat dari lingkungan, seperti untuk struktur bawah tanah.
Tipe III : Beton yang dihasilkan mempunyai waktu perkerasan yang cepat (high early strength).
Tipe IV : Beton yang dibuat akan memberikan panas hidrasi rendah, cocok untuk pekerjaan beton massa.
Tipe V : Semen ini cocok untuk beton yang menahan serangan sulfat dengan kadar tinggi.
1. Sifat Kimia Semen Portland
1. Lime saturated Factor (LSF)
Batasan agar semen yang dihasilkan tidak tercampur dengan bahan-bahan alami lainnya.
2. Magnesium oksida (MgO)
Pada umumnya semua standard semen membatasi kandungan MgO dalam semen Portland, karena MgO akan menimbulkan magnesia expansion pada semen setelah jangka waktu lebih daripada setahun, berdasarkan persamaan reaksi sbb :
Mg O + H2O  Mg (OH) 2
Reaksi tersebut diakibatkan karena MgO bereaksi dengan H2O Menjadi magnesium hidroksida yang mempunyai volume yang lebih besar.
3. SO3
Kandungan SO3 dalam semen adalah untuk mengatur/memperbaiki sifat setting time (pengikatan) dari mortar (sebagai retarder) dan juga untuk kuat tekan. Karena kalau pemberian retarder terlalu banyak akan menimbulkan kerugian pada sifat expansive dan dapat menurunkan kekuatan tekan. Sebagai sumber utama SO3 yang sering banyak digunakan adalah gypsum.
4. Hilang Pijar (Loss On Ignition)
Persyaratan hilang pijar dicantumkan dalam standard adalah untuk mencegah adanya mineral-mineral yang dapat diurai dalam pemijaran. Kristal mineral-mineral tersebut pada umumnya dapat mengalami metamorfosa dalam waktu beberapa tahun, dimana metamorfosa tersebut dapat menimbulkan kerusakan.
5. Residu tak larut
Bagian tak larut dibatasi dalam standard semen. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah dicampurnya semen dengan bahan-bahan alami lain yang tidak dapat dibatasi dari persyaratan fisika mortar.
6. Alkali (Na2O dan K2O)
Akali pada semen akan menimbulkan keretakan pada beton maupun pada mortar, apabila dipakai agregat yang mengandung silkat reaktif terhadap alkali. Apabila agregatnya tidak mengandung silikat yang reaktif terhadap alkali, maka kandungan alkali dalam semen tidak menimbulkan kerugian apapun. Oleh karena itu tidak semua standard mensyaratkannya.
7. Mineral compound (C3S, C2S, C3A , C4AF)
Pada umumnya standard yang ada tidak membatasi besarnya mineral compound tersebut, karena pengukurannya membutuhkan peralatan mikroskopik yang mahal. Mineral compound tersebut dapat di estimasi melalui perhitungan dengan rumus, meskipun perhitungan tidak teliti. Tetapi ada standard yang mensyaratkan mineral compound ini untuk jenisjenis semen tertentu. misalnya ASTM untuk standard semen type IV dan type V. Salah satu mineral yang penting yaitu C3A, adanya kandungan C3A dalam semen pada dasarnya adalah untuk mengontrol sifat plastisitas adonan semen dan beton. Tetapi karena C3A bereaksi terhadap sulfat, maka untuk pemakaian di daerah yang mengandung sulfat dibatasi. Karena reaksi antara C3A dengan sulfat dapat menimbulkan korosi pada beton.
• Senyawa kimia semen portland
Pada Tabel 1.1 s/d 1.4 diperlihatkan komposisi kimia tipikal semen portland biasa dan komposisi oksida semen portland secara umum.
Tabel 1.1. Komposisi kimia tipikal semen portland biasa
Nama Kimia Rumus Kimia Notasi Berat
(%)
Tricalcium silicate 3CaO.SiO2 C3S 50
Dicalcium silicate 2CaO.SiO2 C2S 25
Tricalcium aluminate 3CaO.Al2O3 C3A 12
Tetracalcium aluminoferrite 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 8
Calcium sulfate dihydrate CaSO4.2H2O CSH2 3,5
Tabel 1.2. Komposisi oksida semen portland secara umum
Oksida Notasi Nama Persen Berat
CaO C Lime 63
SiO2 S Silica 22
Al2O3 A Alumina 6
Fe2O3 F Ferric oxide 2,5
MgO M Magnesia 2,6
K2O K Alkalis 0,6
Na2O N Alkalis 0,3
SO3 S Sulfur trioxide 2,0
CO2 C Carbon dioxide
H2O H Water
Tabel 1.3 Karakteristik senyawa kimia utama semen
Senyawa C3S
3CaOSiO2 C2S
2CaOSiO2 C3A
3CaOAl2O3 C4AF
4CaOAl2O3Fe2O3
Kecepatan reaksi dengan air sedang lambat cepat Sedang
Sumbangan terhadap kekuatan awal baik jelek baik Baik
Sumbangan terhadap kekuatan akhir baik sangat baik sedang Sedang
Panas hidrasi sedang rendah tinggi Sedang
Tabel 1.4 Persentase komposisi semen portland
Komposisi dalam persen (%) Karakteristik umum
C3S C2S C3A C4AF CaSO4 CaO MgO
Tipe I 49 25 12 8 2,9 0,8 2,4 Semen untuk semua tujuan
Tipe II 46 29 6 12 2,8 0,6 3 Relatif sedikit pelepasan panas, digunakan untuk struktur besar
Tipe III 56 15 12 8 3,9 1,4 2,6 Mencapai kekuatan awal yang tinggi pada umur 3 hari
Tipe IV 30 46 5 13 2,9 0,3 2,7 Dipakai pada bendunganbeton
Tipe V 43 36 4 12 2,7 0,4 1,6 Dipakai pada saluran dan struktur
2. Sifat fisika semen portland:
Menurut Harian (2007), sifat fisik semen portland terdiri dari:
1. Kehalusan butiran
Kehalusan butiran semen mempengaruhi proses hidrasi. Waktu pengikatan (setting time) menjadi semakin lama jika butir semen lebih kasar. Jika permukaan penampang semen lebih besar, semen akan memperbesar bidang kontak dengan air. Semakin halus butiran semen, proses hidrasinya semakin cepat, sehingga kekuatan awal tinggi dan kekuatan akhir akan berkurang.
