Jurnal Hutan Tropika (ISSN: 1693-7643) Vol. XI No.1, Juni 2016. Hal. 9-17
Kualitas  Papan  Semen  Partikel  Kayu  Mahang Quality Cement Board Particle Wood Mahang
Gimson Luhan, H.M. Damiri, John F. Gustaf
Jurusan Kehutanan, Faperta, Universitas Palangka Raya, Palangka Raya 73111 Kalimantan Tengah-INDONESIA.

## ABSTRACT
Exploiting the potential and diversity of types of peat  swamp forest is  not  known (lesser known species) both  types  of  timber  and  non-timber  forest  products,  needs  to  be  done  to  anticipate  the  reduction  in  the availability  of  commercial  timber  is  to  alternatively  manufacture  of  cement  particle  board.  As  an alternative building materials manufacture of particle board has good prospects, given the increasing need tehadap shelter each year. Selection of wood types mahang as many grown on peat swamp forest in Central Kalimantan and nature meet the criteria of wood as raw material for cement particle board and supported by the manufacturing process is quite easy.  The study aims to determine the effect of particle size and the ratio  of  adhesive  cement  with  wooden  particles  mahang  against  mechanical  and  physical  properties  of particles produced cement board, and can determine the quality of the cement particle boards that meet the requirements of building materials.  Based on the terms of quality of cement board wood patikel mahang produced,  including  a  group  of  cement  particle  board  type  III  (>  0,6  g  /  cm 3 ),  medium  density  of  0,40 g/cm 3 - 0,80 g/cm 3 , and including cement particle boards used for  wall  with a  specific  gravity of 0,70 to 0,90.  Based  on  the  terms  of  raw  material  utilization  efficiency  of  wood  mahang  then  recommended  a combination  treatment  a1b1  (the  weight  ratio  of  the  amount  of  cement  with  particles  1:  1,5  and  small particle  size)  produces  cement  particle  board  that  filled  the  finest  wood  standard.  Research  advanced mechanical  properties  of  cement  particle  board  of  wood  to  meet  the  internal  bond  (kg/cm 2 )  and  a  strong grasp of the screw (kg).
Keywords : wood particle mahang, cement, physics and mechanical properties of cement particle board

## I. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Pemanfaatan potensi dan
keanekaragaman  jenis  dari  hutan  rawa gambut yang belum dikenal (lesser known species)  baik  jenis  kayu  maupun    hasil hutan  non  kayu,  perlu  dilakukan  untuk mengantisipasi berkurangnya ketersediaan kayu  komersial. Alternatifnya  adalah dengan  pembuatan  papan  buatan  berupa
papan  semen  partikel,  yaitu  papan  buatan ini terbuat dari partikel-partikel kayu yang direkatkan  dengan  menggunakan  pasta semen.
Pemilihan  jenis  kayu  mahang karena  banyak  tumbuh  pada  hutan  rawa gambut dan oleh penduduk di Kalimantan Tengah  kayu  mahang  sebagian  besar dipergunakan untuk kayu bakar dan papan tipis.  Pemilihan  kayu  mahang  digunakan sebagai  bahan  baku  papan  semen  partikel didasarkan pada hasil penelitian terdahulu kayu  mahang  termasuk  fast  growing
species  dengan  berat  jenis  ringan  antara 0,34  (0,21  -  0,47),  kelas  awet  IV  -  V  dan kelas  kuat  III  -  IV  (Kartasujana  dan Martawijaya, 1979), dan persentase serabut  kayu  mahang  tergolong  tinggi sebesar  52,47  %,  selanjutnya  didukung dengan  proses  pembuatannya  cukup mudah.
Mencermati  dari  apa  yang  telah dijabarkan  di  atas  dan  didukung  oleh penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, maka  perlu  dilakukan  penelitian  untuk mengembangkan pengetahuan dan menambah  inovasi  bahan  konstruksi bangunan  serta  dapat  menambah  nilai ekonomi  serta  keefisienan  penggunaan bagian pohon yang tidak terpakai.

