Pengaruh Kombinasi Tebal dan Orientasi Sudut Lamina terhadap Karakteristik Cross Laminated Timber Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen)

ABSTRACT

Effect of Thickness Combination and Lamina Orientation on Characteristics of Cross Laminated Timber Made from Sengon Wood

(Paraserianthes falcataria L. Nielsen)

by:

1)_{Fetri Apriliana,} 2)_{Sucahyo Sadiyo}

Nowadays timber supply from natural forests was not sufficient, so it caused the wood processing industries switched to used timber from community forests . Timber supply from community forests has poor quality for construction material, so the new technology should be applied to produce high quality structural timber. Along with the technological developments, a new method of laminated timber has been found, called cross laminated timber (CLT). Cross Laminated Timber is a new generation of lightweight and prefabricated system that consists of wood lamina stacked crosswise on top of each other (glued or nailed). The purpose of this research was to test the effect of modification combined patterns of different thickness and orientation angles of lamina about physical and mechanical properties a panel of CLT from sengon wood. Raw materials are sengon wood from community forest that was sawed into layers and formed with the cross-sectional size of 5 cm x 15 cm x 120 cm, namely type A1 (1 cm, 3 cm, and 1 cm), type A2 (1.67 cm, 1.67 cm, and 1.67 cm), and type A3 (1 cm, 2 cm, and 1 cm). The middle layer was based on the orientation angles of lamina: 0°, 30°, 45°, 60°, and 90°.The adhesive used was water based polymer isocyanate (WBPI) with the glue spread into 280 g/m2 for both surfaces. Testing was based on ASTM D 143 (2005) and JAS 234:2003. Result showed that the combination of thickness and angle orientation of lamina affected physical and mechanical properties of CLT. The thickness combination was influence to MOE, bonding shear, and compression parallel to grain of CLT. The orientation of angle was influence to swell and shrinkage in volume, bonding shear, and compression parallel to grain CLT. The interaction between thickness and angle orientation of lamina was influence MOR CLT. Meanwhile, delamination test showed that isocyanate was not complied with a request of JAS 234:2003 for boild water immersion.

Keywords : Combination thickness, cross laminated timber, lamina orientation, sengon

1)

Student of Forest Products Department, Faculty of Forestry, IPB

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Penelitian

Pasokan kayu dari hutan alam yang mempunyai diameter besar dan kualitas yang bagus sudah tidak mencukupi karena adanya eksploitasi berlebihan, konversi lahan, bencana alam, dan besarnya limbah dari penebangan. Dalam artikelnya yang berjudul ‘Memotret Kondisi Hutan Indonesia’, Lestari (2010) menyebutkan bahwa luas hutan di Indonesia menyusut setiap tahun. Kementerian Kehutanan mencatat kerusakan hutan hingga 2009 mencapai lebih dari 1,08 juta hektar per tahun. Menurut data tersebut pada tahun sebelumnya kerusakan hutan mencapai lebih dari 2 juta hektar per tahun. Hal ini menyebabkan konsumen beralih pada kayu yang berasal dari hutan rakyat untuk dapat memenuhi kebutuhan kayu sebagai bahan baku struktural.

Pada umumnya kayu yang dihasilkan dari hutan rakyat saat ini mempunyai ukuran diameter yang kecil karena siklus penebangan yang pendek, sehingga kayu sebagai bahan alamiah berupa log belum merupakan produk yang efisien sebagai komponen struktural. Selain itu kayu dari hutan rakyat ini biasanya memiliki kualitas yang rendah, sehingga penggunaan yang tidak sesuai akan berdampak pada pemborosan bahan baku dan dapat merugikan konsumen yang memakai produk dari kayu tersebut.

Potensi tegakan hutan rakyat di Indonesia diperkirakan mencapai 43 juta m3 dengan jenis kayu utama sengon, jati, akasia, mahoni, sonokeling, dan jenis buah-buahan. Data terakhir dari Dinas Kehutanan Propinsi Jawa Barat (2007) diperoleh angka luasan sebesar 185.547,63 ha dengan produksi kayu sebesar 1.336.006,30 m3 dengan jenis kayu utama sengon, mahoni, jati, dan afrika (Mindawati et al

2006).

Pada awalnya tanaman sengon (Paraserianthes falcataria (L.) kalah bersaing dengan jenis komersial lainnya, seperti jati dan meranti karena kualitas kayunya yang setingkat lebih rendah. Namun seiring dengan kebutuhan industri pengolahan yang semakin tinggi serta ditambah dengan semakin menipisnya persediaan kayu hutan alam, maka permintaan pun beralih pada sengon.

Perkembangan teknologi rekayasa kayu belakangan ini semakin memperbesar kemungkinan kayu rakyat yang berkualitas rendah tersebut

dimodifikasi menjadi produk kayu struktural yang berkualitas tinggi. Salah satunya adalah teknologi pembuatan CLT (Cross Laminated Timber). CLT merupakan produk rekayasa kayu yang dibentuk dengan cara menyusun sejumlah lapisan kayu yang dikenal sebagai lamina secara bersilangan satu sama lainnya dan kemudian direkatkan (Associates 2010).

Pada penelitian ini modifikasi yang dilakukan adalah membuat susunan lamina dengan kombinasi ketebalan dan orientasi silangan serat dengan menggunakan sambungan perekat. Kombinasi orientasi silang serat didasarkan pada sifat kayu yang bersifat anisotropik, yaitu memiliki perbedaan sifat-sifat pada bidang orientasi seratnya. Sedangkan efisiensi penggunaan kayu dilakukan dengan memodifikasikan susunan lamina.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah menguji pengaruh kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina terhadap sifat fisis dan mekanis panel cross laminated timber dari jenis kayu sengon dengan menggunakan sambungan perekat.

1.3 Manfaat Penelitian

Penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan informasi bahwa kayu sengon (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen), yang merupakan kayu fast growing spesies, memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan struktural dalam bentuk produk panel cross laminated timber (CLT). Produk ini terutama dapat digunakan untuk mendukung pengadaan bahan baku secara nasional sebagai komponen komposit untuk lantai, dinding dan atap bangunan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Cross Laminated Timber (CLT) 1) Definisi

Cross laminated timber (CLT) merupakan salah satu produk kayu rekayasa yang dibentuk dengan cara menyusun sejumlah lapisan kayu yang dikenal sebagai lamina secara bersilangan satu sama lainnya dan kemudian direkatkan. Bila dibandingkan dengan produk konstruksi kayu yang lazimnya (konvensional), CLT merupakan produk baru untuk penggunaan konstruksi dalam perpindahan beban (Associates 2010).

2) Manfaat dan Keunggulan

Produk CLT ini sebagian besar digunakan untuk membentuk elemen lantai, dinding, dan elemen atap. Biasanya dibuat panel hingga panjang 18 m, yang digunakan untuk struktur panel atap, dinding, dan panel lantai yang mampu mencakup panjang hingga 8 m. Produk CLT dapat dibentuk untuk penggunaan jendela, pintu, dan fitur arsitektur yang dibuat melengkung dengan radius minimum 8 m (Anonim 2010).

Ada beberapa keunggulan dalam penggunaan CLT (NZWOOD 2010), diantaranya adalah :

1. Memberikan konstruksi pra-pabrikasi pada bangunan, seperti jendela dan pintu, sehingga perakitannya cepat dan mudah.

2. Tidak mengandung elemen beracun karena perakitannya yang ramah

lingkungan dan tidak membahayakan kesehatan. 3. Sistem pemasangannya yang cepat dan kering.

4. Mudah dikombinasikan dengan elemen struktural lain. 5. Tidak ada kerusakan pada lembaran panel.

6. Tahan api (Fire resistant). 7. Thermal Insulation.

8. Acoustic Insulation.

Menurut Perkins dan McCloskey (2010), keunggulan dalam penggunaan produk CLT, antara lain:

a. Biaya Efektif

- Pemasangan atau pembangunan panel lebih cepat dan keterlambatan konstruksi lebih sedikit karena elemen prafabrikasi.

- Pemasangan cepat dan kering, dengan seketika dapat tahan lama.

- Pengurangan limbah di tempat untuk elemen dinding, lantai, dan atap dapat dikurangi.

b. Keunggulan Kinerja Bangunan

- Perlindungan api: karena ketahanan terhadap penyebaran dan stabilitas struktural dari ketebalan yang signifikan pada kayu solid.

- Kekuatan beban bergerak dan gempa bumi. Pemerintah Jepang telah melakukan tes gempa bumi pada CLT dengan faktor skala 12 Richter.

- Stabilitas dimensi: pengaruh multi-lapisan papan, susut, dan

pembengkakan dapat diabaikan.

- Peluang mutu terlihat: CLT dapat diketam, diamplas, atau disikat/dikuas. - Kenyamanan tempat tinggal: sifat insulasi suhu dan kelembaban yang

layak.

c. Dampak Terhadap Lingkungan Kecil

- CLT memiliki potensi untuk menjadi elemen penting dalam konstruksi bangunan yang seluruhnya terbuat dari kayu, dengan sifat positif mengurangi emisi karbon dan penyimpanan karbon karena kayu berasal dari sumber yang terbarukan atau lestari.

- Bangunan karbon netral. Kayu memberikan kontribusi netralitas secara keseluruhan karena lebih banyak karbon akan dihilangkan dari atmosfer dengan pohon yang tumbuh daripada yang dipancarkan selama proses transformasi menjadi produk. Ini berarti produk kayu membawa "kredit karbon” yang membantu mengimbangi" utang karbon yang dikenakan oleh bahan bangunan lainnya.

3) Pembuatan CLT

CLT dibuat dari lembaran-lembaran papan solid yang menggunakan alternatif arah serat hingga 90o. Lembaran-lembaran tersebut yang memberikan kekuatan yang optimum pada papan (Gambar 1).

NZWOOD (201

Timber menyebutkan ba dapat berbeda ketebalan misalnya 35 mm, 27 mm

Gambar

2.2 Kayu Sengon (Par

Kayu Sengon (Par

termasuk ke dalam fami dibawa ke Kebun Raya tanaman ini mulai meny Ciri umum dari ka coklat muda, dimana w teras, teksturnya agak ka berpadu, kesan raba pad (0,24 – 0,49) dan kelas tanur 2,5% (radial) dan solid sengon sebesar 59 483 kg/cm2 (Kambey et

010) dalam artikelnya yang berjudul Cross L

bahwa CLT dibuat dengan 3, 5, atau 7 lembaran p annya (dengan catatan simetris terhadap bagian t mm, 35 mm).

ar 1 Panel Cross Laminated Timber (CLT).

araserianthes falcataria L. Nielsen)

araserianthes falcataria (L) Nielsen) merupakan famili Leguminosae (Martawijaya et al. 1989). a Bogor oleh J. Teijsman dari Pulau Banda dan s nyebar ke berbagai wilayah di Nusantara (Heyne 1 kayu sengon ini adalah warna kayu teras hampir warna kayu gubal umumnya tidak berbeda den kasar dan merata, arah serat lurus, bergelombang

ada permukaan kayu agak licin atau licin, berat as kuat IV – V dengan penyusutan sampai deng

n 5,2% (tangensial) (Martawijaya et al. 1989). M 59.900 kg/cm2, sedangkan nilai MOR kayu seng

et al. 1986).

Laminated

papan yang n tengahnya,

an jenis yang 9). Jenis ini n sejak 1871 e 1987).

ir putih atau dengan kayu ng lebar atau at jenis 0,33 ngan kering . MOE kayu ngon sebesar

Martawijaya et al. (1989) menyebutkan bahwa meskipun kelas awetnya rendah, daya tahan kayu sengon terhadap rayap kayu kering termasuk sedang (kelas awet III), dan kayu sengon juga tidak mudah terserang jamur biru (blue stain).