Kehalusan butir semen yang tinggi dapat mengurangi terjadinya bleeding atau naiknya air ke permukaan, tetapi menambah kecenderungan beton untuk menyusut lebih banyak dan mempermudah terjadinya retak susut. Untuk mengukur kehalusan butir semen digunakan turbidimeter dari Wagner atau air permeability dari Blaine.
2. Kepadatan atau berat jenis (density)
Berat jenis semen yang disyaratkan oleh ASTM adalah 3,15 Mg/m3. kepadatan akan berpengaruh pada proporsi semen dalam campuran. Menurut ASTM C-188, untuk pengujian berat jenis dapat dilakukan menggunakan Le Chatelier Flask.
3. Konsistensi
Konsistensi semen portland berpengaruh pada saat pencampuran awal, yaitu pada saat terjadi pengikatan sampai pada saat beton mengeras. Konsistensi yang terjadi tergantung pada rasio antara semen dan air serta kehalusan dan kecepatan hidrasi.
4. Waktu pengikatan (setting time)
Waktu ikat adalah waktu yang diperlukan semen untuk mengeras, terhitung mulai bereaksi dengan air dan menjadi pasta semen hingga pasta semen cukup kaku untuk menahan tekanan. Pengujian waktu ikat bertujuan untuk menentukan jumlah air yang dibutuhkan untuk menghasilkan pasta dengan konsistensi normal. Waktu ikat semen dibedakan menjadi dua, yaitu:
1. Waktu ikat awal (initial setting time) yaitu waktu dari pencampuran semen dengan air menjadi pasta semen hingga hilangnya sifat plastis. Waktu ikat awal sangat penting untuk kontrol pekerjaan beton.
2. Waktu ikat akhir (final setting time) yaitu waktu antara terbentuknya pasta semen hingga beton mengeras.

Gambar. Alat ukur setting time (alat Vicat)
5. Panas hidrasi
Panas hidrasi adalah panas yang terjadi pada saat semen bereaksi dengan air, yang dipengaruhi oleh jenis semen yang dipakai dan kehalusan butir semen. Hasil reaksi hidrasi, tobermorite gel merupakan jumlah yang terbesar, sekitar 50% Dari jumlah senyawa yang dihasilkan. Reaksi tersebut dapat dikemukakan secara sederhana, sebagai berikut :
2(CaO.SiO2) + 4H2O  3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2
2(3CaO.SiO2) + 6H2O  3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2 (Tobermorite)
3CaO.Al2 O3 + 6H2O  3CaO.Al2 O3 .6H2O (Kalsium aluminat hidrat)
3CaO.Al2 O3 + 6H2O + 3CaSO4.2H2O  3CaO.Al2 O3.3CaSO4 32H2O ( Trikalsium sulfoaluminat).
4CaO.Al2 O3 .Fe2 O3 + XH2O  3CaO.Al2 O3 6H2O + 3CaO. Fe2 O3 6H2O (Kalsium Aluminoferrite hidrat).
Untuk semen yang lebih banyak mengandung C3S dan C3 A akan bersifat mempunyai panas hidrasi yang lebih tinggi.
6. Keutuhan atau kekalan
Kekalan pada 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 jumlah kapur bebas yang pembakarannya tidak sempurna. Kapur bebas tersebut mengikat air kemudian menimbulkan gaya-gaya ekspansi. Menurut ASTM C-151, alat uji untuk menentukan nilai kekalan semen portland adalah autoclave expansion of portland sement.
