Karakteristik Papan Semen Dari Tiga Jenis Bambu Dengan Penambahan Katalis Magnesium Klorida (MgCl2)

KARAKTERISTIK PAPAN SEMEN DARI TIGA JENIS
BAMBU DENGAN PENAMBAHAN KATALIS MAGNESIUM
KLORIDA (MgCl2)

SKRIPSI

Oleh:
Irvan Panogari Sibarani
071203007/ Teknologi Hasil Hutan

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian
Nama

NIM
Program Studi

: Karakteristik Papan Semen dari Tiga Jenis Bambu dengan
Penambahan Katalis Magnesium Klorida (MgCl2)
: Irvan Panogari Sibarani
: 071203007
: Kehutanan

Disetujui Oleh,
Komisi Pembimbing

Evalina Herawati, S.Hut, M.Si
Ketua

Tito Sucipto, S.Hut, M.Si
Anggota

Mengetahui,

Siti Latifah, S.Hut, M.Si, Ph.D
Ketua Program Studi Kehutanan

Universitas Sumatera Utara

Irvan Panogari Sibarani. Karakteristik Papan Semen dari Tiga Jenis Bambu
dengan Penambahan Katalis Magnesium Klorida (MgCl2). Dibimbing oleh
Evalina Herawati dan Tito Sucipto
ABSTRAK

Tujuan penelitian adalah mengevaluasi kualitas papan semen berupa sifat
fisis dan mekanis papan semen serta ketahanannya terhadap serangan rayap.
Papan dibuat dengan ukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm dan kerapatan 1,2 g/cm3 dari
tiga kombinasi jenis bambu (bambu tali, bambu betung, bambu hitam), dan kadar
semen (2,50%, 2,75%, 3,00%) dengan penambahan katalis magnesium klorida.
Sifat fisis papan semen yang memenuhi standar JIS A 5417-1992 adalah kadar air
dan pengembangan tebal sedangkan kerapatan yang memenuhi standar
JIS A 5417-1992 hanya perlakuan kombinasi bambu hitam dengan kadar semen
2,50%, 2,75% dan 3,00% dan kombinasi bambu tali dengan kadar semen 3,00%.
Pengujian sifat mekanis papan semen yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS

A 5417-1992 untuk nilai MOR dan MOE dan untuk internal bond dan kuat
pegang sekrup tidak dipersyaratkan dalam standar JIS A 5471-1992. Papan semen
memiliki keawetan yang cukup tinggi terhadap serangan rayap dengan ketahanan
seluruh papan sangat tahan dan pada kelas I berdasarkan standar SNI 01-72072006. Dari hasil penelitian papan semen yang terbaik dihasilkan dari bambu hitam
dengan kombinasi kadar semen 3,00% dilihat dari sifat fisis, sifat mekanis dan
ketahanan terhadap serangan rayap seluruh papan semen yang dihasilkan.

Kata kunci: papan semen, bambu, kadar semen, sifat fisis dan mekanis, keawetan

Universitas Sumatera Utara

Irvan Panogari Sibarani. Characteristics of Cement Board made from Three Types
of Bamboo with Magnesium Chloride (MgCl2) Catalyst Addition. Supervised by
Evalina Herawati and Tito Sucipto

ABSTRACT

The research objective was to evaluate the quality of cement board about
physical and mechanical properties of cement board and its resistance to termite
attack. Boards were made with size 25 cm x 25 cm x 1 cm and 1,2 g/cm3 density

variations on a combination of three bamboo species (Tali bamboo, Betung
bamboo, Hitam bamboo), and levels of cement (2,50%, 2,75%, 3,00%) with the
addition of magnesium chloride catalyst. Physical properties of cement board
completed JIS A 5417-1992 was the moisture content and the thickness swelling,
while density completed JIS A 5417-1992 just for Hitam Bamboo combination
treatment with level of cements 2,50%, 2,75% and 3,00%, and Tali Bamboo
combination with level of cements 3,00%. The result of mechanics properties
cement board did not complete JIS A 5417-1992 for MOR and MOE value and for
internal bond and screw holding strength were not regulationed in JIS A 54711992. Cement board had an enough high durability that resistance to termite
attack by the entire board was highly resistant and the first class based on SNI 017207-2006 standard. From the results of research, the best cement boards are
produced from Hitam Bamboo with cements level combination 3.00% based on
physical properties, mechanic properties and that resistance to termite attack all
of the cement board resulted.
Key words : cement board, bamboo, cement content, physical and mechanical
properties, durability

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Medan Provinsi Sumatera Utara pada tanggal
25 April 1988 dari Ayah Drs. P. Sibarani dan Ibu E. Siregar. Penulis adalah anak
pertama dari tiga bersaudara.
Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di SD Swasta Taman Siswa Tanjung
Sari, Medan, Sumatera Utara pada tahun 2000, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama
(SLTP) di SLTP Swasta Nasrani 1 Medan, Sumatera Utara tahun 2003, dan
Sekolah Menengah Umum (SMU) di SMU Negeri 7 Medan, Sumatera Utara
tahun 2006. Pada tahun 2007 penulis lulus seleksi masuk Universitas Sumatera
Utara (USU) melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Penulis
memilih Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Departemen Kehutanan.
Penulis mengikuti kegiatan Praktik Pengenalan dan Pengelolaan Hutan
(P3H) di Hutan Mangrove Pulau Sembilan dan Hutan Dataran Rendah Aras Napal
pada tahun 2009, kegiatan tersebut dilaksanakan selama 10 hari. Penulis juga
melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di PT. AUSTRAL BYNA – DPH
Camp Sikui Km 27-Muara Teweh selama 1 bulan, terhitung mulai tanggal
20 Januari 2011 s/d 20 Februari 2011. Penulis melaksanakan penelitian dengan
judul ”Karakteristik Papan Semen Dari Tiga Jenis Bambu dengan Penambahan
Katalis

Magnesium

Klorida

(MgCl2)”,

di

bawah

bimbingan

Ibu Evalina Herawati S.Hut, M.Si dan Bapak Tito Sucipto, S.Hut, M.Si

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, sebab
atas kasih dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Karakteristik Papan Semen dari Tiga Jenis Bambu dengan Penambahan Katalis

Magnesium Klorida (MgCl2)”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
menjadi Sarjana Kehutanan.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada kedua orang tua penulis yang
selalu mendoakan, memberi dukungan, kasih sayang dan materi serta
menginspirasi penulis untuk tetap semangat dalam mewujudkan skripsi ini serta
kedua adik penulis yang selalu membantu, menemani, mendoakan dan memberi
dorongan dalam mengerjakan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada komisi pembimbing skripsi yaitu Ibu Evalina Herawati, S.Hut, M.Si
sebagai ketua dan Bapak Tito Sucipto, S.Hut, M.Si sebagai anggota yang telah
membimbing dan memberikan berbagai masukan serta saran dalam pembuatan
skripsi selama ini.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penulisan skripsi,
oleh karena itu penulis memohon maaf atas kekurangan tersebut. Penulis
mengharapkan agar skripsi ini dapat menjadi panduan belajar dan bacaan yang
bermanfaat bagi mahasiswa/i kehutanan secara khusus dan masyarakat secara
umum. Akhir kata penulis menyampaikan terima kasih.