Kayu sengon memiliki sifat yang mudah digergaji dan pengujian sifat permesinan menunjukkan bahwa kayu sengon dapat diserut dan dibentuk dengan baik, dapat diampelas dengan hasil baik sampai dengan sangat baik, tetapi pemboran dan pembuatan lubang persegi memberi hasil buruk sampai baik (Martawijaya et al. 1989).

Tabel 1 Sifat Pemesinan Kayu Sengon

No. Jenis Pengerjaan Nilai Cacat Kelas Sifat Pemesinan

1. Pengetaman (planning) 15 Baik

2. Pembentukan (shapping) 15 Baik

3. Pengeboran (drilling) 45 Sangat Jelek

4. Pembuatan lubang persegi

(mortising)

45 Sangat Jelek

5. Pengampelasan (sanding) 15 Baik

6. Pembubutan (Turning) 25 Sedang

(Sumber : Abdurachman dan Gadas 1979)

2.3 Sistem Sambungan

Sambungan merupakan titik terlemah dari suatu konstruksi. Dalam pelaksanaan konstruksi kayu, harus diperhatikan cara menyambung, serta menghubungkan kayu tertentu sehingga dalam batas-batas tertentu gaya tarik dan gaya tekan yang timbul dapat diterima atau disalurkan dengan baik (Tular et al. 1981). Sesuai dengan teori mata rantai kekuatan sambungan banyak ditentukan oleh komponennya yang terlemah. Oleh karena itu Surya (2007) menyatakan bahwa kayu yang akan disambung harus merupakan pasangan yang cocok dan pas, penyambungan tidak boleh sampai merusak kayu yang disambung tersebut, sesudah sambungan jadi hendaknya diberi bahan pengawet agar tidak cepat lapuk dan sebaiknya sambungan kayu yang dibuat terlihat dari luar agar mudah untuk dikontrol.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan sambungan adalah kerapatan kayu, besarnya beban yang diberikan, dan keadaan alat sambungnya (Surjokusumo 1980).

Wirjomartono (1977) menyebutkan bahwa sambungan kayu dapat dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu sambungan desak, sambungan tarik, dan sambungan momen. Alat-alat sambung dapat digolongkan menjadi empat yaitu: 1. Paku, baut, skrup kayu;

2. Pasak-pasak kayu keras;

3. Alat-alat sambung modern; dan 4. Perekat.

2.4 Cross Laminated Timber dengan Sistem Sambungan Perekat

Perekat merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi keberhasilan dalam pembuatan produk cross laminated timber (CLT). Pemilihan jenis dan banyaknya perekat yang dibutuhkan sangat penting untuk diperhatikan. Menurut Blomquist et al. 1983; Forest Product Society 1999), perekat (adhesive) adalah suatu zat atau bahan yang memiliki kemampuan untuk mengikat dua benda melalui ikatan permukaan. Perekat merupakan material dengan sifat berbeda dengan kayu, dengan adanya perekat diantara lapisan kayu pada CLT, memungkinkan terjadi perubahan sifat mekanis CLT, seperti kekakuan dan kekuatannya. Fungsi dari perekatan adalah mengisi ruang kayu, menghasilkan ikatan perekat pada masing-masing komponen yang sama kuat serta membentuk ikatan kohesi diantara komponen.

Faherty dan Williamson (1999), mengemukakan bahwa perekat dipilih lebih kuat dan mempunyai ketahanan yang lebih besar daripada kayu yang direkat. Pemilihan jenis perekat pada CLT dipertimbangkan secara teknis maupun ekonomis sesuai penggunaanya. Perlu diketahui jenis perekat yang dipilih adalah yang paling sesuai dengan penggunaan sistem laminasi. Dari beberapa jenis perekat, yang umum digunakan dalam pembuatan produk rekayasa kayu adalah perekat isosianat.

Perekat isosianat merupakan salah satu perekat yang dapat digunakan dalam pembuatan produk CLT. Perekat isosianat ini mempunyai sifat reaktifitas, kekuatan ikatan, dan daya tahan yang tinggi, serta merupakan perekat yang tidak berbasis formaldehida (Kawai et al. 1998). Perekat isosianat juga memiliki beberapa kelebihan seperti: pematangan (curing) perekat yang lebih cepat, memiliki sifat toleransi yang tinggi terhadap kadar air, suhu pengempaan yang

rendah, sifat fisis dan mekanis serta daya tahan panel yang lebih baik (Galbraith dan Newman 1992). Menurut Maloney (1993) bahwa gugus hydroxyl pada kayu berikatan secara kimia dengan sistem ikatan yang menghasilkan ikatan yang sangat baik. Ikatan tersebut tahan terhadap air dan cairan asam.

Menurut Marra (1992), keunggulan perekat ini antara lain adalah lebih sedikit jumlah yang dibutuhkan dalam memproduksi sifat-sifat papan yang sama, dapat digunakan suhu pengempaan yang lebih rendah, siklus pengempaan lebih cepat, lebih toleran terhadap kadar air flakes, energi pengeringan yang dibutuhkan lebih sedikit, dan tidak adanya emisi formaldehida.

Perekat isosianat yang digunakan untuk CLT berbentuk emulsi cair yang terpisah dengan hardener-nya dan dicampurkan bila akan digunakan. Perekat matang pada suhu kamar, suhu yang lebih tinggi, dan memerlukan tekanan tinggi. Perekat ini memiliki kekuatan basah dan kering yang tinggi, sangat tahan terhadap air dan udara lembab serta sangat tahan terhadap kondisi basah dan kering. (Vick 1999).

III. BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian pembuatan CLT dengan sambungan perekat yang dilakukan di laboratorium dan bengkel kerja terdiri dari persiapan bahan baku, pembuatan contoh uji dan pengujian. Persiapan bahan baku untuk pembuatan panel CLT di lakukan di workshop pengerjaan kayu pada Bagian Teknologi Peningkatan Mutu Kayu. Pengujian sifat fisis panel CLT dilakukan di Laboratorium Biokomposit, sedangkan pengujian sifat mekanis panel CLT dilakukan di Laboratorium Keteknikan Kayu pada Bagian Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan IPB, Bogor.

Penelitian dilakukan selama kurang lebih 7 bulan mulai Juni 2011 sampai dengan Januari 2012. Pengadaan bahan baku dan pembuatan contoh uji dilakukan selama kurang lebih lima bulan sedangkan pengujian dan analisa data dilakukan selama dua bulan.

3.2 Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu sengon dan perekat isosianat. Kayu sengon didapat dari tempat penggergajian kayu yang berlokasi di daerah Cinangneng, Kecamatan Ciampea, Kabupaten Bogor. Perekat yang digunakan merupakan jenis perekat campuran dengan merek dagang Polymare Isosyanate (PI) Bond. Perekat ini diproduksi oleh PolyOshika Co Ltd di Jepang dan didistribusikan oleh PT. Polychemi Asia Pasifik Indonesia. Perekat tersebut termasuk ke dalam jenis perekat water based polymer isosyanate (WBPI) tipe PI 3100 (base resin) dan H7 (hardener). Pada proses perekatannya takaran perbandingan yang dipakai untuk base resin dan hardenernya adalah 100 : 15.

Peralatan utama penelitian ini adalah Universal Testing Machine (UTM) merk Instron series IX version 8.27.00 dengan kapasitas 5 ton yang digunakan untuk pengujian sifat mekanis (lentur, geser rekat, dan tekan sejajar serat). Selain itu peralatan untuk pengujian sifat fisis seperti kerapatan, kadar air, kembang-susut volume meliputi kaliper, timbangan digital, oven, dan desikator. Sedangkan untuk pengujian delaminasi peralatan yang digunakan adalah water bath, wadah plastik (baskom), dan penggaris.

Selain peralatan utama, digunakan juga peralatan pendukung penelitian yang meliputi alat-alat pengukur kadar air, pengeringan, penyerutan, dan pemotongan sudut lamina, yaitu moisture meter, kipas angin, double planner, dan

circular saw. Pembuatan panel CLT dilakukan dengan pengaplikasian perekat menggunakan potongan sandal jepit dan dikempa menggunakan kempa dingin (cold press).

3.3 Metode Penelitian

Balok digergaji menjadi lembaran-lembaran papan (lamina) dengan ketebalan yang disesuaikan untuk penggunaan tebal lamina sekitar ± 1,5-3,5 cm seperti pada Gambar 2. Untuk contoh uji papan kontrol (sengon utuh), kayu digergaji dengan ukuran 5 cm x 15 cm x 120 cm (tebal, lebar, panjang). Papan kontrol dan lamina-lamina tersebut dikeringkan secara alami dengan menggunakan kipas angin selama ± 30 hari sampai mencapai kadar air kering udara yaitu sekitar 12-15%. Lamina dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu lamina sejajar dan lamina bersilang. Lamina sejajar merupakan lamina dengan arah serat sejajar pada bidang permukaan kayu, sedangkan lamina bersilang merupakan lamina dengan arah membentuk sudut orientasi tertentu pada bidang permukaan lamina sejajar.

Gambar 2 Papan kontrol dan lamina berdasarkan ukuran ketebalan.

Tahap selanjutnya adalah pemilahan lamina berdasarkan nilai modulus elastisitasnya (MOE) dilakukan dengan cara pengujian sistem non destructivetest

serupa dengan pemilaha faktor koreksi pada met kemudian dikelompokka dan diberi simbol E1 dan

back, sedangkan E2 pa dapat dilihat pada gamba

Gambar 3

Panel CLT yang kombinasi ketebalan lam tipe panel CLT A2 (1,67

penyusunan bagian lam B1, B2, B3, B4, dan B5 (0

G Metode penyambu dengan cara perekat iso (double spread) denga

han menggunakan mesin pemilah kayu, hanya saja etode ini. Besarnya nilai MOE tiap lamina dihit kan menjadi dua kelompok dengan rentang nil an E2 dimana E1 > E2. E1 digunakan pada bagian pada bagian dalam (core). Pengujian non destr

bar 3.

r 3 Pemilahan lamina dengan deflektometer.

g akan dibuat terdiri dari 3 lapisan lamina amina yang digunakan yaitu tipe panel CLT A1 (

,67-1,67-1,67) cm, dan tipe panel CLT A3 (2-1-2

mina bersilang dilakukan perlakuan orientasi sud 0o, 30o, 45o, 60o, dan 90o).

Gambar 4 Pola Penyusunan Lamina.

mbungan lamina-lamina dengan menggunakan per isosianat yang digunakan dilaburkan pada dua p

gan berat labur 280 g/m2. Perekat dilaburka

aja tidak ada hitung untuk nilai tertentu ian face atau

structive test

a dengan 3 (1-3-1) cm, 2) cm. Pola sudut lamina

erekat yaitu a permukaan kan dengan

menggunakan potongan-potongan sandal karet sesuai kebutuhan perekat setiap lamina.

Proses pengempaan dilakukan menggunakan mesin kempa dengan tekanan pengempaan dingin (cold press) berkisar 10 kg/cm2. Pengempaan dengan perekat isosianat berdasarkan standar pabrikasi adalah sekitar 3 jam dengan pemeriksaan kondisi perekatan. Panel CLT dikeluarkan dari mesin pengempaan dan dikondisikan selama ± satu minggu dengan kelembaban relatifnya berkisar 60%-70% dan suhu ruangan (25oC - 32oC). Pembuatan contoh uji dilakukan setelah panel CLT disimpan dalam ruangan (conditioning) selama ± satu minggu.