7. Kekuatan
Pengujian kekuatan semen dilakukan dengan cara membuat mortar semen pasir. Pengujian kekuatan dapat berupa uji tekan, tarik dan lentur. ASTM C 109-80 mensyaratkan pengujian kuat tekan pada campuran semen-pasir dengan proporsi 1 : 2,75 dan rasio air-semen 0,485. Contoh semen yang akan diuji dicampur dengan pasir silika dengan perbandingan tertentu, kemudian dibentuk menjadi kubus-kubus berukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm. Setelah berumur 3, 7, 14, 21 dan 28 hari dan mengalami perawatan dengan perendaman, benda uji tersebut diuji kekuatannya.
Selain itu dikenal pula beberapa semen khusus, seperti:
1. Semen putih
2. Semen pozolan
3. Semen untuk sumur minyak (oil weel cement)
4. Semen plastik (plastic cement)
5. Semen ekspansif
6. Regulated set cement.
2. Jenis-jenis Semen
1. Semen non hidrolik
Semen non hidrolik tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air, tetapi dapat mengeras di udara.
Contoh: kapur.
2. Semen hidrolik
Semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di dalam air. Contoh:
1. Semen pozzolan
Semen portland pozzolan adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang homogen antara semen portland dengan pozolan halus, yang di produksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozolan bersama-sama, atau mencampur secara merata bubuk semen portland dengan bubuk pozolan, atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar pozolan 6 % sampai dengan 40 % massa semen portland pozolan. (SNI-15-0302-2004).
Menurut SNI 15-0302-1989, .Bahan yang mempunyai sifat pozolan adalah bahan yang mengandung sifat silica aluminium dimana bentuknya halus dengan adanya air, maka senyawa-senyawa ini akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida pada suhu kamar membentuk senyawa yang mempunyai sifat seperti semen. Semen Portland pozolan dapat digolongkan menjadi 2 (dua) jenis yaitu sebagai berikut:
1. Semen portland pozolan jenis SPP A yaitu semen Portland pozolan yang dapat dipergunakan untuk semua tujuan pembuatan adukan beton serta tahan sulfat sedang dan panas hidrasinya sedang.
2. Semen portland pozolan jenis SSP B yaitu semen Portland pozolan yang dapat dipergunakan untuk semua adukan beton tersebut tahan sulfat sedang dan panas hidrasi rendah.


2. Semen terak
Semen terak adalah semen hidrolik yang sebagian besar terdiri dari suatu campuran seragam serta kuat dari terak tanur kapur tinggi dan kapur tohor. Sekitar 60% beratnya berasal dari terak tanur tinggi.
Semen terak dibuat melalui proses tertentu yakni penggilingan, yang menyebabkan terak itu bersifat hidrolik, sekaligus berkurang jumlah sulfat yang dapat merusak. Terak tersebut kemudian dikeringkan dan ditambahi kapur tohor dengan perbandingan tertentu. Seluruh bahan dicampur dan dihaluskan kembali menjadi butiran yang halus.
3. Semen alam
Semen alam dihasilkan melalui pembakaran batu kapur yang mengandung lempung pada suhu lebih rendah dari suhu pengerasan. Hasil pembakaran kemudian digiling menjadi serbuk halus. Kadar silika, alumina dan oksida besi pada serbuk cukup untuk membuatnya bergabung dengan kalsium oksida sehingga membentuk senyawa kalsium silikat dan aluminat yang dapat dianggap mempunyai sifat hidrolik. Semen alam yang dihasilkan mempunyai komposisi sebagai berikut:
CaO : 31% - 57%
SiO2 : 22% - 29%
Al2O3 : 5,2% - 8,8%
Fe2O3 : 1,5% - 3,2%
MgO : 1,5% - 2,2%
NaO :
K2O :
Semen alam tidak boleh digunakan di tempat yang langsung terekspos perubahan cuaca, tetapi dapat digunakan dalam adukan beton untuk konstruksi yang tidak memerlukan kekuatan tinggi.
4. Semen portland
Semen portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan beton. Semen portland didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih.
Bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya. Pembuatan semen portland dilaksanakan melalui beberapa tahapan, yaitu:
1. Penambangan di quarry
2. Pemecahan di crushing plant
3. Penggilingan (blending)
4. Pencampuran bahan-bahan
5. Pembakaran (ciln)
6. Penggilingan kembali hasil pembakaran
7. Penambahan bahan tambah (gipsum)
8. Pengikatan (packing plant)
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 (Tjokrodimuljo dan Kardiyono, 1988).
BETON
1. Definisi Beton
Beton adalah campuran agregat halus dan agregat kasar sebagai bahan pengisi. Ditambah semen dan air yang digunakan sebagai bahan pengikat dan atau menggunakan bahan tambahan. Sekarang ini penggunaan beton banyak digunakan untuk sebagai konstruksi, misalnya jalan, jembatan, lapangan terbang, waduk, bendungan dan lainya.Dengan melakukan analisa bahan maka dalam hal pembuatan beton harus lebih teliti dengan berbagai macam material-material yang digunakan dalam pembuatan tersebut, dikrenakan apabila suatu material dalam beton itu tidak bagus maka hasil dari beton tersebut tidak akan mencapai pada hasil yang diinginkan.Sehingga dengan diadakannya analisa bahan terhadap material yang akan digunakan untuk pembuatan beton maka hasil dapat diperoleh dengan baik. (Wibawa, 2008).

