Pengaruh Dimensi Terhadap Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis Kayu

PENGARUH DIMENSI TERHADAP KECEPATAN
GELOMBANG ULTRASONIK
PADA 3 JENIS KAYU

ANDY ISWINDARTO

DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2005

ANDY ISWINDARTO. E24101047 . Pengaruh Dimensi Terhadap Kecepatan
Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis Kayu. Di bawah bimbingan Lina Karlinasari,
S.Hut, MSc.F. dan Ir. Sucahyo Sadiyo, MS.
RINGKASAN
Terdapat 2 macam cara untuk menduga kualitas kayu yaitu pengujian
destruktif (Destuctive Testing) dan pengujian non destruktif (Non Destructive
Testing). Pengujian destruktif yaitu pengujian terhadap suatu bahan dengan
memberikan beban sampai mengalami kerusakan, sedangkan pengujian non
destruktif merupakan kegiatan untuk mengidentifikasi sifat fisis dan mekanis
suatu material tanpa merusak atau mengganggu produk akhir sehingga diperoleh

informasi yang tepat terhadap sifat dan kondisi bahan tersebut yang berguna untuk
menentukan keputusan akhir pemanfaatannya (Ross et al., 1998 dan Malik et al.,
2002). Salah satu bentuk pengujian non destruktif adalah metode gelombang
ultrasonik. Pengujian metode ini sebelumnya hanya diterapkan untuk bahan-bahan
yang bersifat homogen dan isotropik seperti baja, besi, plastik, keramik dan lainlain. Perkembangan selanjutnya metode ultrasonik juga digunakan untuk menduga
kualitas kayu. Secara individu kayu memiliki keragaman karakteristik yang unik
akibat adanya faktor genetik dan pengaruh kondisi tempat tumbuh seperti : suhu,
angin, kelembaban dan sebagainya. Fokus dari pe nelitian ini adalah untuk
mengamati perilaku rambatan gelombang ultrasonik pada kayu sebagai salah satu
metode pengujian non destruktif.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dimensi kayu terhadap
kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada kayu sengon, mangium dan
rasamala. Penelitian dilakukan di Laboratorium Keteknikan Kayu dan
Laboratorium Kayu Solid Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut
Pertanian Bogor. Penelitian dilakukan mulai bulan Juli sampai September 2005.
Contoh uji yang digunakan adalah jenis kayu mangium (Acacia mangium Willd),
kayu sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) dan kayu rasamala (Altingia
excelsa Noronha) pada kondisi kadar air (KA) kering udara yaitu berkisar antara
15-18%. Contoh uji terdiri da ri 2 kategori pengujian, yaitu contoh uji dengan
panjang tetap dengan ukuran penampang melintang (Cross Section) beragam dan

ukuran penampang melintang tetap dengan panjang beragam. Untuk pengujian
panjang tetap dan penampang melintang beragam, semua contoh uji berukuran
panjang (L) 30 cm dengan ukuran penampang melintang terdiri dari ratio antara
lebar atau base (b) dengan tebal atau height (h) 1, 3, 5, 7, 9 dan 11, dimana
dimensi terbesar berukuran b = 8 cm dengan h = 8 cm. Sedangkan untuk
pengujian penampang melintang tetap dengan panjang beragam, contoh uji terdiri
dari 2 penampang melintang (a) berukuran (2x2) cm dan (4x4) cm dengan
panjang (L) masing-masing 20 cm, 40 cm, 60 cm, 80 cm dan 100 cm
Hasil pengujian kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada dimensi
penampang beragam panjang tetap, untuk ratio 1 sebesar 5194 m/s, ratio 3 sebesar
5343 m/s, ratio 5 sebesar 5334 m/s, ratio 7 sebesar 5282 m/s, ratio 9 sebesar 5196
m/s dan untuk ratio 11 sebesar 5243 m/s. Sedangkan pada pengujian dimensi
penampang tetap panjang beragam diperoleh nilai kecepatan tertinggi pada ketiga
jenis kayu baik penampang berukuran (2 x 2) cm maupun (4 x 4) cm adalah pada
panjang 20 cm dan terendah pada panjang 100 cm. Sedangkan hasil perhitungan

nilai rata-rata kecepatan gelombang untuk seluruh pengujian, untuk kayu sengon
sebesar 5708,98 m/s, rasamala sebesar 5146,28 m/s dan untuk kayu mangium
sebesar 4929,44 m/s.
Hasil penelitian menunjukkan tidak adanya pengaruh yang signifikan dari

modifikasi dimensi penampang dengan panjang tetap (L = 30 cm) dan adanya
pengaruh yang sangat nyata dari modifikasi panjang dengan dimensi penampang
tetap terhadap kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada kayu sengon,
mangium dan rasamala. Selain itu juga tidak ditemukan pola hubungan BJ dan
kerapatan antar jenis kayu terhadap kecepatan gelombang ultrasonik
Pada pengamatan cacat, untuk kayu sengon ditemui mata kayu (knot) ,
retak (checks), pecah (shake) dan lubang serangga. Untuk contoh uji jenis
rasamala banyak ditemui retak, pecah dan sedikit adanya mata kayu. Dan untuk
kayu mangium relatif lebih bersih dari cacat, tetapi masih ditemui sedikit mata
kayu dan lubang serangga Dalam penelitian ini faktor -faktor cacat tersebut dapat
mempengaruhi kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada kayu

PENGARUH DIMENSI TERHADAP KECEPATAN
GELOMBANG ULTRASONIK
PADA 3 JENIS KAYU

ANDY ISWINDARTO

Skripsi
Sebagai Salah satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Kehutanan

Pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2005

LEMBAR PENGESAHAN
Judul Skripsi

: Pengaruh Dimensi Kayu Terhadap Kecepatan
Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis kayu.

Nama Mahasiswa

: Andy Iswindarto

NRP

: E24101047

Disetujui,
Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Lina Karlinasari, S.Hut, MSc.F
Tanggal :

Ir. Sucahyo Sadiyo, MS
Tanggal :

Mengetahui :
Dekan Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor

Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS
NIP : 131 430 799

Tanggal Lulus :

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bangkalan pada tanggal 22 Mei 1983 dari ayah
Ismunarko dan ibu Siti Sundari. Penulis merupakan putra pertama dari tiga
bersaudara. Jenjang pendidikan formal yang ditempuh penulis, yaitu pendidikan
dasar di Sekolah Dasar Negeri Jati, Sidoarjo tahun 1989-1995, Sekolah Lanjutan
Tingkat Pertama di SLTP Negeri 1 Sidoarjo tahun 1995-1998 dan Sekolah
Menengah Umum di SMU Negeri 1 Sidoarjo tahun 1998-2001.
Pada tahun 2001, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk (USMI) IPB pada Jurusan Teknologi Hasil Hutan,
Fakultas Kehutanan IPB. Tahun 2003 penulis mengambil Sub-Program studi
Pengolahan Hasil Hutan dan pada tahun 2004 memilih Keteknikan Kayu sebagai
bidang keahlian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis tidak hanya mengikuti kegiatan
akademik saja. Untuk mengasah kemampuan berorganisasi dan kepemimpinan,
penulis aktif mengikuti berbagai organisasi seperti Himpunan Mahasiswa
Teknologi Hasil Hutan (Himasiltan) pada tahun 2003 dan pada tahun 2004 penulis
aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Surabaya dan Sekitarnya
(Himasurya). Pada tahun 2004 penulis mengikuti kegiatan Praktek Pengenalan
dan Pengelolaan Hutan (P3H) di Perum Perhutani Unit III KPH Ciamis, Jawa