3.4 Pengujian

Tahap selanjutnya dilakukan pengujian panel CLT. Pengujian yang dilakukan yaitu pengujian sifat fisis dan mekanis. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui nilai karakteristik panel CLT dari kayu sengon dengan menggunakan sambungan perekat. Pengujian sifat fisik meliputi kerapatan ( ), kadar air (KA), dan kembang susut panel CLT didasarkan pada standar ASTM D 143 (2005) tentang Standard Methods of Testing Small Clear Specimens of Timber yang telah dimodifikasi. Pengujian sifat mekanik meliputi modulus of elasticity (MOE),

modulus of rupture (MOR), keteguhan tekan sejajar serat, keteguhan rekat sesuai standar ASTM D 143 (2005) tentang Standard Methods of Testing Small Clear Specimens of Timber dan pengujian delaminasi sesuai standar Japanese Agricultural Standard for Glued Laminated Timber Notification No. 234 tahun 2003 (JPIC 2003).

Gambar 5 Pola Potongan Contoh Uji.

Keterangan:

1. Contoh uji MOE dan MOR (5cm x 15cm x 76cm)

2. Contoh uji Keteguhan Tekan Sejajar Serat (2,5cm x 5cm x 10cm)

b. Contoh uji Delaminasi (Perendaman air panas) (5cm x 7,5cm x 7,5 cm)

4. Contoh uji Keteguhan Rekat (5cm x 5cm x 5cm)

5. Contoh uji Kerapatan, Kadar Air, dan Susut Kayu (5cm x 5cm x 5cm)

6. Contoh uji Pengembangan Tebal (5cm x 5cm x 5cm)

Pengujian sifat fisis meliputi kerapatan, kadar air, kembang dan susut volume, serta delaminasi. Sedangkan untuk pengujian sifat mekanis adalah

modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR), keteguhan tekan sejajar serat, dan keteguhan geser rekat. Pola pemotongan contoh uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanis dapat dilihat pada Gambar 5.

3.4.1 Kerapatan ( )

Kerapatan merupakan nilai dari berat contoh uji sebelum di oven dibagi dengan volume sebelum di oven, yaitu pada kondisi kering udara. Volume contoh uji diukur dengan mengalikan panjang, lebar, dan tebalnya dengan alat pengukur kaliper (VKU) dan selanjutnya ditimbang (BKU). Nilai kerapatan dihitung dengan rumus:

Kerapatan (g/cm3) =

3.4.2 Kadar Air

Kadar air merupakan hasil pembagian kandungan berat air terhadap berat kering tanur dari contoh uji. Berat air adalah selisih dari berat contoh uji sebelum di oven dikurangi berat kering tanur. Contoh uji kerapatan digunakan juga dalam menentukan kadar air. Contoh uji dalam keadaan kering udara ditimbang beratnya (BKU) dan dikeringkan dalam oven pada suhu 103 ± 2 oC selama 24 jam atau sampai mencapai berat konstan dan ditimbang sehingga diperoleh berat kering tanur (BKT). Nilai kadar air dihitung dengan rumus:

Kadar Air (%) = x 100

3.4.3 Susut dan Kembang Volume

Pengujian susut kayu dirumuskan sebagai selisih antara volume awal (VA) dengan volume akhir (VB) dibandingkan dengan dimensi awalnya dan dinyatakan dalam persen. Contoh uji kerapatan dan kadar air digunakan juga dalam menentukan susut kayu. Contoh uji diukur tebal, lebar, dan panjang dengan

menggunakan kaliper sehingga diperoleh dimensi awal. Contoh uji dioven pada suhu 103 ± 2 oC selama 24 jam. Contoh uji dikeluarkan dari oven kemudian diadakan pengukuran panjangnya kembali sehingga diperoleh dimensi akhir. Nilai susut volume dihitung dengan rumus:

Susut Volume (%) = x 100

Pengujian pengembangan dapat dirumuskan sebagai selisih antara volume akhir (VB) dengan volume awal (VA) dibandingkan dengan dimensi awalnya. Contoh uji diukur tebal, lebar, dan panjang dengan menggunakan kaliper sehingga diperoleh dimensi awal. Contoh uji direndam dalam air selama ± 1 minggu. Contoh uji dikeluarkan dari air kemudian diadakan pengukuran panjangnya kembali sehingga diperoleh dimensi akhir. Nilai pengembangan volume dihitung dengan rumus:

Pengembangan volume (%) = x 100

3.4.4 Delaminasi

Contoh uji delaminasi yang digunakan diambil dari bagian ujung panel CLT dengan ukuran panjang 7,5 cm. Pengujian delaminasi dilakukan dengan dua cara yaitu perendaman dalam air dingin dan air mendidih (Gambar 6).

(a) (b)

Gambar 6 Pengujian delaminasi (a) air dingin, dan (b) air mendidih

Perendaman dalam air dingin dilakukan dengan merendam contoh uji dalam air pada suhu ruangan selama 6 jam. Selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 40 ± 3 oC selama 18 jam. Perendaman dalam air mendidih dilakukan dengan merebus contoh uji dalam air mendidih (± 100 oC) selama 4 jam kemudian dilanjutkan dengan merendamnya dalam air pada suhu ruangan selama 1 jam.

Setelah itu contoh uji dikeringkan dalam oven pada suhu 70 ± 3 oC selama 18 jam. Kemudian dilakukan pengukuran persentase lepasnya bagian panjang rekat antar lamina (rasio delaminasi) dengan rumus:

Rasio delaminasi (%) =

(cm) direkat yang

rekat garis Panjang

(cm) terbuka yang

rekat garis Panjang

x 100

3.4.5 Modulus of Elasticity (MOE)

Contoh uji untuk pengujian MOE dan MOR berukuran 5 cm x 12 cm x 76 cm untuk dimensi tebal, lebar, dan panjang. Pengujian MOE panel CLT dengan cara meletakkan CLT tersebut diatas dua perletakan dengan bentang antara keduanya diperoleh dari perbandingan panjang bentang dan tebal penampang panel CLT sekitar 14. Beban terpusat diberikan ditengah bentang dan besarnya defleksi dicatat setiap selang beban tertentu. Nilai MOE dihitung dengan rumus:

MOE = ₃

3

Ybh 4

PL

∆ ∆

Dimana:

MOE : Modulus of elasticity (kg/cm2)

P : Besar perubahan beban sebelum batas proporsi (kg)

L : Jarak sangga (cm)

Y : Besar perubahan defleksi akibat perubahan beban (cm)

b : Lebar contoh uji (cm)

h : Tebal contoh uji (cm)

3.4.6 Modulus of Rupture (MOR)

Pengujian MOR panel CLT dilakukan bersama-sama dengan pengujian MOE dengan memakai contoh uji yang sama. Pengujian MOR dilakukan sampai panel CLT yang diberikan beban terpusat ditengah bentangnya mengalami kerusakan. Nilai MOR dihitung dengan rumus:

MOR = ₂

2bh PL 3

Dimana:

MOR : Modulus of rupture

P : Beban maksimum (kgf) L : Jarak sangga (cm) b : Lebar contoh uji (cm) h : Tebal contoh uji (cm)

Gambar 7 Pengujian lentur panel cross laminated timber kayu sengon.

3.4.7 Keteguhan Geser Rekat

Pengujian keteguhan geser rekat dilakukan dengan cara memberikan pembebanan yang diletakkan pada arah sejajar serat dengan meletakkan contoh uji secara vertikal. Nilai beban maksimum dibaca saat contoh uji mengalami kerusakan. Nilai keteguhan rekat dihitung dengan rumus:

Keteguhan rekat (kg/cm2) =

direkat yang permukaan Luas

maksimum Beban

(a) (b)

Gambar 8 (a) Contoh Uji, dan (b) pengujian keteguhan geser rekat

3.4.8 Keteguhan Tekan Sejajar Serat

Keteguhan tekan sejajar serat merupakan kemampuan kayu menahan gaya tekan sejajar arah serat dan mengakibatkan terjadi perpendekan kayu. Contoh uji

dengan ukuran tebal, lebar, dan panjang masing-masing 2,5 cm, 5 cm, dan 10 cm diberikan beban pada arah sejajar serat pada kedudukan contoh uji vertikal, pemberian beban secara perlahan-lahan sampai contoh uji mengalami kerusakan. Beban tersebut merupakan beban maksimum yang dapat diterima oleh contoh uji. Nilai keteguhan tekan sejajar serat dihitung dengan rumus:

Keteguhan tekan sejajar serat (kg/cm2) =

) (cm penampang Luas

(kg) maksimum Beban

2

Gambar 9 Pengujian keteguhan tekan sejajar serat

3.5 Rancangan Percobaan dan Analisa Data

Pengolahan data pada penelitian ini dilakukan menggunakan Microsoft Excel 2007 dan SAS 9.1. Model rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL). Faktor A adalah variasi kombinasi tebal lamina yang terdiri dari 3 taraf, yaitu A1 (1-3-1) cm, A2 (1,67-1,67-1,67) cm, dan A3 (2-1-2) cm. Faktor B adalah variasi pola penyusunan lamina bersilang yang terdiri dari 5 taraf yaitu orientasi lamina B1(0°), B2 (30°), B3 (45°), B4 (60°), dan B5 (90°). Penelitian ini dilakukan dengan 3 kali ulangan. Dengan demikian jumlah satuan percobaan yang dibuat adalah 3 x 5 x 3 = 45 buah satuan percobaan.

Adapun model umum yang digunakan adalah:

Yij = µ + Ai + Bj + ABij + ij Keterangan :

ke-i pada ulangan ke-i.

µ = Nilai tengah pengamatan

Ai = Nilai pengaruh faktor kombinasi tebal lamina pada taraf ke-i

Bj = Nilai pengaruh faktor orientasi sudut lamina bersilang pada taraf ke-j ABij = Nilai pengaruh interaksi taraf ke-i faktor kombinasi tebal lamina dan

taraf ke-j faktor orientasi sudut lamina bersilang

ij = Nilai galat percobaan yang mendapat taraf ke-i pada ulangan ke-i

Apabila pengaruh faktor utama dan interaksi antar faktor utama nyata pada tingkat kepercayaan 95% atau 99%, maka pengolahan dan analisis data dilanjutkan dengan menggunakan uji beda wilayah Duncan.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Sifat Fisis

Sifat fisis papan laminasi pada dasarnya dipengaruhi oleh sifat bahan dasar kayu yang digunakan. Sifat fisis yang dibahas dalam penelitian ini diantaranya adalah kerapatan, kadar air, kembang susut volume, dan delaminasi. Hasil perhitungan uji sifat fisis selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 4, sedangkan untuk rata-rata umum dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2 Rata-rata umum pengujian sifat fisis CLT kayu sengon

Contoh Uji Kerapatan (g/cm3)

KA (%)

Susut Volume

(%)

Pengembangan Volume

(%)

Delaminasi Air Dingin

(%)

Delaminasi Air Panas (%)

Kontrol 0,32 13,04 9,14 5,23 - -

Perlakuan (Panel CLT)