Medan, Nopember 2011

Penulis

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ................................................................................................... i
ABSTRACT ................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ...................................................................................... iii
KATA PENGANTAR .................................................................................. iv
DAFTAR ISI ................................................................................................ v
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ........................................................................................ viii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ..............................................................................................
Tujuan Penelitian ..........................................................................................
Manfaat Penelitian ........................................................................................
Hipotesis Penelitian ......................................................................................

1

2
2
2

TINJAUAN PUSTAKA
Papan semen .................................................................................................
Proses pembuatan papan semen ...........................................................
Bambu ..........................................................................................................
Sifat fisis bambu ..................................................................................
Sifat mekanis bambu ............................................................................
Sifat kimia bambu ................................................................................
Bambu tali ...........................................................................................
Bambu hitam .......................................................................................
Bambu betung ......................................................................................
Semen ...........................................................................................................
Semen Portland ....................................................................................
Komposisi kimia semen Portland .........................................................
Faktor pengerasan semen .....................................................................
Magnesium Klorida ......................................................................................

3
5
8
8
9
10
10
12
13
14
15
16
17
18

METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian .........................................................................
Alat dan Bahan .............................................................................................
Prosedur Penelitian .......................................................................................
Persiapan bahan baku ...............................................................................

Pengadonan ..............................................................................................
Pengukuran suhu hidrasi ...........................................................................
Pembentukan lembaran ............................................................................
Pengkondisian ..........................................................................................
Pengujian kualitas ....................................................................................

20
20
20
20
21
22
23
23
24

Universitas Sumatera Utara

Pengujian sifat fisis ..............................................................................
Pengujian sifat mekanis .......................................................................
Sifat ketahanan terhadap serangan rayap (biodeteriorasi) .....................
Analisa data .........................................................................................

25
27
28
29

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran Suhu Hidrasi .............................................................................. 31
Sifat Fisis Papan Papan Semen
Kerapatan...............................................................................................
Kadar air ................................................................................................
Daya serap air ........................................................................................
Pengembangan tebal ..............................................................................

34
36
38
40

Sifat Mekanis Papan Semen
Modulus of elasticity (MOE) ..................................................................
Modulus of rupture (MOR) ....................................................................
Internal bond (IB) ..................................................................................
KuatPegangSekrup .................................................................................
Sifat ketahanan terhadap serangan rayap (biodeteriorasi) ..............................

42
44
46
48
50

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan................................................................................................... 53
Saran ............................................................................................................ 54
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 55
LAMPIRAN ................................................................................................. 59

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
No.

Halaman

1. Diagram persiapan bahan baku partikel ..................................................... 21
2. Pola pemotongan contoh uji papan semen ................................................. 24
3. Grafik suhu hidrasi papan semen pada berbagai perlakuan ........................ 31
4. Papan semen yang dihasilkan .................................................................... 32
5. Grafik rerata nilai kerapatan papan semen ................................................. 34
6. Grafik rerata kadar air papan semen .......................................................... 36
7. Grafik rerata daya serap air papan semen .................................................. 39
8. Grafik rerata pengembangan tebal papan semen ........................................ 41
9. Grafik rerata MOE papan semen ............................................................... 43
10. Grafik rerata MOR papan semen ............................................................. 45
11. Grafik rerata IB papan semen .................................................................. 47
12. Grafik rerata kuat pegang skrup papan semen.......................................... 49
13. Nilai rerata kehilangan berat pada papan semen ...................................... 50

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
No.

Halaman

1. Perbandingan sifat mekanis papan semen dengan produk panil lainnya .....

4

2. Sifat fisis dan mekanis papan semen dengan berbagai standar ...................

4

3. Sifat-sifat fisik MgCl2dan MgCl2.6H2O ..................................................... 19
4. Komposisi kebutuhan bahan baku papan semen ........................................ 22
5. Klasifikasi penurunan berat papan semen terhadap serangan rayap
berdasarkan SNI 01-7207-2006 ........................................................................... 29

6. Nilai sifat fisis dan mekanis papan semen dalam
standar JIS A 5417-1992 ........................................................................... 33
7. Nilai sifat fisis papan semen yang dihasilkan............................................. 33
8. Klasifikasi ketahanan papan semen terhadap serangan rayap
berdasarkan SNI 01-7207-2006 ................................................................. 51

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
No.

Halaman

1. Kebutuhan bahan baku papan semen ......................................................... 59
2. Hasil pengukuran suhu hidrasi adonan semen pada seluruh perlakuan ....... 60
3. Data hasil pengukuran kerapatan dan kadar air .......................................... 61
4. Data hasil sifat fisis pengukuran daya serap air dan pengembangan
tebal papan semen ..................................................................................... 62
5. Data hasil pengukuran MOE dan MOR papan semen ................................ 63
6. Data hasil pengukuran internal bond (IB) papan semen ............................. 64
7. Data hasil pengukuran kuat pegang skrup (KPS) papan semen .................. 65
8. Hasil analisis sidik ragam kerapatan dan Uji lanjut Duncan kerapatan
papan semen ............................................................................................. 66
9. Hasil analisis sidik ragam kadar air dan Uji lanjut Duncan kadar air
papan semen ............................................................................................. 67
10. Hasil analisis sidik ragam daya serap air dan Uji lanjut Duncan
daya serap air papan semen selama 2 jam ................................................ 68
11. Hasil analisis sidik ragam daya serap air dan Uji lanjut Duncan
daya serap air papan semen selama 24 jam .............................................. 69
12. Hasil analisis sidik ragam pengembangan tebal papan semen
selama 2 jam ........................................................................................... 70
13. Hasil analisis sidik ragam pengembangan tebal papan semen
selama 24 jam ......................................................................................... 71
14. Hasil analisis sidik ragam MOE papan semen ......................................... 72
15. Hasil analisis sidik ragam MOR papan semen ......................................... 73
16. Hasil analisis sidik ragam internal bond (IB) Uji lanjut Duncan
internal bond (IB) papan semen............................................................... 74
17. Hasil analisis sidik ragam kuat pegang skrup (KPS) papan semen ........... 75
18. Hasil pengukuran kehilangan berat papan semen pada uji kubur .............. 76

