Prosiding Pertemuan Ilmiah Sains Materi 1996

PEMANFAATAN ABU TERBANG UNTUK BAHAN PEREKATPAPAN WOL KAYU 1

Suwandi Kliwon, M.I. Iskandar dan Suwardi Sumadiwangsa 2

ADS TRAKPEMANFAATAN ABU TERBANG UNTUK BAHAN PEREKAT PAPAN WOL KAYU. Selarna ini perekat semen

sebagai salah satu sumber perekat mineral telah dikenal sebagai bahan perekat papan partikel. perekat mineral dengan mudahtersedia tetapi harganya cenderung semakin mahal. Oleh karena itu harus dicari alternatif lain sebagai penggantinya. Salah satualternatif ada1ah pemanfaatan abu terbang. Abu terbang adalah bahan pozolan buatan yang merupakan limbah pembakaran barnbara pada Pusat Listrik Tenaga Uap (PL11J) antara lain PLTU Suralaya (Jawa Barat), PLTU Pacitan di Jawa Timur dan PLTUTambang Batu Bara di Sumatera Selatan. Penelitian pembuatan p~pan wol kayu Tusan (Pinus merkusii) menggunakan abu terbangdan campurannya sebagai perekatnya. Ukuran papan wol kayu yang dibuat adalah 30 x 30 x 2,5 cm. Komposisi semen pozolan buatan(abu terbang) dan kapur tabor (SPK) diperlukan 3 macam yaitu SPK dengan kadar abu terbang 500/0, 75% dan 100% terhadap beratbagian berat semen. Papan wol kayu yang dihasilkan, diuji sifat fisis dan mekanisnya menggunakan standar Jerman (DIN 1101).Sifat fisis dan mekanis ada1ah kadar air, kerapatan, penurunan tebal what tekanan 3 kg/cm2 dan keteguhan lentur rnaksimum.Hasilnya sebagai berikut : Sifat fisis dan mekanis papan wol kayu tusam semuanya memenuhi persyarat standar Jerman (DIN 1101)pada taraf kadar abu terbang sebanyak 50% dari bagian berat semen. Hasil sidik ragam menunjukkan pengaruh kadar abu terbangberpengaruh sangat nyata pada sifat keteguhan lentur maksimum papan wol kayutusam dan berpengaruh nyata pada sifat penurunan

tebal wbat tekanan 3 kg/cm2. Semakin tinggi kadar abu terbang terhadap bagian berat semen semakin rendah sifat mekanis papanwol kayu yang dihasilkan.

ABSTRACTFLY-ASH AS BINDER FOR WOOD WOOL BOARD MANUFACfURING. Port -land cement usualy utilized as

binder for making mineral bonded board for wood wool board. Portland cement is easier founded in the market, but trend beexpenchive, decrease of supply and increase of demand. As alternative, fly-ash can subtitute by Port-land cement as binder of woodmineral bonded board. Fly-ash was unnatural pozolan as by product in Electric Steam Power Centre (PLl1J) Suralaya (West Java),Pacitan (East Java) and PT. Tambang Batu Bara (South Sumatera). This paper describe the utilization offly ash binder for makingwood wool board. The experimental wood wool board were made of Tusam (Pinusmerkusii) bindered with fly-ash mixture. Thedimension of wood wool board was 30 x 30 x 2,5 cm2. The percentage of fly-ash devided into three different 500/0, 75% and 100%based on part by weight port-land cement. The wood wool board of Tusam properties were tested according to the Germany standard(DIN 1101), included moisture content. density, reduce. The objective of this study was to determine the effect of the percentage offly-ash on some properties of wood wool board ofTusam. The result revealed that the physical and mechanical properties of wood woolboard met the standard requirement, only on the wood wool boardused 50 percent fly-ash based on part by weight port-land cement.Analysis of variance indicated that the effect of the percentage of fly-ash was highly significant on the Static bending strength of ruptureof wood wool board and significant on the reduce of thickness due to press at 3 kg/cm2 of wood wool board ofTusam.