A1B1 0,32 13,25 4,50 4,53 0,00 1,63

A1B2 0,32 12,18 5,92 5,58 0,00 26,03

A1B3 0,33 13,03 3,76 5,95 0,00 35,35

A1B4 0,31 12,71 4,40 6,09 1,57 25,04

A1B5 0,32 13,07 4,30 6,17 0,00 10,93

A2B1 0,32 12,12 4,04 8,51 0,00 9,49

A2B2 0,32 11,42 4,25 6,17 0,00 13,02

A2B3 0,32 11,66 3,72 6,05 0,00 15,21

A2B4 0,31 12,25 4,78 5,10 0,60 6,27

A2B5 0,31 12,25 4,98 5,80 0,00 5,06

A3B1 0,32 12,85 4,26 5,49 0,00 16,62

A3B2 0,32 13,47 3,69 5,88 0,00 22,94

A3B3 0,33 12,72 6,24 6,07 0,00 25,99

A3B4 0,33 12,75 4,29 4,29 0,00 17,36

A3B5 0,31 12,89 3,64 4,94 0,00 7,35

Rata-rata 0,32 12,60 4,45 5,78 0,14 15,89

SD 0,01 0,57 0,77 0,97 0,42 9,56

Keterangan:

A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm B1 = Orientasi sudut 0o

B4 = Orientasi sudut 60o

A2 = Kombinasi tebal lamina (1,67-1,67-1,67) cm B2 = Orientasi sudut 30o

B5 = Orientasi sudut 90o

A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm B3 = Orientasi sudut 45o

Tabel 2 menunjukkan nilai rata-rata dan sebaran data yang dihasilkan pada pengujian sifat fisis panel CLT. Sebaran data kerapatan panel CLT bervariasi dengan rentan 0,31 g/cm3 hingga 0,33 g/cm3. Pada kadar air, sebaran data berada pada nilai 12,03% hingga 13,17%. Sebaran data rataan susut volume antara 3,68% sampai dengan 5,22%, sedangkan pada pengembangan volume sebaran datanya mulai dari 4,81% sampai dengan 6,75%. Sebaran rata-rata delaminasi air dingin berkisar antara 0,00% hingga 0,56%, sedangkan pada delaminasi air panas, sebaran data rata-ratanya berkisar antara 6,33% hingga 25,45%.

Hasil analisis sidik ragam sebagaimana yang disajikan pada Tabel 3 memperlihatkan bahwa semua sifat fisis panel CLT yang diteliti tidak dipengaruhi oleh faktor kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina, dan interaksi keduanya kecuali pada susut dan pengembangan volume panel CLT yang hanya dipengaruhi secara nyata oleh faktor orientasi tebal lamina.

Tabel 3 Hasil analisis sidik ragam sifat fisis panel CLT kayu sengon F-Hit

A B A*B

Kerapatan (g/cm3) 2,08tn 0,96tn 1,15tn

Kadar Air (%) 0,41 tn 0,58tn 0,47tn

Susut Volume (%) 0,39tn 2,12* 1,67tn

Pengembangan Volume (%) 1,11tn 0,44* 0,99tn

Delaminasi Dingin (%) 1,45tn 1,95tn 1,45tn

Delaminasi Panas (%) 0,00tn 1,66tn 3,32tn

A = Kombinasi tebal lamina * = Nyata tn = tidak nyata

B = Orientasi sudut ** = Sangat Nyata

A*B = Intareaksi A dan B

4.1.1.Kerapatan

Kerapatan merupakan perbandingan antara massa suatu bahan terhadap volumenya dalam kondisi kering udara. Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa nilai rata-rata kerapatan panel CLT kayu sengon berkisar antara 0,31 - 0,33 g/cm3. Kerapatan kayu sengon utuh (papan kontrol) nilainya hampir sama dengan rata-rata kerapatan panel CLT. Kerapatan panel CLT yang dihasilkan tidak dipengaruhi oleh kombinasi tebal, orientasi sudut lamina, ataupun interaksi keduanya pada taraf 5% sehingga tidak dilakukan uji beda wilayah Duncan. Sebaran nilai rata-rata kerapatan panel CLT dalam bentuk histogram disajikan pada Gambar 10.

Pembuatan panel CLT tidak secara meningkatkan atau menurunkan kerapatan panel-panel tersebut karena nilainya hampir sama dengan lamina-lamina penyusunnya. Hal ini dapat dilihat dari perbandingannya dengan rataan kerapatan pada papan kontrol, yaitu sebesar 0,32 g/cm2. Menurut Kelly (1977) kerapatan akhir panel dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti jenis kayu (kerapatan kayu), besarnya tekanan kempa, jumlah lapisan penyusun panel, kadar perekat serta bahan tambahan lainnya.

Gambar 10 Sebaran nila dan orienta

Menurut Setyawa merupakan salah satu s Oleh karena itu kerapat terdapat perbedaan sifa disebabkan oleh kerapa kekuatan kayu, kerapat mempengaruhinya. Sem kayu tersebut (Mardikan

4.1.2.Kadar Air

Berdasarkan data untuk seluruh kombinas hingga 13,47% dan un terendah terdapat pada p terdapat pada panel CLT dilihat pada Gambar 11.

Hasil analisis sidi CLT tidak dipengaruhi lamina, ataupun interaks

0.0 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 0° K e ra p a ta n ( g/ cm 3 )

ilai rata-rata kerapatan panel CLT menurut komb tasi sudut lamina.

wan et al. (2008), kerapatan panel yang sifat fisis yang dapat mempengaruhi kualitas p

atan panel diupayakan seragam mungkin sehing sifat yang diujikan, maka perbedaan terseb patan panelnya. Dengan demikian jika dikaitka

atan dan berat jenis merupakan salah satu fa makin besar berat jenis dan kerapatan kayu sem anto et al 2011).

a pada Tabel 2 diketahui bahwa nilai kadar air p asi tebal dan orientasi sudut lamina berkisar anta untuk papan kontrol sebesar 13,04%. Rata-rata a panel CLT A2B2, sedangkan rata-rata kadar ai LT A3B2. Sebaran nilai rata-rata kadar air panel C

1.

idik ragam (Tabel 3) menunjukkan bahwa kadar secara nyata oleh kombinasi tebal lamina, orien ksi antara keduanya.

30° 45° 60° 90°

Orientasi Sudut

A1 A2 A3

binasi tebal

dihasilkan panel CLT. ngga apabila ebut bukan tkan dengan faktor yang emakin kuat

panel CLT tara 11,42% ta kadar air r air tertinggi l CLT dapat

ar air panel rientasi sudut

Rata-rata ρ panel CLT (0,32 g/cm3

)

Rata-rata papan kontrol ( 0,32 g/cm3

Gambar 11 Sebaran nil dan orienta Kadar air lamina s dan nilainya relatif sam CLT adalah kadar air. K 18%) akan banyak me (penurunan) akan meny semakin kering kayu ters akan semakin kuat (Mard

Jika dibandingkan CLT ternyata lebih rend aplikasi perekat yang ak membutuhkan waktu pengeringan yang dilak demikian pembuatan pan

4.1.3.Susut dan Kemba 1) Susut Volume

Berdasarkan Tabe panel CLT A3B3 (6,24 dihasilkan dari panel CL

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0° 30 K a d a r A ir ( % )

nilai rata-rata kadar air panel CLT menurut komb ntasi sudut lamina.

sebelum perekatan sudah berada dalam keadaan ma. Salah satu faktor yang mempengaruhi keku Kadar air suatu bahan (kayu) di bawah titik jenuh mempengaruhi sifat mekanis kayu. Perubahan

nyebabkan dinding sel mengalami pengerasan, ersebut apabila berada di bawah titik jenuh serat, m ardikanto et al 2011).

an dengan kadar air papan kontrol rata-rata kada ndah. Hal tersebut dikarenakan pada papan kontro akan menghalangi penyerapan air dari lingkungan pengeringan yang lebih lama apabila dib akukan pada lamina-lamina penyusun panel CLT

anel CLT dapat menghemat waktu pengeringan.

bang Volume

bel 2, rata-rata penyusutan volume tertinggi terd ,24%), sedangkan untuk nilai penyusutan volum CLT A3B5 (3,64%). Sebaran nilai rata-rata sus

30° 45° 60° 90°

Orientasi sudut

A1 A2 A3

binasi tebal

an setimbang kuatan panel uh serat (15-n kadar air an, sehingga t, maka kayu

dar air panel trol tidak ada gan sehingga ibandingkan LT. Dengan

erdapat pada ume terkecil usut volume

Rata-rata KA panel CLT (12,60%)

Rata-rata KA Papan kontrol (13,04%)

panel CLT disajikan p memperlihatkan bahwa oleh faktor orientasi teba

Gambar 12 Sebaran nil tebal dan o Hasi uji beda wila CLT dengan orientasi s berbeda nyata satu deng susut volumenya denga yang dinyatakan dalam asumsi analisis sidik ra menjadi bentuk lain men lamina terhadap susut vo Gambar 13 mempe B5 (90°). Panel tersebut dengan panel CLT lain volume yang terjadi pa bersilang pada arah trans Jika mengacu pada sudut orientasi yang dib semakin kecil. Kecen

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 0° S u su t V o lu m e ( % )

pada Gambar 12. Hasil analisis sidik ragam a susut volume panel CLT hanya dipengaruhi se bal laminanya pada taraf 5%.

nilai rata-rata susut volume panel CLT menurut n orientasi sudut lamina.

ilayah Duncan memperlihatkan bahwa susut vol i sudut B2 (30°), B3 (45°), B4 (60°), dan B1 ngan lainnya, akan tetapi panel CLT tersebut berb gan panel CLT B5 (90°). Agar data kadar air p m persen tersebar secara normal dan memenuh ragam, maka skala pengukuran data asli ditra enggunakan arcsin %. Gambaran pengaruh orie volume panel CLT disajikan pada Gambar 13.

perlihatkan susut volume terendah terdapat pada ut memiliki stabilitas dimensi yang lebih baik dib innya. Susunan yang saling bersilang menyebab

pada lamina sejajar (atas-bawah) tertahan oleh nsversal, dan begitu pula sebaliknya.

da anggapan tersebut dapat dikatakan bahwa sem diberlakukan pada panel CLT maka susut volum enderungan yang diperlihatkan pada Gambar

30° 45° 60° 90°

Orientasi Serat

A1 A2 A3

m (Tabel 3) secara nyata

ut kombinasi

olume panel 1 (0°) tidak erbeda nyata r panel CLT uhi asumsi-itransformasi

ientasi sudut

a panel CLT ibandingkan abkan susut leh laminasi

emakin besar menya akan ar 9 tidak

Rata-rata susut volume Panel CLT (4,45%) Rata-rata susut volume papan control (9,14%)

sepenuhnya mendukung tinggi nilainya dibanding

Gambar 13 Sebaran ni sudut lami

Perbedaan susut pelaburan perekat yang t yang perekatannya lebih tertahan oleh perekat itu

Nilai susut volume sengon utuh kurang leb menunjukkan bahwa pemb kayu sengon jika dilihat

2) Pengembangan V

Berdasarkan data p terendah adalah sebesa terendah didapat dari p panel CLT A2B1. Seb disajikan pada Gambar 1

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 0° S u su t V o lu m e ( % )

ng pernyataan tersebut karena panel CLT B1 (0°) ingkan panel CLT B2 (30°), B3 (45°), dan B4 (60°

nilai rata-rata susut volume panel CLT menuru mina.

t panel CLT tersebut diduga disebabkan ol g tidak merata, sehingga pada satu papan ada bag ih kuat dibandingkan bagian lain dan susut arah le tu sendiri.

ume CLT lebih rendah jika dibandingkan den lebih sebesar 51,31%. Dengan demikian, hasil

embuatan panel CLT dapat meningkatkan stabilit at hanya berdasarkan nilai susut volume yang diha

Volume

a pada Tabel 2, rata-rata pengembangan volume sar 4,29% dan tertinggi sebesar 8,51%. Nila panel CLT A3B4, sedangkan nilai tertinggi di ebaran nilai rata-rata pengembangan volume p r 14.

