BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Kegiatan penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Peningkatan Mutu Kayu untuk proses persiapan bahan baku, pembuatan panel, dan pengujian
sifat fisis panel CLT. Pengujian sifat mekanis panel CLT dilakukan di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu Departemen Hasil Hutan
Fakultas Kehutanan Kampus IPB Bogor. Penelitian dilakukan dari bulan Oktober 2011 hingga bulan Juli 2012.
3.2 Bahan dan Alat
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu sengon Falcataria moluccana Miq. Barneby J. W. Grimes dalam bentuk sortimen
papan-papan dari berbagai ketebalan yang berasal dari daerah Cibungbulang, Bogor. Bahan lain penelitian ini adalah paku bulat diameter 2.7 mm dengan
panjang 5.1 cm yang diperoleh dari toko bangunan di sekitar Bogor. Beberapa alat yang digunakan antara lain palu, kipas angin, moisture
meter, gergaji mesin circular saw, mesin serut planner, mesin amplas, penggaris, caliper, timbangan digital, ember, oven, dan desikator. Pengujian MOE
dan MOR panel CLT dilakukan dengan menggunakan UTM Universal Testing Machine merk Instron tipe 3369 Series IX Version 8.27.00 dengan kapasitas
beban 5 ton.
3.3 Metode Penelitian
Terdapat enam tahapan dalam kegiatan penelitian pembuatan panel CLT ini. Penelitian dimulai dengan proses pengeringan dan peembuatan lamina,
kemudian pemilahan lamina, penyusunan lamina, pemakuan panel CLT, pembuatan contoh uji, dan tahap terakhir adalah pengujian sifat fisis dan mekanis
panel CLT.
3.3.1 Pengeringan dan Pembuatan Lamina
Papan-papan lamina kayu sengon dikeringkan secara alami dengan bantuan kipas angin selama
30 hari atau hingga mencapai kadar air kering udara
sekitar 12-15 Gambar 1. Papan-papan tersebut kemudian digergaji dan
diserut menjadi papan-papan lamina dengan ukuran panjang menjadi 120 cm, lebar 15 cm, dan ketebalan 1 cm sebanyak 45 papan, ketebalan 1.67 cm sebanyak
45 papan, ketebalan 2 cm sebanyak 30 papan, dan ketebalan 3 cm sebanyak 15 papan. Sebagai kontrol dibuat balok utuh kayu sengon berukuran 5x5x150 cm.
Gambar 1 Pengeringan alami sortimen kayu sengon
3.3.2 Pemilahan Lamina
Pemilihan lamina dilakukan dengan menggunakan metode pemeriksaan secara visual dan mutu lamina ditentukan berdasarkan nilai modulus elastisitasnya
MOE. Metode pemeriksaan secara visual dilakukan dengan mengamati kondisi permukaan lamina sehingga bebas dari cacat-cacat alami atau cacat yang timbul
akibat pengeringan. Pemilahan lamina berdasarkan nilai modulus elastisitasnya MOE dilakukan dengan cara pengujian sistem non destructive test,
menggunakan mesin pemilah kayu sederhana. Prosedur pemilahannya adalah sebagai berikut Surjokusumo et al. 2003 :
1. Lamina yang akan dipilah diletakkan di atas dua tumpuan. 2. Beban A P
1
diletakkan diatas lamina tepat diatas deflektometer, diukur besarnya defleksi y
1
. 3. Beban standar B P2 kemudian ditambahkan, angka pada deflektometer
dicatat. 4. Beban diturunkan, lamina dibalik dan dipilah ulang seperti sebelumnya.
Dari pemilahan tersebut diperoleh nilai elastisitas masing-masing papan lamina. Nilai tersebut dikelompokkan menjadi dua kelompok dengan rentang nilai
tertentu dan diberi simbol E1 dan E2 dimana E1E2. E1 untuk face atau back sebagai lamina sejajar, sedangkan E2 untuk core sebagai lamina tengah. Nilai
MOE yang termasuk dalam kelompok E2 atau lamina tengah dipotong miring dengan lima macam orientasi sudut yaitu sud
ut 0˚, 30˚, 45˚, 60˚, dan 90˚.