Barat selama satu bulan. Penulis juga mengikuti Praktek Kerja Lapang (PKL) di
PT. Profilindah Kharisma, Jawa Timur pada tahun 2005.
Penulis menyusun karya ilmiah yang berjudul ”Pengaruh Dimensi
Terhadap Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis Kayu” sebagai
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Kehutanan dibawah bimbingan
Lina Karlinasari, S.Hut, MSc.F dan Ir. Sucahyo Sadiyo, MS.

KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia -Nya
sehingga penelitian dan penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Shalawat serta salam semoga tetap tercurah kepada junjungan Nabi Besar
Muhammad SAW. Penelitian dengan judul ”Pengaruh Dimensi Tehadap
Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis Kayu” , ini diharapkan dapat
menjadi dasar acuan dalam pengembangan pengujian non destruktif metode
gelombang ultrasonik.
Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Lina Karlinasari, S.Hut, MSc.F selaku Ketua Komisi Pembimbing dan
Ir. Sucahyo Sadiyo, MS selaku Anggota Komisi Pembimbing atas bimbingan,
masukan dan saran dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi.
2. Dr. Ir. Leti Sundawati, M.Sc sebagai dosen penguji dari Departemen

Manajemen Hutan dan Ir. H. Endes N. Dahlan, MS sebagai dosen penguji dari
Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan atas saran, nasihat, kritik dan
masukannya kepada penulis.
3. Kedua orang tua (Papa, Mama) beserta adik-adik (Riza, Diar) penulis atas
segala curahan kasih sayang, dukungan, doa dan nasihat selama perkuliahan
hingga penyelesaiaan karya ilmiah ini.
4. Utari Jayanti yang telah menemani, memberikan motivasi dan kasih sayang
kepada penulis selama pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi.
5. Teman-teman THH 38 atas segala bantuan, kebersamaan dan kerjasamanya
selama ini.
6. Gongliers atas persahabatan, dukungan dan kebersamaan dalam suka maupun
duka.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu
sangat diharapkan saran dan kritik untuk perbaikan selanjutnya. Semoga skripsi
ini bermanfaat.
Bogor, November 2005

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR ISI........................................................................................................ i
DAFTAR TABEL ...............................................................................................ii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ iii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................... iv
PENDAHULUAN
Latar Belakang ....................................................................................... 1
Tujuan Penelitian..................................................................................... 2
Manfaat Penelitian................................................................................... 2
Hipotesis .................................................................................................. 2
TINJAUAN PUSTAKA
Gelombang Ultrasonik ............................................................................ 3
Pengujian Non Destruktif (Nondestructive Testing) ............................... 4
Sifat Fisis Kayu. ...................................................................................... 5
Gambaran Umum Jenis-Jenis Kayu Yang Diuji ..................................... 7
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat........................................................................................ 9
Metode Penelitian.................................................................................... 9
Analisis data .......................................................................................... 12
HASIL DAN PEMBAHASAN

Ukuran Panjang Tetap, Dimensi Penampang Beragam ........................ 14
Ukuran Panjang Beragam, Dimensi Penampang Tetap........................ 17
Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis Kayu .......................... 20
KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................... 22
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 23
LAMPIRAN...................................................................................................... 25

DAFTAR TABEL
Halaman
1. Kelas kuat kayu .............................................................................................6
2. Nilai rata-rata kecepatan gelombang pada dimensi penampang beragam
(panjang tetap, L = 30 cm) untuk 3 jenis kayu...............................................14
3. Rangkuman hasil analisis peragam 3 jenis kayu.............................................14
4. Nilai rata -rata kecepatan gelombang pada ukuran panjang beragam
(dimensi penampang (2 x 2) cm dan (4 x 4) cm) untuk 3 jenis kayu.............17
5. Rangkuman hasil analis peragam 3 jenis kayu (á = 95%) ..............................18
6. Nilai Rata -Rata Sifat Fisis Pada 3 jenis kayu..................................................21

DAFTAR GAMBAR
Halaman

1. Contoh uji panjang tetap, penampang melintang beragam.............................10
2. Contoh uji penampang melintang teta p, panjang beragam.............................10
3. Grafik kecepatan rata-rata gelombang pada dimensi penampang beragam
panjang tetap pada 3 jenis kayu.......................................................................15
4. Grafik kecepatan rata-rata gelombang pada ukuran panjang beragam
(dimensi penampang (2 x 2) cm dan (4 x 4) cm) untuk 3 jenis kayu..............19
5. Grafik nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik pada 3 jenis kayu ......20

