Pengaruh Ukuran Partikel dan Komposisi Semen-Partikel Terhadap Kualitas Papan Semen Dari Cangkang Kemiri (Aleurites Moluccana Wild)

(1)

PENGARUH UKURAN PARTIKEL DAN KOMPOSISI SEMEN-PARTIKEL TERHADAP KUALITAS PAPAN SEMEN DARI CANGKANG

KEMIRI (Aleurites moluccana Wild)

SKRIPSI

Oleh : Ira Lestari 101201116

PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

ABSTRACT

IRA LESTARI SIMBOLON. Effect of Particle Size and Composition of Particles cement for quality of cements board from candlenut shell (Aleurites

moluccana Wild). Supervised by TITO SUCIPTOand RUDI HARTONO.

The purpose of the study was to evaluated particle size and the effect of particles cement compositon from candlenut shell for the quality of cement’s board and to estabilish the particle size and particle cement composition from candlenut’s shell to produce the best part of physical and mechanical properties of cement’s board. The size of the board was 25 cm x 25 cm x 1 cm. Variations of these purpose was the particle’s size (30 mesh and 80 mesh) and the composition (80:20 , 70:30 , 60 : 40) with the addition of magnesium chloride catalyst which serves accelerate hardening cement. The result of cement boards tested their mechanical and physical properties compared to standard JIS A 5417-1992.

The results showed that the values of density, moisture, content, thickness swelling, water absorption, MOE and MOR, were 1,00-1,08; 7,45-11,56 ; 5,28-7,02; 6,12- 7,70; 1,89-4,40; 4,34-7,90; 5176-9158 and 45,51-62,08. Density, moisture, content, thickness swelling, and water absorption test values fulfilled the standards of JIS A 5417-1992. While the MOE and MOR values didn’t fulfilled the standards of JIS A 5417-1992.

Keywords: cement board , candlenut shell , cement content , physical and

(3)

ABSTRAK

IRA LESTARI SIMBOLON. Pengaruh Ukuran Partikel dan Komposisi Semen-Partikel Terhadap Kualitas Papan Semen Dari Cangkang Kemiri (Aleurites

Moluccana Wild. Dibimbing oleh TITO SUCIPTO dan RUDI HARTONO.

Tujuan penelitian adalah mengevaluasi ukuran partikel dan pengaruh komposisi semen-partikel cangkang kemiri (Aleurites moluccana Wild) terhadap kualitas papan semen dan menentukan ukuran partikel dan komposisi semen-partikel cangkang kemiri optimal yang menghasilkan sifat fisis dan mekanis papan semen terbaik. Ukuran papan adalah 25 cm x 25 cm x 1 cm dan kerapatan 1 g/cm3. Variasi dalam penelitian ini adalah ukuran partikel (30 mesh dan 80 mesh) dan komposisi semen (80:20 ; 70:30 ; 60:40) dengan penambahan katalis Magnesium klorida yang berfungsi mempercepat pengerasan semen. Papan semen yang dihasilkan diuji sifat fisis dan mekanisnya dan dibandingkan dengan standar JIS A 5417-1992.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan, kadar air, daya serap air, pengembangan tebal, MOE dan MOR berturut-turut adalah 1,00-1,08; 7,45-11,56 ; 5,28-7,02; 6,12- 7,70; 1,89-4,40; 4,34-7,90; 5176-9158 dan 45,51-62,08. Nilai kerapatan, kadar air, pengembangan tebal dan daya serap air telah memenuhi standar JIS A 5417-1992. Sedangkan nilai MOE dan MOR tidak memenuhi standar JIS A 5417-1992.

(4)

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian yang berjudul “Pengaruh Ukuran Partikel dan Komposisi Semen-Partikel Terhadap Kualitas Papan Semen Dari Cangkang Kemiri (Aleurites Moluccana Wild)”. Penulisan hasil penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk menjadi Sarjana Kehutanan. Hasil penelitian ini berisi tentang penelitian mengenai papan semen dari cangkang kemiri, yang dibuat dengan pengaruh komposisi semen-partikel. Kemudian dilakukan pengujian sifat fisis dan sifat mekanisnya dengan acuan Standar Internasional JIS A 5417-1992.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada bapak Tito Sucipto S.Hut, M.Si dan bapak Dr. Rudi Hartono S.Hut, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan memberi masukan-masukan serta saran dalam pembuatan usulan penelitian ini sehingga hasil penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi yang membutuhkan.

Medan, Januari 2015

(5)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR TABEL ... iv

DAFTAR GAMBAR ... v

DAFTAR LAMPIRAN ... vi

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Manfaat Penelitian ... 3

Hipotesis ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Kemiri ... 4

Papan Semen ... 5

Semen ... 6

Ukuran partikel... 8

Katalisator Magnesium Klorida ... 10

Kadar Semen ... 11

METODE PENELITIAN Waktu dan Lokasi Penelitian ... 13

Alat dan Bahan ... 13

Prosedur Penelitian Persiapan Bahan Baku ... 13

Pengukuran Suhu Hidrasi ... 14

Pembuatan Papan Semen ... 16

Pengkondisian dan Pengeringan Papan Semen ... 20

Pembuatan contoh uji ... 20

Pengujian Sifat Fisis ... 21

Pengujian Sifat Mekanis ... 23

Analisis data ... 24

HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran suhu hidrasi ... 26

Sifat Fisis dan Mekanis Papan Semen dari Cangkang kemiri ... 28

Sifat Fisis Papan Semen dari Cangkang kemiri ... 28

Kerapatan ... 29

(6)

Pengembangan tebal ... 33

Daya serap air ... 36

Sifat Mekanis Papan Semen ... 39

MOE (Modulus of Elasticity) ... 40

MOR (Modulus of Repture) ... 42

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 46

Saran ... 46

DAFTAR PUSTAKA ... 47

(7)

ABSTRACT

IRA LESTARI SIMBOLON. Effect of Particle Size and Composition of Particles cement for quality of cements board from candlenut shell (Aleurites

moluccana Wild). Supervised by TITO SUCIPTOand RUDI HARTONO.

Keywords: cement board , candlenut shell , cement content , physical and

(8)

ABSTRAK

IRA LESTARI SIMBOLON. Pengaruh Ukuran Partikel dan Komposisi Semen-Partikel Terhadap Kualitas Papan Semen Dari Cangkang Kemiri (Aleurites

Moluccana Wild. Dibimbing oleh TITO SUCIPTO dan RUDI HARTONO.

(9)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Potensi cangkang kemiri saat ini terus meningkat, dengan semakin luasnya perkebunan kemiri yang terdapat di Indonesia. Berdasarkan data dari Departemen Pertanian (2009) produksi kemiri nasional terus meningkat dari 99.593 ton pada tahun 2006 menjadi 114.915 ton pada tahun 2009. Kemiri mempunyai dua lapis kulit yaitu kulit buah dan cangkang. Setiap kilogram biji kemiri akan menghasilkan 30% inti dan 70% cangkang. Produksi kemiri tahun 2009 sebesar 114.915 ton maka dapat dihasilkan 80440,5 ton limbah cangkang kemiri yang terdapat di Indonesia.

Cangkang kemiri merupakan salah satu produk sampingan dari proses pemanenan buah kemiri. Limbah cangkang kemiri cukup melimpah dan dapat digunakan sebagai bahan baku papan komposit. Salah satu jenis komposit yang ada adalah papan semen. Menurut Haygreen dan Bowyer (1989) papan semen adalah papan tiruan yang menggunakan semen sebagai perekatnya sedangkan bahan bakunya dapat berupa partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya. Papan semen mempunyai sifat yang lebih baik dibanding papan partikel yaitu lebih tahan terhadap jamur, tahan air, dan tahan api. Papan semen juga lebih tahan terhadap serangan rayap tanah dibanding kayu. Papan semen juga tidak menghasilkan bahan-bahan kimia berbahaya dan tidak berpengaruh pada kualitas udara di dalam ruangan.

Penelitian papan semen telah dilakukan menggunakan bahan baku kayu seperti dari kayu sengon dan akasia mangium (Cahyadi, 2008) dan menggunakan bahan baku non kayu seperti papan semen dari tiga jenis bambu (Sibarani, 2011),

(10)

papan semen dari sekam padi (Fortuna, 2009), papan komposit semen berbahan baku serat sisal hasil pengukusan (LIPI, 2008).

Faktor yang mempengaruhi kualitas papan semen antara lain komposisi papan semen. Komposisi papan semen terdiri atas semen, air, katalis, dan partikel. Jika salah satu dari faktor tidak sesuai dengan kebutuhan bahan baku papan semen maka papan semen tidak bagus kualitasnya. Sebagai contoh jika komposisi semen terlalu banyak dibanding partikel yang digunakan pada pembuatan papan semen maka papan semen menjadi regas atau mudah retak dan nilai modulus elastisitas (MOE) rendah, dan sebaliknya jika komposisi semen terlalu rendah dibanding partikel yang digunakan pada pembuatan papan semen maka papan semen menjadi tidak kuat karena peran semen sebagai matriks (perekat) tidak optimal.

Penelitian tentang papan semen dari cangkang kemiri belum pernah dilakukan. Berdasarkan hal tersebut maka dilakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Ukuran Partikel dan Komposisi Semen-Partikel Terhadap Kualitas Papan Semen dari Cangkang Kemiri (Aleurites moluccana Wild)”. Diharapkan dengan penelitian ini dapat memanfaatkan limbah cangkang kemiri yang terbuang menjadi produk berguna.

Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah untuk :

1. Mengevaluasi ukuran partikel dan pengaruh komposisi semen-partikel cangkang kemiri (Aleurites moluccana Wild) terhadap kualitas papan semen.

(11)

2. Menentukan ukuran partikel dan komposisi semen-partikel cangkang kemiri optimal yang menghasilkan sifat fisis dan mekanis papan semen terbaik.

Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memanfaatkan limbah cangkang kemiri sebagai bahan baku papan semen.

Hipotesis

Ukuran partikel dan Komposisi semen dan partikel cangkang kemiri berpengaruh terhadap kualitas papan semen.

