Papan semen bentukan berbahan dasar limbah kardus dengan penambahan katalis alumunium sulfat (Al2(SO4)3) pada variasi komposisi semen (S), fiber (F) dan air (A) dapat dilihat pada Gambar 10.
(a) S : F : A= 1 : 2,5 : 1,25 (b) S : F : A = 1,75 : 1,75 : 1,25
(c) S : F : A = 2,5 : 1 : 1,25
Gambar 10. Papan semen pada variasi komposisi S : F : A
Kelayakan papan semen sebagai bahan konstruksi bangunan dapat dilihat dari hasil pengujian sifat fisis, mekanis, dan ketahanannya terhadap serangan rayap (biodeteriorasi) yang disesuaikan dengan standar JIS A 5414-1993. Hasil pengujian sifat fisis, mekanis, dan ketahanan papan semen terhadap serangan rayap disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Rekapitulasi nilai uji sifat fisis, mekanis, dan ketahanan papan semen terhadap serangan rayap
Karakteristik kualitas
Besaran JIS A 5414-1993
Tanpa katalis (Kontrol) Dengan katalis (Al2(SO4)3) Komposisi S : F : A Komposisi S : F : A 1:2,5:1,25 1,75:1,75:1,25 2,5:1:1,25 1:2,5:1,25 1,75:1,75:1,25 2,5:1:1,25 Sifat Fisis Kerapatan KA DSA - 2 jam - 24 jam P.tebal - 2 jam - 24 jam Sifat Mekanis MOE MOR IB KPS Uji Kubur (g/cm3) (%) (%) (%) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg) (%) min 1 maks 8 maks 50 maks 0,25 min 94 min 57 - - - 0,86 26,07 45,49* 49,57* 6,13 8,55 96,64* 21,65 0,23 23,35 2,93 1,13* 20,54 22,45* 25,05* 4,73 6,53 150,89* 32,64 0,48 32,21 1,65 1,32* 14,78 17,18* 20,09* 1,97 2,37 463,62* 36,47 0,58 33,03 1,02 1,00* 17,90 21,25* 26,68* 5,50 6,89 183,48* 49,57 0,76 31,25 2,81 1,15* 14,33 20,81* 23,38* 2,00 3,97 285,57* 53,21 1,40 36,56 1,17 1,48* 11,89 9,76* 11,78* 1,89 2,25 649,69* 56,93 1,76 49,98 0,76
Keterangan: * = Nilai yang memenuhi standar JIS A 5414-1993
Sifat Fisis Papan Semen Kerapatan
Kerapatan merupakan salah satu sifat fisis yang menunjukkan perbandingan antara massa benda terhadap volumenya atau dengan kata lain menunjukkan banyaknya massa zat per satuan volume. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan papan semen berbeda pada setiap variasi komposisi bahan (semen : fiber : air), baik tanpa menggunakan katalis maupun dengan penambahan katalis.
Nilai rata-rata kerapatan yang diperoleh untuk papan semen tanpa katalis dan dengan menggunakan katalis masing-masing berkisar antara 0,86 g/cm3-1,32 g/cm3 dan 1,00 g/cm3-1,48 g/cm3. Kerapatan tertinggi papan semen terdapat pada perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25) dengan nilai masing-masing sebesar 1,32 g/cm3 untuk papan semen tanpa katalis dan 1,48 g/cm3 untuk papan semen dengan menggunakan katalis, sedangkan kerapatan papan semen terendah terdapat pada perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25) dengan nilai masing-masing sebesar 0,86 g/cm3 untuk papan semen tanpa katalis dan 1,00 g/cm3 untuk papan semen dengan
penambahan katalis. Untuk perlakuan B (1,75 : 1,75 : 1,25) rata-rata kerapatan papan semen tanpa katalis dan dengan katalis masing-masing adalah 1,13 g/cm3 dan 1,15 g/cm3. Perbedaan nilai rata-rata kerapatan papan semen pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada Gambar 11.