## Tujuan
Penelitian
bertujuan untuk
mengetahui  pengaruh  ukuran  partikel  dan perbandingan  perekat  semen  dengan partikel kayu mahang terhadap sifat fisika dan  mekanik  papan  semen  partikel  yang dihasilkan, serta dapat mengetahui kualitas  papan  semen  partikel  yang memenuhi persyaratan bahan bangunan.

## II. METODE PENELITIAN

## Bahan dan Alat
Bahan  penelitian  yaitu  jenis  kayu mahang  dengan  diameter  17  cm  dibuat partikel  berbentuk  serutan  (shaving)  yang diperoleh  dari  mesin  ketam  (planner). Bahan  lain  perekat  semen  merk  Gresik, kapur  gamping  sebagai  katalisator,  dan aquades.
Alat-alat  yang  digunakan  dalam penelitian  :  gergaji  potong/gergaji  speed saw,  meteran  pita,  mesin  ketam,  saingan kawat,  jangka sorong  (kalifer), timbangan
analitik, alat cetak press  dan setting, oven dan  desikator,  serta  Universal  Testing Machine.

## Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  Penelitian dilaksanakan  selama  4  bulan  dari  tanggal dari  20  Nopember  2008  -  19  Maret  2009 di  Laboratorium  Jurusan  Teknologi  Hasil Hutan  untuk  pengujian  sifat  fisika  kayu dan  untuk  sifat  mekanika  kayu  dilakukan pengujian  di  Balai  Riset  dan  Standarisasi Industri Banjarbaru  Kalimantan  Selatan.

## Prosedur Penelitian
Rancangan  penelitian  mengguna kan menggunakan Rancangan Acak
Lengkap  (RAL)  dengan  pola  percobaan  4 x  3  ulangan  3  kali.  Faktor  yang  diteliti adalah perbandingan jumlah semen dengan  partikel  (Faktor  A),  yaitu  a 1  = perbandingan  berat  jumlah  semen  dengan partikel kayu (1,5: 1), a 2 = (2 : 1), a 3 = (2,5 :
1), dan a 4 (3 : 1), dan ukuran partikel kayu (Faktor  B),  yaitu  b 1  = ukuran  kecil  yaitu partikel kayu  yang lolos dari saringan 0,5 cm x 0,5 cm dan tertahan pada saringan 2 mm  x  2  mm,  b 2  = ukuran  sedang  yaitu partikel  kayu  yang  lolos  dari  saringan  1 cm x 1 cm dan tertahan pada saringan 0,5 mm x 0,5 mm, dan b 3 = ukuran besar yaitu partikel kayu  yang tertahan pada saringan 1 cm x 1 cm.
Perhitungan  keperluan bahan baku
:  ukuran  dimensi  papan  semen  partikel yang dibuat adalah 30 cm x 30 cm 1,5 cm dengan  kerapatan  0,7  g/cm 3 .  Jumlah katalisator  sebesar  3  %  dari  berat  semen dan  air  hidrat  semen  (konstan)  sebesar 0,18. Perhitungan keperluan jumlah semen,  partikel  kayu,  katalisator  dan  air menggunakan  rumus  yang  dikembangkan
Jurnal Hutan Tropika (ISSN: 1693-7643) Vol. XI No.1, Juni 2016. Hal. 9-17
No. Semen : partikel Volume (m 3 ) Kerapatan Sasaran (g/cm 3 ) Berat papan (g) Semen (g) Partikel (g) Katalisator (g) Anhidrat (cc) Jumlah (g) a 1 1,5 : 1 1350 0,7 945 718,08 529,23 21,54 145,48 1414,33 a 2 2,0 : 1 1350 0,7 945 789,47 434,21 23,68 189,47 1436,83 a 3 2,5 : 1 1350 0,7 945 838,51 368,94 25,16 219,7 1452,31 a 4 3,0 : 1 1350 0,7 945 876,62 318,21 26,3 243,18 1464,31
Simatupang  (1995)  dalam  Rosita  dan Handayani  (2000)  disjaikan  dalam  Tabel 1.
Persiapan  partikel  : potongan kayu  berukuran  1  m  kemudian  digergaji menjadi  balok,  dan  dikeringkan  selama  7 hari,  kemudian  diketam  menjadi  partikel kayu berbentuk serutan (shaving). Serutan partikel  kemudian  diayak/disaring  dengan menggunakan   saringan   berukuran  1 cm x 1 cm,   0,5 cm x 0,5 cm  dan 2 mm x 2 mm  untuk  mendapatkan  tiga  macam ukuran  partikel  kayu  yang  diperlukan. Selanjutnya partikel kayu direndam dalam air dingin selama 24 jam untuk menurunkan  kandungan  zat  ekstraktif kayu,  kemudian  dikeringkan  di  bawah sinar  matahari  hingga  kadar  air  mencapai 7  -  10  %,  setelah  itu  dimasukkan  dalam kantong  plastik  agar  kadar  airnya  tidak berubah.
Pencampuran  partikel  dengan perekat  : campurkan  semen  dengan partikel kayu dalam sebuah tempat sambil terus  diaduk,  lalu  tambahkan  air  yang telah  dilarutkan  katalisator  sedikit  demi sedikit. Pengadukan secara manual dilakukan terus sampai campuran menjadi
homogen,  lama  pengadukan  sekitar  5 menit.
Pembuatan papan semen partikel  : hasil  pencampuran  bahan  baku dimasukkan ke dalam mat/cetakan berukuran  30  cm  x  30  cm  x  5  cm, diratakan  dan  dipadatkan,  lalu  diletakkan di  atas sebuah plat  dan  diberi  stik dengan ukuran  tebal  1,5  cm  pada  masing-masing sisinya. Selanjutnya dilakukan pengempaan  dengan  press  manual  selama 24  jam,  selanjutnya  dimasukkan  dalam alat press setting disusun pada rak dengan posisi  vertikal  selama  28  hari  pada  suhu kamar untuk proses pematangan.
Pengujian  papan  semen  partikel
: pengujian  sfat  fisika  papan  semen partikel berdasarkan standar SNI 03-2105- 1996,  meliputi  kadar  air  (%),  kerapatan (g/cm 3 ),  daya  serap  air  (%),  dan pengembangan (%), dan     pengujian sifat
mekanika  meliputi  pengurangan  tebal akibat  tekanan  3  kg/cm 2 (%),  dan keteguhan lentur statis (kg/cm 2 ).