PENGARUH DIMENSI TERHADAP KECEPATAN
GELOMBANG ULTRASONIK
PADA 3 JENIS KAYU

ANDY ISWINDARTO

DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2005

ANDY ISWINDARTO. E24101047 . Pengaruh Dimensi Terhadap Kecepatan
Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis Kayu. Di bawah bimbingan Lina Karlinasari,
S.Hut, MSc.F. dan Ir. Sucahyo Sadiyo, MS.
RINGKASAN
Terdapat 2 macam cara untuk menduga kualitas kayu yaitu pengujian
destruktif (Destuctive Testing) dan pengujian non destruktif (Non Destructive
Testing). Pengujian destruktif yaitu pengujian terhadap suatu bahan dengan
memberikan beban sampai mengalami kerusakan, sedangkan pengujian non
destruktif merupakan kegiatan untuk mengidentifikasi sifat fisis dan mekanis
suatu material tanpa merusak atau mengganggu produk akhir sehingga diperoleh
informasi yang tepat terhadap sifat dan kondisi bahan tersebut yang berguna untuk
menentukan keputusan akhir pemanfaatannya (Ross et al., 1998 dan Malik et al.,
2002). Salah satu bentuk pengujian non destruktif adalah metode gelombang
ultrasonik. Pengujian metode ini sebelumnya hanya diterapkan untuk bahan-bahan
yang bersifat homogen dan isotropik seperti baja, besi, plastik, keramik dan lainlain. Perkembangan selanjutnya metode ultrasonik juga digunakan untuk menduga
kualitas kayu. Secara individu kayu memiliki keragaman karakteristik yang unik
akibat adanya faktor genetik dan pengaruh kondisi tempat tumbuh seperti : suhu,
angin, kelembaban dan sebagainya. Fokus dari pe nelitian ini adalah untuk
mengamati perilaku rambatan gelombang ultrasonik pada kayu sebagai salah satu
metode pengujian non destruktif.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dimensi kayu terhadap
kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada kayu sengon, mangium dan
rasamala. Penelitian dilakukan di Laboratorium Keteknikan Kayu dan
Laboratorium Kayu Solid Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut
Pertanian Bogor. Penelitian dilakukan mulai bulan Juli sampai September 2005.
Contoh uji yang digunakan adalah jenis kayu mangium (Acacia mangium Willd),
kayu sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) dan kayu rasamala (Altingia
excelsa Noronha) pada kondisi kadar air (KA) kering udara yaitu berkisar antara
15-18%. Contoh uji terdiri da ri 2 kategori pengujian, yaitu contoh uji dengan
panjang tetap dengan ukuran penampang melintang (Cross Section) beragam dan
ukuran penampang melintang tetap dengan panjang beragam. Untuk pengujian
panjang tetap dan penampang melintang beragam, semua contoh uji berukuran
panjang (L) 30 cm dengan ukuran penampang melintang terdiri dari ratio antara
lebar atau base (b) dengan tebal atau height (h) 1, 3, 5, 7, 9 dan 11, dimana
dimensi terbesar berukuran b = 8 cm dengan h = 8 cm. Sedangkan untuk
pengujian penampang melintang tetap dengan panjang beragam, contoh uji terdiri
dari 2 penampang melintang (a) berukuran (2x2) cm dan (4x4) cm dengan
panjang (L) masing-masing 20 cm, 40 cm, 60 cm, 80 cm dan 100 cm
Hasil pengujian kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada dimensi
penampang beragam panjang tetap, untuk ratio 1 sebesar 5194 m/s, ratio 3 sebesar
5343 m/s, ratio 5 sebesar 5334 m/s, ratio 7 sebesar 5282 m/s, ratio 9 sebesar 5196
m/s dan untuk ratio 11 sebesar 5243 m/s. Sedangkan pada pengujian dimensi
penampang tetap panjang beragam diperoleh nilai kecepatan tertinggi pada ketiga
jenis kayu baik penampang berukuran (2 x 2) cm maupun (4 x 4) cm adalah pada
panjang 20 cm dan terendah pada panjang 100 cm. Sedangkan hasil perhitungan

nilai rata-rata kecepatan gelombang untuk seluruh pengujian, untuk kayu sengon
sebesar 5708,98 m/s, rasamala sebesar 5146,28 m/s dan untuk kayu mangium
sebesar 4929,44 m/s.
Hasil penelitian menunjukkan tidak adanya pengaruh yang signifikan dari
modifikasi dimensi penampang dengan panjang tetap (L = 30 cm) dan adanya
pengaruh yang sangat nyata dari modifikasi panjang dengan dimensi penampang
tetap terhadap kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada kayu sengon,
mangium dan rasamala. Selain itu juga tidak ditemukan pola hubungan BJ dan
kerapatan antar jenis kayu terhadap kecepatan gelombang ultrasonik
Pada pengamatan cacat, untuk kayu sengon ditemui mata kayu (knot) ,
retak (checks), pecah (shake) dan lubang serangga. Untuk contoh uji jenis
rasamala banyak ditemui retak, pecah dan sedikit adanya mata kayu. Dan untuk
kayu mangium relatif lebih bersih dari cacat, tetapi masih ditemui sedikit mata
kayu dan lubang serangga Dalam penelitian ini faktor -faktor cacat tersebut dapat
mempengaruhi kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada kayu

PENGARUH DIMENSI TERHADAP KECEPATAN
GELOMBANG ULTRASONIK
PADA 3 JENIS KAYU

ANDY ISWINDARTO

Skripsi
Sebagai Salah satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Kehutanan
Pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2005

LEMBAR PENGESAHAN
Judul Skripsi

: Pengaruh Dimensi Kayu Terhadap Kecepatan
Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis kayu.

Nama Mahasiswa

: Andy Iswindarto

NRP

: E24101047

Disetujui,
Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Lina Karlinasari, S.Hut, MSc.F
Tanggal :

Ir. Sucahyo Sadiyo, MS
Tanggal :

Mengetahui :
Dekan Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor

Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS
NIP : 131 430 799

Tanggal Lulus :

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bangkalan pada tanggal 22 Mei 1983 dari ayah
Ismunarko dan ibu Siti Sundari. Penulis merupakan putra pertama dari tiga
bersaudara. Jenjang pendidikan formal yang ditempuh penulis, yaitu pendidikan
dasar di Sekolah Dasar Negeri Jati, Sidoarjo tahun 1989-1995, Sekolah Lanjutan
Tingkat Pertama di SLTP Negeri 1 Sidoarjo tahun 1995-1998 dan Sekolah
Menengah Umum di SMU Negeri 1 Sidoarjo tahun 1998-2001.
Pada tahun 2001, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk (USMI) IPB pada Jurusan Teknologi Hasil Hutan,
Fakultas Kehutanan IPB. Tahun 2003 penulis mengambil Sub-Program studi
Pengolahan Hasil Hutan dan pada tahun 2004 memilih Keteknikan Kayu sebagai
bidang keahlian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis tidak hanya mengikuti kegiatan
akademik saja. Untuk mengasah kemampuan berorganisasi dan kepemimpinan,
penulis aktif mengikuti berbagai organisasi seperti Himpunan Mahasiswa
Teknologi Hasil Hutan (Himasiltan) pada tahun 2003 dan pada tahun 2004 penulis
aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Surabaya dan Sekitarnya
(Himasurya). Pada tahun 2004 penulis mengikuti kegiatan Praktek Pengenalan
dan Pengelolaan Hutan (P3H) di Perum Perhutani Unit III KPH Ciamis, Jawa
Barat selama satu bulan. Penulis juga mengikuti Praktek Kerja Lapang (PKL) di
PT. Profilindah Kharisma, Jawa Timur pada tahun 2005.
Penulis menyusun karya ilmiah yang berjudul ”Pengaruh Dimensi
Terhadap Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis Kayu” sebagai
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Kehutanan dibawah bimbingan
Lina Karlinasari, S.Hut, MSc.F dan Ir. Sucahyo Sadiyo, MS.

KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia -Nya
sehingga penelitian dan penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Shalawat serta salam semoga tetap tercurah kepada junjungan Nabi Besar
Muhammad SAW. Penelitian dengan judul ”Pengaruh Dimensi Tehadap
Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis Kayu” , ini diharapkan dapat
menjadi dasar acuan dalam pengembangan pengujian non destruktif metode
gelombang ultrasonik.
Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Lina Karlinasari, S.Hut, MSc.F selaku Ketua Komisi Pembimbing dan
Ir. Sucahyo Sadiyo, MS selaku Anggota Komisi Pembimbing atas bimbingan,
masukan dan saran dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi.
2. Dr. Ir. Leti Sundawati, M.Sc sebagai dosen penguji dari Departemen
Manajemen Hutan dan Ir. H. Endes N. Dahlan, MS sebagai dosen penguji dari
Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan atas saran, nasihat, kritik dan
masukannya kepada penulis.
3. Kedua orang tua (Papa, Mama) beserta adik-adik (Riza, Diar) penulis atas
segala curahan kasih sayang, dukungan, doa dan nasihat selama perkuliahan
hingga penyelesaiaan karya ilmiah ini.
4. Utari Jayanti yang telah menemani, memberikan motivasi dan kasih sayang
kepada penulis selama pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi.
5. Teman-teman THH 38 atas segala bantuan, kebersamaan dan kerjasamanya
selama ini.
6. Gongliers atas persahabatan, dukungan dan kebersamaan dalam suka maupun
duka.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu
sangat diharapkan saran dan kritik untuk perbaikan selanjutnya. Semoga skripsi
ini bermanfaat.
Bogor, November 2005

Penulis

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI........................................................................................................ i
DAFTAR TABEL ...............................................................................................ii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ iii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................... iv
PENDAHULUAN
Latar Belakang ....................................................................................... 1
Tujuan Penelitian..................................................................................... 2
Manfaat Penelitian................................................................................... 2
Hipotesis .................................................................................................. 2
TINJAUAN PUSTAKA
Gelombang Ultrasonik ............................................................................ 3
Pengujian Non Destruktif (Nondestructive Testing) ............................... 4
Sifat Fisis Kayu. ...................................................................................... 5
Gambaran Umum Jenis-Jenis Kayu Yang Diuji ..................................... 7
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat........................................................................................ 9
Metode Penelitian.................................................................................... 9
Analisis data .......................................................................................... 12
HASIL DAN PEMBAHASAN
Ukuran Panjang Tetap, Dimensi Penampang Beragam ........................ 14
Ukuran Panjang Beragam, Dimensi Penampang Tetap........................ 17
Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pada 3 Jenis Kayu .......................... 20
KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................... 22
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 23
LAMPIRAN...................................................................................................... 25

DAFTAR TABEL
Halaman
1. Kelas kuat kayu .............................................................................................6
2. Nilai rata-rata kecepatan gelombang pada dimensi penampang beragam
(panjang tetap, L = 30 cm) untuk 3 jenis kayu...............................................14
3. Rangkuman hasil analisis peragam 3 jenis kayu.............................................14
4. Nilai rata -rata kecepatan gelombang pada ukuran panjang beragam
(dimensi penampang (2 x 2) cm dan (4 x 4) cm) untuk 3 jenis kayu.............17
5. Rangkuman hasil analis peragam 3 jenis kayu (á = 95%) ..............................18
6. Nilai Rata -Rata Sifat Fisis Pada 3 jenis kayu..................................................21

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Contoh uji panjang tetap, penampang melintang beragam.............................10
2. Contoh uji penampang melintang teta p, panjang beragam.............................10
3. Grafik kecepatan rata-rata gelombang pada dimensi penampang beragam
panjang tetap pada 3 jenis kayu.......................................................................15
4. Grafik kecepatan rata-rata gelombang pada ukuran panjang beragam
(dimensi penampang (2 x 2) cm dan (4 x 4) cm) untuk 3 jenis kayu..............19
5. Grafik nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik pada 3 jenis kayu ......20

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Hasil pengujian kecepatan gelombang ultrasonik pada dimensi penampang
beragam (panjang tetap, L = 30 cm) ...............................................................26
2. Hasil Pengujian kecepatan gelombang Ultrasonik pada ukuran panjang
beragam (dimensi penampang (2 x 2) cm dan (4 x 4) cm) ............................ 27
3. Hasil Pengujian Sifat Fisis ..............................................................................28
4. Hasil Statistik
a)......................................................................................................................Pe
ngujian Penampang Melintang Beragam, Panjang Tetap .........................29
b)......................................................................................................................Pe
ngujian Penampang Melintang Tetap, Panjang Panjang Beragam ...........31

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kayu merupakan bahan baku yang banyak dimanfaatkan oleh manusia
sejak dari dulu sampai saat ini. Pertumbuhan penduduk yang sangat tinggi
menyebabkan kebutuhan masyarakat akan kayu terus meningkat. Penggunaan
kayu sebagai bahan konstruksi masih terus bertahan walaupun mendapat saingan
dari bahan-bahan konstruksi lain seperti besi, baja dan batu bata. Tobing (1971)
menyatakan bahwa dibandingkan bahan-bahan lain kayu memiliki beberapa
keunggulan antara lain : tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran, mudah
dikerjakan dengan alat-alat sederhana maupun alat modern, daya hantar panas
rendah sebanding dengan bahan baku isolator dan lain-lain.
Sebagai bahan konstruksi, kayu dituntut untuk memiliki sifat-sifat mekanis
yang memenuhi persyaratan struktural yang baik yaitu mampu menahan beban
dengan aman dalam jangka waktu yang direncanakan. Untuk mendapatkan
konstruksi yang kuat diperlukan material yang berkualitas, sehingga diperlukan
suatu cara untuk menentukan kualitas kayu secara benar. Ada 2 macam cara untuk
menduga kualitas kayu yaitu pengujian destruktif (Destuctive Testing) dan
pengujian non destruktif (Non Destructive Testing). Pengujian destruktif yaitu
pengujian terhadap suatu bahan dengan memberikan beban sampai mengalami
kerusakan, sedangkan pengujian non destruktif merupakan kegiatan untuk
mengidentifikasi sifat fisis dan mekanis suatu material tanpa merusak atau
mengganggu produk akhir sehingga diperoleh informasi yang tepat terhadap sifat
dan kondisi bahan tersebut yang berguna untuk menentukan keputusan akhir
pemanfaatannya (Ross et al., 1998 dan Malik et al., 2002).
Salah satu bentuk pengujian non destruktif adalah metode gelombang
ultrasonik. Pengujian metode ini sebelumnya hanya diterapkan untuk bahan-bahan
yang bersifat homogen dan isotropik seperti baja, besi, plastik, keramik dan lainlain. Perkembangan selanjutnya metode ultrasonik juga digunakan untuk menduga
kualitas kayu. Secara individu kayu memiliki keragaman karakteristik yang unik
akibat adanya faktor genetik dan pengaruh kondisi tempat tumbuh seperti : suhu,
kelembaban, angin dan sebagainya. Fokus dari penelitian ini adalah untuk

mengamati perilaku rambatan gelombang ultrasonik pada kayu sebagai salah satu
pengujian non destruktif.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dimensi kayu terhadap
kecepatan rambatan gelombang ultrasonik pada kayu sengon, mangium dan
rasamala.

Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan dapat mengetahui perilaku dari gelombang
ultrasonik akibat pengaruh dari dimensi kayu pada kayu sengon, mangium dan
rasamala.