Keterangan notasi dalam grafik batang: huruf-huruf yang berbeda menunjukkan bahwa perlakuan berbeda nyata pada tarafα = 0,05
Gambar 11. Perbedaan nilai kerapatan pada berbagai variasi komposisi S : F : A
Gambar 11 menunjukkan nilai kerapatan tertinggi terdapat pada perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25). Hal ini menandakan bahwa tinggi rendahnya kerapatan papan semen tergantung pada komposisi semen dan fiber yang digunakan. Semakin tinggi komposisi semen maka semakin tinggi pula nilai kerapatan dan sebaliknya. Semen yang berfungsi sebagai perekat, dalam hal ini akan menyebabkan terjadinya ikatan yang kuat antar fiber atau aksi bersikunci antar fiber sehingga meningkatkan kerapatan papan semen. Berdasarkan penelitian Fernandez and Vanessa (1996), kerapatan papan kayu komposit sangat dipengaruhi sifat
0,86 1 1,13 1,15 1,32 1,48 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 K er ap at an ( g /c m 3 ) A B C Perlakuan Tanpa katalis Dengan katalis A = 1 : 2,5 : 1,25 B = 1,75 : 1,75 : 1,25 C = 2,5 : 1 : 1,25 JIS A 5414-1993 a b c
kekuatan ikatan semen dengan komposit kayu. Pada kadar air konstan, semakin tinggi kerapatan papan semen maka semakin besar kekuatannya.
Pada perlakuan kontrol (tanpa katalis) terlihat bahwa kerapatan papan semen yang diperoleh lebih rendah dibanding papan semen dengan menggunakan katalis (Gambar 11). Hal ini menandakan bahwa katalis diduga dapat meningkatkan kerapatan papan semen melalui proses pengeringan dan pengerasan dalam proses pembuatannya.
Papan semen yang diberi katalis memiliki kerapatan lebih tinggi karena pada proses pembuatannya lebih cepat menurunkan kadar air, sehingga nilai kerapatan yang diperoleh pada saat pembentukannya lebih tinggi. Berdasarkan penelitian Wibowo et al. (2007) mengemukakan bahwa γ-alumina banyak dipakai sebagai katalis maupun pendukung katalis dalam reaksi dehidrasi dan dehidrogenasi alkohol. Keaktifan dan kereaktifan katalis heterogen ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain luas permukaan katalis padatan, volum dan besarnya pori serta distribusi sisi aktif.
Berdasarkan standar JIS A 5414-1993, papan semen dengan penambahan katalis semuanya dinyatakan lulus syarat uji. Sedangkan papan semen tanpa katalis untuk perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25) dinyatakan tidak lulus syarat uji, yang mensyaratkan nilai kerapatan minimal 1 gr/cm3.
Hasil uji sidik ragam (Lampiran 2) menunjukkan bahwa kerapatan papan semen berpengaruh nyata pada variasi komposisi semen : fiber : air. Hal ini juga dibuktikan uji lanjutan Duncan Multiple Range Test (Lampiran 3) yang menunjukkan bahwa kerapatan papan semen berbeda nyata pada perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25), B (1,75 : 1,75 : 1,25) dan C (2,5 : 1 : 1,25). Kerapatan
berpengaruh nyata pada uji sidik ragam karena kerapatan merupakan sifat fisis penting yang menunjukkan kualitas papan semen. Semakin tinggi kerapatan, biasanya semakin tinggi pula kekuatan papan semen. Hal ini didukung dengan pernyataan Maskar (1996) yang mengemukakan bahwa kerapatan erat hubungannya dengan kekuatan, makin tinggi kerapatan makin tinggi pula kekuatan papan. Semakin tinggi kerapatan lembaran papan akan menyebabkan semakin luas pula kontak antar partikel dengan perekatnya, sehingga akan dihasilkan kekuatan papan yang lebih tinggi pula.
Kadar air
Kadar air merupakan salah satu sifat fisis dari bahan struktural yang menunjukkan besarnya kandungan air di dalam bahan yang dinyatakan dalam persen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai rata-rata kadar air papan semen tanpa katalis dan dengan menggunakan katalis, masing-masing berkisar antara 14,78%-26,07% dan 11,89%-17,90%.
