Makalah tentang Bahan Baku Semen

1. Pendahuluan 

Semen adalah suatu zat perekat hidraulik dimana senyawa-senyawa yang dikandungnya akan mempunyai daya rekat terhadap batuan jika semen tersebut sudah bereaksi dengan air. 

2. Jenis-jenis semen 

    a. semen Portland 

    b. Semen Putih 

    c. Semen Mansonry 

    d. Semen Sumur Minyak (OWC) 

Pada pembahasan kali ini hanya dijelaskan proses pembuatan semen portland. Semen Portland adalah semen (perekat hidraulis) yang dihasilkan dari penggilingan klinker yang biasanya dicampur dengan sedikit gypsum. Klinker merupakan senyawa semen yang kandungan utamanya adalah kalsium silikat dana kalsium aluminat. 

3. Sifat-sifat semen 

a. Sifat Hidrasi semen 

Adalah reaksi yang terjadi antara semen dengan air, menghasilkan sneyawa hidrat. Reaksi ini dipengaruhi oleh kehalusan semen, jumlah air, suh dan sebagainya. Reaksi tersebut akan memnghasilkan panas yang akhirnya akan mempengaruhi kualitas (mutu) beton. 

b. Setting & Hardening (pengikatan & Pengerasan) 

Pengikatan pada adonan semen dengan air adalah sebagai gejala terjadinya kekakuan semen yang biasa dinyatakan dengan waktu pengikatan yaitu mulai terjadinya adonan sampai semen mulai kaku. Pengerasan yaitu semen mulai mengeras dan memberikan kekuatan. 

Jadi setting dan hardening merupakan suatu rangkaian proses sejak terjadinya adonan semen sampai semen tersebut mengeras dan memberikan kekuatan. 

c. Kekuatan Tekan 

Yaitu sifat yang harus dipunyai oleh semen untuk dapat menahan beban tekan, biasanya kekuatan tekan (Kg/cm2) dinyatakan pada umur beton 28 hari. 

d. Penyusutan 

Yaitu penyusutan volume beton karena adanya penguapan air yang ada dalam adonan semen tersebut. Semen yang baik adalah jika penyusustannya sekecil mungkin. 

e. Ketahanan (durability) 

Yaitu ketahanan beton terhadap pengaruh yang merusak oleh kondisi sekitarnya sehingga tidak menimbulkan penurunan kekuatan tekan. Kerusakan beton biasanya oleh pengaruh asam, pengaruh sulfat dan abrasi (kikisan). 

4. Bahan Baku 

Bahan Mentah yang diapakai di PT. Semen Padang (PTSP). 

Untuk membuat semen Portland ada beberapa persenyawaan yang harus terdapat dalam bahan dasar (The Four Main Elemen), yaitu : 

      - Oksida calcium (CaO) 

      - Oksida Silkon (SiO2) 

      - Oksida Alumunium (A12­­O3) 

      - Oksida Besi (Fe2O3) 

Untuk memenuhi bahan tersebut, PTSP menggunakan 

Bahan Mentah utama :

- Batu Kapur 

- Batu Silika 

- Tanah Merah 

Bahan Mentah Tambahan :

- Pasir Besi 

- Gypsum 

a. Batu Kapur 

terdapat di Bukit Batu Karang Putih yang terletak + 3 km dari lokasi pabrik. Ini sebagai sumber Calsium Oksida yang persentasenya terdapat dalam batu kapur sebesar 50%. Sedangkan penggunaan tanah liat sendiri di dalam bahan baku secara keseluruhan adalah sebanyak 80%. 

b. Batu Silika 

Di dapat di bukit Ngalau yang terletak + 2 km dari lokasi pabrik dan juga terdapat disekitar bukita karang putih. Bahan ini digunakan sebagai sumber silisium Oksida dan Alumunium Oksidan dan Oksida besi. Bahan ini mengandung 65% oksida silisium, 13% oksida alumunium dan 7% oksida besi. Kebutuhan bahan ini dalam bahan pengolahan bahan dasar adalah + 10% 

c. Tanah Merah 

Terdapat di bukit-bukit sekitar Indarung. Digunakan sebagai sumber Alumunium Oksida (29%) dan Oksida besi (10%). Kebutuhan secara keseluruhan + 10%. Hal yang menyulitkan di dalam pemakaian bahan ini adalah kandungan air (30%) dan batu (3%). 

d. Pasir besi 

untuk membuat semen Portland yang berwarna lebih gelap maka perlu ditambahkan bahan mentah pasir besi yang didatangkan dari cilacap. Bahan ini mengandung oksida besi sekitar 83% dan dipakai sebanyak + 2 %. 

