PEMANFAATAN SERBUK BATANG KELAPA SAWIT
SEBAGAI PENGISI PADA PEMBUATAN PAPAN GIPSUM
PLAFON MENGGUNAKAN PEREKAT TEPUNG TAPIOKA
TESIS
Oleh
TIRAMA SIMBOLON
097026001/FIS
PROGRAM PASCA SARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PEMANFAATAN SERBUK BATANG KELAPA SAWIT
SEBAGAI PENGISI PADA PEMBUATAN PAPAN GIPSUM
PLAFON MENGGUNAKAN PEREKAT TEPUNG TAPIOKA
TESIS
Oleh
TIRAMA SIMBOLON
097026001/FIS
PROGRAM PASCA SARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PEMANFAATAN SERBUK BATANG KELAPA SAWIT
SEBAGAI PENGISI PADA PEMBUATAN PAPAN GIPSUM
PLAFON MENGGUNAKAN PEREKAT TEPUNG TAPIOKA
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
TIRAMA SIMBOLON
097026001/FIS
PROGRAM PASCA SARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis : PEMANFAATAN SERBUK BATANG
KELAPA SAWIT SEBAGAI PENGISI PADA PEMBUATAN PAPAN GIPSUM PLAFON
MENGGUNAKAN PEREKAT TEPUNG
TAPIOKA
Nama : TIRAMA SIMBOLON
Nomor Induk Mahasiswa : 097026001 Program Studi : Magister Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Menyetujui Komisi Pembimbing
Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc
Ketua Anggota
Ketua Program Studi, Dekan,
Telah diuji pada
Tanggal : 21 Juni 2011
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS
Anggota : 1. Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc
2. Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc
3. Prof. Drs. Muhammad Syukur, MS
PERNYATAAN ORISINALITAS
PEMANFAATAN SERBUK BATANG KELAPA SAWIT SEBAGAI PENGISI PADA PEMBUATAN PAPAN GIPSUM PLAFON
MENGGUNAKAN PEREKAT TEPUNG TAPIOKA
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, 21 Juni 2011
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Tirama Simbolon NIM : 097026001 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 Batang Kelapa Sawit Sebagai Pengisi Pada Pembuatan Papan Gipsum Plafon Menggunakan Perekat Tepung Tapioka
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, 21 Juni 2011
PEMANFAATAN SERBUK BATANG KELAPA SAWIT SEBAGAI PENGISI PADA PEMBUATAN PAPAN GIPSUM PLAFON
MENGGUNAKAN PEREKAT TEPUNG TAPIOKA
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan serbuk batang kelapa sawit sebagai pengisi pada pembuatan papan gipsum plafon menggunakan perekat tepung tapioka. Papan gipsum plafon dibuat dengan mencampurkan serbuk batang kelapa sawit dan gipsum ke dalam tepung tapioka yang telah dilarutkan dengan air, dan variasi dilakukan antara serbuk batang kelapa sawit dengan gipsum. Pembanding yang digunakan papan gipsum merk Jayaboard yang komersial. Variasi paling optimum gipsum, batang kelapa sawit, dan tepung tapioka yaitu (35:15:15). Untuk karakterisasi sifat fisik diperoleh densitas 1,43 g/cm3 dan penyerapan air 23,82%, namun hasil ini tidak jauh berbeda dibandingkan dengan densitas 1,03 g/cm3 dan penyerapan air 37,4% dari papan gipsum komersial. Untuk karakterisasi sifat panas diperoleh suhu transisi gelas 170 oC dan titik dekomposisi 310 oC dan menunjukkan bahwa campuran hanya terjadi ikatan secara fisis. Untuk karakterisasi sifat mekanik dihasilkan nilai MOE 62,22 MPa, MOR 16,62 MPa, kuat tarik 6,52 MPa, dan impak 4777,8 J/m2, yang menunjukkan hasil lebih baik daripada nilai MOE 6,13 MPa, MOR 1,28 MPa, kuat tarik 0,91 MPa, dan impak 2500 J/m2 papan gipsum komersial.
UTILIZATION OF POWDER PALM OIL STEM AS A FILLER IN THE MANUFACTURE OF GYPSUM BOARD CEILING USING
TAPIOCA FLOUR
ABSTRACT
The research about the utilization of palm oil stem powder as a filler in the manufacture of gypsum board ceiling using tapioka flour has been done. Gypsum board ceiling made by mixing palm oil stem powder and gypsum into tapioca flour that has been diluted with water, and variations between palm oil stem powder with gypsum. The comparison used gypsum board a commercial brand of Jayaboard. The optimum variation of gypsum, oil palm stem powder, and tapioca flour is (35:15:15). The characterize for physical properties obtained by the density of 1,43 g/cm3 and water absorption of 23,82%, but this result not too different than the commercial gypsum board is density of 1,03 g/cm3 and water absorption of 37,4%. The characterize for termal properties obtained temperature of glass transition 170 °C and a melting point of 310 oC and showed that a mixture occurred only in a physical bond only. The characterize for mechanical properties of the resulting value of 62,22 MPa MOE, 16,62 MPa MOR, 6,52 MPa tensile strength, and 4777,8 J/m2 impact, which showed better results than the value of 6,13 MPa MOE, 1,28 MPa MOR, 0,91 MPa tensile strength, and 2500 J/m2 impact of commercial gypsum board.
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmad dan karunia-Nya sehingga
tesis yang berjudul “Pemanfaatan Serbuk Batang Kelapa Sawit Sebagai Pengisi Pada Pembuatan Papan Plafon Menggunakan Perekat Tepung Tapioka” ini dapat diselesaikan.
Dengan diselesaikannya tesis ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
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.
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universtas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, M.Sc atas kesempatan yang diberikan kepada penulis menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.
Ketua Program Studi Magister Fisika, Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc, dan Sekretaris Program Studi Magister Fisika Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.
Terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis ucapkan kepada :
1. Bapak Dr. Anwar Dharma Sembiring, MS selaku Pembimbing Utama dan Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc., selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah memberikan perhatian, dorongan, bimbingan dan arahan dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing penulis hingga selesainya penelitian ini.
2. Bapak Dr. Nasruddin MN, M. Eng.Sc, Bapak Prof. Drs. Muhammad Syukur, MS, dan Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku penguji yang telah banyak memberikan masukan dan saran untuk menyelesaikan tesis ini.
3. Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc., atas dorongan dan do’a yang diberikan sehingga saya dapat menyelesaikan pendidikan pada Pascasarjana USU
4. Ibu Dr. Yugia Muis, M.Sc selaku Kepala Laboratoium Polimer FMIPA USU beserta staf atas fasilitas dan sarana yang diberikan selama penelitian.
5. Kepala Laboratorim Penelitian FMIPA USU dan Kepala Laboratorium PTKI Medan dalam bantuannya menganalisa sampel.
7. Suami tercinta Jafar Siddik, SE dan anak tersayang Rizky Khairiyah Siregar yang telah memberikan dorongan moril yang sangat besar sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan.
8. Abangda Tamrin Simbolon, Kakanda Doharni Simbolon, Sarintan Simbolon, Masdewani Simbolon, Adinda Nursamian Simbolon dan Yuli Ros Epita Simbolon, serta keponakan yang sangat aku cintai yang selalu mendo’akan dan memberikan semangat kepada penulis.
9. Rekan-rekan seangkatan 2009 atas kekompakan dan kerjasamanya yang baik selama perkuliahan maupun selama penelitian.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih kurang sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pihak pembaca demi kesempurnaan tesis ini. Akhirnya semoga tesis ini bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan untuk masa yang akan datang.