## Analisis Data
Analisis  data  selanjutnya  untuk mengetahui  pengaruh  faktor  perlakuan dan  interaksinya  mengunakan  program
Tabel 1. Keperluan Jumlah Semen, Partikel Kayu, Katalisator dan Air
SPSS  16  ( Statistical  Package  for  the Social  Sciences )  mengacu  pada  Pratisto (2012).

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Sifat Fisika dan Mekanika Papan Semen Partikel
Hasil  pengujian  kadar  air  kering udara  papan  semen  partikel  kayu  mahang diperoleh  hasil  rata-rata  13,45  %  dengan kisaran antara 12,16 % - 14,35 %.
Jika  dibandingkan  dengan  standar  hanya kombinasi  perlakuan  a 1 b 3 , dan  a 3 b 2 yang tidak memenuhi standar.
Hasil  pengujian  kerapatan  volume  kering udara  papan  semen  partikel  kayu  mahang diperoleh  rata-rata  0,78  g/cm 3 dengan kisaran  antara  0,69  g/cm 3 -  0,88  g/cm 3 . Jika  dibandingkan  dengan  standar  hanya kombinasi perlakuan a 1 b 1 yang memenuhi standar.
Hasil  pengujian  daya  serap  air  papan semen  partikel  kayu  mahang    diperoleh hasil  rata-rata  38,92  %  dengan  kisaran antara 35,75 % - 46,66 %.
Gambar 1. Perbandingan berat semen dengan kadar air
Jurnal Hutan Tropika (ISSN: 1693-7643) Vol. XI No.1, Juni 2016. Hal. 9-17
Gambar 2. Perbandingan berat semen dengan kerapatan kering udara
Gambar 3. Perbandingan berat semen dengan pengembangan tebal
Sumber Keragaman Kadar Air Kerapatan Daya Serap Air Pengembangan Tebal Pengurangan Tebal Keteguhan Lentur Perlakuan ,000* ,000* ,000* ,000* ,000* ,000* Faktor A ,580 tn ,009* ,123 tn ,007* ,269 tn ,694 tn Faktor B ,435 tn ,959 tn ,069 tn ,649 tn ,020* ,828 tn Interaksi AB ,699 tn ,873 tn ,784 tn ,698 tn ,084 tn ,607 tn
Keterangan :
*) sig ≤ 0,05 berpengaruh nyata tn ) sig > 0,05 tidak berpengaruh nyata
Jika  dibandingkan  dengan  standar semua  kombinasi  perlakuan  tidak  yang memenuhi standar. Hasil pengujian
pengembangan tebal papan semen partikel kayu  mahang    diperoleh  hasil  rata-rata 11,21  %  dengan  kisaran  antara  4,06  %  - 18,85  %.  Jika  dibandingkan  dengan standar  kombinasi  perlakuan  a 1 b 1 ,  a 1 b 2 , a 1 b 3 ,  dan  a 2 b 2 yang  tidak memenuhi standar.
Hasil pengujian pengurangan tebal akibat  tekanan  3  kg/cm 2 papan  semen partikel kayu mahang diperoleh hasil rata- rata 9,04 % dengan kisaran antara 4,89 % -  13,13  %.  Jika  dibandingkan  dengan standar semua kombinasi perlakuan memenuhi standar.Setelah dilakukan analisis  data  pengujian  sifat  fisika  dan mekanika  papan  semen  partikel    kayu mahang tercantum pada Tabel 2.
