DAFTAR ISI
BAB I ... 2
PENDAHULUAN ... 2
1.1 Pendahuluan ... 2
1.2 Tujuan ... 3
1.3 Manfaat Penelitian ... 3
1.4 Urgensi Penelitian ... 4
1.5 Kontribusi Penelitian ... 4
BAB II ... 6
TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Komposit ... 6
2.2 Bambu ... 6
2.3 Strand bambu ... 7
BAB III ... 9
METODE... 9
3.1 Waktu dan Tempat ... 9
3.2 Alat dan Bahan ... 9
3.3 Tahapan Penelitian ... 9
3.3.1 Pembuatan strand bambu ... 9
3.3.2 Karakteristik sifat strand bambu ... 9
BAB IV ... 11
BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ... 11
4.1 Anggara Biaya ... 11
4.2 Jadwal Kegiatan ... 11
DAFTAR PUSTAKA ... 12
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pendahuluan
Indonesia merupakan negara dengan kekayaan alam yang sangat tinggi salah satunya ketersediaan bambu yang memiliki potensi yang cemerlang untuk dikembangkan. Berdasarkan data BPS (Statistik, 2016) bahwa produksi bambu di Indonesia telah mencapai lebih dari satu juta batang dengan jenis bambu yang terdiri dari 38 jenis-jenis introduksi dan 122 jenis lokal. Banyak peneliti yang meneliti beberapa jenis bambu baik dalam bentuk batang dan bila, serat maupun dalam bentuk komposit hijau atau komposit berbahan dasar bambu (Judawisatstra, 2016). Dibandingkan dengan kayu, bambu memiliki laju pertumbuhan yang lebih cepat sekaligus keunggulan memproduksi oksigen hasil fotosintesis selama pertumbuhannya. Sehingga, aplikasi bambu sebagai komposit hijau diharapkan dapat memberikan efek ramah lingkungan sekaligus keunggulan komparatif dari sisi kekuatannya. Bambu memiliki beberapa kelemahan terutama jika diaplikasikan sebagai bahan konstruksi. Hal ini dikarenakan diameter bambu yang relatif kecil yang menjadi kelemahan bambu sehingga pemanfaatan bambu yang terbatas dan sulit dimanfaatkan sebagai produk panel yang memiliki dimensi panjang, lebar dan besar. Selain memiliki keteguhan belah yang rendah, variabilitas sifat fisis bambu terutama kerapatannya pada bagian pangkal, tengah, ujung cukup besar, dan rentan terhadap serangan organisme perusak (Febrianto F, 2017).
Bambu merupakan bahan berlignoselulosa yang sangat melimpah di Indonesia dan berpotensi besar untuk dijadikan sebagai bahan substitusi kayu karena pertumbuhannya jauh lebih cepat dari kayu dengan masa panen 3-6 tahun.
Oleh karena itu bambu sangat baik dimanfaatkan menjadi produk komposit dalam upaya peningkatan efektivitas bambu sebagai bahan bangunan struktural maupun non struktural. Papan komposit struktural biasanya terbuat dari strand dengan dimensi memanjang, tidak lebar, dan tipis. Penggunaan strand papan komposit dikempa menggunakan kempa panas. Penelitian menunjukan bahwa papan komposit dari bahan berupa strand bambu memiliki sifat fisik dan mekanis jauh lebih baik dibandingkan dengan bahan kayu (Adrin, 2014).
Penggunaan papan partikel dengan strand dengan dipengaruhi oleh beberapa faktor terhadap sifat akhirnya. Sifat-sifat yang berpengaruh pada papan partikel yang dibuat dapat berupa jenis kayu, berat jenis kayu, ukuran strand, perlakuan pendahuluan, orientasi partikel, jenis kadar perekat, struktur lapisan, parameter-parameter dalam pengempaan, kadar air dan kerapatan papan (Maloney, 1993). Bambu juga juga memiliki kadar zat ekstraktif yang tergolong tinggi dibandingkan kayu sehingga perlu dilakukan perlakuan pendahuluan terhadap strand berbahan dasar bambu. Perlakuan pendahuluan merupakan salah satu tahap untuk memaksimalkan ketahan pada strand dari berbagai faktor perusak. Oleh karena itu dalam penelitian ini diperlukan perbaikan sifat-sifat strand untuk meningkatkan produk komposit dari strand berbahan dasar bambu dengan perlakuan pendahuluan untuk meningkatkan kualitas pada produk komposit.