Hormat Penulis,
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap berikut gelar : Tirama Simbolon, S.Si
Tempat dan Tanggal Lahir : Sibontar, 13 september 1975
Alamat Rumah : Jl. Pintu Air IV Gg. Dahlia N0.10, Medan
Telepon/HP : 081361780321/085275436667
Email : tiramasimbolon@yahoo.co.id
Instansi Tempat Bekerja : Fakultas Kedokteran -USU
Alamat Kantor : Jl. Dr. Mansur No. 5 Medan
Telepon/Faks/HP : 061-8211045
DATA PENDIDIKAN
SD : SDN Sisalean Tamat : 1989
SMP : MTsN Padang Sidimpuan Tamat : 1992
SMU : MAN 2 Padang Sidimpuan Tamat : 1995
Strata-1 : Fisika FMIPA USU Tamat : 2001
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK i
ABSTRACT ii
KATA PENGANTAR iii
RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR LAMPIRAN xiii
DAFTAR ISTILAH xv
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1Latar Belakang 1
1.2Perumusan Masalah 3
1.3Tujuan Penelitian 3
1.4Manfaat Penelitian 3
1.5Pembatasan Masalah 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1 Batang Kelapa Sawit 5
2.1.1 Sifat Fisik Batang Kelapa Sawit 6
2.1.2 Pemanfaatan Batang Kelapa Sawit 7
2.2 Gipsum 8
2.2.1 Sifat, Bentuk dan Jenis Gipsum 9
2.2.2 Aplikasi Gipsum 10
2.3 Papan Gipsum 11
2.3.2 Pemanfaatan Papan Gipsum Sebagai Plafon 13
2.4 Tepung Tapioka 14
2.5 Karakterisasi Fisik Papan Gipsum Plafon Dengan
Pengisi Serbuk Batang Kelapa Sawit Menggunakan
Perekat Tepung Tapioka 15
2.5.1 Karakterisasi Densitas 16
2.5.2 Karakterisasi Penyerapan Air 16
2.6 Karakterisasi Panas dengan Differential Thermal
Analysis (DTA) Papan Gipsum Plafon Dengan Pengisi
Serbuk Batang Kelapa Sawit Menggunakan Perekat
Tepung Tapioka 17
2.7 Karakterisasi Mekanik Papan Gipsum Dengan Pengisi
Serbuk Batang Kelapa Sawit Menggunakan Perekat
Tepung Tapioka 19
2.7.1 Pengujian MOR dan MOE 19
2.7.2 Pengujian Kuat Tarik 22
2.7.3 Pengujian Impak 23
BAB III METODOLOGI 26
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 26
3.2 Bahan 26
3.3 Alat 26
3.4 Diagram Alir 27
3.4.1 Preparasi Bahan Pengisi Serbuk Batang Kelapa
Sawit 27
3.4.2 Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan
Pengisi Serbuk Batang Kelapa Sawit dan
Perekat Tepung Tapioka 28
3.5 Prosedur 29
Sawit 29
3.5.2 Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan
Perekat Tepung Tapioka dan Bahan Pengisi
Serbuk Halus Batang Kelapa Sawit 29
3.5.3 Pembuatan Papan Gipsum Plafon Murni 30
3.5.4 Karakterisasi Fisik Dari Papan Gipsum Plafon 30
3.5.4.1 Karakterisasi Densitas 30
3.5.4.2 Karakterisasi Dengan Penyerapan Air 31
3.5.5 Karakterisasi Termal Dengan DTA Dari Papan
Gipsum Plafon 31
3.5.6 Karakterisasi Sifat Mekanik Papan Gipsum
Plafon 32
3.5.6.1 Proses Pengujian Mekanik MOE dan
MOR 32
3.5.6.2 Proses Pengujian Mekanik Kuat Tarik 32
3.5.6.3 Proses Pengujian Impak 33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 35
4.1 Hasil Pemanfaatan Serbuk Batang Kelapa Sawit Dalam
Pembuatan Papan Gipsum Plafon 35
4.2 Hasil Karakterisasi Fisik Dari Papan Gipsum Plafon 35
4.2.1 Hasil Karakterisasi Densitas 35
4.2.2 Hasil Karakterisasi Penyerapan Air 37
4.3 Hasil Karakterisasi Termal Dengan DTA Dari Papan
Gipsum Plafon 38
4. 3.1 Pengukuran Temperatur Kritis 39
4. 3.2 Perhitungan Perubahan Temperatur 42
4.4 Hasil Pengujian Sifat Mekanik Papan Gipsum Plafon 43
4.4.1 Hasil Pengujian MOE dan MOR 43
4.4.2 Hasil Pengujian Kuat Tarik 47
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 52
5.1 Kesimpulan 52
5.2 Saran 53
DAFTAR PUSTAKA 54
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel Judul Halaman
2.1 Sifat – Sifat Fisik Pada Bagian Dalam Batang Sawit 6
2.2 Spesifikasi Ukuran Papan Gipsum 12
2.3 Variasi Campuran Gipsum, Batang Kelapa Sawit, Dan
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar Judul Halaman
2.1 Pola Umum Kurva DTA 18
2.2 Uji MOR dan MOE 20
2.3 Defleksi Maksimum 21
2.4 Ilustrasi Skematis Pengujian Impak Dengan Benda Uji
Charpy 24
3.1 Preparasi Batang Kelapa Sawit Menjadi Serbuk Halus 27
3.2 Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan Bahan Pengisi
Serbuk Halus Batang Kelapa Sawit Menggunakan Perekat
Tepung Tapioka 28
3.3 Sampel Uji Kuat Tarik 33
4.1 Grafik Hubungan Antara Densitas Dengan Sampel
(Gipsum : Batang Kelapa Sawit : Tapioka) 36
4.2 Grafik Hubungan Antara Persentase Penyerapan Air
Dengan Sampel (Gipsum : Batang Kelapa Sawit :
Tapioka) 37
4.3 Diagram Hasil Pengukuran Uji DTA Terhadap Papan
Gipsum Plafon Untuk Sampel Gipsum Murni 39
4.4 Diagram Hasil Pengukuran Uji DTA Terhadap Papan
Gipsum Plafon Untuk Sampel Gipsum : Batang Kelapa
Nomor
Gambar Judul Halaman
4.5 Diagram Hasil Pengukuran Uji DTA Terhadap Papan
Gipsum Plafon Untuk Sampel Gipsum : Batang Kelapa
Sawit : Tapioka (45:5:15) 41
4.6 Grafik Hasil Pengukuran Uji MOE dan MOR Terhadap
Papan Gipsum Plafon 44
4.7 Grafik Hubungan Antara Nilai MOE Dengan Sampel
(Gipsum : Batang Sawit : Tapioka) 45
4.8 Grafik Hubungan Antara Nilai MOR Dengan Sampel
(Gipsum : Batang Sawit : Tapioka) 46
4.9 Grafik Hasil Pengukuran Uji Kuat Tarik Terhadap Papan
Gipsum Plafon 48
4.10 Grafik Hubungan Antara Nilai Kuat Tarik Dengan Variasi
Sampel (Gipsum : Batang Kelapa Sawit : Tapioka) 49
4.11 Grafik Hubungan Antara Harga Impak Dengan Variasi
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran Judul Halaman
A Densitas Dari Papan Gipsum Plafon Terhadap Sampel
(Gipsum : Serbuk Batang Kelapa Sawit : Tapioka) 57
B Persentase Penyerapan Air Dari Papan Gipsum Plafon
Terhadap Sampel (Gipsum : Serbuk Batang Kelapa
Sawit : Tapioka) 58
C Data Hasil Perhitungan Perubahan Temperatur (∆T)
Terhadap Sampel (Gipsum : Serbuk Batang Kelapa
Sawit : Tapioka) 59
D Modulus Elastisitas Dari Papan Gipsum Plafon Terhadap
Sampel (Gipsum : Batang Kelapa Sawit : Tapioka) 60
E Modulus Patah Dari Papan Gipsum Plafon Terhadap
Sampel (Gipsum : Batang Kelapa Sawit : Tapioka) 61
F Kuat Tarik Dari Papan Gipsum Plafon Terhadap Sampel
(Gipsum : Batang Kelapa Sawit : Tapioka) 62
G Uji Impak Dari Papan Gipsum Plafon Terhadap Sampel
(Gipsum : Batang Kelapa Sawit : Tapioka) 63
H Uji Fisis Densitas dan Penyerapan Air dari Papan Gipsum
Nomor
Lampiran Judul Halaman
I Uji Mekanis Modulus Elastisitas dari Papan Gipsum
Plafon Jayaboard Komersial 65
J Uji Mekanis Modulus Patah dari Papan Gipsum Plafon
Jayaboard Komersial 66
K Uji Mekanis Kuat Tarik dari Papan Gipsum Plafon
Jayaboard Komersial 67
L Uji Mekanis Impak dari Papan Gipsum Plafon Jayaboard
Komersial 68
M Foto Hasil Pencetakan Papan Gipsum Plafon Dengan
Pengisi Serbuk Batang Kelapa Sawit dan Perekat
Tepung Tapioka 69
N Foto Karakterisasi Fisis Densitas dan Penyerapan Air
Terhadap Papan Gipsum Plafon 70
O Foto Karakterisasi Mekanis MOE dan MOR, Kuat Tarik,
dan Impak Terhadap Papan Gipsum Plafon 71
P Foto Bahan-Bahan Penelitian 72
Q Foto Peralatan Penelitian 73
R Foto Aktivitas Selama Penelitian 74
S Grafik DTA Gipsum Murni 75
T Grafik DTA 35 : 15 : 15 76
DAFTAR ISTILAH
ASTM : American Standart for Testing and Material.
Densitas : Ukuran kepadatan dari suatu material.
DTA : Differential Thermal Analysis, merupakan alat untuk
mengidentifikasi sifat termal dari suatu senyawa.
Gipsum : Mineral yang bahan utamanya terdiri dari hydrated
calcium sulfate.
MOE : Perbandingan antara tegangan (σ) dan regangan(Ɛ).
MOR : Tegangan lengkung akhir sebelum terjadinya patah
dari suatu material dalam kelengkungannya.
MPa : Satuan kekuatan tekan dalam satuan Mega Pascal.
Plafon : Interior permukaan bagian atas dari ruangan yang
digunakan untuk menutupi sebagian atau seluruh
struktur dasar dari atap.
SNI : Standar Nasional Indonesia
Tg : Transisi Gelas dalam satuan oC.
