SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN SEMEN DARI LIMBAH INDUSTRI PENSIL DENGAN BERBAGAI RASIO BAHAN BAKU DAN TARGET KERAPATAN

Transkripsi

1 SIFAT FISIS DAN MEKANIS PAPAN SEMEN DARI LIMBAH INDUSTRI PENSIL DENGAN BERBAGAI RASIO BAHAN BAKU DAN TARGET KERAPATAN Oleh: Yunida Syafriani Lubis PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015

2 Judul Penelitian Nama Mahasiswa : Sifat Fisis dan Mekanis Papan Semen dari Limbah Industri Pensil Dengan Berbagai Rasio Bahan Baku dan Target Kerapatan. : Yunida Syafriani Lubis NIM : Program Studi/ Minat : Kehutanan/ Teknologi Hasil Hutan Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing Luthfi Hakim, 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

3 ABSTRAK YUNIDA SYAFRIANI LUBIS. Sifat Fisis dan Mekanis Papan Semen dari Limbah Industri Pensil dengan Berbagai Rasio Bahan Baku dan Target Kerapatan. Dibimbing oleh LUTHFI HAKIM dan TITO SUCIPTO. Pemanfaatan limbah industri serutan pensil belum banyak dikembangkan. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kelayakan teknis limbah industri serutan pensil sebagai bahan baku papan semen. Penelitian ini dilakukan untuk: menentukan rasio semen-partikel dan target kerapatan terbaik terhadap sifat fisis dan mekanis papan semen yang dihasilkan; mengevaluasi pengaruh rasio bahan baku dan target kerapatan terhadap kualitas papan semen. Rasio bahan baku yang digunakan adalah 80:20, dan 85:15. Target kerapatan yang ditetapkan adalah 1 g/cm 3 dan 1,2 g/cm 3. Katalis yang digunakan sebagai akselerator adalah magnesium klorida (MgCl 2 ). Papan ditekan dengan kempa dingin pada 25 kg/cm 2 selama 10 menit. Metode penelitian ini menggunakan dua tahap proses pengerasan papan semen. Tahap pertama proses pengerasan papan kering udara selama 4-5 hari dan dilanjutkan dengan pengovenan papan semen selama 24 jam pada suhu 50 o C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai sifat fisis yang dihasilkan memenuhi standar JIS A Efek rasio semenpartikel pada kekuatan menunjukkan bahwa rasio 85:15 sangat baik dibandingkan dengan rasio 80:20. Target kerapatan terbaik adalah 1,2 g/cm 3. Kata Kunci : serutan pensil, papan semen, rasio semen-partikel, target kerapatan.

4 ABSTRACT YUNIDA SYAFRIANI LUBIS. Physical and mechanical properties of cement board waste pencil shavings with different ratios of materials and the target density. Guided by LUTHFI HAKIM and TITO SUCIPTO. Pencil shavings utilization of industrial waste has not been developed. The main objective of this study was to evaluate the technical feasibility of pencil shavings industrial waste as raw materials of cement board and the research carried out for: 1) to determine the ratio of cement-particle density and the best targets for physical and mechanical properties of the resulting cement board; 2) evaluate the effect of the ratio of raw material and the target density on the quality of the cement board. The ratio of the raw material used was 80:20, and 85:15. The target density is set to a 1 g/cm 3 and 1.2 g/cm 3. The catalyst used as an accelerator is magnesium chloride (MgCl 2 ). Board with felt cold pressed at 25 kg/cm 2 for 10 minutes. This research method using a two-stage process of hardening cement board. The first stage hardening process board air dried for 4-5 days and continued with cement board oven for 24 hours at a temperature of 50 o C. The results showed that the value of the resulting physical properties meet the standards of JIS A Effect ratio on the strength of cement-particle showed that the ratio of 85:15 is very good compared with a ratio of 80:20. The best target density is 1.2 g/cm 3. Keywords : pencil shavings, cement board, cement-particle ratio, target density.