Kadar air tertinggi terdapat pada papan semen dengan perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25) yaitu 26,07% untuk papan semen tanpa katalis dan 17,90% untuk papan semen dengan menggunakan katalis. Sedangkan kadar air terendah terdapat pada papan semen dengan perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25) dengan nilai masing-masing yaitu 14,78% dan 11,89%. Pada perlakuan B (1,75 : 1,75 : 1,25) rata-rata kadar air yang diperoleh untuk papan semen tanpa katalis (kontrol) dan dengan menggunakan katalis masing-masing adalah 20,54% dan 14,33%. Perbedaan rata-rata kadar air papan semen dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Perbedaan nilai kadar air papan semen pada variasi komposisi S:F:A
Gambar 12 menunjukkan kadar air tertinggi terletak pada perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25). Hal ini disebabkan variasi komposisi bahan yang digunakan dalam pembuatan papan semen. Pada perlakuan A, komposisi fiber yang digunakan lebih tinggi dibanding dengan perlakuan B (1,75 : 1,75 : 1,25) dan C (2,5 : 1 : 1,25). Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak fiber yang digunakan maka akan semakin tinggi pula kadar air papan semen dan sebaliknya. Disamping itu, tinggi rendahnya kadar air papan semen pada penelitian ini juga disebabkan oleh sifat higroskopis kardus (fiber) yang mudah untuk menyerap air, sehingga kadar air cenderung akan lebih tinggi pada komposisi fiber yang tinggi pula.
Menurut Willy dan Yahya (2001), kelemahan kardus diantaranya adalah kertas sebagai bahan dasarnya tidak tahan terhadap air dan kelembaban (hidrofilik), baik yang disebabkan oleh zat cair atau kelembaban udara. Dalam keadaan kadar air tinggi, kardus sangat mudah terjadi perubahan permukaan atau
JIS A 5414-1993
kekuatan struktur gelombang dan yang paling parah terbukanya rekatan antar lapisan.
Kadar air papan semen tanpa menggunakan katalis diketahui lebih tinggi daripada papan semen dengan penambahan katalis (Gambar 12). Hal ini menunjukkan bahwa katalis alumunium sulfat (Al2(SO4)3) dalam hal ini sangat berperan untuk menurunkan kadar air papan semen. Pemberian katalis pada papan semen bertujuan untuk mempercepat proses pengeringan dan pengerasan papan semen sehingga dapat meningkatkan kualitasnya. Katalis yang ditambahkan pada papan semen diduga menyebar ke seluruh pori-pori atau rongga yang biasanya ditempati air dan menurunkan air yang dikandung papan semen baik itu air yang terdapat pada permukaan, air yang berada dalam rongga atau pori dan tempat lainnya.
Menurut Maskar (1996), papan semen mengandung air hidrat, air gel, air kapiler dan air permukaan. Air hidrat merupakan air yang terikat pada senyawa hidrat, air gel ialah air yang mengisi pori-pori semen, air kapiler merupakan air yang mengisi pori-pori kapiler yang tersebar di seluruh pasta dan air permukaan adalah air yang terdapat dipermukaan pasta semen.
Hasil uji sidik ragam (Lampiran 5) menunjukkan bahwa kadar air papan semen tidak berpengaruh nyata pada berbagai variasi komposisi semen : fiber : air. Berdasarkan standar JIS A 5414-1993, nilai kadar air papan semen yang diperoleh pada masing-masing perlakuan seluruhnya tidak lulus syarat uji, yang mensyaratkan kadar air maksimal yaitu 8%. Hasil ini berbanding terbalik dengan penelitian Subyakto dan Prasetya (1996) tentang sifat fisik dan mekanik papan pulp semen dari bahan lignoselulosa yang menunjukkan bahwa kadar air yang
dihasilkan papan pulp semen yang dibuat dari kertas koran bekas maupun bambu telah memenuhi standar yaitu lebih kecil dari 10%.
Daya serap air
Daya serap air merupakan kemampuan papan untuk menyerap air dalam jangka waktu tertentu. Pengujian daya serap air dilakukan setelah contoh uji direndam dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Hasil pengujian daya serap air pada papan semen menunjukkan bahwa nilai daya serap air pada 2 kondisi tersebut berbeda.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai daya serap air papan semen setelah perendaman selama 2 jam untuk papan semen tanpa katalis maupun dengan menggunakan katalis masing-masing berkisar 17,18%-45,49% dan 9,76%-21,25%, sedangkan daya serap air papan semen setelah perendaman selama 24 jam masing-masing berkisar 20,09%-49,57% dan 11,78%-26,68%. Nilai daya serap air tertinggi papan semen setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam terdapat pada perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25) sedangkan terendah terdapat pada perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25).
