Bahan Baku Semen

Kelompok 1 •Dewi Ratna (2B/07)•Silvi Natalia (2B/22)

Senyawa – senyawa dalam semen

Tricalsium Silikat (3CaO.SiO2) : C3S Dicalsium Silikat (2CaO.SiO2) : C2S Tricalsium Aluminat (3CaO.Al2O3) : C3A Tetracalsium Aluminat Ferrite (4CaO.Al2O3.Fe2O3) : C4AF

Berdasarkan fungsinya

Bahan Baku

UtamaBatu Kapur

Tanah Liat

KoreksiCopper Slag

Pasir SilikaTambaha

n

KOMPOSISI BAHAN PEMBUATAN SEMEN

JENIS BAHAN KOMPOSISI

BAHAN BAKU UTAMA Batugamping. 70% - 75%

Tanah Liat 15% - 20%

BAHAN KOREKTIF pasirbesi (Fe2O3) 0,5% - 1,0%

pasirkuarsa (SiO2) 0,0% - 0,5%

BAHAN TAMBAHAN gipsum 4%-6%

Batu Kapur / Lime Stone (CaCO3)

• Termasuk mineral Calcareous

• Batuan yang mengandung > 75 % seperti lime stone,

chalk,

dan marl

• Mudah dalam proses penggilingan dan homogenasi serta

mengandung silikat dalam jumlah signifikan

• Sifat kimia: mengalami kalsinasi

CaCO3 CaO + CO2

Klasifikasi Daerah Penambangan Batu Kapur

Grade Kandungan CaO

Super > 55%

High 54% - 55%

Medium 52% - 54%

Low < 52%

Dolomit MgO > 5%

Fase : padatWarna : putihKadar air : 7 – 10 % H2OBulk Density : 1,3 ton/m3Spesific gravity : 2,49 g/cm3Kuat tekan : 31,6 N/mm2Silika Ratio : 2,6Alumina Ratio : 2,57kandungan:CaO = 49% - 55% Al2O3 + Fe2O3 = 5% - 12% SiO2 = 1% - 15% MgO = < 5%

Spesifikasi Batu Kapur :

Pada semen portland batu kapur yang digunakan mempunyai komposisi: CaO (49 – 54%), SiO (1,5 – 5 5%), Al2O3 ( 0,6 – 1,2%), Fe2O3 ( 0,2 – 0,5% ),Mgo ( 1,58 – 2% ), P2O5 ( 1% ), SO3 (0,5% )

CaO mengandung mineral lain seperti : kalsit, argonit, serta pengotor seperti quarts, opal (SiO2), pirit (FeS2), siderit (FeCO3), Geotit (FeO2H), dolomit serta Magnesit

Tanah Liat / Clay

• Sifatnya bila dipanaskan atau dibakar akan berkurang sifat keliatannya dan menjadi keras bila ditambah air

• Warnanya putih jika tidak ada pengotor, tetapi jika ada senyawa besi organik maka akan berwarna coklat kekuningan

• Mengalami pelepasan air hidrat bila dipanaskan pada suhu 500 °C

• Reaksinya : Al2Si2O7XH2O → Al2O3 + 2SiO2XH2O

Pada semen portland komposisi tanah liat yang dibutuhkan adalah : SiO2 ( 60 – 65% ), Al2O3 ( 17 – 20% ), Fe2O3 ( 5

– 10% ), MgO ( 1% )

Termasuk kelompok Siliceous dan Argillaceous yaitu mineral yang menyumbangkan silika

(SiO2), besi alumina (Fe2O3), serta kandungan CaCO3 < 75%

Kualitas Tanah Liat berdasarkan Kandungan Aluminanya

• Kandungan Al2O3 diatas 15%

Tanah Liat High Alumina

• Kandungan Al2O3 dibawah 15%

Tanah Liat Low Alumina

Spesifikasi Tanah Liat: Fase : padatWarna : coklat kekuninganKadar Air : 18 – 25% H2OBulk Density : 1,7 ton/m3Spesific gravity : 2,36 g/cm3Kandungan Al2O3 : 17-20%SiO2

: 57,03–76,61%Fe2O3

: 2,76 – 10,82%Silika ratio : 2,9Alumina ratio : 2,7

Copper Slag

Sebagai pengganti pasir besi karena harganya lebih murah

Tidak terpengaruh cuaca

Suplai dan kualitas yang stabil

Mengurangi kebutuhan energi

Spesifikasi Copper Slag

Fase : padatWarna : hitamBulk Density : 1,8 ton/m3Komponen utamanya : FeO, SiO2, CaO dan Al2O3

Penampakannya seperti pasir gelas dan mempunyai sifat fisik dan kimia yang stabil

Sifat Kimia copper slag

Bereaksi dengan Al2O3 dan CaO membentuk kalsium Alumina FeritReaksinya : 4CaO + Al2O3 + Fe2O3 → 4 CaO.Al2O3Fe2O3