5 RIWAYAT HIDUP Yunida Syafriani Lubis dilahirkan di Kisaran, 10 September 1993 merupakan anak ketiga dari H. Syafarul Lubis dan Sumiaty. Pada tahun 2005 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Negeri Kisaran Timur, pada tahun 2008 lulus dari SMP Negeri 1 Kisaran, selanjutnya pada tahun 2011 lulus dari SMA Negeri 4 Kisaran, dan pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa di Universitas Sumatera Utara, Fakultas Pertanian, Program Studi Kehutanan dengan bidang minat Teknologi Hasil Hutan. Penulis melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) pada bulan Agustus tahun 2012 di Taman Hutan Raya Bukit Barisan Kabupaten Karo. Melaksanakan Praktik Kerja Lapang (PKL) di Taman Nasional Meru Betiri Jawa Timur pada bulan Februari-Maret Melaksanakan penelitian pada bulan Oktober 2014 sampai Maret 2015 dengan judul Sifat Fisis dan Mekanis Papan Semen dari Limbah Industri Pensil dengan Berbagai Rasio Bahan Baku dan Target Kerapatan dibawah bimbingan Luthfi Hakim, S.Hut., M.Si dan Tito Sucipto, S.Hut., M.Si.

6 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan segala rahmat dan karunia-nya kepada penulis sehingga hasil penelitian yang berjudul Sifat Fisis dan Mekanis Papan Semen dari Limbah Industri Pensil dengan Berbagai Rasio Bahan Baku dan Target Kerapatan dapat diselesaikan. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan sebuah alternatif pemanfaatan limbah industri pensil untuk menghasilkan produk yang bermanfaat, ekonomis serta dapat dikembangkan sebagai alternatif untuk substitusi kayu. Hasil penelitian ini berisi tentang evaluasi kualitas papan semen (sifat fisis dan mekanis) dari partikel serutan pensil dengan beberapa komposisi semen, partikel, air dan katalis serta target kerapatan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si dan Tito Sucipto, S.Hut, M.Si selaku komisi pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan hasil penelitian ini. Penulis menyadari bahwa hasil penelitian ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca untuk kesempurnaan penulisan hasil penelitian berikutnya. Semoga hasil penelitian ini bermanfaat tidak hanya bagi mahasiswa dari Kehutanan Universitas Sumatera Utara saja, namun juga bermanfaat bagi setiap orang yang membacanya. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Medan, Mei 2015 Penulis

7 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK RIWAYAT HIDUP... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR v DAFTAR TABEL... vi PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Manfaat Penelitian... 3 Hipotesis Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Papan Semen Partikel... 4 Sifat-Sifat dan Penggunaan Papan Semen Partikel... 5 Bahan Pengisi Partikel Serutan... 7 Semen... 8 Katalisator MgCl Rasio Komposisi Semen dan Partikel Target Kerapatan Papan Semen Partikel METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Penelitian Prosedur Penelitian Persiapan Bahan Baku Pengukuran Suhu Hidrasi Perhitungan Bahan Baku dan Semen Pembuatan Papan Semen Partikel Pengkondisian Pemotongan Contoh Uji Pengujian Papan Semen Partikel Pengujian Sifat Fisis Pengujian Sifat mekanis Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran Suhu Hidrasi Sifat Fisis Papan Semen Partikel Serutan Pensil Kerapatan Kadar Air Daya Serap Air

8 Pengembangan Tebal Sifat Mekanis Papan Semen Partikel Serutan Pensil Keteguhan Rekat Internal (IB) MOE (Modulus of Elasticity) MOR (Modulus of Rupture) Rekapitulasi Sifat Fisis dan Mekanis Papan Semen Partikel Serutan Pensil KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

9 DAFTAR GAMBAR No Halaman 1. Sistem pengempaan pada plat besi Pola pemotongan contoh uji Pengujian MOE dan MOR Bagan alir penelitian Grafik pengukuran suhu hidrasi Grafik kerapatan papan semen partikel serutan pensil Grafik kadar air papan semen partikel serutan pensil Grafik daya serap air papan semen partikel serutan pensil Grafik pengembangan tebal papan semen partikel serutan pensil Grafik internal bond papan semen partikel serutan pensil Grafik MOE papan semen partikel serutan pensil Grafik MOR papan semen partikel serutan pensil... 39

10 DAFTAR TABEL No Halaman 1. Jumlah kebutuhan bahan baku papan semen Standar uji papan semen menurut JIS A Rekapitulasi sifat fisis dan mekanis papan semen

11 LAMPIRAN No Halaman 1. Pengukuran suhu hidrasi Data hasil pengujian sifat fisis papan semen partikel Data hasil pengujian sifat mekanis papan semen partikel Data analisis sidik ragam (anova) sifat mekanis papan semen partikel Data analisis sidik ragam (anova) sifat mekanis papan semen partikel Dokumentasi foto kegiatan penelitian... 52