Penentuan Clinker Rasio Semen PCC Trass dan Slag
-
Upload
adinda-mulyani -
Category
Documents
-
view
46 -
download
3
description
Transcript of Penentuan Clinker Rasio Semen PCC Trass dan Slag
-
LAPORAN KERJA PRAKTEK
PENENTUAN CLINKER RASIO SEMEN PCC TRASS DAN
SLAG DENGAN MENGGUNAKAN XRD DI PCL 1-4
PT. INDOCEMENT TUNGGAL PRAKARSA, TBK
CITEUREUP-BOGOR
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Menyelesaikan Program Studi
S1 Teknik Kimia
Disusun Oleh :
Mulyani : 11210020
Siti Robiatul Adawiyah : 11210021
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDOCEMENT
TEKNIK KIMIA
2015
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
ii Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
LEMBAR PENGESAHAN
CATATAN / KOMENTAR
Tempat Kerja Praktek : Proses Control Laboratory (PCL) 1-4
PT.Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk Citeureup-
Bogor
Waktu Kerja Praktek : 12 Januari 13 Februari 2015
Disusun Oleh:
Mulyani : 11210020
Siti Robiatul Adawiyah : 11210021
Bogor, Februari 2015
Menyetujui,
Pembimbing Lapangan
Fuad M. Muhsin
NIK 0610321
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
iii Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
LAPORAN KERJA PRAKTEK
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai civitas akademik Sekolah Tinggi Teknologi Indocement, kami yang
bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Mulyani dan Siti Robiatul Adawiyah
Program Studi : Teknik Kimia
Jenis Karya : Laporan Akhir Kerja Praktek
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk Hak Bebas Royalti Nonekslusif (Non-
exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah kami yang berjudul :
PENENTUAN CLINKER RASIO SEMEN PCC TRASS DAN SLAG
DENGAN MENGGUNAKAN XRD DI PCL 1-4
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Nonekslusif ini PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk berhak menyimpan,
mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),
merawat, dan mempublikasihkan tugas akhir semester kami tanpa meminta izin
dari kami selama tetap mencantumkan nama kami sebagai penulis/ pencipta dan
sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini kami buat dengan
sebenarnya.
Dibuat di : Bogor
Pada tanggal : Februari 2015
Yang menyatakan
(Mulyani) (Siti Robiatul Adawiyah)
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
i Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat-Nya
kami dapat menyelesaikan laporan kerja praktek yang berjudul Penentuan
Clinker Rasio Semen PCC Trass dan Slag dengan Menggunakan XRD di
PCL 1-4. Laporan ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan S-1
Teknik Kimia Sekolah Tinggi Teknologi Indocement (STTI).
Penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah
membantu selama proses pelaksanaan kerja praktek dan pengerjaan laporan kerja
praktek ini, diantaranya diberikan kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat, karunia, serta kekuatan yang
diberikan kepada penulis untuk melaksanakan serta menyelesaikan kerja
praktek ini,
2. Orang tua dan keluarga yang penulis cintai, yang selalu memberi motivasi dan
mendoakan kelancaran serta kesuksesan pelaksanaan kerja praktek,
3. Ketua Bidang Akademik Jurusan Teknik Kimia Bapak Thomas Arista dan
Bapak Gunawan, ST, MT pembimbing akademik di Sekolah Tinggi Teknologi
Indocement (STTI)
4. PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk Citeureup-Bogor yang telah
mengijinkan kami untuk kerja praktek,
5. Bapak Dedi A. Dasuki di bagian CPDD (Corporate People Dev. Department)
yang telah membantu dan mengarahkan penulis selama kerja praktek,
6. Bapak Fuad M. Mushin selaku pembimbing lapangan, serta seluruh staff, analyst
dan operator XRD PCL 1-4. Terima kasih telah membantu, meluangkan waktu
dan memberi informasi kepada penulis.
Mohon maaf penulis sampaikan bila ada salah kata dalam penulisan
laporan kerja praktek. Penulis sadar laporan ini masih memiliki banyak
kekurangan. Oleh karena itu, penulis harapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun untuk kesempurnaan laporan ini.
Bogor, Februari 2015
Tim Penulis
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
ii Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
ABSTRAK
PT. Indocement Tunggal Prakarsa merupakan produsen semen yang memproduksi
berbagai jenis semen bermutu. Dinamika yang berkembang secara pesat di bidang
industri menuntut perusahaan untuk menghasilkan semen yang berkualitas dan
tetap mempertahankan mutu tersebut. Beberapa departmen yang bertugas untuk
melakukan pengujian serta mengontrol terhadap setiap produk yang dikeluarkan
oleh PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. Salah satunya adalah Process
Control Laboratory (PCL). PCL department merupakan salah satu laboratorium di
bawah naungan QARD yang memiliki tugas melakukan pengujian kontrol serta
pengendali kualitas untuk setiap masing masing plan. Pengujian tersebut terdapat beberapa metode, diantaranya dengan menggunakan teknologi alat X-ray
Fluoresence atau X-ray Diffraction. Kedua metode ini digunakan untuk
menganalisa kualitatif dan kuantitatif. Namun dalam hal ini pembahasan
ditekankan pada pengujian terhadap material pembuatan semen PCC dengan
menggunakan metode X-Ray Diffraction yang nantinya dapat diperoleh kurva
kalibrasi pembuatan semen PCC. Sehingga dapat diketahui mineral mineral utama penyusun material semen PCC.
Kata kunci : PCL, XRD, Semen PCC
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
iii Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................................................... i
ABSTRAK .................................................................................................................... ii
DAFTAR ISI ................................................................................................................ iii
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... v
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 1
1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah............................................................................................. 2
1.4 Metodologi Penulisan .................................................................................... 2
1.5 Sistematika Penulisan .................................................................................... 3
BAB II DESKRIPSI PERUSAHAAN .......................................................................... 4
2.1 Sejarah PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. ............................................ 4
2.2. Visi, Misi, dan Motto Perusahaan .................................................................. 5
2.3 Organisasi Perusahaan ................................................................................... 6
2.4 Jenis Semen yang di Produksi PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. ....... 8
2.5 Deskripsi Umum QARD .............................................................................. 10
BAB III TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 12
3.1 Definisi Semen ............................................................................................. 12
3.2 Komposisi Bahan Baku Semen .................................................................... 14
3.3 Limestone ..................................................................................................... 15
3.4 Trass (Pozzolana) ......................................................................................... 17
3.5 Gypsum ........................................................................................................ 20
3.6 Clinker .......................................................................................................... 21
3.7 Pesawat Sinar-X XRD D4 Endeavor .......................................................... 22
3.7.1 Spesifikasi Alat ..................................................................................... 25
3.7.2 Prinsip Dasar Sinar-X dan Prinsip Kerja XRD .................................... 26
3.7.3 Kegunaan XRD ..................................................................................... 30
3.7.4 Proses Preparasi Sampel ....................................................................... 31
3.7.5 Proses Pengujian Sampel ...................................................................... 31
BAB IV METODOLOGI PENGUJIAN ..................................................................... 33
4.1 Peralatan dan Bahan ..................................................................................... 33
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
iv Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
4.2 Tahapan Pengujian ....................................................................................... 33
4.2.1 Uji Moisture Content (MC) ................................................................... 33
4.2.2 Uji Kehalusan/Blaine ............................................................................ 34
4.3 Uji XRD ....................................................................................................... 35
BAB V ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ................................................... 39
5.1 Analisa Standar Semen PCC - Trass ............................................................ 39
5.1.1 Hasil Pengujian ..................................................................................... 40
5.1.2 Kurva Kalibrasi Semen PCC-Trass ....................................................... 45
5.2 Analisa Standar Semen PCC - Slag ............................................................. 50
5.2.1 Hasil Pengujian ..................................................................................... 51
5.2.1 Kurva Kalibrasi Semen PCC - Slag ...................................................... 56
5.3 Pembahasan .................................................................................................. 60
BAB VI PENUTUP .................................................................................................... 65
6.1 Kesimpulan .................................................................................................. 65
6.2 Saran ............................................................................................................. 65
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 66
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
v Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
DAFTAR TABEL Tabel 3-1. Hubungan Tekanan Dengan Perubahan Temperature ......................... 16 Tabel 3-2. Reaksi Pembentukan Clinker ............................................................... 21 Tabel 5-1. Standar Semen PCC-Trass ................................................................... 39
Tabel 5-2. Hasil Pengujian Moisture Content Semen PCC-Trass ........................ 40 Tabel 5-3. Data Hasil XRD Sampel Semen PCC-Trass ....................................... 41 Tabel 5-4. Data Raw Material Semen PCC-Trass ................................................ 42 Tabel 5-5. Kurva Kalibrasi Semen PCC-Trass ..................................................... 45 Tabel 5-6. Perbandingan Standar & Hasil Analisa Semen PCC-Trass ................. 47
Tabel 5-7. Eliminasi Data Sampel Semen PCC-Trass .......................................... 47 Tabel 5-8. Perbandingan Data Standar & Hasil Analisa Semen PCC-Trass ........ 49 Tabel 5-9. Standar Semen PCC-Slag .................................................................... 50 Tabel 5-10. Hasil Pengujian Moisture Content Semen PCC-Slag ........................ 51 Tabel 5-11. Data Hasil XRD Sampel Semen PCC-Slag ....................................... 52
Tabel 5-12. Data Raw Material Semen PCC-Slag ................................................ 53 Tabel 5-13. Kurva Kalibrasi Semen PCC-Slag ..................................................... 56
Tabel 5-14. Perbandingan Standard dan Hasil Analisa Semen PCC- Slag ........... 58 Tabel 5-15. Eliminasi Data Sampel Semen PCC-Slag.......................................... 58 Tabel 5-16. Perbandingan Standard dan Hasil Analisa Semen PCC-Slag ............ 60
DAFTAR GAMBAR Gambar 2-1. Struktur Organisasi Perusahaan ......................................................... 7 Gambar 2-2. Struktur Departement QARD .......................................................... 11
Gambar 3-1. Prinsip Kerja Difraksi Sinar X ......................................................... 23 Gambar 3-2. Proses Penghamburan Sinar-X oleh Detector .................................. 24 Gambar 3-3. XRD D4 Endeavor .......................................................................... 25
Gambar 3-4. Difraksi Sinar-X ............................................................................... 27
Gambar 3-5. Skema Proses Penghamburan Difraksi Sinar-X .............................. 29 Gambar 3-6. Spektrum XRD ................................................................................ 30 Gambar 4-1. Oven Material .................................................................................. 33 Gambar 4-2. Alat Uji Toni Blaine......................................................................... 34
Gambar 4-3. Oven Untuk Drying material ........................................................... 35 Gambar 4-4. Alat Crusher Material ...................................................................... 36 Gambar 4-5. Mesin Grinding dan Vessel Disk ..................................................... 37 Gambar 4-6. Homogenizing Sampel ..................................................................... 37 Gambar 4-7. Alat Press dan Sampel Uji ............................................................... 38
Gambar 5-1. Grafik Peak to Peak Material ........................................................... 62
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
1 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring perkembangan jaman yang tumbuh kian pesat konsumsi
semen untuk menunjang proses pembangunan juga semakin meningkat
baik untuk kebutuhan pangsa pasar ekspor maupun penjualan skala
domestik. Industri semen merupakan industri yang sejalan dengan
perkembangan ekonomi. Menurut data Asosiasi Semen Indonesia (ASI),
konsumsi semen domestik pada tahun 2013 meningkat 5.5 %. Dan rata
rata pertumbuhan pasar semen selama lima tahun terakhir yaitu 8.9, angka
pertumbuhan ini semakin tinggi terutama karena semakin meningkatnya
pertumbuhan konsumsi semen tahun 2010 dan 2011. Akan tetapi jika
dilihat dari konsumsi per kapita dibanding dengan negara negara Asia
Tenggara, Indonesia masih dibilang tertinggal cukup jauh. (Deustche
Bank, 2013).
PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk merupakan salah satu
perusahaan yang bergerak dibidang industri semen. Kontribusi perusahaan
terhadap pembangunan khususnya dalam negeri tentu sangat berpengaruh
sekali untuk menunjang proses pembangunan. Berbagai jenis semen
bermutu di produksi guna memenuhi kebutuhan, salah satu untuk
mempertahankan mutu agar kualitas semen tetap terjaga adalah dengan
adanya peran depertement QARD, depertement ini memiliki sub bagian
department lainnya yaitu salah satunya adalah untuk mengetahui serta
mengontrol kualitas selama proses produksi semen berlangsung.
Pengecekan kualitas tersebut dipantau secara kontinyu sampai akhir shift
sehingga kualitas semen yang diharapkan dapat terjaga. Hal ini lah fungsi
serta peran Process Control Laboratory untuk mempertahankan agar
kualitas semen dapat terpantau.
Setiap plant memiliki Process Control Laboratory masing
masing. PT. Indocement Tunggal Prakrasa Tbk. Memiliki 3 PCL
department, diantaranya adalah PCL 1-4 mengontrol kualitas semen yang
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
2 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
diproduksi di plant 1-2 dan plant 3-4, PCL 6-11 yaitu mengontrol kualitas
semen yang diproduksi di plant 7-8 dan plant 6-11 serta PCL 5 yaitu
mengontrol kualitas semen yang memproduksi white semen di plant 5.
1.2 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui analisa kualitatif
material dari limestone, slag, gypsum, clinker dengan menggunakan X-Ray
Diffraction (XRD) yang nantinya dapat dilihat dari kurva kalibrasi dari
jenis Portland Composite Cement (PCC), kemudian dari hasil kurva
kalibrasi tersebut kita dapat membandingkan hasil analisa yang dilakukan
dengan data awal atau standar yang telah ditetapkan. Serta dapat
mengetahui komposisi masing masing material yang dibutuhkan untuk
memenuhi standar yang dibuat.
1.3 Batasan Masalah
Permasalahan penelitian ini dibatasi pada ruang lingkup bagaimana
cara mengetahui analisa kualitatif dari material limestone, slag, gypsum
serta clinker pada proses pembuatan semen jenis PCC dengan
menggunakan alat X-Ray Diffraction (XRD) yang nantinya jumlah mineral
masing masing material semen dapat terukur oleh XRD. Sehingga
metode perlakuan preparasi sampel uji dapat diketahui standarnya
kemudian hasilnya dapat tervisualisasikan pada kurva kalibrasi yang di
buat dengan Ms. Excel.
1.4 Metodologi Penulisan
Data yang diperoleh merupakan sumber dari pengujian langsung
dengan melakukan praktikum di laboratorium PCL 1-4 dari mulai proses
sampling yaitu pengambilam sample uji ke lapangan, proses preparasi
sample hingga proses scan dengan menggunakan alat XRD dan XRF.
Kemudian untuk pengolahan dan penyusunan Laporan Kerja Praktek,
metode yang digunakan adalah kepustakaan dan literature, serta sumber
yang berasal dari media digital baik itu intranet maupun internet.
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
3 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
1.5 Sistematika Penulisan
Laporan Kerja Praktek ini terdiri dari 6 bab, antara lain :
BAB I PENDAHULUAN
Berisi mengenai Latar belakang dari department QARD, Tujuan
penelitian, Batasan Masalah, Metodologi Penulisan serta Sistematika
Penulisan.
BAB II DESKRIPSI PERUSAHAAN
Berisi mengenai tinjauan umum mengenai PT. Indocement Tunggal
Prakarsa Tbk.
BAB III TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini berisi Deskripsi Semen, Komposisi Bahan Baku Semen,
disini di deskripsikan mengenai landasan teori yang mendasari
pembahasan dari Judul Laporan Kerja Praktek serta kerangka
Pemikiran Penyusunan dari laporan yang kami buat.
BAB IV METODOLOGI PENGUJIAN
Berisi mengenai metodologi yang dilakukan selama Kerja Praktek
dalam pengujian sampel dan dalam dalam menyelesaikan
permasalahan yang diambil.
BAB V ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Berisi data pengujian sampel yang dilakukan selama Kerja Praktek
dengan metode XRD disertai dengan data hasil perhitungan dan
pengolahan data.
BAB VI PENUTUP
Berisi mengenai kesimpulan dan saran dari hasil penelitian Kerja
Praktek di PCL 1-4 PT. Indocement Tunggal Prakarsa. Tbk
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
4 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
BAB II
DESKRIPSI PERUSAHAAN
2.1 Sejarah PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk.
PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. (perseroan) berdiri pada
tanggal 16 Januari 1985. Pabrik pabrik yang telah bergabung antara lain :
Pada tanggal 4 Agustus 1975, pabrik pertama dari PT District
Indonesia Cement Enterprice (DICE) dengan kapasitas produksi
sebesar 500.000 ton klinker per tahun diresmikan menjadi pabrik
pertama. Pada tanggal 4 Agustus 1976, pabrik kedua dari PT DICE
dengan kapasitas produksi sebesar 500.000 ton klinker per tahun
diresmikan menjadi pabrik kedua.
Pada tanggal 26 Desember 1978, pabrik milik PT Perkasa
Indonesia Cement Enterprise (PICE) dengan kapasitas produksi
sebesar 1.000.000 ton klinker per tahun diresmikan menjadi pabrik
ketiga. Dan pada tanggal 17 November 1980 pabrik kedua dari PT
Perkasa Indonesia Cement Enterprise (PICE) menjadi pabrik ke
empat.
Pada tanggal 11 Maret 1981, Indocement Group mengembangkan
produksi semen putih yaitu dengan mendirikan PT. Perkasa Indah
Indonesia Cement Putih Enterprice (PIICPE) dengan kapasitas
produksi terpasang 150.000 ton semen putih per tahun dan 50.000
ton semen minyak (oil well cement) per tahun.
PT Perkasa Agung Utama Indonesia Cement Enterprice
(PAUICE) yang didirikan oleh Indocement Group meresmikan
pabrik semennya pada tanggal 5 September 1983 dengan kapasitas
produksi terpasang 1.500.000 ton klinker per tahun yang menjadi
pabrik ke enam PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk. Pabrik
ketujuh dan kedelapan diresmikan pada tanggal 26 Juli 1985 oleh
Indocement Group dengan pengelola PT Perkasa Inti Abadi
Indonesia Cement Enterprice (PIACE) dan PT Perkasa Abadi
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
5 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Mulia Indonesia Cement Enterprice (PAMICE). Akhirnya, PT
Indocement Tunggal Prakarsa secara sah berdiri pada tanggal 16
Januari 1985 dan disahkan oleh Menteri Kehakiman dengan nomor
surat: C2-3641.ht.01.01 TH.85 pada tanggal 17 Mei 1985.
Kemudian pada tanggal 11 Juni 1985 PT Indocement Tunggal
Prakarsa mengambil alih seluruh saham dari keenam perusahaan
tersebut.
Pada tahun 1991 PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk mengambil
alih saham PT Tridaya Manunggal Perkasa Cement (TMPC) yang
menjadi pabrik kesembilan dengan kapasitas 1.200.000 ton klinker
per tahun. Pada tahun 1996, perseroan berhasil menyelesaikan
pembangunan pabrik ke-10 dengan kapasitas 1.200.000 ton klinker
per tahun. Pabrik kesebelas terletak di Citeureup, Bogor, Jawa
Barat yang diresmikan pada tanggal 1 Maret 1999 dengan kapasitas
terpasang 2.400.000 ton klinker per tahun.
Sebagai hasil merger antara perseroan dengan PT Indocement
Investama dan PT Indo Kodeco Cement (IKC) pada 29 Desember 2000,
maka PT Indocement Tunggal Prakarsa menjadi pemilik pabrik semen di
Tarjun, Kota Baru, Kalimantan Selatan (sebelumnya dimiliki oleh IKC).
Pabrik tersebut menjadi pabrik kedua belas.
2.2. Visi, Misi, dan Motto Perusahaan
Visi Perseroan
Pemimpin pasar semen yang berkualitas dan pemain penting di
bidang beton siap-pakai di dalam negeri.
Misi Perseroan
Kami berkecimpung dalam bisnis penyediaan papan, semen dan
bahan bangunan yang terkait, serta jasa terkait yang bermutu dengan
harga kompetitif dan tetap memperhatikan pembangunan
berkelanjutan.
Motto Perseroan
Turut membangun kehidupan bermutu.
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
6 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
2.3 Organisasi Perusahaan
Demi kelancaran dan kelangsungan jalannya suatu perusahaan
yang bergerak dalam industri maka suatu perusahaan harus memiliki
struktur organisasi perusahaan yang baik, yang memberikan wewenang
dan tugas serta tanggung jawab pada setiap bagian dengan jelas.
Organisasi di PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk disusun secara
fungsional, dengan tidak terlepas dari sistem yang dianjurkan dalam ISO
(International Standart Organisation).
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
7 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
(Sumber: Materi Ajar Management Trainee, 2013)
PT
. IN
DO
CE
ME
NT
TU
NG
GA
L P
RA
KA
RS
A T
bk
.
OR
GA
NIZ
AT
ION
ST
RU
CT
UR
E
BO
ARD
OF C
OM
MIS
SIO
NERS
TH
E S
AREH
OLD
ERS G
EN
ERAL M
EETIN
G
BO
ARD
OF D
IRECTO
RS
PRESID
EN
T D
IRECTO
R
NO
N
EXEC
UTIV
E
DIR
EC
TO
R
NO
N
EXEC
UTIV
E
DIR
EC
TO
R
NO
N
EXEC
UTIV
E
DIR
EC
TO
R
TAXATION &
TREASURY
DIVISION
DEPUTY
FINANCIAL
DIRECTOR CORPORATE
FINANCE
ACCOUNTING &
CONTROLLING
DIVISION
MANAGEMENT INFORMATION
SYSTEM DIV.