1.2 Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Menganalisis karakteristik sifat-sifat akhir pada strand bambu
2. Menganalisis perlakuan pendahuluan yang dilakukan pada strand bambu 1.3 Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian yang dilakukan akan memberikan kontribusi pada pengembangan industri material konstruksi yang berkelanjutan dengan memanfaatkan bambu sebagai sumber daya lokal yang melimpah. Dengan memahami karakteristik awal strand bambu dan pengaruh perlakuan terhadap sifat- sifat akhirnya, penelitian ini dapat membuka pintu untuk inovasi dalam pemanfaatan bambu sebagai alternatif yang lebih ramah lingkungan dalam berbagai aplikasi konstruksi. Penelitian yang dilakukan juga memiliki potensi untuk meningkatkan daya tahan dan kekuatan material konstruksi dari bambu. Dengan mengetahui metode perlakuan yang optimal, dapat dikembangkan teknologi yang memperkuat dan meningkatkan sifat mekanis strand bambu, sehingga dapat bersaing dengan material konvensional dalam berbagai proyek konstruksi.
1.4 Urgensi Penelitian
Penelitian mengenai perlakuan pendahuluan terhadap sifat-sifat akhir strand bambu memiliki urgensi yang tinggi dalam menghadapi tantangan pembangunan berkelanjutan di era modern ini. Bambu, sebagai sumber daya alam yang berlimpah, memiliki potensi besar sebagai material konstruksi yang ramah lingkungan, namun masih memerlukan pemahaman mendalam dan pengembangan teknologi untuk meningkatkan kualitas dan daya gunaannya. Oleh karena itu, penelitian ini memiliki urgensi strategis dalam beberapa aspek yaitu:
1. Keberlanjutan lingkungan, penelitian ini mendukung upaya untuk mengurangi tekanan terhadap sumber daya alam kayu yang semakin berkurang. Dengan mengoptimalkan penggunaan bambu sebagai alternatif, penelitian ini dapat memberikan kontribusi terhadap konservasi hutan dan menjaga keberlanjutan ekosistem.
2. Perspektif ekonomi, penelitian ini memiliki potensi untuk mengembangkan industri bambu yang berkelanjutan dan dapat bersaing secara global.
Dengan memahami sifat-sifat akhir strand bambu, industri konstruksi dapat memanfaatkannya secara maksimal dalam berbagai proyek infrastruktur dan pembangunan, memberikan peluang ekonomi baru, serta menciptakan lapangan kerja di sektor ini.
1.5 Kontribusi Penelitian
Penelitian yang diusulkan memiliki kontribusi yang diberikan terhadap IPTEK yaitu sebagai berikut:
1. Memberikan kontribusi terhadap pemahaman lebih mendalam mengenai sifat-sifat material bambu, baik sebelum maupun setelah melalui perlakuan.
Data dan informasi yang diperoleh dapat menjadi landasan ilmiah bagi pengembangan teknologi perlakuan yang lebih efektif dan efisien, memberikan nilai tambah pada pengetahuan dasar kehutanan dan teknologi material.
2. Penelitian ini turut berperan dalam pengembangan teknologi konstruksi ramah lingkungan. Dengan memahami bagaimana perlakuan dapat meningkatkan kekuatan dan daya tahan bambu, penelitian ini memberikan
kontribusi terhadap penerapan material konstruksi yang lebih berkelanjutan dan memiliki jejak karbon yang lebih rendah dibandingkan dengan material konvensional.
Penelitian ini turut berperan dalam pengembangan teknologi dan penelitian ini juga berpotensi untuk membuka peluang baru dalam pengembangan material komposit berbasis bambu. Dengan memanfaatkan sifat-sifat akhir strand bambu yang telah dioptimalkan melalui perlakuan, dapat diciptakan inovasi material komposit yang ringan, kuat, dan tahan terhadap berbagai kondisi lingkungan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Komposit
Seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin pesat, mendorong adanya penemuan beberapa teknologi alternatif untuk memenuhi kebutuhan manusia. Komposit merupakan salah satu produk alternatif yang menghasilkan material dengan sifat mekanik lebih baik dari material lainnya (Septiana Xaveria Manurung, 2014). Komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material dengan melalui campuran yang tidak homogen, dimana sifat mekanik dari masing-masing material pembentuknya berbeda. Bahan komposit pada umumnya terdiri dari dua unsur, yaitu serat sebagai bahan pengisi dan matriks sebagai bahan pengikat serat yang dibentuk pada skala makroskopik dan menyatu secara fisika (Nicolaus Ardi Kurniawan, 2022). Komposit juga dapat diartikan sebaagai material baru yang dibuat melalui tahap penggabungan dua atau lebih material untuk menghasilkan material dengan penyusun yang berkualitas baik.
