PEMANFAATAN SERBUK TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI CAMPURAN GIPSUM PLAFON DENGAN BAHAN PENGIKAT LATEKS AKRILIK. TESIS. Oleh ADI RUSDIANTO /FIS

(1)

PEMANFAATAN SERBUK TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI

CAMPURAN GIPSUM PLAFON DENGAN BAHAN PENGIKAT

LATEKS AKRILIK.

TESIS

Oleh

ADI RUSDIANTO

097026029/FIS

PROGRAM PASCA SARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

PEMANFAATAN SERBUK TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI

CAMPURAN GIPSUM PLAFON DENGAN BAHAN PENGIKAT

LATEKS AKRILIK.

TESIS

Oleh

ADI RUSDIANTO

097026029/FIS

PROGRAM PASCA SARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

PEMANFAATAN SERBUK TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI

CAMPURAN GIPSUM PLAFON DENGAN BAHAN PENGIKAT

LATEKS AKRILIK.

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Fisika pada Program Pascasarjana Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Oleh

ADI RUSDIANTO

097026029/FIS

PROGRAM PASCA SARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(4)

PENGESAHAN TESIS

Judul : PEMANFAATAN SERBUK TEMPURUNG

KELAPA SEBAGAI CAMPURAN GiPSUM PLAFON DENGAN BAHAN PENGIKAT

LATEKS AKRILIK Nama : ADI RUSDIANTO Nomor Induk Mahasiswa : 097026029

Program Studi : Magister Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Menyetujui Komisi Pembimbing

Prof. Drs. Basuki Wirjoesentono,M.Sc,P.hD Prof. Eddy Marlianto, M.Sc, Ph.D

Ketua Anggota

Ketua Program Studi, Dekan,

Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc Dr. Sutarman, M.Sc NIP. 19550706198102 1 002 NIP. 19631026199103 1 001

(5)

Telah diuji pada

Tanggal : 21 Juni 2011

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Drs. Basuki Wirjoesentono,M.Sc,P.hD Anggota : 1. Prof. Eddy Marlianto, M.Sc, Ph.D

2. Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc 3. Dr. Anwar Dharma S,MS 4. Dr. Susilawati,M.Si

(6)

PERNYATAAN ORISINALITAS

PEMANFAATAN SERBUK TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI CAMPURAN GIPSUM PLAFON DENGAN BAHAN PENGIKAT

LATEKS AKRILIK

TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil karya saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar

Medan, Juni 2011

Adi Rusdianto NIM. 097026029

(7)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Adi Rusdianto NIM : 097026029 Program Studi : Fisika

Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :

PEMANFAATAN SERBUK TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI CAMPURAN GIPSUM PLAFON DENGAN BAHAN PENGIKAT LATEKS AKRILIK Beserta perangkat yang ada. Dengan Hak Bebas Royalti ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

Medan, Juni 2011

(8)

PEMANFAATAN SERBUK TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI CAMPURAN GIPSUM PLAFON DENGAN BAHAN PENGIKAT

LATEKS AKRILIK

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pemanfaatan serbuk kayu sebagai campuran gipsum plafon dengan bahan pengikat Lateks Acrylix dengan metode hot press. Dari pengujian yang telah dilakukan diperoleh bahwa untuk sifat fisis bahan spesimen: Densitas mengalami kenaikan sesuai dengan penambahan serbuk kayu dimana nilai densitas maksimum diperoleh pada komposisi 375:25:100, dan nilai serapan air minimum diperoleh pada komposisi 375:25:100. Ini menunjukan kepadatan bahan semakin baik. Untuk sifat mekanik nilai optimum diperoleh pada komposisi 390:10:100 dimana nilai impak 1,06 x 10-2_J/cm2_{, nilai uji tarik 1,47 kPa, nilai Uji}

MOE 6294.64 kg/cm2, nilai uji MOR 2.94 MPa. Untuk uji DTA, suhu endotermik yang optimum diperoleh pada komposisi 375:25:100 yaitu sebesar 160 0C. Sedangkan bahan gipsum suhu endotermiknya 135 0C.