Hal ini menunjukkan bahwa papan semen berbahan dasar limbah kardus bersifat higroskopis, sehingga mudah untuk menyerap air. Semakin tinggi komposisi fiber maka akan semakin tinggi pula daya serap air papan semen tersebut. Berdasarkan standard JIS A 5414-1993, seluruh nilai daya serap air papan semen pada setiap perlakuan dinyatakan telah memenuhi standar uji dengan nilai penyerapan air maksimal 50%.
Pada penelitian Subyakto dan Prasetya (1996), papan pulp semen yang terbuat dari kertas karton tidak semuanya dinyatakan memenuhi standar. Hal
tersebut berhubungan dengan jenis serat yang digunakan. Serat kertas koran diduga memberikan penyerapan air yang lebih tinggi daripada kertas kardus.
Nilai daya serap air papan semen setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam pada papan semen tanpa katalis (kontrol) lebih tinggi dibandingkan papan semen dengan menggunakan katalis pada setiap variasi komposisi semen : fiber : air. Hal ini disebabkan papan semen pada perlakuan kontrol proses pengeringannya berjalan lambat sehingga menyebabkan ikatan antar fiber dan semen tidak maksimal. Perbedaan hasil uji fisis daya serap air papan semen setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam dapat dilihat pada Gambar 13 dan 14.
Keterangan notasi dalam grafik batang: huruf-huruf yang sama menunjukkan bahwa perlakuan tidak berbeda nyata pada tarafα = 0,05
Gambar 13. Perbedaan nilai daya serap air setelah perendaman selama 2 jam
A = 1 : 2,5 : 1,25 B = 1,75 : 1,75 : 1,25 C = 2,5 : 1 : 1,25 JIS A 5414-1993
Keterangan notasi dalam grafik batang: huruf-huruf yang sama menunjukkan bahwa perlakuan tidak berbeda nyata pada tarafα = 0,05
Gambar 14. Perbedaan nilai daya serap air setelah perendaman selama 24 jam
Gambar 13 dan 14 menunjukkan bahwa papan semen dengan menggunakan katalis cenderung memiliki daya serap air lebih rendah dibanding papan semen tanpa katalis. Hal ini disebabkan katalis yang ditambahkan pada papan semen diduga dapat meningkatkan ikatan antara semen dan fiber dalam proses pembuatannya. Disamping itu, penambahan katalis diduga mempercepat reaksi hidratasi semen, fiber dan air sehingga meningkatkan ikatan yang kuat pada ruang atau rongga-rongga kosong yang terdapat pada papan semen.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai daya serap air tertinggi selama 2 jam dan 24 jam terdapat pada perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25), sedangkan nilai daya serap air terendah terdapat pada perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25). Sama halnya dengan kadar air, nilai daya serap air juga berhubungan dengan komposisi semen dan fiber yang digunakan. Semakin banyak kandungan semen maka semakin rendah
A = 1 : 2,5 : 1,25 B = 1,75 : 1,75 : 1,25 C = 2,5 : 1 : 1,25 JIS A 5414-1993
a
daya serap air dan sebaliknya.
Semen yang berfungsi sebagai perekat cenderung akan menyebabkan ikatan yang kuat antara semen dan fiber sehingga menyempitkan rongga atau pori pada papan semen dan menghambat masuknya air ke dalam pori atau rongga-rongga papan semen. Massijaya (2001) menyatakan bahwa air yang masuk ke dalam papan komposit dapat dibedakan atas 2 macam, yaitu air yang langsung dapat masuk ke dalam papan komposit dan mengisi rongga-rongga kosong di dalam papan serta air yang masuk ke dalam partikel atau serat pembentuk papan komposit.
Kandungan semen yang tinggi juga akan menyebabkan lapisan permukaan pada papan semen semakin tebal sehingga lebih sulit untuk ditembus air, sehingga dapat mengurangi intensitas serapan air pada papan semen. Menurut Fernandez and Vanessa (1996) kandungan semen yang tinggi akan menyebabkan pengembangan kristal-kristal semen dari partikel semen selama proses hidrasi sehingga mempenetrasi permukaan serat dan menembus ruang-ruang kosong yang tersedia dan mengisi tempat tersebut. Oleh karena itu, semakin besar kandungan semen maka akan semakin kuat ikatan antar kristal semen dan fiber, sehingga akan menghasilkan produk komposit semen dan fiber yang kuat.
