KARAKTERISTIK PAPAN SEMEN DARI LIMBAH KERTAS KARDUS DENGAN PENAMBAHAN KATALIS KALSIUM KLORIDA

Transkripsi

1 KARAKTERISTIK PAPAN SEMEN DARI LIMBAH KERTAS KARDUS DENGAN PENAMBAHAN KATALIS KALSIUM KLORIDA HASIL PENELITIAN Oleh: Zul Rahman Arief / Teknologi Hasil Hutan PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2012

2 HALAMAN PENGESAHAN Judul Hasil : Karakteristik Papan Semen dari Limbah Kertas Kardus dengan Penambahan Katalis Kalsium Klorida Nama : Zul Rahman Arief NIM : Program Studi : Kehutanan Disetujui oleh, Komisi Pembimbing Ketua Anggota Tito Sucipto, S.Hut, M.Si Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si NIP NIP Mengetahui, Ketua Program Studi Kehutanan Siti Latifah, S.Hut, M.Si., Ph.D NIP

3 Zul Rahman Arief. Karakteristik Papan Semen dari Limbah Kertas Kardus dengan Penambahan Katalis Kalsium Klorida. Dibimbing oleh Tito Sucipto, S.Hut, M.Si dan Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si. ABSTRAK Papan semen berpotensi besar sebagai bahan substitusi kayu untuk konstruksi bangunan. Tujuan penelitian adalah mengevaluasi kualitas papan semen berupa sifat fisis dan mekanis papan semen serta ketahanannya terhadap serangan rayap. Papan dibuat dengan ukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm dan kerapatan 1 g/cm 3 pada variasi komposisi semen : fiber : air dengan penambahan katalis kalsium klorida. Sifat fisis dan mekanis papan semen yang memenuhi standar JIS A adalah kerapatan, daya serap air dan MOE sedangkan kadar air, pengembangan tebal dan MOR tidak memenuhi standar. Nilai kerapatan papan semen dengan menggunakan katalis kalsium klorida yang memenuhi standar adalah 1,27 g/cm 3-1,29 g/cm 3, daya serap air 5,30%-22,31%, MOE 468,48 kg/cm 2-568,33 kg/cm 2, sedangkan kerapatan papan semen tanpa katalis berkisar 1,13 g/cm 3-1,67g/cm 3, daya serap air 9,95%-16,83%, MOE 131,73 kg/cm 2-196,95 kg/cm 2. Papan semen memiliki keawetan yang cukup tinggi terhadap serangan rayap. Papan semen yang memiliki kualitas terbaik berdasarkan pengujian sifat fisis, mekanis dan ketahanan terhadap serangan rayap terdapat pada komposisi perbandingan semen : fiber : air (1,75 : 1,75 : 1,25) dan penambahan katalis kalsium klorida. Kata kunci: papan semen, limbah kardus, kalsium klorida, sifat fisis dan mekanis, keawetan i

4 Zul Rahman Arief. Characteristics of Cement Board made from Corrugated Paper Waste with Calcium Chloride Catalyst Addition. Supervised by Tito Sucipto, S.Hut, M.Si and Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si. ABSTRACT Cement board holds great potential as a wood substitute material for building construction. The research objective was to evaluate the physical and mechanical properties of cement board as well resistance to termite attack. Boards made with size 30 cm x 30 cm x 1 cm and a density 1 g/cm 3 under various composition of cement : fiber : water ratio with addition of calcium chloride catalysts. Physical and mechanical properties of cement board that fulfill the standards were the density, water absorption and MOE, while the moisture content, thickness swelling and MOR not fulfill the standards. The value density of the cement board using calcium chloride catalyst that fulfill the standards is the ranges from 1,27 g/cm 3-1,29 g/cm 3, water absorption 5,30%-22,31%, MOE 468,48 kg/cm 2-568,33 kg/cm 2 while the cement board without catalyst density ranges from 1,13 g/cm 3-1,67 g/cm 3, water absorption 9,95%-16,83%, MOE 131,73 kg/cm 2-196,95 kg/cm 2. The cement board has a relatively high durability against termite attack. Cement board that has the best quality based on the testing of physical properties, mechanical properties and resistance to termite attack there on the composition ratio of cement : fiber : water (1,75 : 1,75 : 1,25) and calcium chloride catalyst. Key words: cement board, corrugated paper waste, calcium chloride, physical and mechanical properties, durability ii

5 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Gunungsitoli, Nias pada tanggal 24 April 1988 dari Ayahanda Zainal Abidin, SE, dan Ibunda Delima Gea. Penulis merupakan anak kedua dari empat bersaudara. Pendidikan formal yang ditempuh oleh Penulis selama ini, adalah pendidikan dasar di SDN Gunungsitoli, Nias, lulus tahun 2000, pendidikan lanjutan di SLTPN 3 Gunungsitoli, Nias, lulus tahun 2003, pendidikan menengah di SMAN 1 UNIVA 1 Gunungsitoli, Nias, lulus tahun 2006 dan tahun 2006 lulus ujian Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) dan diterima pada Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Departemen Kehutanan, Fakultas Pertanian,. Penulis juga pernah menjadi asisten Praktikum Sifat Fisis dan Mekanis T.A. 2009/2010. Penulis pernah melakukan Praktik Pengenalan Pengolahan Hutan (P3H) pada dua lokasi yang berbeda yaitu di hutan mangrove Pulau Sembilan Kabupaten Langkat dan hutan pegunungan Taman Nasional Gunung Leuser Kabupaten Langkat. Selain itu, penulis juga pernah melaksanakan Praktik Kerja Lapang (PKL) di Kesatuan Pemangkuan Hutan (KPH) Cepu, Kabupaten Blora, Provinsi Jawa Tengah. Pada akhir kuliah penulis melaksanakan penelitian dengan judul Karakteristik Papan Semen dari Limbah Kertas Kardus dengan Penambahan Katalis Kalsium Klorida untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan. iii