2. Jenis-jenis Beton
Menurut Wibawa (2008), beton mempunyai macam-macam jenis:
o Beton Ringan
Beton ringan adalah beton yang dibuat dengan beban dan kemampuan penghantaran panas yang lebih kecil dengan berat jenis kurang dari 1800 kg/m3.
o Beton masa
Beton masa adalah beton yang dituang dalam volume besar, yaitu perbandingan antara volume dan luas permukaannya besar. Biasanya beton masa dimensinya lebih dari 60 cm.
o Ferrosemen
Ferrosemen adalah suatu bahan gabungan yang diperoleh dengan cara memberikan suatu tulangan yang berupa anyaman kawat baja sebagai pemberi kekuatan tarik dan daktilitas pada mortar semen.
o Beton Serat (Fibre Concrete)
Beton serat adalah bahan komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat. Serat dalam beton ini berfungsi mencegah retak-retak, sehingga menjadikan beton lebih daktail daripada beton biasa.
o Beton Non Pasir
Beton non pasir adalah bentuk sederhana dari jenis beton ringan yang diperoleh dengan cara menghilangkan bagian halus agregat pada pembuatan beton. Tidak adanya agregat halus dalam campuran menghasilkan suatu sistem berupa keseragaman rongga yang terdistribusi di dalam massa beton, serta berkurangnya berat jenis beton.
o Beton siklop
Beton siklop adalah adalah beton normal / beton biasa, yang menggunakan ukuran agregat yang relatif besar. Ukuran agregat kasar mencapai 20 cm, namun proporsi agregat yang lebih besar ini sebaiknya tidak lebih dari 20 persen agregat seluruhnya.
o Beton hampa
Beton hampa adalah beton yang setelah diaduk dan dituang serta dipadatkan sebagaimana beton biasa, air sisa reaksi disedot dengan cara khusus, disebut vakum (vaccum method). Air yang tertinggal hanya air yang dipakai untuk reaksi dengan semen sehingga beton yang diperoleh sangat kuat.
o Beton Mortar
Beton mortar adalah adukan yang terdiri dari pasir, bahan perekst, dan air. Menurut (Tjokrodimulyo, 1996) membagi mortar berdasarakan jenis bahan ikatnya menjadi empat jenis, yaitu:
1. Mortar lumpur
Mortar lumpur dibuat dari campuran pasir, tanah liat/lumpur dan air. Pasir, tanah liat dan air tersebut dicampur sampai rata dan mempunyai kelecekan yang cukup baik. Jumlah pasir harus diberikan secara tepat untuk memperoleh adukan yang baik. Terlalu sedikit pasir menghasilkan mortar yang retak - retak setelah mengeras sebagai akibat besarnya susutan pengeringan. Terlalu banyak pasir menyebabkan adukan kurang dapat melekat.
2. Mortar kapur
Mortar kapur dibuat dari campuran pasir, kapur dan air. Kapur dan pasir mula-mula dicampur dalam keadaan kering, kemudian ditambahkan air. Air diberikan secukupnya agar diperoleh adukan yang cukup baik ( mempunyai kelecakan baik ). Selama proses pengerasan kapur mengalami susutan, sehingga jumlah pasir umumnya dipakai 2 atau 3 kali volume kapur. Mortar ini biasa dipakai untuk pembuatan tembok bata.
3. Mortar Semen
Mortar semen dibuat dari campuran pasir, semen portland dan air dalam perbandingan campuran yang tepat. Perbandingan antara volume semen dan volume pasirberkisar antara 1 : 2 dan 1 : 6 atau lebih besar. Mortar ini kekuatannya lebih besar daripada kedua mortar terdahulu, oleh karena itu biasa dipakai untuk tembok, pilar, kolomatau bagian lain yang menahan beban. Karena mortar ini rapat air maka juga dipakaiuntuk bagian luar dan yang berada dibawah tanah. Pasir dan semen mula-mula dicampur secara kering sampai merata diatas suatu tempat yang rata dan rapat air. Kemudian sebagian air yang diperlukan ditambahkan kemudian diaduk lagi.
4. Mortar Khusus
Mortar khusus dibuat dengan menambahkan bahan khusus pada mortar kapur dan mortar semen dengan tujuan tertentu. Mortar ringan diperoleh dengan menambahkan asbestos fibers, jute fibers (serat rami), butir kayu, serbuk gergajian kayu dan sebagainya. Mortar ini digunakan untuk bahan isolasi panas atau peredam suara. Selain itu juga ada mortar tahan api, diperoleh dengan menambahkan bubuk bata-api dengan aluminous cement, dengan perbandingan satu aluminous cement dan dua bubuk bata-api. Mortar ini biasanya dipakai untuk tungku api dan sebagainya.
3. Sifat-sifat Beton
Menurut Utomo (2008), yaitu:
1. Beton Segar
Hal-hal yang berkaitan dengan sifat-sifat beton segar:
1. Kemudahan pengerjaan
Sifat ini merupakan ukuran dari tingkat kemudahan adukan untuk diaduk, diangkut, dituang dan dipadatkan.