Di PL TU Suralaya setiap tabunmenghasilkan 1.600.000 ton abu terbang.Menurut Nadiroh et. all (1991) bahan abuterbang apabila dikombinasikan dengan kapurtohor akan berfungsi sebagai perekat mineraluntuk pembuatan bahan bangunan strukturalringan, batu bata berlubang, jalan setapakatau paving block dan bahan plesterandinding. Akan tetapi sebagai perekat untukpembuatan papan semen kayo belumdilakukan penelitianya

Kliwon, S. (1995) telah merintispenelitian penggunaan abu terbang padapembuatan papan semen kayo yaitu papan wolkayo. Dari basil penelitian tersebut ternyatakomposisi perekat abu terbang sebagai perekatpada kayo tidak sarna apabila dipergunakanuntuk batu bata seperti yang diteliti olehNadiroh di atas.

Dari penelitian pendahuluanpembuatan papan wol kayo menggunakanabu terbang tersebut di atas, belummendapatkan komposisi perekat yang tepat,guna mendapatkan sifat fisis dan mekanis

PENDAHULUANBahan perekat mineral yang

tersedia cukup banyak adalah semen (port-land cement). Perekat semen di industriperkayuan dapat dipergunakan padapembuatan papan semen partikel kayu

(mineral bonded particle board) dan papansemen wol kayu. Perekat semen tersediabanyak akan tetapi harganya cendemngsemakin mahal. Hal ini dikarenakankebutuhanakan semen lebih besar daripadajumlah perekatnya. Selain dengan terbukanyapeluang ekspor semen yang akanmenyebabkan kekurangannya pasokan semendi dalam negeri. Oleh karena itu harus dicarialternatif lain sebagai bahan penggantinya.

Salah satu bahan alternatif semenadalah bahan pozolan buatan yaitu abuterbang (fly-ash) yang mempakan limbahpembakaran barn bara pada Pusat ListrikTenaga Uap (pL TU) antara lain PL TUSuralaya (Jawa Barat), PL TU Pacitan di JawaTimur dan PL TU PT. Tambang Batu Bara diSumatera Selatan.

1 Dipresentasikan pada Pertemuan Ilmiah Sains Materi 1996, tanggal22 -23 Oktober 1996

2. StafPeneliti PuslitbangHasil Rutan dan Sosial Ekonomi Kehutanan BOGOR261

papan wol kayo yang memenum standar.Oleh karena itu diperlukan penelitian lanjutanguna men-dapatkan komposisi perekat abuterbang yang tepat agar dapat dipergunakansebagai bahan perekat papan semen kayo.Tulisan ini merupakan basil penelitianlanjutan tersebut.

Tabel 2. Komposisi bahan pada pembuatanpapan wol kayu Tusan (ukuran 30 x 30 x2,5 cm).

Bahan Unit Herat

315I Wol kayu ~sam gram

KataIisator CaC12 12gram

METODOLOGIPembuatan papan wol kayu Tusam

Bahan pozolan buatan abu terbangdiambil dari limbah PL TU Suralaya, Bantenyang mempakan timbunan yang cukupbanyak. Sedangkan bahan baku kapur tohordan semen didapat di toko bahan bangunan,sedangkan kayu pinus (Pinur merkusiiYung et de Yr.) diambil dari daerah JawaBarat.

I

SPK I, II dan III

551

gram

600!A i r gram

Setelah bahan-bahan SPK, wol kayuTusam dan larutan katalisator dicampurdengan homogen maka siap dicetak denganukuran 30 x 30 x 2,5 cm, kemudian dikempadingin sehingga tebalnya 2,5 cm selama 3 x24 jam. Sekeluarnya dari kempa dingin,dibiarkan di ruangan (air condition) selama14 hari kemudian dibuat contoh uji sifat fisisdan mekanisnya dengan metode Jerman(Standar DIN 1101). Setiap kombinasiperlakuan dilakukan pengulangan sebanyaklima kali.

Pembuatan semen pozolan kapUtdengan tara menggiling pozolan buatan (fly-ash) dan kapUt tabor kemudian diaduk hinggahomogen dengan perbandingan tertentu.Bahan tersebut harus dalam keadaan keringsehingga tidak terjadi gumpalan yang dapatmengurangi homogenitas dan menurunkanmutu SPK tersebut.

