Semen adalah bahan utama dalam industri konstruksi. Digunakan bersama dengan pasir untuk membentuk larutan atau dengan bahan lembam lainnya seperti batu yang dihancurkan. Kualitas semen dan turunannya tergantung pada bahan baku dan proporsi komponen penyusunnya, terutama sebagai persentase air. Rasio air / semen adalah penting untuk menghindari penurunan ketahanan dan sifat mekanik massa.
Semen dapat ditingkatkan dari segi teknologi dan hal ini disebabkan tidak hanya karena tahan kelembaban. Menggunakan aditif, semen menjadi lebih cair, yang sangat baik selama pekerjaan finishing atau untuk mengisi formulir tertentu. Jika perlu menggunakan semen mortar sebagai perekat, bahan khusus digunakan agar terlihat seperti pasta. Aditif adalah jenis resin, ketika dicampur dengan semen dalam jumlah kecil, itu mengubahnya menjadi bahan yang sama sekali berbeda. Semen adalah material yang sangat murah hati, murah dan mudah digunakan..
Definisi semen Portland
Semen Portland - jenis semen yang banyak digunakan, digunakan sebagai dasar ikatan untuk mortar..
Itu ditemukan pada tahun 1824 di Inggris oleh seorang pemain batu bata Joseph Aspdin dan mendapatkan namanya dalam kemiripan dan penampilan dengan batu kapur Portland, sebuah pulau di daerah Dorset (Inggris).
Semen Portland diperoleh dengan menggiling klinker dengan penambahan kapur dalam jumlah yang diperlukan untuk merampingkan proses hidrasi. Analisis mikroskopis sepotong semen mengungkapkan adanya empat komponen utama, yaitu L alite (tricalcium silikat), belite (dicalcium silikat), celite (tricalcium aluminate) dan brownmillerite (ferrite aluminate).
Produksi semen Portland berlangsung dalam tiga tahap:
- Persiapan campuran mentah dari bahan baku.
- Produksi klinker.
- Persiapan semen.
Sebagai bahan baku untuk produksi bahan Portland, mineral yang mengandung oksida digunakan:
- Kalsium CaO (44%)
- Silikon SiO 2 (14,5%)
- Aluminium Al2O3 (3,5%)
- Besi Fe2O3 (2%)
- Magnesium MgO (1,6%)
Penambangan terjadi di tambang, bawah tanah atau di udara terbuka di sekitar pabrik, yang, sebagai suatu peraturan, sudah memiliki komposisi yang diperlukan, dan dalam beberapa kasus perlu menambahkan tanah liat, batu kapur, bijih besi, bauksit atau sisa-sisa bahan pengecoran.
Campuran dipanaskan dalam tungku silinder khusus yang terletak secara horizontal dengan sedikit kemiringan dan berputar perlahan. Temperatur naik sepanjang silinder menjadi sekitar 1480 ° C.
Tingkat pemanasan ditentukan sehingga mineral-mineral tersebut agregat, tetapi tidak meleleh. Di bagian bawah, kalsium karbonat (batu kapur) terurai menjadi kalsium oksida dan karbon dioksida (CO2).
Dalam zona suhu tinggi, kalsium oksida bereaksi dengan silikat, membentuk kalsium silikat (CaSiO3 dan Ca2Si2O5), sejumlah kecil tricalcium aluminate (Ca3Al2O6) dan ferrite aluminate (C4AF, hasil reaksi 4CaO + Al2O3 + Fe2O3).
Bahan yang dihasilkan disebut klinker. Klinker dapat disimpan selama bertahun-tahun sebelum mulai diproduksi di bawah kondisi - hindari kontak dengan air.
Energi teoritis yang diperlukan untuk produksi klinker adalah sekitar 1700 joule per gram, dispersinya jauh lebih tinggi dan dapat mencapai hingga 3000 joule per gram. Ini menyiratkan permintaan energi yang besar dan pelepasan karbon dioksida yang signifikan ke atmosfer - gas rumah kaca..Jumlah karbon dioksida di atmosfer rata-rata 1,05 kg CO2 per 1 kg klinker semen Portland.
Untuk meningkatkan karakteristik produk jadi, sekitar 2% gipsum atau kalsium sulfat ditambahkan ke klinker dan campuran digiling halus. Serbuk yang dihasilkan dikemas dan siap digunakan..
Komposisi semen:
- 64% kalsium oksida.
- 21% silika.
- 6,5% alumina.
- 4,5% besi oksida.
- 1,5% magnesium oksida.
- 1,6% sulfat.
- 1% dari bahan lain, termasuk air.
Semen Portland dicampur dengan air, campuran yang dihasilkan mengeras dalam beberapa jam. Pengerasan awal disebabkan oleh reaksi antara air, gipsum dan trikalsium aluminat untuk membentuk struktur kristal kalsium aluminat hidrat (CAH), ettringit (AFT) dan monosulfat (AFM).
Pengerasan berikutnya dan pengembangan kekuatan tegangan internal diperoleh dari reaksi lambat air dengan tiga kalsium silikat untuk membentuk kalsium silikat dari struktur amorf yang disebut hidrat (CSH gel). Dalam kedua kasus, struktur membungkus dan mengikat setiap butiran material yang ada.
Reaksi akhir menghasilkan silika gel (SiO2). Ketiga reaksi menghasilkan panas..
Dengan menambahkan bahan khusus ke semen (kapur dan kapur), beton plastik diproduksi dengan pemasangan cepat dan efektifitas teknologi tinggi. Mortar yang menggunakan campuran semen dan kapur Portland dikenal sebagai mortar. Bahan ini digunakan untuk menutupi permukaan eksterior bangunan (gypsum). Beton konvensional pada dasarnya tidak bernoda.Apa perbedaan antara semen jenis ini
Semen Portland jenis semen yang paling umum penggunaan umum, digunakan sebagai bahan utama - beton, mortar, plester, nat. Itu dibuat berdasarkan jenis lain dari kapur hidrolik di Inggris pada pertengahan abad ke-19. Berasal dari batu kapur.
Serbuk diperoleh dengan memanaskan bahan dalam oven untuk membentuk apa yang disebut klinker, sambil menambahkan sejumlah kecil zat tambahan lainnya..
Pro dan Kontra:
- Semen Portland dapat menyebabkan luka bakar kimia, iritasi, dengan kanker paru-paru kontak yang berkepanjangan. Mengandung beberapa komponen berbahaya seperti kristal silikon dioksida dan kromium heksavalen..
- Masalah lingkungan terkait dengan konsumsi energi yang tinggi yang diperlukan untuk tambang, produksi dan transportasi semen, polusi udara dengan dioksida dan partikel..
- Biaya rendah dan ketersediaan luas batu kapur, serpih dan bahan alami lainnya yang digunakan dalam semen Portland menjadikannya salah satu bahan dengan biaya terendah yang banyak digunakan di seluruh dunia. Beton dibuat dari semen Portland dan dikenal sebagai bahan bangunan universal..