Unsur-unsur yang mempengaruhi sifat kemudahan pengerjaan beton segar:
 Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton. Makin banyak air yang dipakai makin sudah beton segar dikerjakan.
 Penambahan semen kedalam campuran karena pasti diikuti dengan bertambahnya air campuran untuk memperoleh nilai fas tetap.
 Gradasi campuran air pasir dan kerikil.
 Pemakaian butir maksimum kecil yang dipakai.
 Pemakaian butir-butir batuan yang bulat.
 Cara pemadatan adukan beton menentukan sifat pekerjaan yang berbeda.
2. Pemisahan Kerikil
Kecenderungan butir-butir kerikil untuk memisahkan diri dari campuran adukan beton disebut segregation.
Kecenderungan pemisahan kerikil ini di perbesar dengan:
1. Campuran yang kurus (kurang semen)
2. Terlalu banyak air
3. Semakin besar butir kerikil
4. Semakin ksar permukaan kerikil
Pemisahan kerikil dari adukan beton eberakibat kurang baik terhadap betonnya setelah mengeras. Untuk mengurangi kecenderungan pemisahan kerikil tersebut maka diusahakan hal-hal sebagai berikut:
1. Air yang diberikan sedikit mungkin.
2. Adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian terlalu besar.
3. Cara pengangkutan, penuanagan maupun pemadatan harus mengikuti cara-cara yang betul.
3. Pemisahan air
Kecenderungan air campuran untuk naik keatas (memisahkan diri) pada beton segar yang baru saja dipadatkan disebut bleeding.
Pemisahan air dapat dikurangi dengan cara-cara berikut:
1. Memberi lebih banyak semen
2. Menggunakan air sedikit mungkin
3. Menggunakan pasir lebih banyak
2. Beton Keras
Sifat mekanis beton keras diklasifikasikan:
1. Sifat jangka pendek atau sesaat, yang terdiri dari:
1. Kekuatan tekan
Kuat tekan beton dipengaruhi oleh:
1. Perbandingan air semen dan tingkat pemadatannya. Jenis semen dsan kualitasnya (mempengaruhi kekuatan rat-rata dan kuatbatas beton).
2. Jenis an lekak lekuk bidang permukaan agregat.
3. Umur (pada keadaan normal kekkuatan bertambah sesuai dengan umurnya).
4. Suhu (kecepatan pengersan beton bertambah dengan bertambahnya suhu).
5. Efisiensi dan perawatan
2. Kekuatan tarik
Kekuatan tarik beton berkisar seperdelapan belas kuat desak pada waktu umurnya masih muda dan berkisar seperduapuluh sesudahnya.
Kuat tarik merupakan bagian penting didalam menahan retak-retak akibat perubahan kadar air dan suhu.
3. Kekuatan geser
Di dalam praktek, geser dalam beton selalu diikui oleh desak dan tarik oleh lenturan dan bahkan didalam pengujian tidak mungkin menghilangkan elemen lentur.
2. Sifat Jangka Panjang, yang terdiri dari:
1. Rangkak
Rangkak adalah penambahan terhadap waktu akibat beton yang bekerja.
Faktor-faktor yang mempengaruhi rangkak adalah :
1. kekuatan (rangkak dikurangi bila kenaikan kekuatan semakin besar)
2. perbandinagan campuran (bila fas dan volume pasta semen berkurang, maka rangkak berkurang).
3. semen
4. agregat (rangkak bertambha bil agregat makin halus).
5. perawatan.
6. umur (kecepaqtan rangkak berkurang sejalan dengan umur beton).
2. Susut
Susut adalah berkurangnya volume elemen beton jika terjadi kehilangan uap air karena penguapan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya susut adalah :
1. agregat (sebagai penahan susut pasta semen).
2. faktor air semen (semakin besar fas semakin besar pula efek susut).
3. ukuran elemen beton (kelajuan dan besarnya susut akan berkurang bila volume elemen betonnya semakin besar).
4. kondisi lingkungan.
5. banyaknya penulangan.
6. bahan tambahan.
4. Kuat Tekan Beton
Menurut SK SNI M - 14 -1989 - E kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan.
Sedangkan menurut Mulyono (2006) mengemukakan bahwa kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu sebuah struktur di mana semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, maka semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan.
Nilai kuat tekan beton dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
f'c = P/A
Dimana :
f’c = Kuat Tekan Beton (Mpa)
P = Beban runtuh/gaya tekan (KN)
A = Luas Penampang benda uji (cm2)
Kuat Tekan beton biasanya di uji pada hari-hari tertentu, selanjutnya
untuk menentukan kuat tekan dan umur beton digunakan rumus regresi sebagai
berikut:
Y = a + b * Ln.x
Dimana:
y = Kuat Tekan Beton (Mpa)
x = umur beton (Hari)
1. Faktor Air Semen (FAS)
Faktor Air Semen adalah perbandingan antara berat air dan berat semen
dalam campuran adukan beton. Secara umum diketahui bahwa semakin tinggi
nilai FAS, maka semakin rendah mutu/kekuatan beton. Nilai FAS yang rendah di
tambah dengan kekuatan agregat yang baik dipercaya dapat meningkatkan mutu

beton. Tapi nilai FAS yang terlalu rendah dapat mengurangi kemudahan pekerjaan pada beton itu sendiri.