Hipotesis
Dimensi kayu berpengaruh terhadap kecepatan rambatan gelombang
ultrasonik yang melewati ba han.

TINJAUAN PUSTAKA
Gelombang Ultrasonik
Gelombang adalah rambatan dari suatu getaran. Selain itu gelombang
dapat dinyatakan sebagai perantara perpindahan energi (Taranggono et al., 1994)
Berdasarkan zat antaranya, gelombang dibagi menja di 2 yaitu gelombang
elektromagnetik dan gelombang mekanik. Gelombang elektromagnetik tidak
memerlukan medium atau zat antara dalam perambatannya sedangkan gelombang
mekanik memerlukan medium atau zat antara dalam perambatannya. Contoh
gelombang elektromagnetik antara lain gelombang cahaya, gelombang radio,
gelombang TV dan sinar X, sedangkan contoh gelombang mekanik antara lain
gelombang tali, gelombang pada permukaan air, gelombang pada pegas dan
gelombang bunyi (akustik)
Terjadinya gelombang bunyi disebabkan oleh sumber bunyi berupa benda
bergetar yang melakukan perambatan ke segala arah. Untuk menghasilkan
gelombang bunyi diperlukan gangguan mekanik dan medium elastik yang dapat
merambatkannya. Medium gelombang bunyi dapat berupa zat padat, cair ataupun
gas. Frekuensi gelombang bunyi yang dapat diterima telinga manusia berkisar
antara 20 Hz sampai dengan 20 khz. Gelombang bunyi yang mempunyai
frekuensi kurang dari 20 Hz disebut infrasonik atau infra bunyi, sedangkan
gelombang bunyi yang frekuensinya lebih dari 20 khz disebut ultrasonik atau ultra
bunyi (Tranggono et al.,1994).
Gelombang ultrasonik dapat dimanfaatkan dalam bidang industri,
kedokteran dan teknik. Penggunaan gelombang ultrasonik dalam bidang industri
menggunakan alat yang disebut reflektome ter yang digunakan untuk mengetahui
cacat-cacat atau kerusakan pada logam. Dalam bidang kedokteran dapat
digunakan untuk mendeteksi panyakit-penyakit berat tertentu pada tingkat awal,
seperti tumor payudara, hati dan otak serta digunakan untuk alat USG
(ultrasonografi) (Tranggono et al., 1994). Untuk bidang teknik khususnya teknik
perkayuan, gelombang ultrasonik dapat digunakan sebagai salah satu metode
pengujian non destruktif (Non Destructive Testing) dalam menduga kualitas kayu
yang didasarkan pada pengukuran kecepatan rambatan gelombang ultrasonik
(Malik et al., 2002).

Dalam Non Destructive Testing, Pengukuran kecepatan gelombang
ultrasonik pada kayu didasarkan pada sifat elastis dan viscoelastisnya. Pendugaan
kualitas kayu yang dilakukan berdasarkan pada pengukuran kecepatan perambatan
gelombang ultrasonik yang dibangkitkan melalui getaran. Parameter yang diukur
adalah waktu perambatan gelombang ultrasonik yang digunakan untuk
menentukan kecepatan perambatannya (Bucur, 1995). Bahan kayu yang diuji
denga n gelombang ultrasonik dibagi menjadi 3 kelompok besar yaitu pohon dan
kayu bulat, contoh kecil bebas cacat kayu utuh dan kayu komposit.
Parameter gelombang ultrasonik merambat dalam struktur padat bisa
dipengaruhi oleh sifat fisis substrat, karakter geometri spesimen dibawah uji (segi
makro dan mikrostruktural), kondisi lingkungan (suhu, kadar kelembaban, muatan
mekanis) dan kondisi pengukuran (respon frekuensi dan kepekaan transduser,
ukuran dan lokasinya, coupling media, karakter dinamik dari peralatan
elektronik). Selanjutnya Bucur (1995) menganalisis pengaruh ukuran yang
terbatas terhadap kecepatan rambatan gelombang yaitu menggunakan spesimen
dengan panjang konstan dan penampang melintang beragam, serta spesimen
penampang melintang konstan dan panjang yang beragam. Hasilnya menunjukkan
bahwa modifikasi ukuran spesimen dan panjang spesimen tidak mempengaruhi
kecepatan perambatan gelombang ultrasonik pada arah radial dan tangensial.

Pengujian Non Destruktif (Non Destructive Testing)
Menurut Malik et al., (2002) ada beberapa metode yang dapat
dikategorikan sebagai evaluasi Non Destruktif pada kayu yaitu :
1) Evaluasi secara visual berdasarkan warna dan cacat pada kayu.
2) Tes kimia – komposisi (melalui kehilangan berat, contohnya akibat serangan
jamur atau cendawan perusak Brown-Rot pada kayu teras Douglas-fir yang
berkaitan dengan degradasi komponen hemiselulosa, adanya perlakuan
pengawetan dan ketahanan terhadap api).
3) Tes Fisis berdasarkan tahanan listrik, sifat dielektrik, sifat vibrasi lateral,
gelombang tegangan, gelombang ultrasonik, emisi akustik, sinar x serta
microwave ground penetration radar.
4) Tes mekanis, metode defleksi (Machine-Stress-Rated/MSR).

Pada penelitian ini pengujian non destruktif yang dilakukan adalah metode
gelombang ultrasonik yaitu teknik untuk menduga kualitas kayu yang didasarkan
pada pengukuran kecepatan perambatan yang dibangkitkan melalui getaran. Teori
dasar dari metode gelombang ultrasonik adalah adanya hubungan antara
kecepatan gelombang ultrasonik yang melewati bahan dengan sifat elastis bahan
(dynamic modulus of elasticity) dan kerapatan bahan. Parameter yang diukur pada
metode ini adalah waktu perambatan gelombang ultrasonik, yang kemudian
digunakan untuk menghitung kecepatan perambatannya.