PEMANFAATAN SERBUK BATANG KELAPA SAWIT SEBAGAI PENGISI PADA PEMBUATAN PAPAN GIPSUM PLAFON
MENGGUNAKAN PEREKAT TEPUNG TAPIOKA
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan serbuk batang kelapa sawit sebagai pengisi pada pembuatan papan gipsum plafon menggunakan perekat tepung tapioka. Papan gipsum plafon dibuat dengan mencampurkan serbuk batang kelapa sawit dan gipsum ke dalam tepung tapioka yang telah dilarutkan dengan air, dan variasi dilakukan antara serbuk batang kelapa sawit dengan gipsum. Pembanding yang digunakan papan gipsum merk Jayaboard yang komersial. Variasi paling optimum gipsum, batang kelapa sawit, dan tepung tapioka yaitu (35:15:15). Untuk karakterisasi sifat fisik diperoleh densitas 1,43 g/cm3 dan penyerapan air 23,82%, namun hasil ini tidak jauh berbeda dibandingkan dengan densitas 1,03 g/cm3 dan penyerapan air 37,4% dari papan gipsum komersial. Untuk karakterisasi sifat panas diperoleh suhu transisi gelas 170 oC dan titik dekomposisi 310 oC dan menunjukkan bahwa campuran hanya terjadi ikatan secara fisis. Untuk karakterisasi sifat mekanik dihasilkan nilai MOE 62,22 MPa, MOR 16,62 MPa, kuat tarik 6,52 MPa, dan impak 4777,8 J/m2, yang menunjukkan hasil lebih baik daripada nilai MOE 6,13 MPa, MOR 1,28 MPa, kuat tarik 0,91 MPa, dan impak 2500 J/m2 papan gipsum komersial.
UTILIZATION OF POWDER PALM OIL STEM AS A FILLER IN THE MANUFACTURE OF GYPSUM BOARD CEILING USING
TAPIOCA FLOUR
ABSTRACT
The research about the utilization of palm oil stem powder as a filler in the manufacture of gypsum board ceiling using tapioka flour has been done. Gypsum board ceiling made by mixing palm oil stem powder and gypsum into tapioca flour that has been diluted with water, and variations between palm oil stem powder with gypsum. The comparison used gypsum board a commercial brand of Jayaboard. The optimum variation of gypsum, oil palm stem powder, and tapioca flour is (35:15:15). The characterize for physical properties obtained by the density of 1,43 g/cm3 and water absorption of 23,82%, but this result not too different than the commercial gypsum board is density of 1,03 g/cm3 and water absorption of 37,4%. The characterize for termal properties obtained temperature of glass transition 170 °C and a melting point of 310 oC and showed that a mixture occurred only in a physical bond only. The characterize for mechanical properties of the resulting value of 62,22 MPa MOE, 16,62 MPa MOR, 6,52 MPa tensile strength, and 4777,8 J/m2 impact, which showed better results than the value of 6,13 MPa MOE, 1,28 MPa MOR, 0,91 MPa tensile strength, and 2500 J/m2 impact of commercial gypsum board.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini tingkat kebutuhan masyarakat terhadap tempat tinggal di
Indonesia terus meningkat seiring dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk
dari tahun ke tahun. Hal tersebut tentunya memicu penggunaan kayu secara
besar-besaran yang akan berdampak terganggunya kelestarian hutan yang ada, sehingga
dapat merusak keseimbangan alam yang pada akhirnya akan merugikan manusia.
Dengan kondisi tersebut, maka pemerintah memperketat pengawasan penebangan
dan peredaran kayu hutan. Langkah ini berakibat keberadaan kayu semakin langka
sehingga semakin mahal pula harganya (Budi, 2009).
Untuk mengatasi masalah tersebut, perlu di cari bahan-bahan yang murah dan lebih mudah diperoleh untuk menggantikan fungsi kayu tersebut. Batang
kelapa sawit dapat menjadi alternatif untuk menggantikan fungsi penggunaan
kayu tersebut, dimana selama ini belum dimanfaatkan secara optimal
penggunaannya. Selama ini yang banyak dimanfaatkan serat sabut kelapa sawit
dan cangkang kelapa sawit untuk bahan bakar boiler, begitu juga dengan tandan
kosong untuk bahan baku papan serat. Namun batang kelapa sawit sejauh ini
belum banyak digunakan secara optimal. Padahal dari keseluruhan kelapa sawit
yang diperoleh selama proses ekstraksi biji kelapa sawit menjadi minyak kelapa
sawit, batang kelapa sawit memiliki jumlah yang paling besar yaitu sekitar 70,2
%, jika dibandingkan dengan pelepah daun 10,16 %, tandan buah kosong 2,07 %,
sabut kelapa sawit 1,62 % dan cangkang biji yang hanya 0,935%. Sifat-sifat yang
dimiliki batang kelapa sawit ini tidak berbeda jauh dengan kayu – kayu yang biasa digunakan untuk perabot rumah tangga, sehingga tentunya hal ini dapat pula
dimanfaatkan secara optimal penggunaannya, terutama untuk bahan pengisi
Gipsum adalah salah satu produk jadi setelah material baku gipsum diolah melalui proses pabrik. Papan gipsum digunakan sebagai salah satu elemen dari dinding partisi dan plafon. Dulu sebelum papan gipsum popular, masyarakat menggunakan triplek sebagai bahan penutup plafon. Saat ini triplek menjadi material yang cukup mahal dikarenakan bahan baku pembuat triplek tersebut sudah sangat sulit didapat. Akan tetapi, masih banyak masyarakat yang belum melihat manfaat dari papan gipsum tesebut. Papan gipsum plafon merupakan interior permukaan bagian atas dari ruangan yang digunakan untuk menutupi sebagian atau seluruh struktur dasar dari atap. Di Indonesia plafon biasanya dibuat dari campuran semen, gipsum dan serat-serat seperti rami, serat-serat pakaian bekas atau kertas sebagai pengganti (Sitio, 2005).
Beberapa penelitian sebelumnya tentang pembuatan papan gipsum telah dilakukan antara lain oleh Rosmaida (2009) yang melakukan penelitian tentang pemanfaatan limbah padat pabrik kertas rokok sebagai pengisi bahan papan gipsum partisi dengan perekat tepung tapioka. Dan Salon (2009) yang juga melakukan penelitian tentang pembuatan papan gipsum plafon dengan bahan pengisi yang sama tetapi menggunakan perekat polivinil alkohol. Dari kedua penelitian diatas, menggunakan komposisi perekat sebanyak 10% dari komposisi limbahnya. Ghazi (2010) melakukan penelitian terhadap sifat-sifat termofisik seperti konduktivitas, kapasitas panas, dan kepadatan dari empat tipe papan gipsum plester.
Tapioka merupakan jenis tepung pati ubi kayu yang dibuat dengan cara mengekstraksi ubi kayu segar (singkong) dan mengeringkannya hingga menjadi tepung. Tapioka ini memiliki sifat sebagai pengikat jika dicampurkan dengan air karena unsur selulosa yang terkandung di dalam tepung tapioka mudah bersenyawa air. Penggunaan tapioka ini diharapkan dapat menjadi pengikat yang baik antara serbuk batang kelapa sawit dengan gipsum. Kekuatan ikatan diperoleh setelah kadar air berkurang melalui proses pengeringan. Semakin tinggi ikatan serat maka akan memperbesar penahanan zat–zat lain yang terkandung di dalam serbuk batang kelapa sawit tersebut, dengan semakin kuatnya ikatan antar serat, otomatis meningkatkan kekuatan material yang dihasilkan (Rosmaida, 2009).
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1. Apakah serbuk batang kelapa sawit dapat digunakan sebagai pengisi
dalam pembuatan papan gipsum plafon dengan menggunakan perekat
tepung tapioka.
2. Apakah pemanfaatan serbuk batang kelapa sawit sebagai pengisi
dengan menggunakan perekat tepung tapioka efektif dalam
meningkatkan sifat fisik, panas dan mekanik dari papan gipsum plafon.
3. Berapakah kondisi optimum pencampuran antara gipsum dengan
serbuk batang kelapa sawit yang menggunakan perekat tepung tapioka
dalam pembuatan papan gipsum plafon.
1.3 Tujuan Penelitian
Berdasarkan permasalahan diatas, penelitian ini bertujuan :
1. Untuk mendapatkan papan gipsum dari bahan pengisi serbuk batang
kelapa sawit dengan menggunakan perekat tapioka.
2. Untuk mengetahui sifat fisik, panas dan mekanik dari papan gipsum
plafon yang dibuat menggunakan bahan pengisi serbuk batang kelapa
sawit dan perekat tepung tapioka.
3. Untuk mengetahui perbandingan yang optimum pencampuran antara
gipsum dengan serbuk batang kelapa sawit yang menggunakan perekat
tepung tapioka dalam pembuatan papan gipsum plafon.
4. Untuk mengetahui peran tapioka terhadap karakteristik papan gipsum
plafon dengan bahan pengisi serbuk batang kelapa sawit.
