TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman Kemiri
Kemiri (Aleurites moluccana Wild) merupakan salah satu tanaman tahunan yang termasuk dalam famili Euphorbiaceae (jarak-jarakan). Umur produktif tanaman mencapai 25-40 tahun. Ketinggian tanaman dapat mencapai 40 meter. Daunnya selalu hijau sepanjang tahun dan menghasilkan buah kemiri yang merupakan bagian tanaman yang bernilai ekonomis. Daging buahnya kaku dan mengandung 1-2 biji yang diselimuti oleh kulit biji yang keras. Secara sistematis, tanaman ini diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Class : Dicotyledoneae Ordo : Archichlamydae Familia : Euphorbiaceae Genus : Aleurites
Spesies : Aleurites moluccana, Wild. (Sunanto, 1994).
Berdasarkan data dari Departemen Pertanian (2010) bahwa luas areal pada tahun 2008 dan 2009 adalah 11.626 ha dan 12.243 ha. Produksi kemiri pada tahun 2008 dan 2009 adalah 107.116 dan 114.915 ton dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Luas Areal dan Produksi kemiri tahun 2006-2009 Variabel
Tahun
2006 2007 2008 2009
Luas Areal (ha) 13.947 0 11.626 12.243
Produksi (ton) 99.593 0 107.116 114.915 Sumber: Departemen Pertanian 2010
Papan Semen
Papan semen adalah papan tiruan yang menggunakan semen sebagai perekatnya sedangkan bahan bakunya dapat berupa partikel kayu atau bahan berlignoselulosa lainnya. Papan semen mempunyai sifat yang lebih baik dibanding papan partikel yaitu lebih tahan terhadap jamur, tahan air, dan tahan api. Papan semen juga lebih tahan terhadap serangan rayap tanah dibanding kayu. Papan semen juga tidak menghasilkan bahan-bahan kimia berbahaya dan tidak berpengaruh pada kualitas udara di dalam ruangan (Haygreen & Bowyer 1989).
Papan semen di samping memiliki kelebihan juga memiliki kelemahan dibanding papan tiruan lainnya antara lain adalah berat dan penggunaannya lebih terbatas sebagai bahan bangunan. Menurut Moslemi dan Pfister (1987) dalam
dan minyak yang dapat mengganggu pengerasan semen dengan bahan baku tersebut.
Berdasarkan kesesuaian jenis kayu sebagai bahan papan semen dikenal tiga macam mutu yaitu baik, sedang dan jelek. Pengujiannya dilakukan berdasarkan uji hidrasi, yaitu mengukur suhu maksimum yang terjadi pada saat reaksi antara semen, kayu dan air. Bila suhu maksimum lebih dari 41°C termasuk baik, 36°C–41°C termasuk sedang dan kurang dari 36°C termasuk jelek (Sulastiningsih dan Sutigno, 2008).
Penentuan kelayakan papan semen sebagai bahan konstruksi bangunan meliputi beberapa kriteria pengujian. Kualitas papan semen yang dihasilkan dapat dilihat dari hasil pengujian sifat fisis dan mekanis. Standar uji sifat fisis dan mekanis papan semen berdasarkan JIS A 5417-1992 disajikan pada Tabel 1.
Tabel 2. Karakteristik sifat fisis dan mekanis papan semen menurut standar JIS A 5417-1992
5. Keteguhan lentur (MOE) >24.000 kg/cm²
6. Keteguhan patah (MOR) >63 kg/cm²
7. Keteguhan rekat internal -
8. Kuat pegang sekrup -
Sumber: JIS 1992
Semen
kapur/gamping adalah bahan alam yang mengandung senyawa kalsium oksida (CaO), sedangkan lempung/tanah liat adalah bahan alam yang mengandung senyawa silika oksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3), besi oksida (F2O3) dan magnesium oksida (MgO). Dalam proses produksi semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh. Sebagian bahan digunakan untuk membentuk clinker
(bahan setengah jadi yang dibutuhkan untuk pembuatan semen) kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips (gipsum) dalam jumlah yang sesuai. Hasil akhir dari proses produksi dikemas dalam kantong/zak dengan berat rata-rata 40 kg atau 50 kg (Ditjen Bea Cukai, 2000).
Semen disebut perekat hidrolisis, karena daya rekatnya disebabkan oleh adanya air. Jumlah air yang digunakan untuk sejumlah semen menentukan kualitas adukan campuran yang dihasilkan. Pada umumnya jenis semen yang digunakan untuk bahan bangunan adalah semen portland. Semen portland dibuat dari hasil pembakaran bahan-bahan dasar yang terdiri atas batu kapur (yang mengandung CaO), tanah geluh atau serpih (yang mengandung H2O dan SiO2) dan tambahan bahan lain yang sesuai dengan jenis semen yang diinginkan. Campuran dari bahan tersebut selanjutnya dibakar pada temperatur tinggi dalam tanur bakar, dan digiling halus secara mekanik sambil ditambahkan gips tak terbakar. Hasilnya terbentuk tepung kering yang dikemas dalam kantong semen (Setiadhi, 2006).
1. Semen abu atau semen portland adalah bubuk/bulk berwarna abu kebiru-biruan, dibentuk dari bahan utama batu kapur/gamping berkadar kalsium tinggi yang diolah dalam tanur yang bersuhu dan bertekanan tinggi. Semen ini biasa digunakan sebagai perekat untuk memplester. Semen ini berdasarkan prosentase kandungan penyusunannya terdiri dari 5 (lima) tipe, yaitu tipe I sd. V.
2. Semen putih (gray cement) adalah semen yang lebih murni dari semen abu dan digunakan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing), seperti sebagai
filler atau pengisi. Semen jenis ini dibuat dari bahan utama kalsit (calcite limestone) murni.