• Hubungan FAS dengan Kuat Tekan Beton
Teori Feret, 1896 (Neville,1975) mengemukakan suatu rumusan umum
hubungan matematis antara kuat tekan beton dengan volume Absolut semen,
udara dan air sebagai berikut :
s = K (c / c + e + a )2
Dimana :
S = Kuat tekan beton
K = Konstanta
c = Volume Absolut semen
e = Volume absolut air
a = Volume absolut udara
Teori Abrams, 1919 (Neville, 1975) mengemukakan teorinya yang terkenal dengan nama Abram’s law. Teori ini dijabarkan dalam bentuk matematis sebagai berikut :
F’ c = (A / B 1,5) .w/c
Dimana :
f’c = Kuat tekan beton (kg/cm2)
A = Konstanta empirik biasanyan diambil 984
B = Konstanta yang tergantung pada jenis semen dan biasa diambil 4
w/c = Faktor air semen
Dalam praktek untuk mengatasi kesulitan pekerjaan karena rendahnya
nilai FAS maka digunakan bahan tambah “Admixture Concrete” yang bersifat
menambah keenceran “Plasticity Plasticilizer Admixture”.
1. Faktor yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton
Menurut Utomo (2008) faktor-faktor yang mempengaruhi kuat tekan beton adalah:
1. pengaruh cuaca buruk berupa pengembangan dan penyusutan yang diakibatkan oleh petrgantian panas dan dingin.
2. daya perusak kimiawi, seperti air laut (garam), asam sulfat, alkali, limbah, dan lain-lain.
3. daya tahan terhadap haus (abrasi) yang disebabkan oleh gesekan orang berjalan kaki, lalu lintas, gerakan ombak, dan lain-lain

Menurut Bahsuan (2009) Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kuat tekan beton, yaitu :
1. Bahan-bahan penyusutan beton : air, semen, agregat, admixture, bahan tambahan.
2. Metode pencampuran : penentuan proporsi bahan, pengadukan, pengeceron, pemadatan
3. Perawatan : Pembasahan/perendaman, suhu dan waktu.
4. Keadaan pada saat pengecoran dilaksanakan, yang terutama dipengaruhi oleh lingkungan setempat.
2. Zat-zat yang dapat Mengurangi Kekuatan Tekan Beton
Ditinjau dari aksinya, zat-zat yang berpengaruh buruk tersebut pada beton dibedakan menjadi 3 macam, yaitu:
1. Zat yang menggangu proses hidrasi semen.
2. Zat yang melapisi agregat sehingga mnganggu terbentuknya lekatan yang baik antara agregat dan pasta semen.
3. butiran-butiran yang kurang tahn cuaca, yang bersifat lemah dan menimbulkan reaksi kimia antar agregat dan pasta semen.
Zat-zat ini dapat berupa kandungan organik, lempung, atau bahan-bahan halus lainnya, misalnya silt atau debu pecahan batu, garam, shale lempung kayu, arang, pyrites (tanah tambang yang mengandung belerang), dan lain-,lain.
Berikut ini berbagai macam zat yang dapat mengurangi kuat tekan beton dan kadar konsentrasinya dalam campuran seperti yang tercantum dalam tabel berikut.
5. Kelebihan dan Kekurangan Beton
1. Kelebihan Beton
Kelebihan beton dibandingkan dengan bahan bangunan lain adalah:
1. Harga relatif murah karena menggunakan baha-bahan dasar dari bahan lokal.
2. beton termasuk bahan haus dan tahan terhadap kebakaran, sehinnga biaya. perawatan termasuk rendah.
3. beton termasuk bahan yang berkekuatan tinggi, serta mempunyai sifat tahan terhadap pengkaratan/pembusukan oleh kondisi alam.
4. ukuran lebih kecil jika dibandingkan dengan pasangan batu.
5. beton segar dapat dengan mudah diangkut maupun dicetak dalam bentuk apapun dan ukuran seberapapun tergantung keiginan.

2. Kekurangan Beton
Kekurangan beton dibandingkan dengan bahan bangunan lain adalah:
1. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah sehingga mudah retak, oleh karena itu diperlukan baja tulangan untuk menahannya.
2. beton segar mengerut saat pengeringan dan beton keras mengembang jika basah sehingga dilatasi (construction joint) perlu diadakan pada beton yang berdimensi besar untuk memberi tempat bagi susut pengerasan dan pengembangan beton.
3. beton dapat mengembang dan menyusut bila terjadi perubahan suhu, sehingga perlu diatasi untuk mencegah terjadinya retak-retak akibat perubahan suhu.
4. beton sulit untuk kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air dan air yang membawa garam dapat merusak beton.
