Prosiding Pertemuan Ilmiah Sains Materi 1996
PEMANFAATAN ABU TERBANG UNTUK BAHAN PEREKAT
PAPAN WOL KAYU 1
Suwandi Kliwon, M.I. Iskandar dan Suwardi Sumadiwangsa 2
ADS TRAK
PEMANFAATAN ABU TERBANG UNTUK BAHAN PEREKAT PAPAN WOL KAYU. Selarna ini perekat semen sebagai salah satu sumber perekat mineral telah dikenal sebagai bahan perekat papan partikel. perekat mineral dengan mudah tersedia tetapi harganya cenderung semakin mahal. Oleh karena itu harus dicari alternatif lain sebagai penggantinya. Salah satu alternatif ada1ah pemanfaatan abu terbang. Abu terbang adalah bahan pozolan buatan yang merupakan limbah pembakaran barn bara pada Pusat Listrik Tenaga Uap (PL11J) antara lain PLTU Suralaya (Jawa Barat), PLTU Pacitan di Jawa Timur dan PLTU Tambang Batu Bara di Sumatera Selatan. Penelitian pembuatan p~pan wol kayu Tusan (Pinus merkusii) menggunakan abu terbang dan campurannya sebagai perekatnya. Ukuran papan wol kayu yang dibuat adalah 30 x 30 x 2,5 cm. Komposisi semen pozolan buatan (abu terbang) dan kapur tabor (SPK) diperlukan 3 macam yaitu SPK dengan kadar abu terbang 500/0, 75% dan 100% terhadap berat bagian berat semen. Papan wol kayu yang dihasilkan, diuji sifat fisis dan mekanisnya menggunakan standar Jerman (DIN 1101). Sifat fisis dan mekanis ada1ah kadar air, kerapatan, penurunan tebal what tekanan 3 kg/cm2 dan keteguhan lentur rnaksimum. Hasilnya sebagai berikut : Sifat fisis dan mekanis papan wol kayu tusam semuanya memenuhi persyarat standar Jerman (DIN 1101) pada taraf kadar abu terbang sebanyak 50% dari bagian berat semen. Hasil sidik ragam menunjukkan pengaruh kadar abu terbang berpengaruh sangat nyata pada sifat keteguhan lentur maksimum papan wol kayutusam dan berpengaruh nyata pada sifat penurunan tebal wbat tekanan 3 kg/cm2. Semakin tinggi kadar abu terbang terhadap bagian berat semen semakin rendah sifat mekanis papan wol kayu yang dihasilkan.
ABSTRACT
FLY-ASH AS BINDER FOR WOOD WOOL BOARD MANUFACfURING. Port -land cement usualy utilized as binder for making mineral bonded board for wood wool board. Portland cement is easier founded in the market, but trend be expenchive, decrease of supply and increase of demand. As alternative, fly-ash can subtitute by Port-land cement as binder of wood mineral bonded board. Fly-ash was unnatural pozolan as by product in Electric Steam Power Centre (PLl1J) Suralaya (West Java), Pacitan (East Java) and PT. Tambang Batu Bara (South Sumatera). This paper describe the utilization offly ash binder for making wood wool board. The experimental wood wool board were made of Tusam (Pinusmerkusii) bindered with fly-ash mixture. The dimension of wood wool board was 30 x 30 x 2,5 cm2. The percentage of fly-ash devided into three different 500/0, 75% and 100% based on part by weight port-land cement. The wood wool board of Tusam properties were tested according to the Germany standard (DIN 1101), included moisture content. density, reduce. The objective of this study was to determine the effect of the percentage of fly-ash on some properties of wood wool board ofTusam. The result revealed that the physical and mechanical properties of wood wool board met the standard requirement, only on the wood wool boardused 50 percent fly-ash based on part by weight port-land cement. Analysis of variance indicated that the effect of the percentage of fly-ash was highly significant on the Static bending strength of rupture of wood wool board and significant on the reduce of thickness due to press at 3 kg/cm2 of wood wool board ofTusam.