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa daya serap air papan semen selama 2 jam dan 24 jam (Lampiran 7 dan 9) berpengaruh nyata pada berbagai variasi komposisi semen dan fiber. Uji lanjutan Duncan Multiple Range
Test (DMRT) daya serap air papan semen setelah perendaman selama 2 jam
(Lampiran 10) menunjukkan bahwa daya serap air tidak berbeda nyata pada perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25), B (1,75 : 1,75 : 1,25) dan C (2,5 : 1 : 1,75).
Sedangkan uji lanjutan DMRT daya serap air setelah perendaman selama 24 jam (Lampiran 11) menunjukkan bahwa perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25) berbeda nyata dengan perlakuan B (1,75 : 1,75 : 1,25) dan perlakuan B tidak berbeda nyata dengan perlakuan C (2,5 : 1 : 1,75).
Pengembangan tebal
Pengembangan tebal papan semen merupakan sifat fisis untuk mengukur kemampuan papan menjaga stabilitas dimensinya selama direndam dalam air pada selang waktu 2 jam dan 24 jam. Semakin tinggi nilai pengembangan tebal maka semakin rendah kestabilan dimensinya, demikian juga sebaliknya. Pengukuran pengembangan tebal papan semen dilakukan setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam setelah mengalami perendaman dengan air.
Hasil pengujian pengembangan tebal papan semen menunjukkan bahwa nilai pengembangan tebal pada selang waktu 2 jam dan 24 jam berbeda. Nilai pengembangan tebal papan semen tanpa katalis (kontrol) dan dengan menggunakan katalis setelah perendaman selama 2 jam masing-masing berkisar antara 1,97%-6,13% dan 1,89%-5,50%, sedangkan setelah perendaman selama 24 jam nilai yang diperoleh masing-masing berkisar antara 2,37%-8,55% dan 2,25%-6,89%. Nilai pengembangan tebal tertinggi pada selang waktu 2 jam dan 24 jam terdapat pada papan semen dengan perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25), sedangkan terendah terdapat pada perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25).
Nilai pengembangan tebal pada papan semen tanpa katalis (kontrol) lebih tinggi dibandingkan papan semen dengan menggunakan katalis. Hal ini menunjukkan bahwa tingkat kestabilan dimensi papan semen dengan katalis lebih baik daripada tanpa menggunakan katalis. Berdasarkan standar JIS A 5414-1993,
nilai pengembangan tebal rata-rata papan semen seluruh contoh uji dinyatakan tidak memenuhi standar dengan ketentuan nilai maksimal yaitu 0,25 %.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai pengembangan tebal tertinggi terdapat pada perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25), sedangkan terendah terdapat pada perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25). Hal ini menunjukkan bahwa tinggi rendahnya pengembangan tebal yang terjadi papan semen juga tergantung pada variasi komposisi semen dan fiber. Semakin tinggi komposisi fiber maka semakin tinggi pula pengembangan tebal yang terjadi dan sebaliknya. Perbedaan nilai rata-rata pengembangan tebal papan semen setelah perendaman selama 2 jam dan 24 jam dapat dilihat pada Gambar 15 dan 16.
Keterangan notasi dalam grafik batang: huruf-huruf yang sama menunjukkan bahwa perlakuan tidak berbeda nyata pada tarafα = 0,05
Gambar 15. Perbedaan nilai pengembangan tebal setelah perendaman 2 jam
6,13 5,5 4,73 2 1,97 1,89 0 1 2 3 4 5 6 7 P e n g e m b a n g a n t e b a l 2 j a m ( % ) A B C Perlakuan Tanpa katalis Dengan katalis A = 1 : 2,5 : 1,25 B = 1,75 : 1,75 : 1,25 C = 2,5 : 1 : 1,25 JIS A 5414-1993 a b b
Keterangan notasi dalam grafik batang: huruf-huruf yang sama menunjukkan bahwa perlakuan tidak berbeda nyata pada tarafα = 0,05
Gambar 16. Perbedaan nilai pengembangan tebal setelah perendaman 24 jam
Pengembangan tebal yang terjadi berkaitan dengan sifat ketidakstabilan dimensi papan semen. Semakin besar pengembangan tebal, maka papan yang dihasilkan mempunyai tingkat kestabilan yang rendah. Pengembangan tebal yang terjadi papan semen juga erat kaitannya dengan daya ikat fiber dengan semen yang berfungsi sebagai perekat. Ikatan yang kuat antara semen dan fiber akan menghambat terjadinya pengembangan tebal papan semen.