Pembuatan papan wol kaYUdilakukan setelah wol kayu tusam keringudara (kadar air 17%) kemudian dibasahidengan katalisator CaCI2 2% dan seterusnyadicampur perekat SPK dengan perbandinganatau komposisi abu terbang terhadap beratsemen tercantum pada Tabel 1 dan komposisibahan pembuatan papan wol kayu Tusamtercantum pada Tabel 2.

BASIL DAN PEMBAHASANBasil pengujian suat fisis dan

mekanis papan wol kayu Tusam meng-gunakan perekat semen pozolan kapur (SPK)tercantum pada Tabel 3.

Untuk mengetahui pengaruh kompo-sisi semen pozolan kapur (SPKt, SPKz daDSPK3 ) terhadap suat fisis mekanis papan wolk4iyu Tusam dilakukan sidik ragam danhasilnya tercantum dalam Tabel 4 dan 5,sedangkan uji beda tercantum pada Tabel 6.Dari data suat fisis dan mekanis papan wolkayu Tusam yang tercantum pada Tabel 3tersebut ternyata hanya pada komposisiSPKt suat fisis dan mekanisnya memenuhi

persyaratan standar DIN 110 1. Sedangkansuat fisis mekanis papan wol kayu Tusamkomposisi lainnya (SPKz dan SPK3) tidakmemenuhi persyaratan Jerman (DIN 1101).

Tabell. Komposisi perbandingan berat abuterbang pada pembuatan papan wol kayuTusam

IB

a h a n-

I ;~~;~~~~~~~8~ 259,30-~ -:;;;

Abu terbang 157,43 194,50 220,40

(75%)(50%) (100%)

I

KaUUf tohor78,71551 gr

97,2455l gr

110,20551 gr

262

Tabel 3. Nilai rata-rata sifat fisis dan mekanis papan wol kayu Tusam

Semen Pozolan KapurNo. Sifat papan wol kayu DIN 1101

SPK. SPK1 SPK3

Kadar air, % 14 11,09 11,13 12,43

Kerapatan, g/cm3 akibattekanan 3 kg/cm2, %

0,46 0,40 0,39 0,40

13 Pengurangan tebal akibattekanan 3 kg/cm2, %

15 10,42 19,20 25,21

10 11,03 6,91Keteguhan lentur sampaipatah, kg/cm2

4,99

Tabel 4. Hasil sidik ragarn keteguhan lentur maksimurn papan wol kayu Tusarn

Sumber keragaman Jurnlahkuadrat

Kuadrattengah

F-hitung F-tabel=005,

Derajatbebas

12,1090)Perlakuan 2 95,41 47,71 3,88

Galat 12 47,25 3,94

Total 14

Keterangan : *) = berbeda sangat nyata

Tabel 5. Hasil sidik ragam sifat penurunan tebai akibat tekanan 3 kg/crn2papan wol kayu Tusam

I

Somber keragaman Derajatbebas

Jumlahkuadrat

Kuadrattengah

F-hitung F-tabel=005,

5,5354.)Perlakuan 2 403,64 201,82 3,38

Galat 12 437,50 36,46

Total 14

Keterangan : *) = berbeda nyata.

263

Tabel 6. Uji beda sifat mekanis papan wol ~yu Tusam

dihasilkan. Berdasarkan uji beda (Tabel 6)pengaruh komposisi SPK (kadar abu terbang)terhadap keteguhan lentur papan wol kayuTusam berbeda nyata antara SPK1 (50% abuterbang) dan SPK% (kadar abu terbang 75%).Demikian juga dengan keteguhan lentur rata-rata papan wol kayu tusam menggunakan

SPK1 dengan SPK3 harga rata-ratanyaberbeda nyata. Semakin tinggi campuransemen dan semakin rendah kadar abuterbang, adalah keteguhan lentur papan wolkayu Tusam menggunakan SPK1 danmemenuhi persyaratan standar Jerman.

KESIMPULAN

1

2.

3.

