Semen

Presented by

Randy Surya KusumahSandra sopianKeramik dan semenSandra sopianKeramikKeramik berasal dari bahasa Yunani, keramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran.Kamus dan ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Tetapi saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan bahan anorganik yang berbentuk padat. (Yusuf, 1998:2). Keramik adalah suatu bahan organik bukan metal tahan pada suhu tinggi, karena titik lelehnya (melting point) diatas 2000C (Astuti, 1:1997).keramikSifat sifat keramik secara umum dapat dilihat dibawah ini :a) Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah. b) Tahan terhadap korosi. c) Dapat bersidat magnetic dan non magnetic. d) Keras, dan kuat. e) Rapuh.f) Sifat listriknya dapat menjadi isolator, semikonduktor, konduktor bahkan superkonduktor.

Sifat-sifat keramikSifat MekanikKeramik merupakan material yang kuat, keras dan juga tahan korosi. Memiliki kerapatan yang rendah dan juga titik lelehnya yang tinggi. Keterbatasan utama keramik adalah kerapuhannya, yakni kecenderungan untuk patah tiba-tiba dengan deformasi plastik yang sedikit. Di dalam keramik, kombinasi dari ikatan ion dan kovalen, partikel-partikelnya tidak mudah bergeser.Sifat Termalsifat termal nya mencakup Kapasitas panas, koefisien ekspansi termal, dan konduktivitas termal.

Sifat khusus keramik berdasarkan parameter sifat materialSifat elektrikSifat listrik bahan keramik sangat bervariasi. Keramik dikenal sangat baik sebagai isolator. Beberapa isolator keramik (seperti BaTiO3) dapat dipolarisasi dan digunakan sebagai kapasitor.Keramik disebut juga semikonduktor. Tahun 86, keramik jenis baru, yakni superkonduktor temperatur kritis tinggi ditemukan. Bahan jenis ini di bawah suhu kritisnya memiliki hambatan = 0. Akhirnya, keramik yang di sebut sebagai piezoelektrik dapat menghasilkan respon listrik akibat tekanan mekanik atau sebaliknya.

Sifat OptikBahan bervariasi dalam kemampuan untuk mentransmisikan cahaya, dan biasanya dideskripsikan sebagai transparan, translusen, atau opaque. Material yang transparan, seperti gelas, mentransmisikan cahaya dengan difus, seperti gelasterfrosted, disebut bahan translusen. Dua mekanisme penting interaksi cahaya dengan partikel dalam padatan adalah polarisasi elektronik dan transisi elektron antar tingkat energi.

e. Sifat kimiaSalah satu sifat khas dari keramik adalah kestabilan kimia. Sifat kimia dari permukaan keramik dapat dimanfaatkan secara positif. Karbon aktif, silika gel, zeolit, dsb, mempunyai luas permukaan besar dan dipakai sebagai bahan pengabsorb. Kalau oksida logam dipanaskan pada kira-kira 500 C, permukaannya menjadi bersifat asam atau bersifat basa. Alumina g , zeolit, lempung asam atau S 2O 2 TiO 2 demikian juga berbagai oksida biner dipakai sebagai katalis, yang memanfaatkan aksi katalitik dari titik bersifat asam dan basa pada permukaan.

Sifat fisik Sebagian besar keramik berikatan dari karbon, oksigen atau nitrogen dengan material lain seperti logam ringan dan semilogam. Hal ini menyebabkan keramik biasanya memiliki densitas yang kecil. Sebagian keramik yang ringan mungkin dapat sekeras logam yang berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap gesekan. Senyawa keramik yang paling keras adalah berlian, diikuti boron nitrida pada urutan kedua dalam bentuk kristal kubusnya. Aluminum oksida dan silikon karbida biasa digunakan untuk memotong, menggiling, menghaluskan dan menghaluskan material-material keras lain.

Terdiri atas 3 macam (triaxial), yaitu Tanah liat (clay), Pasir, Feldspar.

