• Tidak ada hasil yang ditemukan

KUAT TEKAN SEMEN KOMPOSIT LIMBAH SERUTAN KAYU SENGON SEBAGAI BAHAN CAMPURAN PAPAN SEMEN

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2019

Membagikan "KUAT TEKAN SEMEN KOMPOSIT LIMBAH SERUTAN KAYU SENGON SEBAGAI BAHAN CAMPURAN PAPAN SEMEN"

Copied!
10
0
0

Teks penuh

(1)

Tema: 7 Ilmu-ilmu murni (Matematika, Fisika, Kimia dan Biologi)

KUAT TEKAN SEMEN KOMPOSIT LIMBAH SERUTAN KAYU

SENGON SEBAGAI BAHAN CAMPURAN PAPAN SEMEN

Oleh

Nor Intang Setyo Hermanto

*

, Agus Maryoto, dan Gathot Heri Sudibyo

Jurusan Teknik Sipil, UNSOED, Jl.Mayjen Sungkono Km. 5, Purbalingga

*

Penulis koresponden: intang_sh@yahoo.com

ABSTRAK

Kebutuhan bahan bangunan yang renewable dan ringan beberapa tahun belakangan ini meningkat sangat tinggi. Rekayasa bahan yang menunjang kebutuhan tersebut banyak mengarah pada bahan komposit. Panel pracetak komposit terbuat dari semen, pasir, dan limbah serutan kayu sengon merupakan salah satu alternatif. Hal ini dikarenakan bahan komposit semen limbah seritan kayu lebih tahan air, lebih awet, kembang susut lebih kecil, lebih tahan pelapukan/keropos dibandingkan dengan kayu, disamping itu lebih ringan, lebih mudah dikerjakan dibandingkan dengan beton. Tujuan penelitian ini adalah mencari kekuatan tekan produk pracetak komposit semen limbah partikel gergajian kayu sengon. Panel dibuat bentuk kubus ukuran 15 cm x15 cm x15 cm dengan komposisi campuran volume semen : bahan (pasir dan partikel) adalah 1 : 6, yaitu dengan perbandingan pasir : serat : partikel dibuat berturut-turut masing-masing 0% : 25% : 50%; 75% : dan 100%. Hasil pengujian sifat fisika secara berurutan sesuai variasi panel yaitu : untuk kadar air berkisar 2,36 % sampai 4,54%, berat jenis 1,31 sampai 1,17, penyusutan 83,06% sampai 41,99%, dan penyerapan sekitar 47,95% sampai 16,61%. Untuk hasil kuat tekan, secara berurutan variasi panel yaitu 4,83 MPa sampai 1,5 MPa. Apabila ditinjau campurannya yang ada diperoleh nilai optimum sebesar 3,94 MPa pada panel dengan variasai 50% partikel kayu sengon dan 50% pasir (50:50).

Kata kunci: kuat tekan, komposit, dan serutan kayu

ABSTRACT

The need for renewable and lightweight building materials in recent years has increased significantly. Materials engineering that support these needs leads a lot to composite materials. Pre-cast composite panels made by cement, sand and sengon wood scrap waste are one of the alternatives. This is because wood-based composite cement waste materials are more durable, more durable, smaller shrubs, more resistant to weathering / porosity compared to wood, besides lightweight, more durable than concrete. The purpose of this research is to find compressive strength of compressed cement composite of sengon wood sawn particles. The panel was made of cubic size 15 cm x15 cm x15 cm with composition of cement volume mix: material (sand and particle) was 1: 6, that is by comparison sand: fiber: particles were made respectively 0%: 25%: 50 %; 75%: and 100%. The results of physics test were sequentially according to panel variation ie: for water content ranged from 2.36% to 4.54%, weight 1.17 to 1.31, shrinkage 83.06% to 41.99%, and absorption around 47.95% to 16.61%. For the result of compressive strength, sequence panel variation is 4.83 MPa to 1.5 MPa. If it is evaluated, the optimum value is 3.94 MPa in panel with 50% of sengon wood particle and 50% sand (50:50).

(2)

PENDAHULUAN

Panel pracetakbelakangan ini banyak dikembangkan untuk rumah sederhana tahan gempa.