Suat fisis dan mekanis papan wol kayuTusam yang menggunakan SPK1(kadarabu terbang 50 persen) memenuhipersyaratan Jerman (DIN -1101).Pengaruh perlakuan komposisi semenpozolan kapur (SPK1 -SPK3)berpengaruh sangat nyata terhadap suatketeguhan lentur papan wol kayu Tusamdan berpengaruh nyata terhadap suatpenurunan leba! akibat tekanan 3 kg/cm2papan wol kayu Tusarn.Pemakaian abu terbang pada pembuatanpapan wol kayu Tusam dapatmengurangi pemakaian semen sarnpai43%.

Pemakaian pozolan (abu terbang)cenderung memperlambat pengerasan papanwol kayu. Pengerasan papan wol kayu terjadisetelah 3 hari di dalam keadaan terkempa.Sedangkan apabila menggunakan perekatsemen, pengerasan papan wol kayu terjadisetelah satu hari (24 jam) di dalampengempaan (Kliwon, S. 1978). MenurutKollman (1995) dan Kamil (1970) jenisperekat mineral mempengaruhi sifat fisis danmekanis papan wol kayu yang dihasilkan.

Pemakaian abu terbang dicampurdengan kapur tohor dapat mengurangipemakaian semen sampai 43% (SPKv. Halini memrupakan suatu efisiensi gunakan didalam industri kayu. Dari basil sidik ragamsifat penurunan tebal akibat tekanan 3 kg/cm2papan wol kayu Tusam (Tabel 5)menunjukkan bahwa pengaruh komposisi SPKberbeda nyata terhadap sifat penurunan tebalpapan wol kayu Tusam.

Berdasarkan uji beda (Tabel 6)pengaruh komposisi semen pozolan kapur(SPK) terhadap ~nurunan tebal papan wolkayu Tusam akibat tekanan 3 kg/cm2.berbedanyata antara papan wol kayu menggunakanSPK1 dengan SPK1dan SPK1 dengan SPK1sedangkan lainnya tidak berbeda nyata (antaraSPK3 dan SPK1). Penunman tebal papan wolkayu Tusam akibat tekanan 3 kg/cm2 yangmenggunakan SPK1 terendah dan memenuhistandar Jerman.

Keteguhan lentur papan wol kayuTusam yang menggunakan SPK tertinggi(11,03 kg/cm2) dan memenuhi standar Jermankarena lebih besar daripada 10 kg/cm2sedangkan komposisi lainnya tidakmemenuhi syarat standar tersebut (Tabel 3).

Dari basil sidik ragam sifat keteguhan lenturpapan wol kayu Tusam (Tabel 4) pengaruhkomposisi SPK (kadar abu terbang)berpengaruh sangat nyata terhadap sifatketeguhan lentur papan wol kayu Tusam yang

SARANDisarankan pada pembuatan

papan wol kayo Tusam, menggunakanpengempaaan dingin selama 3 x 24 jam danmempergunakan komposisi SPK1 (abuterbang 157,43 gr, kapuT tohor 78,71 gr daDsemen 314,86 gr).

264

DAFTAR PUSTAKA

1 ANONIM, 1959. ASTM Standards OnWood Related Material. AmericanSociety for Testing Materials.

Philadelphia.

2. Pengumurnan LLPK No. 95, Bogor.

3. KLIWON, S. & KAMIL, N. 1978. Sifatpapan wol kayo lima jenis kayo dariJawa Barat. Laporan LPffiI No. 50.

4. KLIWON, S. 1995. PenelitianPendahuluan pemanfaatan abu terbangpada pembuatan papan wol kayu. LaporanTeknis Penelitian P3HH, Bogor

KOLLMANN, R.F.S., 1955. TechnologieHolzes Under Holz Werstoffe BondII.Springer, Verlag, Berlin -Munchen.

NADIROH et. all., 1991. PemanfaatanSemen Pozolan Kapur Sebagai BahanPengganti Semen. Prosiding PertemuanPersentase Ilmiah Standardisasi danPengendalian Mutu LIPI -Jakarta.

7. SUIANA, 1980. Disain dan AnalisisEksperimen. Tarsito, Bandung.

265