PENGARUH RASIO SEMEN DAN PARTIKEL TERHADAP KUALITAS PAPAN SEMEN DARI LIMBAH PARTIKEL INDUSTRI PENSIL SKRIPSI Oleh: RIZQI PUTRI WINANTI 111201013 PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
LEMBAR PENGESAHAN Judul Penelitian : Pengaruh Rasio Semen dan Partikel terhadap Kualitas Papan Semen dari Limbah Partikel Industri Pensil Nama : Rizqi Putri Winanti NIM : 111201013 Program Studi Minat Studi : 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
RIZQI PUTRI WINANTI. Pengaruh Semen dan Partikel terhadap kualitas papan semen dari limbah partikel industri pensil. Dibimbing oleh LUTHFI HAKIM dan TITO SUCIPTO. ABSTRAK Pemanfaatan serutan pensil sebagai bahan baku papan semen adalah salah satu alternatif untuk mengurangi produksi kayu. Tujuan penelitian adalah mengevaluasi sifat fisis dan mekanis papan semen dari limbah serutan pensil dengan penambahan katalis kalsium klorida pada variasi rasio bahan (semen : partikel : air). Papan semen pada penelitian ini terbuat dari partikel serutan pensil dengan berbagai komposisi bahan baku (semen : partikel) yaitu 75:25 ; 80:20 ; 85:15 ; dan 90:10 dengan penambahan katalis kalsium klorida (CaCl 2 ) sebanyak 5 %. Dengan target kerapatan 1,2 kg/cm 2. Pengujian sifat fisis dan mekanis berdasarkan standar JIS 5417-1992 tentang papan semen partikel. Nilai pengujian sifat fisis dan mekanis papan semen partikel tidak seluruhya memenuhi standar JIS A 5417-1992. Sifat fisis papan semen partikel yang memenuhi standar JIS A 5417-1992 adalah kerapatan rasio 75:25, kadar air serta pengembangan tebal 2 jam maupun 24 jam. Sedangkan pada sifat mekanis papan semen partikel tidak ada yang memenuhi standar JIS A 5417-1992. Perlakuan yang terbaik adalah papan semen dengan perbandingan rasio 90:10. Rasio komposisi semen dan partikel serutan pensil tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap kualitas papan semen partikel yang dihasilkan. Kata kunci : serutan pensil, katalis CaCl 2, rasio semen : partikel, papan semen
ABSTRACT RIZQI PUTRI WINANTI : Effect Cement and particle on the quality of cement board from the particles pencil industry waste. Supervised byluthfi HAKIM andtito SUCIPTO Utilization of pencil shavings waste as raw material cement board is one of the alternatives to reduce timber production. The research objective was to evaluate the physical and mechanical properties of the cement board with a pencil shavings waste catalyst addition of calcium chloride on the variation ratio of materials (cement: particle: water). Cement board in this study is made of pencil shavings waste particles with various compositions of raw materials (cement: particle) 75:25; 80:20; 85:15; 90:10 with the addition of a catalyst and calcium chloride (CaCl2) as much as 5%. With a target density of 1.2 kg / cm2. Testing of physical and mechanical properties based on JIS 5417-1992 about cement particle board. Value of physical and mechanical properties testing of cement particle board not all fulfill with the standards of JIS A 5417-1992. The physical properties of cement particle board that fulfill with JIS A 5417-1992 standard is the density with ratio 75:25, the water content and 2 hours and 24 hours of thickness swelling. the mechanical properties of the cement particle board not fulfill with standard of JIS A 5417-1992. The best treatment is the cement board with a ratio of 90:10. The ratio of cement composition and particle pencil shavings waste no significant effect on the quality of the cement particle board produced. Keywords: pencilshavings, CaCl 2 catalyst, ratio of cement : particle, cement board