(12)

TINJAUAN PUSTAKA

Botani Tanaman Kemiri

Kemiri (Aleurites moluccana Wild) merupakan salah satu tanaman tahunan yang termasuk dalam famili Euphorbiaceae (jarak-jarakan). Umur produktif tanaman mencapai 25-40 tahun. Ketinggian tanaman dapat mencapai 40 meter. Daunnya selalu hijau sepanjang tahun dan menghasilkan buah kemiri yang merupakan bagian tanaman yang bernilai ekonomis. Daging buahnya kaku dan mengandung 1-2 biji yang diselimuti oleh kulit biji yang keras. Secara sistematis, tanaman ini diklasifikasikan sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Class : Dicotyledoneae Ordo : Archichlamydae Familia : Euphorbiaceae Genus : Aleurites

Spesies : Aleurites moluccana, Wild. (Sunanto, 1994).

Biji kemiri mempunyai kulit biji yang dikenal sebagai tempurung atau cangkang yang sangat keras. Cangkang kemiri ini beratnya mencapai 65-75% dari berat biji seluruhnya, dan tebal tempurung 3-5 mm. Permukaan luarnya kasar dan berlekuk serta berwarna coklat kehitaman. Cangkang kemiri merupakan bagian buah yang paling keras sehingga untuk mendapatkan inti atau daging buah, maka tempurungnya harus dipecah (Sunanto, 1994).

(13)

Berdasarkan data dari Departemen Pertanian (2010) bahwa luas areal pada tahun 2008 dan 2009 adalah 11.626 ha dan 12.243 ha. Produksi kemiri pada tahun 2008 dan 2009 adalah 107.116 dan 114.915 ton dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Luas Areal dan Produksi kemiri tahun 2006-2009 Variabel

Tahun

2006 2007 2008 2009

Luas Areal (ha) 13.947 0 11.626 12.243

Produksi (ton) 99.593 0 107.116 _114.915

Sumber: Departemen Pertanian 2010

Papan Semen

Papan semen adalah papan tiruan yang menggunakan semen sebagai perekatnya sedangkan bahan bakunya dapat berupa partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya. Papan semen mempunyai sifat yang lebih baik dibanding papan partikel yaitu lebih tahan terhadap jamur, tahan air, dan tahan api. Papan semen juga lebih tahan terhadap serangan rayap tanah dibanding kayu. Papan semen juga tidak menghasilkan bahan-bahan kimia berbahaya dan tidak berpengaruh pada kualitas udara di dalam ruangan (Haygreen & Bowyer 1989).

Papan semen di samping memiliki kelebihan juga memiliki kelemahan dibanding papan tiruan lainnya antara lain adalah berat dan penggunaannya lebih terbatas sebagai bahan bangunan. Menurut Moslemi dan Pfister (1987) dalam

Sulastiningsih dan Sutigno (2008) diperlukan waktu yang lama bagi papan semen untuk benar benarmengeras sebelum mencapai kekuatan yang cukup. Kelemahan lainnya adalah tidak semua jenis kayu atau bahan berlignoselulosa dapat digunakan sebagai bahan baku papan semen karena adanya zat ekstraktif seperti gula, tannin,

(14)

dan minyak yang dapat mengganggu pengerasan semen dengan bahan baku tersebut.

Berdasarkan kesesuaian jenis kayu sebagai bahan papan semen dikenal tiga macam mutu yaitu baik, sedang dan jelek. Pengujiannya dilakukan berdasarkan uji hidrasi, yaitu mengukur suhu maksimum yang terjadi pada saat reaksi antara semen, kayu dan air. Bila suhu maksimum lebih dari 41°C termasuk baik, 36°C–41°C termasuk sedang dan kurang dari 36°C termasuk jelek (Sulastiningsih dan Sutigno, 2008).

Penentuan kelayakan papan semen sebagai bahan konstruksi bangunan meliputi beberapa kriteria pengujian. Kualitas papan semen yang dihasilkan dapat dilihat dari hasil pengujian sifat fisis dan mekanis. Standar uji sifat fisis dan mekanis papan semen berdasarkan JIS A 5417-1992 disajikan pada Tabel 1.

Tabel 2. Karakteristik sifat fisis dan mekanis papan semen menurut standar JIS A 5417-1992

No. Sifat papan semen Nilai

1. Kerapatan (densitas) > 0,8 g/cm3

2. Kadar air <16 %

3. Pengembangan tebal <8,3 %

4. Daya serap air -

5. Keteguhan lentur (MOE) >24.000 kg/cm²

6. Keteguhan patah (MOR) >63 kg/cm²

7. Keteguhan rekat internal -

8. Kuat pegang sekrup -

Sumber: JIS 1992

Semen

Semen adalah hasil industri dari paduan batu kapur/gamping sebagai bahan utamanya dan lempung/tanah liat atau bahan pengganti lainnya sebagai bahan campuran, dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk (bulk ). Batu

(15)

kapur/gamping adalah bahan alam yang mengandung senyawa kalsium oksida (CaO), sedangkan lempung/tanah liat adalah bahan alam yang mengandung senyawa silika oksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3), besi oksida (F2O3) dan magnesium oksida (MgO). Dalam proses produksi semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh. Sebagian bahan digunakan untuk membentuk clinker

(bahan setengah jadi yang dibutuhkan untuk pembuatan semen) kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips (gipsum) dalam jumlah yang sesuai. Hasil akhir dari proses produksi dikemas dalam kantong/zak dengan berat rata-rata 40 kg atau 50 kg (Ditjen Bea Cukai, 2000).

Semen disebut perekat hidrolisis, karena daya rekatnya disebabkan oleh adanya air. Jumlah air yang digunakan untuk sejumlah semen menentukan kualitas adukan campuran yang dihasilkan. Pada umumnya jenis semen yang digunakan untuk bahan bangunan adalah semen portland. Semen portland dibuat dari hasil pembakaran bahan-bahan dasar yang terdiri atas batu kapur (yang mengandung CaO), tanah geluh atau serpih (yang mengandung H2O dan SiO2) dan tambahan bahan lain yang sesuai dengan jenis semen yang diinginkan. Campuran dari bahan tersebut selanjutnya dibakar pada temperatur tinggi dalam tanur bakar, dan digiling halus secara mekanik sambil ditambahkan gips tak terbakar. Hasilnya terbentuk tepung kering yang dikemas dalam kantong semen (Setiadhi, 2006).

Semen adalah bahan organik yang mengeras pada percampuran dengan air atau larutan garam. Jenis-jenis semen menurut Badan Pusat Statistik (2000) adalah:

(16)

1. Semen abu atau semen portland adalah bubuk/bulk berwarna abu kebiru-biruan, dibentuk dari bahan utama batu kapur/gamping berkadar kalsium tinggi yang diolah dalam tanur yang bersuhu dan bertekanan tinggi. Semen ini biasa digunakan sebagai perekat untuk memplester. Semen ini berdasarkan prosentase kandungan penyusunannya terdiri dari 5 (lima) tipe, yaitu tipe I sd. V.

2. Semen putih (gray cement) adalah semen yang lebih murni dari semen abu dan digunakan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing), seperti sebagai

filler atau pengisi. Semen jenis ini dibuat dari bahan utama kalsit (calcite limestone) murni.

3. Semen sumur minyak (oil well cement) adalah semen khusus yang digunakan dalam proses pengeboran minyak bumi atau gas alam, baik di darat maupun di lepas pantai.

4. Mixed & fly ash cement adalah campuran semen abu dengan Pozzolan buatan (fly ash) merupakan hasil sampingan dari pembakaran batubara yang mengandung amorphous silika, aluminium oksida, besi oksida dan oksida lainnya dalam berbagai variasi jumlah. Semen ini digunakan sebagai campuran untuk membuat beton, sehingga menjadi lebih keras.

Ukuran Partikel

Pada penelitian Armaya (2012), hasil analisis menunjukkan bahwa kuat pegang skrup (KPS) papan semen dengan ukuran partikel 20 mesh berbeda nyata dengan papan semen dengan ukuran partikel 40 mesh. Menurut Sibarani (2011) papan semen dengan ukuran partikel yang lebih besar akan memberikan kekuatan

(17)

papan yang besar pula sehingga pada papan semen dengan ukuran partikel 20 mesh nilai KPS-nya lebih tinggi dari pada papan semen dengan ukuran partikel 40 mesh. Berdasarkan standar JIS A 5417- 1992 tidak mensyaratkan besarnya nilai kuat pegang sekrup papan semen partikel (Sibarani, 2011).

Zhongli dkk (2007) melakukan penelitian tentang sifat fisik particleboard

yang dibuat dari bagian hati (heartwood) kayu Saline eucalyptus dengan pengikat

Polymeric Methane Diphenyl Diisocyanate (PMDI) dan Urea Formaldehyde

(UF). Kayu dihancurkan untuk dibuat tiga ukuran partikel/mesh (10-20, 20-40, dan 40-60). Dari hasil pengujian diperoleh bahwa particleboard dengan mesh 20-40 memiliki nilai Modulus of Elasticity (MOE), Modulus of Rupture (MOR), dan

Internal Bond Strength (IB) tertinggi kecuali untuk Tensile Strength (TS). Partikel-partikel sebesar ini terikat baik oleh resin dan memiliki ikatan erat. Luas permukaan partikel mesh 40-60 terlalu besar untuk dicakup secara memadai oleh perekat untuk rasio massa dan partikel perekat yang digunakan. Partikel mesh 10-20 terlalu besar dan mengakibatkan kontak yang lemah antara partikel sehingga pori-pori di antara partikel-partikel bisa dengan mudah dilihat dan tidak semua partikel terikat dengan baik oleh resin. Particleboard dengan ukuran partikel yang berbeda menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam penyerapan air dan

thickness swelling. Particleboard partikel mesh 20-40 memiliki penyerapan air dan thickness swelling terendah, yang konsisten dengan hasil sifat mekanis (Zhongli dkk, 2007).

(18)

Katalisator Magnesium Klorida (MgCl2)

Katalisator adalah suatu bahan yang dapat mempercepat reaksi kimia tanpa merubah strukturnya. Selain itu, katalisator adalah bahan kimia yang menyebabkan suatu reaksi kimia dapat berlangsung lebih cepat dan dapat ditemukan kembali serta tidak berubah di akhir reaksi tersebut. Katalisator berfungsi untuk meningkatkan daya ikat bahan pengikat terhadap partikel kayu atau bahan berlignoselulosa agar tercapai suatu ikatan yang optimum dan untuk mempercepat proses pengerasan (pengeringan) sehingga didapatkan hasil akhir yang lebih baik. Pemakaian katalisator dimaksudkan untuk mempercepat proses pengerasan (pengeringan) dan memperkuat daya rekat semen (Simatupang,1974 dalam Setiadhi, 2006).

