bag_cementSemen dibuat dari batu kapur (limestone)  dan campuran material lain seperti lempung (clay) dan pasir (sand) yang dipanaskan sampai 1450°C di dalam sebuah tungku pemanas (kiln). Hasil pembakaran ini adalah “clinker” yang kemudian digiling halus dengan ditambahkan sedikit bahan gypsum sehingga menjadi semen yang kita kenal.

Semen merupakan bahan bangunan yang sangat banyak digunakan, terutama untuk pekerjaan pembuatan beton. Di samping itu, semen juga digunakan untuk pekerjaan lainnya misalnya pemasangan batu bata, plesteran dinding, pemasangan keramik lantai, dll.

Dalam hubungannya dengan pekerjaan beton, unsur-unsur kimia di dalam semen ini sangat mempengaruhi sifat karakteristik beton yang dibuat.

Unsur-unsur kimia utama di dalam semen adalah:

  • 3CaO.SiO2 : tricalsium silicate, disingkat C3S
  • 2CaO.SiO2 : dicalsium silicate, disingkat C2S
  • 3CaO.Al2O3 : tricalsium aluminate, disingkat C3A
  • 4CaO.Al2O3.Fe2O3 : tetracalsium aluminoferrite, disingkat C4AF

Bahan lainnya (< 5%) adalah Gipsum, oksida alkali, magnesium oksida, dan phosporus pentoksida.

 

unsur-semen

Komposisi unsur-unsur kimia tersebut di dalam semen sangat mempengaruhi sifat-sifat dan kegunaan semen tersebut. Peranan masing-masing unsur kimia dalam semen tersebut dapat dijelaskan sbb:

C3S

  • Bereaksi dengan air untuk membentuk pasta semen
  • Pengerasan pasta semen berlangsung cepat, sekitar 70% dalam 1 minggu
  • Menghasilkan panas hidrasi (panas yang terjadi akibat reaksi antara semen dengan air) tinggi, sekitar 500 joule/gram

C2S

  • Bereaksi dengan air untuk membentuk pasta semen
  • Pengerasan pasta semen berlangsung lambat (dalam beberapa minggu sampai 1 bulan)
  • Menghasilkan panas hidrasi lebih rendah, sekitar 250 joule/gram

C3A

  • Bereaksi dengan air membentuk pasta semen berkekuatan rendah
  • Pengerasan pasta semen berlangsung cepat, sekitar 1 s.d 2 hari
  • Menghasilkan panas hidrasi tinggi, sekitar 850 joule/gram

C4AF

  • Bereaksi dengan air membentuk pasta semen
  • Pengerasan pasta semen berlangsung sangat cepat, dalam beberapa menit
  • Menghasilkan panas hidrasi tinggi, sekitar 420 joule/gram

Ada 5 tipe semen menurut standar ACI 225 (American Concrete Institute). Ke-5 tipe semen ini berbeda sifat dan kegunaannya karena perbedaan komposisi unsur-unsur kimia di dalamnya.

Tipe Penggunaan C3S C2S C3A C4AF
I Beton biasa 54 18 10 8
II Beton dengan ketahanan sulfat dan panas hidrasi sedang 55 19 6 11
III Beton dengan kekuatan awal tinggi 55 17 9 8
IV Beton dengan panas hidrasi rendah 42 32 4 15
V Beton dengan ketahanan sulfat tinggi 54 22 4 13