1.4 Manfaat Penelitian
Dapat dimanfaatkannya serbuk batang kelapa sawit yang terbuang untuk
pembuatan plafon sebagai pengisi dari campuran gipsum dan tepung
1.5 Pembatasan Masalah
Pada penelitian ini permasalahan dibatasi pada :
1. Bahan dasar yaitu gipsum sintetis yang diperoleh dari PT. Jaya Board
2. Bahan pengisi yang digunakan yaitu serbuk batang kelapa sawit yang
diperoleh dari perumahan Kompleks IDI.
3. Bahan perekat yang digunakan yaitu tepung tapioka shanghai cap
Tawon Mas dari pasar sore tradisional.
4. Untuk variabel tetap yaitu perekat tepung tapioka (15 g), sedangkan
variabel bebas yaitu gipsum dan serbuk batang kelapa sawit (45:5),
(40:10), (35:15), (30:20), dan (25:25).
5. Karakterisasi yang dilakukan meliputi uji sifat fisis (densitas dan
penyerapan air), uji panas dengan DTA dan uji sifat mekanik (MOE
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Batang Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) merupakan anggota famili Palmae,
subfamili Cocoideae yang termasuk ke dalam kelompok tumbuhan monokotil.
Tanaman ini berasal dari Nigeria, Afrika Barat dan tumbuh baik di luar daerah
asalnya, seperti Malaysia, Indonesia, Thailand, dan Papua Nugini(Fauzi, 2005).
Kelapa sawit setelah berumur 25-30 tahun sudah tidak produktif lagi
sehingga akan menjadi potensi limbah. Berdasarkan data luas areal tanaman dan
randemen penggergajian kelapa sawit bagian tepi, diketahui bahwa potensi batang
kelapa sawit yang dapat dimanfaatkan sekitar 2.782.060 m3 per tahun. Jumlah ini
akan meningkat dengan semakin luasnya perkebunan kelapa sawit (Bakar, 2003).
Menurut Lubis (1994), limbah padat kelapa sawit yang tersedia adalah
berupa batang, tandan kosong, serat buah dan cangkang, limbah tersebut
mengandung lignoselulosa. Lignoselulosa yang terkandung dalam limbah kelapa
sawit memungkinkan kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan baku
produk-produk serat. Menurut Erwinsyah (1997), diketahui bahwa batang yang
berlignoselulosa, memiliki kadar selulosa yang tinggi yaitu 67,88% holoselulosa
dan 38,76% alfa selulosa dengan kadar serat sebanyak 72,67% dan kadar bukan
serat sebanyak 27,33%. Karakteristik tersebut menunjukkan bahwa batang sawit
berpotensi sebagai bahan baku produk berbasis serat seperti pulp, kertas, papan
2.1.1 Sifat Fisik Batang Kelapa Sawit
Sifat fisik merupakan sifat-sifat yang berhubungan dengan kadar air,
kerapatan, berat jenis, kembang susut, sifat panas, keawetan alami, warna,
kelistrikan kayu, penampilan kayu, ketahanan kayu pada suatu zat, ketahanan
kayu terhadap cuaca, ketahanan kayu terhadap organisme perusak kayu, sifat
pengerjaan kayu, dan sifat penyerapan kayu terhadap air, seperti yang tercantum
pada Tabel 2.1 mengenai sifat-sifat fisik bagian dalam batang sawit (Dumanauw,
2001).
Tabel 2.1 Sifat – Sifat Fisik Pada Bagian Dalam Batang Sawit
Sifat Bagian Dalam Batang
Tepi Tengah Pusat
Berat Jenis 0,35 0,28 0,2
Kadar Air, % 156 257 365
MOE, kg/cm2 29996 11421 6980
MOR, kg/cm2 295 129 67
Kelas Awet V V V
Kelas Kuat III-V V V
Berdasarkan pada Tabel 2.1 tersebut, diketahui sifat-sifat dari bagian
dalam batang kelapa sawit, dan dalam penelitian ini yang dipergunakan sebagai
bahan pengisi papan gipsum plafon yaitu pada bagian tepi.
Berat jenis kayu dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara
kerapatan kayu dengan kerapatan air pada suhu 4ºC, dimana pada suhu standar
tersebut kerapatan air sebesar 1 g/cm³. Makin tinggi berat jenis kayu tersebut,
umumnya makin kuat pula kayunya. Semakin kecil berat jenis kayu, maka akan
berkurang pula kekuatannya. Berat jenis ditentukan antara lain oleh tebal dinding
sel dan kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori. Perhitungan berat jenis
banyak disederhanakan dalam sistem metrik karena 1 cm³ air beratnya tetap 1
dalam gram dengan volume dalam cm³, maka nilai kerapatan dan berat jenis
adalah sama jika menggunakan massa oven.
Kerapatan merupakan perbandingan berat suatu benda dengan volume
benda itu sendiri. Kerapatan kayu umumnya dihitung dengan menggunakan berat
total sebenarnya, termasuk berat air. Dalam penentuan kerapatan dinding sel,
volume umumnya ditentukan oleh pemindahan suatu cairan. Cairan yang berbeda
bervariasi dalam kemampuannya untuk menembus rongga-rongga dalam dinding
dan persatuan fisiknya dengan komponen-komponen kimia kayu (Bowyer, 2003).
2.1.2 Pemanfaatan Batang Kelapa Sawit
Menurut Departemen Pertanian, Jakarta (2006), batang kelapa sawit yang
sudah membusuk merupakan sarang bagi kumbang Oryctes rhinoceros dan
Ganoderma yang potensial menyerang tanaman muda. Karena itu, pengelolaan
kebun kelapa sawit menyingkirkan batang kelapa sawit dengan membakarnya.
Namun sejak adanya larangan membakar oleh pemerintah. Akibatnya batang
kelapa sawit itu menjadi masalah yang sangat dilematis bagi pengelola. Namun
siapa sangka batang kelapa sawit yang selama ini menjadi persoalan ternyata bisa
dimanfaatkan sebagai bahan baku furnitur, keperluan konstruksi dan kayu
pertukangan lainnya.
Limbah yang tidak pernah diperhitungkan bisa dijadikan bahan baku
alternatif di tengah kondisi kelangkaan bahan baku kayu dari hutan alam. Bahkan
produk yang dihasilkan dari batang kelapa sawit kemudian menjadi komoditas
ekspor yang sangat potensial seperti daun pintu, fancy panel, mebel dan perabot
rumah tangga lainnya. Batang kelapa sawit dapat dipergunakan untuk perabot dan
papan partikel. Batang kelapa sawit yang tua sudah tidak produktif lagi, dapat
dimanfaatkan menjadi produk yang bernilai tinggi. Batang kelapa sawit
dapat dibuat sebagai bahan perabot rumah tangga seperti mebel, furniture
atau sebagai bahan partikel. Dari setiap batang kelapa sawit dapat diperoleh
Lembaran serat semen (non asbes) ialah suatu campuran serat
tumbuh-tumbuhan dan bahan kapur ditambah air, tanpa atau dengan bahan tambahan
lainnya, dengan bobot isi lebih dari 1,2 gram/cm3 dan digunakan pada bangunan.
Lembaran serat semen atau papan gipsum plafon adalah interior permukaan
bagian atas dari ruangan yang digunakan untuk menutupi sebagian atau seluruh
struktur dasar dari atap. Untuk itulah ingin dimanfaatkan penggunaan batang
kelapa sawit sebagai pengisi pada gipsum untuk membuat papan gipsum plafon.
2.2 Gipsum
Gipsum merupakan salah satu bahan galian industri yang mempunyai
kegunaan cukup penting di sektor industri, konstruksi maupun bidang kedokteran,
baik sebagai bahan baku utama maupun sebagai bahan baku pendukung. Di alam,
gipsum merupakan mineral hidrous sulfat yang mengandung dua molekul air, atau
dengan rumus kimia CaSO4.2H2O. Jenis-jenis batuannya adalah satinspar,
alabaster, gypsite, dan selenit. Warna gypsum mulai dari putih,
kekuning-kuningan sampai abu-abu. Dalam penggunaannya gipsum dibagi menjadi dua
bentuk, yaitu gipsum tidak dikalsinasi dengan kalsinasi dalam bentuk plester
(Sentano, 1992).
Gipsum adalah mineral yang bahan utamanya terdiri dari hydrated calcium
sulfate. Gipsum akan menjadi lebih kuat apabila mengalami penekanan. Gipsum
memiliki kriteria antara lain untuk dibentuk memiliki kestabilan kimia dan fisik
yang tinggi, memiliki kemampuan untuk menyerap air dengan baik, mudah untuk
di dapat. (Anonim, 2004).