30° 45° 60° 90°

Orientasi sudut

°) tidak lebih 0°).

rut orientasi

oleh proses agian-bagian lebar papan

engan kayu il penelitian litas dimensi ihasilkan.

me panel CLT ilai rata-rata didapat dari panel CLT

Rata-rata susut volume Panel CLT (4,45%) Rata-rata susut volume papan kontrol (9,14%)

Gambar 14 Sebaran ni kombinasi

Hasil analisis sid ditransformasi dengan pengembangan volume lamina pada taraf 5% pengembangan volume panel CLT dengan orie panel CLT B3 (45°), B1 yang nyata antara satu pengembangan volume p

Berbeda dengan s terjadi pada panel CLT semakin besar orientasi semakin kecil, akan tetap (60°). Keadaan tersebu menyatakan bahwa pan dimensi yang lebih stabi

Perbedaan kecend susut volume mengind

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 0° P e n ge m b a n ga n V o lu m e ( % )

nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT asi tebal dan orientasi sudut lamina.

idik ragam (Tabel 3), dengan menggunakan

n menggunakan arcsin , memperlihatka

e panel CLT hanya dipengaruhi oleh faktor orien %. Uji beda wilayah Duncan memperlihatk

panel CLT B4 (60°) berpengaruh nyata terhad rientasi sudut lainnya. Sedangkan pengembanga B1 (0°), B2 (30°) dan B5 (90°) tidak memberikan u dengan lainnya. Pengaruh orientasi sudut terh me panel CLT yang diuji dapat dilihat pada Gambar susut volume, rata-rata pengembangan volume T B4 (60°). Walaupun kecenderungan yang terli asi sudut menyebabkan nilai pengembangan vol tapi terjadi penyimpangan pada panel CLT B3 (45

but berbeda dengan penelitian Anggraini (20 anel CLT dari kayu Jabon yang dihasilkan m bil pada orientasi sudut 90°.

nderungan antara grafik pengembangan volume ndikasikan bahwa adanya ketidakseragaman pa

30° 45° 60° 90°

Orientasi Sudut

A1 A2 A3

LT menurut

n data yang tkan bahwa ientasi sudut tkan bahwa hadap

panel-gan volume an pengaruh rhadap nilai ar 15. me terendah

rlihat adalah olume CLT (45°) dan B4 (2012) yang memberikan

ume dengan pada proses

Rata-rata pengembangan volume panel CLT (5,78%)

Rata-rata

pengembangan volume papan kontrol (5,23%)

perakitan panel CLT perekatan pada bagian-b

Gambar 15 Sebaran ni orientasi s

Jika dibandingkan panel CLT mengalam perendaman sampel pan menimbulkan kerusakan volume sampel panel CL atau banyaknya air yan keterbukaan garis rekat.

4.1.4.Delaminasi

Pengujian delamin terhadap adanya teka kelembaban dan panas yang dilakukan pada p perendaman dengan air p

1) Delaminasi Air D

Hasil pengujian de pada Lampiran 4, sedang rata-rata delaminasi air

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 0° P e n g e m b a n g a n V o lu m e ( % )

terutama saat pelaburan perekat yang men bagian tertentu dari satu panel CLT tidak seragam

nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT i sudut lamina.

an dengan papan kontrol, rata-rata pengembanga ami peningkatan. Peningkatan tersebut didu

anel CLT yang dilakukan selama kurang lebih sa an pada garis rekatnya. Pada saat dilakukan p CLT yang dihasilkan tidak lagi disebabkan oleh k ang masuk ke dalam sel kayu, tapi juga dipeng

minasi dilakukan untuk melihat faktor ketahana kanan pengembangan dan penyusutan akiba s yang tinggi (Vick 1999). Ada dua pengujian penelitian ini, yaitu perendaman dengan air d ir panas/ mendidih.

Dingin

delaminasi CLT kayu sengon secara lengkap da ngkan untuk nilai rata-ratanya disajikan pada Tab ir dingin panel CLT terendah sebesar 0,00%,

30° 45° 60° 90°

Orientasi sudut

menyebabkan am.

LT menurut

gan volume duga akibat satu minggu pengukuran h kandungan ngaruhi oleh

nan perekat ibat adanya n delaminasi dingin dan

dapat dilihat abel 2. Nilai , sedangkan

Rata-rata pengembangan volume panel CLT (5,78%)

Rata-rata

pengembangan volume papan kontrol (5,23%)

rata-rata tertingginya se panel CLT A1B4. Seb kombinasi tebal dan orie

Gambar 16 Sebaran n kombinas

Hasil analisis si ditransformasi dengan memperlihatkan bahwa nyata oleh faktor kombin keduanya pada taraf 5%.

Seperti yang tela dilakukan untuk mengeta atau penyusutan yang t delaminasi dengan peren (Japanese Agricultural

dengan perendaman air d

2) Delaminasi Air P

Nilai rata-rata de sebesar 1,63% dan tertin air panas/ mendidih pa untuk nilai delaminasi ai nilai delaminasi air pana orientasi sudut lamina da

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 0° D e la m in a si A ir D in gi n ( % )

sebesar 1,57%. Nilai delaminasi tertinggi terd ebaran nilai delaminasi air dingin berdasarkan ientasi sudut lamina disajikan pada Gambar 16.

nilai rata-rata delaminasi air dingin panel CLT asi tebal dan orientasi sudut lamina.

sidik ragam (dengan menggunakan data y n menggunakan arcsin % yang tertera pada

a delaminasi air dingin panel CLT tidak dipengar mbinasi tebal lamina, orientasi sudut lamina, ataupu

%.

elah disebutkan di awal bahwa pengujian etahui kemampuan perekat terhadap tekanan peng

terjadi akibat kelembaban dan panas yang tin rendaman air dingin panel CLT tidak melebihi st

al Standart) yang mensyaratkan bahwa nilai ir dingin maksimal sebesar 10%.

Panas/Mendidih

delaminasi air panas/mendidih (Tabel 2) terend tinggi sebesar 35,35%. Nilai delaminasi dengan pe paling tinggi terdapat pada panel CLT A1B3. S air panas terendah terdapat pada panel CLT A1B anas/mendidih panel CLT berdasarkan kombinasi

dapat dilihat pada Gambar 17.

30° 45° 60° 90°

Orientasi sudut

A1 A2 A3

rdapat pada n perlakuan

LT menurut

yang telah da Tebel 3 garuhi secara pun interaksi

delaminasi ngembangan tinggi. Nilai standar JAS i delaminasi

ndah adalah perendaman . Sedangkan B1. Sebaran asi tebal dan

Rata-rata

delaminasi air dingin panel CLT (0,14%) JAS 234:2003 (10%)

Gambar 17 Sebaran n kombinas

Berdasarkan anal

menggunakan arcsin %

perendaman air panas/m tebal lamina, orientasi s Seperti halnya pada d kombinasi tebal dan or karena pengujian ini ha yang digunakan.

Kualitas panel CL penelitian ini belum me delaminasi air mendidih perekat isosianat tidak sehingga dapat dikataka cocok jika diaplikasikan ekstrim. Ekawati (1998 bidang geser, jenis per penentu baik tidaknya ko

4.2. Sifat Mekanis

Sifat mekanis kayu kayu untuk menahan g

0 5 10 15 20 25 30 35 40 0° D e la m in a si A ir P a n a s (% )

nilai rata-rata delaminasi air panas panel CLT asi tebal dan orientasi sudut lamina.

alisis sidik ragam (Tabel 3) dengan data tra

% diketahui bahwa nilai delaminasi panel CL s/mendidih tidak dipengaruhi secara nyata oleh

i sudut lamina, ataupun interaksi keduanya pada delaminasi dengan perendaman air dingin, orientasi sudut lamina tidak terlalu berperan di hanya dimaksudkan untuk melihat ketahanan ak

LT berdasarkan nilai delaminasi air panas/ men memenuhi standar JAS 234:2003 yang mensyara ih maksimal sebesar 5%. Hal tersebut menunjukk ak dapat bertahan pada rendaman air panas

kan perekat isosianat merupakan jenis perekat y an pada struktur bangunan eksterior dengan ko 98) menyatakan bahwa nilai delaminasi dipeng erekat dan interaksinya. Ikatan perekat merupa konstruksi lapisan-lapisan pembentuk panel CLT

yu atau sifat kekuatan kayu merupakan ukuran ke gaya dari luar yang biasa disebut gaya luar a

30° 45° 60° 90°

Orientasi sudut

A1 A2 A3

LT menurut

transformasi CLT dengan h kombinasi da taraf 5%. n, pengaruh di dalamnya akan perekat

mendidih dari aratkan nilai kkan bahwa as/mendidih, t yang tidak kondisi yang ngaruhi oleh pakan faktor

T.

kemampuan atau beban

Rata-rata delaminasi air panas panel CLT (15,88%) JAS 234:2003 (5%)

(Mardikanto et al 2011). Sifat mekanis kayu yang diamati dalam penelitian ini adalah , modulus elastisitas (MOE), modulus patah (MOR), keteguhan geser rekat, dan keteguhan tekan sejajar serat. Perhitungan hasil pengujian sifat mekanis pada papan CLT selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 5. Sedangkan untuk nilai rata-ratanya disajikan pada Tabel 4.

Berdasarkan rata-rata dan nilai standar deviasi pada Tabel 4, sebaran data keteguhan geser rekat panel CLT berkisar antara 12,48 kg/cm² hingga 30,98 kg/cm2. Untuk nilai keteguhan tekan sejajar serat, sebaran datanya dimulai dari 132,85 kg/cm² sampai dengan 187,15 kg/cm2. Selanjutnya, sebaran data MOE panel CLT bervariasi mulai dari 44.493,01 hingga 57.193,53 kg/cm2 dan untuk sebaran data MOR rentan rata-ratanya sebesar 208,37 sampai dengan 306,83 kg/cm2.

Tabel 4 Rata-rata umum pengujian sifat mekanis CLT kayu sengon

Keterangan:

A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm B1 = Orientasi sudut 0o

B4 = Orientasi sudut 60o

A2 = Kombinasi tebal lamina (1,67-1,67-1,67) cm B2 = Orientasi sudut 30o

B5 = Orientasi sudut 90o

A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm B3 = Orientasi sudut 45o Contoh Uji

Keteguhan Rekat (kg/cm2)

Keteguhan Tekan Sejajar Serat

(kg/cm2)

MOE (kg/cm2)

MOR (kg/cm2)

Kontrol 48 177 94.746 346

Perlakuan (panel CLT)

A1B1 41 190 55.572 303

A1B2 18 144 43.362 198

A1B3 30 132 49.962 253

A1B4 32 137 51.659 215

A1B5 12 104 48.986 192

A2B1 33 188 50.998 289

A2B2 23 150 51.216 311

A2B3 26 192 53.375 324

A2B4 15 165 39.869 290

A2B5 15 161 42.127 210

A3B1 10 207 43.788 183

A3B2 24 148 54.883 243

A3B3 20 175 61.495 297

A3B4 17 166 59.316 313

A3B5 10 147 56.041 243

Rata-rata 21,73 160 50.843 257

Tabel 5 Hasil analisis sidik ragam sifat mekanis panel CLT kayu sengon F-Hit

A B A*B

MOE (kg/cm2) 3,42* 0,65tn 2,00tn

MOR (kg/cm2) 3,88* 2,68tn 2,40*

Keteguhan Rekat (kg/cm2) 3,96* 3,08* 1,79tn Tekan Sejajar Sudut (kg/cm2) 6,01** 6,34** 0,94tn

A = Kombinasi tebal lamina * = Nyata tn = tidak nyata B = Orientasi sudut ** = Sangat Nyata

A*B = Interaksi antara A dan B

Data pada Tabel 5 menunjukkan bahwa nilai MOE panel CLT hanya dipengaruhi secara nyata oleh faktor kombinasi tebal lamina, sedangkan nilai MOR panel CLT dipengaruhi secara nyata oleh kombinasi tebal lamina dan interaksi antara kombinasi tebal lamina dengan orientasi sudut lamina. Nilai keteguhan rekat dan keteguhan sejajar serat dipengaruhi secara nyata oleh faktor kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina, namun tidak untuk interaksinya.