Gambar 4. Perbandingan berat semen dengan keteguhan lentur
Tabel 2. Hasil analisis data Sifat Fisika dan Mekanika Papan Semen Partikel Kayu
Mahang
Jurnal Hutan Tropika (ISSN: 1693-7643) Vol. XI No.1, Juni 2016. Hal. 9-17
Hasil  analisis  data  menunjukkan bahwa  faktor  A  berpengaruh  nyata terhadap  kerapatan  dan  pengembangan tebal,  serta  tidak  berpengaruh  nyata terhadap  sifat  yang  lainnya,  kemudian faktor  B  hanya  berpengaruh  nyata terhadap  pengurangan  tebal,  dan  tidak berpengaruh  nyata  terhadap  sifat  yang lainnya.  Sedangkan  interaksi  AB  tidak berpengaruh  nyata  terhadap  sifat  fisika kayu  dan  untuk  sifat  mekanika  papan semen parikel kayu mahang.
Berdasarkan  hasil  pengujian  nilai tengah  kerapatan  papan  semen  partikel kayu  mahang  dengan  Uji  Beda  HSD Tukey diperoleh hasil bahwa a 1 (perbandingan berat jumlah semen dengan partikel  1  :  1,5)  berbeda  nyata  dengan  a 2 (1  :  2);  a 3 (1  :  2,5);  dan  a 4 (1  :  3), sedangkan  antara  a 2 ,  a 3 dan    a 4 tidak berbeda nyata.
Berdasarkan  hasil  pengujian  nilai tengah  pengembangan  tebal  papan  semen partikel  kayu  mahang  dengan  Uji  Beda HSD  Tukey  diperoleh  hasil  bahwa  a 3 dan a 4 berbeda  nyata  dengan  a 1 dan  a 2 , sedangkan  antara  a 3 dan  a 4 tidak  berbeda nyata.
Berdasarkan  hasil  pengujian  nilai tengah  bahwa  pengurangan  tebal  akibat tekanan  3  kg/cm 2 papan  semen  partikel kayu  mahang  dengan  Uji  Beda  HSD Tukey  diperoleh  hasil  bahwa  ukuran partikel  besar  (b 3 )  berbeda  nyata  dengan ukuran  partikel  kecil  (b 1 )  dan  ukuran partikel  sedang  (b 2 ).    Hasil  ini  diduga disebabkan dengan berat yang sama maka partikel  ukuran  besar  akan  memiliki volume lebih sedikit dibandingkan ukuran sedang  dan  kecil,  sehingga  pada  saat pembentukan  lembaran  dengan  tekanan yang sama akan memiliki kepadatan  yang
lebih  tinggi  dibandingkan  ukuran  partikel sedang dan kecil.
Hasil  ini  menunjukkan  bahwa semua  semua  kombinasi  perlakuan  papan semen  partikel  kayu  mahang  yang dihasilkan  >  dari  standar,  yakni  ≥  15.000 kg/cm 2 . Hal ini terkait dengan kemampuan  semen  yang  masuk  dalam rongga-rongga  kosong  antar  partikel  akan menyebabkan  semakin  meningkat  daya ikatan  antara  bahan  sehingga  semakin meningkat keteguhan lenturnya.