Panel pracetak berupa balok atau kolom sebagai fungsi struktur merupakan rekayasa untuk

membuat rumah sistem knock down, dibuat untuk memudahkan pemasangan menjadi struktur

bangunan. Suluch dan Maulanie2014 telah melakukan uji panel balok yang dikembangan untuk

membuat rumah sistem panel. Panel balok ini dapat berfungsi sebagai balok maupun kolom. Panel

balok ini dibuat pracetak untuk memudahkan pemasangan menjadi suatu bangunan. Untuk

menghubungkan panel balok ini agar mampu berfungsi sebagai balok maupun kolom yang

diinginkan dihubungkan dengan 4 (empat) buah baut dengan diameter 10 mm. Adapun sistem

struktur yang digunakan adalah struktur rangka dengan dinding pengisi. Dinding pengisi atau penel

dindingnya dapat dibuat dari batu bata, bata ringan atau bata dari bahan lainnya yang tingkat

kekuatannya setara.

Kebutuhan bahan bangunan yang renewable dan ringan meningkat pesat. Rekayasa bahan

yang menunjang kebutuhan tersebut banyak mengarah pada bahan komposit. Upaya

pengembangan rekayasa penanggulangan masalah tersebut dewasa ini adalah mengganti dengan

bahan nonrenewable dan beton alami yang mulai marak dikembangkan dimasyarakat. Seiring kayu

semakin sulit diperoleh dan harga semakin mahal akibat luas kawasan hutan Indonesia cenderung

semakin berkurang, maka berbagai upaya telah dilakukan, diantaranya efisiensi pemanfaatan bahan

baku, peningkatan rendemen, peningkatan diversifikasi produk, peningkatan masa pakai kayu,

pemanfaatan lesser known species, pemanfaatan limbah (kayu) baik limbah yang berasal dari

permanen hasil hutan/pertanian maupun dari industri pengolahan kayu, pemanfaatan jenis-jenis

kayu bermutu rendah maupun kayu berdiameter kecil (Syafi’i, 1999). Dewasa ini bahan bangunan

dari kayu dan besi (logam) relatif lebih mahal dibandingkan bahan beton. Beton mempunyai

keunggulan dari sisi keawetan dan kekuatan, namun mempunyai kelemahan dari berat dan

kelenturan (daktilitas) bahan. Bahan bangunan lain dengan bahan dasar semen juga sudah cukup

banyak diaplikasikan pada komponen bangunan seperti : panel dinding, eternit, listplank, dan

sebagainya. Namun demikian sifat getas beton yang mudah retak/patah merupakan kelemahan

tersendiri. Eternit, panel papan, list plank, dan sebagainya merupakan bahan dengan dasar semen

yang umumnya disebut papan semen. Sebagai upaya menciptakan produk papan semen komposit

olahan telah banyak dilakukan dengan memanfaatkan limbah seperti : serbuk gergaji, kertas,

kardus, sampah daun, potongan kain, sabut kelapa, serat ijuk, dan sebagainya.

Pemanfaatan limbah serutan bambu petung sebagai bahan papan semen telah banyak

dilakukan, diantaranya oleh Kelanawati (2006), Kumoro (2008), Krisnamutra (2012), dan

Ardianisa (2013). Bambu mempunyai keunggulan masa panen yang cepat sekitar 3 – 5 tahun

(Morisco, 2006). Jumlah produksi bambu juga tinggi yaitu sekitar 109,2 ton/ha/tahun (Dransfield

(3)

dan sebagainya menimbulkan sejumlah limbah serbuk, partikel, dan serutan sekitar 14,6 – 33,5%

(rata-rata 19,1%) (Kasmudjo, 2005).

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikit.

a. Mendayagunakan rekayasa papan semen komposit limbah serutan kayu yang murah dan dapat

berkembang di masyarakat, serta dapat memberikan nilai tambah (value added) bahan limbah

tersebut sekaligus membantu mengatasi masalah lingkungan.

b. Mengetahui perilaku mekanika pemakaian papan semen komposit limbah serutan kayu pada

panel struktur pracetak terhadap kualitas semen komposit, sehingga didapatkan komposisi

campuran partikel kayu yang paling baik dan optimal (optimum) sebagai bahan penyusun balok

semen komposit.

TINJAUAN PUSTAKA

Papan semen

Kelanawati (2006) meneliti pengaruh lama perendaman partikel kulit bambu petung dan

kadar semen terhadap sifat papan semen. Lama perendaman adalah 12 jam sampai 1 hari dengan

variasi kadar semen dan partikel bambu adalah 4 : 1 dan 5 : 1. Papan semen dibuat dengan semen

dan bahan katalisator menggunakan Ca(OH)2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi lama

perendaman dan kadar semen memberikan pengaruh nyata terhadap penyerapan air. Lama

perendaman tidak memberikan pengaruh nyata, sedangkan kadar semen memberikan pengaruh

nyata terhadap kadar air, kerapatan, penyerapan air, modulus elastisitas (MOE) dan kuat lentur

(MOR). Nilai MOR yang dihasilkan memenuhi standar DIN 1101. Kumoro (2008) meneliti

pengaruh susu perendaman dan jumlah semen terhadap karakteristik papan semen bambu petung.