Sifat Fisis Kayu
Sifat Fisis kayu yang paling penting adalah kadar air, kerapatan dan berat
jenis (Haygreen and Bowyer, 1982). Sifat fisis kayu perlu diperhatikan untuk
pengembangan penggunaan kayu secara optimal, baik dari segi kekuatan maupun
keindahan.
a) Kadar air (KA)
Kadar air kayu didefinisikan sebagai berat air didalam kayu yang
dinyatakan dalam persen terhadap Berat Kering Tanur (BKT) kayu (Haygreen &
Bowyer, 1982). Sedangkan menurut USDA (1974) kadar air kayu didefinisikan
sebagai berat air dalam kayu yang dinyatakan dalam pecahan, biasanya dalam
persentase dari berat kering kayu. Berat, penyusutan, kekuatan dan sifat-sifat
lainnya tergantung pada kadar air kayu.
Kayu merupakan bahan yang bersifat higroskopis, dapat mengikat dan
mengeluarkan air baik dalam bentuk cair maupun bentuk uap. Kadar air kayu akan
berubah sesuai dengan kondisi iklim tempat dimana kayu berada akibat adanya
perubahan suhu dan kelembaban udara disekitarnya.
Didalam kayu, air terdiri dari air bebas dan air terikat. Air bebas adalah air
yang terdapat didalam rongga sel sedangkan air terikat adala air yang terdapat
didalam dinding sel (Haygreen & Bowyer, 1982).
Umumnya kayu akan bertambah kuat apabila kayu tersebut mengering
atau terjadi penurunan kadar air dibawah Titik Jenuh Serat (TJS). Menurut
Kollman & Cote (1986) pengaruh penurunan kadar air terhadap sifat kekuatan
kayu akan terlihat apabila terjadi dibawah titik jenuh serat (Fiber Saturation

Point). Kayu berada pada kadar air titik jenuh serat apabila didalam kayu hanya
terdapat air imbibisi saja. Kadar air pada titik jenuh serat ditaksir pada umumnya
diantara 25-30% (Haygreen & Bowyer, 1982).
b) Kerapatan dan Berat Jenis (BJ)
Menurut Wangaard (1950) kerapatan kayu merupakan perbandingan
antara massa atau berat kayu dengan volumenya. Kerapatan kayu didefinisikan
sebagai jumlah bahan penyusun dinding sel maupun zat-zat kayu lainnya, dimana
bahan tersebut memberikan sifat kekuatan pada kayu. Sedangkan berat jenis
adalah perbandingan antara kerapatan kayu tersebut dengan kerapatan air pada
suhu 4o C, dimana pada suhu stdandar tersebut kerapatan air sebesar 1 gr/cm3
(Haygreen & Bowyer, 1982).
Berat jenis kayu bervariasi menurut jenis pohon, antar pohon dari jenis
yang sama bahkan dalam satu batang pohon. Variasi tersebut disebabkan oleh
perbedaan jumlah zat penyusun dinding sel dan kandungan zat ekstraktif per unit
volume. Variasi berat jenis kayu juga ditentukan oleh beberapa faktor yaitu umur
pohon, kecepatan tumbuh dan posisi contoh uji pada batang.
Kelas kuat kayu di Indonesia dibagi ke dalam lima kelas yang ditetapkan
menurut berat jenisnya dengan metode klasifikasi seperti yang tercantum dalam
tabel 1. yang menunjukkan hubungan berat jenis dengan keteguhan lentur dan
kekuatan tekan (Den Berger, 1923 dalam Martawijaya, 1981).
Tabel 1. Kelas Kuat Kayu
Kelas Kuat

Berat Jenis

Tegangan Lentur

Tegangan Tekan

Mutlak (kg/m2)

Mutlak (kg/m2)

I

> 0,90

>1100

> 650

II

0,60 – 0,90

725 - 1100

425 - 650

II

0,40 – 0,60

500 - 725

300 - 425

IV

0,30 – 0,40

360 - 500

215 - 300

V

< 0,30

< 360

< 215

(Sumber : Den Berger, 1923 dalam Martawijaya, 1981)

Gambaran Umum Jenis-Jenis Kayu Yang diuji
1. Kayu Sengon ( Paraserianthes falcataria L. Nielsen)
Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria) termasuk dalam famili
Leguminoceae, merupakan jenis tanaman cepat tumbuh, tidak membutuhkan
kesuburan tanah yang tinggi, dapat tumbuh pada tanah kering, tanah lembab, dan
bahkan tanah-tanah yang mengandung garam serta dapat bertahan terhadap
kekurangan oksigen (Pamoengkas, 1992).
Kayu sengon memilki ciri umum teras dan gubalnya sukar dibedakan,
warnanya putih abu-abu kecoklatan atau putih merah kecoklatan pucat. Kayu ini
mempunyai tekstur agak kasar sampai kasardan merata, arah serat yang lurus,
bergelombang lebar atau terpadu (Pandit dan Ramdan, 2002).
Mandang dan Pandit (1997) menyatakan bahwa kayu sengon termasuk
kayu ringan dengan berat jenis rata-rata 0,33 (0,24-0,49) dan tergolong dalam
kelas kuat IV-V dan kelas awet IV-V. Kayu sengon digunakan sebagai bahan
bangunan perumahan terutama di pedesaan, peti, papan partikel, papan serat,
papan wol semen, pulp dan kertas, kelom dan barang kerajinan.

2. Kayu Mangium (Acacia mangium Willd.)
Kayu Mangium (Acacia mangium Willd.) mempunyai nama daerah kasia,
kilia (Sunda), akasia (umum) yang termasuk kedalam famili leguminoceae.
Acacia Mangium merupakan tumubuhan asli Indonesia Timur (Maluku dan Irian
Jaya), Papua New Guiiea dan Queensland. Pohon ini mempunyai pertumbuhan
yang sangat cepat, tumbuh baik dilahan kritis atau pada padang alang-alang dan
dapat mendominasi gulma pada waktu kurang dari dua tahun tanpa pemeliharaan
yang berarti. Pada tanah yang memiliki tingkat kesuburan yang tinggi, Acacia
mangium dapat tumbuh lebih baik bila dibandingkan dengan jenis tumbuhan yang
cepat tumbuh lainnya, begitu juga pada daerah yang tanahnya tandus.
Mandang dan Pandit (1997) menyatakan bahwa kayu teras akasia
berwarna coklat pucat sampai coklat tua, kadang-kadang coklat zaitun sampai
coklat kelabu, sedangkan kayu gubal berwarna kuning sampai kuning jerami.
Corak polos atau berjalur berwarna gelap dan terang berga ntian pada bidang radial
dengan tekstur halus sampai agak kasar dan merata. Arah serat kayu mangium ini

biasanya lurus, kadang-kadang terpadu. Kayu Acacia mangium Wild memiliki
BJ rata-rata 0,61 (0,43-0,66) dengan kelas awet III dan kelas kuat II-III. Kayu
mangium banyak digunakan sebagai bahan konstruksi ringan sampai berat, mebel,
kayu tiang, kayu bakar dan terutama untuk pulp dan kertas.

