SEJARAH: MATERIAL SEMEN

Asal Mula 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 sehingga menjadi suatu bagian yang kompak atau dalam pengertian yang luas adalah material plastis yang memberikan  sifat rekat antara batuan-batuan konstruksi.

History Line of Cement Making

  Semen pada awalnya dikenal di mesir sekitar tahun 500  SM pada pembuatan piramida, yaitu sebagai pengisi ruang kosong di antara celah-celah tumpukan batu. Semen yang dibuat bangsa Mesir merupakan kalsinasi gypsum yang tidak murni, sedang kalsinasi batu kapur mulai digunakan pada zaman Romawi. Kemudian bangsa Yunani membuat semen dengan cara mengambil tanah vulkanik (vulcanic tuff) yang berasal dari pulau Santoris yang kemudian di kenal  dengan Santoris Cement. Banga Romawi menggunakan semen yang diambil dari material vulkanik yang ada dipegunungan  Vesuvius di lembah Napples yang kemudian di kenal dengan nama  pozzulona cement, yang diambil dari sebuah ama kota diItalia yaitu Pozzoula. Penemuan bangsa Romawi dan Yunani ini mengalami perkembangan lebih lanjut mengenai komposisi bahan dan cara pencampurannya, sehingga diperoleh mortar yang lebih baik pada abad pertengahan, kualitas mortar mengalami penurunan yang disebabkan oleh pembakaran limestone yang kurang sempurna, dengan tidak  adanya tanah vulkanik.

Pada tahun 1756 Jhon Smeaton seorang sarjana Inggris berhasil melakukan penyelidikan terhadap batu kapur dengan pengujian ketahanan air. Dari hasil percobaannya di simpulkan bahwa batu kapur lunak yang tidak murni dan mengandung tanah liat merupakan bahan pembuat semen hidrolis yang baik. Batu kapur yang dimaksud tersebut adalah kapur hidrolis (hydrolic lime). Kemudian oleh Vicat ditemukan bahwa sifat hidrolis akan bertambah baik jika ditambahkan juga silica atau tanah liat yang mengandung alumina dan silica. Akhirnya vicat membuat kapur hidrolis dengan cara pencampuran tanah liat (clay) dengan batu kapur (limestone) pada perbandingan tertentu, kemudian campuran tersebut dibakar (dikenal  dengan artifical lime twice kilned).

     Pada tahun 1797, James Parker yang merupakan seorang penemu berkebangsaan Inggris menemukan suatu pembaharuan dengan membuat semen hydraulic dengan cara membakar  batu kapur dengan batuan silica. Semen inilah yang akhirnya dikenal dengan nama Ramon Cement yang banyak dipakai pada Periode tersebut.

        Pada tahun 1811, James Frost mulai membuat semen yang pertama kali dengan menggunakan 2 bagian  kapur  dan satu bagian tanah liat. Hasilnya disebut Frost’s cement. Pada tahun 1812 prosedur tersebut diperbaiki dengan menggunakan campuran batu kapur yang mengandung tanah liat dan ditambahkan tanah argillaceus (mengandung 9-40% silica). Semen yang dihasilkan disebut British Cement.

Usaha untuk membuat semen pertama kali dilakukan dengan cara membakar campuran batu kapur dan tanah liat. Joseph Aspadin 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). Batuan kapur tohor (CaO) bereaksi dengan senyawa-senyawa  lain membentuk klinker kemudian digiling smapai menjadi tepung yang kemudian dikenal dengan Portland, karena  bentuk  dari semen yang telah mengeras mirip dengan Portland Stone yangmerupakan bahan bangunan  pada waktu itu. Ia menambah semen buatannya itu dengan nama semen Portland karena warnanya menyerupai batu Portland.

Baru pada abad ke-18 (ada juga sumber yang menyebut sekitar tahun 1700-an M), John Smeaton - insinyur asal Inggris - menemukan kembali ramuan kuno berkhasiat luar biasa ini. Dia membuat adonan dengan memanfaatkan campuran batu kapur dan tanah liat saat membangun menara suar Eddystone di lepas pantai Cornwall, Inggris.

John Smeaton

Ironisnya, bukan Smeaton yang akhirnya mematenkan proses pembuatan cikal bakal semen ini. Adalah Joseph Aspadin, juga insinyur berkebangsaan Inggris, pada 1824 mengurus hak paten ramuan yang kemudian dia sebut semen portland. Dinamai begitu karena warna hasil akhir olahannya mirip tanah liat Pulau Portland, Inggris. Hasil rekayasa Aspadin inilah yang sekarang banyak dipajang di toko-toko bangunan.

Joseph Aspdin

Sebenarnya, adonan Aspadin tak beda jauh dengan Smeaton. Dia tetap mengandalkan dua bahan utama, batu kapur (kaya akan kalsium karbonat) dan tanah lempung yang banyak mengandung silika (sejenis mineral berbentuk pasir), aluminium oksida (alumina) serta oksida besi. Bahan-bahan itu kemudian dihaluskan dan dipanaskan pada suhu tinggi sampai terbentuk campuran baru.

Selama proses pemanasan, terbentuklah campuran padat yang mengandung zat besi. Agar tak mengeras seperti batu, ramuan diberi bubuk gips dan dihaluskan hingga berbentuk partikel-partikel kecil mirip bedak.