Komposit memiliki sifat mekanik yang lebih bagus dari logam, kekakuan jenis (modulus young/density) dan kekuatan jenisnya lebih tinggi dari logam.
Karakterisasi komposit dilakukan melalui beberapa pengujian yaitu kadar air, densitas, porositas, dan daya serap air. Kadar air merupakan sejumlah air yang terkandung di dalam suatu produk atau bahan (Nuryati, 2020).
2.2 Bambu
Bambu betung (Dendrocalamus asper) merupakan tanaman yang berasal dari kingdom Plantae atau rumput-rumputan (Rini, 2018) menjelaskan bahwa morfologi bambu betung memiliki morfologi dengan bentuk rebung mengerucut (bulat meruncing), ujung hitam keunguan; pelepah rebung kecoklatan tertutup bulu lebat berwarna coklat tua; kuping pelepah rebung membundar; daun pelepah rebung tegak. Buluh tegak, berwarna hijau tua keputihan pada bagian atas buluh, bagian pangkal ditutupi bulu halus seperti beludru coklat, buluh tua dengan totol putih, buku-buku dengan akar udara mulai dari pangkal hingga tengah ke atas, tingginya berkisar 16–24 m dengan ujung melengkung. Bambu betung muda memiliki perawakan dengan kulit batang berwarna hijau yang dilapisi oleh lapisan seperti
bulu berwarna kuning, terutama pada bagian bagian pangkal dan tepat terletak di atas buku, sedangkan pada bagian tengah sampai ujung batang dilapisi dengan warna putih kecoklatan. Sementara pada bambu tua akan dijumpai dengan warna hijau kekuningan yang dilapisi oleh bercak bercak putih, (Sutardi SR, 2015) menjelaskan bahwa seludang bambu ini sangat mudah lepas, sehingga saat muda saja bambu ini sudah tidak terlihat seludang di batangnya. Bambu dikenal oleh memiliki sifat-sifat yang baik untuk dimanfaatkan, antara lain batangnya kuat, ulet, lurus, rata, keras, mudah dibelah, mudah dibentuk dan mudah dikerjakan serta ringan sehingga mudah diangkut. Selain itu bambu juga relatif murah dibandingkan dengan bahan bangunan lain. karena banyak ditemukan di sekitar tempat tinggal, bambu menjadi tanaman serbaguna bagi masyarakat. Disamping multi fungsi bambu yang tinggi maka terdapat beberapa kelemahan dari bambu antara lain : pengerjaan tidak mudah karena mudah pecah atau retak, mudah terserang serangga perusak kayu sehingga tidak tahan lama (tidak awet), variasi dimensi dan ketidakseragaman panjang ruasnya (Wulandari, 2018).
2.3 Strand bambu
Strand bambu merupakan lapisan tipis bambu yang dipotong dengan ukuran tertentu. Strand bambu merujuk kepada jenis bambu yang digunakan untuk membuat papan komposit bernama Oriented Strand Board (BOSB).Penggunaan bambu sebagai bahan baku OSB telah berkembang pesat akhir-akhir ini dan sudah diaplikasikan pada skala industri di China (Sumardi et al.,2006; Febrianto et al., 2012;2015; Jin et al.,2016). Sebelum OSB bambu (BOSB) ini menyerbu pasar Indonesia sebagaimana OSB dari kayu, sudah saatnya pemerintah atau terutama pebisnis Indonesia yang bergerak di bidang perkayuan mengembangkannya dari sumber daya bambu Indonesia yang melimpah. Sebagai informasi, kekuatan mekanis BOSB mencapai 1,5 hingga 2 kali lebih kuat daripada OSB terbuat dari kayu (Febrianto et al. 2015). Bambu Indonesia (tropis) memiliki daging buluh yang lebih tebal dibandingkan bambu temperate, tetapi kadar zat ekstraktif yang lebih tinggi. Zat ekstraktif akan merugikan dalam produksi OSB karena dapat menghalangi proses perekatan. Akibatnya, penggunaan strand bambu Indonesia akan membutuhkan konsentrasi perekat yang lebih tinggi untuk mendapatkan
kualitas yang setara dengan OSB di negara temperate. Oleh karena itu, perbaikan sifat-sifat strand bambu Indonesia dalam meningkatkan kualitas BOSB perlu dilakukan. Perlakuan steam pada strand bambu menjadi salah satu pilihan sebagai modifikasi sederhana untuk dapat menurunkan kadar zat ekstraktif dan meningkatkan kualitas BOSB. Proses steam pada untai bambu merupakan proses yang sederhana, murah dan ramah lingkungan karena mudah diaplikasikan, tidak membutuhkan peralatan yang canggih namun mampu menghasilkan BOSB unggul (stabil, kuat, dan awet) dengan konsumsi.