4.2.1.Modulus of Elasticity (MOE)

Berdasarkan data pada Tabel 4, nilai MOE terbesar (61.495 kg/cm²) terdapat pada panel CLT A3B3. Sedangkan nilai MOE terkecil (39.869 kg/cm²) didapat dari panel CLT A2B4. Pola sebaran rata-rata nilai MOE panel CLT yang diteliti disajikan pada Gambar 18.

Hasil analisis sidik ragam (Tabel 5) memperlihatkan bahwa faktor kombinasi tebal lamina memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai MOE panel CLT. Sedangkan orientasi sudut tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap perubahan nilai MOE panel CLT. Uji beda wilayah Duncan (Lampiran 7) menunjukkan bahwa rata-rata MOE panel CLT A3 ((2-1-2) cm) tidak berbeda nyata dengan MOE panel CLT A1 ((1-3-1) cm), akan tetapi berbeda nyata dengan panel CLT A2 ((1.67-1.67-1.67) cm). Hubungan antara kombinasi tebal lamina terhadap rata-rata MOE panel CLT disajikan pada Gambar 19.

Nilai MOE CLT mengalami penurunan jika dibandingkan dengan MOE kayu sengon utuh (94.746 kg/cm2). Padakombinasi tebal lamina (2-1-2) cm teruji

paling besar menghasil lamina (1-3-1) cm dan (1

Gambar 18 Sebaran nila orientasi su

Gambar 19 Sebaran ra lamina.

Hal tersebut terja lapisan atas lamina aka lamina akan mengalami CLT yang paling mempe (atas-bawah). 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0° M O E ( 1 0 ⁴ x K g/ cm 2 ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A1 M O E (1 0 ⁴ x k g/ cm 2 )

silkan nilai MOE lebih besar dibandingkan den (1.67-1.67-1.67) cm.

ilai rata-rata MOE panel CLT menurut kombinas sudut lamina.

Keterang A1 = (1-A2 = (1.6 A3 =

rata-rata nilai MOE panel CLT menurut komb

rjadi karena pada saat dilakukan pembebanan kan mengalami gaya tekan maksimum dan lapis i gaya tarik maksimum sehingga bagian dari stru mpengaruhi nilai modulus elastisitasnya adalah lam

30° 45° 60° 90°

Orientasi sudut

A1 A2 A3

Rata-rat panel C 5,1 x 10 MOE pa (9,5 x 10

A2 A3

Kombinasi Tebal Lamina

Rata pane 5,1 x MOE (9,5 x

dengan tebal

asi tebal dan

ngan: -3-1) cm 1.67-1.67-1.67) cm

-1-2) cm

mbinasi tebal

an terpusat, pisan bawah truktur panel amina sejajar

rata MOE el CLT x 10⁴ kg/cm²

E papan kontrol x 10⁴ kg/cm²)

ata-rata MOE anel CLT ,1 x 10⁴ kg/cm²

OE papan kontrol 9,5 x 10⁴ kg/cm²)

Jika menelaah lebih dalam rumus MOE yang digunakan akan dapat dilihat hubungan antara dimensi penampang dengan sifat kekakuannya (MOE). Apabila tebal kayu diperbesar, lenturan (defleksi) yang terjadi akan semakin berkurang sehingga pada kondisi ini balok menjadi lebih kaku akibat pembesaran tebal penampang balok (Mardikanto et al 2011). Sesuai dengan pernyataan Tsoumis (1991) bahwa semakin tinggi nilai MOE maka benda tersebut akan semakin kaku (sulit dilenturkan).

Terkait dengan pernyataan tersebut, terlihat telah terjadi penyimpangan pada panel CLT A2 ((1,67-1,67-1,67) cm) yang menghasilkan nilai MOE lebih kecil dari panel CLT A1 ((1-3-1) cm). Keadaan tersebut diduga karena perekatan yang kurang merata pada panel CLT A2 ((1,67-1,67-1,67) cm) atau A1 ((1-3-1) cm). Perekatan yang tidak optimal akan menyebabkan benda ,pada saat diberi beban terpusat, garis rekat antar laminanya terlepas karena gaya gesernya lebih besar dibandingkan dengan ikatan antar perekat. Lepasnya ikatan perekat antar lamina akan menyebabkan beban atau gaya dari satu lapisan lamina ke lapisan lamina lain tidak dapat diteruskan dan berakibat menurunkan kekakuan panel CLT.

4.2.2.Modulus of Rupture (MOR)

Berdasarkan data pada Tabel 4, nilai MOR terbesar adalah sebesar 324 kg/cm2 yang terdapat pada panel CLT A2B3. Sedangkan nilai MOR terkecil yang sebesar 184 kg/cm2 terdapat pada panel CLT A3B1.

Hasil analisis sidik ragam (Tabel 5) memperlihatkan bahwa rata-rata MOR panel CLT dipengaruhi secara nyata oleh faktor tebal lamina dan interaksi antara tebal lamina dengan orientasi sudutnya pada taraf 5%, akan tetapi tidak dipengaruhi oleh orientasi sudut lamina. Sebaran rata-rata nilai MOR panel CLT berdasarkan kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina disajikan pada Gambar 20.

Untuk faktor kombinasi tebal lamina uji beda wilayah Duncan (Lampiran 7) memperlihatkan bahwa rata-rata MOR panel CLT A2 ((1,67-1,67-1,67) cm) berbeda nyata dengan MOR panel CLT A1 ((1-3-1) cm), akan tetapi tidak berbeda nyata dengan rata-rata MOR panel CLT A3 ((2-1-2) cm) (Gambar 21). Sementara itu interaksi panel CLT A2 dengan B3 dan interaksi antara panel CLT A3 dengan B4 berbeda nyata dengan rata-rata MOR interaksi panel CLT A1 dengan B2,

panel CLT A2 dengan B tidak berbeda nyata deng antara panel CLT A1 de panel CLT A3 dengan interaksi panel CLT lain

Gambar 20 Sebaran rata orientasi su

Gambar 21 Sebaran ra lamina. Interaksi antara ko rata-rata MOR panel CL

0 50 100 150 200 250 300 350 400 0° 30 M O R ( K g/ cm 2 ) 0 50 100 150 200 250 300 350 A1 M O R ( k g/ cm ²)

B4, dan interaksi antara panel CLT A3 dengan ngan interaksi-interaksi panel CLT lainnya. Untu dengan B1 nilai MOR nya berbeda nyata denga n B1, akan tetapi tidak berbeda nyata dengan innya.

ata-rata nilai MOR panel CLT menurut kombinas sudut lamina.

Keterang A1 = (1-A2 = (1.6 A3 =

rata-rata nilai MOR panel CLT menurut komb

kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina mem CLT yang dihasilkan, hal ini diduga karena perbe

30° 45° 60° 90°

Orientasi sudut

A1 A2 A3

A2 A3

Kombinasi Tebal Lamina

an B1, tetapi tuk interaksi gan interaksi an

interaksi-asi tebal dan

ngan: -3-1) cm 1.67-1.67-1.67) cm

-1-2) cm

mbinasi tebal

mempengaruhi bedaan tebal Rata-rata MOR Panel CLT 251 kg/cm² Rata-rata MOR Papan kontrol (346 kg/cm²) Rata-rata MOR Panel CLT 251 kg/cm² Rata-rata MOR Papan kontrol (346 kg/cm²)

lamina menyebabkan kemampuan menahan beban menjadi tidak merata. Rataan MOR tertinggi ada pada panel CLT dengan kombinasi tebal (1,67-1,67-,67) cm yang menandakan bahwa susunan panel CLT dengan tebal lamina yang seragam membuat distribusi beban di setiap lapisan lamina juga sama rata, namun kecenderungan akan data yang dihasilkan tidak menunjukkan bahwa rataan MOR panel CLT dengan tebal lamina (1,67-1,67-1,67) cm selalu lebih tinggi pada setiap orientasi sudut yang berbeda. Pengaruh orientasi sudut lamina juga menyebabkan perbedaan nilai MOR panel CLT yang dihasilkan. Anggraini (2012) menyatakan bahwa orientasi sudut panel CLT menyebabkan jumlah dari sambungan lamina bersilang pada bagian tengah juga berbeda. Yap (1999) menjelaskan bahwa sambungan perekat menyebabkan bahan (lamina yang direkat) memiliki kekakuan yang lebih tinggi dan hal tersebut merugikan untuk sambungan tiang. Dengan kata lain, semakin banyak sambungan yang terjadi, kekuatan panel akan semakin berkurang.

Perbedaan akan pernyataan di atas dengan data yang dihasilkan mengindikasi adanya penyimpangan pada panel CLT yang diteliti. Faktor pelaburan perekat yang tidak merata diduga mengganggu nilai MOR panel CLT. Selain itu cacat kayu yang tidak terdeteksi pada lamina-lamina penyusun CLT juga memberikan pengaruh saat dilakukan pengujian lentur. Seperti pada pernyataan Herawati (2007) bahwa nilai MOR tidak hanya dipengaruhi oleh ukuran dimensi lamina tetapi juga oleh kondisi lamina terutama adanya cacat kayu. Selain dipengaruhi oleh sifat-sifat kayunya, kualitas perekatan pada penelitaian yang dilakukan juga diduga oleh proses pengempaan. Cacat yang dapat mengurangi kekuatan kayu antara lain adalah mata kayu, sudut miring, retak atau pecah, dan adanya kayu tekan atau kayu tarik (Tsoumis 1991).

Jika dibandingkan dengan papan kontrol rata-rata MOE dan MOR panel CLT yang diteliti menghasilkan nilai yang lebih rendah, dengan demikian dapat dikatakan bahwa pembuatan panel CLT tidak dapat meningkatkan kekuatan melebihi papan kontrol (dilihat dari MOE dan MOR). Keadaan tersebut terjadi karena adanya aplikasi perekat pada sambungan lamina yang memberikan perlemahan pada panel CLT yang dibuat.

