Semen Portlan Yang Sifat-sifat Adhesif dan Kohesif

Semen

Material semen adalah material yang mempunyai sifat-sifat adhesif dan kohesif yang diperlukan untuk mengikat agregat-agregat menjadi suatu massa yang padat yang mempunyai kekuatan yang cukup. Kategori terpenting hasil teknologi material ini, mencakup tidak hanya bahan semen seperti yang kita kenal, tetapi juga bahan kapur, aspal dan minyak ter seperti yang digunakan dalam pembuatan jalan, dan lain-lainnya.

Untuk membuat struktur beton, terutama sekali dipakai bahan yang disebut sebagai semen hidrolis. Air diperlukan untuk berlangsungnya proses kimiawi (hidrasi) yang pada proses tersebut bubuk semen akan mengeras menjadi suatu massa yang padat. Dari berbagai jenis semen hidrolis yang telah dikembangkan, semen portland, yang untuk pertama kalinya dipaten-kan di Inggris pada tahun 1824, merupakan semen yang paling banyak dipakai.

Semen portland merupakan bubuk yang sangat halus, material yang berwama abu-abu yang terutama terdiri dari kalsium dan alumunium silikat. Bahan mentah utama untuk membuat semen portland adalah batu kapur yang mengandung CaO, dan tanah Hat atau endapan batuan yang terdiri dari S|02 dan A203. Material ini digiling, diaduk, dilebur hingga menjadi butiran dalam sebuah tanur, didinginkan, dan kemudian digiling hingga mencapai kehalusan sesuai dengan yang dibutuhkan.

Material tersebut diangkut dalam satuan volume yang besar atau dalam kantong-kantong semen seberat 94 lb. Beton yang dibuat dari semen portland biasanya memerlu- kan waktu kurang lebih dua minggu untuk mencapai kekuatan yang cukup pada saat cetakan-cetakan dari gelagar dan plat dapat dibuka dan dapat memikul beban yang sesuai ; struktur beton tersebut akan mencapai kekuatan rencana setelah 28 hari dan setelah masa tersebut kekuatannya akan terus bertambah sedikit demi sedikit.

Apabila diperlukan penggunaan konstruksi ingin dipercepat, bisa dipakai semen berkekuatan awal tinggi; bahan tersebut harganya lebih mahal dibandingkan dengan harga semen portland yang biasa, tetapi dengan memakai bahan tersebut, dalam waktu 1 sampai 3 hari, bisa di dapat kekuatan yang sama besamya dengan kekuatan yang dicapai dalam waktu 28 hari apabila dipakai semen portland biasa. Bahan tersebut mempunyai komposisi dasar yang sama seperti semen portland, tetapi proses pengadukannya dilakukan dengan lebih teliti dan proses penggilingannya dilakukan dengan lebih halus, kedua duanya dilakukan baik sesudah maupun sebelum proses peleburan menjadi butiran di dalam tanur.

Apabila semen dicampur dengan air dan membentuk suatu adukan yang halus, bahan tersebut lambat laun akan mengeras sampai menjadi padat. Proses ini dikenal sebagai proses pemadatan dan pengerasan.

Semen dikatakan telah memadat apabila telah mencapai kekakuan yang cukup untuk memikul suatu tekan tertentu yang diberikan, setelah itu ia akan berproses terus untuk suatu jangka waktu yang cukup lama hingga mengeras, yaitu untuk mendapatkan kekuatan yang lebih besar.


Air di dalam adukan melarutkan material pada permukaan butir-butir semen dan membentuk suatu koloida yang secara berangsur-angsur bertambah volume dan kekakuannya. Proses ini menyebabkan terjadinya suatu proses pengakuan yang cepat dari adukan yaitu, 2 sampai 4 jam setelah air dicampur dengan semen. Proses Hidrasi akan terus berlangsung lebih dalam ke dalam butir-butir semen, dengan kecepatan yang makin lama makin berkurang, sesuai dengan berlangsungnya proses pengakuan dan pengerasan dari massa tersebut.

Pada beton biasa, semen mungkin tidak pemah mengalami proses hidrasi secara lengkap. Struktur koloida dari adukan yang mengeras tampaknya merupakan alasan utama teijadinya perubahan volume pada beton yang disebabkan oleh variasi kelembaban yang ada, seperti terjadinya penyusutan pada beton pada waktu ia mengering.

Supaya terjadi proses hidrasi secara lengkap pada sejumlah semen, menurut H. Rusch, secara kimiawi diperlukan jumlah air yang beratnya kurang lebih 25% dari berat semen tersebut.

Namun demikian, dalam hal ini diperlukan suatu tambahan air sebanyak 10 sampai 15%, untuk memungkinkan gerak dari air dalam adukan semen selama berlangsungnya proses hidrasi sehingga air tersebut bisa tercampur merata dengan partikel-partikel semen.

Hal ini membuat perbandingan berat minimum air terhadap semen menjadi 0,35 sampai 0,40. Jumlah ini sesuai dengan jumlah air sebanyak 4 sampai 4,5 gallon untuk tiap sak semen, yang merupakan suatu cara yang biasa dipakai untuk menyatakan perbandingan air terhadap semen.

Perbandingan-perbandingan air-semen pada beton umumnya jauh lebih besar dari jumlah minimum ini, untuk memungkinkan dilakukannya pengolahan yang memadai pada campuran beton. Jumlah air yang melampaui jumlah 25% yang dipakai dalam reaksi kimia akan menghasilkan pori-pori pada adukan semen. Kekuatan dari adukan yang telah mengeras akan berkurang dan berbanding terbalik terhadap volume total yang diisi oleh pori-pori. Dapat dinyatakan dengan cara lain, kekuatan tersebut akan bertambah dan berbanding lurus dengan bagian volume yang padat, sebab hanya bagian yang padat saja, bukan bagian yang berongga, yang akan memikul tegangan. Inilah sebabnya mengapa kekuatan dari adukan semen terutama sekali tergantung pada penambahan dari perbandingan air-semen.

Komposisi Kimia

Proses kimiawi yang terjadi pada proses pemadatan dan pengerasan akan melepaskan panas, yang dikenal sebagai panas dari hidrasi. Pada volume beton yang besar seperti bendungan-bendungan, panas tersebut dilepaskan sangat lambat yang menyebabkan terjadinya kenaikan temperatur dan bertambahnya volume beton selama berlangsungnya proses hidrasi, dan kemudian disusul dengan terjadinya pendinginan dan konstrasi. Untuk menghindari terjadinya retak-retak dan lemahnya beton secara serius sebagai akibat adanya proses ini, maka diperlukan pengawasan khusus dalam proses pelaksanaannya. Baca selanjut Kekuatan dan Deformasi Beton Yang Mengalami Tekan.