PENGARUH PELAPISAN PERMUKAAN PAPAN SERAT
BATANG KELAPA SAWIT BERBAHAN GIPSUM
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Pada Program Studi D-3 Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Negeri Medan
OLEH
HASYIFA SYAMIL
NIM. 5133210046
PROGRAM STUDI D-3 TEKNIK SIPIL
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
HASYIFA SYAMIL. NIM 5133210046, “Pengaruh Pelapisan Permukaan Papan Serat Batang Kelapa Sawit Berbahan Gipsum”. Dibimbing oleh : Kinanti Wijaya, M.Sc. Medan: Fakultas Teknik, Jurusan Pendidikan Teknik
Bangunan, Prodi D-3 Teknik Sipil, Universitas Negeri Medan, 2017.
Peningkatan kebutuhan papan mengakibatkan sumber daya hutan semakin hari semakin berkurang. Untuk mengurangi ketergantungan akan hasil hutan tersebut, maka diperlukan material lain untuk memenuhi kebutuhan perumahan yang mempunyai kualitas yang tidak kalah dengan produk kayu hutan tersebut. Maka dipilihlah serat BKS sebagai pengisi papan komposit serat dengan gipsum sebagai bahan pelapisan permukaan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pelapisan permukaan berbahan gipsum terhadap sifat fisis papan serat. Selain itu juga bertujuan untuk memanfaatkan limbah batang kelapa sawit dan perekat. Poliester yang digunakan sebagai bahan pengisi papan. Penelitian ini dilakukan berdasarkan pengujian sesuai SNI 01-4449-2006 dengan variasi bahan Wax : Poliester : Serat BKS antara lain, 30:40:30, 20:40:40, dan 10:40:50. Dari hasil penelitian uji fisis didapat nilai kerapatan 0,84 gr/cm3– 0,94 gr/cm3, nilai kadar air 9,61% - 13,3%, nilai penyerapan air 8,22% - 8,75%, dan nilai pengembangan tebal 0,94% - 1,31%. Untuk nilai kadar air berdasarkan SNI 01-4449-2006 maksimal adalah 13% sedangkan hasil kadar air pada komposisi 10:40:50 yaitu 13,3% yang artinya belum memenuhi standar sebagai papan serat. Tetapi untuk hasil pengujian lainnya sudah memenuhi standar sesuai SNI 01-4449-2006. Pengaruh pelapisan permukaan berbahan gipsum terhadap sifat fisis papan serat diantaranya yaitu mempengaruhi nilai dalam uji kerapatan. Pada uji kadar air gipsum mengalami beberapa perubahan seperti terlepas dari papan serat, perubahan warna hangus pada gipsum, serta keretakan pada gipsum. Pada uji penyerapan air dan pengembangan tebal, sifat gipsum yang tidak tahan air melalui perendaman selama 24 jam membuat gipsum mengelupas dari papan serat.
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis panjatkan puji dan syukur kehadirat ALLAH SWT atas
segala limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga tugas akhir yang berjudul
“Pengaruh Pelapisan Permukaan Papan Serat Batang Kelapa Sawit Berbahan Gipsum” inidapat diselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar Ahli Madya Pada
Program Studi D3-Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
Sesuai judul diatas tugas akhir ini membahas tentang sifat fisis dari papan serat
batang kelapa sawit dan pengaruhnya dengan pelapisan permukaan berbahan
gipsum.
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari
dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak sehingga penulisan Tugas
Akhir ini dapat terselesaikan. Pada kesempatan ini pula, Penulis menyampaikan
ucapan terimakasih yang sebesar–besarnya kepada :
1. Ibu Kinanti Wijaya, M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah menyediakan
waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan Penulis dalam penyusunan
tugas akhir ini.
2. Bapak Bambang Hadibroto, ST., MT., M.Si dan Bapak Sutrisno, ST., MT
selaku dosen penguji yang telah memberikan arahan dan masukan untuk tugas
akhir ini.
3. Bapak Prof. Dr. Harun Sitompul. M.Pd sebagai Dekan Fakultas Teknik
ii
4. Bapak Drs. Asri Lubis, ST, M.Pd, sebagai Ketua Jurusan Pendidikan Teknik
Bangunan.
5. Bapak Prof. Dr. Abdul Hamid K, M.Pd selaku dosen penasehat akademik
yang telah membimbing penulis selama perkuliahan.
6. Ibu Irma Novrianty Nasution, ST., M.Ds, selaku Ketua Program Studi D3
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
7. Bapak dan Ibu Pegawai Administrasi Fakultas Teknik Universitas Negeri
Medan.