Di samping itu beberapa peneliti telah meneliti secara mendalam penambahan bahan kimia dalam campuran kayu, semen dan air untuk meningkatkan pengerasan semen. Bahan kimia seperti kalsium klorida (CaCl2), feri klorida (FeCl3), feri sulfat (Fe2(SO4)3), magnesium klorida (MgCl2), dan kalsium hidroksida (Ca(OH)2) telah dilaporkan dapat mengurangi hambatan pengerasan semen dan kayu (Moslemi et al., 1994).

Menurut Kirk-Othmer (1964) mengemukakan bahwa salah satu kegunaan yang paling penting dari MgCl2, selain dalam pembuatan logam magnesium, adalah pembuatan semen magnesium oksiklorida, dibuat melalui eksotermik larutan MgCl2 20% terhadap suatu ramuan magnesia yang didapatkan dari kalsinasi magnesit dan magnesia yang terdapat dalam larutan garam. Reaksi yang terjadi:

(19)

Kadar semen

Komposisi semen dan partikel dalam pembuatan papan semen dapat dilihat dari faktor-faktor yang mempengaruhi sifit fisis dan mekanis pada papan semen antara lain :

1. Semen. Semen bersifat kuat dan keras apalagi jika terkena air. Makin banyak kandungan semen dalam suatu bahan maka akan semakin kuat bahan tersebut.

2. Air. Air berfungsi sebagai media pencampur bahan-bahan. Pemberian air harus secukupnya karena bila kebanyakan akan encer sedangkan jika terlalu sedikit akan menyebabkan ketidakhomogenan.

3. Bahan Baku yang digunakan (Moelemi dan Pfister, 1987).

Faktor yang mempengaruhi pengerasan semen adalah sebagai berikut : a. Kehalusan (finese)

Kehalusan semen mempengaruhi waktu pengerasan pasta semen, kualitas semen baik ketika butirannya makin halus, dan luas permukaan yang dapat dihidrasi semakin luas sehingga banyak gel semen yang terbentuk pada umur muda, maka kekuatan awal yang dicapai akan lebih tinggi.

b. Waktu pengikat semen

Pada proses ini terjadi reaksi kimia antara semen dan air supaya proses tersebut berlangsung dengan sempurna. Batas waktu pengikatan terbagi dua yaitu waktu ikat awal (45 menit) yaitu waktu yang diperlukan pasta semen untuk mulai pengikatan dan waktu akhir, yaitu waktu yang diperlukan semen untuk mengikat sempurna pada umumnya dalam waktu 480 menit.

(20)

c. Panas hidrasi

Ketika semen dan air bereaksi timbul panas, panas ini dinamakan panas hidrasi, semakin tinggi panas hidrasi dari semen maka dapat mengakibatkan keretakan pada beton dan reaksi dari komponen dasar semen membentuk komponen lain.

d. Faktor air semen (FAS)

Aspek lain yang besar pengaruhnya terhadap pembentukan panas hidrasi adalah faktor air semen. Faktor air semen (FAS) perbandingan antara berat air dan berat semen, dapat dihitung dengan rumus:

FAS = berat air / berat semen

Faktor air semen yang rendah (kadar air sedikit) menyebabkan air diantara bagian-bagian semen sedikit, sehingga jarak antara butiran semen pendek. Semen dapat mengikat air semen sekitar 40% dari beratnya, dengan kata lain air sebanyak 0,4 kali semen telah cukup untuk membentuk seluruh semen berhidrasi (Sibarani,2011).

(21)

METODE PENELITIAN

Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai Agustus 2014 di Workshop Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara untuk membuat papan semen dari cangkang kemiri. Pengujian sifat fisis dan mekanis dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan Program Studi Kehutanan USU.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah kempa dingin, oven, timbangan elektrik, plat besi berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm, terpal plastik,

alumunium foil, kertas label, saringan ukuran 20 mesh, ember plastik kapasitas 40 kg, kantung plastik, kaliper, parang, termometer, tabung reaksi, kamera digital, kalkulator, alat tulis, dan UTM (Universal Testing Machine). Sedangkan bahan yang digunakan adalah cangkang kemiri (Aleurites moluccana Wild), semen

portland, magnesium klorida (MgCl2), minyak goreng, dan air.

Prosedur Penelitian Persiapan bahan baku

Kegiatan penelitian ini dilakukan 2 tahap yaitu : Tahap pertamapengukuran suhu hidrasi dan tahap kedua pembuatan papan semen. Pengukuran suhu hidrasi pada tahap pertama bertujuan untuk mengetahui kesesuaian cangkang kemiri sebagai bahan baku papan semen.

(22)

1. Pengukuran suhu hidrasi

Pengukuran hidrasi merupakan cara yang paling praktis untuk mengetahui kesesuaian bahan baku (kayu) yang akan dibuat menjadi papan semen. Suhu hidrasi merupakan suhu yang terjadi akibat reaksi eksotermik antara semen dengan air. Semakin tinggi suhu hidrasi maka bahan baku tersebut semakin baik bahan tersebut digunakan sebagai bahan baku papan semen.

Mengacu pada penelitian Sibarani (2011) pengukuran suhu hidrasi dilakukan dengan dimasukkan gelas ukur berisikan campuran adonan partikel cangkang kemiri, semen dan air dengan perbandingan 20 g (partikel): 200 g (semen): 100 g (air). Ditambahkan katalis MgCl2 5% berdasarkan berat semen yaitu 10 g. Selanjutnya termometer dimasukan lewat lubang dan harus segera tutup rapat agar tidak ada panas yang keluar.

Kenaikan suhu dicatat tiap jam selama 24 jam. Dalam periode 24 jam itu suhu maksimum (suhu hidrasi) tercapai pada jam tertentu. Setelah itu suhu akan turun kembali. Suhu hidrasi hasil pengukuran dibandingkan dengan standar LPHH-Bogor yaitu kesesuaian jenis kayu sebagai bahan papan semen Pengujiannya dilakukan berdasarkan uji hidrasi, yaitu mengukur suhu maksimum yang terjadi pada saat reaksi antara semen, kayu dan air. Bila suhu maksimum lebih dari 41°C termasuk baik, 36°C–41°C termasuk sedang dan kurang dari 36°C termasuk jelek.

Suhu maksimum dipergunakan sebagai ukuran dapat atau tidaknya suatu bahan dipakai sebagai bahan baku papan semen. Bahan baku yang memenuhi standar suhu hidrasi dan terbaik yang akan digunakan sebagai bahan baku untuk

(23)

penelitian ini. Secara umum proses pengukuran suhu hidrasi dapat dilihat pada Gambar 2 dan proses secara detail adalah sebagai berikut :

Adapun prosedur pengukuran hidrasi adalah :

1. Disediakan tabung reaksi, gelas ukur, termometer, thermos es dan minyak. 2. Dicampur adonan yang berisikan cangkang kemiri, semen, air dan katalis

dengan empat macam adonan, yaitu: a. Semen+air (2:1)

b. Semen+air+MgCl2 (2:1:0,1)

c. Semen+air+MgCl2+ partikel (cangkang kemiri yang belum direndam) (2:1:0,2:0,1)

d. Semen+air+MgCl2+ partikel (cangkang kemiri yang sudah direndam dalam waktu 48 jam dengan air dingin) (2:1:0,2:0,1).

3. Dimasukkan ke dalam gelas ukur sesuai adonan seperti pada Gambar 1. 4. Dimasukkan minyak ke dalam tabung reaksi.

5. Dimasukkan tabung reaksi ke dalam gelas ukur yang sudah berisi adonan 6. Dimasukkan gelas ukur ke dalam thermos es.

7. Dimasukkan termometer ke dalam tabung reaksi yang berisi minyak 8. Diukur suhu hidrasi tiap jam selama 24 jam.

Gambar 1. Ilustrasi Pengukuran Suhu Hidrasi

Termometer

Tabung Reaksi Adonan

Wadah kedap udara Minyak

(24)

9. Jenis partikel cangkang kemiri yang akan digunakan sebagai bahan baku papan semen yaitu yang suhu hidrasinya tertinggi dan memenuhi standar yang mengacu pada LPHH-Bogor yaitu suhu hidrasi maksimum lebih dari 41°C termasuk baik, 36°C–41°C termasuk sedang dan kurang dari 36°C termasuk jelek.

2. Pembuatan Papan Semen

Bahan baku untuk papan semen berdasarkan pengukuran suhu hidrasi yang paling tinggi/ baik yaitu partikel cangkang kemiri tanpa direndam atau cangkang kemiri dengan perlakuan perendaman selama 48 jam.

Persiapan bahan baku cangkang kemiri yaitu cangkang kemiri digiling dan disaring dengan menggunakan saringan 30 mesh dan 80 mesh untuk menyeragamkan bentuk partikel. Selanjutnya, partikel direndam selama 48 jam. Partikel dikeringkan dengan dioven pada suhu 500C sampai mencapai kadar air 12%.

Papan semen yang dibuat berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm. Kebutuhan bahan baku papan semen pada perbandingan partikel dengan semen yaitu 80:20 70:30 ; 60:40 dengan penambahan 5% magnesium klorida (MgCl2) dari berat semen dan target kerapatan papan 1g/cm3. Hal ini mengacu pada penelitian Sibarani (2011) tentang karakteristik papan semen dari tiga jenis bambu dengan penambahan katalis magnesium klorida (MgCl2). Secara umum proses pembuatan papan semen dapat dilihat pada Gambar 3 dan proses secara detail adalah sebagai berikut :

(25)

1. Pembuatan adonan (mixing)

Bahan-bahan dasar dalam pembuatan papan semen partikel yaitu : cangkang kemiri, semen, air, dan zat tambahan MgCl2 dicampur dalam satu tempat pencampuran. Semua bahan-bahan dasar yang dibutuhkan untuk pembuatan adonan (furnish) harus ditimbang secara seksama. Adonan terdiri atas campuran bahan-bahan dasar dengan perbandingan semen : cangkang kemiri : semen : air : MgCl2 yaitu 80:20 ; 70:30 ; 60:40

Adapun komposisi bahan baku untuk pembuatan papan semen dari cangkang kemiri disajikan pada Tabel 1.