BAB III METODE 3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan mulai tanggal 23 Februari 2024 dengan agenda persiapan bahan baku bambu betung. Pada tanggal 7-12 Maret 2024 dilakukan penjemuran strand bambu di bawah sinar matahari dan penimbangan strand bambu.
Kemudian pada tanggal 13-15 Maret dilakukan pengovenan strand bambu untuk memperoleh KA yang diinginkan. Penelitian ini dilaksanakan di Gedung Laboratorium Teknik 5, tepatnya di Laboratorium Rekayasa Hutan Tropika lantai 1, Institut Teknologi Sumatera.
3.2 Alat dan Bahan
Penelitian ini menggunkan peralatan utama yaitu autoclave, oven, mesin chruscher, caliper digital, timbangan digital, timbangan analitik, golok/pisau, amplas ukuran 80, koran bekas dan plastik klip. Bahan utama yang digunakan yaitu bambu betung dengan umur >4 tahun.
3.3 Tahapan Penelitian
3.3.1 Pembuatan strand bambu
Proses pembuatan strand bambu dilakukan mengacu pada Maulana et al.
(2019). Dimana bahan baku berupa bambu betung diubah menjadi strand dengan ukuran (70 x 25 x 0,5) mm3. Strand yang telah dimodifikasi kemudian dikering udarakan selama satu minggu untuk mencapai kadar air (KA) kesetimbangan.
Setelah proses pengeringan udara strand dioven pada suhu 60-80 ◦C selama 3 hari untuk mencapai KA di bawah 5%. Strand yang telah mencapai kadar air dibawah 5% kemudian diberikan perlakuan steam pada suhu 115 ◦C dengan waktu 1 jam dan 2 jam.
3.3.2 Karakteristik sifat strand bambu 3.3.2.1 Kerapatan
Pengukuran kerapatan strand bambu dihitung berdasarkan berat dan volume kering udara, berat ditimbang (m), kemudian diukur dimensi Panjang, lebar dan tingginya untuk menentukan volume (V). Ukuran yang digunakan untuk pengukuran kerapatan strand ((70 x 25 x 0,5) mm3).
Persamaan kerapatan:
Keterangan:
K = Kerapatan (gr/cm3) M = Berat (gr)
V = Volume (cm3)
3.3.2.2 Pengujian kekuatan tarik strand
Pengujian uji tarik strand dilakukan dengan menggunaka mesin Universal Testing Machine (UTM). Pengujian uji tarik dilakukan untuk mengukur kekuatan tarik maksimum pada srand bambu. Pengujian dilakukan menggunakan standar ASTM D3039. Ukuran load 50kN dengan kecepatan 2mm/menit.
3.3.2.3 Penentuan Fourier Transform Infrared (FTIR)
Pengujian fourier transform infrared dilakukan mengidentifikasi komponen kimia dan memahami struktur selulosa, hemiselulosa, lignin pada strand. Pengujian mengacu pda standar ASTM E1252. Pengujian dilakukan menggunakan panjang gelombang untuk selulosa: 400-4000 cm, hemiselulosa: 4000-400 cm, lignin: 2,5- 25 mikron.
3.3.2.4 Pengujian Thermogravimetric Analysis (TGA)
Pengujian Thermogravimetric Analysis mengacu pada standar SNI 01- 7207-2006. Sampel digiling dan disaring menggunakan mesh dengan ukurang 60- 100 mesh.