Menurut Sekino et al. (1999) dalam Syamani et al. (2008), alasan dari ketidakstabilan dimensi suatu panel adalah perubahan bentuk partikel karena penekanan yang terjadi secara temporer selama pengempaan dan akan kembali ke bentuk awal ketika partikel menyerap air atau uap air. Namun mekanisme pengembangan tebal panel lebih kompleks dengan adanya ikatan antara partikel dan perekat yang dapat mencegah terjadinya pengembangan tebal. Terjadinya pengembangan tebal panel merupakan kombinasi dari potensi thickness recovery
8,55 6,89 6,53 3,97 2,37 2,25 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 P e n g e m b a n g a n t e b a l 2 4 ja m ( % ) A B C Perlakuan Tanpa katalis Dengan katalis A = 1 : 2,5 : 1,25 B = 1,75 : 1,75 : 1,25 C = 2,5 : 1 : 1,25 JIS A 5414-1993 a ab ab
dari partikel yang didensifikasi, dan kerusakan dari jaringan ikatan perekat (kekuatan ikatan antara partikel atau tekanan pada ikatan perekat).
Pengembangan tebal papan semen yang terjadi dipengaruhi oleh bahan dasar yang berasal dari serat limbah kardus. Bahan berlignoselulosa pembentuk papan semen tersusun atas serat-serat kayu sebagai bahan penyusun kardus yang sangat mudah menyerap air dan mengalami perubahan dimensi serat. Pada umumnya semakin tinggi sifat pengembangan tebal maka semakin tinggi pula sifat daya serap air, dan begitu juga sebaliknya semakin rendah sifat pengembangan tebal papan maka semakin rendah pula sifat daya serap airnya.
Pengembangan tebal pada papan semen erat kaitannya dengan ikatan antara semen dan serat kardus. Ikatan antara semen dan kardus yang kuat akan menyempitkan rongga-rongga atau pori-pori pada papan semen sehingga kemungkinan air untuk masuk ke dalam rongga tersebut semakin kecil. Menurut Sulastiningsih (1998), pengembangan tebal berhubungan erat dengan ikatan semen dengan bahan baku, semakin baik ikatannya, semakin kecil pengembangan tebalnya.
Hasil uji sidik ragam (Lampiran 14 dan 15) menunjukkan bahwa pengembangan tebal papan semen setelah perendaman selama 2 jam dan 24 berpengaruh nyata pada berbagai variasi komposisi semen : fiber : air. Uji lanjutan DMRT (Lampiran 16) pengembangan tebal setelah perendaman selama 2 jam menunjukkan bahwa perlakuan B (1,75 : 1,75 : 1,25) tidak berbeda nyata dengan perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25) tetapi berbeda nyata dengan perlakuan A (1 : 2,5 : 1, 25). Sedangkan uji DMRT pengembangan tebal setelah perendaman selama 24 jam (Lampiran 17) menunjukkan bahwa perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25) berbeda nyata
dengan perlakuan B (1,75 : 1,75 : 1,25), sementara perlakuan B (1,75 : 1,75 : 1,25) tidak berbeda nyata dengan perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25).
Sifat Mekanis Papan Semen Modulus lentur
Modulus lentur (MOE) merupakan ukuran ketahanan papan semen menahan beban sebelum patah (sampai batas proporsi). Semakin tinggi nilai keteguhan lentur, maka semakin elastis papan tersebut. Sifat ini erat hubungannya dengan kemampuan papan semen untuk dijadikan bahan konstruksi bangunan. Hasil pengujian MOE dapat dilihat pada Gambar 17.
