KARAKTERISTIK PAPAN SEMEN DARI LIMBAH KERTAS
KARDUS DENGAN PENAMBAHAN KATALIS
KALSIUM KLORIDA
HASIL PENELITIAN
Oleh: Zul Rahman Arief
061203037 / Teknologi Hasil Hutan
PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Hasil : Karakteristik Papan Semen dari Limbah Kertas Kardus dengan Penambahan Katalis Kalsium Klorida
Nama : Zul Rahman Arief NIM : 061203037
Program Studi : Kehutanan
Disetujui oleh, Komisi Pembimbing
Ketua Anggota
Tito Sucipto, S.Hut, M.Si
NIP. 19790221 200312 1 001 NIP. 19791017 200312 1 002 Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si
Mengetahui,
Ketua Program Studi Kehutanan
Zul Rahman Arief. Karakteristik Papan Semen dari Limbah Kertas Kardus dengan Penambahan Katalis Kalsium Klorida. Dibimbing oleh Tito Sucipto, S.Hut, M.Si dan Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si.
ABSTRAK
Papan semen berpotensi besar sebagai bahan substitusi kayu untuk konstruksi bangunan. Tujuan penelitian adalah mengevaluasi kualitas papan semen berupa sifat fisis dan mekanis papan semen serta ketahanannya terhadap serangan rayap. Papan dibuat dengan ukuran 30 cm x 30 cm x 1 cm dan kerapatan 1 g/cm3 pada variasi komposisi semen : fiber : air dengan penambahan katalis kalsium klorida. Sifat fisis dan mekanis papan semen yang memenuhi standar JIS A 5414-1993 adalah kerapatan, daya serap air dan MOE sedangkan kadar air, pengembangan tebal dan MOR tidak memenuhi standar. Nilai kerapatan papan semen dengan menggunakan katalis kalsium klorida yang memenuhi standar adalah 1,27 g/cm3-1,29 g/cm3, daya serap air 5,30%-22,31%, MOE 468,48 kg/cm2-568,33 kg/cm2, sedangkan kerapatan papan semen tanpa katalis berkisar 1,13 g/cm3-1,67g/cm3, daya serap air 9,95%-16,83%, MOE 131,73 kg/cm2-196,95 kg/cm2. Papan semen memiliki keawetan yang cukup tinggi terhadap serangan rayap. Papan semen yang memiliki kualitas terbaik berdasarkan pengujian sifat fisis, mekanis dan ketahanan terhadap serangan rayap terdapat pada komposisi perbandingan semen : fiber : air (1,75 : 1,75 : 1,25) dan penambahan katalis kalsium klorida.
Zul Rahman Arief. Characteristics of Cement Board made from Corrugated Paper Waste with Calcium Chloride Catalyst Addition. Supervised by Tito Sucipto, S.Hut, M.Si and Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si.
ABSTRACT
Cement board holds great potential as a wood substitute material for building construction. The research objective was to evaluate the physical and mechanical properties of cement board as well resistance to termite attack. Boards made with size 30 cm x 30 cm x 1 cm and a density 1 g/cm3 under various composition of cement : fiber : water ratio with addition of calcium chloride catalysts. Physical and mechanical properties of cement board that fulfill the standards were the density, water absorption and MOE, while the moisture content, thickness swelling and MOR not fulfill the standards. The value density of the cement board using calcium chloride catalyst that fulfill the standards is the ranges from 1,27 g/cm3- 1,29 g/cm3, water absorption 5,30%-22,31%, MOE 468,48 kg/cm2-568,33 kg/cm2 while the cement board without catalyst density ranges from 1,13 g/cm3-1,67 g/cm3, water absorption 9,95%-16,83%, MOE 131,73 kg/cm2-196,95 kg/cm2. The cement board has a relatively high durability against termite attack. Cement board that has the best quality based on the testing of physical properties, mechanical properties and resistance to termite attack there on the composition ratio of cement : fiber : water (1,75 : 1,75 : 1,25) and calcium chloride catalyst.
Key words: cement board, corrugated paper waste, calcium chloride, physical and mechanical properties, durability
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Gunungsitoli, Nias pada tanggal 24 April 1988 dari
Ayahanda Zainal Abidin, SE, dan Ibunda Delima Gea. Penulis merupakan anak
kedua dari empat bersaudara.