5. beton bersifat getas sehingga harus dihitung dan didetail secara seksama agar setelah dikombinasikan dengan baja tulangan menjadi bersifat detail.
Pertanyaan dan Jawaban :
1. Jelaskan dan berikan tipe-tipe semen Portland, jelaskan ?
Jawaban :
Semen portland ini merupakan semen hidrolis yang dihasilkan dengan jalan menghaluskan terak yang mengandung senyawa-senyawa kalsium silikat dan biasanya juga mengandung satu atau lebih senyawa-senyawa calsium sulphat yang ditambahkan pada penggilingan akhir.Semen portland adalah semen yang diperoleh dengan menghaluskan terak yang terutama terdiri dari silikat-silikat, calsium yang bersifat hidrolis bersama bahan tambahan biasanya gypsum.
Tipe-tipe semen portland:
a. Tipe I (Ordinary Portland Cement)
Semen Portland tipe ini digunakan untuk segala macam konstruksi apabila tidak diperlukan sifat-sifat khusus, misalnya tahan terhadap sulfat, panas hiderasi, dan sebagainya. Semen ini mengandung 5 % MgO dan 2,5 -3% SO3.
b. Tipe II (Moderate Heat Portland Cement)
Semen ini digunakan untuk bahan konstruksi yang memerlukan sifat khusus tahan terhadap sulfat dan panas hiderasi yang sedang, biasanya digunakan untuk daerah pelabuhan dan bangunan sekitar pantai. Semen ini mengandung 20% SiO2, 6 % Al2O3, 6% Fe2O3, 6% MgO, dan 8% C3A.

c. Tipe III (High Early Strength Portland Cement)
Semen ini merupakan semen yang digunakan biasanya dalam keadaan-keadaan darurat dan musim dingin. Digunakan juga pada pembuatan beton tekan. Semen ini memiliki kandungan C3S yang lebih tinggi dibandingkan semen portland tipe I dan tipe II sehingga proses pengerasan terjadi lebih cepat dan cepat mengeluarkan kalor. Semen ini tersusun dari 3,5-4% Al2O3, 6% Fe2O3, 35% C3S, 6% MgO, 40% C2S dan 15% C3A.
d. Tipe IV (Low Heat Portland Cement)
Semen tipe ini digunakan pada bangunan dengan tingkat panas hiderasi yang rendah misalnya pada bangunan beton yang besar dan tebal, baik sekali untuk mencegah keretakan. Low Heat Portland Cement ini memiliki kandungan C3S dan C3A lebih rendah sehingga kalor yang dilepas lebih rendah. Semen ini tersusun dari 6,5 % MgO, 2,3 % SO3, dan 7 % C3A.
e. Tipe V (Super Sulphated Cement)
Semen yang sangat tahan terhadap pengaruh sulphat misalnya pada tempat pengeboran lepas pantai, pelabuhan, dan terowongan. Komposisi komponen utamanya adalah slag tanur tinggi dengan kandungan aluminanya yang tinggi, 5% terak portland cement , 6 % MgO, 2,3 % SO3, dan 5 % C3A.
Sumber : http://www.scribd.com/doc/39735030/Semen-Dan-Beton
2. Sebutkan dan jelaskan ragam-ragam Beton ?
Jawaban :
1. Beton Konvensional
Merupakan jenis beton semen biasa. Beton ini terdiri atas campuran kerikil (batu pecah), pasir, dan semen dengan perbandingan berat 3 :2 :1. Biasanya beton ini memerlukan penulangan besi.
2. Beton Polimer
Beton jenis ini ciptaan Prof. Ir. H. Djuanda Suraatmadja. Beton polimer memiliki sifat kedap air, tidak terpengaruh sinar ultraviolet, tahan terhadap larutan agresif seperti bahan kimia serta kelebihan lainnya. Keunggulan lain adalah beton polimer bisa mengeras di dalam air sehingga bisa digunakan untuk memperbaiki bangunan-bangunan bawah air. Satu-satunya kelemahan yang hingga kini belum teratasi adalah harga beton polimer masih belum bisa lebih rendah dibandingkan dengan beton semen, kecuali untuk daerah Irian Jaya, di mana harga semen berlipat-lipat dari harga semen di Pulau Jawa. Karena itu, beton polimer selama ini lebih banyak digunakan untuk rehabilitasi bangunan yang rusak. Beton polimer dapat dibedakan atas polymer concrete, polymer modified concrete (beton biasa tetapi dimofifikasi dengan menggunakan polimer), polymer impregnated concrete (beton berpori-pori yang kemudian diisi dengan polimer),
dan sulfur polymer concrete (beton yang dibuat dari pasir, kerikil, belerang, dan polimer).