Keterangan notasi dalam grafik batang: huruf-huruf yang sama menunjukkan bahwa perlakuan tidak berbeda nyata pada tarafα = 0,05
Gambar 17. Perbedaan nilai MOE pada berbagai variasi komposisi S : F : A
Gambar 17 menunjukkan bahwa nilai MOE tertinggi papan semen tanpa katalis maupun dengan menggunakan katalis terdapat pada perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25), dengan nilai masing-masing yaitu 463,62 kg/cm2 dan 649,69 kg/cm2,
96,64 183,48 150,89 285,57 463,62 649,69 0 100 200 300 400 500 600 700 M o d u lu s l e n tu r ( k g /c m 2 ) A B C Perlakuan Tanpa katalis Dengan katalis A = 1 : 2,5 : 1,25 B = 1,75 : 1,75 : 1,25 C = 2,5 : 1 : 1,25 JIS A 5414-1993 a ab ab
sedangkan nilai terendah terdapat pada papan semen perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25) yaitu 96,64 kg/cm2 dan 183,48 kg/cm2. Pada perlakuan B (1,75 : 1,75 : 1,25) nilai MOE yang diperoleh adalah 150,89 kg/cm2 dan 285,57 kg/cm2.
Nilai MOE papan semen dengan menggunakan katalis diketahui lebih tinggi daripada tanpa menggunakan katalis. Hal ini menunjukkan bahwa kualitas papan semen dengan menggunakan katalis lebih baik daripada tanpa menggunakan katalis, karena sifat ini sangat penting untuk bahan yang akan digunakan untuk keperluan konstruksi. Berdasarkan standar JIS A 5414-1993, nilai rata-rata MOE yang diperoleh pada masing-masing perlakuan dinyatakan memenuhi standar, yang mensyaratkan nilai MOE minimal sebesar 94 kg/cm2.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tinggi rendahnya nilai MOE terletak pada komposisi semen dan fiber yang digunakan. Gambar 17 menunjukkan bahwa perlakuan dengan komposisi semen lebih banyak memiliki nilai MOE yang lebih tinggi dan sebaliknya. Komposisi semen yang lebih tinggi akan cenderung meningkatkan ikatan antar fiber dan semen (aksi bersikunci) pada saat pengempaan sehingga meningkatkan kekuatan lentur papan dalam menahan tekanan atau beban. Menurut Ellyawan dan Wibowo (2008) pengaruh rasio pemadatan yang bertambah besar meningkatkan kekakuan atau elastisitas terhadap beban lengkung, hal ini disebabkan kepadatan semakin meningkat, dan jumlah rongga berkurang sehingga kekuatan menjadi naik.
Hasil uji sidik ragam (Lampiran 19) menunjukkan bahwa sifat mekanik MOE berpengaruh nyata pada berbagai variasi komposisi semen dan fiber. Hasil uji lanjutan DMRT (Lampiran 20) menunjukkan bahwa perlakuan A (1 : 2,5 : 1,25) berbeda nyata dengan perlakuan B (1,75 : 1,75 : 1,25) dan perlakuan B (1,75
: 1,75 : 1,25) tidak berbeda nyata dengan perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25).
Modulus patah
Keteguhan patah papan semen merupakan sifat mekanis yang menunjukkan kekuatan dalam menahan beban yang bekerja terhadapnya. Berdasarkan hasil pengujian diketahui bahwa nilai MOR terbesar untuk papan semen tanpa katalis dan dengan menggunakan katalis masing-masing adalah 36,47 kg/cm2 dan 56,93 kg/cm2, sedangkan terkecil adalah 21,65 kg/cm2 dan 49,57 kg/cm2. Perbandingan hasil uji MOR dapat dilihat pada Gambar 18.
Gambar 18. Perbandingan nilai rata-rata MOR pada berbagai komposisi S : F : A
Gambar 18 menunjukkan bahwa nilai MOR terbesar terdapat pada papan semen dengan perbandingan perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25), sedangkan MOR terkecil terdapat pada perbandingan A (1 : 2,5 : 1,25). Berdasarkan standar JIS A 5414-1993, nilai keteguhan patah papan semen seluruh contoh uji belum memenuhi
A = 1 : 2,5 : 1,25 B = 1,75 : 1,75 : 1,25 C = 2,5 : 1 : 1,25
JIS A 5414-1993
standar, yang mensyaratkan nilai minimum MOR sebesar 57 kg/cm2.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai MOR tertinggi papan semen tanpa katalis dan dengan katalis terdapat pada perlakuan C (2,5 : 1 : 1,25) dengan nilai masing-masing adalah 36,47 kg/cm2 dan 56,93 kg/cm2. Tinggi rendahnya nilai MOR berhubungan komposisi bahan yang digunakan. Semakin banyak kandungan semen maka akan meningkatkan ikatan rekat papan semen sehingga kekuatan papan menahan beban atau tekanan semakin tinggi. Hasil penelitian