CORPORATE SECRETAIAT
DIV
INTERNAL AUDIT
DIVISION
CO
RPO
RATE
LEG
AL
TEC
HN
ICAL
DIR
EC
TO
R
FIN
AN
CE
DIR
EC
TO
R
MARKET
DEVELOPMENT
DIVISION
SALES &
MARKETING
LOGISTIC
DIVISION
READY MIX DIV
CO
MM
ERC
IAL
DIR
EC
TO
R
EXECUTIVE
DIRECTOR OFFICE
CORPORATE
HUMAN RESOURCE
DEVELOPOMEN
T PUBLIC AND INTERNAL
AFFAIRS
DIVISION
HU
MAN
RESO
URC
E
DIR
EC
TO
R
GM OPERATION
CITEUREUP
GM OPERATION CIREBON
GM OPERATION TARJUN
DEPUTY TECHNICAL
DIRECTOR
PPC/
ADVISORS
PAPER BAG DIV
UTILITY DIV
GENERAL
ENGINEERING
& CONSTRUCTIO
N DIVISION
PLANT 12
PPC/
ADVISORS
OP. SUPPLY DIV
HR / GA
PLANT
ACCOUNTING
PPC/
ADVISORS
OP. SUPPLY DIV
COMM. DEV
HR / GA
PLANT ACCOUNTING
PLANT 9/10
PPC/
ADVISORS
DEPUTY GM
OPERATION
MINING DIV
HR / GA
COMM DEV
PLANT
ACCOUNTING
SPPLY DIV
QAR DIV
TECH SERV DIV
PLANT 6,11
PLANT 7,8
PLANT 3,4
PLANT 1,2,5
Gambar 2-1. Struktur Organisasi Perusahaan
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
8 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Dewan komisaris yang beranggotakan 8 orang dibentuk untuk
mewakili para pemegang saham, yang memiliki tugas melaksanakan
pengawasan terhadap kinerja direksi. Adapun anggaran dasar yang
mengatur tata kerja dalam perseroan telah disusun dan telah memperolah
pengesahan dari Departemen Kehakiman pada tanggal 11 Juni 1987.
Setiap department memiliki tugas dan wewenangnya masing masing.
Quality Assurance and Research Division adalah salah satu divisi
penunjang yang menentukan jaminan kualitas secara laboratorium fisika
maupun kimia. sebagai penjamin mutu material masuk atau material jadi
dengan menerbitkan sertifikat analisa. QARD dipimpin oleh seorang
kepala department atau Dept Head. Bagian dari divisi tersebut adalah
department Process Control Laboratory Departement sebagai penjamin
mutu material masuk atau material jadi dengan menerbitkan sertifikasi
analisa. Laboratorium ini menangani kontrol kualitas di setiap PCL masing
masing plant. PCL memiliki wewenang penuh atas sampel material dari
awal proses hingga menjadi semen, untuk PCL 1-4 memiliki tanggung
jawab terhadap sampel dari plant 1, plant 2, plant 3, dan plant 4. PCL 6-11
memiliki tanggung jawab terhadap sampel dari plant 6, plant 7, plant 8,
serta plant 11. Dan PCL 5 bertanggung jawab terhadap sampel yang
diproduksi oleh plant 5.
2.4 Jenis Semen yang di Produksi PT. Indocement Tunggal Prakarsa Tbk.
PT Indocement Tunggal Prakarsa Tbk merupakan salah satu
perodusen semen terbesar di Indonesia, dan memiliki berbagai jenis
produk semen yang di dihasilkan, hingga saat ini indocement telah
memproduksi sebanyak 5 jenis produk antara lain :
1. Ordinary Portland Cement (OPC)
OPC juga dikenal dengan semen abu-abu terdiri dari OPC type 1, type
2 dan type 5.
OPC type 1 merupakan semen kualitas tinggi yang sesuai untuk
berbagai penggunaan seperti kondisi rumah, gedung tinggi,
jembatan dan jalan.
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
9 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
OPC type 2 dan type 5 memberikan perlindungan tambahan
terhadap kandungan sulfat di air dan tanah. OPC type 2 merupakan
jenis semen yang cocok untuk berbagai macam aplikasi beton di
daerah-daerah yang berkadar sulfat sedang, seperti daerah-daerah
rawa dan bangunan-bangunan tepi pantai, bendungan, pondasi
jembatan dll.
OPC type 5 banyak digunakan di daerah-daerah yang berkadar
sulfat tinggi, misal daerah-daerah rawa dengan tingkat keasaman
tinggi, dermaga (bangunan-bangunan pantai), bendungan, pondasi
jembatan, silo bahan-bahan kimia dll.
2. Portland Composit Cement (PCC)
PCC dibuat untuk penggunaan umum seperti rumah, bangunan tinggi,
jembatan, jalan beton, beton precast dan beton prestress. PCC
mempunyai kuat tekan yang sama dengan Ordinary Portland Cement
Type 1.
3. Oil Well Cement (OWC)
OWC adalah type semen khusus untuk pengeboran minyak dan gas
baik didarat maupun lepas pantai. Quality standard yang digunakan
adalah dengan API Standards (American Petroleum Institute).
4. White Cement (Semen Putih)
Semen putih digunakan untuk dekorasi eksterior gedung. Sebagai satu
satunya produsen semen putih di Indonesia, saat ini Indocement dapat
mencukupi kebutuhan semen putih pasar domestik.
5. White Mortar TR30
Sama seperti white semen, white mortar digunakan untuk eksterior
gedung. Fungsi mortar yaitu untuk meratakan permukaan tembok
sehingga mudah untuk di cat dan untuk menambah keawetan pasangan
bata.
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
10 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
6. Semen Curah Atau Bulk Cement
Semen curah/bulk cement adalah semen tanpa kemasan pada
umumnya dipergunakan oleh konsumen yang memerlukan semen
dalam jumlah yang besar dan dengan jangka waktu pemakaian yang
relative panjang serta memiliki sarana pembongkaran dan
penyimpanan semen (silo). Untuk penerimaan semen curah ini
dipergunakan sarana angkutan bulk truck dengan kapasitas angkut 25-
35 ton setiap penerimaannya.
7. Ready-Mix Concrete
Beton Siap-Pakai diproduksi dengan mencampur OPC dengan bahan
campuran yang tepat (pasir dan batu) serta air dan kemudian di
kirimkan ke tempat pelanggan menggunakan truk semen untuk
dicurahkan.
2.5 Deskripsi Umum QARD
Quality Assurance and Research Division (QARD) merupakan
salah satu divisi di Indocement yang menjamin kualitas mutu dari setiap
produk perusahaan. QARD berpusat di plant 1-2, QARD ini memiliki
tugas serta wewenang mengontrol kualitas material pada setiap proses
produksi semen, serta mengembangkan inovasi inovasi baru yang
mendukung perjalanan produksi dan mutu produk. Oleh karena itu
pelaksanaan seluruh tugas tersebut berpusat di laboratorium QARD.
Laboratorium terbagi menjadi dua yakni laboratorum fisika dan kimia.
Pengujian dilakukan sesuai dengan parameter sifat yang ingin diketahui.
Laboratorium juga terdapat di setiap plant guna pengenadalian rutin mutu
produksi untuk setiap masing masing jenis semen yang di produksi di
setiap plant nya. Salah satunya adalah Process Control Laboratory 1-4
yang berada di plant 3-4.
PCL ini memiliki tugas mengendalikan mutu produk untuk plant 1,
plant 2, Plant 3, serta plant 4. Terdapat beberapa laboratorium pengujian di
PCL 1-4 ini, diantaranya adalah physical laboratory, chemical laboratory,
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
11 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
ruang uji batu bara, radiography, test (XRD & XRF), ruang preparasi
sample, serta ruang penyimpanan untuk sampel yang telah di lakukan
pengujian maupun sampel yang belum dilakukan pengujian. Sampel
tersebut tidak langsung dibuang terlebih dahulu, akan tetapi di simpan
selama 3 hari guna jika terdapat suatu kekeliruan dari hasil pengujian
maupun mengantisipasi hari libur maka sampel tersebut dapat digunakan
dan dilakukan pengujian kembali.
Gambar 2-2. Struktur Departement QARD
(Sumber : Intranet Indocemet)
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
12 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Definisi Semen
Semen berasal dari kata Caementum yang berarti bahan perekat
yang mampu mempersatukan atau mengikat bahan bahan padat menjadi
satu kesatuan yang kokoh atau suatu produk yang mempunyai fungsi
sebagai bahan perekat antara dua atau lebih bahan sehingga menjadi suatu
bagian yang kompak atau secara luas semen bisa dikatakan dengan
material plastis yang memberikan sifat rekat antara batuan batuan
konstruksi bangunan.
Usaha untuk membuat semen pertama dilakukan oleh seorang
berkebangsaan Inggris bernama Josep Aspdin berhasil membuat semen
dengan cara membakar batu kapur Argilaceo yang dicampur dengan tanah
liat. Pada tahun 1824 mencoba membuat semen dari kalsinasi campuran
batu kapur dengan tanah liat yang telah dihaluskan dan di bakar menjadi
lelehan dalam tungku, sehingga terjadi penguraian batu kapur menjadi
batu tohor dan karbon dioksida. Batu kapur tohor bereaksi dengan
senyawa lain membentuk clinker yang kemudian digiling sampai menjadi
tepung yang kemudian disebut dengan Portland. Josep Aspdin pula lah
yang mematenkan penemuannya yang kemudian semen tersebut dikenal
dengan nama semen Portland.
Produksi semen terjadi dengan proses yang cukup panjang. Semua
pabrik Indocement menggunakan teknologi proses kering dengan tanur
putar serta precalsiner yang memproduksi clinker OPC, semen OPC dan
PCC (Annual Report Indocement, 2013). Proses pembuatan semen secara
singkat dijelaskan dibawah ini :
1. Penambangan dan Penghancuran Bahan Utama (Mining and Crushing)
Batu kapur (limestone) tanah liat, pasir silika, dan pasir besi sebagai
bahan utama semen ditambang di quarry. Penambangan dengan cara
pengobaran dan metode peledakan. Begitu pula dengan gypsum
sebagai bahan aditif semen. Semua bahan utama dihancurkan
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
13 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
menggunakan alat penghancur (crusher). Bahan tersebut kemudian
dikirimkan ke storage masing masing.
2. Pengeringan dan penggilingan Bahan Utama (Drying dan Grinding)
Bahan yang disimpan di storage dikeringkan dalam rotary dryer di
dalam kiln agar kadar air dalam material berkurang lalu disimpan di
Raw Meal Feed Bin. Kemudian bahan tersebut digiling di dalam Raw
Mill. Semua bahan di lakukan proses homogenisasi lalu disimpan di
dalam silo pencampur (Air Blending Silo).