Di PL TU Suralaya setiap tabun menghasilkan 1.600.000 ton abu terbang. Menurut Nadiroh et. all (1991) bahan abu terbang apabila dikombinasikan dengan kapur tohor akan berfungsi sebagai perekat mineral untuk pembuatan bahan bangunan struktural ringan, batu bata berlubang, jalan setapak atau paving block dan bahan plesteran dinding. Akan tetapi sebagai perekat untuk pembuatan papan semen kayo belum dilakukan penelitianya
Kliwon, S. (1995) telah merintis penelitian penggunaan abu terbang pada pembuatan papan semen kayo yaitu papan wol kayo. Dari basil penelitian tersebut ternyata
komposisi perekat abu terbang sebagai perekat pada kayo tidak sarna apabila dipergunakan untuk batu bata seperti yang diteliti oleh Nadiroh di atas.
Dari penelitian pendahuluan pembuatan papan wol kayo menggunakan abu terbang tersebut di atas, belum mendapatkan komposisi perekat yang tepat, guna mendapatkan sifat fisis dan mekanis
PENDAHULUAN
Bahan perekat mineral yang tersedia cukup banyak adalah semen (port-land cement). Perekat semen di industri perkayuan dapat dipergunakan pada pembuatan papan semen partikel kayu (mineral bonded particle board) dan papan
semen wol kayu. Perekat semen tersedia banyak akan tetapi harganya cendemng semakin mahal. Hal ini dikarenakan kebutuhanakan semen lebih besar daripada jumlah perekatnya. Selain dengan terbukanya peluang ekspor semen yang akan menyebabkan kekurangannya pasokan semen di dalam negeri. Oleh karena itu harus dicari
alternatif lain sebagai bahan penggantinya. Salah satu bahan alternatif semen adalah bahan pozolan buatan yaitu abu
terbang (fly-ash) yang mempakan limbah pembakaran barn bara pada Pusat Listrik Tenaga Uap (pL TU) antara lain PL TU Suralaya (Jawa Barat), PL TU Pacitan di Jawa Timur dan PL TU PT. Tambang Batu Bara di
Sumatera Selatan.
1 Dipresentasikan pada Pertemuan Ilmiah Sains Materi 1996, tanggal22 -23 Oktober 1996 2. StafPeneliti PuslitbangHasil Rutan dan Sosial Ekonomi Kehutanan BOGOR
papan wol kayo yang memenum standar. Oleh karena itu diperlukan penelitian lanjutan guna men-dapatkan komposisi perekat abu terbang yang tepat agar dapat dipergunakan sebagai bahan perekat papan semen kayo. Tulisan ini merupakan basil penelitian
lanjutan tersebut.
Tabel 2. Komposisi bahan pada pembuatan papan wol kayu Tusan (ukuran 30 x 30 x 2,5 cm).
Bahan Unit Herat
315
I Wol kayu ~sam gram
KataIisator CaC12 gram 12
METODOLOGI
Pembuatan papan wol kayu Tusam
Bahan pozolan buatan abu terbang diambil dari limbah PL TU Suralaya, Banten yang mempakan timbunan yang cukup banyak. Sedangkan bahan baku kapur tohor dan semen didapat di toko bahan bangunan, sedangkan kayu pinus (Pinur merkusii Yung et de Yr.) diambil dari daerah Jawa Barat.
SPK I, II dan III gram
600
!A i r gram
Setelah bahan-bahan SPK, wol kayu Tusam dan larutan katalisator dicampur dengan homogen maka siap dicetak dengan ukuran 30 x 30 x 2,5 cm, kemudian dikempa dingin sehingga tebalnya 2,5 cm selama 3 x 24 jam. Sekeluarnya dari kempa dingin, dibiarkan di ruangan (air condition) selama 14 hari kemudian dibuat contoh uji sifat fisis dan mekanisnya dengan metode Jerman (Standar DIN 1101). Setiap kombinasi perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak lima kali.