Universitas Sumatera Utara

Irvan Panogari Sibarani. Karakteristik Papan Semen dari Tiga Jenis Bambu
dengan Penambahan Katalis Magnesium Klorida (MgCl2). Dibimbing oleh
Evalina Herawati dan Tito Sucipto
ABSTRAK

Tujuan penelitian adalah mengevaluasi kualitas papan semen berupa sifat
fisis dan mekanis papan semen serta ketahanannya terhadap serangan rayap.
Papan dibuat dengan ukuran 25 cm x 25 cm x 1 cm dan kerapatan 1,2 g/cm3 dari
tiga kombinasi jenis bambu (bambu tali, bambu betung, bambu hitam), dan kadar
semen (2,50%, 2,75%, 3,00%) dengan penambahan katalis magnesium klorida.
Sifat fisis papan semen yang memenuhi standar JIS A 5417-1992 adalah kadar air
dan pengembangan tebal sedangkan kerapatan yang memenuhi standar
JIS A 5417-1992 hanya perlakuan kombinasi bambu hitam dengan kadar semen
2,50%, 2,75% dan 3,00% dan kombinasi bambu tali dengan kadar semen 3,00%.
Pengujian sifat mekanis papan semen yang dihasilkan tidak memenuhi standar JIS
A 5417-1992 untuk nilai MOR dan MOE dan untuk internal bond dan kuat
pegang sekrup tidak dipersyaratkan dalam standar JIS A 5471-1992. Papan semen
memiliki keawetan yang cukup tinggi terhadap serangan rayap dengan ketahanan
seluruh papan sangat tahan dan pada kelas I berdasarkan standar SNI 01-72072006. Dari hasil penelitian papan semen yang terbaik dihasilkan dari bambu hitam
dengan kombinasi kadar semen 3,00% dilihat dari sifat fisis, sifat mekanis dan
ketahanan terhadap serangan rayap seluruh papan semen yang dihasilkan.

Kata kunci: papan semen, bambu, kadar semen, sifat fisis dan mekanis, keawetan

Universitas Sumatera Utara

Irvan Panogari Sibarani. Characteristics of Cement Board made from Three Types
of Bamboo with Magnesium Chloride (MgCl2) Catalyst Addition. Supervised by
Evalina Herawati and Tito Sucipto

ABSTRACT

The research objective was to evaluate the quality of cement board about
physical and mechanical properties of cement board and its resistance to termite
attack. Boards were made with size 25 cm x 25 cm x 1 cm and 1,2 g/cm3 density
variations on a combination of three bamboo species (Tali bamboo, Betung
bamboo, Hitam bamboo), and levels of cement (2,50%, 2,75%, 3,00%) with the
addition of magnesium chloride catalyst. Physical properties of cement board
completed JIS A 5417-1992 was the moisture content and the thickness swelling,
while density completed JIS A 5417-1992 just for Hitam Bamboo combination
treatment with level of cements 2,50%, 2,75% and 3,00%, and Tali Bamboo
combination with level of cements 3,00%. The result of mechanics properties
cement board did not complete JIS A 5417-1992 for MOR and MOE value and for
internal bond and screw holding strength were not regulationed in JIS A 54711992. Cement board had an enough high durability that resistance to termite
attack by the entire board was highly resistant and the first class based on SNI 017207-2006 standard. From the results of research, the best cement boards are
produced from Hitam Bamboo with cements level combination 3.00% based on
physical properties, mechanic properties and that resistance to termite attack all
of the cement board resulted.
Key words : cement board, bamboo, cement content, physical and mechanical
properties, durability

Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Seiring dengan laju pertumbuhan penduduk yang semakin pesat,
kebutuhan kayu sebagai bahan bangunan semakin meningkat. Kondisi hutan yang
ada sekarang ini sulit untuk memenuhi peningkatan permintaan akan kebutuhan
kayu. Dengan perkembangan teknologi saat ini, telah banyak diciptakan
produk–produk turunan dari kayu atau dari bahan berlignoselulosa selain kayu.
Salah satu produk turunan dari kayu tersebut merupakan produk komposit seperti
papan partikel, papan semen, papan serat, comply dan lain- lain.
Salah satu bahan berlignoselulosa yang dapat dijadikan sebagai alternatif
pengganti kayu adalah bambu. Bambu dapat tumbuh dalam berbagai kondisi,
mulai dari dataran rendah hingga dataran tinggi. Bambu memiliki sifat yang tidak
jauh berbeda dengan kayu serta relatif lebih mudah dibentuk dan dikerjakan.
Bambu merupakan bahan berlignoselulosa yang potensial untuk dikembangkan
karena masa panennya relatif cepat.
Pemanfaatan bambu menjadi produk yang lebih ekonomis dan menjadi
alternatif pengganti kayu perlu dilakukan, karena selama ini pemanfaatannya
belum maksimal. Salah satu caranya adalah pemanfaatan bambu menjadi papan
semen yang dapat digunakan sebagai bahan bangunan dengan penambahan katalis
MgCl2.
Papan semen merupakan salah satu bentuk papan tiruan yang dibuat dari
potongan kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dengan semen sebagai bahan
perekatnya. Pembuatan papan semen dari bahan-bahan berlignoselulosa
memerlukan katalisator dalam peningkatan kualitasnya. Salah satu katalisator

Universitas Sumatera Utara

yang dapat digunakan adalah magnesium klorida (MgCl2). Penambahan katalis
dilakukan untuk mempercepat proses pengeringan dan pengerasan papan semen.
Pemilihan MgCl2 sebagai katalis didasarkan penelitian Sulastingsih et al. (2000)
yang telah berhasil membuat papan semen yang sifat fisis dan mekanisnya baik
dengan tambahan katalisator MgCl2 dan pertimbangan harga MgCl2 cukup murah.
Bambu yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari tiga jenis yaitu
bambu tali, bambu hitam, dan bambu betung. Semen yang dipakai merupakan
jenis semen yang banyak di pasaran yaitu portland cement.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis sifat fisis, mekanis dan
ketahanan terhadap rayap papan semen yang dihasilkan dari tiga jenis bambu
dengan variasi kadar semen dengan penambahan katalis MgCl2.