3. Pembakaran Raw Meal dan Pendinginan Clinker (Burning and
Cooling)
Raw meal dibakar pada suhu 1350oC 1450oC di dalam kiln yang
sebelumnya dilakukan proses kalsinasi di suspension preheater. Proses
kalsinasi adalah proses pembentukan CaO dan terlepasnya CO2 pada
senyawa CaCO3. Keluaran dari kiln adalah berbentuk clinker, dengan
suhu 1000oC-1200
oC, di dalam pendingin (cooler) ini clinker di
dinginkan secara mendadak hingga temperature 120oC-160
oC.
4. Pencampuran Bahan Aditif dan Penggilingan Clinker (Finishing
Grinding)
Penggilingan clinker dilakukan agar pencampurannya dengan gypsum
dapat mencapai tingkat kehalusan sesuai standar yang ditentukan.
Penggilingan ini dilakukan dengan closed circuit system untuk
menjaga efisiensi dan mutu produk sesuai yang diharapkan. Proses ini
dilakukan di cement mill dan kemudian di transportasikan ke dalam
silo cement mill.
5. Pengepakan Semen
Semen dari silo dikirim ke unit packing untuk dilakukan pengepakan
dan dimuat kedalam truk maupun bulk, dalam bentuk kantong atau
curah. Pengepakan menjadi efisien dengan menggunakan mesin
pembungkus dengan kecepatan tinggi (Rotary Packer).
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
14 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
3.2 Komposisi Bahan Baku Semen
Sesuai dengan fungsinya, bahan mentah dalam produksi semen di
bagi menjadi 3 kelompok yaitu:
a. Bahan Baku Utama (Raw Materials)
Bahan mentah ini merupakan bahan yang tidak bisa diganti
kedudukannya dengan bahan lain, semen ini terdiri batu gamping dan
batu lempung. Kedua bahan ini memegang peranan penting karena pada
material ini terdapat mineral calcareous (CaCO3) yang mencapai 75%
dan mineral argillaceaus CaCO3
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
15 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
keseluruhan bahan semen. Gypsum (CaSO4.2H2O) adalah batuan
sedimen CaSO4 yang mengandung dua molekul hidrat yang berfungsi
sebagai penghambat pengerasan awal semen. Sehingga dapat mengatur
waktu pengikatan semen. Pemakaian gypsum tergantung pada
kandungan C3A, kadar alkali, kualitas gypsum, suhu gypsum, suhu
pengerasan dan masa testing. Penambahan gypsum dilakukan pada
penggilingan akhir dengan perbandingan tertentu.
3.3 Limestone
Limestone adalah batuan padat yang mengandung banyak kalsium
Pada dasarnya adalah batuan alam yang mengandung banyak mineral CaO
dan terbentuk karena adanya proses pengendapan kimiawi maupun
pengendapan sisa-sisa organisme seperti algae, foraminifer atau coral.
Selain batu kapur dapat juga digunakan chalk marly lime stone, coral lime
stone, marble lime sand, shell deposit, dsb. Batu kapur dengan kadar kapur
tinggi disebut lime component (komponen kapur). Batu kapur merupakan
sumber CaO yang utama dalam reaksi sintering, reaksi ini terjadi di kiln
membentuk mineral kristal yang terdapat dalam semen yaitu C3S, C2S,
C3A, C4AF.
Sifat Fisika dari Batu Kapur:
Fase : Padat
Warna : Putih Kekuningan
Spesifik Gravity : 2,67
Nilai Kekerasan : 1.8 3.0 Mohs
BM : 100 gr/mol
Kuat tekan : 31, 6 N / mm
Titik lebur : 1339 C
Kadar Air : 8 %
Sifat Kimia Batu Kapur:
Batu Kapur mengalami kalsinasi pada suhu 600oC-900oC, dengan
reaksi:
CaCO3 CaO + CO2
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
16 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Kalsinasi batu kapur pada suhu 9800C akan melepaskan gas CO2
dan sisanya disebut quicklime yang terdiri dari Calcium Oksida
(CaO). Apabila quicklime tersebut diberi air maka akan terjadi
penghidratan yang cepat menjadi kalsium hidroksida (Ca(OH)2)
atau disebut dengan hidrate lime. Komposisi batu kapur terdiri
dari :
- Calcium (Ca) : 92,1 %
- Besi (Fe) : 2.38 %
- Silika (Si) : 3 %
- Titanium, Mangan : 2.52 %
Warna batu kapur menggambatkan tingkat kealamian dari adanya
pengotor (impurity). Warna putih mempunyai kemurnian yang tinggi,
warna abu abu dan corak gelap disebabkan oleh material karbon atau
sulfide besi. Dan warna kuning atau merah mengindikasikan adanya
campuran besi dan mangan jadi impurity pada batuan kapur akan
menghasilkan warna dan pola yang berbeda.
Tabel 3-1. Hubungan Tekanan Dengan Perubahan Temperature
Temperatur (C) Tekanan (atm)
600 0,003
700 0,026
750 0,079
800 0,24
850 0,50
900 1,00
Tabel diatas mengindikasikan bahwa pada suhu 9000C, tekanan
akan mencapai 1 atm, hal ini menunjukan bahwa pada suhu tersebut terjadi
penguraian kalsium karbonat. Zat pengotor yang umumnya ada pada
limestone yaitu Galena (PbS), Sphalerite (ZnS), Barite (BaCO3),
Haematite (Fe2O3) dan Fluorite (CaF2). Kalsinansi batu kapur mengacu
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
17 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
kepada proses thermal decomposition menjadi quicklime dan karbon
dioksida. Reaksi untuk thermal decomposition kalsium karbonat adalah
CaCO3 + heat CaO + CO2
Reaksi untuk thermal decomposition dolomite adalah
CaCO3.MgCO3 + heat(1) CaCO3.MgO + CO2
CaCO3.MgO + heat(2) CaO.MgO + CO2
CaCO3.MgCO3 + heat (1+2) CaO.MgO + 2CO2
Proses penguraian limestone pada proses kalsinasi dipengaruhi oleh :
a. Karakteristik batu kapur
b. Distribusi ukuran partikel
c. Bentuk partikel
d. Temperature saat proses kalsinasi
e. Rate heat transfer antara gas dan partikel
Menurut Boynton (1980), untuk mengurangi proses pembakaran
yang tidak sempurna atau tidak merata dengan cara memperkecil ukuran
partikel limestone pada saat proses pembakaran, sehingga akan
mengurangi zat pengotor sehingga kandungan CaO hasil pembakaran
menjadi lebih tinggi.
3.4 Trass (Pozzolana)
Trass merupakan salah satu pozzolan alam yang digunakan sebagai
bahan aditif pembuat semen. Selain itu, trass dikenal sebagai agregat
alternative untuk campuran beton, campuran pasta semen, campuran
plester dan pembuatan batako (Susilorini, 2003). Hal-hal ini dikarenakan
karakteristik trass dalam bentuk halus pada saat lembab akan bereaksi
secara kimiawi dengan kalsium hidroksida pada suhu kamar untuk
membentuk senyawa yang sementitis (ASTM C618, 2008). Hal ini
dikarenakan adanya senyawa silika aktif dan senyawa alumina reaktif,
seperti pada reaksi berikut :
2Al2O3. 2SiO2 + 7Ca(OH)2 3CaO2SiO2H2O+
2(2CaOAl2O3SiO2.2H2O)
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
18 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Trass didefinisikan sebagai batuan asli letusan gunung berapi yang
telah mengalami pelapukan sampai tingkat tertentu dan berwarna abu-abu
putih.
Reaksi Pozzolan
Pada dasarnya reaksi pozzolan merupakan sebuah reaksi asam-basa
sederhana antar kalsium hidroksida, juga dikenal sebagai portlandite atau
(Ca(OH)2), dan asam silikat (H4SiO4, atau Si(OH)4). Reaksi ini secara
skematik dapat direpresentasikan sebagai berikut :
Ca(OH)2 + H4SiO4 Ca2+
+ H2SiO42-
+ 2H2O CaH2SiO4 . 2H2O
Atau diringkas dalam notasi ahli kimia semen : CH + SH CSH
Produk dari formula umum (CaH2SiO4. 2H2O) membentuk hidrat
kalsium silikat, yang disingkat CSH dalam notasi kimia semen. Rasio
Ca/Si, atau C/S dan jumlah molekul air dapat bervarisi dan stoikiometri
yang disebutkan di atas mungkin berbeda. Seperti kepadatan CSH adalah
lebih rendah dari silika portlandite dan murni, konsekuensi dari reaksi ini
adalah pembengkakan pada produk reaksi.
Bahan Pozzolan terbagi 2, yaitu :
1. Pozzolan Alam (Natural) : dihasilkan dari deposite bahan alam,
contohnya tufa, abu vulkanis dan tanah diatomae. Di Indonesia,
pozzolan alam dikenal dengan nama Trass.
2. Pozzolan Buatan (sintetis) : yang termasuk dalam jenis ini adalah
hasil pembakaran dari tanah liat dan hasil pembakaran baru bara (Fly
Ash).
Karakteristik Material Pozzolan
Beberapa contoh fungsi dan karakteristik material pozzolan yaitu :
a. Calcined clay digunakan pada kontruksi beton, sebagai material
pengganti semen 15-35% dan dapat meningkatkan kekuatan dan
ketahanan semen terhadap serangan sulfat, mengontrol reaksi silika
alkali dan mengurangi permeabilitas. Densitas relativenya 2, 4-2, 62
g/cm3 dengan kehalusan 650-1350 m
2/ kg.
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
19 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
b. Calcined Shale mengandung 5-20% kalsium sehingga material ini
memiliki sifat semen. Pengolahan lebih lanjut dihasilkan burnt shale
yang dibuat di kiln pada suhu 800oC.
c. Metakaolin terbuat dari kaolin dengan kemurnian yang tinggi
dikalsinasi pada suhu rendah kemudian dihaluskan sampai menjadi
partikel yang berukuran 1-2 mikron, 10 kali lebih halus dibandingkan
semen. Metakaolin digunakan untuk aplikasi khusus yang
membutuhkan permeabilitas yang sangat rendah dan kekuatan yang
tinggi. Pada beton, metakaolin sebagai bahan aditif dimana jumlahnya
10% dari semen.
d. Trass adalah bahan alam yang mengandung silika dan alumina yang
digunakan sebagai bahan tambahan pembuatan silika alumina. Bahan
galian trass yang terdapat pada umumnya berasal dari batuan
piroklastik dengan komposisi andesit yang telah mengalami pelapukan
secara intensif sampai dengan derajat tertentu.
Warna trass diantaranya putih kemerahan, kecoklatan, kehitaman,
kelabu, kekuning-kuningan, coklat tua, coklat muda, abu-abu. Dalam
keadaan sendiri, material ini tidak mempunyai sifat mengeras, namun
bila ditambahkan batu kapur tohor dan air, akan memiliki masa seperti
semen dan tidak larut dalam air. Hal ini disebabkan oleh senyawa
silika aktif dan senyawa alumina reaktif dengan reaksi :
2 Al2O32SiO2 + 7Ca(OH)2 3CaO2SiO2H2O+ 2(2CaO.Al2O3SiO2
2H2O)
Mengerasnya semen pozzolan lebih lambat daripada Portland
meski kekuatannya terus bertambah. Trass tahan terhadap agregat alkalin,
memiliki nilai penyusutan dan pemuaian yang kecil, kelulusan air kecil
(kedap air), tahan terhadap asam tanah maupun air laut, memiliki sifat
lentur dan tidak mudah retak.