Tanah liat (clay)Kandungan utama dari tanah liat antara lain Kaolinite (Al2O3.2SiO2.2H2O), Montmorillinote, Illite, Halloysite, Perbedaan kandungan tanah liat memberikan sifat yang berbeda-beda. Sifat tanah liat yang penting untuk pembuatan keramik antara lain Plastisitas (kemampuan untuk dibentuk tanpa mudah retak), Fusibilitas (kemampuan untuk dilebur), Bahan baku pasir (kwarsa), Fungsi (sebagai bahan non plastik).PasirBerfungsi sebagai bahan pengisi, namun jika penambahan terlalu banyak silikat dalam pasir menyebabkan keretakan pada waktu pembakaran.FeldsparBahan baku feldspar berfungsi sebagai bahan pengikat dalam pembuatan keramik, dan Menurunkan temperatur pembakaran. Ada beberapa jenis bahan feldspar yang diantaranya K-feldspar, Na-feldspar, Ca-feldsparSumber bahan pembuatan keramika) Die Pressing Pada proses ini bahan keramik dihaluskan hingga membentuk bubuk, lalu dicampur dengan pengikat (binder) organic kemudian dimasukkan ke dalam cetakan dan ditekan hingga mencapai bentuk padat yang cukup kuat. Metode ini umumnya digunakan dalam pembuatan ubin, keramik elektronik atau produk dengan cukup sederhana karena metode ini cukup murah. b) Ruber Mold Pressing Metode ini dilakukan untuk menghasilkan bubuk padat yang tidak seragam dan disebut rubber mold pressing karena dalam pembuatannya ini menggunakan sarungyang terbuat dari karet. Bubuk dimasukkan ke dalam sarung karet kemudian dibentuk dalam cetakan hidrostatis.

Teknik Pembentukan Keramikc) Extrusion Molding Pembentukan keramik pada metode ini melalui lobang cetakan. Metode ini biasa digunakan untuk membuat pipa saluran, pipa reactor atau material lain yang memiliki suhu normal untuk penampang lintang tetap. d) Slip Casting Metode ini dilakukakn untuk memperkeras suspensi dengan air dan cairan lainnya, dituang ke dalam plestere berpori, air akan diserap dari daerak kontak kedalam cetakan dan lapisan lempung yang kuat terbentuk. e) Inject ion Molding yang bersifat plastis diinjeksikan dan dicampur dengan bubuk pada cetakan. Metode ini banyak digunakan untuk memproduksi benda benda yang mempunyai bentuk yang kompleks. (Debora. 2008)

proses pembuatan bahan keramik adalah :

Proses pembubukan atau penghalusan > Pembentukan > Pengeringan > sintering > anealing dan aging > Aplikasi akhir.

Proses pembuatan keramikKarakteristik struktur keramik

Struktur kristal keramik terdiri dari berbagai ukuran atom yang berbeda atau minimal terdiri dari 2 jenis unsur) merupakan salah satu yang paling kompleks dari semua struktur bahanTraditional ceramics adalah bahan keramik yang berasal dari bahan baku alami seperti mineral tanah liat dan pasir kuarsa. Melalui proses industri yang telah dipraktekkan dalam beberapa bentuk selama berabad-abad, contoh produk nya adalah peralatan makan cina, batu bata dan genteng tanah liat, abrasive industri dan lapisan tahan api, dan semen portland. Ceramic engineering adalah ilmu dan teknologi untuk menciptakan benda dari bahan anorganik dan bahan non-logam. Hal ini dilakukan baik oleh aksi panas, atau pada suhu yang lebih rendah menggunakan reaksi pengendapan dari larutan kimia kemurnian tinggi. Istilah ini mencakup pemurnian bahan baku, studi dan produksi senyawa kimia yang bersangkutan, pembentukan mereka menjadi komponen-komponen dan studi, komposisi struktur dan sifat.Jenis-jenis keramikGlass ceramic terbagi banyak properti dengan kedua gelas dan keramik. Kaca-keramik memiliki fase amorf dan fase kristalin satu atau lebih dan diproduksi oleh "kristalisasi terkontrol" disebut kontras dengan kristalisasi spontan, yang biasanya tidak diinginkan dalam pembuatan kaca. Kaca-keramik biasanya memiliki antara 30% dan 90% kristalinitas dan menghasilkan array dari bahan dengan sifat termomekanis menarik.