Manfaat Penelitian
Penelitian ini berguna untuk memberikan informasi mengenai sifat fisis,
mekanis, dan ketahanan terhadap rayap papan semen dari ketiga jenis bambu
dengan variasi kadar semen dengan penambahan katalis MgCl2.

Hipotesis Penelitian
Jenis bambu, kadar semen, serta interaksi keduanya berpengaruh terhadap
sifat fisis dan mekanis papan semen.

.

Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA

Papan Semen
Papan semen adalah salah satu produk komposit kayu yang terbuat dari
campuran partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya dengan semen
sebagai bahan perekatnya. Perekat yang biasa digunakan adalah semen jenis
portland cement karena mudah didapat serta memberikan kekuatan yang cukup
baik. Seperti halnya dengan papan partikel maka bentuk partikel untuk papan
semen antara lain dapat berupa selumbar (flake), serutan (shaving), untai (strand),
suban (splinter) atau wol kayu (excelsior). Papan semen mempunyai sifat yang
lebih baik dibanding papan partikel yaitu lebih tahan terhadap jamur, tahan air dan
tahan api (Maloney, 1977).
Papan semen juga lebih tahan terhadap serangan rayap tanah dibanding
bahan baku kayunya (Sukartana et al., 2000). Dengan demikian papan semen
merupakan salah satu bahan bangunan yang tahan lama dalam penggunaannya
sehingga biaya pemeliharaan rumah yang terbuat dari papan semen akan lebih
murah.
Papan semen di samping memiliki kelebihan juga memiliki kelemahan
dibanding papan tiruan lainnya antara lain adalah berat dan penggunaannya lebih
terbatas. Menurut Moslemi dan Pfister (1987) diperlukan waktu yang lama bagi
papan semen untuk benar-benar mengeras 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, tanin dan minyak yang dapat mengganggu pengerasan
semen dengan bahan baku tersebut.

Universitas Sumatera Utara

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).
Perbandingan sifat-sifat papan semen dengan produk panil kayu lainnya
dilihat dari sifat mekanisnya, seperti yang tertera pada Tabel 1.
Tabel 1. Perbandingan sifat mekanis papan semen dengan produk panil lainnya
Tipe panil
Keraptan (kg/m3) MOR (MPa)
Wood Wool Cement Board (non-structural) 375–550
1,7–5,5
Wood Wool Cement Board (Structural)
650–750
7–15
Wood Wool Cement Board (oriented)
700–800
17
Resin-bonded particleboard
≈750
11–16,5
Plywood
≈750
20–48
Orientated Strand Board (OSB)
≈750
47
Cement-bonded OSB
1000–1200
23–50
Medium Density Fibreboard
640–800
24–34,5
Cement-bonded Fibreboard
1200–1300
25
Cement-bonded Particleboard
1250–1450
9–15

MOE (GPa)
0,6–1,3
1,8–2,7
4,0
1,7–2,8
6,9–13,1
8,3
6,5–8
2,4–3,4
10
4,5

Sumber : Semple dan Evans, 2004

Beberapa standar yang dapat dijadikan sebagai acuan dalam pengujian
sifat-sifat papan semen, seperti yang tertera pada Tabel 2.
Tabel 2. Sifat fisis dan mekanis papan semen dengan berbagai standar
No.

Sifat fisis dan mekanis

BISON

1
2
3
4
5
6
7
8

Kadar air (%)
Kerapatan (g/cm3)
Pengembangan tebal (%)
Daya serap air (%)
MOR (kg/cm2)
MOE (kg/cm2)
Internal bond (kg/cm2)
Kuat pegang sekrup (kg)

9─13
1,25
1,2─2,0
─
90─130
30.000─50.000
4─6
90─120

JIS A 54171992
≤16
≥1,2
≤8,3
─
≥63
≥24.000
─
─

Komersial

DIN 1101

9─13
1,1─1,25
0,8─1,8
─
100─150
36.000─55.000
4─6
100─160

12─15
0,57─1,25
1,2─1,8
─
100─130
±40.000
─
─

Sumber: Silaban, 2006

Universitas Sumatera Utara

Proses pembuatan papan semen
Tahap-tahap pembuatan papan partikel menurut paten BISON (1975)
dalam Dewi (2001) adalah sebagai berikut:
1. Penyimpanan kayu
Kayu yang sudah dikuliti (debarking) disimpan selama lebih kurang dua
bulan di tempat penyimpanan kayu(wood yard) untuk menghindari serangan
jamur yang dapat menyebabkan kebusukan kayu. Penyimpanan ini bertujuan
untuk menyeragamkan kadar air dan menghilangkan cement poisons yang
terdapat dalam kayu.
2. Pembuatan partikel (flaking process)
Pembuatan partikel umumnya menggunakan drum flakers. Sebagian serpih
yang dihasilkan dapat diproses dalam knife ring flakes. Hasilnya berupa
partikel panjang dan tipis, dengan ketebalan 0,2 mm–0,3 mm dan panjang
antara 10 mm dan 20 mm.
3. Penggilingan (miling)
Partikel yang berasal dari drum flakes kemudian digiling supaya halus.
Partikel yang telah halus digunakan sebagai bahan baku lapisan permukaan.
4. Penyimpanan (storage)
Partikel yang telah halus disimpan didalam wadah (bin) untuk jangka waktu
sementara. Pemasukan partikel kedalam bin secara terus-menerus dijamin
oleh alat yang terdapat didalam bin.