Berikut ini komposisi kimia yang dimiliki oleh trass :
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
20 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
a. SiO2 : 66,7 %
b. Al2O3 : 15,27 %
c. Fe2O3 : 4,00 %
d. CaO : 2,35 %
e. MgO : 1,19 %
f. K2O : 3,31 %
g. Na2O : 3,37 %
3.5 Gypsum
Gypsum merupakan bahan tambahan yang sangat penting dalam
industri semen, dari segi sifatnya gypsum digunakan untuk mengatur
waktu ikat pada proses pengerasan semen. Gypsum mengandung air hidrat
(CaSO4.2H2O). Air hidrat tersebut akan rusak karena pemanasan yang
tinggi sehingga untuk menjaga kualitas semen yang dihasilkan suhu
pemanasan gypsum harus dijaga ketat 45oC -50
oC, karena apabila lebih
dari suhu tersebut akan kehilangan kandungan kristal air sehingga
mengakibatkan berkurangnya sifat kimianya. Pemanasan yang tinggi akan
merubah air dihidrat menjadi hemi hidrat (CaSO4. H2O) dan bahkan bila
suhu dinaikkan lebih tinggi, air hidrat dalam gypsum akan hilang menjadi
CaSO4. Penambahan gypsum yang yeng terlalu banyak dalam semen akan
meyebabkan terjadinya pemuaian (sulfate expansion) pada semen yang
akan digunakan, sehingga dalam penambahan gypsum dalam semen harus
dipertimbangkan sesuai dengan kadar alkali C3A dan kehalusan dari semen
tersebut.
Karakteristik Gypsum
Gypsum adalah mineral halus yang memiliki senyawa kalsium
sulfat dihidroksida (CaSO4. 2H2O) atau termasuk mineral sulfat. Kata
gypsum berasal dari bahasa Yunani gypsos yang berarti perekat dan
pertama ditemukan di Montmere-Paris. Umumnya gypsum larut dalam air,
berbeda dengan kebanyakan garam lainnya, semakin tinggi suhu maka
solubility gypsum akan semakin naik. Pada gypsum terdapat anion dan
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
21 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
ikatan hydrogen yang membentuk kristal. Gypsum memiliki warna putih,
namun kadang terdapat warna-warna lain sebagai impuritis yaitu kuning,
biru, pink/merah jambu, dan sebagainya. Susunan kristalnya paralel dan
memiliki elongasi yang cukup besar dan kebanyakan membentuk kristal
prismatik.
3.6 Clinker
Clinker merupakan bahan setengah jadi selama produksi semen,
dihasilkan dengan pembakaran limestone (batu kapur) dan material yang
mengandung alumina-silikat seperti clay. Pembakaran dilakukan dua tahap
yakni pembakaran di preheater (proses kalsinasi) dan pembakaran di kiln
(Yanuar, 2010). Komposisi clinker adalah kalsium silikat yaitu termasuk
alite (C3S) dan belite (C2S). Trikalsium alumina (C3A) dan kalsium
alumina ferriete (C4AF) merupakan komponen pendukung. Komposisi
tersebut didapatkan dari pembakaran limestone dan clay yang bervariasi
pada suspension heat (Sprung, 2012). Reaksi pembentukan clinker terjadi
dalam beberapa tahapan berdasarkan suhu. Spesifikasinya dapat dilihat
dalam tabel berikut :
Tabel 3-2. Reaksi Pembentukan Clinker
Suhu (oC) Proses
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
22 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
3.7 Pesawat Sinar-X XRD D4 Endeavor
X-Ray Diffraction (XRD) merupakan instrument yang digunakan
untuk mengidentifikasi material yang termasuk polikristal dimana XRD
akan menunjukkan karakteristik dari suatu sudut difraksi Bragg (2) pada
posisi tertentu dalam kristal, tergantung pada struktur kristal material
tersebut (Michler & Domman, 2011). Hukum Bragg merupakan
perumusan matematika tentang persyaratan yang harus dipenuhi agar
berkas sinar-X yang dihamburkan tersebut merupakan berkas difraksi.
Tujuan analisis untuk kandungan pada bahan pembuat semen
dilakukan agar dapat mengetahui peran masing-masing unsur dalam jenis
sampel diuji, serta karakteristik yang diperlukan pada setiap jenis sampel
dengan mempertimbangkan efisiensi waktu serta validasi hasilnya
terutama dalam industri dengan skala besar. Oleh karena itu, XRD menjadi
alat yang digunakann untuk memenuhi kebutuhan tersebut.
Output dari scanning dengan metode XRD berupa grafik intensitas
terhadap sudut difraksi atau disebut pola difraksi. Keduanya sangat
menentukan analisis kualitatif dan kuantitatif sampel yang diuji. Terdapat
tiga aspek krisyal yang teridentifikasi dari grafik, yaitu geometri kristal,
struktur kristal dan kesempurnaan kristal (Smith, 1999). Geometri kristal
dipengaruhi oleh posisi 2. Struktur kristal dipengaruhi oleh intensitas saat
2 tertentu. Sedangkan kesempurnaan kristal dipengaruhi oleh bentuk 2
yang dihasilkan.
Disamping itu, informasi yang dihasilkan dari pengujian
menggunakan metode XRD adalah karakteristik sifat kisi, identifikasi fasa,
kemurnian fasa, ukuran kristal, analisis kuantitatif fasa dan lainnya. Akan
tetapi metode XRD tidak dapat menjelaskan dan menganalisis elemen
(unsur) yang terdapat dalam suatu material (Loye, 2013).
Analisis struktur pada suatu XRD akan menunjukkan informasi
struktur yang tepat, jarak antar atom serta sudut ikatannya. Hal tersebut
diperoleh dari sinar-X dimana sinar-X menyediakan informasi tentang
struktur apabila ingin diselidiki jarak atom-atomnya (dengan ketentuan
panjang gelombang sebesar 1).
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
23 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Difraksi sinar-X ini berdasarkan pada prinsip dengan mengukur
sudut hamburan sinar-X hasil dari radiasi yang ditembakkan ke dalam
suatu material tersebut. Ketika sinar-X mengenai atom maka akan terjadi
fenomena :
Sinar X-ray lepas dari atom dan memberikan sumbangan terhadap
sifat radiasi dari atom
Sinar diserap di dalam atom itu sendiri, sebagai jalan keluarnya
ionisasi atom pada kulit yang lebih luar
Gambar 3-1. Prinsip Kerja Difraksi Sinar X
(Sumber : Jamaluddin, Makalah Fisika Material XRD)
Dalam XRD terdapat beberapa komponen, antara lain :
1. Slit
Slit atau celah akan menghamburkan sinar yang datang dari tabung
sinar-X sehingga akan menghasilkan pola cahaya dengan intensitas
yang berbeda dimana nantinya sinar menuju ke sampel.
2. Monokromator
Monokromator berfungsi mamantulkan sinar yang telah ditembakkan
ke sampel menuju detector.
3. Tabung X-Ray
Dalam tabung ini, sinar-X dihasilkan untuk menembakkan sampel.
Sinar-X dihasilkan dengan menembakkan elektron kecepatan tinggi
yang teremisi dan filament panas (biasanya tungsten) kesebuah logam
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
24 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
target (Cu atau Mo). Proses penembakan ini akan mengionisasikan
elektron dan sinar-X akan teremisi. Dari dasar prinsip ini, maka alat
untuk menghasilkan sinar-X harus terdiri dari beberapa komponen
utama yaitu sumber elektron (katoda), tegangan tinggi untuk
mempercepat elektron, dan logam target (anoda). Ketiga komponen
tersebut merupakan komponen utama suatu tabung sinar-X.
4. Detector, dll
Objek dan detector berputar untuk menangkap dan merekam intensitas
refleksi sinar-X. Detector merekam dan memproses sinyal sinar-X lalu
mengolahnya dalam bentuk grafik.
Untuk jalannya proses penghamburan sinar-X sampai tertangkap
oleh detector diperlihatkan pada gambar dibawah ini :
Gambar 3-2. Proses Penghamburan Sinar-X oleh Detector
(Sumber : Jamaluddin, Makalah Fisika Material XRD)
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
25 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
3.7.1 Spesifikasi Alat
Gambar 3-3. XRD D4 Endeavor
(Sumber : Dok. Spesifikasi Alat PCL 1-4)
Technical Spesifications
Mechanical Spesifications:
Weight : 440 kg
Height : 166 cm
Width : 84 cm
Depth : 110 cm
Environmental Specifications:
Optimum room temp : 21C
Temp operation range : 14-34 C
Relative humidity : 20%-80%
Electrical Spesifications:
Frequency range : 47 Hz 63 Hz
Max Power Consumption : Max 5 kVA
Generator : max 4,5 kVA at 2,4 kW tube power
High Voltage Generator:
Output Power : Max. 2400 W
Output Voltage : 20-50 kVDC (in step of 1 kV)
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
26 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Output Current : 5-50 mADC (in step of 1 mA)
Generator settings : Cu: 40 kV/ 40 mA
Co: 35 kV/ 40 mA
Detector:
Dynamic Scintillation : NaI or YAP Counter
Proportional counter (Ca : Filled with Ne-CO2
Channel)
Energy-dispersive detector : SoI-X (Li drifted Si detector)
Position-sensitive detector : VANTEC-1 (no gas supply) or
(1dimensional) Mbraun (continous ArCH4
gas flow)
3.7.2 Prinsip Dasar Sinar-X dan Prinsip Kerja XRD
A. Prinsip Dasar Sinar-X
Sinar-X dihasilkan di suatu tabung katode dengan pemanasan
kawat pijar untuk menghasilkan elektron-elektron. Kemudian elektron-
elektron tersebut dipercepat terhadap suatau target dengan memberikan
suatu voltase dan menembak target dengan elektron. Ketika elektron-
elektron mempunyai energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron-
elektron dalam target, karakteristik spektrum sinar-X dihasilkan. Spektrum
ini yang terdiri atas beberapa komponen. Yang paling umum adalah K
dan K. K berisi dari sebagian K1 dan K2. K1 memiliki panjang
gelombang sedikit lebih pendek dan dua kali lebih besar intensitasnya
dibandingkan K2. Panjang gelombang yang spesifik merupakan
karakteristik dari bahan target (Cu, Fe, Mo, Cr).
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
27 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Gambar 3-4. Difraksi Sinar-X
(Sumber : Jamaluddin, Makalah Fisika Material XRD)
Elektron elektron pada atom akan membiaskan berkas bidang yang
tersusun secara periodik seperti yang ditunjukkan. Difraksi sinar-X oleh
atom-atom pada bidang atom paralel a dan a1 yang terpisah oleh jarak d.