Pembuatan semen pozolan kapUt dengan tara menggiling pozolan buatan (fly-ash) dan kapUt tabor kemudian diaduk hingga homogen dengan perbandingan tertentu. Bahan tersebut harus dalam keadaan kering sehingga tidak terjadi gumpalan yang dapat mengurangi homogenitas dan menurunkan
mutu SPK tersebut.
Pembuatan papan wol kaYU dilakukan setelah wol kayu tusam kering udara (kadar air 17%) kemudian dibasahi dengan katalisator CaCI2 2% dan seterusnya
dicampur perekat SPK dengan perbandingan atau komposisi abu terbang terhadap berat semen tercantum pada Tabel 1 dan komposisi bahan pembuatan papan wol kayu Tusam tercantum pada Tabel 2.
BASIL DAN PEMBAHASAN
Basil pengujian suat fisis dan mekanis papan wol kayu Tusam meng-gunakan perekat semen pozolan kapur (SPK) tercantum pada Tabel 3.
Untuk mengetahui pengaruh kompo-sisi semen pozolan kapur (SPKt, SPKz daD SPK3 ) terhadap suat fisis mekanis papan wol k4iyu Tusam dilakukan sidik ragam dan hasilnya tercantum dalam Tabel 4 dan 5, sedangkan uji beda tercantum pada Tabel 6. Dari data suat fisis dan mekanis papan wol kayu Tusam yang tercantum pada Tabel 3 tersebut ternyata hanya pada komposisi
SPKt suat fisis dan mekanisnya memenuhi persyaratan standar DIN 110 1. Sedangkan suat fisis mekanis papan wol kayu Tusam
komposisi lainnya (SPKz dan SPK3) tidak memenuhi persyaratan Jerman (DIN 1101). Tabell. Komposisi perbandingan berat abu
terbang pada pembuatan papan wol kayu
Tusam a h a
n-I ;~~;~~~~~~~8~ 259,30-~ -:;;;
Abu terbang 157,43 194,50 220,40 (75%) (50%) (100%) KaUUf tohor 78,71 551 gr 97,24 55l gr 110,20 551 grTabel 3. Nilai rata-rata sifat fisis dan mekanis papan wol kayu Tusam
Semen Pozolan Kapur
No. Sifat papan wol kayu DIN 1101
SPK.
SPK1
SPK3
Kadar air, % 14 11,09 11,13 12,43
Kerapatan, g/cm3 akibat
tekanan 3 kg/cm2, % 0,46 0,40 0,39 0,40
13 Pengurangan tebal akibat
tekanan 3 kg/cm2, %
15 10,42 19,20 25,21
10 11,03 6,91
Keteguhan lentur sampai patah, kg/cm2
4,99
Tabel 4. Hasil sidik ragarn keteguhan lentur maksimurn papan wol kayu Tusarn
Sumber keragaman Jurnlah
kuadrat Kuadrat tengah F-hitung F-tabel =005, Derajat bebas 12,1090) Perlakuan 2 95,41 47,71 3,88 Galat 12 47,25 3,94 Total 14
Keterangan : *) = berbeda sangat nyata
Tabel 5. Hasil sidik ragam sifat penurunan tebai akibat tekanan 3 kg/crn2 papan wol kayu Tusam
I
Somber keragaman Derajat
bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F-hitung F-tabel =005,
5,5354.)
Perlakuan 2 403,64 201,82 3,38 Galat 12 437,50 36,46 Total 14Keterangan : *) = berbeda nyata.
Tabel 6. Uji beda sifat mekanis papan wol ~yu Tusam
dihasilkan. Berdasarkan uji beda (Tabel 6) pengaruh komposisi SPK (kadar abu terbang) terhadap keteguhan lentur papan wol kayu Tusam berbeda nyata antara SPK1 (50% abu terbang) dan SPK% (kadar abu terbang 75%).
Demikian juga dengan keteguhan lentur rata-rata papan wol kayu tusam menggunakan SPK1 dengan SPK3 harga rata-ratanya berbeda nyata. Semakin tinggi campuran semen dan semakin rendah kadar abu terbang, adalah keteguhan lentur papan wol kayu Tusam menggunakan SPK1 dan memenuhi persyaratan standar Jerman.