Universitas Sumatera Utara

5. Penyaringan (screening)
Pemisahan partikel untuk lapisan tengah dan permukaan papan menggunakan
alat yang disebut screening machine. Partikel yang kasar digiling kembali
menjadi halus untuk bahan baku lapisan permukaan panil.
6. Pembuatan adonan (mixing)
Bahan-bahan dasar dalam pembuatan papan semen partikel seperti : kayu,
semen, air, dan zat tambahan lainnya dicampur dalam satu tangki
pencampuran (mixing station). Semua bahan-bahan dasar yang dibutuhkan
untuk pembuatan adonan (furnish) harus ditimbang secara seksama. Adonan
terdiri dari campuran bahan-bahan dasar dengan perbandingan semen : kayu:
air dan zat tambahan adalah 60% : 20% : 20%. Porsi semen dalam adonan
dapat dikurangi dan porsi bahan organik lainnya ditambah secara
proporsional, dan akibatnya sifat-sifat akhir dari panil akan berubah.
7. Pembuatan lembaran (formatting)
Kualitas lapik yang dibentuk secara langsung terkait dengan toleransi ukuran
tebal akhir panil. Oleh karenanya dalam pembentukan lapik mutlak
diperlukan toleransi penyebaran adonan yang homogen diatas cetakan.
Adonan ditebar diatas conveyor cauls secara terus menerus. Berat adonan
dalam membentuk satu lembaran dikontrol oleh isotopic khusus dan lembaran
yang tidak memiliki tingkat toleransi diproses kembali di forming station.
Lembaran

yang

dihasilkan

dari

forming

machine

dipotong-potong

berdasarkan ukuran kasar (gross size) papan.

Universitas Sumatera Utara

8. Pengempaan (pressing)
Tekanan yang dibutuhkan pada proses pengempaan sampai 25 kg/cm2.
Tingkat tekanan tergantung pada ukuran papan dan ketebalan caul serta
jumlah papan per stack. Proses ini membutuhkan waktu yang cukup lama.
9. Pengerasan awal (hardening)
Pada pengerasan awal panil diberi tekanan dan panas yang dikontrol.
Pemberian panas dilakukan selama 6 jam-8 jam. Panil yang telah jadi
dipindahkan ketempat pemotongan (pre-timming) dan ditumpuk atau disusun.
Material sisa dari proses pemotongan diproses kembali dan ditambahkan
untuk lapisan tengah pada proses mixing.
10. Pematangan (maturing)
Proses selanjutnya adalah proses pematangan. Proses pematangan minimal 18
hari. Setelah proses pematangan panil yang dihasilkan hampir menjadi
produk jadi.
11. Pengkondisian (Climatizing)
Pada climatizing process kesesuaian kadar air panil dengan lingkungan sangat
perlu untuk menghasilkan panil yang baik.
12. Penyelesaian (finishing)
Proses terakhir yang dilakukan adalah finishing. Finishing yang dilakukan
adalah mengamplas panil pada satu sisi atau dua sisi sesuai permintaan
customer. Pengamplasan pada satu atau dua sisi harus memperhatikan tingkat
ketebalan. Pada umumnya untuk meratakan tepi papan menggunakan mesin
pemotongan manual yang digunakan pada industri papan partikel.

Universitas Sumatera Utara

Bambu
Menurut Berlian dan Rahayu (1995) bambu secara botanis dapat
digolongkan pada famili Gramineae (rumput). Famili Gramineae kemudian dibagi
atas

lima

suku,

yaitu

Dendrocalaminae,

Melocanninae,

Bambusinae,

Arundinaiinae serta Puellinae. Arinasa (2005) menyatakan bahwa marga pada
bambu yang terbesar adalah Gigantochloa, Schizostachyum, Bambusa, dan
Dendrocalamus.
Benua

Asia

merupakan

daerah

penyebaran

bambu

terbesar.

Penyebarannya meliputi wilayah Indoburma, India, Cina dan Jepang. Daerah
Indoburma dianggap sebagai daerah asal tanaman ini. Selain di daerah tropik,
bambu juga menyebar ke daerah subtropik dan daerah beriklim sedang di dataran
rendah sampai dataran tinggi (Berlian dan Rahayu, 1995).
Jumlah bambu yang ada di daerah Asia Selatan dan Asia Tenggara kirakira 80% dari keseluruhan yang ada di dunia. Kurang lebih 1.000 spesies bambu
dalam 80 genera, sekitar 200 spesies dari 20 genera ditemukan di Asia Tenggara.
Sedangkan di Indonesia ditemukan sekitar 60 jenis, tetapi tidak semuanya
merupakan tanaman asli Indonesia. Tanaman bambu Indonesia ditemukan di
dataran rendah sampai pegunungan dengan ketinggian sekitar 300 m dpl. Pada
umumnya ditemukan ditempat-tempat terbuka dan daerahnya bebas dari genangan
air (Dransfield dan Widjaja, 1995).

Sifat fisis bambu
Kadar air bambu bervariasi dalam suatu batang yang dipengaruhi oleh
umur, musim pemanenan, dan jenis bambu. Dalam keadaan segar perbedaan yang
lebih besar terjadi dalam satu batang yang berhubungan dengan umur, musim dan

Universitas Sumatera Utara

jenis. Kandungan air bambu lebih tinggi pada bagian dalam dibandingkan bagian
luar pada arah melintang batang (Liese, 1986).
Menurut Dransfield dan Widjaya (1995) kadar air bambu ditentukan oleh
berat air yang terkandung dalam batang. Kadar air batang bambu yang segar
berkisar 50% sampai 99% dan pada bambu muda 80%–150% sementara pada
bambu kering bervariasi antara 12% dan 18%.

Sifat mekanis bambu
Sharma dan Mehra (1970) dalam Haris (2008) menyatakan bahwa sifat
mekanis adalah sifat yang berhubungan dengan kekuatan bahan, merupakan
ukuran kemampuan bahan untuk menahan beban yang bekerja padanya dan
cenderung untuk merubah bentuk dan ukurannya. Sifat mekanis meliputi
keteguhan lentur statis, keteguhan tarik, keteguhan geser, sifat kekerasan dan lainlain. Sifat mekanis bambu dipengaruhi oleh jenis, umur, tempat tumbuh dan posisi
dalam batang. Keteguhan lentur, tekan dan tarik dari dinding bambu bagian luar
lebih besar dari pada bagian.
Dransfield dan Widjaja (1995) dalam Haris (2008) menyatakan semua
nilai sifat-sifat kekuatan bambu meningkat seiring dengan menurunnya kadar air
dan berkolerasi positif dengan berat jenis. Modulus of elasticity (MOE) bambu
berhubungan secara langsung dengan jumlah serat, oleh karena itu pada batang
bambu nilai parameter ini menurun dari sisi luar menuju bagian dalam. Kisaran
normal untuk batang bambu kering udara adalah 17.000N/mm2–20.000 N/mm2
dan untuk batang segar 9.000N/mm2–10.100 N/mm2. Nilai rata-rata modulus of
rupture (MOR) adalah 0,14 kali dari kerapatan (kg/m3) untuk kondisi kering udara
(KA 12%) dan 0,11 kali dari kerapatan untuk bambu basah.