Variasi suhu adalah tanpa direndam, 300C, 600C, dan 900C serta jumlah perekat semen 2,5 dan 3,5

kali berat partikel bambu. Lama perendaman partikel bambu adalah 2 jam. Katalisator digunakan

CaCl2 sebanyak 3% dari berat semen. Hasil penelitian menunjukkan nilai penyerapan air semakin

kecil nilainya seiring dengan meningkatknya suhu perendaman. Kualitas papan semen yang terbaik

adalah dengan suhu perendaman 900C. Berdasarkan standar kualitas papan semen yang diteliti,

nilai kerapatan dan penyusutan sesuai DIN 1101, untuk nilai kadar air dan kerapatan papan semen

sudah sesuai dengan standar FAO. Krisnamutra (2012) meneliti pengaruh ukuran partikel pada

lapisan core dan kadar semen pada papan semen limbah serutan bambu petung. Papan semen

dibuat denganmenggunakan katalis CaCl2, kadar semen terhadap partikel dipakai 2 : 1; 3 : 1; dan 4

: 1, dan ukuran partikel adalah lolos saringan 1 cm, tertahan 0,5 cm dan tertahan 1 cm. Hasil

penelitian kadar semen berpengaruh sangat nyata pada kadar air, penyerapan air, MOR, dan MOE.

Semakin tinggi kadar semen semakin rendah nilai kadar air dan penyerapan, namun nilai MOR dan

MOE semakin tinggi. Ukuran partikel berpengaruh nyata terhadap kadar air, semakin kecil ukuran

(4)

katalis dan ukuran partikel yang dipakai pada papan semen. Katalis digunakan dua macam yaitu

MgCl2 dan CaCl2. Ukuran partikel dipakai 3 variasi, yaitu : lolos saringan 1cm x 1cm dan tertahan

0,5cm x 0,5cm; lolos 0,5cm x 0,5cm tertahan 0,2cm x 0,2cm; dan lolos 0,2cm x0,2cm tertahan

0,1cm x 0,1cm. Hasil penelitian menunjukkan interaksi antara macam katalis dan ukuran partikel

berpengaruh terhadap pengurangan tebal. Pengurangan tebal terendah adalah pada papan semen

dengan katalis CaCl2 dan partikel 0,2cm x 0,2cm. Penggunaan katalis CaCl2 memberikan nilai

MOE lebih tinggi dibandingkan katalis MgCl2. Untuk faktor ukuran partikel, semakin kecil ukuran

pertikel akan meningkatkan nilai kerapatan, MOR, MOE dan menurunkan nilai kadar air,

penyerapan, pengembangan tebal. Papan semen yang dihasilkan memenuhi DIN 1101 dan FAO

(1996).

Panel pracetak

Konstruksi beton pracetak telah mengalami perkembangan yang sangat pesat di dunia,

termasuk di Indonesia dalam dekade terakhir ini, karena sistem ini mempunyai banyak keunggulan

dibanding sistem konvensional. Khusus di bidang gedung bertingkat medium seperti Rumah Susun

Sederhana, sistem pracetak telah terbukti dapat mendukung pembangunan rumah susun dan rumah

sederhana yang berkualitas, cepat dan ekonomis. Sinergi antara pemerintah, perguruan tinggi,

peneliti, penemu, lembaga penelitian, dan industri pada bidang ini telah menghasilkan puluhan

sistem bangunan baru hasil karya putra-putra bangsa yang telah dipatenkan dan diterapkan secara

aktif (Nurjaman, dkk., 2010). Secara umum sistem struktur komponen beton pracetak dapat

digolongkan sebagai berikut (Nurjaman, dkk., 2010):

1. Sistem struktur komponen pracetak sebagian, dimana kekakuan sistemtidak terlalu dipengaruhi

oleh pemutusan komponenisasi, misalnyapracetak pelat, dinding di mana pemutusan dilakukan

tidak pada balok dankolom/bukan pada titik kumpul.

2. Sistem pracetak penuh, dalam sistem ini kolom dan balok serta pelatdipracetak dan disambung,

sehingga membentuk suatu bangunan yangmonolit.