3. Semen sumur minyak (oil well cement) adalah semen khusus yang digunakan dalam proses pengeboran minyak bumi atau gas alam, baik di darat maupun di lepas pantai.
4. Mixed & fly ash cement adalah campuran semen abu dengan Pozzolan buatan (fly ash) merupakan hasil sampingan dari pembakaran batubara yang mengandung amorphous silika, aluminium oksida, besi oksida dan oksida lainnya dalam berbagai variasi jumlah. Semen ini digunakan sebagai campuran untuk membuat beton, sehingga menjadi lebih keras.
Ukuran Partikel
papan yang besar pula sehingga pada papan semen dengan ukuran partikel 20 mesh nilai KPS-nya lebih tinggi dari pada papan semen dengan ukuran partikel 40 mesh. Berdasarkan standar JIS A 5417- 1992 tidak mensyaratkan besarnya nilai kuat pegang sekrup papan semen partikel (Sibarani, 2011).
Zhongli dkk (2007) melakukan penelitian tentang sifat fisik particleboard
yang dibuat dari bagian hati (heartwood) kayu Saline eucalyptus dengan pengikat
Polymeric Methane Diphenyl Diisocyanate (PMDI) dan Urea Formaldehyde
(UF). Kayu dihancurkan untuk dibuat tiga ukuran partikel/mesh (10-20, 20-40, dan 40-60). Dari hasil pengujian diperoleh bahwa particleboard dengan mesh 20-40 memiliki nilai Modulus of Elasticity (MOE), Modulus of Rupture (MOR), dan
Internal Bond Strength (IB) tertinggi kecuali untuk Tensile Strength (TS). Partikel-partikel sebesar ini terikat baik oleh resin dan memiliki ikatan erat. Luas permukaan partikel mesh 40-60 terlalu besar untuk dicakup secara memadai oleh perekat untuk rasio massa dan partikel perekat yang digunakan. Partikel mesh 10-20 terlalu besar dan mengakibatkan kontak yang lemah antara partikel sehingga pori-pori di antara partikel-partikel bisa dengan mudah dilihat dan tidak semua partikel terikat dengan baik oleh resin. Particleboard dengan ukuran partikel yang berbeda menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam penyerapan air dan
Katalisator Magnesium Klorida (MgCl2)
Katalisator adalah suatu bahan yang dapat mempercepat reaksi kimia tanpa merubah strukturnya. Selain itu, katalisator adalah bahan kimia yang menyebabkan suatu reaksi kimia dapat berlangsung lebih cepat dan dapat ditemukan kembali serta tidak berubah di akhir reaksi tersebut. Katalisator berfungsi untuk meningkatkan daya ikat bahan pengikat terhadap partikel kayu atau bahan berlignoselulosa agar tercapai suatu ikatan yang optimum dan untuk mempercepat proses pengerasan (pengeringan) sehingga didapatkan hasil akhir yang lebih baik. Pemakaian katalisator dimaksudkan untuk mempercepat proses pengerasan (pengeringan) dan memperkuat daya rekat semen (Simatupang,1974 dalam Setiadhi, 2006).
Di samping itu beberapa peneliti telah meneliti secara mendalam penambahan bahan kimia dalam campuran kayu, semen dan air untuk meningkatkan pengerasan semen. Bahan kimia seperti kalsium klorida (CaCl2), feri klorida (FeCl3), feri sulfat (Fe2(SO4)3), magnesium klorida (MgCl2), dan kalsium hidroksida (Ca(OH)2) telah dilaporkan dapat mengurangi hambatan pengerasan semen dan kayu (Moslemi et al., 1994).
Menurut Kirk-Othmer (1964) mengemukakan bahwa salah satu kegunaan yang paling penting dari MgCl2, selain dalam pembuatan logam magnesium, adalah pembuatan semen magnesium oksiklorida, dibuat melalui eksotermik larutan MgCl2 20% terhadap suatu ramuan magnesia yang didapatkan dari kalsinasi magnesit dan magnesia yang terdapat dalam larutan garam. Reaksi yang terjadi:
Kadar semen
Komposisi semen dan partikel dalam pembuatan papan semen dapat dilihat dari faktor-faktor yang mempengaruhi sifit fisis dan mekanis pada papan semen antara lain :
1. Semen. Semen bersifat kuat dan keras apalagi jika terkena air. Makin banyak kandungan semen dalam suatu bahan maka akan semakin kuat bahan tersebut.
2. Air. Air berfungsi sebagai media pencampur bahan-bahan. Pemberian air harus secukupnya karena bila kebanyakan akan encer sedangkan jika terlalu sedikit akan menyebabkan ketidakhomogenan.
3. Bahan Baku yang digunakan (Moelemi dan Pfister, 1987).
Faktor yang mempengaruhi pengerasan semen adalah sebagai berikut : a. Kehalusan (finese)
Kehalusan semen mempengaruhi waktu pengerasan pasta semen, kualitas semen baik ketika butirannya makin halus, dan luas permukaan yang dapat dihidrasi semakin luas sehingga banyak gel semen yang terbentuk pada umur muda, maka kekuatan awal yang dicapai akan lebih tinggi.
b. Waktu pengikat semen
c. Panas hidrasi
Ketika semen dan air bereaksi timbul panas, panas ini dinamakan panas hidrasi, semakin tinggi panas hidrasi dari semen maka dapat mengakibatkan keretakan pada beton dan reaksi dari komponen dasar semen membentuk komponen lain.
d. Faktor air semen (FAS)
Aspek lain yang besar pengaruhnya terhadap pembentukan panas hidrasi adalah faktor air semen. Faktor air semen (FAS) perbandingan antara berat air dan berat semen, dapat dihitung dengan rumus:
FAS = berat air / berat semen