Universitas Sumatera Utara

Krisdianto et al., (2007) menyatakan bahwa bambu adalah termasuk
golongan bahan yang kurang baik sebagai bahan papan wol, tetapi percobaan
dengan direndam dahulu selama 2 hari, memperlihatkan hasil yang baik, yaitu
dengan suhu maksimum 56oC dalam tempo 9 jam. Pembuatan papan dengan
serutannya direndam dahulu dalam air selama 48 jam menghasilkan keteguhan
rekat papan semen 21,3% dan keteguhan lengkung 6,4 kg/cm2

Sifat kimia bambu
Berdasarkan penelitian Gusmailina dan Sumadiwangsa (1988) dalam
Krisdianto et al. (2007) menunjukkan bahwa sifat kimia bambu untuk kadar
selulosa berkisar 42,4%–53,6%, kadar lignin bambu berkisar 19,8%–26,6%,
sedangkan kadar pentosan 1,24%–3,77%, kadar abu 1,24%–3,77%, kadar silika
0,10%–1,78%, kadar ekstraktif (kelarutan dalam air dingin) 4,5%–9,9%, kadar
ekstraktif (kelarutan dalam air panas) 5,3%–11,8%, kadar ekstraktif (kelarutan
dalam alkohol benzena) 0,9%–6,9%.

Bambu tali (Gigantochloa apus Kurz)
Bambu tali dikenal juga dengan sebutan bambu apus, awi tali, atau pring
tali. Bambu ini termasuk dalam genus Gigantochloa yang umumnya mempunyai
rumpun rapat. Jenis bambu ini diduga berasal dari Burma dan sekarang tersebar
luas di seluruh Indonesia. Bambu tali umumnya tumbuh di daerah dataran rendah
tetapi dapat juga tumbuh dengan baik di daerah pegunungan sampai ketinggian
1.000 m dpl. Bambu ini diperbanyak dengan rimpang atau potongan buluhnya
(Berlian dan Rahayu, 1995).

Universitas Sumatera Utara

Menurut Berlian dan Rahayu (1995) dalam Ismail (2010) bambu tali
dalam klasifikasi botanis dapat diuraikan sebagai berikut:
Klasifikasi
Kingdom

: Plantae (tumbuhan)

Divisi

: Magnoliophyta (tumbuhan berbunga)

Kelas

: Liliopsida (berkeping satu/monokotil)

Sub kelas

: Commelinidae

Ordo

: Poales

Famili

: Poaceae (suku rumput-rumputan)

Genus

: Gigantochloa

Spesies

: Gigantochloa apus Kurz
Berlian dan Rahayu (1995) juga menyatakan bahwa tinggi bambu tali

dapat mencapai 20 m dengan warna batang hijau cerah sampai kekuningkuningan. Diameter batang 2,5 cm–15 cm, tebal dinding 3 mm–15 mm, dan
panjang ruasnya 45 cm–65 cm. Bentuk batang bambu tali sangat teratur. Pada
buku-bukunya tampak adanya penonjolan dan berwarna agak kuning dengan
miang berwarna cokelat kehitam-hitaman. Pelepah batangnya tidak mudah lepas
meskipun umur batang sudah tua.
Bambu tali berbatang kuat, liat dan lurus. Jenis ini terkenal paling bagus
untuk dijadikan bahan baku kerajinan anyaman karena seratnya yang panjang,
kuat dan lentur. Berdasarkan penelitian Haris (2008) bambu tali memiliki nilai
kadar air sebesar 25,47%, kerapatan 0,71 g/cm3, MOE sebesar 234.631 kg/cm2,
MOR sebesar 768 kg/cm2 dan tekan sejajar serat sebesar 388 kg/cm2.

Universitas Sumatera Utara

Bambu hitam (Gigantochloa atroviolaceae Widjaja)
Menurut Berlian dan Rahayu (1995) dalam Ismail (2010) bambu hitam
dalam klasifikasi botanis dapat diuraikan sebagai berikut:
Klasifikasi
Kingdom

: Plantae (tumbuhan)

Divisi

: Magnoliophyta (tumbuhan berbunga)

Kelas

: Liliopsida (berkeping satu/monokotil)

Sub kelas

: Commelinidae

Ordo

: Poales

Famili

: Poaceae (suku rumput-rumputan)

Genus

: Gigantochloa

Spesies

: Gigantochloa atroviolacea Widjaja
Bambu hitam dikenal juga dengan sebutan bambu wulung, pring wulung,

pring ireng, atau awi hideung. Jenis bambu ini termasuk dalam genus
Gigantochloa yang umumnya mempunyai rumpun yang agak panjang. Jenis ini
disebut bambu hitam karena warna batangnya hijau kehitam-hitaman atau ungu
tua (Berlian dan Rahayu, 1995).
Bambu hitam memiliki jarak ruas panjang seperti pada bambu tali, akan
tetapi tebalnya sampai dengan 20 mm dan tidak liat (getas). Bambu hitam
batangnya bergaris kuning muda. Garis tengah bambu ini berkisar 40 mm sampai
100 mm dengan panjang batang yang dapat dimanfaatkan sekitar 7 m–18 m.
Rumpun bambu hitam agak panjang. Pertumbuhannya pun agak lambat. Buluhnya
tegak dengan tinggi 20 m dan panjang ruas-ruasnya 40 cm–50 cm. Pelepah batang
selalu ditutupi miang yang melekat berwarna coklat tua. Kuping pelepah

Universitas Sumatera Utara

berbentuk

bulat

dan

berukuran kecil dan

pelepah

ini

mudah gugur

(Berlian dan Rahayu, 1995).
Bambu hitam memiliki berat jenis sebesar 0,71, keteguhan lentur
maksimum sebesar 533,05 kg/cm2, MOE sebesar 89152,5 kg/cm2, dan keteguhan
tekan sejajar serat sebesar 584,31 kg/cm2 (Pangajow dan Howardi, 2007).