Pada dasarnyapenerapan sistem pracetak penuh akan lebih mengoptimalkan manfaat dari aspek

fabrikasi pracetak dengan catatan bahwa segala aspek kekuatan (strength), kekakuan, layanan

(serviceability) dan ekonomi dimasukkan dalam proses perencanaan.

Klasifikasi dan Standarisasi Papan Semen Komposit

Standar papan semen komposit dapat dimasukkan dalam katagori industri dan layak sebagai

komponen bangunan berdasarkan sifatr fisika dan mekanika, menurut beberapa acuan yaitu : DIN

(5)

Tabel 1. Standar papan semen menurut DIN 1101, SNI-2104-1991-a

Tabel 2. Standar papan semen menurut FAO (1996)

Sifat Fisika dan Mekanika

Nilai

Satuan

Kadar air

16

50

%

Penelitian terhadap karakteristik fisik dan mekanik komposit semen limbah gergaji kayu

sengon dan pasir dengan membuat benda uji berupa bentuk kubus. Benda uji berbentuk kubus

Tahapan pembuatan panel pracetak papan semen komposit limbah serutan kayu sengon adalah

sebagai berikut :

(6)

b. Perendaman serutan kayu sengon selama 3 jam.

c. Pengeringan bahan limbah partikel pada sinar matahari, hingga kadar air 10 – 14%.

d. Penimbangan limbah serutan sesuai dengan kerapatan yang ditentukan (0,9 g/cm3).

f. Pencampuran dengan katalisator

g. Pencampuran dengan semen portlan (PC)

h. Pembuatan panel bentuk kubus dalam cetakan besi.

i. Cetakan campuran ditekan-tekan dengan alat pemukul, lalu dibuka setelah 24 jam.

j. Pengkondisian kubus semen komposit minimal 28 hari, untuk selanjutnya diuji.

Perhitungan kuat tekan (σc) dan nilai modulus elastisitas (E) menggunakan persamaan 1, 2

dan 3 dibawah ini:

tekan pada saat beban 40% dari Pc (MPa), ɛ= regangan, ΔL = selisih perpendekan benda uji saat

beban 40% dari Pc dengan panjang awal (mm) dan Lo = panjang awal benda uji (mm).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Uji sifat fisika dilakukan untuk mengetahui kadar air, berat jenais, penyusutan, dan penyerapan, dengan hasil pengujian disajikan pada Tabel 3. Untuk hasil uji kuat tekan disajikan di

dalam Tabel 4. Hasil pengujian sifat fisika secara berurutan sesuai variasi panel yaitu : untuk kadar

air berkisar 2,36 % sampai 4,54%, berat jenis 1,31 sampai 1,17, penyusutan 83,06% sampai

41,99%, dan penyerapan sekitar 47,95% sampai 16,61%. Untuk hasil kuat tekan, secara berurutan

variasi panel yaitu 4,83 MPa sampai 1,5 MPa. Apabila ditinjau campurannya yang ada diperoleh

nilai optimum sebesar 3,94 MPa pada panel dengan variasai 50% serat kayu sengon dan 50% pasir

(50:50).

Tabel 3. Nilai rata-rata sifat fisika panel kubus komposit

Sifat Fisika

Variasi Jumlah Partikel Kayu : Pasir (% : %)

0 : 100

25 : 75

50 : 50

75 : 25

100 : 0

Kadar Air

2,36

5,81

6,29

5,89

4,54

Kerapatan

1,31

1,25

1,30

1,18

1,17

(7)

Tabel 3. Nilai kuat tekan rata-rata panel komposit

Perilaku mekanika uji tekan melalui hubungan beban-lendutan masing-masing variasi benda uji dapat dilihat pada Gambar 2. Model grafik perilaku mekanika tekan tidak jauh berbeda

antara bahan menggunakan limbah serutan kayu sengon dan tanpa serutan, namun untuk yang

tanpa pasir agak sedikit berbeda (Gambar 2). Untuk model kerusakan benda uji mempunyai pola

yang sama. Perbedaan kerusakan hanya terjadi di tahap awal rusak dan penjalaran rusak bersifat

lebih daktail dengan semakin banyaknya kadar limbah serutan kayu (lihat pada Gambar 3).

a)

0% : 100%

(8)

c)

50% : 50%

d)

75% : 25%

e)

100% : 0%

(9)

(a) (b) Gambar 3. Pola kerusakan benda uji dengan komposisi

(a) 25%, dan (b) 75%

KESIMPULAN

1. Berat jenis rata-rata panel kumbus komposit semen, pasir, dan limbah serutan kayu sengon

diperoleh antara 1,17 - 1,31; dimana telah masuk standar FAO dan SNI-2104-1991.