8. Kak Fanny Novita Purba selaku Asisten Laboratorium Pendidikan Teknik
Bangunan Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan, yang telah banyak
membantu, memberi arahan, dan semangat bagi penulis dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
9. Teristimewa kepada orangtua yang sangat saya cintai, Ayahanda Ir. Rusli dan
Ibunda Betty Wahyuni.
10. Abang dan adik saya yang tercinta Muhammad Rizky Hanafi dan Hafiz yang
telah memberikan doa, bantuan, dukungan, dan semangat sehingga Tugas
Akhir ini dapat diselesaikan.
11. Sahabat–sahabat yang selalu ada dan saya sayangi Betri Anggriani Tambunan,
Syaputri Sitompul, dan Vera Siagian yang selalu memberi kebersamaan,
semangat, dukungan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
12. Sahabat seperjuangan dari Wisi Berjaya Sheila Winda Sari Nasution, A.Md,
Nazma Husna, SH, Farah Dita Nasution, dan Mayang Kumala Diwi yang
13. Seluruh teman-teman seperjuangan keluarga besar D-3 Teknik Sipil stambuk
2013 yang saya kasihi, yang selalu memberikan semangat dan banyak
memberikan bantuan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Akhir kata penulis mengharapkan agar Tugas Akhir ini dapat memberikan
manfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya. Penulis menyadari
bahwa isi tugas akhir ini mempunyai kekurangan, oleh karena itu penulis
mengharap kritik dan saran yang bersifat membangun guna menyempurnakan
tugas akhir ini. Sekian dan terimakasih.
Medan, Januari 2017
iv
BAB II LANDASAN TEORI ... 6
2.1 Batang Kelapa Sawit ... 6
2.1.1 Karakteristik Batang Kelapa Sawit ... 7
2.2 Gipsum ... 10
2.2.1 Sifat dan Jenis Gipsum ... 11
2.3 Papan Komposit ... 13
2.4 Penelitian Relevan... 22
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 26
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 26
3.2 Objek Penelitian ... 26
3.3 Subjek Penelitian... 26
3.4 Metode Penelitian... 26
3.5 Prosedur Penelitian... 27
3.5.1 Tahapan Persiapan ... 28
3.5.2 Pembuatan Papan Komposit ... 28
3.5.3 Perawatan ... 30
3.5.4 Pembuatan Plasteran Gipsum... 30
3.5.5 Pengujian Sifat Fisis... 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 35
4.1 Pengujian Sampel... 35
4.1.1 Uji Kerapatan ... 35
4.1.2 Uji Kadar Air ... 37
4.1.3 Uji Penyerapan Air... 39
4.1.4 Uji Pengembangan Tebal ... 41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 44
5.1 Kesimpulan ... 44
5.2 Saran... 45
DAFTAR PUSTAKA
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbandingan Sifat Kayu Kelapa Sawit Dengan Beberapa Jenis Kayu.. 9
Tabel 2.2 Sifat-sifat fisik bagian dalam batang kelapa sawit... 10
Tabel 2.3 Spesifikasi Resin Poliester ... 16
Tabel 2.4 Contoh Uji Laboratoris ... 20
Tabel 2.5 Klasifikasi papan serat berdasarkan kerapatan ... 21
Tabel 3.1 Komposisi Bahan Papan Serat ... 29
Tabel 4.1 Hasil Uji Kerapatan... 35
Tabel 4.2 Hasil Uji Kadar Air ... 37
Tabel 4.3 Hasil Uji Penyerapan Air ... 39
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Diaram Alir Penelitian ... 27
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Antara Kerapatan dan Variasi Sampel ... 36
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Persentase Kadar Air dan Variasi Sampel ... 38
Gambar 4.3 Gipsum terlepas dari papan serat ... 39
Gambar 4.4 Gipsum yang berubah warna hangus dan retak... 39
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Kerapatan dan Variasi Sampel ... 40
Gambar 4.6 Sampel Uji Penyerapan Air setelah direndam... 41
Gambar 4.7 Grafik Persentase Pengembangan Tebal dan Variasi Sampel... 42
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat Permohonan Judul dan Pembimbing Tugas Akhir
Lampiran 2. Surat Penugasan Dosen Pembimbing
Lampiran 3. Surat Pergantian Judul Tugas Akhir
Lampiran 4. Surat Penggunaan Laboratorium
Lampiran 5. Daftar Asistensi Tugas Akhir
Lampiran 6. Daftar Asistensi Perbaikan Tugas Akhir
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebutuhan akan bahan papan pada saat sekarang ini mengalami peningkatan
yang sangat drastis. Bahan papan merupakan bahan yang diperoleh dari
kayu-kayu hasil hutan. Peningkatan kebutuhan papan mengakibatkan sumber daya
hutan semakin hari semakin berkurang. Untuk mengurangi ketergantungan akan
hasil hutan tersebut, maka diperlukan material lain untuk memenuhi kebutuhan
perumahan yang mempunyai kualitas yang tidak kalah dengan produk kayu hutan
tersebut (Trisna, 2012).
Gipsum merupakan produk jadi setelah material baku, yang penggunaannya
banyak untuk material bangunan. Adapun pemanfaatan gipsum salah satunya
adalah sebagai bahan plaster. Dengan karakteristiknya yang ringan serta
pengerjaan yang cepat kering dapat menjadi finishing yang sangat baik. Selain
sebagai bahan plaster, gipsum juga dimanfaatkan dalam pembuatan papan
gipsum. Karakteristiknya yang tahan api dapat digunakan sebagai elemen dari
dinding partisi dan plafon (Sinaga, 2009).
Papan gipsum biasa digunakan sebagai salah satu elemen dari dinding
partisi dan papan/plafon untuk menggantikan triplek. Papan gipsum memiliki
keunggulan tahan api dan mudah diperbaiki. Saat ini penggunaan papan gipsum
masih terbatas. Hal ini dikarenakan ketersediaan papan gipsum di pasaran masih
2
rapuh dan tidak tahan air. Sifat gipsum yang kurang baik tersebut dapat diperbaiki
dengan menambahkan serat dalam produksinya (Trisna, 2012).
Dengan melihat kelemahan dan kelebihan gipsum banyak dilakukan
penelitian dengan memanfaatkan limbah sebagai bahan jenis ramah lingkungan
seperti yang dilakukan oleh Salon (2009), yang melakukan penelitian tentang
pembuatan papan gipsum plafon dengan bahan pengisi limbah padat pabrik kertas
rokok dengan perekat polivinil alkohol. Dari pengujian didapat prosedur optimum
dengan menambahkan 125 gram limbah padat pabrik kertas rokok dan 12,5 gram
PVA cukup memadai untuk dijadikan papan gipsum plafon. Dengan perekat yang
sama, Indra (2011) melakukan penelitian pembuatan papan gipsum plafon dengan
bahan pengisi serbuk batang kelapa sawit dimana hasil uji untuk sifat mekanis
yaitu, uji kuat lentur dan modulus elastisitas belum memenuhi persyaratan
mekanis menurut SNI 03-6384-2000.
Saat ini konsep green material sangat populer di masyarakat salah satunya
dengan memanfaatkan limbah sebagai bahan jenis ramah lingkungan.
Pemanfaatan limbah ini banyak dilakukan apalagi melihat Indonesia yang
merupakan penghasil kelapa sawit terbanyak, terutama di Pulau Sumatera. Jumlah
produksi kelapa sawit dari tahun ke tahun mengalami peningkatan. Semakin
meningkatnya produksi kelapa sawit maka limbah yang dihasilkan pun juga
semakin banyak. Jika kelapa sawit dapat dimanfaatkan sebagai serat maka dapat
membantu mengatasi salah satu permasalahan pabrik kelapa sawit yang berupa
Dengan adanya konsep green material ini kepedulian terhadap lingkungan
dapat diwujudkan dengan penggunaan material yang berasal dari serat alam
sebagai bentuk perlindungan lingkungan. Seperti yang dilakukan juga oleh Indra
(2009) yang meneliti tentang pembuatan papan partikel dari kayu kelapa sawit
dan perekat polystyrene. Dari variasi komposisi, mulai komposisi kayu kelapa
sawit-polystyrene, 60:40 telah dapat digunakan dalam pembuatan papan partikel
dan secara umum papan partikel ini telah memenuhi persyaratan standar SNI
03-2105-1996.
Dari beberapa hasil penelitian diatas dapat dilihat bahwa pemanfaatan
gipsum dan limbah sebagai pengisi dalam pembuatan papan gipsum masih kurang
efektif dalam kekuatan uji fisis maupun uji mekanis. Tapi dengan pemanfaatan
gipsum sebagai bahan pelapisan permukaan diharapkan mampu menutupi
kelemahan dari papan komposit serat.
Karena banyaknya penelitian yang dilakukan dengan memanfaatkan limbah
dan gipsum sebagai bahan pengisi papan komposit, saya tertarik untuk membuat
papan komposit serat dengan memanfaatkan serat batang kelapa sawit (serat BKS)
dan perekat poliester sebagai bahan pengisi serta memanfaatkan gipsum untuk
digunakan sebagai bahan plaster atau pelapisan permukaan pada papan serat.
Dengan dilakukannya penelitian ini maka diketahui sifat fisis dari papan komposit
serat sehingga dapat menentukan papan serat dapat digunakan atau tidak
berdasarkan standar yang telah ditetapkan. Adapun perbandingan campuran papan
serat wax-poliester-serat BKS yaitu 30:40:30, 20:40:40, 10:40:50 dengan
4 1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh serat dari batang kelapa sawit sebagai bahan pengisi
pada pembuatan papan serat menggunakan perekat poliester terhadap sifat
fisiknya.
2. Bagaimana pengaruh pelapisan permukaan berbahan gipsum terhadap sifat
fisis papan serat dari batang kelapa sawit dan perekat poliester.
1.3 Batasan Masalah
1. Bahan benda uji terbuat dari batang kelapa sawit dengan matrik poliester
dan wax.
2. Perbandingan campuran papan lembaran wax-poliester-serat BKS yaitu
30:40:30, 20:40:40, 10:40:50 dengan perbandingan plasteran gipsum-air
adalah 65:35.
3. Pengujian yang dilakukan adalah uji sifat fisis yaitu kerapatan, kadar air,
penyerapan air, dan pengembangan tebal.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui uji kerapatan papan serat dari bahan pengisi serat batang kelapa
sawit dengan menggunakan pelapisan permukaan berbahan gipsum.
2. Mengetahui uji kadar air papan serat dari bahan pengisi serat batang kelapa
3. Mengetahui uji penyerapan air papan serat dari bahan pengisi serat batang
kelapa sawit dengan menggunakan pelapisan permukaan berbahan gipsum.
4. Mengetahui uji pengembangan tebal papan serat dari bahan pengisi serat
batang kelapa sawit dengan menggunakan plelapisan permukaan berbahan
gipsum.
5. Mengetahui pengaruh pelapisan permukaan berbahan gipsum terhadap
papan serat batang kelapa sawit.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Sebagai upaya pemanfaatan sisa olahan batang kelapa sawit sebagai pengisi
pada pembuatan papan serat.
2. Secara teoritis hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah pengetahuan
dalam bidang teknologi pemilihan bahan baku khususnya tentang bahan
baku pembuatan papan serat.
3. Secara praktis, diharapkan dapat digunakan sebagai bahan baku alternatif
untuk menggantikan sebahagian bahan baku utama dalam pembuatan papan
44 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
1.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian ini, dapat diambil kesimpulan bahwa:
1. Nilai kerapatan 0,84 gr/cm3 – 0,94 gr/cm3. Nilai kerapatan menurut SNI
untuk hasil >0,84 papan serat ini termasuk PSKT (Papan Serat Kerapatan
Tinggi).
2. Nilai kadar air 9,61% - 13,3%. Nilai kadar SNI 01 – 4449 – 2006 yaitu
maksimum 13%. Papan serat dengan kadar air 13,3% belum memenuhi
standar yang dibutuhkan.
3. Nilai penyerapan air 8,22% - 8,75%. Menurut SNI 01 – 4449 – 2006
maksimum untuk penyerapan air yaitu kurang dari 20%.
4. Nilai pengembangan tebal 0,94% - 1,31%. Menurut SNI 01 – 4449 – 2006
pengembangan tebal yang di syaratkan maksimum 10%.
5. Pengaruh plasteran gipsum terhadap sifat fisis papan serat diantaranya yaitu
mempengaruhi nilai dalam uji kerapatan. Pada uji kadar air gipsum
mengalami beberapa perubahan seperti terlepas dari papan serat, perubahan
warna hangus pada gipsum, serta keretakan pada gipsum. Pada uji
penyerapan air dan pengembangan tebal, sifat gipsum yang tidak tahan air
melalui perendaman selama 24 jam membuat gipsum terpisah sebagian dari
1.2 Saran
Agar dilakukan penelitian lanjutan dengan pencapaian hasil yang optimal
yaitu meliputi:
- Komposisi serat batang kelapa sawit dan perekat yang lebih bervariasi.
- Plasteran dibuat lebih tebal atau menggunakan bahan aditif sebagai
tambahan untuk mengatasi sifat gipsum yang cepat mengeras.
- Perlu dilakukan pengujian dengan standar khusus gipsum untuk
melihat perbandingannya dengan standar papan serat.
- Perlu dilakukan uji sifat mekanik untuk melihat kekuatan maksimal
DAFTAR PUSTAKA
Bakar, E, S., Rachman, O,. Darmawan, W,. Hidayat, I. 1999. Pemanfaatan
Batang Kelapa Sawit (Elaies guineensis Jacq.) Sebagai Bahan Bangunan dan Furniture (II): Sifat Mekanis Kayu Kelapa Sawit. Jurnal Fakultas Kehutanan. Vol. 12 No.1: 1-12
Bakar, E, S. 2003. Kayu Sawit Sebagai Substitusi Kayu dari Hutan Alam. Forum
Komunikasi Teknologi dan Industri kayu. Fakultas Kehutanan. IPB. Bogor.
Balfas, J. 2003. Potensi Kayu Sawit sebagai Alternatif Bahan Baku Industri
Perkayuan. Makalah Seminar Nasional Himpunan Alumni-IPB dan
HAPKA Fakultas Kehutanan IPB Wilayah Regional Sumatera Utara. Medan.
Choon, K.K., W. Killman, L.S. Choon, Mansor, H. 1991. Oil Palm Utilisation: Review Of Research. Kepong : Forest Research Institute Malaysia.
Fitri, Hendra Setia C. 2002. Pengembangan Teknologi Papan Komposit Dari
Limbah Batang Pisang (Musa sp): Sifat Fisis dan Mekanis Papan Pada Berbagai Variasi Perekat dan Parafin. Skripsi. Fakultas Kehutanan. Institut
Pertanian Bogor.
Gypsum Association. 2007. Application of Gypsum Wallboard on Ceilings to
Receive Water-Based Spray Texture Finishes, GA-215-73, Chicago, IL:
Gypsum Association.
Harbrian, V. 2007. Pengaruh ketebalan Inti (Core) terhadap Kekuatan bending
Komposit Sandwich Serat E-Glass Chopped Strand Mat-Unsaturated Polyester Resin dengan Inti (Core) Spon. Skripsi. UNNES.
Josua, S. 2011. Keterampilan Mengolah Sabut Kelapa Menjadi Papan Partikel. Penerbit Mitra: Medan.
Mawardi, Indra. 2009. Mutu Papan Partikel dari Kayu Kelapa Sawit (KKS)
Berbasis Perekat Polystyrene. Jurnal Teknik Mesin Vol.11, No.2: 91–96
Nurmaulita, 2010. Studi Analisis Karakteristik Polyester Dan Serat Sabut Kelapa
(Ssk) Sebagai Komposit Untuk Produk Fiberboards. Tesis. Universitas
Sumatera Utara.
Prayitno, T. A., Darnoko. 1994. Karakteristik Papan Partikel dari Pohon Kelapa
Sawit. Medan : Berita Pusat Penelitian Kelapa Sawit 2. Medan
Rahmadi, Indra. 2011. Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan Bahan Pengisi
Serbuk Batang Kelapa Sawit Dan Bahan Perekat Polivinil Alkohol. Tesis.
Rangkuti, Zulkarnain. 2011. Pembuatan Dan Karakterisasi Papan Partikel Dari
Campuran Resin Polyester Dan Serat Kulit Jagung. Tesis. Fakultas
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Sumatera Utara
Sembiring, Lateranita. 2013. Pengaruh Ukuran Partikel Dan Kadar Perekat
Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanis Papan Partikel Dari Limbah Batang Kelapa Sawit Dengan Perekat Phenol Formaldehida. Skripsi, Fakultas
Pertanian. Universitas Sumatera Utara.
Sentano, K.,T. 1992. Diktat Gipsum. Jakarta.
Sinaga, Salon. 2009. Pembuatan Papan Gipsum Plafon Dengan Bahan Pengisi
Limbah Padat Pabrik Kertas Rokok Dan Perekat Polivinil Alkohol. Tesis.
Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Sumatera Utara
Standar Nasional Indonesia. 2006. Papan Serat. SNI 01-4449-2006. ICS 79.060.20. Jakarta : Badan Standardisasi Nasional.
Sukandarrumidi. 2003. Bahan Galian Industri. Yogyakarta : Universitas Gajah Mada Press.
Trisna, Hilda. 2012. Analisis Sifat Fisis dan Mekanik Papan Komposit Gipsum
Serat Ijuk dengan Penambahan Boraks. Jurnal Fisika Universitas Andalas
Vol. 1, No.1
Windasari, Rizki,. Akhiruddin,. Sudiatai. 2013. Pembuatan Dan Karakterisasi
Plafon Dari Serbuk Ampas Tebu Dengan Perekat Poliester. Fakultas