Fase : padatWarna : coklat kemerahanKadar Air : 6 % H2OBulk Density : 1,45 ton/m3Spesific grafity : 2,37 g/cm3Silika ratio : 5,29Alumina ratio : 2,37Derajat kemurnian pasir silika : 95 –99,8%Sifat Kimia : bereaksi dengan CaOmembentuk garam silikatReaksinya :

2CaO + SiO2 → 2CaO.SiO2

Pasir Silika

Beberapa jenis bahan tambahan yang biasa ditambahkan adalah

Trass

Gypsum

TrassBerasal dari abu gunung

berapi

Untuk membuat

semen jenis PPC,

- Semen jenis ini dapat tahan terhadap asam baik berupa sulfat atau klorida- Adanya kandungan SiO2 yg tinggi dimanfaatkan untuk bereaksi dengan Ca(OH)2 yg terbentuk saat semen dicampur dengan air.

Trass

Spesifikasi Trass

• Fase : padat• Warna : coklat kehitaman• Kandungan

Fe2O3 : 1 – 6%SiO2 : 45 – 72%Al2O3 : 10 – 18%MgO : 0,5 – 3%SO3 : 0,3 – 1,6%LOI : 3 – 14%

Gypsum (CaSO4.2H2O)

• Tujuan penambahan gypsum adalah

sebagai penghambat proses pengeringan

pada semen

• Penambahan dilakukan pada

penggilingan akhir dengan perbandingan

96 : 4

• Syarat penambahan gypsum harus

mempunyai kandungan CaSO4 50 – 60%

dan air bebas 2,8%

Spesifikasi Gypsum• Fase : padat• Warna : putih kotor• Kadar air : 10% H2O• Bulk Density : 1,40

ton/m3• Ukuran material : ≤ 30

mm• Sifat kimia : mengalami

pelepasan air hidrat• Reaksi :CaSO4.2H2O → CaSO4.0,5H2O +

1,5H2O

bahan ikutan yang perlu dibatasi karena dapat mempengaruhi proses

pembakaran dan kualitas semen

IMPURITIES ??IMPURITIES ??

Impurities dalam semen

Impurities

Magnesium Oksida (MgO)

Silika

Alkali

Sulfur

Titanium Oksida

Flouride

Phosphor Pentaoksida

Mangan Oksida

Magnesium OksidaMerupakan hasil

penguraian dari

Magnesium karbonat yang berasal dari

batuan dolomitCaCO3MgO3 CaO + MgO + CO2

Jika > 2% maka dapat menyebabkan keretakan bila bereaksi dengan air

(PERICLE)

MgO + H2 MgOH2 (dengan volume besar)

MgO < MgOH2

Ekspansi MgOH2

Reaksi berjalan lambat, sementara pengeresan semen

selesai

Beton retak

Silika Bebas

Kandungan silica bebas max 3%Jika kandungan silica bebas > 3%, akan mengakibatkan:a. Kebutuhan panas tinggib. Power grinding tinggi

AlkaliSenyawa alkali sebagian besar

berasal dari tanah liat atau bahan

baku lainnya,khususny

a batu bara

Kandungan alkali max 1% karena akan menyebabkan penyumbatan pada saluran preheater dan berpengaruh pada beton.

Terkandung dalam batu kapur dan

clay

SULFURSulfur terikut dalam bahan

baku semen (tanah liat) maupun bahan bakar

Kadar sulfur semen max 4%

Reaksi: SO3+CaCO3 CaSO4+CO2

Kerugian:• Penambahan emisi SO2 pada gas buangan.• Mengikat alkali sehingga terikut dalam klinker• Menyebabkan korosi•Mengganggu pembentukan tricalsium silikat

Titanium Oksida

Berasal dari tanah liatKandungan optimum 4,5%Keuntungan: jika kandungan TiO2 ≤ 4,5%

akan menambah kekuatan semen

Kerugian:jika kandungan TiO2 > 4,5% akan menurunkan kekuatan semen

Senyawa ini penting dalam high alumina cement sekitar 1.5-2.0 %

berasal dari bauksit

Flouride

•Kandungan dibatasi max 1%

•Jika > 1% mengakibatkan :

•a.Kuat tekan awal turun

•b.Memperlambat waktu pengerasan

•CaF2

dapat menurunkan temperatur klinker 50 – 100 ⁰C

Phosphor Pentaoksida

Dengan kandungan 1% P2O5 akan :

Mengurangi 9,9 % C3S

Menambahkan 10,9 % C2S

Ketidakseimbangan C3S dan C2S akan mengurangi kekuatan semen

Mangan Oksida

Jika jumlah > 5 % akan mengakibatkan

:

Penurunan C3S

Menurunkan kekuatan tekan

semen

Jumlah max 4%

dari

pembakaran

batu kapur

dan blast

furnace slag

Terima kasih