## Kualitas Papan Semen Partikel
Dari  nilai  sifat  fisika  dan  mekanika papan semen partikel yang dihasilkan dibandingkan  dengan  standar  (Tabel  3), diperoleh kombinasi perlakuan dengan persentase  tertinggi  (66,67%)  adalah  a 1 b 1 , a 2 b 1 ,  a 2 b 3 ,  a 3 b 1 ,  a 3 b 3 ,  a 4 b 1 ,  a 4 b 2 ,  dan a 4 b 3. Berdasarkan  dari  segi  efisiensi  bahan  baku pemanfaatan kayu mahang maka direkomendasikan  kombinasi  perlakuan  a 1 b 1 (perbandingan  berat  jumlah  semen  dengan partikel  1  :  1,5  dan  ukuran  partikel  kecil) menghasilkan  papan  semen  partikel  kayu terbaik yang menuhi standar.
Berdasarkan  segi  kualitas  papan semen  patikel  mahang  yang  dihasilkan termasuk kelompok papan semen partikel tipe III  (>  0,6  g/cm 3 )  dari  klasifikasi    Cziesielski (1975)  di  dalam  Paribotro  (1979),  papan semen partikel kerapatan sedang  0,40 g/cm 3 - 0,80g/cm 3 (Prayitno,  1994)  dan  termasuk papan  semen  partikel  yang  digunakan  untuk dinding  dengan  berat  jenis  0,70  -  0,90 (Paribotro,  1976  dalam  Sastradimadja,  1988). Penelitan  lanjutan  sifat  mekanika  memenuhi internal  bond  (kg/cm 2 )  dan  kuat  pegang sekrup (kg).

## Tabel 3. Pembandingan Nilai Sifat Fisika dan Mekanika Papan Semen Partikel Kayu mahang dengan Standar
No Kombinasi Perlakuan Kadar Air (%) Kerapatan (g/cm 3 ) Daya Serap Air (%) Pengembang- an Tebal (%) Pengurang- an Tebal (%) Keteguhan Lentur/MoE (kg/cm 2 ) Persentase (%)
1 a 1 b 1 13.11 0.69 36.85* 13.54* 9.86 20,137 66,67 2 a 1 b 2 13.58 0.73* 41.10* 15.19* 9.89 19,903 50,00 3 a 1 b 3 14.25* 0.71* 37.50* 18.85* 8.88 17,493 33,33 4 a 2 b 1 13.44 0.88* 37.50* 11.11 10.48 20,983 66,67 5 a 2 b 2 13.64 0.76* 46.66* 13.15* 9.53 18,233 50,00 6 a 2 b 3 13.85 0.76* 42.60* 8.27 6.49 19,220 66,67 7 a 3 b 1 12.16 0.82* 35.75* 10.93 7.64 19,587 66,67 8 a 3 b 2 14.09* 0.81* 38.01* 10.83 7.34 20,450 50,00 9 a 3 b 3 13.69 0.81* 36.49* 9.76 8.79 21,643 66,67 10 a 4 b 1 13.40 0.80* 37.82* 4.06 11.53 22,453 66,67 11 a 4 b 2 12.58 0.80* 39.97* 10.05 13.13 21,690 66,67 12 a 4 b 3 13.60 0.81* 36.80* 8.36 4.89 23,590 66,67 Rata-rata 13.45 0.78 38.92 11.21 9.04 20,449 59,72 Standar SNI ≤14.00 ≤0.70 ≤35.00 ≤12.00 ≤15.00 ≥15.000 --- Proporsi Lolos   83,33% 8,33% 0% 66,7% 100% 100% 59,72
Keterangan : *) tidak memenuhi standar

