Abstrak – Tujuan utama dari laporan ini adalah perbandingan dua sampel klinker terhadap anhidrit anhidrit (CaSO4) dan dan gyps gypsum um (CaS (CaSO O 4; 22O) dengan dengan persen persentase tase yang yang berbed berbeda! a! asil asil penelitian ini menunjukkan bah"a dibandingkan dengan gypsum# sampel yang telah disiapkan dengan anhidrit memiliki kebutuhan air yang tinggi# "aktu pengaturan pendek# dan kemampuan aliran rendah setelah $% dan &% menit dan kekuatan tekan ' dan 2 hari! ata kun*i+ anhidrit# gypsum# klinker# semen ,! -./0A11A/ Seperti yang sudah diketahui# si3at kerja dari larutan semen bergantung pada laju reaksi C $A dengan dengan air dan untuk untuk membenarka membenarkan n hal ini# bahan baku retarder digunakan! digunakan! 0alam industri semen# gypsum alami (CaSO 4 22O) adalah bahan baku yang paling e3ekti3 untuk tujuan ini! ini! -ada -ada sumber sumber gipsum gipsum alami# alami# gypsum gypsum anhidr anhidrit it sering sering ditemu ditemui# i# sehing sehingga ga pengar pengaruhn uhnya ya terhadap parameter kualitas semen harus di3okuskan pada 5,6$7! Selanjutnya# dalam banyak literatur yang berbeda# penggunaan limbah industri yang mengandung CaSO 4 pada produksi semen *enderung terlihat! -enerapan -enerapan 3os3ogipsum 3os3ogipsum dapat diberikan sebagai *ontoh *ontoh untuk untuk kasus ini! -hosphog -hosphogypsum ypsum adalah bahan baku yang dihasilkan dihasilkan dari orthophosp orthophosphote hote sebagai produk sampingan dan mengandung CaSO 4 sebagai bentuk debu! Sisa 3os3or dan 3luorida dapat dapat dipisah dipisahkan kan sepenu sepenuhny hnyaa dengan dengan *ara men*u* men*u*ii dan kimia! kimia! /amun# /amun# gypsum gypsum dalam dalam phosphogypsum mengubahnya menjadi anhidrit dan sisa 3os3or dan 3luorida menjadi inert saat dipanaskan oleh suhu tinggi! asil penelitian yang dilakukan menunjukkan bah"a pada basis 3os3ogipsum# semen dengan anhidrit memiliki pasokan energi lebih rendah daripada bahan konstruksi kon8ensional 546&7! -enelitian dari laboratorium pabrik semen /O9: didedi didedikas kasika ikan n untuk untuk anhidr anhidrit it yang yang dapat dapat ditemu ditemukan kan dalam dalam bentuk bentuk murni murni dalam dalam sumber sumber gipsum Aerbaijan! 2!.<-.9=:./TA -er*ob -er*obaan aan dan hasiln hasilnya ya dilaku dilakukan kan dan disiap disiapkan kan di labora laborator torium ium penjam penjamina inan n mutu mutu dan kontrol kontrol kualitas kualitas pabrik pabrik semen /O9:! andungan andungan kimia"i bahan baku yang digunakan digunakan dalam per*obaan diuraikan pada Tabel ,! Sampel klinker diambil dari proses produksi klinker pabrik semen /O9: dan gypsum dan anhidrat diambil dari sumber alami! Sampel semen disiapkan dengan metode yang ditunjukkan di ba"ah ini!
>ahan baku (klinker# gipsum dan anhidrit) diayak (,#, mm) se*ara terpisah oleh *rusher! Setelah ini# di pabrik laboratorium# sampel semen adalah *ampuran berbagai rasio klinker# dan gipsum dan anhidrit dan memiliki kehalusan $&?% @ ?% *m 2 g! Selama proses penggilingan# bantuan penggilingan kimia digunakan! Table 1. Chemical composition of raw materials’ samples
Parameter name Loss On Ignition SiO2 Al2O" (e2O" CaO *gO SO" +a2O ,2O -ater Crystals
Unit
Clinker
Gypsum CaSO4H2O
Anhydrite CaSO4
%
!"#
2!4$
"!$
% % % % % % % %
2#!2& 4!'& "!2' )4!) #!2 !)# !$ !$) +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied
"!42 !&' !22 "2!'4 #!2 "&!4$ !## !2'
!"$ !# !# 4!& !#4 $"!#& !# !"
#&!&
#!4'
+ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied
+ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied +ot spe.i/ied
%
LS(
&$!
S*
2!)4
Al*
#!4)
C"S
%
$'!'