3.3.3 Penyusunan Lamina
Prinsip penyusunan lamina pada panel CLT dilakukan dengan cara mengatur tebal panel 5 cm menurut tiga kombinasi ketebalan lamina A, yaitu
lamina face, core, dan back masing masing memiliki tebal A
1
1-3-1 cm dan dengan cara yang sama untuk kombinasi A
2
2-1-2 cm, dan kombinasi A
3
1.67- 1.67-1.67 Gambar 2.
Serat lamina atas dan bawah diatur sejajar satu dengan lainnya, sedangkan core berdasarkan orientasi sudut lamina berturut-
turut yaitu 0˚ B
1
, 30˚ B
2
, 45˚ B
3
, 60˚ B
4
, dan 90˚ B
5
Gambar 3. Setiap kombinasi panel CLT dibuat dalam tiga ulangan sehingga diperoleh total panel CLT sebanyak 45 panel.
A
1
A
2
A
3
Gambar 2 Penyusunan panel CLT menurut kombinasi ketebalan lamina
Gambar 3 Penyusunan panel CLT menurut orientasi sudut lamina Sumber : Apriliana 2012
3.3.4 Pemakuan Panel
Pemakuan panel CLT dengan mengikuti besarnya orientasi sudut lamina tengah dengan jarak antar paku minimum 1.5-2d. Jumlah paku pada semua
kombinasi panel CLT dibuat sama, yaitu sebanyak 72 paku pada sepanjang bentang panel CLT 71 cm. Dengan demikian jumlah paku sepanjang setengah
bentang adalah 36 batang dan diatur sedemikian rupa sehingga pola susunan pakunya sama dengan setengah bentang lainnya Gambar 4
0˚
30˚
45˚
60˚
90˚
Gambar 4 Pemakuan panel CLT menurut orientasi sudut lamina
3.3.5 Pembuatan Contoh Uji
Panel dipotong menjadi contoh uji sifat fisis maupun sifat mekanis. Adapun pola pemotongan contoh uji panel CLT seperti pada Gambar 5.
Gambar 5 Pola pembuatan contoh uji panel CLT
4 2
1 5
3
Keterangan : 1. Contoh uji lentur statis MOE dan MOR 5 cm x 12 cm x 76 cm
2. Contoh uji kerapatan dan kadar air 5 cm x 5 cm x 5 cm 3. Contoh uji kembang susut kayu 5 cm x 5 cm x 5 cm
4. Contoh uji kuat lateral paku dan geser paku 6 cm x 8 cm x 5 cm 5. Panjang ukuran panel keseluruhan 120 cm
3.3.6 Pengujian Panel Cross Laminated Timber CLT
Pengujian yang diakukan meliputi pengujian sifat fisis dan mekanis untuk mengetahui karakteristik panel CLT menggunakan paku.
3.3.6.1 Pengujian Sifat Fisis
Pengujian sifat fisis panel CLT yang dilakukan antara lain kerapatan KR, kadar air KA, pengembangan volume KV, serta penyusutan volume SV.
Pengujian tersebut menggunakan contoh uji ukuran 5cm x 5cm x 5cm sesuai pada standar ASTM D 143 2005 tentang Standard Methods of Testing Small Clear
Specimens of Timber.
a. Kerapatan ρ
Kerapatan merupakan nilai dari berat contoh uji dibagi dengan volume contoh uji pada kondisi kering udara. Volume contoh uji diukur dengan
mengalikan dimensi panjang, lebar, dan tebalnya VKU dan selanjutnya ditimbang untuk didapatkan berat kering udaranya BKU. Nilai kerapatan
dihitung dengan rumus:
g cm³
=
Keterangan : BKU = berat kering udara g ; VKU = volume kering udara cm
3
b. Kadar Air
Kadar air merupakan hasil pembagian kandungan berat air terhadap berat kering tanurnya yang dinyatakan dalam persen. Berat air adalah selisih dari berat
contoh uji kering udara dikurangi berat kering tanurnya. Pengujian kerapatan dan kadar air menggunakan satu contoh uji yang sama. Contoh uji dalam keadaan
kering udara ditimbang beratnya dan dikeringkan dalam oven pada suhu 103±2
o
C selama 48 jam atau sampai mencapai berat konstan kemudian ditimbang sehingga
diperoleh berat kering tanur BKT. Nilai kadar air dihitung dengan rumus: � =
− BKT
100
Keterangan : BKU = berat kering udara g ; BKT = berat kering tanur g
c. Kembang Susut
Kategori