10 Susut volume =
DA DB
- DA
x 100
3.4.5.2 Sifat Mekanis
MOE Modulus of Elasticity
Contoh uji berukuran p = 76 cm, l = 15 cm, t = 5 cm diuji dengan beban terpusat berada ditengah bentang panel, dengan panjang bentang 71 cm. Nilai
MOE dihitung dengan rumus :
MOE =
3 3
Ybh 4
PL
Dimana: MOE : Modulus of elasticity kgcm
2
∆P : Besar perubahan beban sebelum batas proporsi kg
L : Jarak sangga cm
∆Y : Besar perubahan defleksi akibat
∆P cm b
: Lebar contoh uji cm h
: Tebal contoh uji cm
MOR Modulus of Rupture
Contoh uji berukuran p = 76 cm, l = 15 cm, t = 5 cm diuji dengan beban terpusat berada ditengah bentang panel, dengan panjang bentang 71 cm. Pengujian
dilakukan sampai contoh uji mengalami kerusakan. Nilai MOR dihitung dengan rumus :
MOR =
2
2bh PL
3
Dimana: MOR : Modulus of rupture kgcm
2
P : Beban maksimum kg
L : Jarak sangga cm
b : Lebar contoh uji cm
h : Tebal contoh uji cm
Kekuatan Lateral Paku
Contoh uji kekuatan lateral paku dibuat dengan ukuran 6x8x5 cm dengan jumlah paku 2 buah, diuji dengan arah beban tegak lurus terhadap sumbu
memanjang paku. Kekuatan lateral dihitung pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm saat contoh uji ditekan dengan rumus:
Batas beban ijin yang diperkenankan per paku dikelompokkan menurut ketebalan kayu pada lamina penyusun di bagian core. Rumus yang digunakan
untuk menghitung beban ijin pada sambungan tampang dua PKKI Pasal 15 ayat 3 sebagai berikut :
11 ̅
̅ Dimana
S : Gaya yang diijinkan per paku kg
b : Tebal kayu cm
d : Diameter paku cm
̅ : Tegangan ijin desak kayu kgcm
2
Kekuatan Geser Paku
Contoh uji pada kekuatan geser paku berukuran 6x8x5 cm dengan jumlah paku 2 buah, diuji dengan arah beban tegak lurus terhadap sumbu memanjang
paku. Kekuatan geser paku dihitung pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm saat contoh uji ditekan lalu dibagi 4 kali penampang luas paku dengan rumus :
15 cm
100 cm
Keterangan : 1. Contoh uji MOE MOR 76 cm x 15 cm x 5 cm
2. Contoh uji kerapatan dan kadar air 5 cm x 5 cm x 5 cm 3. Contoh uji penyusutan dan pengembangan volume 5 cm x 5 cm x 5 cm
4. Contoh uji kekuatan lateral paku dan kekuatan geser paku 6 cm x 8 cm x 5 cm
Gambar 4. Pola pemotongan contoh uji Cross Laminated Timber
3.5 Prosedur Analisis Data
Proses pengolahan data dilakukan dengan Microsoft Excel 2007 dan SAS 9.1.3, dengan metode Rancangan Acak Lengkap RAL dengan 2 faktor perlakuan
yaitu faktor A adalah kombinasi ketebalan A
1
= 1-3-1 cm, A
2
= 2-1-2 cm, A
3
= 1.67-1.67-1.67 cm dan faktor B yaitu orientasi sudut lamina tengah B
1
=0
o
, B
2
=30
o
, B
3
=45
o
, B
4
=60
o
, B
5
=90
o
. Uji lanjut yang digunakan adalah uji Duncan. Model rancangan percobaannya sebagai berikut:
Yijk = µ + Ai + Bj + ABij + εijk Dimana :
Yijk =
Nilai pengamatan pada bilangan ke-k yang disebabkan oleh taraf ke-i faktor A dan taraf ke-j faktor B
µ =
Nilai rata-rata sebenarnya
12 Ai
= Nilai pengaruh kombinasi ketebalan lamina pada taraf ke-i
Bj =
Nilai pengaruh orientasi sudut lamina pada taraf ke-j ABij =
Nilai pengaruh interaksi antar faktor A kombinasi ketebalan lamina pada taraf ke-i 1-3-1 cm, 2-1-2 cm, dan 1,67-1,67-1,67
cm dan faktor B orientasi sudut lamina pada taraf ke-j 0°,30°,45°,60°,90°
εijk =
Nilai galatkesalahan percobaan. k
= Ulangan
Uji lanjut menggunakan uji Duncan. Apabila pengaruh faktor utama dan interaksi antar faktor utama nyata pada
tingkat kepercayaan 95, maka pengolahan dan analisis data dilanjutkan dengan menggunakan uji Duncan.