Gerabah (Earthenware), dibuat dari semua jenis bahan tanah liat yang plastis dan mudah dibentuk dan dibakar pada suhu maksimum 1000C. Keramik jenis ini struktur dan teksturnya sangat rapuh, kasar dan masih berpori. Agar supaya kedap air, gerabah kasar harus dilapisi glasir, semen atau bahan pelapis lainnya. Gerabah termasuk keramik berkualitas rendah apabila dibandingkan dengan keramik batu (stoneware) atau porselin. Bata, genteng, paso, pot, anglo, kendi, gentong dan sebagainya termasuk keramik jenis gerabah. Keramik Batu (Stoneware), dibuat dari bahan lempung plastis yang dicampur dengan bahan tahan api sehingga dapat dibakar pada suhu tinggi (1200-1300C). Keramik jenis ini mempunyai struktur dan tekstur halus dan kokoh, kuat dan berat seperti batu. Keramik jenis termasuk kualitas golongan menengah.Keramik berbahan dasar lempungPorselin (Porcelain), adalah jenis keramik bakaran suhu tinggi yang dibuat dari bahan lempung murni yang tahan api, seperti kaolin, alumina dan silika. Oleh karena badan porselin jenis ini berwarna putih bahkan bisa tembus cahaya, maka sering disebut keramik putih. Pada umumnya, porselin dipijar sampai suhu 1350C atau 1400C, bahkan ada yang lebih tinggi lagi hingga mencapai 1500C. Porselin yang tampaknya tipis dan rapuh sebenarnya mempunyai kekuatan karena struktur dan teksturnya rapat serta keras seperti gelas. Secara teknis keramik jenis ini mempunyai kualitas tinggi dan bagus, disamping mempunyai daya tarik tersendiri karena keindahan dan kelembutan khas porselin. Juga bahannya sangat peka dan cemerlang terhadap warna-warna glasir.

Keramik Baru (New Ceramic), adalah keramik yang secara teknis, diproses untuk keperluan teknologi tinggi seperti peralatan mobil, listrik, konstruksi, komputer, cerobong pesawat, kristal optik, keramik metal, keramik multi lapis, keramik multi fungsi, komposit keramik, silikon, bioceramic, dan keramik magnit. Sifat khas dari material keramik jenis ini disesuaikan dengan keperluan yang bersifat teknis seperti tahan benturan, tahan gesek, tahan panas, tahan karat, tahan suhu kejut seperti isolator, bahan pelapis dan komponen teknis lainnya.Keramik mentah adalah bagian utama dalam pembuatan keramik dan bahan utamanya biasa disebut dengan bahan mentah keramik. Contoh bahan mentah keramik alam seperti kaolin, lempung, felspar, kuarsa, pyrophillit dan sebagainya. Sedangkan bahan keramik buatan seperti mullit, SiC, Borida, Nitrida, H3BO3 dan sebagainya.

digolongkan menjadi 5 (lima) yaitu : 1. Bahan Pengikat, Contoh : kaolin, ball clay, fire clay, red clay 2. Bahan Pelebur, Contoh : felspar, kapur 3. Bahan Pengisi, Contoh : silika, grog (samot) 4. Bahan Tambahan, Contoh : water glass, talk, pyrophillit 5. Bahan Mentah Glasir. (Bahan yang membuat lapisan gelas pada permukaan benda keramik setelah melalui proses pembakaran pada suhu tertentu).Bahan mentah keramikDigunakan sebagai sudu turbin.Untuk penuntun benang mesin produksi serat sintetik, untuk bantalan, untuk penahan bocor pada pompa air.Perkakas untuk pengerjaan logam yang menggunakan kekerasan.Sebagai konstruksi dalam penbangunanKeramik menjadi material yang serba guna. Selain dapat dipergunakan untuk lantai, keramik pun cocok untuk melapis dinding.

Manfaat keramikTingkat bahaya pembuatan dan penggunaan keramik dalam kehidupan sehari-hari dan untuk menunjang kehidupan dan kebutuhan manusia adalah sebagai berikut :Tingkat pencemaran lingkungan pada proses pembakaran keramik yang menghasilkan gas CO2 yang dapat menyebabkan pemanasan globalEksploitasi penggunaan bahan baku keramik, yaitu tanah liat yang dapat merusak lingkunganKeramik putih, mengandung radioaktif yang dapat membahayakan manusia. Semakin putih, keramik banyak mengandung zirconium. Zirconium ini bisa memberi efek buruk, karena dalam jangka waktu panjang bisa menyebabkan kanker kulit.

Tingkat bahaya keramikAdapun cara penanggulangan terhadap tingkat bahaya yang ditimbulkan dari pembuatan dan penggunaan keramik tersebut adalah sebagai berikut :Banyak menanam pohon untuk menyerap gas CO2 untuk mengurangi pemanasan globalTidak mengeksploitasi tanah liat, akan tetapi diatur dalam penggunaannya dan dianalisis terhadap dampak lingkungan yang mungkin terjadiSebelum menggunakan keramik putih, tanyakan terlebuh dahulu kepada produsen keramik apakah mempunyai sertifikat bebas radiPenanggulanganRandy Surya KusumahSemenSemen berasal dari kata Caementum yang berarti bahan perekat yang mampu mempesatukan 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. Dalam pengertian yang luas semen adalah material plastis yang memberikan sifat rekat antara batuan-batuan konstruksi bangunan.