Tabel 3. Komposisi pembuatan papan semen Komposisi

Semen : Partikel

Semen (gr)

Partikel (gr)

Air (gr)

MgCl2

(gr) 60 : 40 375,00 250,00 187,50 18,75 70 : 30 437,50 187,50 218,75 21,87 80 : 20 500,00 125,00 250,00 25,00 Total 1375 1125 562,50 56,25 2. Pembuatan lembaran (formatting)

Papan semen yang dibuat berukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm. Kebutuhan bahan baku papan semen pada perbandingan partikel dengan semen yaitu 80:20; 70:30; 60:40 dengan penambahan 5% magnesium klorida (MgCl2) dari berat semen dan target kerapatan 1g/cm3.

3. Pengempaan (pressing)

Adonan dimasukkan kedalam cetakan kempa. Kemudian dicetak dan dikempa dingin dengan tekanan yang dibutuhkan pada proses pengempaan sampai dengan 25 kg/cm³ selama 24 jam. Kemudian plat pencetak lembaran dikencangkan dengan menggunakan mur sampai mencapai ketebalan 1 cm.

(26)

Gambar 2. Bagan alur penelitian tahap 1 Cangkang kemiri

Penggilingan cangkang kemiri

Pembuatan Partikel cangkang kemiri ukuran 30 mesh dan 80 mesh

Partikel tanpa direndam

Partikel direndam dengan air dingin selama 48 jam

Pembuatan adonan 1. Semen+air

2. Semen+air+ MgCl2

3. Semen+air+ MgCl2+ partikel (belum direndam)

4. Semen+air+ MgCl2+ partikel (setelah direndam)

Suhu hidrasi tertinggi/terbaik berdasarkan LPHH-Bogor yaitu :

-baik, suhu >410 C

-sedang, suhu 360 C-410 C -kurang,suhu < 360 C Pengukuran suhu hidrasi

1. Dimasukkan ke dalam gelas ukur sesuai adonan 2. Dimasukkan minyak ke dalam tabung reaksi. 3. Dimasukkan tabung reaksi ke dalam gelas ukur

yang sudah berisi adonan

4. Dimasukkan gelas ukur ke dalam thermos es. 5. Dimasukkan termometer ke dalam tabung reaksi

yang berisi minyak

6. Diukur suhu hidrasi tiap jam selama 24 jam.

Pengeringan KA ± 12%

Dikeringkan selama 50 0 C sampai mencapai KA 12 %

(27)

Gambar 3. Bagan alur penelitian tahap 2 Sifat fisis:

1. Kadar air 2. Kerapatan 3. Daya serap air 4. Pengembangan

tebal Sifat mekanis: 1. Keteguhan

lentur (MOE) 2. Keteguhan

patah (MOR) Partikel tanpa direndam atau direndam

dengan air dingin 48 jam berdasarkan pengukuran suhu hidrasi terbaik

Pengeringan dalam oven pada suhu 50°C hingga KA 12%

Pembentukan lembaran dengan ukuran

25x25x1cm Pengadonan semen : partikel (80:20 ; _{70:30 ; 60:40)} Dengan MgCl2 dan air

Pengempaan dengan tekanan sama dengan 25 kg/cm³ selama 24 jam

Pengkondisian awal selama 2-3 hari

Pengkondisian selama ± 2 minggu _{Pengeringan dalam oven selama 48} jam dengan suhu 50°C

Pembuatan contoh uji Pengujian kualitas sesuai JIS A 5417-1992

(28)

Pengkondisian dan Pengeringan Papan Semen

Papan semen yang telah dibentuk menjadi lembaran pada plat pencetak lembaran, kemudian dikondisikan selama 2-3 hari hingga papan kering dan bersifat kaku. Selanjutnya papan semen tersebut dikeluarkan dari plat pencetak dan dikeringkan ke dalam oven selama 48 jam pada suhu 50oC sampai kekerasan papan semen merata. Papan semen yang telah kering dikondisikan dengan cara ditumpuk selama ±2 minggu agar kadar airnya seragam dan memiliki kekerasan yang cukup tinggi.

Pembuatan contoh uji

Pola pemotongan contoh uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanik mengacu pada standar JIS A 5417-1992 untuk papan semen, seperti yang terlihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Pola pemotongan contoh uji papan semen 20 cm

5 cm

5 cm 5 cm 25 cm

10 cm

25 cm

A B

C D

(29)

Keterangan :

A : contoh uji untuk kadar air dan kerapatan (10 cm x 10 cm x 1 cm ) B : contoh uji untuk untuk kuat pegang sekrup (10 cm x 5 cm x 1 cm) C : contoh uji daya serap air dan pengembangan tebal (5 cm x 5 cm x 1 cm) D : contoh uji keteguhan rekat internal (5 cm x 5 cm x 1 cm)

E : contoh uji untuk MOE dan MOR (20 cm x 5 cm x 1 cm)

Pengujian sifat fisis

1. Kerapatan

Kerapatan menunjukkan perbandingan antara massa atau berat benda terhadap volumenya. Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara. Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm ditimbang beratnya, lalu diukur rata-rata panjang, lebar dan tebalnya untuk menentukan volume contoh uji. Nilai kerapatan contoh uji dihitung dengan rumus:

Keterangan:

ρ

= kerapatan (g/cm³)

B = berat contoh uji kering udara (gram) V = volume contoh uji kering udara (cm³)

2. Kadar air

Kadar air menunjukkan besarnya kandungan air di dalam bahan yang dinyatakan dalam persen. Penetapan kadar air papan semen dilakukan dengan menghitung selisih berat awal (B0) dan berat kering oven (B1) setelah dikeringkan dalam oven selama 24 jam pada suhu (103±2)ºC. Pengukuran berat kering oven papan semen dilakukan sampai beratnya konstan. Contoh uji berukuran 10 cm x 10 cm x 1 cm. Nilai kadar air papan semen dihitung dengan rumus:

= ρ

V B

(30)

Keterangan :

KA = kadar air papan (%) B0 = berat awal (gram)

B1 = berat kering oven (gram)

3. Pengembangan tebal

Pengembangan tebal merupakan besarnya nilai pertambahan tebal dari papan, setelah direndam dalam air. Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Pengembangan tebal didasarkan pada tebal papan sebelum perendaman (T1) dalam kondisi kering udara dan tebal papan setelah perendaman (T2) dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam.

Adapun prosedur pengukuran pengembangan tebal : 1. Diukur tebal pada papan sebelum perendaman (T0)

2. Diukur tebal papan setelah perendaman selama 2 jam (T1), kemudian 24 jam (T2)

Pengukuran tebal papan dilakukan pada keempat sudut dan dirata-ratakan. Nilai pengembangan tebal dihitung dengan rumus:

Keterangan :

TS = pengembangan tebal (%)

T1 = tebal papan sebelum perendaman (cm) T2 = tebal papan setelah perendaman (cm)

KA (%) = 100

1 1

0 − ×

B B B

TS (%) = 100

1 1 2

x T

T T −

(31)

4. Daya serap air

Daya serap air merupakan kemampuan papan untuk menyerap air dalam jangka waktu tertentu. Daya serap air papan dilakukan dengan mengukur selisih berat contoh uji sebelum dan setelah perendaman dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam.

Adapun prosedur daya serap air :

1. Ditimbang papan yang berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm sebelum perendaman (T0)

2. Ditimbang papan yang berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm setelah perendaman selama 2 jam (T1), kemudian 24 jam (T2)

Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 1 cm. Nilai daya serap air tersebut dihitung dengan rumus:

Keterangan:

DSA = daya serap air (%)

B₁ = berat contoh uji sebelum perendaman (gram) B₂ = berat contoh uji setelah perendaman (gram)

Pengujian sifat mekanis

1. Keteguhan lentur

Keteguhan lentur (MOE) menunjukkan ukuran ketahanan papan menahan beban dalam batas proporsi (sebelum patah). Pengujian MOE dilaksanakan bersamaan dengan pengujian modulus patah (MOR) dengan menggunakan

Universal Testing Machine. Sifat ini sangat penting jika papan digunakan sebagai

DSA(%) = 100

1 1 2

x B

B B −

(32)

bahan konstruksi. Contoh uji berukuran 20 cm x 5 cm x 1 cm. Nilai MOE dihitung dengan rumus:

Keterangan :

MOE = keteguhan lentur (kg/cm2)

ΔP = beban sebelum batas proporsi (kg) L = jarak sangga (cm)

ΔY = lenturan pada beban sebelum batas proporsi (cm) b = lebar contoh uji (cm)

h = tebal contoh uji (cm) 2. Keteguhan patah

Contoh uji berukuran 20 cm x 5 cm x 1 cm. Pengujian keteguhan patah (MOR) dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine dengan lebar bentang (jarak penyangga) 15 kali tebal nominal, tetapi tidak kurang dari 15 cm. Nilai MOR dihitung dengan rumus:

Keterangan:

MOR = keteguhan patah (kg/cm2) P = beban maksimum (kg) L = jarak sangga (cm) b = lebar contoh uji (cm) h = tebal contoh uji (cm)

Analisis Data

Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan empat ulangan, dan 2 perlakuan yaitu ukuran partikel (30 mesh dan 80 mesh) dan komposisi semen (80:20 :70:30 :60:40) model matematika rancangan acak lengkap pola faktorial adalah sebagai berikut:

2 2 3 bh PL MOR= Y bh PL MOE ∆ ∆

= ₃ 3

(33)

Yijk = μ + αi + βj + (αβ)ij + Σijk Keterangan:

Yijk = Nilai pengamatan ukuran partikel ke-i, dengan komposisi semen ke-j pada ulangan ke-k

μ = Rataan umum/nilai tengah αi = Pengaruh ukuran partikel ke-i βj = Pengaruh komposisi semen ke-j

(αβ)Ij = Pengaruh interaksi perlakuan ukuran partikel ke-i dan komposisi

semen ke-j

Σijk = Pengaruh acak pada perlakuan ukuran partikel ke-i, dengan

komposisi semen ke-j serta pada ulangan ke-k Hipotesis yang akan digunakan adalah :

H0 = Ukuran partikel, komposisi semen dan interaksi tidak berpengaruh terhadap kualitas papan semen dari cangkang kemiri.