Kata kunci : Gipsum, Tempurung kelapa, Plafon, Lateks acrylic, sifat fisis, sifat mekanik, DTA

(9)

UTILIZATION OF COCONUT SHELL POWDER AS THE CEILING WITH MIXED GYPSUM BINDER LATEX ACRYLIC

ABSTRACT

Utilization of research has been conducted as a mixture of sawdust with a binder of gypsum ceiling Acrylix Latex with Hot Press Metod. From the testing that has been done to obtain the physical properties of specimen materials: Density increased in accordance with the addition of sawdust where the maximum density value obtained on the composition 375:25:100, and minimum water uptake value obtained on the composition 375:25:100. This shows the density of the material the better. For optimum mechanical properties obtained on the composition 390:10:100 which impact the value of 1.06 x 10-2 J/cm2, the value of 1.47 kPa tensile test, the Test 6294.64 kg/cm2 MOE, MOR test value 2.94 MPa. To test DTA, endothermic temperature optimum is obtained on the composition 375:25:100 of 160 0C. While the temperature of gypsum materials endotermiknya 135 0C.

Key words: gypsum, coconut shells, Ceiling, Acrylic Latex, physical properties, mechanical properties, DTA

(10)

Pertama-tama penulis panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan.

Dengan selesainya tesis ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Pemerintah Provinsi Sumatera Utara, Kepala Dinas Tk. 1 dan Tk. 2 yang telah memberikan bantuan dana sehingga penulis dapat melaksanakan Program Studi Magister Imu Fisika Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara. 2. Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM & H, M.Sc (CTM), Sp.A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains.

3. Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, M.Sc atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains pada Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.

4. Ketua Program Studi Magister Fisika, Dr. Nasruddin MN, M.Eng. Sc. Sekretaris Program Studi Fisika, Dr. Anwar Dharma Sembiring, M.S., beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Fisika Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.

5. Terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-setingginya penulis ucapkan kepada Prof. Drs. Basuki Wirjoesentono, M.Sc., Ph.D., selaku Pembimbing Utama yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan arahan, demikian juga kepada Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc., selaku Pembimbing Lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing penulis hingga selesainya penelitian ini.

6. Kepada Kepala Dinas Pendidikan, Pemuda dan Olahraga Kabupaten Deli Serdang yang telah memotivasi penulis selama dalam pendidikan.

7. Kepada istri yang tercinta dan yang tersayang, Dra. Sri Pajar Ningsih dan anak – anak ku Retno Dian Ningsih, Iman Priadi dan Amalia Putri Ningrum yang selalu memberikan dukungan dan semangat kepada Penulis selama dalam pendidikan dan waktu penulisan tesis ini.

Ucapan terimakasih yang tulus penulis sampaikan kepada rekan-rekan Mahasiswa Sekolah Pascasarjana Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara angkatan 2009/2010, khususnya Paino S.Pd, Suriadi, S.Pd., Sri Probowati, S.Pd., dan Johaidin Saragih, S.Si., yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada penulis selama dalam pendidikan dan penulisan tesis ini. Semoga ini menjadi kebanggaan semua orang-orang yang saya cintai. Semoga kita tetap diberi Taufik dan HidayahNya dalam memanfaatkan segala ilmu yang sudah penulis terima, Amin.

( Adi Rusdianto)

(11)

DATA PRIBADI

Nama Lengkap berikut gelar : Drs. Adi Rusdianto Tempat dan Tanggal Lahir : Hekvetia, 24 Juli 1965

Alamat Rumah : Jl. Penampungan II No.73 B Medan Telepon/HP : 081265296971

Email : Adi_Rus19@yahoo.com Instansi Tempat Bekerja : SMA Negeri I Hamparan Perak

Alamat Kantor : Jl. Titi Payung- Bulu Cina Hamparan Perak Telepon/Faks/HP : 06176409350

DATA PENDIDIKAN

SD : SDN Helvetia Tamat : 1977 SMP : SMP Swasta Medan Putri Tamat : 1981 SMU : SMA Swasta Medan Putri Tamat : 1984 Strata-1 : Fisika FMIPA USU Tamat : 1992 Strata-2 : Program Studi Magister Fisika USU Tamat : 2011

(12)

Halaman

KATA PENGANTAR i

ABSTRAK ii

ABSTRACT iii

DAFTAR ISI iv

DAFTAR TABEL vii

DAFTAR GAMBAR viiii

DAFTAR LAMPIRAN ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Penelitian 1