Material gipsum tidak membahayakan bagi kesehatan manusia, sebagai
faktanya banyak pengobatan modern dengan gipsum sudah dimulai sejak dulu
diman gipsum digunakan sebagai pengisi pencetakan gigi dalam bidang
2.2.1 Sifat, Bentuk dan Jenis Gipsum
Adapun komposisi kimia bahan gipsum adalah:
1. Calcium (Ca) : 23,28 %
2. Hidrogen (H) : 2,34 %
3. Calcium Oksida (CaO) : 32,57 %
4. Air (H2O) : 20,93 %
5. Sulfur (S) : 18,62 %
Adapun sifat Fisis Gipsum adalah:
1. warna : putih, kuning,abu-abu, merah jingga, hitam bila tak murni
2. Massa Jenis : 2,31 - 2,35
3. Keras seperti mutiara terutama permukaan
4. Bentuk mineral : Kristalin, serabut dan masif
5. Kilap seperti sutera
6. Konduktivitasnya rendah
7. Sistem kristalin adalah monoklinik
Sedangkan Sifat Kimia gipsum adalah:
1. Pada umumnya mengandung SO3 = 46,5 % ; CaO = 32,4 % ; H2O = 20,9 %
2. Kelarutan dalam air adalah 2,1 gram tiap liter pada suhu 400C; 1,8 gram tiap
liter air pada 00C; 1,9 gram tiap liter pada suhu 70 - 900C
3. Kelarutan bertambah dengan penambahan HCl atau HNO3
Endapan gipsum sebagian terbentuk dari air laut dan hanya sebahagian
kecil berasal dari endapan danau yang mengandung air garam. Gipsum juga
terjadi sebagai hasil kegiatan vulkanik, tempat gas H2 dan fumarol bereaksi
dengan kapur dan hasil pelapukan batuan-batuan.
Endapan gipsum ditemukan ke dalam lima jenis bentuk, yaitu :
1. Batuan gipsum yang berbentuk granular dan buram, mengandung sedikit
dolomit, batu kapur, dari kadar CaSO4 76%.
3. Alabaster, berbentuk padat, berbutir halus, bagus berwarna putih dan agak
bening.
4. Satinspar, berbentuk serat dan berkilap (fiber), seringkali ditemukan dalam
lapisan tipis dengan bentuk kristal.
5. Selenit, berbentuk kristal dan transparan (Sentano, 1992).
Berdasarkan proses terbentuknya gipsum dibagi menjadi dua jenis yaitu :
1. Gipsum alam, yaitu merupakan mineral hidrous sulfat yang mengandung dua
molekul air dengan rumus kimia CaSO4.2H2O, dimana jenis batuannya adalah
satinspar, alabaster, gypsite dan selenit, dengan warna bervariasi mulai dari
putih, kekuning-kuningan sampai abu-abu.
2. Gipsum sintetis, yaitu gipsum yang diperoleh dengan memproses air laut dan air
kawah yang banyak mengandung sulfat dengan menambahkan unsur kalsium ke
dalamnya, dan sumber lainnya adalah gipsum sebagai produk sampingan
pembuatan asam fosfat, asam sulfat, dan asam sitrat (Sentano, 1992).
2.2.2 Aplikasi Gipsum
Gipsum memiliki banyak kegunaan sejak zaman prasejarah hingga
sekarang. Beberapa kegunaan gipsum yaitu :
1. Sebagai pengental tofu, karena memiliki kadar kalsium yang tinggi khususnya
dibenua Asia diproses secara tradisional.
2. Sebagai penambah kekerasan untuk bahan bangunan
3. Untuk dry wall
4. Sebagai bahan perekat
5. Penyaring dan sebagai pupuk tanah, diakhir abad 18 dan awal abad 19, gipsum
Nova Scotia atau yang lebih dikenal dengan plester digunakan dalam jumlah
besar sebagai pupuk diladang-ladang gandum AS.
6. Untuk campuran pembuatan lapangan tenis
7. Sebagai pengganti kayu pada zaman kerajaan-kerajaan ketika kayu menjadi
langka pada zaman perunggu, gypsum ini yang digunakan sebagai bahan
bangunan.
9. Sebagai salah satu bahan pembuat portland semen
10.Sebagai indikator pada tanah dan air.
2.3 Papan Gipsum
Saat ini gipsum sebagai bahan bangunan digunakan untuk membuat papan
gipsum dan propil pengganti triplek dari kayu. Papan gipsum propil adalah salah
satu produk jadi setelah material gipsum diolah melalui proses pabrikasi menjadi
tepung. Papan gipsum propil digunakan sebagai salah satu elemen dari dinding
partisi dan plafon.
Gipsum juga digunakan sebagai plafon dimana gipsum mempunyai
kelendutan paling minimal, fleksibel dan memiliki kemampuan konduktivitas
suhu yang rendah. Berdasarkan sifat diatas gipsum sebagai plafon dengan mudah
dapat di modifikasi sesuai dengan kebutuhan. Seperti modifikasi tempat lampu
dan hiasan – hiasan di dalam rumah. Aplikasi papan gipsum sangat mudah dan
bisa digunakan pada rangka kayu, metal, maupun dinding bata.
Papan gipsum adalah nama generik untuk keluarga produk lembaran yang
terdiri dari inti utama yang tidak terbakar dan dilapisi dengan kertas pada
permukaannya. Selain untuk plafon, gipsum bias dipakai dinding partisi seperti
skat kamar dan lining wall (penutup tembok). Hanya saja gipsum tak bisa
diaplikasikan untuk eksterior, kolom dinding atau penahan beban. Gipsum ini
hanya untuk interior yang tidak berkaitan dengan struktur bangunan. Kekuatan
papan gipsum berbanding lurus dengan ketebalannya.
Bagian inti papan gipsum yang di bawah memiliki tegangan. Bagian atas
inti papan gipsum tertekan oleh gaya yang diakibatkan oleh berat panel, beban
yang diberikan pada bagian belakang papan dan gravitasi. Papan gipsum
memanfaatkan kekuatan yang terdapat pada inti dan menambah kekuatannya
dengan kertas berkekuatan tarik tinggi. Kertas pada permukaan gipsum
dipergunakan sebagai penguat komposit dan menjadi bagian penting dari kekuatan
Berdasarkan SNI 03-6384-2000 tentang spesifikasi panel atau papan
gipsum, memberikan ukuran atau standar nominal (toleransi) untuk papan gipsum,
dengan rincian sebagai berikut :
Tabel 2.2 Spesifikasi Ukuran Papan Gipsum
No Tebal (mm) Panjang (mm) Lebar
(mm) Keterangan
1 6,4 1200-3700
1200 -1370
2 8 1200-4300 Untuk toleransi : 3 9,5 1200-4900 Tebal + 0,8 mm 4 12,7 1200-4900 Panjang + 6,4 mm 5 15,9 1200-4900 Lebar + 2,4 mm
6 19 -
7 25 -
2.3.1 Jenis Papan Gipsum
Papan gipsum merupakan alternatif yang tepat untuk menggantikan triplek
dan dapat diklasifikasikan dari jenis performa papan dan ketebalannya sebagai
berikut:
1. Papan Gipsum Standar
Papan gipsum ini merupakan varian umum dari papan gipsum tebal yang
tersedia yaitu 9 mm, 12 mm dan 15 mm. (SNI 03-6384-2000)
2. Papan Gipsum Tahan Api
Papan gipsum ini mempunyai performa ketahanan terhadap api, durasi
ketahanan apinya tergantung dari system, dinding partisi yang digunakan.
Tebal yang tersedia yaitu 12 mm dan 15 mm. (SNI 03-6384-2000)
3. Papan Gipsum Tahan Kelembaban
Papan gipsum ini mempunyai performa ketahanan terhadap kelembaban,
cocok digunakan untuk daerah-daerah yang lembab dalam bangunan seperti
toilet, dapur dan gudang. Bila papan gipsum ini digunakan sebagai dinding
kelembaban bukan berarti tahan air. Tebal yang tersedia 9 mm, 12 mm dan
15 mm. (SNI 03-6384-2000).
4. Papan Gipsum Tahan Benturan
Papan gipsum ini mempunyai performa ketahanan terhadap benturan, dimana
benturan-benturan yang dimaksud adalah benturan dari tubuh manusia, trolly,
meja, kursi dan sebagainya. Papan gipsum ini cocok dipergunakan dikoridor,
ruang fitness, dinding kamar rumah sakit dsb. Tebal yang tersedia yaitu 12
mm dan 15 mm. (SNI 03-6384-2000).
Selain hal diatas ada pula produk papan gipsum yang difungsikan untuk
memperbaiki kualitas akustik ruang dan biasanya dibuat berlubang-lubang.
Dengan semua variasi papan gipsum diatas dan kehebatan-kehebatannya sayang
sekali bila pola pembangunan masih menggunakan bahan dari kayu (triplek).
Dengan mengurangi penggunaan produk kayu berarti sudah berpartisipasi dalam
membantu koservasi alam dan ikut mengurangi tingkat pemanasan global
(Anonim, 2010).
2.3.2 Pemanfaatan Papan Gipsum Sebagai Plafon
Plafon adalah bagian konstruksi, merupakan lapis pembatas antara rangka
bangunan dibawah rangka atapnya. Sedangkan papan gipsum plafon merupakan
papan yang digunakan untuk konstruksi bangunan, khususnya pada
dinding-dinding langit yang bahan dasarnya menggunakan gipsum.
Plafon merupakan bagian dari interior yang harus di desain sehingga ruangan
menjadi sejuk dan enak dipandang (artistik). Plafon berfungsi antara lain yaitu :
1. Sebagai batas tinggi suatu ruangan, tentunya ketinggian dapat diatur dengan
fungsinya ruangan yang ada. Umpamanya untuk ruang tamu pada sebuah
rumah tinggal cenderung tinggi plafon direndahkan, begitu juga ruang makan
2. Sebagai isolasi panas yang datang dari atap atau sebagai penahan
perambatan panas dari atap (alumunium foil).