2. Kuat tekan rata-rata terbesar pada komposisi tanpa serutan kayu (0%) sebesar 4,83 MPa dan

kuat tekan terkecil pada komposisi serutan kayu 100% yaitu sebesar 1,51 MPa.

3. Prosentase optimal penggunaan serutan kayu pada komposisi 50% : 50%, yaitu 1 semen : 3

serutan kayu : 3 pasir, diperoleh kuat tekan sebesar 3,94 MPa.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih kepada LPPM Unsoed atas dana penelitian DIPA Unsoed 2017 melalui hibah

Riset Peningkatan Kompetensi.

DAFTAR PUSTAKA

Ardianisa, 2013. Pengaruh Macam Katalis dan Ukuran Partikel Terhadap Sifat Papan Semen Limbah Bambu Petung. Skripsi, Fakultas Kehutanan, UGM Yogyakarta.

Dransfield dan Widjaja, E.A., 1995. Plant Resources of South-East Asia. Volume ke-7, Bamboos, Prosea, Bogor.

(10)

Kelanawati, 2006. Pengaruh Lama Perendaman Partikel Kulit Bambu dan Kadar Semen Terhadapa Sifat Papan Semen Kulit Bambu Petung. Skripsi, Fakultas Kehutanan, UGM Yogyakarta.

Kumoro, 2008. Pengaruh Suhu Perendaman dan Jumlah Perekat Semen Terhadap Sifat Papan Semen Partikel Serutan Bambu Petung. Skripsi, Fakultas Kehutanan, UGM Yogyakarta. Krisnamutra, 2012. Pengaruh Ukuran Partikel Pada Lapisan Core dan Kadar Semen Terhadap

Sifat Papan Semen Limbah Serutan Bambu Petung. Skripsi, Fakultas Kehutanan, UGM Yogyakarta.

Nurjaman, dkk. 2010. Perilaku Aktual Bangunan Gedung dengan Sistem Pracetak Terhadap Gempa Kuat. Seminar dan Pameran HAKI - Perkembangan dan Kemajuan Konstruksi Indonesia.

Prayitno, T.A., 1995. Teknologi Papan Majemuk. Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Suluch, M. dan Maulanie, E., 2014, Uji Lentur Pada Panel Balok Pracetak, Prosiding ATPW 2014, Program Studi Diploma Teknik Sipil FTSP ITS, Surabaya

Gambar

Tabel 1. Standar papan semen menurut DIN 1101, SNI-2104-1991-a
Tabel 3. Nilai  rata-rata sifat fisika panel kubus komposit
Tabel 3. Nilai kuat tekan rata-rata panel komposit
Gambar 2. Grafik hasil uji penel kubus komposit
+2

Referensi

Dokumen terkait

Pelaksanaan Undang-Undang Nomor 6 Tahun 2014 tentang Desa, perlu menetapkan Peraturan Bupati tentang Pedoman Umum dan Petunjuk Teknis Pelaksanaan Alokasi Dana Desa (ADD), dan

Ini menunjukan bahwa variabel harga berpengaruh secara positif dan signifikan terhadap Keputusan Penggunaan Jasa atau dengan kata lain, jika variabel harga dengan

Hasil dari penelitian ini diharapkan mampu untuk memberikan gambaran bagi organisasi pemerintah bagaimana gaya kepemimpinan dan efektivitas kepemimpinan pemimpin laki-laki

Invensi ini tentang penggunaan material komposit dengan bahan FIBER dan SPONS, sebagai dinding ringan, yang dimana saat resin (bahan dasar fiber glass) saat belum setting

Dalam konteks Sulalatus Salatin atau lebih dikenali sebagai Sejarah Melayu, unsur-unsur mitos yang terdapat dalam penulisan tersebut sedikit sebanyak

UPTD Dinas Pendidikan Kecamatan Seririt SD N 1

Dari beberapa pengertian di atas, penulis dapat menyimpulkan bahwa bronchitis merupakan suatu peradangan pada bronchus yang disebabkan oleh berbagai

Pada waktu konsep below the line dilaksanakan tersebut kami melakukan serangkaian kegiatan pemasaran mbak, tehnik-tehnik nya macem-macem mbak, kita woro-woro ke seluruh desa