Dianggap bahwa dua berkas sinar-X i1 dan i2 yang bersifat paralel,
monokromatik dan koheren dengan panjang gelombang datang pada
bidang dengan sudut . Jika kedua berkas sinar tersebut berturut turut
terdifraksi oleh M dan N menjadi i1 dan i2 yang masing-masing
membentuk sudut terhadap bidang dan bersifat paralel, monokromatik
dan koheren, perbedaan panjang antara i1 M i1 dengan i2 N i2
adalah sama dengan n kali panjang gelombang, maka persamaan difraksi
dapat dituliskan sebagai berikut:
Persamaan diatas dikenal sebagai Hukum Bragg, dengan ketentuan :
n = bilangan refleksi yang bernilai bulat ( 1, 2, 3, 4, . . ).
Karena nilai sin tidak melebihi 1, maka pengamatan berada pada interval
0 < < /2. Karena difraksi untuk nilai n terkecil ( n = 1), persamaan
tersebut dapat diubah menjadi : < 2 d
Persamaan tersebut menjelaskan bahwa panjang gelombang sinar-
X yang digunakan untuk menentukan struktur kristal harus lebih kecil dari
jarak antar atom. Jadi, persyaratan yang harus dipenuhi agar berkas sinar-
n = ON + NP atau
n = d sin + d sin = 2 d sin
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
28 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
X yang dihamburkan merupakan berkas difraksi disebut dengan hukum
Bragg. Hukum bragg ini menyatakan bahwa perbedaan lintasan berkas
difraksi sinar-X harus merupakan kelipatan panjang gelombangnya.
Secara matematis di rumuskan :
n = dsin
n = bilangan bulat
= panjang gelombang sinar-X
= sudut diffraksi
Untuk menentukan sudut dalam kristal yaitu dilihat dari system
kristal atau atomnya. Sedangkan untuk mengetahui arah hamburan sinar
ditentukan oleh bentuk dan ukuran sel satuannya.
Pembangkitan Sinar-X
Sinar-X dihasilkan dari penembakan target (logam anoda) oleh
elektron berenergi tinggi yang berasal dari hasil pemanasan filamen dari
tabung sinar-X (Rontgen). Tabung sinar-X tersebut terdiri atas empat
komponen utama, yakni filamen (katoda) yang berperan sebagai sumber
elektron, ruang vakum sebagai pembebas hambatan, target sebagai anoda,
dan sumber tegangan listrik. Untuk dapat menghasilkan sinar-X dengan
baik, maka logam yang digunakan sebagai target harus memiliki titik leleh
tinggi dengan nomor atom (Z) yang tinggi agar tumbukan lebih efektif.
Logam yang biasa digunakan sebagai target (anoda) adalah Cu, Cr, Fe,
Co, Mo dan Ag.
Tembaga (Cu) adalah bahan sasaran yang paling umum untuk
difraksi kristal tunggal, dengan radiasi Cu, K = 0.5418. Sinar-X ini
bersifat collimated dan mengarahkan ke sampel. Saat sampel dan detector
diputar, intensitas sinar-X pantul itu direkam. Ketika geometri dari
peristiwa sinar-X itu memenuhi persamaan Bragg, interferens konstruktif
terjadi dan suatu puncak di dalam intensitas terjadi. Kemudian detector
akan merekam dan memproses isyarat penyinaran ini dan mengkonversi
isyarat itu menjadi suatu arus yang akan dikeluarkan pada printer atau
layar komputer.
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
29 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
B. Prinsip Kerja dan Skema Alat Difraksi Sinar-X XRD
Salah satu teknik yang digunakan untuk menentukan struktur suatu
padatan kristalin adalah metode difraksi sinar-X serbuk (X-ray powder
diffraction). Sampel berupa serbuk padatan kristalin yang memiliki ukuran
kecil dengan diameter butiran kristalnya sekitar 10-7 10-4 m ditempatkan
pada suatu ring. Sinar-X diperoleh dari elektron yang keluar dari filamen
panas dalam keadaan vakum pada tegangan tinggi, dengan kecepatan
tinggi menumbuk permukaan logam Sinar-X tersebut menembak sampel
padatan kristalin, kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan
memenuhi Hukum Bragg.
Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang konstan untuk
mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh sampel. Sampel serbuk
atau padatan kristalin memiliki bidang bidang kisi yang tersusun secara
acak dengan berbagai kemungkinan orientasi, begitu pula partikel- partikel
kristal yang terdapat di dalamnya. Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu, sehingga difraksi sinar-
X memenuhi Hukum Bragg.
Gambar 3-5. Skema Proses Penghamburan Difraksi Sinar-X
(Sumber : Jamaluddin, Makalah Fisika Material XRD)
Bentuk keluaran dari difraktometer dapat berupa data analog atau
digital. Rekaman data analog berupa grafik garis-garis yang terekam per
menit sinkron, dengan detektor dalam sudut 2 per menit, sehingga sumbu
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
30 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
x setara dengan sudut 2. Sedangkan rekaman digital menginformasikan
intensitas sinar-X terhadap jumlah intensitas cahaya per detik. Pola
difraktogram yang dihasilkan berupa deretan puncak-puncak difraksi
dengan intensitas relatif bervariasi sepanjang nilai 2 tertentu.
Besarnya intensitas relatif dari deretan puncak-puncak tersebut
bergantung pada jumlah atom atau ion yang ada, dan distribusinya di dalam
sel satuan material tersebut. Pola difraksi setiap padatan kristalin sangat
khas, yang bergantung pada kisi kristal, unit parameter dan panjang
gelombang sinar-X yang digunakan. Dengan demikian, sangat kecil
kemungkinan dihasilkan pola difraksi yang sama untuk suatu padatan
kristalin yang berbeda (Warren, 1969).
Gambar 3-6. Spektrum XRD
(Sumber : Jamaluddin, Makalah Fisika Material XRD)
3.7.3 Kegunaan XRD
Kegunaan XRD antara lain :
- Membedakan antara material yang masih bersifat Kristal dengan amorf
- Karakteristik material Kristal
- Identifikasi mineral-mineral yang berbutir halus
- Penentuan dimensi-dimensi sel satuan
- Dengan teknik-teknik yang khusus, XRD dapat digunakan untuk :
1. Menentukan struktur Kristal dengan menggunakan Rietveld
Refinement
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
31 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
2. Analisa kuantitatif dari mineral
3. Karakteristik sampel film
Dari pengguanaan X-Ray Difraktometer tersebut, kita akan memperoleh
suatu pola difraksi dari bahan yang kita analisa. Dari pola tersebut, kita
akan mendapatkan beberapa informasi, antara lain :
a. Panjang gelombang sinar X yang digunakan ()
b. Orde pembiasan / kekuatan intensitas (n)
Bilangan refleksi yang bernilai bulat, 1, 2, 3, 4 dst. Panjang gelombang
sinar-X yang digunakan untuk struktur kristal harus lebih kecil dari
jarak antar atom (Zakaria,2003)
c. Sudut sinar datang dengan bidang normal ()
Sudut sudut dapat terbentuk karena adanya pola interferensi yang
saling menguatkan, untuk menentukan sudut () dapat dilihat pada
kristal kristal dari material uji. Dan arah hamburannya dapat dilihat
pada bentuk dan ukuran kristal material uji atau spesimen. Semakin
besar sudut difraksi maka semakin kecil jarak antara bidangnya.
3.7.4 Proses Preparasi Sampel
Proses preparasi sampel XRD yaitu :
a. Ambil sepersepuluh berat sample (murni lebih baik)
b. Gerus sampel dalam bentuk bubuk, ukuran kurang ~10 m
c. Letakkan dalam sampel holder
d. Harus diperhatikan agar mendapatkan permukaan yang datar dan
mendapatkan distribusi acak dari orientasi-orientasi kisi
3.7.5 Proses Pengujian Sampel
Untuk dapat mengetahui kandungan dalam sampel material, perlu
melalui beberapa tahapan. Tahapan tersebut yakni preparasi sampel,
pengambilan data dengan XRD, fitting data dan analisa komposisi.
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
32 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Tahapan preparasi sampel dilakukan dengan metode pressing sampel data
kedalam ring, dimana sebelumnya sampel harus ditimbang terlebih dahulu.
Tahapan pengambilan data sampel menggunakan XRD Bruker D4
ENDEAVOR di laboratorium PCL 1-4. Proses scanning dilakukan dengan
program Bruker Diffrac Suite, dimana berlangsung selama 556. Dan
output yang dihasilkan adalah kandungan dan kadar yang terdapat dalam
sampel. Dengan demikian hasil yang terdeteksi berupa sudut difraksi (2)
dan intensitas sinar-X. Peak to peak berada dalam kisaran 10o-65
o. Hasil
tersebut kemudian diinterprestasikan dalam bentuk grafik 2 terhadap
intensitas.
Tahap fitting data dilakukan dengan menggunakan software
TOPAS. Dimana data komposisi sampel didapatkan dari tahap scanning.
Dalam tahap ini dilakukan match antara data yang didapatkan dengan
database standar difraksi sinar-X untuk semua jenis material (standar
dikeluarkan oleh The International Centre for Diffraction Data atau
ICDD)
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
33 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
BAB IV
METODOLOGI PENGUJIAN
4.1 Peralatan dan Bahan
Peralatan dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
XRD Bruker D4 Endeavor, XRF, Grinding Herzog, oven, piringm neraca
digital, compressor, trass missi, slag, limestone, gypsum, clinker plant 3
dan 4.