Bambu betung (Dendrocalamus asper Becker ex Heyne)
Menurut Berlian dan Rahayu (1995) dalam Ismail (2010) bambu betung
dalam klasifikasi botanis dapat diuraikan sebagai berikut:
Klasifikasi
Kingdom

: Plantae (tumbuhan)

Divisi

: Magnoliophyta (tumbuhan berbunga)

Kelas

: Liliopsida (berkeping satu/monokotil)

Sub kelas

: Commelinidae

Ordo

: Poales

Famili

: Poaceae (suku rumput-rumputan)

Genus

: Dendrocalamus

Spesies

: Dendrocalamus asper Backer
Bambu betung dikenal juga dengan sebutan awi bitung, pring petung, atau

pereng petong. Jenis bambu ini termasuk dalam genus Dendrocalamus yang
mempunyai rumpun yang agak sedikit rapat. Bambu betung mempunyai warna
batang hijau kekuning-kuningan (Berlian dan Rahayu, 1995).
Bambu betung merupakan bambu yang amat kuat tetapi dengan
dindingnya yang tebal membuat bambu betung tidak begitu liat. Garis tengah

Universitas Sumatera Utara

bambu betung berkisar 80 mm–130 mm, panjang batang 10 m–20 m
(Widjaja, 2001). Berlian dan Rahayu (1995), melanjutkan bahwa bambu betung
mempunyai rumpun yang agak sedikit rapat. Ukurannya lebih besar dan lebih
tinggi dari pada jenis bambu lainnya. Tinggi batang mencapai 20 m dan ruas
bambu betung cukup panjang dan tebal, panjangnya antara 40 cm dan 60 cm dan
ketebalan dindingnya 1 cm–1.5 cm. Pelepah batang bambu betung panjangnya
sekitar 20 cm–55 cm dengan pelepah buluh sempit dan melipat ke bawah.
Selanjutnya, Berlian dan Rahayu (1995), menyatakan bahwa bambu
betung sifatnya keras dan baik untuk bahan bangunan karena seratnya besar-besar
dan ruasnya panjang. Bambu ini dapat digunakan untuk saluran air, penampung
aren yang disadap, dinding rumah yang dianyam (bilik), dan berbagai jenis barang
kerajinan. Berdasarkan penelitian yang dilakukan Haris (2008), bambu betung
memiliki kadar air rata-rata sebesar 27,75%, kerapatan sebesar 0,86 g/cm3, MOE
sebesar 178.758 kg/cm2, MOR sebesar 886kg/cm2 dan tekan sejajar serat sebesar
347 kg/cm2.

Semen
Menurut Sagel et al. (1994) semen adalah hidrolik binder (perekat
hidrolik) yang berarti bahwa senyawa-senyawa yang terkandung di dalam semen
tersebut dapat bereaksi dengan air dan membentuk zat baru yang bersifat sebagai
perekat terhadap batuan. Semen merupakan hasil industri dari campuran bahan
baku batu gamping/kapur sebagai bahan utama, yaitu bahan alam yang
mengandung senyawa kalsium oksida (CaO) dan lempung/tanah liat yaitu bahan
alam yang mengandung senyawa silika oksida (SiO), alumunium oksida (Al2O3),

Universitas Sumatera Utara

besi oksida (Fe2O3) dan magnesium oksida (MgO) atau bahan pengganti lainnya
dengan hasil akhir berupa padatan bentuk bubuk (bulk), tanpa memandang proses
pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air
(Sihotang, 2010).
Semen dapat digolongkan menjadi dua bagian yaitu semen hidrolik dan
semen non hidrolik. Semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan
mengeras di dalam air. Contoh semen hidraulik antara lain kapur hidraulik, semen
pozzolan, semen terak, semen alam, semen portland, semen alumina dan semen
expansif. Sedangkan semen non-hidraulik adalah semen yang tidak dapat
mengikat dan mengeras di dalam air, akan tetapi dapat mengeras di udara. Contoh
utama dari semen non-hidraulik adalah kapur (Mulyono, 2004).

Semen portland
Semen portland didefenisikan sebagai semen hidraulik yang dihasilkan
dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidraulik, yang
umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan
tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya. Semen portland
dibuat dari serbuk halus mineral yang komposisi utamanya adalah kalsium dan
alumunium silikat. Perbandingan bahan-bahan utama penyusunannya adalah
kapur (CaO) sekitar 60%–65%, silika (SiO2) sekitar 20%–25% dan oksida besi
serta alumina (Fe2O3 dan Al2O3) sekitar 7%–12% (Mulyono, 2004).
Material ini digiling, diaduk dan dilebur hingga menjadi butiran dalam
sebuah tanur, didinginkan dan kemudian digiling hingga mencapai kehalusan
sesuai dengan yang dibutuhkan. Beton yang dibuat dari semen portland biasanya

Universitas Sumatera Utara

memerlukan waktu kurang lebih dua minggu untuk mencapai kekuatan yang
cukup pada saat cetakan-cetakan dari gelagar dan plat dapat dibuka dan dapat
memikul beban yang sesuai struktur beton tersebut akan mencapai kekuatan
rencana setelah 28 hari dan setelah masa tersebut kekuatannya akan terus
bertambah sedikit demi sedikit (Mulyono, 2004).

Komposisi kimia semen portland
Komposisi utama semen portland terutama oksida kapur (CaO), oksida
silika (SiO2), oksida alumina (Al2O3) dan oksida besi (FeO) akan membentuk
senyawa-senyawa berikut:
1. Tri kalsium silikat (C3S) yang bersifat hampir sama dengan sifat semen yaitu
apabila ditambahkan air akan menjadi kaku dan dalam beberapa jam saja pasta
akan mengeras. C3S menunjang kekuatan awal semen dan menimbulkan panas
hidrasi ±58 cal/gram setelah 3 hari.
2. Di kalsium silikat (C2S) pada penambahan air segera terjadi reaksi,
menyebabkan pasta mengeras dan menimbulkan panas hidrasi yang tinggi
yaitu 12 cal/gram setelah 3 hari. Pasta yang mengeras perkembangan
kekuatannya stabil dan lambat pada beberapa minggu kemudian kekuatan
tekan akhir hampir sama dengan C3S
3. Tri kalsium aluminat (C3A) dengan air bereaksi menimbulkan panas hidrasi
yang tinggi yaitu 212 cal/gram setelah 3 hari. Perkembangan kekuatan terjadi
pada satu sampai dua hari tetapi sangat rendah.
4. Tetra kalsium alumino

ferrite (C4AF) dengan

air

bereaksi

dengan

cepat dan pasta terbentuk dalam beberapa menit menimbulkan panas

Universitas Sumatera Utara

hidrasi

69 cal/gram. Warna abu-abu

pada

semen

disebabkan C4AF

(Petra Christian University Library, 2003).