3. Kayu Rasamala (Altingia excelsa Noronha)
Kayu

Rasamala

(Altingia

excelsa

Noronha)

termasuk

famili

Hammamelidacea e dengan daerah penyebaran di Sumatra dan Jawa (Jawa Barat)
(PIKA, 1979).
Ciri umum kayu rasamala ini antara lain teras berwarna kelabu pucat
merah kecoklatan, tidak jelas batas dengan gubal yang biasanya berwarna lebih
terang, yaitu kelabu terang kemerahan. Corak permukaan agak licin dan sedikit
mengkilap, terutama pada bidang radial. Tekstur halus dan rata, arah serat lurus
sampai agak berpadu dan memiliki kekerasan agak keras sampai keras (Mandang
dan Pandit, 1997).
Kayu rasamala termasuk kedala m jenis kayu berat yang memiliki berat
jenis rata-rata 0,81 (0,61-0,90) dan termasuk kelas awet II (III) serta kelas kuat II.
Kayu rasamala ini biasanya digunakan sebagai bahan perumahan (tiang dan
balok), jembatan, tiang listrik, tiang telepon dan bantalan rel kereta api (Mandang
dan Pandit, 1997)

BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari tiga jenis kayu
yaitu kayu mangium (Acacia mangium Willd), kayu sengon (Paraserianthes
falcataria L. Nielsen) dan kayu rasamala (Altingia excelsa Noronha).
Alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari
1) Alat uji non destruktif metode ultrasonik merk Sylvatest Duo.
2) Mesin serut dan ampelas untuk menghaluskan permukaan contoh uji.
3) Mesin gergaji
4) Timbangan
5) Oven
6) Desikator
7) Moisture meter
8) Alat pengukur panjang berupa meteran dan kaliper
9) Mesin bor dan mata bor berdiameter 5 mm.
10) Blanko isian dan alat tulis.

Metode Penelitian
1. Persiapan contoh uji
Contoh uji yang digunakan adalah jenis kayu mangium (Acacia mangium
Willd), kayu sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) dan Kayu
Rasamala (Altingia excelsa Noronha) dengan kondisi kadar air (KA) kering
udara yaitu berkisar antara 15-18%.
2. Pembuatan Contoh Uji
Contoh uji yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari 2 kategori
pengujian, yaitu contoh uji dengan panjang tetap dengan ukuran penampang
melintang (Cross Section) beragam dan ukuran penampang melintang tetap
dengan panjang beragam. Untuk pengujian panjang tetap dan penampang
melintang beragam, semua contoh uji berukuran panjang (L) 30 cm dengan
ukuran penampang melintang terdiri dari ratio antara base (b) dengan height
(h) 1, 3, 5, 7, 9 dan 11 dimana dimensi terbesar berukuran b= 8 cm dengan h=
8 cm (Gambar 1). Sedangkan untuk pengujian penampang melintang tetap

dengan panjang beragam, contoh uji terdiri dari 2 penampang melintang (a)
berukuran (2x2) cm dan (4x4) cm dengan panjang (L) masing-masing 20 cm,
40 cm, 60 cm, 80 cm dan 100 cm (Gambar 2). Untuk masing-masing
perlakuan dilakukan ulangan sebanyak 5 kali. Pengujian sifat fisis meliputi
kerapatan, berat jenis (BJ) dan kadar air (KA) yang dilakukan pada setiap
jenis kayu. Adapun bentuk contoh uji adalah sebagai berikut :
Arah pengurangan dimensi

arah
pengurangan
dimensi

L
h

L
a

b

a

Gambar 1. Contoh uji panjang tetap,
Gambar 2. Contoh uji penampang melin
penampang melintang beragam
tang tetap, panjang beragam
3. Pengujian Contoh Uji
a) Pengujian Sifat Fisis
Pengujian sifat fisis dilakukan dengan mengambil sedikit bagian
berukuran 2 cm x 2 cm dari masing-masing contoh uji. Ukuran dan bentuk
contoh uji dibuat berdasarkan British Standard Methods of Testing Small
Clear Specimen of Timber 373:1957. Pengujian sifat fisis meliputi kerapatan,
berat jenis (BJ) dan kadar air (KA).
•

Kerapatan
Nilai kerapatan diperoleh dari perbandingan berat massa kayu dengan
volumenya dalam kondisi kering udara. Penentuan kerapatan ini dilakukan
secara gravimetris dengan menggunakan rumus :
Kerapatan =

BKU
VKU

Dimana :

BKU = Berat Kering Udara (g)
VKU = Volume Kering Udara (cm3)

•

Berat Jenis (BJ)
Contoh uji dimasukkan kedalam oven dengan suhu (103 ± 2) oC sampai
beratnya konstan untuk menentukan berat kering tanur. Untuk volume
kayu diperoleh dengan metode pengukuran dimensi yang dilakukan pada
saat contoh uji basah. Maka dapat dihitung nilai berat jenis dengan rumus :
BJ =
Dimana :

BKT
VKU

BJ

= Berat Jenis (g/cm3 )

BKT

= Berat Kering Tanur (g)

VKU = Volume Kering Udara (cm3)
•

Kadar Air (KA)
Contoh uji ditimbang untuk mengetahui berat awal. Contoh uji
dimasukkan kedalam oven dengan suhu (103±2)o C selama 24 jam hingga
beratnya konstan kemudian ditimbang untuk menentukan berat kering
tanur. Besarnya nilai kadar air dapat dihitung dengan persamaan :
KA =
Dimana :

BB - BKT
x100 %
BKT

KA = Kadar Air (%)
BKT = Berat Kering Tanur (g)

b) Pengujian Kecepatan Rambatan Gelombang Ultrasonik
Pengujian kecepatan rambatan gelombang ultrasonik dilakukan terhadap
seluruh bentuk contoh uji. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan alat
uji non destruktif metode gelombang ultrasonik merk Sylvatest Duo (f > 22
Khz), dengan cara memasang transduser akselerometer pada kedua ujung
contoh uji yang sudah dilubangi sedalam ± 2 cm dengan diameter 5 mm. Nilai
yang dapat dibaca pada alat dari pengujian tersebut adalah waktu tempuh
gelombang

yang

digunakan

untuk

gelombang ultrasonik dengan rumus :
Vt =

d
x10 4
t

menentukan

kecepatan

rambatan

Dimana : Vt = Kecepatan perambatan gelombang ultrasonic (m/s)
d = Selisih jarak antar transduser (cm)
t

= Waktu tempuh gelombang (mikrosekon)

Analisis Data
1. Analisis statistik sederhana berupa nilai rata-rata dari setiap pengujian.
Selanjutnya data tersebut dideskripsikan dalam bentuk tabel dan gambar.
2. Model rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah
Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial. Model umum rancangan
percobaan yang digunakan sebagai berikut :

a. Pengujian panjang tetap penampang melintang beragam
Yij = µ + Ai + åi j
Dimana :
Yij = Nilai pengamatan pada perlakuan taraf ke-i faktor penampang melintang
pada ulangan ke-j.
µ = Nilai tengah pengamatan
Ai = pengaruh faktor penampang melintang

åij

= Nilai galat percobaan taraf ke-i faktor ukuran penampang melintang
pada ulangan ke-j

i

= 1, 2, ...t

t = banyaknya taraf perlakuan

j

= 1, 2, ...ri

ri = banyaknya ulangan pada perlakuan ke-i

b. Pengujian panjang beragam penampang melintang tetap
Yijk =

ì + Ai + Bj + ABij + åijk

Dimana :
Yijk = Nilai pengamatan pada perlakuan taraf ke-i faktor ukuran penampang
melintang

pada

taraf

ulangan ke -k

ì = Nilai tengah pengamatan

ke-i

faktor

panjang

pada

Ai = Nilai pengaruh faktor penampang melintang pada taraf ke-i
Bj = Nilai pengaruh faktor panjang pada taraf ke-j
ABij= Nilai pengaruh interaksi faktor ukuran penampang melintang pada
taraf ke -i dan faktor panjang pada taraf ke -j