3. Beton Geopolimer
Ditemukan oleh Davidovits. Dinamakan demikian karena merupakan sintesa bahan-bahan alam nonorganik lewat proses polimerisasi. Bahan dasar utama yang diperlukan untuk pembuatan material geopolimer ini adalah bahan-bahan yang banyak mengandung unsur-unsur silikon dan aluminium.Unsur-unsur ini banyak ditemukan, di antaranya pada material buangan hasil sampingan industri, seperti misalnya abu terbang dari sisa pembakaran batu bara
Sumber : http://www.scribd.com/doc/39735030/Semen-Dan-Beton
3. Sebutkan sifat-sifat dan karakteristik Semen Portland!
Jawaban :
Sifat-sifat semen portland dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisika dan sifat kimia.
o Sifat Fisika Semen Portland
Sifat fisika semen portland meliputi kehalusan butir, waktu pengikatan, kekalan, kekuatan tekan, pengikatan semu, panas hidrasi, dan hilang pijar.
o Sifat Kimia Semen Portland
Sifat kimia semen portland meliputi kesegaran semen, sisa yang tak larut, dan yang paling utama adalah komposisi syarat yang diberikan.
Sumber (Teknologi Beton, Oleh Ir. Tri Mulyono MT.)
3. Sebutkan empat senyawa kimia yang menyusun semen portland!
Jawaban :
o Trikalsium Silikat (3CaO. SiO2) yang disingkat menjadi C3S.
o Dikalsium Silikat (2CaO. SiO2) yang disingkat menjadi C2S.
o Trikalsium Auminat (3CaO. Al2O3) yang disingkat menjadi C3A.
o Tetrakalsium aluminoferrit (4CaO. Al2O3.Fe2O3) yang disingkat menjadi C4AF.
Sumber (Teknologi Beton, Oleh Ir. Tri Mulyono MT.)
3. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis semen hidrolik dan non hidrolik ?
Jawaban :
- Semen hirolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras didalam air contoh semen hidrolik adalah sebagai berikut :
Kapur hidrolik
Semen pozollan
Semen terak
Semen alam
Semen Portland
Semen Portland-poxollan
Semen poertland terak tanur tinggi
Semen alumina
Semen expansif
- Semen non hidrolik tidak dapat mengikat dan mengeras didalam air, akan tetapi dapat mengeras di udara. Contoh semen non hidrolik adalah kapur
Sumber (Teknologi Beton, Oleh Ir. Tri Mulyono MT.)
Absorbansi merupakan banyaknya cahaya atau energi yang diserap oleh partikel-partikel dalam larutan, sedangkan transmitansi marupakan bagian dari cahaya yang diteruskan melalui larutan.
hubungan absorbansi dengan transmitansi dapat dinyatakan dengan persamaan:
A = - log T = log P0/P
ket:
A = absorbansi,
T = transmitansi,
P0 = Cahaya sebelum melewati larutan,
P= Cahaya sesudah melewati larutan
dan hubungan absorbansi dengan transmitansi berbanding terbalik.

yang didapat dari penjelasan hukum Beer:
Besar penyerapan cahaya (absorbansi) dari suatu kumpulan atom/molekul dinyatakan oleh Hukum Beer-Lambert:
1. Hukum Beer-Lambert yaitu proporsi berkas cahaya datang yang diserap oleh suatu bahan/medium tidak bergantung pada intensitas berkas cahaya yang datang. Hukum Lambert ini berlaku jika di dalam bahan/medium tersebut tidak ada reaksi kimia ataupun proses fisis yang dapat dipicu atau diimbas oleh berkas cahaya datang tersebut. intensitas cahaya yang keluar setelah melewati bahan/medium tersebut dapat dituliskan dalam bentuk persamaan:
P = T x P0
dimana P adalah intensitas berkas cahaya keluar, P0 adalah intensitas berkas cahaya masuk/datang, dan T adalah transmitansi.
jadi Transmitansi yaitu: T= P/P0
Jika transmitansi dinyatakan dalam prosentase, maka
%T = (P/P0) x 100 (dalam satuan %)

2. Hukum Beer menyatakan bahwa absorbansi cahaya berbanding lurus dengan dengan konsentrasi dan ketebalan bahan/medium.persamaannya dapat ditulis:
A = ε c l
keterangan:
ε = molar absorbsitivitas untuk panjang gelombang tertentu, atau disebut juga sebagai koefisien ekstinsif (dalam l mol-1 cm-1))
c = konsentrasi molar (mol l-1),
l =panjang/ketebalan dari bahan/medium yang dilintasi oleh cahaya (cm).
Kombinasi dari kedua hukum tersebut (Hukum Beer-Lambert) dapat dituliskan sebagai berikut:
%T = (P/P0 ) x 100 = exp(− ε c l)
atau
A = log (P0/P ) = ε c l.
jadi, hubungan absorbansi dengan transmitansi dapat dinyatakan dengan persamaan:
A = - log T
Tampilkan induknya | Tanggapan
Kalibrasi diperlukan untuk:
• Perangkat baru
• Suatu perangkat setiap waktu tertentu
• Suatu perangkat setiap waktu penggunaan tertentu (jam operasi)
• Ketika suatu perangkat mengalami tumbukan atau getaran yang berpotensi mengubah kalibrasi
• Ketika hasil pengamatan dipertanyakan
Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan rancangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu standar yang terhubung dengan standar nasional maupun internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi.