Kualitas Papan Semen dari Limbah Industri Pensil dengan Berbagai Komposisi Bahan Baku dan Konsentrasi Katalis

KUALITAS PAPAN SEMEN DARI LIMBAH INDUSTRI

PENSIL DENGAN BERBAGAI KOMPOSISI BAHAN

BAKU DAN KONSENTRASI CaCl

2

SKRIPSI

Fatmala Salmah 111201001

PROGRAM STUDI KEHUTANAN

FAKULTAS KEHUTANAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian : Kualitas Papan Semen dari Limbah Industri Pensil dengan Berbagai Komposisi Bahan Baku dan Konsentrasi Katalis

Nama : Fatmala Salmah

NIM : 111201001

Program Studi : Kehutanan

Minat Studi : Teknologi Hasil Hutan

Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing

Luthfi Hakim, S.Hut., M.Si.

Ketua Anggota

Tito Sucipto, S.Hut., M.Si.

Mengetahui :

Ketua Program Studi Kehutanan Siti Latifah, S.Hut., M.Si., Ph. D

i

ABSTRAK

FATMALA SALMAH. _{Kualitas Papan Semen dari Limbah Industri Pensil}

dengan Berbagai Rasio Bahan Baku : Semen dan Konsentrasi CaCl2. Dibimbing oleh LUTHFI HAKIM dan TITO SUCIPTO.

Penelitian ini menitikberatkan pada pemanfaatan limbah serutan pensil sebagai bahan baku dalam pembuatan papan semen.Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kualitas papan semen terhadap sifat fisis dan sifat mekanis dari limbah serutan pensil dengan berbagai perbandingan komposisi bahan baku dan berbagai konsentrasi katalis CaCl2. Papan semen pada penelitian ini terbuat dari partikel serutan pensil dengan berbagai komposisi bahan baku (semen : partikel) yaitu: 75:25; 80:20; 85:15 dan konsentrasi katalis Calsium Klorida (CaCl2) yaitu 3% dan 5% dengan kerapatan target 1,2 kg/cm3. Pengujian sifat fisis dan mekanis berdasarkan standar JIS A 5417-1992 tentang papan semen partikel.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sifat fisis papan semen dari partikel serutan pensil telah memenuhi standar JIS A 5417-1992. Sedangkan untuk pengujian sifat mekanis tidak memenuhi standar JIS A 5417-1992. Perlakuan yang terbaik adalah komposisi bahan baku 85:15 dengan konsentrasi katalis 3%. Perbandingan komposisi bahan baku dan konsentrasi katalis tidak berpengaruh nyata terhadap sifat fisis dan mekanis papan semen dari partikel serutan pensil.

ii

ABSTRACT

FATMALA SALMAH. _{Performance of Cement Boardmade from Shaving}

Pencil Waste under Various Raw Material : Cement Ratioand Concentration

CaCl2. Advised by LUTHFI HAKIM and TITO SUCIPTO.

This research concerning on the use of pencil shavings waste as a raw material in the manufacture of cement board. The purpose of this research was to evaluate the quality of the cement board to the physical properties and mechanical properties of the board with different ratio of raw materials:cement

and various concentrations of CaCl2 as a catalyst. The board was made of pencil

shavingswith various ratio of raw materials (cement : shave ) were : 75:25; 80:20; 85:15 and a catalyst concentration were 3 % and 5 % with a target density of 1,2 kg/cm3. Testing of physical and mechanical properties based on the standard JIS A 5417-1992 of cement particle board .

The results of this research indicate that the physical properties of the cement board pencil shavings particle has met the standard of JIS A 5417-1992 . As for testing the mechanical properties do not meet the standards of JIS A 5417-1992 . The best treatment is 85:15 raw material composition at a concentration of 3 % catalyst. Comparison of the composition of raw materials and catalyst concentration does not significantly affect the physical and mechanical properties of the cement board particles pencil shavings .

iii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tigabinanga, Karo pada tanggal 27September 1993 dari Ayah Marfel Jambak dan Ibu Lenna br Sitepu. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Pada tahun 2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Tigabinanga, Karo, dan lulus seleksi masuk USU melalui jalur UndanganSNMPTN. Penulis memilih program studi Kehutanan, Fakultas Pertanian.

Semasa perkuliahan, penulis pernah menjadiasisten laboratorium Sifat Fisis dan Mekanis dan Inventarisasi Hutan pada tahun 2013 dan Inventarisasi Hutan pada tahun 2014. Penulis mengikuti kegiatan organisasi Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS) USU dan BKM Baitul Assyjar.