3. Sebagai peredam suara air hujan yang jatuh dari atap, terutama pada penutup
atap dari bahan logam.
4. Sebagai penyelesaian dari elemen keindahan, dimana mempunyai tempat
untuk menggantungkan bola lampu, sedang bagian atasnya untuk meletakan
kabel-kabel listriknya (sparing instalasi).
2.4 Tepung Tapioka
Tepung tapioka adalah tepung pati ubi kayu yang dibuat dengan cara
mengekstraksi ubi kayu segar (singkong) dan mengeringkannya hingga menjadi
tepung. Produk ini digunakan untuk pengolahan makanan, pakan, kosmetika,
industri kimia dan pengolahan kayu.
Tepung tapioka mempunyai kandungan moisture (kelembaban), protein,
karbohidrat, lemak, serat, kalsium, thiamin, dan lain-lain. Persentase kandungan
protein, lemak, serat, kalsium, thiamin sangat sedikit. Unsur di dalam tapioka
yang paling berperan adalah karbohidrat, dimana unsur yang paling dominan
dalam karbohidrat adalah unsur karbon, hidrogen dan oksigen.
Berikut sifat fisika dari tepung tapioka :
1. Untuk kandungan kadar Pati sebesar 51,36%, kadar Amilosa sebesar 17,41%,
dan kadar Amilopektin sebesar 82,13%.
2. Granula berbentuk oval dengan ukuran 5 – 35 µm.
3. Suhu gelatinasi 52 – 64 oC.
Ukuran dan bentuk granula merupakan bentuk khas, yaitu granula
mempengaruhi sifat gelatinasi. Proses gelatinasi dimulai pada suhu 100 0C dan
mencapai maksimal pada suhu 580 - 700 oC, dimana ikatan hidroksil berkurang
Tepung tapioka memiliki sifat sebagai pengikat jika dicampur dengan air
karena unsur selulosa yang terkandung di dalam tepung tapioka mudah
bersenyawa air. Tepung tapioka merupakan pengikat serbuk batang kelapa sawit.
Serbuk batang kelapa sawit mengandung serat. Dengan penambahan tepung
tapioka akan meningkatkan kekuatan serat pada serbuk batang kelapa sawit.
Kekuatan ikatan diperoleh setelah kadar air berkurang melalui proses pegeringan.
Semakin tinggi ikatan serat pada serbuk batang kelapa sawit akan memperbesar
penahanan zat–zat lain yang terkandung didalamnya. Dengan semakin kuatnya
ikatan antar serat pada serbuk batang kelapa sawit otomatis meneingkatkan
kekuatan material yang dihasilkan (Rosmaida, 2009).
2.5 Karakterisasi Fisik Papan Gipsum Plafon Dengan Pengisi Serbuk
Batang Kelapa Sawit Menggunakan Perekat Tepung Tapioka
Papan gipsum plafon merupakan papan yang difungsikan sebagai plafon,
diman dibuat dari gipsum dengan pengisi serbuk batang kelapa sawit dan perekat
tepung tapioka, dengan komposisi campuran seperti pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Variasi Campuran Gipsum, Batang Kelapa Sawit, Dan Tepung Tapioka
Variasi Jenis Bahan
Komposisi Gipsum Murni Serbuk Batang Kelapa Sawit Tapioka
I 65 (100%) - -
II 45 (69,2%) 5 (7,7%) 15 (23,1%)
III 40 (61,5%) 10 (15,4%) 15 (23,1%)
IV 35 (53,8%) 15 (23,1%) 15 (23,1%)
V 30 (46,2%) 20 (30,8%) 15 (23,1%)
VI 25 (38,5%) 25 (38,5%) 15 (23,1%)
Hasil dari pembuatan papan gipsum plafon dengan komposisi campuran
seperti pada Tabel 2.2 tersebut, dikarakterisasi secara fisik yang meliputi
2.5.1 Karakterisasi Densitas
Densitas merupakan ukuran kepadatan dari suatu material. Ada dua
macam densitas yaitu : bulk density dan densitas teoritis (true density). Dalam hal
ini yang diukur adalah bulk density, merupakan densitas sampel yang berdasarkan
volume sampel termasuk dengan rongga atau pori.
Bulk density untuk benda padatan yang besar dengan bentuk yang
beraturan, bentuk dan volume sampel dapat diukur dengan cara mengukur
dimensinya. Sedangkan untuk bentuk yang tidak beraturan maka bulk density
ditentukan dengan metode Archimedes (Faisal, 2007), yaitu dengan persamaan
sebagai berikut :
a ir t
g k
k
x
M
M
M
M
)
(
...(2.1)Dimana : ρ = Densitas, g/cm3
ρair = Densitas air, g/cm3 Mk = Massa kering, g
Mg = Massa ketika sampel di gantung dalam air, g
Mt = Massa tali penggantung, g
2.5.2 Karakterisasi Penyerapan Air
Untuk metode pengujian penyerapan air ini mengacu pada ASTM C
20-00-2005 dan SNI 01-4449-2006. Dimana pengujian ini dilakukan untuk
mengetahui besarnya persentase penyerapan air oleh papan gipsum plafon.
Metode pengujian ini dilakukan dengan melakukan perendaman terhadap sampel
menentukan besarnya nilai penyerapan air (Newdesnetty, 2009), dapat
menggunakan persamaan sebagai berikut :
% 100 ) (
x M
M M PA
k k b
... (2.2)
Dengan : PA = Nilai penyerapan air (%)
Mb = Massa basah (kg)
Mk = Massa kering (kg)
2.6 Karakterisasi Panas Dengan Differential Thermal Analysis (DTA)
Papan Gipsum Plafon Dengan Pengisi Serbuk Batang Kelapa Sawit
Menggunakan Perekat Tepung Tapioka
Differential Thermal Analysis (DTA) yaitu merupakan suatu alat untuk
menganalisis sifat termal suatu sampel yang memiliki berat molekul tinggi seperti
bahan-bahan polimer dengan perlakuan sampel dipanaskan sampai terurai, yang
kemudian transisi-transisi termal dalam sampel tersebut dideteksi dan diukur.
Pengujian dengan DTA digunakan untuk menentukan temperatur kritis (Tg),
temperatur maksimum (Tm), dan perubahan temperatur (∆T), dengan ukuran
sampel uji berkisar 30 mg (Stevens, 2001).
Analisis termal bukan saja mampu untuk memberikan informasi tentang
perubahan fisik sampel (misalnya titik leleh dan penguapan), tetapi terjadinya
proses kimia yang mencakup polimerisasi, degradasi, dekomposisi, dan
sebagainya. Dalam bidang campuran polimer (poliblen) pengamatan suhu transisi
gelas (Tg) sangat penting untuk meramalkan interaksi antara rantai dan
mekanisme pencampuran beberapa polimer.
Campuran polimer yang homogen akan menunjukkan satu puncak Tg
berada diantara Tg. Dari kedua komponen, karena itu pencampuran homogen
digunakan untuk menurunkan Tg , seperti halnya plastisasi dengan pemlastis cair.
Pencampuran polimer heterogen ditujukan untuk menaikkan ketahanan
bentur bahan polimer. Campuran polimer heterogen ini ditandai dengan beberapa
puncak Tg, karena disamping masing-masing komponen masih merupakan fase
terpisah, daerah antarmuka mungkin memberikan Tg yang berbeda. Pengamatan
termal campuran polimer juga dapat digunakan untuk menentukan parameter
interaksi, yang merupakan faktor penurunan suhu leleh kristal (Wirjosentono, 1995).
Sifat termal polimer merupakan salah satu sifat yang paling penting karena
menentukan sifat mekanis bahan polimer. Senyawa – senyawa polimer
menunjukkan suhu transisi gelas pada suhu tertentu. Senyawa polimer amorf
seperti polistirena dan bagian amorf dari polimer semi – kristalin seperti polietilen
memiliki suhu transisi gelas (Tg), namun polimer kristalin murni seperti elastomer
tidak memiliki suhu transisi gelas, namun hanya menunjukkan suhu leleh (Tm).
[image:42.595.144.480.465.711.2]Pola umum kurva DTA ditunjukkan seperti pada Gambar 2.1.
Suhu transisi gelas terjadi ketika polimer amorf atau bagian amorf polimer
semi-kristalin menunjukkan perubahan dari keadaan lunak dan elastis menjadi
keadaan keras, rapuh dan mirip getas. Suhu transisi gelas dipengaruhi oleh
fleksibilitas rantai, kekuatan dan ukuran gugus samping dan fleksibilitas rantai
samping. Fleksibilitas rantai ditentukan oleh kemudahan gugus – gugus yang
berikatan kovalen untuk berotasi. Rotasi ditentukan oleh energi dari gaya – gaya
kohesi molekul. Penurunan fleksibilitas rantai meningkatkan Tg melalui
peningkatan halangan sterik. Halangan sterik ditentukan oleh ukuran dan
bentuk rantai utama.