4.2.3.Keteguhan Geser

Data hasil penguji Lampiran 5. Berdasarka panel CLT berkisar anta rekat tertinggi diperoleh rekat panel CLT dapat d Berdasarkan hasil geser rekat panel CLT kombinasi tebal dan orie geser rekat panel CLT beda wilayah Duncan geser rekat pada panel C ketguhan geser rekat pa nyata dengan keteguhan rataan keteguhan geser r

Gambar 22 Sebaran ra kombinasi Sementara itu rata 0°) dan panel B3 (orie geser rekat panel B2 (or berbeda nyata dengan ke

0 10 20 30 40 50 60 0° 30 K e te gu h a n G e se r R e k a t (K g /c m 2 ) er Rekat

ujian keteguhan geser rekat dapat dilihat selengka kan data pada Tabel 4, nilai rata-rata keteguhan g ntara 10 kg/cm2 sampai dengan 41 kg/cm2. Nilai

eh dari panel CLT A1B1. Sebaran rata-rata ketegu t dilihat pada Gambar 22.

il analisis sidik ragam (Tabel 5) diketahui bahwa LT yang diteliti dipengaruhi secara nyata o rientasi sudut lamina pada taraf 5%, akan tetapi T tidak dipengaruhi oleh interaksi antar kedua f n (Lampiran 7) memperlihatkan bahwa rataan

l CLT A1 ((1-3-1) cm) tidak berbeda nyata den panel CLT A3 ((2-1-2) cm), namun panel terseb an geser rekat panel CLT A2 ((1.67-1.67-1.67) cm r rekat panel CLT dapat dilihat pada Gambar 22.

rata-rata nilai keteguhan geser rekat panel CLT asi tebal dan orientasi sudut lamina.

ta-rata keteguhan geser rekat panel CLT B1 (orien rientasi sudut 45°) tidak berbeda nyata dengan

orientasi sudut 30°) dan panel B4 (orientasi sudu keteguhan geser rekat panel CLT B5 (orientasi s

30° 45° 60° 90°

Orientasi sudut

A1 A2 A3

kapnya pada geser rekat ai keteguhan eguhan geser

a keteguhan oleh faktor pi keteguhan a faktor. Uji n keteguhan engan rataan ebut berbeda cm). Sebaran

LT menurut

ientasi sudut keteguhan dut 60°), tapi i sudut 90°).

Rata-rata keteguhan geser rekat panel CLT (22,25 kg/cm²) Keteguhan geser rekat papan kontrol (48,43 kg/cm²)

Hubungan antara ketegu sudut disajikan pada Gam

(a) Keterangan:

A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm A2 = Kombinasi rebal lamina (1.67-1.67-A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm Gambar 23 Sebaran ra

(a)kombin

Gambar 23a memp diperoleh dari panel CLT vertikal luas permukaan distribusi pembebanann panel CLT dengan tebal lebih tinggi daripada pa Data hasil pengujian mengindikasikan penyimp lamina diduga menyeb seragam. Pada saat dilak sejajar paling kecil akan cepat, sehingga pereka dibandingkan jika penge sejajarnya memiliki kete Berdasarkan fakto bahwa semakin besar su geser rekatnya akan sema (PPKI) (Anonim 1961)

0 10 20 30 40 50 A1 A2 K e te g u h a n R e k a t (k g /c m 2 ) Kombinasi Tebal

guhan rekat dengan kombinasi tebal lamina dan ambar 23.

(b) B1 = Orientasi sudut 0o _{B4 = Orientasi sudut 60}o

-1.67) cm B2 = Orientasi sudut 30o _{B5 = Orientasi sudut 90}o

B3 = Orientasi sudut 45o

rata-rata nilai keteguhan geser rekat panel CLT inasi tebal dan (b)orientasi sudut lamina.

mperlihatkan nilai rata-rata keteguhan geser reka LT A1 ((1-3-1) cm). Pada saat dilakukan pembeb an panel yang dibebani dari arah berlawanan me nnya tidak seragam. Jika mengarah pada dugaa

al seragam seharusnya memiliki nilai keteguhan g panel CLT dengan kombinasi tebal lamina yan an tidak mendukung pernyataan tersebut impangan pada panel CLT. Adanya perbedaan ebabkan penetrasi perekat saat proses pengemp

akukan pengempaan panel CLT yang memiliki te an mendistribusikan kekuatan kempa pada garis

katan panel dengan ketebalan ini akan lebi gempaan berlangsung pada panel CLT yang susun

tebalan lebih besar.

tor orientasi sudut lamina (Gambar 23b) kece sudut lamina yang diaplikasikan pada panel CLT

makin kecil. Menurut Peraturan Konstruksi Kayu 1) dan teori Hankinson sudut sambungan 0° (sej

A3 ebal Lamina 0 10 20 30 40 50

B1 B2 B3 B4

K e te g u h a n R e k a t (k g /c m 2 ) Orientasi sudut panel CLT (22,25 kg/cm²) papan kontrol (48,43 kg/cm²)

dan orientasi

LT menurut

kat tertinggi mbebanan arah enyebabkan aan tersebut n geser rekat ang berbeda. t sehingga an ketebalan mpaan tidak ebal lamina is rekat lebih bih optimal sunan lamina

cenderungan LT kekuatan yu Indonesia sejajar serat)

B5

panel CLT (22,25 kg/cm²) papan kontrol (48,43 kg/cm²)

memiliki daya dukung baut yang tertinggi dan dua kali lebih besar dari sudut sambungan 90°, akan tetapi pada panel CLT dengan orientasi serat 30° dan 60° memiliki nilai keteguhan geser rekat yang hampir sama. Hal tersebut mendekati penelitian Rilatupa et al. (2004) yang menyatakan bahwa struktur persilangan papan yang dilapiskan menyebabkan daya dukung baut pada sudut sambungan 30° hampir setara dengan sudut sambungan 60°, begitu pula dengan sudut sambungan 0° dan 90°. Adanya tumpang tindih pernyataan tersebut diduga karena perbedaan reaksi kayu terhadap bahan perekat yang diaplikasikan. Kadar silika yang rendah pada kayu sengon juga mempengaruhi penetrasi perekat pada permukaan lamina.

Pengujian keteguhan rekat dilakukan untuk mengetahui kinerja perekat pada panel CLT. Keteguhan geser rekat panel CLT yang dihasilkan lebih rendah daripada papan kontrol karena pada papan kontrol (kayu sengon utuh) terjadi geser antara dua bidang dalam satu benda (kayu), sedangkan pada panel CLT geser terjadi antara dua bidang dari dua benda (kayu) yang berbeda dengan aplikasi perekat.

Yap (1999) menyatakan bahwa sambungan dengan perekat pada bidang-bidang kayu mempunyai kekakuan yang cukup tinggi sehingga merugikan dalam sambungan rangka batang karena timbulnya tegangan-tegangan sekunder yang besar, akan tetapi untuk balok-balok tersusun sambungan dengan perekat lebih menguntungkan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa nilai keteguhan geser rekat tereduksi separunya dibandingkan dengan kekuatan geser rekat pada papan kontrol. Pelaburan perekat yang tidak merata akibat ketidakseragaman permukaan lamina menyebabkan variasi kerusakan berkisar antara 20% sampai dengan 100%. Sugiarti (2010) yang menyebutkan bahwa faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kekuatan rekat antara lain kadar zat ekstraktif kayu, keadaan permukaan yang direkat, kadar air kayu, tekanan dan waktu kempa.

4.2.4.Keteguhan Tekan Sejajar Serat

Berdasarkan Tabel 4 nilai rata-rata keteguhan tekan sejajar serat tertinggi sebesar 207 kg/cm2. Nilai tersebut diperoleh dari panel CLT A3B1 dan nilai rata-rata keteguhan tekan sejajar sudut terendah diperoleh dari panel CLT A1B3 (132

kg/cm²). Sebaran nilai r Gambar 24.

Gambar 24 Sebaran r menurut k

Hasil analisis sidik serat panel CLT hany orientasi sudut laminan interaksi kedua faktor. U sejajar serat panel CLT keteguhan tekan sejajar berbeda nyata dengan p panel CLT berorientasi sejajar serat panel CLT tekan sejajar serat panel dengan keteguhan tekan 30o (B2), tetapi berbed Hubungan antar nilai ket

Kombinasi tebal la CLT yang dihasilkan. H pada arah sejajar serat, k

0 50 100 150 200 250 0° T e k a n S e ja ja r S e ra t (K g/ cm 2 )

i rata-rata keteguhan sejajar serat panel CLT disa

rata-rata nilai keteguhan tekan sejajar serat p t kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina.

ik ragam (Tabel 5) memperlihatkan keteguhan te nya dipengaruhi sangat nyata oleh kombinasi anya pada taraf 1%, akan tetapi tidak dipeng Uji beda wilayah Duncan memperlihatkan ketegu LT A2 ((1.67-1.67-1.67) cm) tidak berbeda nya

ar serat panel CLT A3 ((2,1,2) cm), namun pan panel CLT A1 ((1-3-1) cm). Keteguhan tekan se si sudut 0o (B1) berbeda nyata dengan ketegu LT berorientasi sudut 45o (B3). Sementara itu

el CLT dengan orientasi sudut 45o (B3) tidak ber an sejajar serat panel CLT berorientasi sudut 60 eda nyata dengan panel CLT berorientasi sudut keteguhan tekan sejajar sudut dapat dilihat pada ga l lamina mempengaruhi keteguhan tekan sejajar s Hal ini diduga karena pada saat diberlakukan pe t, kombinasi tebal yang seragam mendistribusikan

30° 45° 60° 90°

Orientasi sudut

A1 A2 A3

isajikan pada

panel CLT

tekan sejajar si tebal dan ngaruhi oleh eguhan tekan yata dengan anel tersebut sejajar serat guhan tekan keteguhan erbeda nyata 60o (B4) dan ut 90o (B5). gambar 25.

r serat panel pembebanan an kekuatan Rata-rata TSS panel CLT 160,73 kg/cm² TSS papan kontrol (178 kg/cm²)

tekan dengan merata. P akan mengalami pema kerusakan).

Keterangan:

A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm A2 = Kombinasi rebal lamina (1.67-1.67-A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm Gambar 25 Sebaran r

menurut (

Sementara itu deng memberikan pengaruh t (2011) menyebutkan ba (lebih besar dari 1:10 dikonversikan ke dalam sudah menurunkan nilai macam beban yang dit kemampuan kayu dalam Jika dibandingkan seratnya adalah sebesar kemiringan sudut 0o. K tidak mereduksi kekutan sambungan tersebut me sambungan dengan pere atau pasak, bagian-bagia bidang-bidang, sedangk tersebut merugikan dala

0 50 100 150 200 250 A1 A2 K e te g u h a n T e k a n S e ja ja r S e ra t (k g /c m 2 ) Kombinasi Te

Pada panel yang memiliki tebal lamina sejajar adatan sel lebih cepat (yang sebenarnya sud

(a) (b)

B1 = Orientasi sudut 0o _{B4 = Orientasi sudut}

-1.67) cm B2 = Orientasi sudut 30o _{B5 = Orientasi sudut}

B3 = Orientasi sudut 45o

rata-rata nilai keteguhan tekan sejajar serat p t (a)kombinasi tebal dan (b)orientasi sudut lamina

ngan adanya perlakuan orientasi sudut lamina, ter h terhadap kekuatan tekan sejajar serat. Mardik bahwa pengaruh kemiringan serat terhadap keku 10) akan mereduksi kekuatan tekan sejajar s m bentuk sudut pengaruh kemiringan serat lebih lai keteguhan sejajar serat panel CLT. Dengan a diterima (sejajar dan tegak lurus serat) akan m

m menahan beban yang diberlakukan.

an dengan kayu sengon utuh, nilai keteguh ar 178 kg/cm2, peningkatan hanya terjadi pada CL

Kekuatan tekan sejajar sudut dengan kemiringa tan tekan sejajar seratnya karena terdapat aplika menjadi menguntungkan. Yap (1999) menyatak rekat berlainan dengan sambungan-sambungan gian kayu tidak disambung pada titik-titik melai gkan mempunyai kekakuan yang lebih tinggi. lam sambungan rangka batang karena timbulnya

A2 A3

si Tebal Lamina

0 50 100 150 200 250

B1 B2 B3 B4

K e te g u h a n T e k a n S e ja ja r S e ra t (k g /c m 2 ) Orientasi sudut panel CLT 160 kg/cm² papan kontrol (178 kg/cm²)

r yang kecil udah terjadi

ut 60o

ut 90o

panel CLT na.

ternyata juga ikanto et al

kuatan kayu serat. Jika ih dari 5,74° adanya dua mengurangi

uhan sejajar CLT dengan gan sudut 0o kasi perekat, takan bahwa baut, paku lainkan pada i. Kekakuan ya tegangan-B4 B5 panel CLT 160 kg/cm² papan kontrol (178 kg/cm²)

tegangan sekunder yang besar, akan tetapi untuk balok-balok tersusun, sambungan dengan perekat lebih menguntungkan.