åijk =

Nilai galat percobaan taraf ke-i faktor ukuran penampang melintang
dan taraf ke-j faktor panjang pada ulangan ke -k

i

= 1, 2, ...t

t = banyaknya taraf perlakuan

j

= 1, 2, ...ri

ri = banyaknya ulangan pada perlakuan ke-i

3. Untuk mengetahui pengaruh yang berbeda dari setiap perlakuan maka
dilakukan uji lanjut Tukey HSD sedangkan untuk pengolahan data dilakukan
dengan menggunakan program SPSS 11.0 for Windows.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Ukuran Panjang Tetap, Dimensi Penampang Beragam
Ukuran dimensi penampang yang digunakan terdiri dari ratio antara lebar
(base) dengan tebal (height) 1, 3, 5, 7, 9 dan 11. Pengujian dilakukan dari contoh
uji berbentuk balok (lebar = 8 cm, tebal = 8 cm) pada ratio 1 sampai dengan
contoh uji berbentuk papan (lebar = 8 cm, tebal = 0,73 cm) pada ratio 11. Hasil
pengukuran kecepatan rambatan gelombang ultrasonik (ultrasonic wave
propagation) untuk contoh uji dengan dimensi penampang beragam dan panjang
tetap (L = 30 cm) dapat dilihat pada Tabel 2. Dari hasil te rsebut dapat diketahui
bahwa nilai rata-rata kecepatan rambatan gelombang ultrasonik untuk ratio 1
sebesar 5194 m/s, ratio 3 sebesar 5343 m/s, ratio 5 sebesar 5334 m/s, ratio 7
sebesar 5282 m/s, ratio 9 sebesar 5196 m/s dan untuk ratio 11 sebesar 5243 m/s.

Tabel 2 : Nilai rata-rata kecepatan gelombang pada dimensi penampang beragam
(panjang tetap, L = 30 cm) untuk 3 jenis kayu.
Dimensi
Penampang
(cm)
Lebar
Tebal
(b)
(h)
8
8
8
2,67
8
1,60
8
1,14
8
0,89
8
0,73

Ratio
Penampang
(b/h)
1
3
5
7
9
11

Kecepatan Gelombang (m/s)
Rata-Rata
Sengon

Mangium

Rasamala

5533
5915
5966
5948
5771
5773

4943
4908
4837
4804
4691
4666

5104
5207
5198
5094
5125
5292

5194
5343
5334
5282
5196
5243

Rangkuman analisis peragam pada Tabel 3 menunjukkan bahwa tidak ada
pengaruh yang cukup signifikan (á = 95%) dari modifikasi dimensi penampang
dengan panjang tetap (L = 30 cm) terhadap kecepatan rambatan gelombang
ultrasonik pada kayu sengon, mangium dan rasamala.

Tabel 3 : Rangkuman hasil analisis peragam 3 jenis kayu (á = 95%)
Jenis Kayu
Variabel
Sengon
Mangium
Rasamala
F hitung
1,572
1,446
0,878
P
0,206
0,244
0,511

Gambar 3 menunjukkan kecenderungan nilai kecepatan rambatan gelombang
ultrasonik yang tidak teratur pada kayu sengon dan rasamala. Untuk kayu
sengon pada ratio 1 mengalami kenaikan yang signifikan sampai ratio 2
kemudian stabil hingga ratio 7, selanjutnya mengalami penurunan sampai ratio
9 dan stabil hingga ratio 11. Pada kayu rasamala dari ratio 1 hingga 2
mengalami kenaikan kemudian cenderung stabil sampai ratio 7 dan selanjutnya
naik sampai ratio 11. Sementara itu, pada kayu mangium mengalami
kecenderungan menurun dengan semakin meningkatnya ratio lebar (base) dan
tebal (height). Hal ini sesuai dengan penelitian Bucur (1995) yang menggunakan
kayu spruce untuk menentukan pengaruh dari modifikasi penampang melintang
dengan panjang tetap terhadap kecepatan gelombang ultrasonik, dimana
hasilnya menunjukkan kecenderungan yang menurun dengan bertambahnya
ratio base dan height pada penampang. Dari penelitian tersebut diperoleh nilai
kecepatan gelombang maksimum pada ratio 1 ke ratio 2 pada saat berbentuk
balok dan nilai kecepatan gelombang minimum pada ratio 13 ke ratio 14 pada

Kecepatan Gelombang (m/s)

saat berbentuk papan.

5900
5700
5500
5300
5100
4900
4700
4500
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Ratio (b/h)
Sengon

Rasamala

Mangium

Gambar 3. Grafik kecepatan rata-rata gelombang pada dimensi penampang
beragam panjang tetap pada 3 jenis kayu.

Bucur

(1995)

menyimpulkan

bahwa

modifikasi

dimensi

penampang

mempengaruhi kecepatan gelombang pada arah longitudinal tetapi tidak
berpengaruh pada arah radial dan tangensial. Dalam penelitian ini, pengujian
seluruhnya dilakukan pada arah longitudinal. Hasil yang menarik adalah adanya
kecenderungan peningkatan kecepatan gelombang ultrasonik pada awal
pertambahan ratio penampang untuk kayu sengon dan rasamala. Hal ini diduga
karena adanya pengaruh cacat banyak muncul pada permukaan contoh uji kedua
kayu tersebut, dimana ketika dilakukan pengurangan dimensi tebal pada awal
pemotongan, cacat-cacat yang ada langsung tereliminasi atau secara tidak
langsung terhilangkan. Karena pemotongan dimensi tebal berikutnya tidak
seekstrim pemotongan awal, maka kecenderungan selanjutnya menurun secara
stabil. Dari kegiatan ini dapat disimpulkan bahwa kecepatan gelombang
ultrasonik sangat dipengaruhi oleh adanya cacat yang muncul.
Secara umum cacat yang dijumpai pada contoh uji berupa cacat bentuk
antara lain membusur (bowing), pingul (wane), miring serat (slope), cacat badan
berupa mata kayu (knot), retak (checks), pecah (shake) dan lubang serangga (pin
hole). Untuk kayu sengon cacat-cacat yang ditemui antara lain mata kayu, retak,
pecah, lubang serangga dan sebagainya. Pada contoh uji jenis rasamala banyak
ditemui retak, pecah dan sedikit adanya mata kayu. Sedangkan untuk mangium
lebih relatif lebih bersih dari cacat, tetapi masih ditemui sedikit mata kayu dan
lubang serangga. Banyaknya retak dan pecah pada kayu rasamala ini diakibatkan
kondisi awal kayu yang m