Gugus – gugus samping yang besar dan kaku menurunkan fleksibilitas
rantai utama sehingga Tg meningkat. Penambahan gugus samping yang fleksibel
menghasilkan peningkatan jarak antar rantai sehingga gaya intermolekuler
menurun dan kemuluran meningkat. Hal ini dapat dicapai dengan penambahan
pemlastis dan aditif lainnya (Kristian, 2008).
2.7 Karakterisasi Mekanik Papan Gipsum Dengan Pengisi Serbuk Batang
Kelapa Sawit Menggunakan Perekat Tepung Tapioka
Hasil dari pembuatan papan gipsum plafon dengan komposisi campuran
seperti pada Tabel 2.2 tersebut, dikarakterisasi sifat mekanik dari papan gipsum
plafon dilakukan mengacu pada standart SNI 03-6384-2000. Pengujian ini
meliputi uji MOR dan MOE, uji kuat tarik, dan uji impak.
2.7.1 Pengujian MOR dan MOE
Modulus pecah (MOR) merupakan tegangan lengkung akhir sebelum
terjadinya patah dari suatu material dalam kelengkungannya, dan itu sering
digunakan untuk membandingkan material satu dengan yang lainnya. MOR
(Modulus of Rupture) papan gipsum plafon mengacu pada SNI 03-2105-2006.
M e t o d e p e n g u j i a n i n i dimaksudkan untuk memperoleh nilai MOR dari
Gambar 2.2 Uji MOR dan MOE
Pada pengujian MOR, ada persyaratan untuk benda uji sebelum dilakukan
pengujian antara lain yaitu benda uji harus sama jenisnya , benda uji bebas
dari cacat yaitu papan tidak retak, tidak rapuh, dan k a d a r a i r
m a k s i m u m 2 0 % (Anonim, 2011). Setelah dilakukan pengujian akan diperoleh
nilai P maksimumnya, yang kemudian ditentukan nilai MOR nya dengan
menggunakan persamaan sebagai berikut :
2
2 3
T L
S P
F R
R ... (2.3)
Dimana : FR = Nilai MOR, kgf/mm2
PR = Beban patah, kgf
S = Jarak penyangga, mm
L = Lebar benda uji, mm
T = Tebal benda uji, mm
Pengujian MOE dapat didefenisikan sebagai kemampuan material untuk
menahan deformasi di bawah beban hingga bengkok sebelum patah. Tekanan
fleksural pada dasarnya adalah kombinasi dari gaya tekan dan gaya tarik. MOE
(Modulus of Elasticity)adalah perbandingan antara tegangan (σ) dan regangan (Ɛ).
MOE bekerja pada batas proporsional atau daerah elastis. Sifat ini dijabarkan dari
kemiringan (slope) dari porsi garis lurus dari kurva kelengkungan beban P1/N1
Gambar 2.3 Defleksi Maksimum
Pada Gambar 2.3 tampak papan segi empat ditekan oleh gaya tunggal F
pada bagian tengah sehingga papan akan mengalami defleksi. Jarak terbesar papan
mengalami defleksi disebut defleksi maksimum. Bagian atas papan akan
mengalami kompresi dan bagian bawah akan mengalami tarikan. Permukaan
imaginer pada bagian tengah beam disebut bidang netral. Besarnya suatu tekanan
atau tarikan akan bertambah besar bila semakin menjauhi bidang netral. Tekanan
dan tarikan akan maksimum pada permukaan atas dan bawah. (Dieter, 1981).
Pengujian MOE dari papan gipsum plafon mengacu pada SNI 03-2105-2006.
Untuk menentukan nilai MOE nya (Anonim, 1991), dapat menggunakan
persamaan sebagai berikut :
Y P x T L S
FE 3 E
3
4
... (2.4)
Dimana : FE = Nilai MOE, kgf/mm2
S = Jarak penyangga, mm
L = Lebar benda uji, mm
T = Tebal benda uji, mm
PE = Beban lentur, kgf
2.7.2 Pengujian Kuat Tarik
Pengujian kuat tarik bertujuan untuk mengetahui kekuatan maksimum
suatu material bila dikenai beban. Pengujian ini dilakukan dengan menarik
spesimen di kedua ujungnya hingga putus. Hasil yang di dapat dari uji tarik adalah
beban maksimum yang dapat ditahan dengan kemuluran material. Biasanya hasil
pengujian dituliskan dalam bentuk gaya persatuan luas.
Pengujian kuat tarik ini mengacu pada SNI 03-2105-2006, setelah
dilakukan pengujian akan diperoleh nilai P maksimumnya, yang kemudian
ditentukan nilai kuat tariknya ( Dieter, 1981), dengan menggunakan persamaan
sebagai berikut :
A P
Ft ... (2.5)
Dimana : Ft = Nilai kuat tarik, kgf/mm2
P = Beban maksimum, kgf
A = Luas penampang, mm
Selain tegangan tarik hasil lain yang didapat dan diuji tarik adalah
kemuluran material sebelum putus (Dieter, 1981), seperti pada persamaan berikut.
1 1 2
l l l
e ... (2.6)
Dimana : e = Kemuluran
l1 = Panjang sebelum uji tarik, mm
Dari tegangan dan kemuluran material di dapat suatu modulus yang biasa
disebut modulus young’s ( Dieter, 1981), dengan persamaan berikut ini.
e F
E t ... (2.7)
Dimana : E = Modulus Young’s
Ft = Nilai uji kuat tarik, kgf/mm2
e = Kemuluran
Modulus young’s merupakan ukuran kekakuan material. Semakin kaku
suatu material maka modulus young’s juga juga akan semakin besar. Modulus
elastisitas didapat dari gaya ikatan antar atom, oleh karena itu modulus elastis
suatu material tidak dapat berubah tanpa mengubah sifat alami material itu sendiri
( Perry, 1981).
2.7.4 Pengujian Impak
Pengujian impak merupakan suatu pengujian yang mengukur ketahanan
bahan terhadap beban kejut. Inilah yang membedakan pengujian impak dengan
pengujian tarik dan kekerasan dimana pembebanan dilakukan secara
perlahan-lahan. Pengujian impak merupakan suatu upaya untuk mensimulasikan kondisi
operasi material yang sering ditemui dalam perlengkapan transportasi atau
konstruksi dimana beban tidak selamanya terjadi secara perlahan-lahan melainkan
datang secara tiba-tiba, contoh deformasi pada bumper mobil pada saat terjadinya
tumbukan kecelakaan.
Prinsip dasar pengujian impak ini adalah penyerapan energi potensial dari
pendulum beban yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda
uji sehingga benda ujimengalami deformasi. Pada pengujian impak ini banyaknya
energi yang diserap oleh bahan untuk terjadinya perpatahan merupakan ukuran
ketahanan impak atau ketangguhan bahan tersebut, setelah benda uji patah akibat
deformasi, bandul pendulum melanjutkan ayunannya hingga posisi h’. Bila bahan
rendah posisi h’. Suatu material dikatakan tangguh bila memiliki kemampuan
menyerap beban kejut yang besar tanpa terjadinya retak atau terdeformasi dengan
mudah. Pada Gambar 2.4 memberikan ilustrasi suatu pengujian impak dengan
[image:48.595.188.433.210.416.2]metode Charpy,
Gambar 2.4 Ilustrasi Skematis Pengujian Impak Dengan Benda Uji Charpy
Pada pengujian impak, energi yang diserap oleh benda uji biasanya
dinyatakan dalam satuan Joule dan dibaca langsung pada skala (dial) penunjuk
yang telah dikalibrasi yang terdapat pada mesin penguji. Harga impak (HI) suatu
bahan yang diuji dengan metode Charpy menggunakan persamaan sebagai berikut
A E
HI ...(2.8)
Dimana : E = Energi yang diserap, J
A = Luas penampang, m2
HI = Harga Impak, J/m2
Benda uji Charpy memiliki luas penampang lintang bujur sangkar
(10 x 10 mm) dan memiliki takik (notch) berbentuk V dengan sudut 45o, dengan
dalam posisi mendatar dan bagian yang bertakik diberi beban impak dari ayunan
bandul, sebagaimana telah ditunjukkan oleh Gambar 2.4. Serangkaian uji Charpy
pada satu material umumnya dilakukan pada berbagai temperatur sebagai upaya
untuk mengetahui temperatur transisi.
Takik (notch) dalam benda uji standar ditujukan sebagai suatu konsentrasi
tegangan sehingga perpatahan diharapkan akan terjadi di bagian tersebut. Selain
berbentuk V dengan sudut 45o, takik dapat pula dibuat dengan bentuk lubang
kunci (key hole). Pengukuran lain yang biasa dilakukan dalam pengujian impak
Charpy adalah penelaahan permukaan perpatahan untuk menentukan jenis
perpatahan (fracografi) yang terjadi.
Secara umum sebagaimana analisis perpatahan pada benda hasil uji tarik
maka perpatahan impak digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu:
1. Perpatahan berserat (fibrous fracture), yang melibatkan mekanisme
pergeseran bidang-bidang kristal di dalam bahan (logam) yang ulet (ductile).
Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimpel yang
menyerap cahaya dan berpenampilan buram.
2. Perpatahan granular/kristalin, yang dihasilkan oleh mekanisme pembelahan
(cleavage) pada butir-butir dari bahan (logam) yang rapuh (brittle). Ditandai
dengan permukaan patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul
cahaya yang tinggi (mengkilat).
3. Perpatahan campuran (berserat dan granular). Merupakan kombinasi dua jenis
BAB III
METODOLOGI
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer FMIPA
Universitas Sumatera Utara dan Pengujian Mekanis di Laboratorium Penelitian
FMIPA Universitas Sumatera Utara. Pengujian DTA dilakukan di Laboratorium
PTKI Medan. Penelitian ini dimulai dari bulan Februari - April 2011.
3.2 Bahan
Bahan-bahan yang dipergunakan selama penelitian yaitu :
1. Alkohol 90%
2. Batang Kelapa Sawit
3. Gipsum Sintetis
4. Tepung Tapioka
5. Air
3.3 Alat
Alat-alat yang dipergunakan selama penelitian yaitu :
1. Cetakan spesimen dengan ukuran 120 mm x 60 mm x 6 mm 2. Gelas Beaker 500 mL
3. Mesin Ayakan Sieve Shaker 100 mesh (ASTM E11)
4. Mesin cetak tekan Hydraulic PressTest System Model HPTS.0001.08
5. Mesin uji DTA Thermal Analyzer DT-30 Shimadzu
6. Mesin uji impak Wollpert Werkstoff Pruf Maschine Type CPSA
7. Mesin uji kuat Tokyo Testing Machine Type-20E MGF
9. Oven Gallenkamp Plus II
3.4 Diagram Alir
3.4.1 Preparasi Bahan Pengisi Serbuk Batang Kelapa Sawit
Batang Kelapa Sawit Bagian Tepi
Dihaluskan dengan blender
Serbuk
Diayak dengan ayakan 100 mesh
Pengeringan dibawah matahari
Direndam dengan alkohol selama 2 jam
[image:51.595.215.407.188.660.2]Direbus dengan penahanan 1 jam
3.4.2 Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan Pengisi Serbuk Batang
Kelapa Sawit dan Perekat Tepung Tapioka
Serbuk batang kelapa sawit
Gipsum
Dicampur dan diaduk hingga homogen
Tepung Tapioka 23%
Ditambah 25 mL Air
Dicetak tekan
Pengujian
Sifat Fisik Sifat Mekanik
- Densitas
- Penyerapan Air - MOE dan MOR- Kuat Tarik
- Impak Sifat Termal
[image:52.595.128.502.185.601.2]- Uji dengan DTA
3.5 Prosedur
3.5.1 Preparasi Bahan Pengisi Serbuk Batang Kelapa Sawit
1. Sampel batang kelapa sawit yang diambil dari kompleks IDI
dihaluskan dengan blender.
2. Setelah sampel dihaluskan, kemudian direbus selama satu jam,
selanjutnya direndam dengan alkohol selama dua jam
3. Kemudian sampel dikeringkan, lalu diayak dengan ayakan 100 mesh.
4. Hasil ayakan tersebut selanjutnya disebut sebagai serbuk batang
kelapa sawit.
3.5.2 Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan Perekat Tepung Tapioka
dan Bahan Pengisi Serbuk Halus Batang Kelapa Sawit
1. Sebanyak 15 g tepung tapioka dimasukkan ke dalam gelas beaker
yang berisi 25 mL air yang telah dipanaskan pada suhu 250oC sambil
diaduk.
2. Selanjutnya ditambahkan 45 g gipsum sintetis ke dalam campuran
tersebut dan dilanjutkan dengan 5 g serbuk halus batang kelapa sawit
ke dalam gelas beaker tersebut sambil tetap diaduk hingga homogen.
3. Campuran tersebut dituang ke dalam cetakan spesimen yang telah
dilapisi dengan alumunium foil.
4. Dilakukan pengepresan terhadap sampel dengan alat cetak tekan.
5. Sampel hasil pengepresan dikeluarkan dari cetakan spesimen, dan
dilanjutkan dengan pengeringan di dalam oven.
6. Sampel hasil cetakan dibagi beberapa bagian untuk melakukan
pengujian, baik uji sifat fisik, mekanik, dan termal.
7. Perlakuan yang sama juga dilakukan untuk variasi gipsum dengan
serbuk batang kelapa sawit dengan komposisi 40 g : 10 g, 35 g : 15 g,
3.5.3 Pembuatan Papan Gipsum Plafon Murni
1. 65 g gipsum sintetis dimasukkan ke dalam gelas beaker, kemudian
ditambahkan dengan air sebanyak 35 mL ke dalam gelas beaker
tersebut sambil diaduk.
2. Campuran tersebut dituang ke dalam cetakan spesimen yang telah
dilapisi dengan alumunium foil.
3. Dilakukan pengepresan terhadap sampel dengan alat cetak tekan.
4. Sampel hasil pengepresan dikeluarkan dari cetakan spesimen, dan
dilanjutkan dengan pengeringan di dalam oven.
5. Sampel hasil cetakan dibagi beberapa bagian untuk melakukan
pengujian, baik uji sifat fisik, termal, dan mekanik.
3.5.4 Karakterisasi Fisik Dari Papan Gipsum Plafon
3.5.4.1 Karakterisasi Densitas
Karakterisasi densitas untuk sampel papan gipsum plafon dilakukan
dengan menggunakan metode Archimedes. Pengujian ini mengacu pada
SNI 01-4449-2006. Dengan prosedur pengukurannya sebagai berikut :
1. Sampel uji dikeringkan di dalam oven, set suhunya sekitar 100 oC
selama 1,5 jam, kemudian dibersihkan dan ditimbang dengan
beberapa kali pengulangan hingga massanya konstan yang selanjutnya
disebut dengan massa kering, Mk.
2. Kawat atau tali yang digunakan juga ditimbang hingga massanya
konstan, yang selanjutnya disebut dengan massa tali penggantung, Mt.
3. Sampel ditimbang di dalam air berikut penggantungnya menggunakan
kawat (massa sampel dan penggantungnya di dalam air, Mg).
Berdasarkan data tersebut dengan menggunakan persamaan 2.1, maka
3.5.4.2 Karakterisasi Dengan Penyerapan Air
Pengujian penyerapan air dilakukan mengacu pada SNI 01-4449-2006.
Dengan prosedur pengukurannya sebagai berikut :
1. Sampel dilap dan dibersihkan, kemudian ditimbang beberapa kali
sehingga diperoleh massa kering yang konstan, (Mk).
2. Sampel direndam di dalam air selama 24 jam, kemudian sampel
diangkat dan dilap, lalu ditimbang dan selanjutnya disebut dengan
massa basah, (Mb).
Berdasarkan data tersebut dengan menggunakan persamaan 2.2, maka
besarnya nilai penyerapan air dapat dihitung.
3.5.5 Karakterisasi Termal Dengan DTA Dari Papan Gipsum Plafon
Alat yang digunakan untuk menganalisis sifat termal yaitu adalah Thermal
Analyzer DT-30 Shimadzu. Dengan prosedur pengujian sebagai berikut :
1. Alat dinyalakan selama 30 menit sebelum digunakan.
2. Sampel yang akan diuji dipotong-potong dengan ukuran kecil dan
ditimbang dengan berat sekitar 30 mg. Lalu ditimbang alumina
sebanyak 30 mg sebagai zat pembanding.
3. Sampel dan pembanding kemudian diletakkan diatas thermocouple.
Diset Termocouple Platinum Rhodium (PR) 15 mv, dan DTA range +
250 µV.
4. Alat pengukur temperatur kemudian diset sampai menunjukkan pada
temperatur 650 oC.
5. Pulpen recorder ditekan dan chart speed diset 2,5 mm/menit dengan
laju pemanasan 10 oC/menit.
6. Kemudian dilanjutkan dengan menekan tombol Start dan ditunggu
Hasil pengujian DTA merupakan kurva termogram yang dapat
menentukan temperatur kritis dan perubahan suhu (∆T).
3.5.6 Karakterisasi Sifat Mekanik Papan Gipsum Plafon
3.5.6.1 Proses Pengujian Mekanik MOE dan MOR
Pengujian MOE dan MOR menggunkan mesin uji adalah Tokyo Testing
Machine Type-20E MGF No. 6079 dengan kapasitas sebesar 2000 Kgf.
Untuk sampel uji berbentuk balok dengan ukuran 120 mm x 20 mm x 6
mm. Pengujian MOE dan MOR ini mengacu pada SNI 03-2105-2006.
Dengan prosedur pengujian sebagai berikut :
1. Sampel diletakkan memanjang diatas dua tumpuan dengan jarak
sangga sebesar 100 mm.
2. Kemudian diletakkan sampel di mesin penguji dimana jarak dari tepi
balok ke tumpuan harus sama pada kedua ujungnya. Dan posisikan
garis tengah spesimen tepat dibawah penekan.