4.3 Penggolongan Kekuatan Panel CLT

Berdasarkan peraturan kayu konstruksi yang dipakai di Indonesia panel CLT yang dihasilkan dari penelitian ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

- Merujuk pada Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI) NI-5 1961 tentang kelas kuat kayu berdasarkan nilai MOE, maka panel CLT yang dihasilkan dari penelitian ini (39,8 x 10⁴ - 61,4 x 10⁴ kg/cm²) diklasifikasikan ke dalam kelas kuat V (< 6,0 x 10⁴ kg/cm²).

- Merujuk pada PKKI NI-5 1961 tentang kelas kuat kayu berdasarkan nilai kerapatannya, maka panel CLT yang dihasilkan dari penelitian ini (0,31 – 0,32 g/cm³) diklasifikasikan ke dalam kelaas kuat IV (0,3 – 0,4 g/cm³).

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu: 1. Kerapatan dan kadar air panel CLT kayu sengon tidak dipengaruhi oleh

faktor kombinasi tebal, orientasi sudut lamina ataupun interaksi keduanya. Nilai rata-rata kerapatan panel CLT hampir sama antara satu dengan panel CLT lainnya (0,31-0,33 g/cm3) dimana nilai tersebut relatif sama dengan rata-rata kerapatan papan kontrol (0,32 g/cm3). Sedangkan nilai kada air panel CLT hanya berkisar antara 11,42 – 13,47% dan nilai tersebut juga relatif sama dengan rata-rata kadar air papan kontrol (13,04%).

2. Nilai delaminasi air dingin ataupun air mendidih tidak dipengaruhi oleh ketebalan lamina, orientasi sudut, ataupun interaksi keduanya. Rata-rata nilai delaminasi perendaman air dingin (0,14%) memenuhi standar JAS 234:2003 yang mensyaratkan delaminasi maksimal sebesar 10%. Akan tetapi rata-rata nilai delaminasi air panas (15,88%) belum memenuhi standar JAS 234:2003 yang mensyaratkan nilai delaminasi maksimal sebesar 5%.

3. Modulus elastisitas (MOE) panel CLT kayu sengon hanya dipengaruhi oleh

kombinasi tebal lamina. MOE terbesar terdapat pada panel CLT dengan ketebalan (2-1-2) cm dan rata-rata MOE panel CLT (50.843 kg/cm2) lebih rendah daripada nilai MOE balok utuh (94.746 kg/cm2).

4. Susut dan pengembangan volume panel CLT yang dihasilkan ternyata hanya

dipengaruhi oleh faktor orientasi sudut lamina. Penyusutan volume terkecil terdapat pada panel CLT dengan orientasi sudut 90°, sedangkan untuk pengembangan volume terdapat pada panel CLT dengan orientasi sudut 60°. Rata-rata penyusutan volume panel CLT (4,45%) lebih rendah daripada papan kontrol (9,14%). Sementara itu nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT (5,78%) ternyata lebih tinggi dibandingkan dengan kayu sengon uth (5,23%).

5. Kombinasi ketebalan lamina dan juga orientasi sudut lamina mempengaruhi

nilai keteguhan geser rekat dan keteguhan tekan sejajar serat panel CLT kayu sengon. Keteguhan geser rekat terbesar terdapat pada panel CLT dengan kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm, sedangkan untuk keteguhan

Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 30 Error Mean Square 2694.586

Number of Means 2 3 4 5 Critical Range 49.98 52.52 54.17 55.34

Means with the same letter are not significantly different.

Duncan Grouping Mean N serat A 291.69 9 B3 A

A 273.13 9 B4 A

B A 259.07 9 B1 B A

B A 250.94 9 B2 B

B 215.69 9 B5 Means with the same letter are not significantly different.

Duncan Grouping Mean N interaksi A 323.67 3 A2B3 A

B A 313.00 3 A3B4 B A

B A 311.67 3 A2B2 B A

B A C 303.67 3 A1B1 B A C

B D A C 298.00 3 A3B3 B D A C

B D A C 289.67 3 A2B1 B D A C

B D A C 253.33 3 A1B3 B D A C

B D A C 243.67 3 A3B5 B D A C

B D A C 243.00 3 A3B2 B D A C

B D A C 215.67 3 A1B4 B D A C

B D A C 211.00 3 A2B5 B D C

B D C 198.33 3 A1B2 D C

D C 192.67 3 A1B5 D C

D C 190.67 3 A2B4 D

Sum of

Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 14 3545.465258 253.247518 2.47 0.0184 Error 30 3074.437333 102.481244

Corrected Total 44 6619.902591

R-Square Coeff Var Root MSE keteguhan_rekat Mean 0.535577 45.49708 10.12330 22.25044

Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F kombinasi 2 811.503444 405.751722 3.96 0.0298 serat 4 1264.434258 316.108564 3.08 0.0306 kombinasi*serat 8 1469.527556 183.690944 1.79 0.1180

Source DF Type III SS Mean Square F Value Pr > F kombinasi 2 811.503444 405.751722 3.96 0.0298 serat 4 1264.434258 316.108564 3.08 0.0306 kombinasi*serat 8 1469.527556 183.690944 1.79 0.1180

The SAS System 13:10 Thursday, January 26, 2012 35 The GLM Procedure

Duncan's Multiple Range Test for keteguhan_rekat

NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate.

Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 30 Error Mean Square 102.4812

Number of Means 2 3 Critical Range 7.549 7.934

Means with the same letter are not significantly different.

Duncan Grouping Mean N kombinasi A 27.016 15 A1 A

B A 23.033 15 A2 B

B 16.703 15 A3

The SAS System 13:10 Thursday, January 26, 2012 36 The GLM Procedure

Duncan's Multiple Range Test for keteguhan_rekat

NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate.

Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 30 Error Mean Square 102.4812

Number of Means 2 3 4 5 Critical Range 9.75 10.24 10.56 10.79

Means with the same letter are not significantly different.

Duncan Grouping Mean N serat A 28.598 9 B1 A

A 25.849 9 B3 A

B A 22.009 9 B2 B A

B A 21.877 9 B4 B

Sum of

Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 14 30786.80503 2199.05750 3.21 0.0036 Error 30 20560.87753 685.36258

Corrected Total 44 51347.68256

R-Square Coeff Var Root MSE tekan_sejajar_serat Mean 0.599575 16.28815 26.17943 160.7269

Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F kombinasi 2 8240.12528 4120.06264 6.01 0.0064 serat 4 17380.72265 4345.18066 6.34 0.0008 kombinasi*serat 8 5165.95709 645.74464 0.94 0.4976

Source DF Type III SS Mean Square F Value Pr > F kombinasi 2 8240.12528 4120.06264 6.01 0.0064 serat 4 17380.72265 4345.18066 6.34 0.0008 kombinasi*serat 8 5165.95709 645.74464 0.94 0.4976

The SAS System 13:10 Thursday, January 26, 2012 28 The GLM Procedure

Duncan's Multiple Range Test for tekan_sejajar_serat

NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate.

Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 30 Error Mean Square 685.3626

Number of Means 2 3 Critical Range 19.52 20.52

Means with the same letter are not significantly different.

Duncan Grouping Mean N kombinasi A 171.653 15 A2 A

A 168.871 15 A3 B 141.657 15 A1

The SAS System 13:10 Thursday, January 26, 2012 29 The GLM Procedure

Duncan's Multiple Range Test for tekan_sejajar_serat

NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate.

Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 30 Error Mean Square 685.3626

Number of Means 2 3 4 5 Critical Range 25.20 26.49 27.32 27.91

Means with the same letter are not significantly different.

Duncan Grouping Mean N serat A 195.09 9 B1 B 166.61 9 B3 B

C B 156.45 9 B4 C B

C B 147.76 9 B2 C

Fetri Apriliana. E24070080.

Pengaruh Kombinasi Tebal dan Orientasi Sudut

Lamina Terhadap Karakteristik

Cross Laminated Timber

Kayu Sengon

(

Paraserianthes falcataria

L. Nielsen) dibawah bimbingan

Dr. Ir. Sucahyo

Sadiyo, MS

Keterbatasan pasokan kayu dari hutan alam menyebabkan konsumen beralih

pada kayu yang berasal dari hutan rakyat untuk dapat memenuhi kebutuhan kayu

sebagai bahan baku struktural. Pada umumnya kayu yang dihasilkan dari hutan

rakyat saat ini belum merupakan produk yang efisien sebagai komponen

struktural. Untuk itu dibutuhkan teknologi untuk menghasilkan produk kayu

struktural berkualitas tinggi. Salah satunya adalah teknologi pembuatan

Cross

Laminated Timber

(CLT). CLT merupakan produk rekayasa kayu yang dibentuk

dengan cara menyusun sejumlah lapisan papan kayu yang dikenal sebagai lamina

secara bersilangan satu sama lainnya dan kemudian direkatkan.

Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni 2011 hingga Januari 2012 di

Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu, Biokomposit, dan Teknologi

Peningkatan Mutu Kayu, Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan IPB.

Sampel dibuat dengan perlakuan tiga kombinasi tebal lamina dan lima orientasi

sudut lamina tengah masing-masing sebanyak tiga kali ulangan. Lamina-lamina

tersebut disusun dan direkatkan dengan perekat isosianat menggunakan

double

spreed

dengan berat labur sebesar 280 g/m². Pengujian yang dilakukan

berdasarkan standar ASTM D-143:2005 dan

Japanese Agricultural Standard for

Glued Laminated Timber Notification

No. 234 tahun 2003 (JPIC 2003). Proses

pengempaan dilakukan dengan menggunakan kempa dingin selama ± 3 jam dan

tekanan kempa sekitar 10 kg/m².

Berdasarkan hasil penelitian kerapatan dan kadar air panel CLT dari kayu

sengon tidak dipengaruhi oleh faktor kombinasi tebal, orientasi sudut lamina

ataupun interaksi keduanya. Delaminasi air dingin ataupun air mendidih tidak

dipengaruhi oleh ketebalan lamina, orientasi sudut, ataupun interaksi keduanya.

Rata-rata nilai delaminasi perendaman air dingin (0,14%) memenuhi standar JAS

234:2003, akan tetapi untuk delaminasi air panas (15,88%) belum memenuhi

standar tersebut. Modulus elastisitas (MOE) panel CLT dari kayu sengon hanya

dipengaruhi oleh kombinasi tebal lamina. Susut dan pengembangan volume panel

CLT yang dihasilkan ternyata hanya dipengaruhi oleh faktor orientasi sudut

lamina. Kombinasi ketebalan lamina dan juga orientasi sudut lamina

mempengaruhi nilai keteguhan geser rekat dan keteguhan tekan sejajar serat panel

CLT dari kayu sengon. Interaksi antara kombinasi ketebalan lamina dengan

orientasi sudut lamina mempengaruhi modulus patah (MOR) panel CLT dari kayu

sengon.

Kata Kunci :

Cross laminated timber

, kombinasi tebal lamina, orientasi sudut

lamina, sengon