BAB IV
BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1 Anggara Biaya
No Jenis Pengeluaran Besaran Dana
1 Bahan habis pakai (bambu, aquades, amplas dll)
150.000
2 Biaya transportasi 100.000
3 Biaya lainnya (pembuatan strand) 220.000
Jumlah 470.000
4.2 Jadwal Kegiatan No
Jenis Kegiatan
Bulan
Penanggung Jawab
1 2 3 4
1 Studi Literatur Laras Setia
Ningrum
2 Penyusunan Proposal Jonatan Tarigan
3 Perizinan Administrasi Lentawati
Samosir 4 Perencanaan dan
persiapan alat dan bahan penelitian
Elisabet Habeahan 5 Uji universal testing
machine
David Raja Endar Ambarita
6 Uji Kerapatan David Raja Endar
Ambarita
7 Evaluasi analisis data Laras Setia
Ningrum 8 Penyusunan laporan
akhir
Jonatan Tarigan
DAFTAR PUSTAKA
Adrin, F. F. (2014). Properties of oriented srand board prepared from steam treated bamboo strands under various adhesive combinations. JITKT, 11(2) : 109- 119.
Febrianto F, S. I. (2017). Papan Untai Bambu Berarah Material Unggul Untuk Komponen Bangunan Struktur. Bogor: IPB Press.
Nicolaus Ardi Kurniawan, F. S. (2022). Pengujian Tarik Komposit Spesimen Campuran Serat Pisang Alur Diagonal Dan Pasir Besi Dengan Matrik Resin Polyester Dengan Metode Hand Lay-Up. Jurnal Teknik, Elektronik, Engine, Vol. 8, No. 2.
Nuryati, R. R. (2020). Pembuatan Komposit Dari Limbah Plastik Polyethylene Terephthalate (Pet) Berbasis Serat Alam Daun Pandan Laut (Pandanus tectorius). Jurnal Agroindustri, Vol.10, No.2.
Rini, D. S. (2018). Sifat Fisika Bambu Petung (Dendrocalamus asper (Schult. f) Backer ex Heyne dari KHDTK (Kawasan Hutan dengan Tujuan Khusus) Senaru Berdasarkan Posisi Aksial . Jurnal Belantara, 1(2) : 101-106.
Septiana Xaveria Manurung, P. S. (2014). Pembuatan Dan Karakterisasi Komposit Serat Palem Saray Dengan Matriks Poliester. Jurnal saintia fisika.
Statistik, (. B. (2016). Statistik Produksi Kehutanan. Jakarta: (ID) : Badan Pusat Statistik Indonesia.
Sutardi SR, N. N. (2015). Informasi Sifat Dasar dan Kemungkinan Penggunaan 10 Jenis Bambu. Bogor: IPB Press.
Wulandari, F. (2018). Variasi Kadar Air Tiga Jenis Bambu berdasarkan Arah Aksial. Jurnal Sangkareang Mataram, 4(3) : 28-31.
Adrin, F. F. (2014). Properties of oriented srand board prepared from steam treated bamboo strands under various adhesive combinations. JITKT, 11(2) : 109-119.
Febrianto F, S. I. (2017). Papan Untai Bambu Berarah Material Unggul Untuk Komponen Bangunan Struktur. Bogor: IPB Press.
Nicolaus Ardi Kurniawan, F. S. (2022). PENGUJIAN TARIK KOMPOSIT SPESIMEN CAMPURAN SERAT PISANG ALUR DIAGONAL DAN
PASIR BESI DENGAN MATRIK RESIN POLYESTER DENGAN METODE HAND LAY-UP. Jurnal Teknik, Elektronik, Engine, Vol. 8, No. 2.
Nuryati, R. R. (2020). PEMBUATAN KOMPOSIT DARI LIMBAH PLASTIK POLYETHYLENE TEREPHTHALATE (PET) BERBASIS SERAT ALAM DAUN PANDAN LAUT (Pandanus tectorius). Jurnal Agroindustri, Vol.10, No.2.
Rini, D. S. (2018). Sifat Fisika Bambu Petung (Dendrocalamus asper (Schult. f) Backer ex Heyne dari KHDTK (Kawasan Hutan dengan Tujuan Khusus) Senaru Berdasarkan Posisi Aksial . Jurnal Belantara, 1(2) : 101-106.
Septiana Xaveria Manurung, P. S. (2014). PEMBUATAN DAN
KARAKTERISASI KOMPOSIT SERAT PALEM SARAY DENGAN MATRIKS POLIESTER. Jurnal saintia fisika.
Statistik, (. B. (2016). Statistik Produksi Kehutanan. Jakarta: (ID) : Badan Pusat Statistik Indonesia.
Sutardi SR, N. N. (2015). Informasi Sifat Dasar dan Kemungkinan Penggunaan 10 Jenis Bambu. Bogor: IPB Press.
Wulandari, F. (2018). Variasi Kadar Air Tiga Jenis Bambu berdasarkan Arah Aksial. Jurnal Sangkareang Mataram, 4(3) : 28-31.