C2S
%
#'!"
C"A
%
'!#)
C4A(
%
&!&$
(ree CaO
%
#!24
$! AS= 0A/ -.:>AASA/ Sehubungan dengan mempelajari e3ek gipsum dan anhidrit pada parameter semen# parameter 3isik dan mekanik sampel semen yang merupakan *ampuran klinker6gipsum dan klinker6 anhidrit dengan 4!%# 4!?# ?!%# ?!? dan &!%B diselidiki! $!,! emurnian dan "aktu penggilingan sampel se men asil residu saringan (4% m) dan spesi3ik permukaan (>laine) sampel disiapkan berdasarkan standar ./ ,D&6& dan ditentukan oleh perangkat SS 2%% jet jet (perusahaan Siebte*hni* dari Eerman) dan penganalisis blaine otomatis (perusahaan uji dari Eerman )! -ada Tabel 2# hasil proses penggilingan dan analisis kimia sampel dipamerkan! Seperti yang terlihat dari Tabel 2# pada *ampuran gypsum# bila persentase gipsum meningkat dari 4B menjadi &B# "aktu penggilingan yang dibutuhkan untuk mendapatkan kehalusan $&?% @ ?% *m 2 g menurun dari
?% menit menjadi 4? menit! Selanjutnya# sisa saringan 4% m meningkat dari ,#B menjadi 2#DB! 0i sisi lain# bila persentase anhidrit berkembang dari 4B sampai &B# "aktu penggilingan yang dibutuhkan untuk mendapatkan kehalusan $&?% @ ?% *m 2 g disaksikan perpanjangan 2 menit! Akibatnya# jumlah residu saringan 4% m ber8ariasi antara ,#, dan ,#2B dan ini tidak mungkin dianggap sebagai perubahan yang signi3ikan! Oleh karena itu# melihat temuan per*obaan# dapat dinyatakan bah"a untuk mendapatkan kehalusan $&?% @ ?% *m2 g# "aktu penggilingan sampel anhidrit lebih panjang dari pada sampel gipsum F! -erbedaan "aktu penggilingan gipsum dan anhidrit dapat dijelaskan sebagai berikut+ Seperti diketahui# membandingkan dengan ginkum klinker memiliki ke*enderungan untuk digiling dengan mudah dan *epat! 1ntuk alasan ini# karena jumlah gipsum meningkat# target kehalusan ($&?% @ ?% *m2 g) diperoleh berkat grindability gipsum! al ini menyebabkan reduksi grindability klinker dan residu saringan pertumbuhan 4% m! Sejauh menyangkut anhidrit# grindabilitasnya kira6kira sama dengan klinker# jadi proses penggilingan mereka berlanjut pada tingkat yang sama dan target kehalusan ($&?% @ ?% *m 2 g) diperoleh berkat grinterbility klinker dan anhidrit! Eadi# tidak seperti gypsum# selama proses penggilingan anhidrit# sisa saringan 4% m hampir tetap stabil! 0alam laporan ini# parameter kualitas sampel gipsum dan anhidrit juga diselidiki!
$!2! Analisis kebutuhan air dan pengaturan "aktu sampel semen asil permintaan air dan penentuan "aktu sampel disiapkan berdasarkan standar ./ ,D&6$ dan ditentukan oleh perangkat :anuel Gi*at (perusahaan Toni Te*hni* *ompany 3rom Hermany) dan perangkat Automati* Gi*at >2&&&% (perusahaan 1ji Iormulir dari Eerman)! -ada Hambar ,# sampel semen yang dihasilkan dari berbagai rasio gipsum dan anhidrit juga ditunjukkan dalam bentuk gra3ik!
Seperti yang terlihat dari angka tersebut# bila terjadi peningkatan jumlah gipsum pada sampel semen dari 4B menjadi ?#?B# permintaan air mengalami kenaikan sebesar %#2B# dan meningkat menjadi &B menghasilkan penurunan %#?B! etika sampai pada anhidrit# permintaan air menyaksikan beberapa perubahan signi3ikan# sedangkan rasio anhidrit meningkat dari 4B menjadi ?#?B! Selain itu# penelitian menunjukkan bah"a kebutuhan air sampel anhidrit 2B lebih tinggi dari pada kebutuhan air sampel gipsum yang memiliki rasio yang sama! Jaktu pengaturan sampel gypsum dan anhidrit ditunjukkan pada Hambar 2!
