Bahan Baku Semen
-
Upload
silvinataliaa -
Category
Documents
-
view
196 -
download
9
Transcript of Bahan Baku Semen
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