## IV. KESIMPULAN

## Kesimpulan
1. Perlakuan  faktor A berpengaruh nyata terhadap kerapatan dan pengembangan tebal,  serta  tidak  berpengaruh  nyata terhadap  sifat  yang  lainnya,  kemudian faktor  B  hanya  berpengaruh  nyata terhadap  pengurangan  tebal,  dan  tidak berpengaruh nyata terhadap sifat  yang lainnya. Sedangkan interaksi AB tidak berpengaruh nyata terhadap sifat fisika dan  mekanika  papan  semen  parikel kayu mahang.
2. Berdasarkan segi kualitas papan semen patikel mahang yang dihasilkan termasuk  kelompok  papan  semen partikel  tipe  III  (>  0,6  g/cm 3 ),
berkerapatan  sedang  0,40  g/cm 3 -
0,80g/cm 3 , dan termasuk papan semen
partikel     yang      digunakan   untuk dinding.
3. Berdasarkan  dari  segi  efisiensi  bahan baku pemanfaatan kayu mahang maka direkomendasikan kombinasi
perlakuan  a 1 b 1 (perbandingan  berat jumlah  semen  dengan  partikel  1  :  1,5 dan ukuran partikel kecil) menghasilkan  papan  semen  partikel kayu terbaik yang menuhi standar.

## Saran
1. Penelitan  lanjutan  sifat  mekanika papan  semen  partikel  kayu  untuk memenuhi  internal  bond  (kg/cm 2 )  dan kuat pegang sekrup (kg).
Jurnal Hutan Tropika (ISSN: 1693-7643) Vol. XI No.1, Juni 2016. Hal. 9-17
2. Pembuatan  papan  semen  partikel dengan  perekat  semen  yang  memiliki masa  pematangan  (setting)  yang  lama berkisar  1  -  12  jam,  sehingga  dalam pembuatan papan semen secara kovensional  memerlukan  peralatan setting yang banyak.

## DAFTAR PUSTAKA
Badan  Standardisasi  Nasional  (BSN) Jakarta,  2004. SNI  15-2049-2004 . Semen Portland .
Badan  Standardisasi  Nasional  (BSN), Jakarta,  2006.  SNI  03-2105-1996. Papan Partikel.
Kartasujana,  I.    dan  Martawijaya,  A.,
1979. Kayu Perdagangan Indonesia, Sifat dan Kegunaannya. LPHH, Bogor. Kasmudjo,  1985.  Papan  Semen.  Yayasan Pembina Fakultas
Kehutanan
UGM, Yogyakarta.
Moslemi,  A.  A.,  1989.  Wood  Cement Panel  Product  :  Coming  of  Age.
Proceeding  1  st  International Conference on Fiber and Particleboard Bonded With Inorganic Binder, Idaho. Paribotro,  S.,  1979.  Mangenal  Kayu Majemuk  dan  Penggunaannya. Direktur Jenderal Kehutanan,
Jakarta. Pratisto, A., 2012. Cara Mudah Mengatasi Masalah  Statistik  dan  Rancangan Percobaan  dengan  SPSS.  Jakarta  : Elex Media Komputindo, Kelompok Gramedia. Prayitno,  T.  A.,  1994.  Teknologi  Papan Serat. Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Rosita,  E.,  dan  S.  A.  Handayani,  2000. Petunjuk Praktikum Papan Komposit  Bagian  I  Papan  Semen Partikel dan Papan Partikel. Laboratorium Industri Hasil Hutan Fakultas  Kehutanan  Universitas
Mulawarman, Samarinda.
Sastradimadja,  E.,  1988.  Papan  Majemuk
Seri  Papan  Semen.  Jurusan  THH Fakultas Kehutanan Unmul, Samarinda. Simatupang, 1974. Pembuatan dan Penggunaan Campuran Semen dan kayu  Sebagai  Bahan  Bangunan. Kehutanan Indonesia I : 390-392.