-ada Hambar 2# ketika jumlah gipsum dalam sampel meningkat dari 4B menjadi &B# "aktu pengaturan a"al mengamati perpanjangan $% menit sementara "aktu pengaturan akhir tidak menunjukkan adanya perubahan yang men*olok! :eskipun demikian# bila kuantitas anhidrit dalam sampel meningkat dari 4B menjadi ?B# tidak ada perubahan penting pada "aktu setting a"al sedangkan "aktu setting terakhir diperpanjang hampir ,,%6,,? menit! 0i atas ?B dalam jumlah anhidrit# "aktu pengaturan a"al berkurang ,? menit sementara perubahan "aktu setting akhir dapat dianggap diabaikan! -erbedaan kebutuhan air dan "aktu pengaturan sampel gypsum dan anhidrite dapat dijelaskan sebagai berikut+ Teori yang berhubungan dengan hidrasi semen menyatakan bah"a bila kontak dengan air# bahan yang mengandung CaSO 4 adalah dipe*ahkan di dalam air dan menghasilkan anion sul3at yang dapat bereaksi! 0engan partikel C $A dan diubah menjadi (,) ettringit 5,#'#7! ristal ettringite menghasilkan lapisan tipis dan dengan ini# ia menunda C $A dengan men*egah reaksinya dengan air! :aka# dengan ini proses pengerasan disesuaikan!
"CaOAl2O" 0 "CaSO4 2H2O 0 nH2O"CaO Al2O" "CaSO4 "2H2O 1# 0apat dipahami dari teori6teori ini bah"a kelarutan bahan yang mengandung CaSO4 dan laju produksi ettringite *enderung mempengaruhi tingkat pengerasan semen! Seperti diketahui# kelarutan kedua gipsum dan anhidrit dalam air kira6kira sama dan tingkat kelarutan gipsum sedikit lebih banyak daripada tingkat kelarutan anhidrit 5D# ,%7! Selama hidrasi semen anhidrit dengan air# karena tingkat kelarutan anhidrit yang rendah# kon8ersi ettringite lambat dan tidak mampu men*egah reaksi C$A dengan air! 1ntuk alasan ini# pengaturan salah terjadi dalam larutan; /amun bisa disesuaikan dengan menambahkan lebih banyak air! Seiring meningkatnya air dalam larutan# kelarutan anhidrit juga meningkat sedikit dan ettringit dihasilkan! 0engan demikian# sampel semen anhidrit memiliki kebutuhan air yang tinggi dan "aktu pengaturan a"al yang singkat! :embandingkan dengan anhidrit# karena kelarutan gypsum yang tinggi# dengan meningkatkan jumlahnya# ia dapat memberi lebih banyak ion sul3at ke larutan dan menyebabkan pembentukan ettringit yang resisten! 1ntuk alasan ini# saat persentase gypsum meningkat# "aktu setting juga diperpanjang! $!$! Analisis 3lo"abilitas sampel semen Selama analisis 3lo"ability# pasta semen disiapkan berdasarkan standar ./ ,D&6, dan diameternya ditentukan oleh perangkat Ilo" table (perusahaan 1ji >entuk dari Eerman)! -embuatan sampel semen dilakukan sebagai berikut! -ada kondisi menahan air+ rasio semen sebesar %#?# 4%% g semen# 2%% g air# ,!$?% g pasir standar dan ,B bantuan beton dimasukkan ke dalam miKer untuk pen*ampuran! emudian diameter larutan ditentukan pada %# $% dan &% menit oleh perangkat! asilnya ditunjukkan pada Hambar $!