Pendidikan formal yang ditempuh oleh Penulis selama ini, adalah
pendidikan dasar di SDN 070974 Gunungsitoli, Nias, lulus tahun 2000,
pendidikan lanjutan di SLTPN 3 Gunungsitoli, Nias, lulus tahun 2003, pendidikan
menengah di SMAN 1 UNIVA 1 Gunungsitoli, Nias, lulus tahun 2006 dan tahun
2006 lulus ujian Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) dan diterima pada
Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Departemen Kehutanan, Fakultas
Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Penulis juga pernah menjadi asisten Praktikum Sifat Fisis dan Mekanis
T.A. 2009/2010. Penulis pernah melakukan Praktik Pengenalan Pengolahan Hutan
(P3H) pada dua lokasi yang berbeda yaitu di hutan mangrove Pulau Sembilan
Kabupaten Langkat dan hutan pegunungan Taman Nasional Gunung Leuser
Kabupaten Langkat. Selain itu, penulis juga pernah melaksanakan Praktik Kerja
Lapang (PKL) di Kesatuan Pemangkuan Hutan (KPH) Cepu, Kabupaten Blora,
Provinsi Jawa Tengah. Pada akhir kuliah penulis melaksanakan penelitian dengan
judul ”Karakteristik Papan Semen dari Limbah Kertas Kardus dengan
Penambahan Katalis Kalsium Klorida” untuk memperoleh gelar Sarjana
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan segala rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penelitian
dan skripsi yang berjudul ”Karakteristik Papan Semen dari Limbah Kertas Kardus
dengan Penambahan Katalis Kalsium Klorida” dapat diselesaikan. Skripsi ini
disusun dengan harapan dapat memberikan sebuah alternatif pemanfaatan limbah
kertas kardus untuk menghasilkan produk yang bermanfaat, mempunyai nilai
ekonomi yang cukup tinggi dan dapat dikembangkan sebagai alternatif untuk
substitusi kayu. Adapun isi dari skripsi ini adalah tentang evaluasi kualitas papan
semen (terhadap sifat fisis, mekanis dan ketahanannya terhadap serangan rayap)
dari kertas kardus dengan beberapa perbandingan komposisi semen, kertas kardus
dan air.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Tito Sucipto, S.Hut,
M.Si dan Bapak Luthfi Hakim, S.Hut, M.Si selaku komisi pembimbing yang telah
membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penelitian dan
skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Siti Latifah, S.Hut,
Ph.D selaku ketua Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatera Utara.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, Juli 2012
Penulis
DAFTAR ISI
Pengertian dan Karakteristik Kertas Karton ... 6
Katalis Kalsium Klorida ... 9
Komposisi Kimia Semen Portland ... 14
Komposisi Utama Semen Portland ... 14
Jenis–Jenis Semen Portland ... 15
Papan Semen ... 16
METODOLOGI Lokasi dan Waktu Penelitian ... 21
Alat dan Bahan Penelitian ... 21
Prosedur Penelitian... 21
Persiapan Bahan Baku... 21
Pengadonan ... 22
Proporsi Bahan Baku untuk Perbandingan 40:60 ... 23
Proporsi Bahan Baku untuk Perbandingan 50:50 ... 24
Proporsi Bahan Baku untuk Perbandingan 60:40 ... 24
Pembentukan Lembaran ... 25
Pengkondisian ... 25
Pengujian untuk Sifat Fisis... 27
Pengujian untuk Sifat Mekanis ... 30
Modulus Patah ... 30
Sifat Ketahanan Terhadap Serangan Rayap ... 51
DAFTAR TABEL
Halaman 1. Komposisi kimia semen portland ... 14 2. Standar uji papan semen menurut JIS A 5414-1993 ... 20 3. Kriteria ketahanan papan semen terhadap serangan rayap ... 20 4. Klasifikasi penurunan berat papan semen terhadap serangan rayap
berdasarkan SNI 01-7207-2006 ... 20 5. Proporsi bahan baku pembuatan papan semen... 23 6. Standar pengujian JIS A 5414-1993 ... 27 7. Rekapitulasi nilai pengujian sifat fisis, mekanis dan ketahanan papan
semen terhadap serangan rayap (biodeteriorasi) ... 34 8. Rata-rata kehilangan berat papan semen ... 52 9. Klasifikasi ketahanan papan semen terhadap serangan rayap berdasarkan
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Rantai selulosa. ... 4
2. Kertas kardus. ... 7
3. Kalsium klorida. ... 10
4. Papan semen. ... 17
5. Bagan alir proses persiapan bahan baku. ... 22
6. Pola pemotongan contoh uji papan semen. ... 26
7. Cara pembebanan pengujian MOR. ... 30
8. Posisi sekrup pada pengujian kuat pegang sekrup. ... 32
9. Pengujian keteguhan rekat ... 32
10.Perbedaan nilai kerapatan pada berbagai variasi komposisi S : F : W ... 35
11.Perbedaan nilai kadar air pada berbagai variasi komposisi S : F : W ... 37
12.Perbedaan nilai daya serap air setelah perendaman selama 2 jam ... 40
13.Perbedaan nilai daya serap air setelah perendaman selama 24jam ... 40
14.Perbedaan nilai pengembangan tebal setelah perendaman selama 2 jam .. 43
15.Perbedaan nilai pengembangan tebal setelah perendaman selama 24 jam 43
16.Perbedaan nilai MOE pada berbagai variasi komposisi S : F : W ... 45
17.Perbedaan nilai MOR pada berbagai variasi komposisi S : F : W ... 47
18.Perbedaan nilai keteguhan rekat... 49
19.Perbedaan nilai kuat pegang sekrup ... 50
20.Perbedaan nilai kehilangan berat ... 51
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Data kerapatan papan semen ... 58 Lampiran 2. Data kadar air papan semen ... 58 Lampiran 3. Data daya serap air setelah perendaman selama 2 jam dan 24
jam ... 58 Lampiran 4. Data pengembangan tebal setelah perendaman selama 2 jam