Kegunaan sebagai flux dalam pembakaran dan mempengaruhi warna semen. 

e. Gypsum 

Merupakan bahan mentah tambahan dalam industri semen yang kegunaannya utnuk meperbaiki sifat-sifat semen. Bahan baku ini diperoleh oleh PT. Semen Padang yaitu dengan cara membeli dari PT. Petrokimia Gresik atau dari luar negeri (Thailand). 

5. Proses Pembuatan Semen Portland 

Secara umum proses pembuatan semen dibedakan atas dua proses yaitu proses basah (wet process) dan proses kering (dry process). 

a. Proses Basah 

Proses ini yaitu denga penambahan air sewaktu penggilingan bahan mentah, sehingga hasil gilingan mentah berupa lumpur yang disebut slurry dengan kadar air sekitar 30 – 36 %. 

b. Proses Kering 

Proses ini dengan pengaringan bahan mentah sejalan dengan penggilingannya, sehingga hasil gilingan bahan mentah berupa tepung/bubuk yang disebut raw mix (raw meal), dengan kadar airnya < 1 %. 

Tahapan Proses 

Secara umum proses pembuatan semen dapat dibagi menjadi 4 (empat) tahapan, yaitu: 

1. Penyediaan bahan mentah 

2. Pengolahan bahan mentah 

3. Pembakaran raw mix/slurry menjadi klinker 

4. Penggilingan klinker dan Gypsum menjadi semen 

1. Penyediaan bahan mentah 

Ini adalah aktivitas mulai dari quarry (penambangan), pemecahan (crushing) dan transportasi, sampai bahan mentah berada pada storage pabrik. Biasanya pada pemasukan bahan mentah ke storage juga dilakukan proses pengeturan pencampuran awal (preblending) bahan mentah sejenis agar kualitas bahan mentah tersebut lebih seragam. 

2. Pengolahan bahan mentah 

Meliputi proses 

       § Percampuran sesame bahan mentah sesuai perbandingannya 

       § Pemecahan & penggilingan bahan mentah 

       § homogenisasi 

pada proses basah ditambahkan air sewaktu penggilingan, sedangkan pada proses kering menggunakan udara (gas) panas untuk pengeringan bahan mentah. Mesin penggilingan bahan mentah ini disebut raw mil 

3. Pembakaran raw mix/slurry menjadi klinker 

Pada tahap ini raw mix pada proses basah akan dibakar dalam kiln (tanur) dan melalui beberapa tahapan proses mengahasilkan produk semen setengah jadi yang disebut klinker. 

Bahan bakar yang digunakan oleh pabrik adalah gas, minyak dan batu bara. 

4. Penggilingan klinker dan gypsum menjadi semen 

Semen dihasilkan dengan menggiling klinker sampai kehalusan tertentu. Pada saat penggilingan, klinker dicampur dengan gypsum (4 – 6 %) yang bertujuan untuk memperbaiki kualitas semen, Fungsi gypsum dalam semen adalah sebagai “retarder”, yaitu bahan yang dapat mengendalikan waktu pengerasan semen, sehingga semen tidak terlalu cepat mengeras. Mesin penggilingan semen ini disebut Cement Mill atau Finish Mill (penggiling akhir). 

Sumber : 

1. Pembuatan Semen Portland secara umum (kursus dasar karyawan pabrik) – Munadi Arifin (Oktober 1992) 

2. Pembuatan Semen Portland Proses Basah dan Proses Kering – Ir. Masri Saridam (juni 1983) 

3. Pengertian tentang semen – Nahar Jinis (april 1993