Faktor Pengerasan Semen
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.
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. Reaksi panas hidrolis adalah
2 (3CaOSiO2) + 6H2O

3CaO(SiO2)2 3H2O + 3Ca(OH)2
Trikalsium silikat hidrat

2 (2CaOSiO2) + 4H2O

3CaO(SiO2)2 3H2O + Ca(OH)

3 CaAl2O3 + 10 H2O + CaSO4 2H2O
CaAl2O3 Ca(OH)2 12 H2O
Kalsium aluminomonosulfat hidrat

Universitas Sumatera Utara

3 CaAl2O3 + 12 H2O + Ca(OH)2

4 CaAl2O3 Ca(OH)2 12 H2O
Tetrakalsium aluminat hidrat

4 CaOAl2O3 Fe2O3 + 10 H2O + Ca(OH)2

6CaOAl2O3 Fe2O3 12 H2O
Kalsium alumino ferri hidrat

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 =
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
(Sagel et al., 1994).

Magnesium Klorida
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:
5 MgO + MgCl2 + 13 H2O 5

MgO MgCl2.8 H2O

(Kirk-Othmer, 1964)
Penggunaanya terutama semen magnesium oksiklorida ini adalah sebagai
semen lantai dengan pengisi yang tak reaktif dan pigmen berwarna. Magnesium

Universitas Sumatera Utara

klorida juga digunakan sebagai desinfektan (bahan pembersih lantai), sebagai
masukan untuk mencukupi kebutuhan magnesium dalam tubuh, bahan pemati api,
sebagai zat tahan api pada kayu, sebagai katalis dalam kimia organik serta sebagai
bahan baku dalam pembuatan senyawa magnesium yang lain. Magnesium klorida
dapat dalam bentuk anhidrat dan heksahidrat MgCl2.6H2O (Kirk-Othmer, 1964).
Sifat-sifat fisik senyawa-senyawa ini dapat dilihat pada Tabel 3 dibawah ini.
Tabel 3. Sifat-sifat fisik MgCl2 dan MgCl2.6H2O
Uraian
MgCl2
Berat molekul
95,22
Warna
Putih
Bentuk kristal
Heksagonal
Titik didih
1412oC
Kerapatan(g/cm3)
2,333
Sumber : Kirk-Othmer, 1964

MgCl2.6H2O
203,31
Tidak Berwarna
Monosiklik
Mengurai
1,585

Pembuatan papan semen menggunakan bambu betung sebagai partikel dan
MgCl2 sebagai katalisator pada konsentrasi 0%; 2,5%; 5%; 7,5%; 10%
menghasilkan nilai maksimum MOR, MOE dan Internal Bond (IB) pada
konsentrasi 5%. Perbandingan semen dan partikel yang digunakan adalah 2,4:1
dan 2,5:1 (Sulastiningsih et al., 2000). Dari penelitian tersebut konsentrasi yang
paling efektif adalah 5%, meskipun umumnya konsentrasi katalis yang digunakan
adalah 3%.

Universitas Sumatera Utara

METODE PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian
Persiapan bahan baku dilaksanakan di laboratorium THH Program Studi
Kehutanan, Fakultas Pertanian, USU. Pembuatan papan semen di Laboratorium
Kimia Polimer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, USU.
Pengujian sifat fisis dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan,
Program Studi Kehutanan, USU. Pengujian sifat mekanis di Laboratorium
Keteknikan Kayu IPB. Penelitian ini dilaksanakan mulai Nopember 2010Mei 2011.

Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah kempa dingin, oven,
timbangan elektrik, plat besi berukuran 25 cm x 20 cm x 1 cm, saringan
40 mesh, terpal plastik, ember plastik kapasitas 40 kg dan 80 kg, kaliper, parang,
kamera digital, kalkulator, dan alat tulis. Sedangkan bahan yang akan digunakan
adalah tiga jenis bambu yaitu bambu tali (Gigantochloa apus Kurz), bambu hitam
(Gigantochloa atroviolaceae Widjaja), bambu betung (Dendrocalamus asper
Becker ex Heyne), semen portland, magnesium klorida (MgCl2), alumunium foil,
dan air.

Prosedur Penelitian
Persiapan bahan baku
Bambu dipotong tiap

buku. Batang bambu kemudian digergaji

menggunakan circular saw dengan cara memusatkan ujung bambu ke mata

Universitas Sumatera Utara

gergaji untuk mendapatkan partikel dari hasil penggergajian. Partikel disaring
dengan menggunakan saringan 40 mesh untuk menyeragamkan bentuk partikel.
Selanjutnya, partikel direndam selama 48 jam untuk menghilangkan kandungan
pati pada bambu. Partikel dikeringkan dengan dioven pada suhu 50oC sampai
mencapai kadar air 15%. Proses persiapan bahan baku disajikan pada Gambar 1.

Pemotongan bambu

Pembuatan Partikel

Penyaringan dengan saringan
ukuran 40 mesh

Perendaman partikel selama 48 jam

Pengeringan di oven pada suhu 50oC

Partikel dengan KA 15%
Gambar 1. Diagram persiapan bahan baku partikel

Pengadonan
Papan semen yang dibuat berukuran 25 cm x 20 cm x 1 cm dengan spilasi
10% dan kerapatan 1,2 g/cm3. Papan semen dibuat dengan perbandingan partikel,
komposisi semen dan air yaitu 1:2,50:2, 1:2,75:2, dan 1:3,00:2 dengan
penambahan

5%

magnesium

klorida

(MgCl2)

dari

berat

semen

(Sulastingsih et al., 2000). Kebutuhan bahan baku papan semen pada

Universitas Sumatera Utara

perbandingan partikel, semen, dan air yaitu 1:2,50:2, 1:2,75:2, dan 1:3,00:2 dapat
dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Komposisi kebutuhan bahan baku papan semen
Jenis bambu
Bambu: Semen: Air
Bobot partikel
(g)
Bambu tali
1: 2,50: 2
188,57
1: 2,75: 2
176,00
1: 3,00: 2
165,00
Bambu hitam
1: 2,50: 2
188,57
1: 2,75: 2
176,00
1: 3,00: 2
165,00
Bambu betung
1: 2,50: 2
188