H1 = Ukuran partikel, komposisi semen dan partikel cangkang kemiri berpengaruh terhadap kualitas papan semen dari cangkang kemiri.

Apabila hasil analisis keragaman tidak berpengaruh nyata, jika F hitung ≤ F tabel, maka H0 diterima dan berpengaruh nyata, jika F hitung > F tabel maka H0 ditolak. Apabila berpengaruh nyata akan dilanjutkan dengan pengujian menggunakan Uji Wilayah Berganda (Duncan Multi Range Test) dengan tingkat kepercayaan 95 %.

(34)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran suhu hidrasi

Pengukuran suhu hidrasi dilakukan untuk melihat variasi suhu hidrasi dan waktu hidrasi partikel bambu jika dicampur dengan semen portland. Suhu hidrasi campuran semen dan partikel merupakan indikator kesesuaian partikel sebagai bahan baku papan semen partikel. Semakin tinggi suhu hidrasi dan semakin cepat waktu pengerasan maksimum, maka jenis partikel tersebut semakin cocok digunakan sebagai bahan baku papan semen partikel. Pengukuran suhu hidrasi dilakukan setiap jam dalam waktu 24 jam. Hubungan antara suhu hidrasi dengan waktu pengerasan dapat dilihat pada Gambar 5, sedangkan data hasil pengukuran suhu hidrasi dapat dilihat pada Lampiran 2.

Keterangan: SA = semen + air SAM = semen + air + MgCl2

SAMtr = semen + air + MgCl2 + partikel cangkang kemiri yang tidak direndam air

SAMR = semen + air + MgCl2 + partikel cangkang kemiri yang sudahdirendam air

Gambar 5. Grafik suhu hidrasi antara partikel cangkang kemiri 36-41=sedang >41=baik

(35)

Pada Gambar 5 dapat dilihat suhu hidrasi setiap perlakuan selama 24 jam. Suhu hidrasi terendah adalah 29 0C dan suhu tertinggi adalah 49 0C. Suhu hidrasi ini mengetahui kesesuian bahan baku yang diperlukan dalam pembuatan papan semen. Suhu hidrasi tertinggi dan waktu yang dicapai setiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Suhu hidrasi tertinggi dan waktu yang dicapai Perlakuan Suhu hidrasi maksimum (°C) Waktu mencapai suhu

hidrasi (jam) Semen+ Air (SA)

Semen +Air+Mgcl (SAM)

Semen+Air+Mgcl+partikel tidak direndam (SAMtr) Semen+Air+Mgcl+partikel direndam (SAMR)

42 49 41 41 5 2 4 5

Dari perhitungan suhu hidrasi pada campuran SA dan SAM bisa dilihat bahwa SAM memiliki suhu hidrasi lebih tinggi dan waktu lebih cepat (suhu 49°C pada jam ke-2) dari SA (suhu 42°C pada jam ke-5). Hal ini menunjukkan bahwa penambahan MgCl2 mempengaruhi waktu pengerasan semen. MgCl2 terbukti bisa mempercepat reaksi dan pengerasan semen. Menurut Setiadhi (2006) pemakaian katalisator untuk mempercepat proses pengerasan (pengeringan) dan memperkuat daya rekat semen. Hal ini senada dengan penelitian Armaya (2012) tentang papan semen dari bambu hitam, yaitu suhu hidrasi SA= 43 oC pada jam ke-5 dan SAM=50 oC pada jam ke-2 dan menunjukkan bahwa penambahan MgCl2 mempengaruhi waktu pengerasan semen. MgCl2 terbukti bisa mempercepat reaksi dan pengerasan semen.

Berdasarkan Tabel 4 dilihat juga bahwa suhu tertinggi SAMtr sama dengan SAMR yaitu 41oC. Namun waktu yang dicapai untuk SAMtr pada jam ke-4, sedangkan untuk SAMR pada jam ke-5. Hal ini berarti perlakuan tanpa perendaman partikel lebih cepat dibandingkan dengan perlakuan perendaman,

(36)

karena waktu yang dibutuhkan lebih cepat. Berbeda dengan penelitian Armaya (2012), partikel bambu hitam yang direndam memcapai suhu hidrasi tertinggi pada jam ke-4 dan yang tidak direndam pada jam ke-5. Hal ini berarti perendaman partikel mempengaruhi kecepatan papan semen untuk mengeras.

Kriteria suhu hidrasi berdasarkan standar LPHH-Bogor (Kamil,1970) yaitu bila suhu maksimum lebih dari 41°C termasuk baik, 36°C - 41°C termasuk sedang dan kurang dari 36°C termasuk jelek. Berdasarkan kriteria tersebut maka dapat disimpulkan bahwa jenis cangkang kemiri yang digunakan dalam penelitian ini, dapat dipakai sebagai bahan baku papan semen karena memiliki suhu hidrasi 41°C. Cangkang kemiri yang digunakan untuk papan semen adalah cangkang yang tidak direndam air karena suhu cangkang kemiri yang tidak direndam sama dengan suhu yang sudah direndam air sehingga lebih efektif dan ekonomis.

Sifat Fisis dan Mekanis Papan Semen dari Cangkang Kemiri

Sifat fisis dan mekanis papan semen yang terpenting adalah kerapatan, kadar air, pengembangan tebal, daya serap air, keteguhan lentur, dan keteguhan patah. Sifat ini penting terutama untuk pemakaian struktural seperti bahan pelapisan, alas lantai, dinding sisi dan bagian-bagian industri yang memerlukan kekuatan dan ketegaran (Haygreen dan Bowyer, 1989).

Sifat Fisis Papan Semen dari Cangkang Kemiri

Hasil sifat fisis papan semen dari cangkang kemiri yang dilakukan di laboratorium dengan perlakuan ukuran partikel 30 mesh dan 80 mesh dan

(37)

komposisi semen dengan cangkang kemiri 80:20; 70:30; 60;40 disajikan pada Tabel 5, sedangkan data selengkapnya disajikan pada Lampiran 3.

Tabel 5. Sifat fisis papan semen dari cangkang kemiri Ukuran Komposisi Kerapatan KA

Pengembangan

Tebal Daya serap air Partikel 2 jam 24 jam 2 jam 24 jam

30 mesh

80:20 1,08 7,45 5,28 6,12 1,89 5,99 70:30 1,03 8,13 6,64 6,92 1,90 6,20 60:40 1,02 9,02 7,02 7,28 2,28 6,45 80

mesh

80:20 1,00 10,79 6,14 7,14 3,49 4,34 70:30 1,00 11,08 6,44 7,66 4,29 5,70 60:40 1,01 11,56 6,81 7,70 4,40 7,90

Kerapatan

Kerapatan menunjukan banyaknya massa per satuan volume. Sifat-sifat papan yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh kerapatan. Selain itu kerapatan juga menjadi dasar pertimbangan penggunaan suatu produk. Hasil pengujian kerapatan papan semen cangkang kemiri yang dihasilkan pada penelitian ini disajikan pada Gambar 6 dan data selengkapnya disajikan pada Lampiran 3.

Gambar 6. Grafik kerapatan papan semen dari cangkang kemiri

JIS A 5417-1992

ρ>0, 8 g/cm3

(38)

Hasil pengujian kerapatan papan semen yang diperoleh berkisar antara 1,00 g/cm3 sampai 1,08 g/cm3. Nilai kerapatan tertinggi pada papan semen dengan ukuran partikel 30 mesh yaitu 1,08 g/cm3 (komposisi 80:20) dan kerapatan terendah pada papan semen dengan ukuran partikel 80 mesh (komposisi 80:20) yaitu 1,00 g/cm3.

Nilai kerapatan papan semen dengan ukuran partikel 80 mesh lebih rendah daripada papan semen dengan ukuran partikel 30 mesh disebabkan ukuran partikel yang sangat halus tidak dapat diikat dengan baik oleh semen dan memiliki ikatan kurang erat untuk rasio massa partikel dan semen yang digunakan. Hasil ini berbeda dengan penelitian yang dihasilkan oleh Wahyuningsih (2011) menyatakan bahwa semakin kecil ukuran partikel maka nilai kerapatannya akan meningkat. Partikel yang lebih kecil mempunyai ikatan dengan semen yang lebih baik karena menurunkan jumlah rongga. Selain itu berbeda juga dalam penelitian Armaya (2012) bahwa papan semen dari bambu partikel dengan ukuran 40 mesh memiliki nilai kerapatan yang cukup tinggi dibandingkan ukuran partikel 20 mesh.

Berdasarkan Gambar 5 terlihat bahwa komposisi semen partikel (80:20) lebih tinggi dibandingkan komposisi lainnya. Hal ini disebabkan semakin banyak semen maka semakin tinggi kerapatan papan semen. Berat massa papan semen meningkat dengan semakin banyaknya komposisi semen sehingga kerapatan papan semen juga semakin meningkat. Hal ini sesuai dengan pendapat Kamil (1970) seperti dikutip oleh Paulus (2000) yang menyatakan bahwa semakin tinggi kadar semen semakin tinggi pula berat jenis papan semennya. Pernyataan ini juga dibuktikan oleh (Fortuna, 2009) meningkatnya kadar semen menyebabkan ikatan

(39)

antara partikel dengan semen dalam papan semakin erat, keadaan ini mengakibatkan kerapatan papan semakin tinggi.

Hasil analisis sidik ragam memperlihatkan bahwa perlakuan ukuran partikel dan komposisi semen partikel cangkang kemiri, serta interaksi diantara keduanya tidak berpengaruh nyata (Lampiran 6). Hal ini berarti bahwa perlakuan yang diberikan tersebut tidak memberikan pengaruh terhadap peningkatan nilai kerapatan papan semen. Namun kerapatan papan semen yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5417-1992.

Kadar air

Kadar air merupakan berat air dibagi berat kering tanur yang terdapat pada papan yang dinyatakan dalam persen. Hasil pengujian kadar air papan semen cangkang kemiri yang dihasilkan pada penelitian ini disajikan pada Gambar 7 dan data selengkapnya disajikan pada Lampiran 3.