-ada Hambar $#! /amun# setelah $% menit# ada beberapa kenaikan yaitu diameter gypsum 4B dan gips &B masing6masing ,$& mm dan ,?? mm! Setelah &% menit# ada beberapa perubahan yang meningkatkan gypsum ?B (,$%mm)# turun gypsum ?#?B (,2' mm)# dan meningkat &B Hypsum (,$2 mm)! Sejauh menyangkut anhidrit# hubungan antara hasil uji 3lo"abilitas dapat dilihat! 0ari hasil tersebut# dapat diperoleh jika persentase anhidrit meningkat dari 4B menjadi ?B# diameter aliran a"al juga meningkat dari 2%2 mm menjadi 2,, mm! Selain itu# sementara diameter 3lo"ability a"al ?#?B anhidrit tetap konstan (2,% mm)# pada anhidrit &B terjadi sedikit penurunan diameter 3lo"abilitas (2%? mm)! 0engan kenaikan anhidrit persen dari 4B menjadi &B# hasil $% menit &% menit disaksikan meningkat dari ,$$ mm menjadi ,?% mm dan masing6masing ,,? mm menjadi ,$? mm! >isa disimpulkan dengan anhidrit# gypsum memiliki hasil yang lebih baik dalam $% dan &% menit! $!4! 1ji kekuatan tekan *ontoh semen asil kuat tekan sampel pada standar ./ ,D&6, dan ditentukan oleh alat ompresi dan 1ji >ending (:esin jenis :.HA ,%%6$%%62% 0:,6S) yang diproduksi dari perusahaan 1ji Iormulir di Eerman! -ada Hambar 4 uji kuat tekan+
Seperti yang terlihat dari Hambar 4# dengan meningkatkan jumlah gipsum dalam sampel (dari 4B sampai ?B)# kekuatan tekan sampel dalam 2# ' dan 2 hari meningkat hampir 26$ :-a! /amun# untuk sampel semen gypsum &B# terjadi penurunan 2# ' dan 2 hari meningkat sekitar 26$ :-a! -ada sampel gypsum &B# ada dua alasan mengapa dijatuhkan! Salah satunya adalah saat persentase kenaikan gipsum# persentase klinker menurun! Alasan lain adalah bah"a menurut Tabel 2# bila persentase gypsum meningkat# hal itu men*egah proses penggilingan sebagian dari klinker dan karena itu# ia mengubah laju reaksi klinker dengan air dan mempengaruhi kekuatan tekan sampel! /amun# untuk anhidrit# hasilnya berbeda! >erdasarkan Hambar 4# tidak ada perubahan nyata pada kuat tekan 2# ' dan 2 hari bila persentase anhidrit meningkat dari 4B menjadi ?B! /amun# bila meningkat dari ?B menjadi &B# kekuatan tekan naik sekitar 2 :-a! Selain itu# dibandingkan dengan kekuatan tekan hari kedua# hasil sampel anhidrit adalah di atas gipsum (,62 :-a)! Alasan utama kasus ini adalah anhidrit lebih sulit daripada gypsum dan ini membentuk lingkungan yang lebih baik untuk penggilingan klinker! -artikel yang lebih halus yang dimilikinya# reaksi hidrasi yang lebih *epat terjadi! Oleh karena itu# karena alasan di atas# sampel anhidrit memiliki kekuatan tekan yang tinggi dalam 2 hari! /amun demikian# dalam hasil ' dan 2 hari# gipsum memiliki kekuatan tekan yang lebih tinggi dan dapat disimpulkan bah"a sampel anhidrit memiliki lebih banyak kebutuhan air daripada sampel gipsum!
4. Kesimpulan
:enurut penelitian yang dilakukan# dapat dikatakan bah"a membandingkan sampel gypsum dengan anhidrit# bah"a gypsum +
ebutuhan air yang rendah pengaturan "aktu lebih panjang 0iameter alir yang lebih panjang ekuatan tekan yang lemah dalam 2 hari dan kekuatan tekan yang lebih tinggi dalam ' dan 2 hari!
0engan mempertimbangkan hasil ini# dibandingkan dengan anhidrit# dapat dibuat beton yang lebih baik dari sampel gipsum yang berkaitan dengan kemampuan kerja dan kekuatan tekan! References
3#! G! 56ou7alas89 +! :ermatas9 S! 5simas! Alternati7e .al.ium sul;ate<=earing materials as .ement retarders Part I! Anhydrite >> Cement and Con.rete ?esear.h "4 124 2##"@2##! 32! +! hanumathidas9 +! ,alidas! :ual role o; gypsumB Set retarder and strength a..elerator >> Indian Con.rete ournal9 2#4 3"! D! Shen9 ! Eian9 F! Fhang! In7estigations o; anhydrite in C(C /ly ash as .ement retarders >> Constru.tion and uilding *aterials9 2#"9 7! 49 pp! )'2@)'! 34! *! Singh9 *! Garg! *aking o; anhydrite .ement ;rom aste gypsum >> Cement and Con.rete ?esear.h9 29 7!"9 pp!$'#@ $''! 3$! I! Ak8n Altun9 D! Sert=! Utili6ation o; eathered phosphogypsum as set retarder in Portland .ement >> Cement and Con.rete ?esear.h9 249 7!"49 pp! )''@)! 3)! D! Shen9 ! Eian9 9 ! Chai9 et al! Cal.ium sulphoaluminate .ements made ith phosphogypsumB Produ.tion issues and material properties >> Cement and Con.rete Composites9 2#49 7!49 pp! )'@'4! 3'! (! -! 5aylor! Cement .hemistry> 5homas 5el;ord 2 nd edition pu=lished #&&'9 p!4&$! 3! ! Skalny9 ! aed9 H!(!-! 5aylor9 Studies on hydration o; .ement