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil 4.1.1 Sifat Fisis
Secara keseluruhan hasil rata-rata nilai kerapatan KR, kadar air KA, pengembangan volume PV, dan penyusutan volume SV Cross Laminated
Timber kayu Jabon masing-masing adalah 0,4 gcm
3
, 15,65 , 3,89, dan 5,12 . Data hasil pengujian sifat fisis selengkapnya disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Data pengujian sifat fisis Cross Laminated Timber kayu jabon No
Contoh Uji KR
KA PV
SV gcm³
Kontrol 0,30
14,46 3,51
3,48 1
A
1
B
1
0,37 18,15
4,69 7,53
2 A
1
B
2
0,40 16,08
4,14 5,94
3 A
1
B
3
0,37 16,09
3,87 5,62
4 A
1
B
4
0,37 14,80
3,57 5,46
5 A
1
B
5
0,41 12,88
3,33 4,16
6 A
2
B
1
0,34 14,64
4,55 6,30
7 A
2
B
2
0,37 18,25
4,29 4,59
8 A
2
B
3
0,33 16,44
4,25 3,92
9 A
2
B
4
0,35 16,22
4,14 3,67
10 A
2
B
5
0,34 15,62
3,79 3,61
11 A
3
B
1
0,51 14,85
4,83 8,01
12 A
3
B
2
0,47 13,18
3,99 6,71
13 A
3
B
3
0,46 17,56
3,11 4,50
14 A
3
B
4
0,42 15,84
3,02 3,41
15 A
3
B
5
0,41 14,17
2,82 3,31
Rata-rata 0,40
15,65 3,89
5,12 Standar
0,03 1.61
0,62 1,52
Deviasi
13
4.1.2 Sifat Mekanis
Sifat mekanis yang diujikan dalam penelitian ini diantaranya adalah MOE, MOR, kekuatan lateral paku, dan kekuatan geser paku. Berikut di bawah ini
adalah tabel hasil pengujian sifat mekanis.
Tabel 2. Data pengujian sifat mekanis Cross Laminated Timber kayu jabon No
Contoh Uji
MOE MOR
Kekuatan Lateral Geser Paku
Paku kg kgcm²
kgcm² kgcm²
1,5 mm 5 mm
1,5 mm 5 mm
Kontrol 28715
276 –
– –
– 1
A
1
B
1
10500 164
3 97
26 848
2 A
1
B
2
9441 163
1 75
12 657
3 A
1
B
3
8645 115
3 93
28 815
4 A
1
B
4
8476 115
6. 108
56 917
5 A
1
B
5
7557 114
2 99
23 868
6 A
2
B
1
12121 218
1 113
9 990
7 A
2
B
2
9853 188
3 91
28 792
8 A
2
B
3
9836 154
9 80
83 701
9 A
2
B
4
8721 148
27 97
239 850
10 A
2
B
5
8709 142
20 66
177 577
11 A
3
B
1
9951 255
17 109
151 951
12 A
3
B
2
8897 254
3 128
27 1118
13 A
3
B
3
8621 236
3 152
30 1328
14 A
3
B
4
8496 211
37 156
327 1366
15 A
3
B
5
8216 193
31 85
274 740
Rata-rata 9203
178 11
103 99
901 Standar
1120 48
12 25
106 225
Deviasi Tabel 3. Analisis keragaman sifat fisis dan mekanis Cross Laminated Timber kayu
jabon. Sumber
Kombinasi Panel Orientasi Sudut
Interaksi Keduanya
Keragaman Kerapatan
0,0001 0,0414
0,0086 Kadar Air
0,0395 0,0018
0,0019 Pengembangan
0,0001 0,0001
0,0097 Volume
Susut volume 0,0267
0,0001 0,5504
tn
MOE 0,0001
0,0001 0,0001
MOR 0,0001
0,0001 0,0001
KLP sesaran 1,5 mm 0,0015
0,0001 0,0118
KLP sesaran 5 mm 0,0001
0,0001 0,0001
KGP sesaran 1,5 mm 0,0012
0,0001 0,0081
KGP sesaran 5 mm 0,0001
0,0001 0,0001
KLP : kekuatan lateral paku, KGP : kekuatan geser paku, : berbeda nyata pada selang kepercayaan 95 ,
tn
:
tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95 .