4.2 Tahapan Pengujian
4.2.1 Uji Moisture Content (MC)
- Dengan menggunakan Moisture Analyzer
1. Set temperature Moisture Analyzer 105oC
2. Timbang 2.5 gram sample (coal, semen) kemudian tutup cover
M.A
3. Tungggu sampai data/hasil tampil di display
4. Catat hasil sebagai % Kadar air.
- Dengan oven
Gambar 4-1. Oven Material
(Sumber : Dok. Pribadi)
1. Timbang 100 gram sample Limestone, Sandy Clay, Sand Koreksi,
Trass, Gypsum)
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
34 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
2. Masukkan kedalam oven 100-110oC (untuk gypsum 40oC) selama
1 jam
3. Dinginkan dan timbang berat kering
4.2.2 Uji Kehalusan/Blaine
- Dengan alat Toni Blaine
Gambar 4-2. Alat Uji Toni Blaine
(Sumber : Dok. Pribadi)
1. Dinginkan sampel semen dengan cara menebarkannya diatas kertas
bersih/ piring sampel sampai mencapai suhu ruangan
2. Lepaskan tabung silinder perangkat Toni Blaine dari tempatnya
dan beri alas piringan tembanga berpori dan selembar kertas saring
(khusus untuk pesawat Blaine)
3. Timbang sampel semen sesuai dengan S.G dari jenis semen dengan
ketelitian 0.1 gram (110 g OPC dan 108 g PCC)
4. Masukkan semen tersebut dengan silinder tadi menggunakan
corong yang tersedia, dan silinder diketuk-ketuk agar semua semen
turun kedalam silinder
5. Tutup silinder dengan kertas saring dan tekan dengan torak sampai
menyentuh bibir silinder bagian atas
6. Pilih program semen sesuai dengan jenis semen yang akan diuji
7. Tekan tombol START
8. Catat hasil analisa
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
35 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
4.3 Uji XRD
Tahapan yang dilakukan sebelum melakukan uji XRD yaitu :
a. Proses Drying Material
Gambar 4-3. Oven Untuk Drying material (Sumber : Dok. Pribadi)
1. Material yang termasuk dalam proses drying yaitu : Limestone,
Trass, Slag dan Gypsum
2. Pastikan wadah untuk menampung sampel material dalam keadaan
kering dan bersih
3. Hidupkan mesin oven dengan menghubungkan stop/contact ke
power source dan setting pada temperature 110oC untuk material
Limestone, Trass dan Slag. Dan setting temperature 40oC untuk
material Gypsum
4. Masukkan material sampel sebanyak 100g kedalam oven selama 1
jam yang ditampung dengan wadah sampel dibawahnya
5. Ambil material sampel dari oven setelah 1 jam
6. Dinginkan material sampel di meja preparasi selama 10 menit
(hingga temperature material sampel berada pada suhu kamar)
7. Material sampel siap digunakan untuk pengujian selanjutnya.
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
36 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
b. Proses Crushing Material
Gambar 4-4. Alat Crusher Material
(Sumber : Dok. Pribadi)
1. Material yang termasuk dalam proses crushing yaitu Limestone,
Sandy Clay, Clay/Sand Koreksi, Limestone additive, Trass,
Gypsum dan clinker
2. Pastikan wadah yang nantinya akan menampung material yang
akan di crushing sudah berada dibawah mesin crusher dan dalam
keadaan bersih
3. Hidupkan mesin crusher dengan menghubungkan stop/contact ke
power source
4. Masukkan material sampel sebanyak 500gram kedalam mesin
crusher
5. Ambil material sampel dari wadah penampung sampel
6. Material sampel siap digunakan untuk pengujian selanjutnya
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
37 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
c. Proses Grinding
Gambar 4-5. Mesin Grinding dan Vessel Disk
(Sumber : Dok. Pribadi)
1. Pastikan vessel disk (wadah untuk menampung sampel material)
berada dalam kondisi bersih
2. Timbang 15 gram contoh, masukkan kedalam Vessel Disk
kemudian tambahkan 2 pil grinding aid dan tutup dengan
penutupnya
3. Letakkan Vessel Disk pada Grinding Machine dan operasikan
alat tersebut selama 2 menit
4. Material sampel siap digunakan untuk dipress dengan mesin press
d. Homogenizing
Gambar 4-6. Homogenizing Sampel
(Sumber : Dok. Pribadi)
1. Material yang termasuk dalam proses homogenizing yaitu seluruh
material yaitu clinker, limestone, trass/slag dan gypsum
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
38 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
2. Pastikan plastik untuk menampung sampel material dalam kondisi
bersih dan kering
3. Masukkan sampel material sesuai dengan presentase yang telah
ditentukan (beri nama pada plastik sampel)
4. Lakukan mixing material dengan cara dikocok selama 15 menit,
agar material homogen
5. Lakukan proses yang sama untuk sampel nomer 2 sampai 7
e. Pressing
Gambar 4-7. Alat Press dan Sampel Uji
(Sumber : Dok. Pribadi)
1. Pastikan ring untuk sampel dan alat pres dalam keadaan bersih.
2. Masukkan sampel sebanyak 15 gr kedalam ring sebagai media
pencetak sampel, ratakan bagian atas sampel
3. Tekan tombol START untuk memulai proses pressing sampel
(sampel di press dengan kekuatan 100 kN dengan waktu 60 detik)
4. Setelah proses pressing sampel selesai, bersihkan sampel dengan
udara bertekanan agar tidak mengganggu hasil analisa dan beri
nama identitas sampel
5. Sampel siap untuk dilakukan pengujian selanjutnya
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
39 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
BAB V
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
5.1 Analisa Standar Semen PCC - Trass
Langkah Kerja :
1. Pengambilan sampel di weighing feeder cement mill untuk masing-
masing material (Limestone, Trass, Clinker, Gypsum) masing-masing
1-2 kg
2. Cek Moisture Content masing-masing sampel dan lakukan
pengeringan sample Limestone, Trass dan Gypsum menggunakan
oven.
3. Cek blaine sampel
4. Preparasi sampel, yang terdiri dari :
- Crushing
- Homogenizing
- Grinding pertama (Tanpa pil) untuk sampel Limestone, Gypsum
dan Trass
5. Lakukan mixing sampel dengan komposisi sebagai berikut :
6. Lakukan grinding untuk sampel yang telah dimixing (tambahkan 2 pil)
kemudian press sampel
Tabel 5-1. Standar Semen PCC-Trass
No. Sampel Limestone Trass Gypsum Clinker
1 11 19 3 67
2 14 13 3 70
3 17 7 3 73
4 6 16 3 75
5 20 12 3 65
6 9 10 3 78
7 3 14 3 80
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
40 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
7. Lakukan analisa untuk masing-masing sampel menggunakan XRD
dengan program PCC Trass Misi, bandingkan hasilnya antara teori dan
analisa
5.1.1 Hasil Pengujian
a. Moisture Content
Tabel 5-2. Hasil Pengujian Moisture Content Semen PCC-Trass
Material Berat Basah (gram) Berat Kering (gram)
Limestone 100 93.39
Trass 100 91.38
Gypsum 100 95.21
b. Blaine Clinker
Dengan menggunakan alat Toni Blaine, didapatkan nilai blainenya =
3690 cm2/gr
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
41 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
c. Data hasil analisa XRD Nilai existing
Tabel 5-3. Data Hasil XRD Sampel Semen PCC-Trass
No. Sampel Limestone Trass Gypsum Clinker
1 13.24 10.74 2.49 73.52
2 13.15 8.12 4.6 74.13
3 13.41 8.68 2.49 75.41
4 9.28 4.41 6.87 79.44
5 15.6 10.76 6.87 71.19
6 9.16 9.05 2.45 79.34
7 6.61 9.21 2.45 81.73
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
41 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
42 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
d. Data Raw Material Semen PCC-Trass
No. Sampel
Alite Belite Alum. Sum
Ferrite Free lime
Portlan-dite
Periclase Quartz Arcanite Langbeinit Aphtitalite Gypsum Hemi-hidrat
Anhydrat Calcite Dolomite
1 47.4 7.2 8.6 6.2 0.4 1.6 2.1 3.4 0.7 0.3 0.2 0.8 1.5 0 16 0.5
2 48.2 8.1 8.5 6.8 0.7 0.1 2 2.6 1.1 0.3 0.3 0.6 1.4 0 15.9 0.5
3 49.6 8.6 8.2 6.5 0.2 1.8 2.1 1.8 0.9 0.3 0.2 0.6 1.8 0 16.3 0.4
4 53.4 8.6 9 7.1 0.9 0.1 2.4 3 0.4 0.1 0.3 0.5 1.2 0 10.3 0.5
5 45.3 8 7.8 6.2 1.1 0.1 2.2 3 0.9 0.2 0.3 0.8 1.4 0 19.4 0.5
6 51.4 10.5 8.6 7 1.2 0.4 2.4 2.1 0.8 0.3 0.3 0.7 1.4 0 10.3 0.3
7 53.9 9.4 9.5 7.7 1.4 0.3 2.3 2.6 0.6 0.1 0.2 0.6 1.2 0 6.5 0.4
Tabel 5-4. Data Raw Material Semen PCC-Trass
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
43 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Untuk membuat kurva kalibrasi, diperlukan beberapa parameter yaitu :
- Clinker rasio atau nilai standar = Sumbu Y
- Asli INP atau hasil analisa = Sumbu X
Dan perhitungan untuk mendapatkan nilai asli INP untuk masing-masing sampel
berdasarkan data-data diatas, yaitu diperoleh dari :
- Limestone = Calcite + Dolomite
- Gypsum = Gypsum + Hemi Hydrat + Anhydrat
- Clinker = Alite + Belite + Alum.Sum + Ferriete + Freelime +
Portlandite + Periclase + Quartz + Arcanite +
Langbeinite + Aphtitalite
- Trass = 100 (Limestone + Gypsum + Clinker)
Sehingga, didapatkan :
Sampel 1
Limestone = 16.5 + 0.5 = 16.5
Gypsum = 0.8 + 1.5 + 0 = 2.3
Clinker = 47.4 + 7.2 + 8.6 + 6.2 + 0.4 + 1.6 + 2.1+3.4+0.7+0.3+0.2
= 78.1
Trass = 100 ( 16.5 + 2.3 + 78.1) = 3.1
Sampel 2
Limestone = 15.9 + 0.5 = 16.4
Gypsum = 0.6 + 1.4 + 0 = 2.0
Clinker = 48.2+8.1+8.5+ 6.8 + 0.7 + 0.1 + 2 + 2.6 + 1.1 + 0.3 + 0.3
= 78.7
Trass = 100 ( 16.4 + 2.0 + 78.7) = 8.12
Sampel 3
Limestone = 16.3 + 0.4 = 16.7
Gypsum = 0.6 + 1.8 + 0 = 2.4
Clinker = 49.6+8.6+8.2+6.5+0.2+1.8+2.1+1.8+0.9+0.3+0.2
= 80.2
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
44 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Trass = 100 (16.7 + 2.4 + 80.2) = 0.7
Sampel 4
Limestone = 10.3 + 0.5 = 10.8
Gypsum = 0.5 + 1.2 + 0 = 1.7
Clinker = 53.4+8.6+ 9 + 7.1 + 0.9 + 0.1 + 2.4 + 3 + 0.4 + 0.1 + 0.3
= 85.3
Trass = 100 (10.8 + 1.7 + 85.3) = 4.41
Sampel 5
Limestone = 19.4 + 0.5 + = 19.9
Gypsum = 0.8 + 1.4 + 0 = 2.2
Clinker = 45.3 + 8 + 7.8 +6.2+ 1.1 + 0.1 + 2.2 + 3 + 0.9 + 0.2 + 0.3
= 75.1
Trass = 100 (19.9 + 2.2 + 75.1) = 10.76
Sampel 6
Limestone = 10.3 + 0.3 = 10.6
Gypsum = 0.7 + 1.4 + 0 = 2.1
Clinker = 51.4+ 10.5+8.6 + 7 +1.2 +0.4 +2.4 + 2.1 + 0.8 + 0.3 +0.3
= 85
Trass = 100 (10.6 + 2.1 + 85) = 9.05
Sampel 7
Limestone = 6.5 + 0.4 = 6.9
Gypsum = 0.6 + 1.2 + 0 = 1.8
Clinker = 53.9 +9.4+9.5+7.7+ 1.4 + 0.3 + 2.3 + 2.6 + 0.6 + 0.1+0.2
= 88
Trass = 100 (6.9 + 1.8 + 88) = 9. 21
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
45 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
5.1.2 Kurva Kalibrasi Semen PCC-Trass
y = 1.2365x - 5.8469 R = 0.887
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15 20 25
STA
ND
AR
ASLI INP
LIMESTONE
LIMESTONE
Linear (LIMESTONE)
Tabel 5-5. Kurva Kalibrasi Semen PCC-Trass
No.