Gambar 7. Grafik kadar air papan semen dari cangkang kemiri

JIS A 5417-1992 <16 %

(40)

Hasil pengujian kadar air papan semen cangkang kemiri diperoleh berkisar antara 7,45% sampai 11,56%. Nilai kadar air tertinggi dihasilkan dari papan semen dengan ukuran partikel 80 mesh (komposisi 60:40) dengan nilai rata-rata 11,56% dan yang terendah pada papan semen dengan ukuran partikel 30 mesh (komposisi 80:20) dengan nilai rata-rata 7,45%.

Pada Gambar 7 terlihat bahwa semakin tinggi komposisi semen yang dikandung oleh papan semen maka kadar air yang dihasilkan semakin rendah. Kadar air terendah dihasilkan dari ukuran partikel 30 mesh (komposisi 80:20) dengan kadar air rata-rata 7,45%. Hal ini karena pada perlakuan tersebut komposisi semen lebih banyak dibandingkan perlakuan lainnya. Semakin banyak kandungan semen maka semakin banyak partikel cangkang kemiri yang dapat diikat oleh semen dan meminimalisasi ruang kosong. Selain itu, semakin banyak semen maka kerapatan juga akan meningkat dan biasanya kerapatan tinggi akan menghasilkan nilai kadar air yang semakin rendah. Menurut Wahyuningsih (2011) hal ini dipengaruhi oleh nilai kerapatan papan semen tersebut. Semakin tinggi nilai kerapatan suatu papan partikel maka kadar air yang terkandung di dalamnya pun akan semakin rendah. Kerapatan yang tinggi dihasilkan dari hubungan antara partikel satu dengan lainnya yang berikatan dan berat semen yang lebih banyak mengisi ruang kosong yang ada sehingga meminimalisasi adanya ruang atau rongga di dalam partikel.

Pada Gambar 6 terlihat juga bahwa ukuran partikel 30 mesh menghasilkan kadar air yang lebih rendah dibandingkan ukuran partikel 80 mesh. Semakin kecil ukuran partikel maka semakin besar luas permukaannya sehingga membutuhkan semen yang lebih banyak untuk mengikat partikel cangkang kemiri. Jika

(41)

kekurangan semen maka akan banyak partikel yang tidak bisa diikat oleh semen dan akan menyebabkan banyak rongga-rongga kosong diantara partikel. Armaya (2012) mengemukakan banyak kandungan air pada ukuran mesh yang kecil, disebabkan memiliki ruang atau rongga didalam partikel dan sulit mengikat semen sehingga kandungan air semakin banyak pada papan semen.

Papan semen yang memiliki kadar air rendah akan lebih mudah dalam pengerjaannya untuk digunakan sebagai komponen bangunan seperti dinding atau pembatas ruangan, langit-langit maupun lantai. Papan semen akan lebih mudah untuk dibentuk, dipaku, dilubangi dan lain sebagainya. Papan semen yang memiliki kadar air rendah juga akan menghasilkan papan semen yang tidak mudah pecah atau hancur saat dilakukan pengerjaan.

Hasil analisis sidik ragam memperlihatkan bahwa perlakuan ukuran partikel dan komposisi semen partikel cangkang kemiri, serta interaksi diantara keduanya tidak berpengaruh nyata (Lampiran 6). Hal ini berarti bahwa perlakuan yang diberikan tersebut tidak memberikan pengaruh terhadap peningkatan nilai kadar air papan semen. Namun kadar air papan semen yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5417-1992.

Pengembangan tebal

Pengembangan tebal merupakan sifat fisis yang menentukan penggunaan suatu papan semen untuk keperluan eksterior atau interior. Pengembangan tebal yang tinggi menunjukkan bahwa papan semen tidak dapat digunakan untuk keperluan eksterior karena memiliki stabilitas dimensi produk yang rendah dan sifat mekanisnya pun akan segera menurun secara drastis dalam jangka waktu

(42)

yang tidak terlalu lama. Hasil pengujian pengembangan tebal papan semen dari cangkang kemiri disajikan pada Gambar 8 dan Gambar 9.

Gambar 8. Grafik pengembangan tebal papan semen dari cangkang kemiri dengan waktu perendaman 2 jam

Gambar 9.Grafik pengembangan tebal papan semen dari cangkang kemiri dengan waktu 24 jam

Berdasarkan Gambar 8 dan Gambar 9 terlihat bahwa nilai pengembangan tebal pada 2 jam berkisar 5,28-7,02% sedangkan pengembangan tebal pada 24 JIS A 5417-1992 < 8,3 %

JIS A 5417-1992 < 8,3 %

Ukuran partikel Ukuran partikel

(43)

jam berkisar 6,12-7,28% pada ukuran partikel 30 mesh. Pada ukuran partikel 80 mesh pengembangan tebal 2 jam berkisar 6,14-6,81% sedangkan pada pengembangan tebal 24 jam berkisar 7,14-7,70%.

Nilai pengembangan tebal 2 jam lebih rendah daripada nilai pengembangan tebal 24 jam. Hal disebabkan semakin lama perendaman air maka semakin banyak air yang masuk melalui pori-pori papan semen tersebut. Hal ini senada diperolah dalam penelitian Armaya (2012),perendaman 24 jam lebih tinggi pengembangan tebalnya dibandingkan dengan perendaman 2 jam. Semakin lama perendaman air maka semakin banyak air yang masuk melalui pori-pori papan semen tersebut sehingga partikel menjadi kurang padat.

Berdasarkan Gambar 9 dapat dilihat bahwa pengembangan tebal papan semen partikel 30 mesh lebih baik dari pengembangan tebal papan semen partikel 80 mesh yang menunjukkan adanya pengaruh perbedaan ukuran partikel. Semakin besar ukuran partikel maka jumlah partikel semakin sedikit sehingga rongga antar partikel juga semakin sedikit. Sebaliknya semakin kecil ukuran partikel maka jumlah partikel semakin banyak sehingga rongga antar partikel juga semakin banyak. Rongga partikel yang semakin banyak akan menyebabkan peluang masuknya air melalui rongga tersebut semakin besar pula, sehingga pengembangan tebalnya juga semakin besar. Hal ini berbeda dengan pernyataan Wahyuningsih (2011) bahwa semakin besar ukuran partikel maka semakin tinggi pula pengembangan tebalnya. Ukuran partikel yang besar menghasilkan permukaan kasar dan ikatan antar partikel yang lemah sehingga ada pori di antara partikel.

(44)

Nilai pengembangan tebal terkecil diperoleh pada ukuran 30 mesh dengan perbandingan komposisi 80:20. Semakin banyak komposisi semen yang digunakan maka semakin banyak partikel yang dapat diikat oleh semen tersebut. Menurut Prayitno (2001) semakin tinggi kadar semen yang digunakan maka nilai pengurangan tebal semakin menurun.

Hasil analisis sidik ragam memperlihatkan bahwa perlakuan ukuran partikel dan komposisi semen partikel cangkang kemiri, serta interaksi diantara keduanya tidak berpengaruh nyata (Lampiran 6). Hal ini berarti bahwa perlakuan yang diberikan tersebut tidak memberikan pengaruh terhadap peningkatan nilai pengembangan tebal papan semen. Namun nilai pengembangan tebal papan semen yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5417-1992.

Daya serap air

Daya serap air merupakan sifat fisis papan semen yang menunjukkan kemampuan papan untuk menyerap air selama 2 jam dan 24 jam. Menurut Haygreen dan Bowyer (1989) daya serap air merupakan banyaknya air yang terserap oleh produk terhadap massa awalnya setelah dilakukan perendaman yang dinyatakan dalam persen. Penyerapan air terjadi karena adanya gaya adsorbsi yang merupakan gaya tarik molekul air pada tempat ikatan hidrogen yang terdapat dalam selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Hasil pengujian daya serap air papan semen dari cangkang kemiri yang dihasilkan pada penelitian ini disajikan pada Gambar 10 dan Gambar 11.

(45)

Gambar 10. Grafik daya serap air papan semen dari cangkang kemiri dengan waktu perendaman 2 jam

Gambar 11. Grafik daya serap air papan semen dari cangkang kemiri dengan waktu perendaman 24 jam

Berdasarkan Gambar 10 dan Gambar 11 terlihat bahwa nilai daya serap air pada 2 jam berkisar 1,89-2,28% sedangkan daya serap air pada 24 jam berkisar 5,99-6,45% pada ukuran partikel 30 mesh. Pada ukuran partikel 80 mesh daya

Ukuran partikel

(46)

serap air 2 jam berkisar 3,49-4,40% sedangkan daya serap air 24 jam berkisar 4,34-7,90%.

Pada Gambar 10 terlihat bahwa papan semen dengan ukuran partikel 30 mesh memiliki nilai daya serap air yang rendah jika dibandingkan dengan papan semen dengan ukuran partikel 80 mesh. Namun pada Gambar 11 dengan ukuran 30 mesh lebih tinggi dibanding ukuran 80 mesh dengan komposisi 80:20 disebabkan terjadinya fluktuasi pada daya serap air papan semen. Hasil ini juga menunjukkan bahwa partikel dengan ukuran halus (80 mesh) biasanya akan membentuk struktur papan yang kurang padat sehingga menyebabkan adanya rongga di dalam papan yang memudahkan penyerapan air. Selain itu ukuran partikel yang lebih halus memungkinkan partikel untuk lebih banyak menyerap air dibandingkan dengan partikel yang lebih besar. Hal ini berbeda dengan penelitian yang dilakukan oleh Armaya (2012) yang menyatakan bahwa ukuran partikel yang lebih besar memungkinkan partikel untuk lebih banyak menyerap air dibandingkan dengan partikel yang lebih kecil sehingga kadar air pada partikel berukuran besar juga akan lebih besar daripada kadar air partikel yang lebih kecil.

Pada Gambar 11 terlihat bahwa komposisi semen partikel cangkang kemiri 80:20 lebih rendah nilai daya serap air dibanding komposisi lainnya, baik pada ukuran 30 mesh maupun pada ukuran 80 mesh disebabkan semakin sedikit komposisi semen maka semakin tinggi daya serap air pada papan semen. Hal ini sesuai dengan pernyataan Prayitno (2001) bahwa semakin tinggi kadar semen yang digunakan maka nilai daya serap air semakin menurun karena komposisi semen yang sedikit menyebabkan sulitnya semen mengikat partikel.