KESIMPULAN 1
2.
3.
Suat fisis dan mekanis papan wol kayu Tusam yang menggunakan SPK1(kadar abu terbang 50 persen) memenuhi persyaratan Jerman (DIN -1101).
Pengaruh perlakuan komposisi semen pozolan kapur (SPK1 -SPK3) berpengaruh sangat nyata terhadap suat keteguhan lentur papan wol kayu Tusam dan berpengaruh nyata terhadap suat penurunan leba! akibat tekanan 3 kg/cm2 papan wol kayu Tusarn.
Pemakaian abu terbang pada pembuatan papan wol kayu Tusam dapat mengurangi pemakaian semen sarnpai 43%.
Pemakaian pozolan (abu terbang) cenderung memperlambat pengerasan papan wol kayu. Pengerasan papan wol kayu terjadi setelah 3 hari di dalam keadaan terkempa. Sedangkan apabila menggunakan perekat semen, pengerasan papan wol kayu terjadi setelah satu hari (24 jam) di dalam pengempaan (Kliwon, S. 1978). Menurut Kollman (1995) dan Kamil (1970) jenis perekat mineral mempengaruhi sifat fisis dan mekanis papan wol kayu yang dihasilkan.
Pemakaian abu terbang dicampur dengan kapur tohor dapat mengurangi pemakaian semen sampai 43% (SPKv. Hal ini memrupakan suatu efisiensi gunakan di dalam industri kayu. Dari basil sidik ragam sifat penurunan tebal akibat tekanan 3 kg/cm2 papan wol kayu Tusam (Tabel 5)
menunjukkan bahwa pengaruh komposisi SPK berbeda nyata terhadap sifat penurunan tebal papan wol kayu Tusam.
Berdasarkan uji beda (Tabel 6) pengaruh komposisi semen pozolan kapur (SPK) terhadap ~nurunan tebal papan wol kayu Tusam akibat tekanan 3 kg/cm2.berbeda nyata antara papan wol kayu menggunakan SPK1 dengan SPK1dan SPK1 dengan SPK1 sedangkan lainnya tidak berbeda nyata (antara SPK3 dan SPK1). Penunman tebal papan wol kayu Tusam akibat tekanan 3 kg/cm2 yang menggunakan SPK1 terendah dan memenuhi standar Jerman.
Keteguhan lentur papan wol kayu Tusam yang menggunakan SPK tertinggi (11,03 kg/cm2) dan memenuhi standar Jerman karena lebih besar daripada 10 kg/cm2 sedangkan komposisi lainnya tidak
memenuhi syarat standar tersebut (Tabel 3).
SARAN
Disarankan pada pembuatan papan wol kayo Tusam, menggunakan pengempaaan dingin selama 3 x 24 jam dan mempergunakan komposisi SPK1 (abu terbang 157,43 gr, kapuT tohor 78,71 gr daD
DAFTAR PUSTAKA
1 ANONIM, 1959. ASTM Standards On Wood Related Material. American Society for Testing Materials. Philadelphia.
2.
Pengumurnan LLPK No. 95, Bogor.3. KLIWON, S. & KAMIL, N. 1978. Sifat papan wol kayo lima jenis kayo dari Jawa Barat. Laporan LPffiI No. 50.
4. KLIWON, S. 1995. Penelitian Pendahuluan pemanfaatan abu terbang pada pembuatan papan wol kayu. Laporan Teknis Penelitian P3HH, Bogor
KOLLMANN, R.F.S., 1955. Technologie Holzes Under Holz Werstoffe Bond
II.Springer, Verlag, Berlin -Munchen. NADIROH et. all., 1991. Pemanfaatan
Semen Pozolan Kapur Sebagai Bahan Pengganti Semen. Prosiding Pertemuan Persentase Ilmiah Standardisasi dan Pengendalian Mutu LIPI -Jakarta.
7. SUIANA, 1980. Disain dan Analisis Eksperimen. Tarsito, Bandung.