Apa itu semen??Usaha untuk membuat semen pertama kali dilakukan dengan cara membakar batu kapur dan tanah liat. Joseph Aspadain yang merupakan orang inggris, pada tahun 1824 mencoba membuat semen dari kalsinasi campuran batu kapur dengan tanah liat yang telah dihaluskan, digiling, dan dibakar menjadi lelehan dalam tungku, sehingga terjadi penguraian batu kapur (CaCO3) menjadi batu tohor (CaO) dan karbon dioksida(CO2). Batu kapur tohor (CaO) bereaksi dengan senyawa-senyawa lain membemtuk klinker kemudian digiling sampai menjadi tepung yang kemudian dikenal dengan PortlandSejarah semenHiderasi ; reaksi komponen-komponen semen dengan unsur lainSetting dan Hardening ; pengikatan dan penerasan semen setelah terjadi reaksi hiderasiPanas Hiderasi : panas yang dilepaskan selama semen mengalami proses hiderasiPenyusutan ; disebabkan karena proses dan keadaanKelembaban ; semen menyerap uap air dan CO2 sehingga mengurangi kualitas semenSpesifik Grafity ; informasi untuk perancangan betonFalse Set ; pengaruh udara luar yang menyebabkan adonan semen cepat mengeras

Sifat-sifat semenbatu kapur (kaya akan kalsium karbonat)tanah lempung (tanah liat) yang banyak mengandung silika (sejenis mineral berbentuk pasir), aluminium oksida (alumina) serta oksida besi.

Sumber bahan pembuatan semenPenggalianPenghancuranPencampuran awalPenghalusanPembakaran dan Pendinginan klinkerPenghalusan akhir

Proses pembuatan semenSemen PortlandWater proofed cementSemen PutihHigh Alumina CementSemen Anti BakteriOil Well Cement (OWC)Semen Campur

Jenis-jenis semenDigunakan pada bidang konstruksi atau pembangunan sebagai bahan perekat agar bangunan menjadi kuat, diantaranya digunakan pada beton, tembok, plesteran, dll

Kegunaan semenEksplorasi yang terus menerus dan berlebihan, pasti akan mengganggu keseimbangan lingkunganPada proses dihasilkan gas karbon dioksida (CO2) sehingga sangat mempengaruhi kondisi atmosfer dan mempercepat terjadinya pemanasan globalMenimbulkan dampak tersebarnya abu ke udara bebas sehingga mengakibatkan gangguan pernafasanPemborosan energi yang digunakan dalam proses pembuatan semenPenurunan kualitas dari segi kesuburan tanah akibat penambangan tanah liatKualitas air bertambah buruk akibat limbah cair dari pabrik dalam bentuk minyak dan sisa air dari kegiatan penambanganKebisingan selama proses pembentukan semen

Tingkat bahaya semenMenerapkan pola produksi blended cement yang bisa menurunkan separuh emisi CO2Mengganti sebagian bahan-bahan dalam pembuatan semen dengan bahan yang lebih ramah lingkungan

PenanggulanganKesimpulanKeramik dan semen banyak digunakan manusia untuk menunjang kebutuhannya terutama dalam konstruksi atau pembangunan. Keramik dan semen memiliki fungsi yang vital dalam hal tersebut.Sifat-sifat dari bahan keramik dan semen sangatlah kuat dan tahan terhadap suhu tinggi, sehingga banyak dimanfaatkan oleh manusia sebagai bahan konstruksiBanyak jenis dari keramik dan semen sehingga dapat memilih jenis yang tepat untuk penggunaan tertentuPada proses pembuatan dan penggunaan keramik dan semen, banyak sekali dampak negatif yang timbul sehingga perlu adanya solusi dan penanggulangan terhadap dampak tersebut

Kesimpulan dan saranSaranTidak mengeksploitasi bahan baku yang digunakan untuk membuat keramik dan semen, akan tetapi dikontrol dalam penggunaannyaMelakukan penghijauan untuk mengurangi dampak pemanasan global yang ditimbulkan dari proses pembuatan keramik dan semenLebih selektif dalam pemilihan bahan yang digunakan agar tidak terjadi hal-hal yang dapat membahayakan