(47)

Pada daya serap air 2 jam lebih rendah nilainya daya serap air 24 jam disebabkan lamanya perendaman air sehingga mengakibatkan banyaknya air yang masuk melalui pori-pori papan semen tersebut. Dalam penelitian Armaya (2012) menyatakan karena lamanya perendaman air sehingga mengakibatkan banyaknya air yang masuk melalui pori-pori papan semen tersebut sehingga partikel kurang padat sehingga menyebabkan adanya rongga di dalam papan yang memudahkan penyerapan air.

Hasil analisis sidik ragam memperlihatkan bahwa perlakuan ukuran partikel dan komposisi semen partikel cangkang kemiri, serta interaksi diantara keduanya tidak berpengaruh nyata (Lampiran 6). Hal ini berarti bahwa perlakuan yang diberikan tersebut tidak memberikan pengaruh terhadap peningkatan nilai daya serap air papan semen. Namun nilai daya serap air papan semen yang dihasilkan telah memenuhi standar JIS A 5417-1992.

Sifat Mekanis Papan Semen

Sifat mekanis yang diuji pada papan semen yang dihasilkan yaitu keteguhan lentur (modulus of elasticity), dan keteguhan patah (modulus of rupture). Pengujian sifat mekanis ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan dan kemampuan papan semen yang dihasilkan untuk penggunaan struktural. Hasil pengujian sifat mekanis papan semen yang dihasilkan dapat dilihat dari Tabel 6 dan disajikan pada Lampiran 4.

(48)

Tabel 6. Sifat mekanis papan semen dari cangkang kemiri Ukuran partikel Komposisi MOE MOR

30 mesh

80:20 9158 62,08 70:30 7723 61,09 60:40 6426 45,99

80 mesh

80:20 6434 61,19 70:30 5590 55,05 60:40 5176 45,51

Keteguhan lentur (MOE)

Keteguhan lentur merupakan ukuran ketahanan papan menahan beban sebelum patah (sampai batas proporsi). Semakin tinggi nilai keteguhan lentur, maka benda tersebut semakin lentur/elastis. Hasil pengujian MOE disajikan pada Gambar 12.

Gambar 12. Grafik MOE papan semen dari cangkang kemiri Hasil pengujian MOE papan semen yang diperoleh berkisar antara 5176-9158 kg/cm2. Nilai MOE tertinggi pada papan semen dengan ukuran partikel 30

Ukuran partikel

JIS A 5417-1992 >24.000 kg/cm2

(49)

mesh yaitu 9158 kg/cm2 (komposisi 80:20) dan MOE terendah pada papan semen dengan ukuran partikel 80 mesh (komposisi 80:20) yaitu 6434 kg/cm2.

Papan semen dengan ukuran partikel 30 mesh memiliki nilai MOE yang lebih tinggi dibandingkan dengan papan semen dengan ukuran partikel 80 mesh disebabkan semakin kecil ukuran partikel maka semakin besar luas permukaannya sehingga membutuhkan semen yang lebih banyak untuk mengikat partikel cangkang kemiri. Hal berbeda dalam penelitian Armaya (2012) menyatakan bahwa ukuran partikel yang kecil mempunyai ikatan yang baik dengan semen dan memiliki ikatan yang erat dengan semen yang digunakan sehingga nilai MOE semakin meningkat.

Pada Gambar 12 terlihat kecenderungan bahwa semakin tinggi komposisi semen dibandingkan cangkang kemiri maka semakin tinggi nilai MOE yang dihasilkan. Semakin banyak komposisi semen yang digunakan maka semakin banyak partikel yang dapat diikat oleh semen tersebut. Komposisi terbaik adalah 80:20. Menurut Dirhamsyah (2011) semakin tinggi kadar semen yang digunakan maka nilai MOE semakin meningkat. Dengan demikian ikatan antara partikel dan semen serta antara partikel itu sendiri akan semakin kuat dan lebih rapat, sehingga keteguhan lentur (MOE) juga akan meningkat.

Beberapa faktor yang mempengaruhi sifat nilai MOE adalah kerapatan dan kadar air. Pada nilai kerapatan, semakin tinggi nilai kerapatan maka semakin tinggi juga nilai MOE pada papan semen. Sedangkan pada nilai kadar air, semakin tinggi nilai kadar air maka semakin rendah nilai MOE sehingga nilai MOE berbanding terbalik dengan nilai kadar air.

(50)

Hasil analisis sidik ragam memperlihatkan bahwa perlakuan ukuran partikel berpengaruh nyata sedangkan komposisi semen partikel cangkang kemiri dan interaksi diantara keduanya tidak berpengaruh nyata (Lampiran 6). Hal ini berarti bahwa perlakuan yang diberikan tersebut tidak memberikan pengaruh terhadap peningkatan MOE papan semen. Namun nilai MOE papan semen yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS A 5417-1992.

Keteguhan patah (MOR)

MOR atau keteguhan patah adalah nilai ukuran kekuatan lentur statis kayu yang menunjukan beban maksimum yang dapat ditahan oleh papan partikel per satuan luas hingga papan tersebut patah. Hasil pengujian MOR disajikan pada Gambar 13.

Gambar 13. Grafik MOR papan semen dari cangkang kemiri Hasil pengujian MOR papan semen yang diperoleh berkisar antara 45,51-62,08 kg/cm2. Nilai MOR tertinggi pada papan semen dengan ukuran partikel 30 mesh yaitu 62,08 kg/cm2 (komposisi 80:20) dan MOR terendah pada papan semen dengan ukuran partikel 80 mesh (komposisi 80:20) yaitu 45,51 kg/cm2.

Ukuran partikel

JIS A 5417-1992 >63 kg/cm2

(51)

Berdasarkan Gambar 13 terlihat bahwa nilai MOR papan semen pada ukuran partikel 30 mesh lebih tinggi dibanding nilai MOR papan semen pada ukuran partikel 80 mesh. Hal ini disebabkan semakin besar ukuran partikel maka semakin kecil luas permukaannya sehingga membutuhkan semen yang lebih sedikit untuk mengikat partikel cangkang kemiri. Hal ini berbeda dalam penelitian Mujtahid (2010) ukuran partikel yang besar tidak diikat dengan baik oleh semen dan memiliki ikatan kurang erat dengan semen sehingga nilai MOR semakin menurun.

Pada Gambar 13 terlihat bahwa komposisi 80:20 papan semen lebih tinggi dibandingkan pada komposisi 60:40 disebabkan semakin banyak komposisi semen yang digunakan maka semakin banyak partikel yang dapat diikat oleh semen tersebut. Menurut Fortuna (2009) karena adanya peningkatan kadar semen yang digunakan maka nilai MOR semakin meningkat. Hal ini disebabkan oleh ikatan adhesi antara partikel dengan semen semakin kuat. Karena kekompakan ikatan antara partikel dengan semen semakin erat sehingga nilai modulus patah meningkat dan papan semen semakin stabil.

Hasil analisis sidik ragam memperlihatkan bahwa perlakuan ukuran partikel dan komposisi semen partikel cangkang kemiri, serta interaksi diantara keduanya tidak berpengaruh nyata (Lampiran 6). Hal ini berarti bahwa perlakuan yang diberikan tersebut tidak memberikan pengaruh terhadap peningkatan nilai MOR papan semen. Namun MOR papan semen yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS A 5417-1992.

(52)

Hasil rekapitulasi sifat fisis dan mekanis papan semen dari cangkang kemiri yang dilakukan di laboratorium dengan perlakuan ukuran partikel 30 mesh dan 80 mesh dan komposisi semen dengan cangkang kemiri 80:20; 70:30; 60;40 disajikan pada Tabel 7.

Tabel 7. Rekapitulasi sifat fisis dan mekanis papan semen dari cangkang kemiri Ukuran Komposisi Kerapatan KA

Pengembangan

Tebal Daya serap air MOE MOR Partikel 2 jam 24 jam 2 jam 24 jam

30 mesh

80:20 1,08 * 7,45 * 5,28 * 6,12 * 1,89 * 5,99 * 9158.46 62,08 70:30 1,03 * 8,13 * 6,64 * 6,92 * 1,90 * 6,20 * 7723,26 61,09 60:40 1,02 * 9,02 * 7,02 * 7,28 * 2,28 * 6,45 * 6426,03 45,99 80 mesh

80:20 1,00 * 10,79 * 6,14 * 7,14 * 3,49 * 4,34 * 6434,10 61,19 70:30 1,00 * 11,08 * 6,44 * 7,66 * 4,29 * 5,70 * 5589,85 55,05 60:40 1,01 * 11,56 * 6,81 * 7,70 * 4,40 * 7,90 * 5176,23 45,51 Keterangan : *memenuhi standar JIS A 5417-1992

Pada rekapitulasi nilai sifat fisis dan mekanis pada papan semen terlihat bahwa perlakuan yang paling baik yaitu ukuran partikel 30 mesh dibandingkan ukuran 80 mesh karena ukuran partikel 80 mesh sangat halus sehingga sulit mengikat semen dengan partikel dibandingkan ukuran partikel 30 mesh yang digunakan dapat berikatan dengan semen.

Pada rekapitulasi nilai sifat fisis dan mekanis pada papan semen terlihat bahwa perlakuan yang paling baik yaitu dengan komposisi 80:20 dibandingkan dengan komposisi 60:40 karena semakin banyak komposisi semen yang dipakai maka semen akan semakin baik berekatan dengan partikel dan semakin bertambah massa pada papan semen.

(53)

KESIMPULAN

Kesimpulan

1. Keberadaan ukuran partikel dan komposisi semen-partikel cangkang kemiri tidak berpengaruh nyata terhadap kadar air, kerapatan, pegembangan tebal, daya serap air, MOE dan MOR

2. Perlakuan yang terbaik ialah ukuran partikel 30 mesh dan komposisi yang terbaik ialah komposisi 80:20.

3. Secara umum nilai mekanis MOE dan MOR pada papan semen yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS A 5417-1992.

Saran

Perlu dilakukan dilakukan penelitian lanjutan dengan perlakuan memvariasikan ukuran partikel lebih banyak untuk melihat ada tidaknya pengaruh ukuran dengan komposisi semen.