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan segala rahmat dan karunia-nya kepada penulis sehingga penulisan skripsi yang berjudul Pengaruh Rasio Semen dan Partikel terhadap Kualitas Papan Semen dari Limbah Partikel Industri Pensil dapat diselesaikan. Skripsi ini disusun dengan harapan dapat memberikan sebuah alternatif pemanfaatan limbah serutan pensil untuk menghasilkan produk yang bermanfaat, mempunyai niai ekonomi yang cukup tinggi dan dapat dikembangkan sebagai alternatif untuk subtitusi kayu. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Luthfi Hakim, S.Hut., M.Si dan Tito Sucipto, S.Hut., M.Si selaku komisi pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Siti Latifah, S.Hut., M.Si., Ph.D selaku Ketua Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Medan, Mei 2015 Penulis
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPPIRAN... ix PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Manfaat Penelitian... 3 Hipotesis... 3 TINJAUAN PUSTAKA Limbah Serutan Pensil... 4 Semen...... 6 Rasio Penyusun Semen... 9 Semen Portland... 9 Kalsium Klorida (CaCl 2... 12 Papan Semen... 13 Particle Cement Board... 14 Kualitas Papan Semen Menurut JIS A 5414-993... 15 Penelitian Sebelumnya Mengenai Papan Semen... 15 METODOLOGI PENELITIAN Lokasi dan Waktu... 17
Alat dan Bahan Penelitian... 17 Prosedur Penelitian... 17 Persiapan Bahan Baku... 17 Pengukuran Suhu Hidrasi... 18 Kebutuhan Bahan Baku... 19 Pembuatan Papan Semen... 20 a. Pengadonan... 20 b. Pembuatan Lembaran... 20 Pengkondisian... 21 Pengujian Kualitas... 21 Pengujian Sifat Fisis... 22 1. Kerapatan... 22 2. Kadar Air... 23 3. Daya Serap Air... 23 4. Pengembangan Tebal...... 24 Pengujian Sifat Mekanis... 25 1. Modulus Lentur... 25 2. Modulus Patah... 25 3. Keteguhan Rekat... 26 Analisis Data... 27 HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran Suhu Hidrasi... 30 Sifat Fisis Papan Semen... 32 1. Kerapatan... 32 2. Kadar Air... 34 3. Daya Serap Air... 37 4. Pengembangan Tebal...... 39 Sifat Mekanis Papan Semen... 41
1. Modulus Lentur... 41 2. Modulus Patah... 44 3. Keteguhan Rekat... 45 Rekapitulasi Sifat Fisis & Mekanis Papan Semen... 47 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 49 Saran...... 49 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Halaman 1. Standar uji papan semen menurut JIS A 5414-1993... 15 2. Proporsi bahan baku pembuatan papan... 20 3. Suhu hidrasi tertinggi dan waktu pencapaian... 31 4. Rekapitulasi sifat fisis dan mekanis papan semen dari serutan pensil...... 48
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Ilustrasi pengukuran suhu hidrasi... 19 2. Pola pemotongan contoh uji... 22 3. Cara pembebanan pengujian MOE dan MOR.... 25 4. Pengujian keteguhan rekat internal.... 26 5. Bagan alir penelitian.... 29 6. Grafik suhu hidrasi... 30 7. Grafik kerapatan papan semen dari limbah serutan pensil... 33 8. Grafik kadar air papan semen dari limbah serutan pensil... 35 9. Grafik daya serap air papan semen dari limbah serutan pensil... 37 10. Grafik pengembangan tebal papan semen dari limbah serutan pensil.... 39 11. Grafik modulus lentur papan semen dari limbah serutan pensil... 42 12. Grafik modulus patah papan semen dari limbah serutan pensil... 44 13. Grafik keteguhan rekat papan semen dari limbah serutan pensil... 46
DAFTAR LAMPIRAN 1. Pengukuran suhu hidrasi adonan semen... 54 2. Data kerapatan papan semen partikel.... 55 3. Data kadar air papan semen partikel... 55 4. Data daya serap air pada 2 jam dan 24 jam papan semen.... 55 5. Data pengembangan tebal pada 2 jam dan 24 jam papan semen... 56 6. Data nilai MOE, MOR dan IB papan semen... 57 7. Data sidik ragam (anova) kerapatan... 57 8. Data sidik ragam (anova) kadar air.... 57 9. Data sidik ragam (anova) DSA setelah perendaman 2 jam... 57 10. Data sidik ragam (anova) DSA setelah perendaman 24 jam... 57 11. Data sidik ragam (anova) PT setelah perendaman 2 jam... 58 12. Data sidik ragam (anova) PT setelah perendaman 24 jam... 58 13. Data sidik ragam (anova) MOE... 58 14. Data sidik ragam (anova) MOR.... 58 15. Data sidik ragam (anova) IB... 58 16. Dokumentasi penelitian.... 59 16. Dokumentasi penelitian (lanjutan)... 60