Sampel
Clinker Rasio / Standar (Y) Asli INP / Analisa (X)
Limestone Trass Gypsum Clinker Limestone Trass Gypsum Clinker
1 11 19 3 67 16.5 3.1 2.3 78.1
2 14 13 3 70 16.4 2.9 2 78.7
3 17 7 3 73 16.7 0.7 2.4 80.2
4 6 16 3 75 10.8 2.2 1.7 85.3
5 20 12 3 65 19.9 2.8 2.2 75.1
6 9 10 3 78 10.6 2.3 2.1 85
7 3 14 3 80 6.9 3.3 1.8 88
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
46 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
PEMBAHASAN SEMEN PCC-TRASS
Hasil dari kurva :
- Limestone : y = 1.2365x - 5.8469 ; R = 0.887
- Clinker : y = 1.1494x - 21.088 ; R = 0.9318
Dan jika hasil formula Y diatas dikalikan dengan hasil INP yang kita dapat,
maka akan diperoleh data perbandingan antara clinker rasio/ nilai standar dengan
nilai persamaan, yaitu sebagai berikut :
y = 1.1494x - 21.088 R = 0.9318
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
STA
ND
AR
ASLI INP
CLINKER
CLINKER
Linear(CLINKER)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
STA
ND
AR
ASLI INP
GYPSUM
GYPSUM
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
47 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Jika kita lihat tabel perbandingan hasil untuk masing-masing material diatas,
nilainya terlihat cukup berbeda antara nilai standard dan nilai hasil analisa, hal ini
bisa disebabkan karena nilai Regresi (R2) dari limestone hanya 0.887 yang berarti
kurang dari satu, sehingga persentase limestone meningkat atau lebih besar dari
standarnya. Oleh karena itu kita dapat mengeliminasi beberapa sampel agar
mendapatkan nilai Regresi (R2) limestone yang lebih dekat dengan sama dengan
1.
Dari ketujuh sampel ini yang kemudian datanya akan dieliminasi yaitu sampel no
1 dan 4. Sehingga didapat data dan grafik sebagai berikut :
Tabel 5-6. Perbandingan Standar & Hasil Analisa Semen PCC-Trass
No.
Sampel
Clinker Rasio / Standar Data Hasil Analisa
Limestone Trass Gypsum Clinker Limestone Trass Gypsum Clinker
1 11 19 3 67 14.56 14.46 2.30 68.68
2 14 13 3 70 14.43 14.20 2.00 69.37
3 17 7 3 73 14.80 11.70 2.40 71.09
4 6 16 3 75 7.51 13.84 1.70 76.96
5 20 12 3 65 18.76 13.81 2.20 65.23
6 9 10 3 78 7.26 14.03 2.10 76.61
7 3 14 3 80 2.68 15.46 1.80 80.06
Tabel 5-7. Eliminasi Data Sampel Semen PCC-Trass
No.
Sampel
Clinker Rasio / Standar (Y) Asli INP / Analisa (X)
Limestone Trass Gypsum Clinker Limestone Trass Gypsum Clinker
2 14 13 3 70 16.4 2.9 2 78.7
3 17 7 3 73 16.7 0.7 2.4 80.2
5 20 12 3 65 19.9 2.8 2.2 75.1
6 9 10 3 78 10.6 2.3 2.1 85
7 3 14 3 80 6.9 3.3 1.8 88
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
48 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
y = 1.2689x - 5.2915 R = 0.9755
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15 20 25
NIL
AI
STA
ND
AR
ASLI INP
LIMESTONE
LIMESTONE
Linear (LIMESTONE)
y = 1.1692x - 21.976 R = 0.9773
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
NIL
AI
STA
ND
AR
ASLI INP
CLINKER
CLINKER
Linear (CLINKER)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
NIL
AI
STA
ND
AR
ASLI INP
GYPSUM
GYPSUM
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
49 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Hasil dari kurva :
- Limestone : y = 1.2689x - 5.2915 ; R = 0.9755
- Clinker : y = 1.1692x - 21.976 ; R = 0.9773
Sehingga didapat perbandingan antara nilai standard hasil analisa, yaitu :
Dengan mengeliminasi dua data diatas, dapat kita lihat bahwa nilai regresi dari
sampel meningkat dan semakin mendekati angka 1 hal ini berarti komposisi yang
dibuat sesuai standar dan hasil yang didapatkan setelah dilakukan pengujian yaitu
cukup akurat. Data dapat dikatakan akurat jika hasil pengujian dengan data
standard nilai perolehan data pengujian mendekati data standar. Akan tetapi pada
kenyataannya data hasil pengujian percobaan ini memang lazimnya selalu tidak
bisa mendekati standarnya, hal ini dapat di telusuri penyebab penyebab
mengapa data hasil pengujian tersebut tidak dapat sama persis. Ada beberapa
faktor yang mempengaruhi baik itu faktor dari internal, misal dari alatnya itu
sendiri dan faktor eksternal, misalnya pengaruh lingkungan, suhu ruangan maupun
kondisi alat. Dan yang terpenting adalah faktor dari si penguji nya itu sendiri.
Sebagian besar faktor kesalahan baik itu dalam pengukuran maupun pengujian
sampai akhir disebabkan oleh manusia. Jadi, melakukan pengujian harus terlebih
dahulu paham apa yang akan dikerjakan dan juga tentunya hati hati dalam
melakukan pengujian.
Tabel 5-8. Perbandingan Data Standar & Hasil Analisa Semen PCC-Trass
No.
Sampel
Clinker Rasio / Standar Data Hasil Analisa
Limestone Trass Gypsum Clinker Limestone Trass Gypsum Clinker
2 14 13 3 70 15.52 12.44 2.00 70.04
3 17 7 3 73 15.90 9.91 2.40 71.79
5 20 12 3 65 19.96 12.01 2.20 65.83
6 9 10 3 78 8.16 12.34 2.10 77.41
7 3 14 3 80 3.46 13.82 1.80 80.91
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
50 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
5.2 Analisa Standar Semen PCC - Slag
Langkah Kerja :
1. Pengambilan sampel di weighing feeder cement mill untuk masing-
masing material (Limestone, Slag, Clinker, Gypsum) masing-masing
1-2 kg
2. Cek Moisture Content masing-masing sampel dan lakukan
pengeringan sample Limestone, Slag dan Gypsum menggunakan oven.
3. Cek blaine sampel
4. Preparasi sampel, yang terdiri dari :
- Crushing
- Homogenizing/splitting
- Grinding pertama (Tanpa pil) untuk sampel Limestone, Gypsum
dan Slag
5. Lakukan mixing sampel dengan komposisi sebagai berikut :
6. Lakukan grinding untuk sampel yang telah di mixing (tambahkan 2
pil) kemudian press sampel
7. Lakukan analisa untuk masing-masing sampel menggunakan XRD
dengan program PCC Slag, bandingkan hasilnya antara teori dan
analisa
Tabel 5-9. Standar Semen PCC-Slag
No. Sampel Limestone Slag Gypsum Clinker
1 5 18 1 77
2 10 13.5 1.5 75
3 13 12 2 73
4 17 10.5 2.5 70
5 15 15 3 67
6 19 12.5 3.5 65
7 21 12 4 63
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
51 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
5.2.1 Hasil Pengujian
a. Moisture Content
Tabel 5-10. Hasil Pengujian Moisture Content Semen PCC-Slag
b. Blaine Clinker
Dengan menggunakan alat Toni Blaine, didapatkan nilai blainenya = 2710
cm2/
gr
Material Berat Basah (gram) Berat Kering (gram)
Limestone 100 92.758
Slag 100.10 99.220
Gypsum 100.004 94.676
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
52 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
c. Data hasil analisa XRD Nilai existing
Tabel 5-11. Data Hasil XRD Sampel Semen PCC-Slag
No. Sampel SO3 Limestone Slag Gypsum Clinker
1 1.45 4.84 20.46 1.63 73.08
2 1.7 20.25 7.31 2.21 70.23
3 2.01 14.37 11.02 2.89 71.73
4 2.28 18.24 10.58 3.49 67.69
5 2.58 16.2 13.21 4.15 66.44
6 2.86 20.56 10.3 4.77 64.38
7 3.16 23.12 8.76 5.43 62.69
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
53 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
d. Data Raw Material Semen PCC-Slag
No. Sampel
Alite Belite Alum. Sum
Ferrite Free-lime
Portlan-dite
Periclase Quartz Arcanite Langbei
nit Aphtitalite Gypsum
Hemi-hidrat
Anhydrat Calcite Dolomite
1 29.4 25.1 5.2 8.2 2.6 0.8 1.9 0.2 0.6 0.1 0.3 0.8 0.1 0 4 0.4
2 30.1 24.1 5.5 8.9 2.6 0.4 2 0.9 0.9 0 0.3 1.2 0 0 15.5 1.9
3 29.9 25.1 4.7 10.6 2.6 0.4 1.9 0.6 1 0.2 0.4 1.8 0 0 11 1.1
4 28.5 23.6 5.4 8.6 2.5 0.5 1.8 0.9 0.9 0 0.2 2.2 0 0 13.9 1.7
5 26.8 23.5 5.1 9.5 2.2 0.3 1.9 0.8 1.3 0 0.3 2.5 0 0 12.7 1
6 27.3 22 5.2 8.4 2.3 0.2 1.9 0.9 0.9 0 0.4 2.7 0 0 15.9 1.7
7 27 21.2 5.2 7.5 2 0.5 1.8 1.1 1.1 0 0.3 3.2 0 0 17.7 2.2
Tabel 5-12. Data Raw Material Semen PCC-Slag
-
Sekolah Tinggi Teknologi Indocement 2015
54 Laporan Kerja Praktek PCL 1-4
Untuk membuat kurva kalibrasi, diperlukan beberapa parameter yaitu :
- Clinker rasio atau nilai standar = Sumbu Y
- Asli INP atau hasil analisa = Sumbu X
Dan perhitungan untuk mendapatkan nilai asli INP untuk masing-masing sampel
berdasarkan data-data diatas, yaitu diperoleh dari :
- Limestone = Calcite + Dolomite
- Gypsum = Gypsum + Hemi Hydrat + Anhydrat
- Clinker = Alite + Belite + Alum.Sum + Ferriete + Freelime +
Portlandi