(54)

DAFTAR PUSTAKA

Armaya, R. 2012. Karakteristik Fisis Dan Mekanis Papan Semen Bambu Hitam

(Gigantochloa Atroviolacea Widjaja) Dengan Dua Ukuran Partikel.

Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan.

Achmad,.S.S, 2000. Pengaruh Panjang Wol Kayu, Katalisator dan Kadar Semen Terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Papan Wol Kayu Tectona grandis Linn, Skripsi Jurusan Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, UGM, Yogyakarta.

Badan Pusat Statistik. 2000. Penerimaan Cukai terhadap Produksi Semen dalam Negri. Data BPS. Jakarta.

Cahyadi,Sugiarto,dan Firmanti. 2008. Pemanfaatan kayu sengon dan Acasia mangium dalam pembuatan papan semen skala penuh. Jurnal Prosiding Seminar Nasional Mapeki XI. Kalimantan Selatan.

Departemen Pertanian.2009. Luas Areal dan Produksi Perkebunan Rakyat di Indonesia (Smallholder; Area and Production).

Dewi, S. 2001. Sifat fisis-mekanis papan semen partikel bambu ampel (Bambusa

vulgaris Schrad) : Pengaruh Macam Larutan Perendaman dan Kadar

Semen. Skripsi. Jurusan Teknologi Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor

Ditjen Bea cukai. 2000. Kajian terhadap Semen Sebagai Calon Barang Kena Cukai dalam Rangka Ekstensifikasi Obyek BKC.

http://www.beacukai.go.id/library/data/Semen.htm [20 Mei 2014]. Fernandez, E.C., and P.T. Vanessa. 1996. The Use and Processing of Rice Straw

in The Manufacture of Cement-Bonded Fiberboard. Department of

Forest Products and Paper Science, Colege of Forestry and Natural Resources. University of The Philippines. Los Banos.

Fortuna, R. 2009. Kualitas papan semen dari sekam padi (Oryza saltiva Linn). Skripsi. Jurusan Teknologi Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor

Hadi, Y. S. 1991. Pengaruh perendaman dingin selumbar terhadap sifat fisis papan meranti merah. Jurnal Teknolog 4 (1) : 13-16.

Handayani, S. 2006. Sifat– sifat papan semen partikel dari campuran kayu jenis meranti merah (Shorea spp) dan Kakao (Theobroma cacao). Skripsi Fakultas Kehutanan. Universitas Mulawarman. Kalimantan

Haygreen, Bowyer. 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Suatu Pengantar. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

(55)

Heckhel. 2007. Kualitas Papan Semen dari Kayu Acacia mangium Wild. Dengan Subtitusi FLY ASH. Skripsi. Departemen Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor

Kamil, N. 1970. Prospek pendirian industri papan wol kayu di Indonesia. Pengumuman No. 95. Lembaga –lembaga Penelitian Kehutanan, Bogor.

Kementerian Kehutanan. 2012. Statistik Kehutanan Indonesia. Kementerian Kehutanan. Jakarta.

Kirk-Othmer. 1964. Encyclopedia of Chemical Technology, Index To Volume 1-27, 5th Edition. John Wiley & Sons.inc. Hoboken, New Jersey.

LIPI(Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia) 2009. Papan komposit semen berbahan baku serat sisal hasil pengukusan. UPT Balai Penelitian dan Pengembangan Biomaterial. Jakarta.

Mujtahid. 2010. Pengaruh Ukuran Serbuk Aren Terhadap Kekuatan Bending,

Densitas Dan Hambatan Panas Komposit Semen-Serbuk Aren (Arenga Pinnata). Skripsi. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Moslemi,A. A. and S.C. Pfister. 1987. The influence of cement/wood ratio and cement type on bending strength and dimensional stability of wood-cement composite panels. Wood and Fiber Science 19 :165-175.

Moslemi, A. A. 1994. Inorganic Bonded Wood and fiber Composites: Technologies and Application Second Pacific Rim Bio-Based Composites Symposium. November 6-9. Vancouver. Canada.

Paulus, 2000. Pengaruh Komposisi Bahan Partikel Kayu Karet (Hevea

brasiliensis Muel Arg) Dengan Ijuk Aren (Arenga pinata) dan

Campuran Perekat Semen Terhadap Sifat Fisik dan Mekanis Papan Semen Partikel. Skripsi Fakultas Pertanian, Universitas Tanjungpura, Pontianak.

Prayitno, M, 1995. Pengaruh Waktu Perendaman Panas dan Kadar Air Partikel Terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Papan Semen Partikel Acacia mangium Wild. Skripsi Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura Pontianak.

Sagel, R., Kole, P., dan Kusuma, G,. 1994. Pedoman Pengerjaan Beton, Sari Beton Jilid II. Erlangga. Jakarta.

Setiadhi H. 2006. Pembuatan Papan Semen dari Sabut Kelapa (Cocos nucifera

L.). Skripsi. Fakultas Kehutanan IPB. Bogor

Sibarani, I. P. 2011. Karakteristik papan semen dari tiga jenis bambu dengan penambahan katalis magnesium klorida (MgCl2). Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan.

(56)

Simatupang. 1974. Pembuatan dan Penggunaan Campuran Semen dan Kayu Sebagai Bahan Bangunan Kehutanan Indonesia 390-392.

Sukartana,P. , R. Rushelia and I.M. Sulastiningsih. 2000. Resistance of Wood-and Bamboo-Cement Boards to Subterranean Termite Coptotermes gestroi

Wasmann (Isoptera: Rhinotermitidae). Wood-Cement Composites in

the Asia-Pacific Region. ACIAR Proceedings No. 107. Pp 62-65. Sulastiningsih, I.M., dan Sutigno, P. 2008. Standardisasi Mutu Kayu untuk Papan

Semen. Prosiding PPI Satandardisasi. Pusat Penelitian, Pendidikan dan Pengembangan Standar. Bogor.

Sunanto, H. 1994. Budidaya Kemiri Komuditas Ekspor. Kanisius, Yogyakarta Sunamo. 1995. Pengaruh metode perendaman dinding terhadap retensi dan

penetrasi bahan pengawet kuper F - 2 pada kayu kemiri

(Aleuritesmoluccana Wild), Randu (Ceiba petandra) dan pulai

(Alstonia scholaris).

Wahyuningsih, N. S. 2011. Pengaruh Perendaman dan Geometri Partikel tehadap Kualitas Papan Partikel Sekam Padi. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Zhongli, P., Yi, Z., Ruihong, Z., Bryan, M.J. 2007. Physical Properties of Thin

Particleboard Made from Saline eucalyptus. Elsevier. Industrial Crops and Products 26 (2007): 185-194.

(57)

Lampiran 1. Perhitungan kebutuhan bahan baku papan semen. Massa = Volume x Kerapatan

= 25 x 25 x 1 x 1 =625 gram

a. Perhitungan bahan baku partikel yang akan digunakan : 1. Kebutuhan semen + cangkang (60:40)

Semen = 625

100 60 _×

=375 gram Cangkang = 625

100 40 _×

= 250 gram 2. Kebutuhan cangkang + semen (70:30)

Semen = 625

100 70 _×

= 437,5 gram

Cangkang = 625

100 30 _×

= 187,5 3. Kebutuhan cangkang + semen (80:20)

Semen = 625

100 80 _×

= 500 gram

Cangkang = 625

100 20 _×

=125 gram

b. Perhitungan air yang akan digunakan 1. Kebutuhan semen + air (40:60) (2:1)

Semen = 375

Air =375/2 =187,5

2. Kebutuhan semen + air (70:30) (2:1) Semen = 437,5

Air = 437,5/2= 218,75 3. Kebutuhan semen + air (80:20) (2:1)

Semen = 500

(58)

c. Perhitungan MgCl2 yang akan digunakan 1. Kebutuhan semen + MgCl2 5% (60:40)

Semen = 375 MgCl2 = 375

100 5 _× = 18,75 gram

2. Kebutuhan semen + MgCl2 5% (70:30) Semen = 437,5

MgCl2 = 437,5 100

5 _×

= 21,875 gram

3. Kebutuhan semen + MgCl2 5% (80:20) Semen = 500

MgCl2 = 500 100

5 _× = 25 gram

(59)

Lampiran 2. Pengukuran suhu hidrasi adonan semen

Waktu (jam)

Perlakuan

SA SAM SAMtr SAMR

Suhu hidrasi rata-rata (°C)

0 28.00 28.00 29.00 31.00

1 32.00 45.00 32.00 35.00

2 34.00 49.00 34.00 36.00

3 36.00 48.00 37.00 37.00

4 38.00 48.00 41.00 40.00

5 42.00 45.00 40.00 41.00

6 42.00 38.00 40.00 41.00

7 41.00 37.00 40.00 40.00

8 40.00 36.00 39.00 39.00

9 35.00 35.00 38.00 39.00

10 34.00 34.00 38.00 38.00

11 33.00 34.00 37.00 38.00

12 32.00 34.00 37.00 37.00

13 31.00 34.00 37.00 36.00

14 31.00 33.00 36.00 35.00

15 30.00 33.00 35.00 35.00

16 30.00 33.00 35.00 34.00

17 30.00 33.00 34.00 33.00

18 30.00 33.00 34.00 33.00

19 30.00 32.00 33.00 32.00

20 30.00 32.00 32.00 30.00

21 30.00 32.00 32.00 30.00

22 29.00 31.00 31.00 30.00

23 29.00 31.00 29.00 30.00

24 29.00 30.00 29.00 30.00

Suhu hidrasi adonan papan semen cangkang kemiri seluruh perlakuan Perlakuan Suhu hidrasi

maksimum (°C)

Waktu mencapai suhu hidrasi maksimum (jam) SA SAM SAMtr SAMR 42.00 49.00 41.00 41.00 5 2 4 5 Keterangan: SA = Semen + air

SAM = Semen + air + MgCl2

SAMtr = Semen + air + MgCl2 + partikel cangkang kemiri yang belum direndam

SAMR = Semen + air + MgCl2 + partikel cangkang kemiri yang sudahdirendam

(60)

Lampiran 3. Perhitungan kerapatan dan kadar air pada ukuran 30 mesh dan 80 mesh.

Ukuran

partikel Komposisi Ulangan

Berat Awal

Berat

Akhir Volume Kerapatan

Kadar air

30 mesh