14
4.2 Pembahasan
4.2.1 Kerapatan
Nilai kerapatan rata-rata Cross Laminated Timber kayu jabon yang didapat adalah 0,4 gcm³ dan kerapatan kontrol adalah sebesar 0,3 gcm³ Tabel 1.
Analisis keragaman Tabel 3 memperlihatkan bahwa kombinasi ketebalan, orientasi sudut, dan interaksi keduanya memberikan pengaruh nyata terhadap nilai
kerapatan Cross Laminated Timber selang kepercayaan 95. Bebeda dengan penelitian Apriliana 2012 yang menyebutkan bahwa kombinasi ketebalan dan
orientasi sudut tidak berpengaruh terhadap nilai kerapatan panel.
Hasil uji lanjut Duncan memperlihatkan interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina pada nilai kadar air menunjukan bahwa panel A
3
B
1,
A
3
B
2
, dan A
3
B
3
mempunyai nilai kerapatan paling tinggi masing-masing sebesar 0,51gcm³, 0,47 gcm³, dan 0,46 gcm³. Pola sebaran nilai interaksi kombinasi
ketebalan dengan orientasi sudut masih sangat beragam, namun untuk kombinasi tebal A
3
1,67-1,67-1,67 cm memiliki hasil yang menunjukan bahwa semakin kecil orientasi sudut panel maka nilai kerapatannya akan semakin besar Gambar
5.
Gambar 5. Pola sebaran nilai kerapatan Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina
4.2.2 Kadar Air
Hasil penelitian menunjukan rataan kadar air Cross Laminated Timber kayu jabon berkisar antara 12,88 hingga 18,25. Rata-rata nilai kadar air CLT dan
papan kontrol masing-masing sebesar 15,65 dan 14,46. Hasil penelitian sesuai dengan kisaran besarnya nilai kadar air kering udara untuk iklim Indonesia yaitu
sebesar 12-20 Praptoyo 2010. Analisis keragaman Tabel 3 menunjukan bahwa kombinasi ketebalan panel, orientasi sudut, dan interaksi antara kombinasi
ketebalan dengan orientasi sudut memberikan pengaruh nyata terhadap kadar air Cross Laminated Timber pada selang kepercayaan 95. Pola sebaran dari
interaksi tersebut ditunjukan pada Gambar 6.
15 Hasil uji lanjut Duncan memperlihatkan interaksi kombinasi ketebalan dan
orientasi sudut pada nilai kadar air menunjukan bahwa panel A
2
B
2
, A
1
B
1
, dan A
3
B
3
mempunyai nilai kadar air paling tinggi masing-masing sebesar 18,25, 18,15, dan 17,56 dan berbeda nyata terhadap kadar air panel lainnya.