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian yang berjudul “Kualitas Papan Semen dari Limbah Industri Pensil dengan Berbagai Komposisi Bahan Baku dan Konsentrasi CaCl2”. Penulisan hasil penelitian penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk menjadi Sarjana Kehutanan.

Hasil penelitian ini secara garis besar berisi tentang penelitian mengenai papan semen yang diuji sifat fisisterhadap sifat fisis (kadar air, kerapatan, daya serap air dan pengembangan tebal) dan sifat mekanis (MOE, MOR dan keteguhan rekat internal). Papan semen dalam penelitian ini terbuat dari limbah serutan pensil dengan beberapa perbandingan komposisi bahan baku dan konsentrasi katalis.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada Abak Marfel Jambak dan Ibu Lenna Sitepu yang telah memberikan doa, kasih sayang dan dorongan materi kepada penulis. Ucapan terimakasih juga penulis ucapkan kepada komisi pembimbing skripsi yaitu Luthfi Hakim, S.Hut, M. Si.dan Tito Sucipto, S.Hut, M. Si. yang telah membimbing dan memberi masukan-masukan serta saran dalam pembuatan hasil penelitian ini. Sehingga penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik.

Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Tim Papan Semen yaitu Rizqi Putri, Yunida dan Desi Sembiring atas bantuannya selama menyelesaikan penelitian.Akhir kata penulis berharap semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat dan menjadi sumber informasi bagi pihak yang membutuhkan.

v

Tujuan Penelitian ... 3

Manfaat Penelitian ... 3

Hipotesis ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Papan Semen ... 4

Bahan Baku ... 8

Katalis Kalsium Klorida (CaCl2) ... 18

Penelitian Mengenai Papan Semen ... 19

METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian ... 22

Alat dan Bahan Penelitian ... 22

Prosedur Penelitian Pengukuran hidrasi... 22

Persiapan Bahan Baku ... 24

Pengadonan ... 24

Pembentukan Lembaran ... 25

Pengkondisian (Conditioning) ... 25

Pembuatan Contoh Uji ... 26

Pengujian Sifat Fisis

Modulus Elastisitas (MOE)... ...31

Keteguhan Rekat Internal ...31

vi

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Suhu Hidrasi... ... 35

Sifat Fisis dan Mekanis Papan Semen .... ... 37

Sifat Fisis Papan Semen ... ... 37

Kerapatan... ... 38

Kadar air ... ... 40

Pengembangan Tebal.. ... 43

Daya Serap Air ... 46

Sifat Mekanis Papan Semen ... 49

Keteguhan Lentur (MOE) ... 49

Keteguhan Patah (MOR) ... 52

Keteguhan Rekat Internal (IB) ... 53

Rekapitulasi Sifat Fisis dan Sifat Mekanis. ... 55

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 57

Saran ... 57

DAFTAR PUSTAKA

vii

DAFTAR GAMBAR

No. Halaman

1. Papan semen ... 5

2. Ilustrasi pengukuran suhu hidrasi ... 24

3. Pola pemotongan contoh uji ... 26

4. Cara pembebanan pengujian mor . ... 30

5. Posisi sekrup pada pengujian kuat pegang sekrup. ... 31

6. Bagan alir penelitian. ... 34

7. Grafik suhu hidrasi. ... 35

8. Grafik kerapatan...38

9. Grafik kadar air...41

10. Grafik pengembangan tebal 2 jam. ... 43

11. Grafik pengembangan tebal 24 jam. ... 44

12. Grafik daya serap air 2 jam. ... 46

13. Grafik daya serap air 24 jam. ... 47

14. Grafik MOE papan semen dari limbah serutan pensil...50

15. Grafik MOR papan semen dari limbah serutan pensil... ... 52

viii

DAFTAR TABEL

No. Halaman

1. Standar uji papan semen menurut JIS A 5414-1993. ... 8

2. Komposisi kimia semen portland . ... 11

3. Proporsi bahan baku pembuatan papan konsentrasi katalis 3%. ... 25

4. Proporsi bahan baku pembuatan papan konsentrasi katalis 5% . ... 25

5. Standar pengujian JIS A 5414 1993 . ... 27

6. Suhu hidrasi tertinggi dan waktu pencapaian... 36

7. Hasil pengujian sifat fisis papan semen...38

8. Sifat mekanis papan semen dari limbah serutan pensil...49

ix

DAFTAR LAMPIRAN

No. Halaman

1. Pengukuran suhu hidrasi...62

2. Perhitungan sifat fisis papan semen dari partikel serutan pensil... ...63

3. Perhitungan sifat mekanis papan semen dari partikel serutan pensil...65

4. Data analisis ragam (anova)...66