6 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan segala rahmat dan karunia-nya kepada penulis sehingga penelitian dan skripsi yang berjudul Karakteristik Papan Semen dari Limbah Kertas Kardus dengan Penambahan Katalis Kalsium Klorida dapat diselesaikan. Skripsi ini disusun dengan harapan dapat memberikan sebuah alternatif pemanfaatan limbah kertas kardus untuk menghasilkan produk yang bermanfaat, mempunyai nilai ekonomi yang cukup tinggi dan dapat dikembangkan sebagai alternatif untuk substitusi kayu. Adapun isi dari skripsi ini adalah tentang evaluasi kualitas papan semen (terhadap sifat fisis, mekanis dan ketahanannya terhadap serangan rayap) dari kertas kardus dengan beberapa perbandingan komposisi semen, kertas kardus dan air. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Tito Sucipto, S.Hut, M.Si dan Bapak Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si selaku komisi pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penelitian dan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Siti Latifah, S.Hut, Ph.D selaku ketua Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Medan, Juli 2012 Penulis iv

7 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... i ABSTRACT... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... ix PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Manfaat Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Selulosa... 4 Pengertian Selulosa Pembagian Selulosa... 5 Penggunaan Selulosa... 6 Kertas Karton... 6 Pengertian dan Karakteristik Kertas Karton... 6 Katalis Kalsium Klorida... 9 Semen Pengertian Semen Pembagian Semen Proses Pembuatan Semen Semen Portland Komposisi Kimia Semen Portland Komposisi Utama Semen Portland Jenis Jenis Semen Portland Papan Semen METODOLOGI Lokasi dan Waktu Penelitian Alat dan Bahan Penelitian Prosedur Penelitian Persiapan Bahan Baku Pengadonan Proporsi Bahan Baku untuk Perbandingan 40: Proporsi Bahan Baku untuk Perbandingan 50: Proporsi Bahan Baku untuk Perbandingan 60: Pembentukan Lembaran Pengkondisian Pengujian Kualitas v

8 Pengujian untuk Sifat Fisis Kerapatan Papan Semen Kadar Air Pengembangan Tebal Daya Serap Air Uji Kubur Pengujian untuk Sifat Mekanis Modulus Patah Modulus Elastisitas Kuat Pegang Sekrup Keteguhan Rekat HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Papan Semen Kerapatan Kadar Air Daya Serap Air Pengembangan Tebal Sifat Mekanis Papan Semen Modulus Lentur Modulus Patah Keteguhan Rekat Kuat Pegang Sekrup Sifat Ketahanan Terhadap Serangan Rayap KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vi

9 DAFTAR TABEL Halaman 1. Komposisi kimia semen portland Standar uji papan semen menurut JIS A Kriteria ketahanan papan semen terhadap serangan rayap Klasifikasi penurunan berat papan semen terhadap serangan rayap berdasarkan SNI Proporsi bahan baku pembuatan papan semen Standar pengujian JIS A Rekapitulasi nilai pengujian sifat fisis, mekanis dan ketahanan papan semen terhadap serangan rayap (biodeteriorasi) Rata-rata kehilangan berat papan semen Klasifikasi ketahanan papan semen terhadap serangan rayap berdasarkan SNI vii

10 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Rantai selulosa Kertas kardus Kalsium klorida Papan semen Bagan alir proses persiapan bahan baku Pola pemotongan contoh uji papan semen Cara pembebanan pengujian MOR Posisi sekrup pada pengujian kuat pegang sekrup Pengujian keteguhan rekat Perbedaan nilai kerapatan pada berbagai variasi komposisi S : F : W Perbedaan nilai kadar air pada berbagai variasi komposisi S : F : W Perbedaan nilai daya serap air setelah perendaman selama 2 jam Perbedaan nilai daya serap air setelah perendaman selama 24jam Perbedaan nilai pengembangan tebal setelah perendaman selama 2 jam Perbedaan nilai pengembangan tebal setelah perendaman selama 24 jam Perbedaan nilai MOE pada berbagai variasi komposisi S : F : W Perbedaan nilai MOR pada berbagai variasi komposisi S : F : W Perbedaan nilai keteguhan rekat Perbedaan nilai kuat pegang sekrup Perbedaan nilai kehilangan berat viii

11 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Data kerapatan papan semen Lampiran 2. Data kadar air papan semen Lampiran 3. Data daya serap air setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam Lampiran 4. Data pengembangan tebal setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam Lampiran 5. Data MOE, MOR, IB dan KPS papan semen Lampiran 6. Data kehilangan berat papan semen ix