Persebaran nilai kadar air panel Gambar 5 menunjukan bahwa nilai kadar air akan semakin besar pada orientasi sudut yang semakin kecil, namun
kecendrungan berbeda pada kombinasi panel A
2
B
1
, A
3
B
1
, dan A
3
B
2
. Perbedaan persebaran nilai tersebut dapat disebabkan oleh tebal lamina penyusun panel
berbeda satu dengan lainnya juga pengaruh letak lamina pada batang pohon sehingga lamina-lamina tersebut sebelum disambung masih memiliki kadar air
yang beragam Perdana 2012.
Gambar 6. Pola sebaran nilai kadar air Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina
4.2.3 Pengembangan Volume
Nilai rata-rata hasil pengujian pengembangan volume Cross Laminated Timber kayu jabon berkisar antara 2,82 hingga 4,83 dan rata-rata sebesar
3,89, sedangkan pengembangan volume untuk papan kontrol sebesar 3,51 Tabel 1. Analisis keragaman Tabel 3 menunjukan bahwa kombinasi ketebalan,
orientasi sudut, serta interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut berpengaruh nyata terhadap pengembangan volume pada selang kepercayaan 95.
Pola sebaran pengembangan volume menurut interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut disajikan pada Gambar 6.
Hasil uji lanjut Duncan menunjukan nilai pengembangan volume kombinasi A
3
B
1
, A
1
B
1
, A
2
B
1
memiliki nilai pengembangan volume relatif sama tetapi lebih tinggi yaitu masing-masing sebesar 4,83, 4,69, dan 4,55. Nilai
pengembangan volume paling rendah terdapat pada panel kombinasi A
3
B
5
2.82. Fakta tersebut sesuai dengan penelitian Anggraini 2012 yang menyatakan bahwa panel CLT dari kayu Jabon dengan menggunakan perekat
isosianat yang dihasilkan memberikan dimensi yang lebih stabil pada orientasi sudut 90°. Artinya semakin besar sudut maka semakin kecil pula nilai
pengembangan volumenya.
16
Gambar 7. Pola sebaran nilai pengembangan volume menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
4.2.4 Penyusutan Volume
Hasil penelitian menunjukan bahwa rata-rata nilai penyusutan volume Cross Laminated Timber berkisar antara 3,31 hinga 8,01 dengan rata-rata 5,12
dan kontrol sebesar 3,48. Analisis keragaman Tabel 3 menunjukan bahwa pada selang kepercayaan 95 kombinasi ketebalan dan orientasi sudut
memberikan pengaruh yang nyata terhadap penyusutan volume sedangkan interaksi kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut tidak memberikan pengaruh
nyata. Hal ini diduga karena lamina yang disusun menjadi Cross Laminated Timber tidak seragam nilai berat jenisnya. Pola sebaran nilai penyusutan volume
menurut interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut disajikan pada Gambar 8.
Hasil uji lanjut nilai penyusutan volume berdasarkan orientasi menunjukan orientasi sudut 45°, 60°, dan 90° memiliki nilai yang seragam dan berbeda dengan
orientasi sudut 0° dan 30°. Jika dilihat nilai terkecil dari penyusutan volume ini, telah sesuai dengan penelitian Anggraini 2012 yang menyatakan bahwa panel
CLT dari kayu Jabon menggunakan perekat isosianat yang dihasilkan memberikan dimensi yang lebih stabil pada orientasi sudut 90°. Hasil rata-rata penyusutan
panel berdasarkan orientasi sudut menunjukan bahwa panel dengan orientasi sudut 90° memiliki nilai penyusutan volume sebesar 3,69 merupakan nilai terkecil.
Karena terdapat kecenderungan semakin besar sudut maka nilai kembang susut stabilitas dimensi akan semakin kecil. Ini juga sesuai dengan analisisa dasar
yang menyebutkan semakin besar sudut orientasi maka kembang atau susut volume akan semakin kecil. Hal tersebut dikarenakan terjadinya tarik menarik
antar serat yang memiliki arah berlawanan sehingga dimensi panel memiliki kestabilan paling baik.