1.2 Rumusan Masalah 3

1.3 Batasan Masalah 3

1.4 Manfaat Penelitian 4

1.5 Tujuan Penelitian 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gipsum 5

2.2 Standar Papan Gipsum 7

2.3 Kelapa 9

2.4 Budi Daya Tanaman 11

2.5 Tempurung kelapa 13

2.5.1 Potensi Tempurung Kelapa 15 2.5.2 Pemanfaatan Saat Ini 15

2.6 Karet Alam 16

2.6.1 Cat Lateks Acrylic 17 2.6.1.1 Lateks Fullacrilic (100% acrylic) 18

(13)

2.6.1.3 Lateks Vinylacrylic 19

2.6.1.4 Veova 19

2.6.1.5 VAE (Vinyl Acetat Etilene) 19

2.7 Uji Fisik 20

2.7.1 Densitas 20

2.7.2 Pengujian daya serap air 20

2.6 Uji mekanik 21

2.8.1 Kekuatan Impak 21

2.8.2 Uji tarik 23

2.8.3 Pengujian Keteguhan patah (Modulus Of Rapture/MOR) 24 2.8.4 Pengujian kuat lentur ( Modulus Of Elastis/MOE) 25 2.9 Prinsip alat Thermal Analyzer (DTA) 26

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan waktu penelitian 29

3.2 Alat dan bahan 29

3.3 Prosedur penelitian 30

3.4 Pengujian Sampel 32

3.4.1. Pengujian Densitas (Density) 32 3.4.2. Pengujian serapan air 32

3.4.3. Pengujian Impak 33

3.4.4. Uji tarik 33

3.4.5. Pengujian kuat lentur (Modulus Of Elastis/MOE) 34 3.4.6. Pengujia kuat patah (Modulus Of Rapture/MOR) 34

3.5.7. Pengujian termal dengan DTA 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Sifat Fisis 36

4.1.1 Densitas 36

4.1.2 Daya Serap air 37

(14)

4.2.1 Uji Impak 38

4.2.2 Uji tarik 39

4.2.3 Uji kuat lentur ( Modulus Of Elastis/MOE) 40 4.2.4 Uji kuat patah (Modulus Of Rapture/MOR) 41

4.3. Uji DTA (Sifat Termal) 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 46

5.2 Saran 47

DAFTAR PUSTAKA 48

(15)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel .1 Standar papan gipsum 8 Tabel .2 Penomena reaksi Eksotermik dan Endotermik suatu bahan 28

(16)

Halaman Gambar .1 Produksi kelapa 9 Gambar .2 Penampang Lintang buah kelapa 13 Gambar .3 Limbah tempurung kelapa 13 Gambar .4 Bagan Pemanfaatan kelapa 14 Gambar .5 Diagram alir proses pengambilan getah cair 17 Gambar .6 Model alat uji impak 22 Gambar .7 Skema alat pengujian tarik dengan UTM 23 Gambar .8 Kurva tegangan – regangan teknik 24 Gambar .9 Cara pembebanan pengujian kuat lentur dan kuat patah 25 Gambar .10 Sistem Pemanasan Dalam Tungku DTA 27 Gambar .11 Kurva Ideal Differential Thermal Anaysis (DTA) 27 Gambar .12 Diagram alir pembuatan serbuk tempurung kelapa 30 Gambar .13 Diagram alir pembuatan dan karakteristik spesimen 31 Gambar .14 Model sampel pengujian tarik 33 Gambar .4.1 Grafik densitas –vs- komposisi sampel 36 Gambar .4.2 Grafik daya serap air –vs- komposisi sampel 37 Gambar .4.3 Grafik uji impak –vs- komposisi sampel 38 Gambar 4.4 Grafik Uji tarik –vs- komposisi sampel 39 Gambar 4.5 Grafik uji kuat lentur –vs- komposisi sampel 40 Gambar 4.6 Grafik uji kuat patah –vs- komposisi sampel 41 Gambar 4.3.1 Uji DTA komposisi 395:5:100 43 Gambar 4.3.2 Uji DTA komposisi 375:25:100 44

(17)

Halaman Lampiran II Metode Perhitungan 50 Lampiran II Perhitungan Plafon Gipsum Jaya Board 55 Lampiran III Gambar Perangkat Pembuatan dan Pengujian Sampel 56