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 CLT, 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 September 2011 hingga bulan Juli 2012.
3.2 Bahan dan Alat Penelitian
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu manii Maesopsis eminii Engl. dalam bentuk sortimen papan-papan dari berbagai
ketebalan yang berasal dari daerah Cibungbulan, Bogor Gambar 3. Bahan lain penelitian ini adalah paku bulat diameter 2.7 mm dengan panjang 5.1 mm yang
diperoleh dari perusahaan bangunan disekitar Bogor Gambar 4.
Gambar 3 Papan-papan kayu manii Gambar 4 Paku untuk sambungan panel
CLT Beberapa alat yang digunakan antara lain palu, kipas angin, moisture
meter, gergaji mesin circular saw, mesin serut planner, penggaris, caliper, mesin pemilah elastisitas kayu sederhana papan sortir, 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
Kegiatan penelitian pembuatan panel CLT dimulai dari pembuatan lamina hingga pengujian sifat fisis dan mekanis panel CLT. Tahapan kegiatan penelitian
secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Tahapan pembuatan panel CLT-Paku
A
1
= 1-3-1 cm A
2
= 2-1-2 cm A
3
= 1.67-1.67-1.67 cm B
1
= 0˚ B
2
= 30˚ B
3
= 45˚ B
4
= 60˚ B
5
= 90˚
Pemilahan Lamina
Pembuatan Papan CLT
Penyusunan Lamina Pemakuan Lamina
Pembuatan Contoh Uji
Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis
ASTM D 143-2005
Karakteristik Panel CLT
Persiapan Bahan Baku
Pembuatan Lamina
Lamina Tebal 1 cm, 1.67 cm, 2 cm, dan 3 cm
Lamina Tengah 0˚, 30˚, 45˚, 60˚, dan 90˚
3.3.1 Pengeringan dan Pembuatan Lamina
Papan-papan kayu manii dengan ukuran penampang tebal 1.5-3.5 cm,
lebar 14 cm dengan panjang 125 cm dikeringkan secara alami dengan bantuan kipas angin selama
30 hari atau hingga mencapai kadar air kering udara sekitar 12-17 Gambar 6. Papan-papan tersebut kemudian digergaji dan diserut
menjadi papan-papan lamina dengan ukuran panjang menjadi 120 cm, lebar 12 cm, dan tebal dengan empat ukuran ketebalan, yaitu ketebalan 1.00 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 manii berukuran 5x5x12 cm.
Gambar 6 Pengeringan alami papan-papan kayu manii
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 papan sortir Gambar 7. Prosedur pemilahannya adalah sebagai berikut Surjokusumo et al., 2003 :
1. Lamina yang akan dipilah diletakkan diatas dua tumpuan.
2. Beban A P
1
diletakkan diatas lamina tepat diatas deflektometer kemudian 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.
Gambar 7 Pemilahan lamina dengan metode non destructive test Dari pemilahan tersebut diperoleh nilai modulus elastisitas MOE
masing-masing papan lamina. Nilai tersebut kemudian dikelompokkan menjadi dua kelompok dengan rentang nilai tertentu dan diberi simbol E1 dan E2 dimana
E1 E2. E1 digunakan pada bagian face atau back sebagai lamina sejajar, sedangkan E2 digunakan pada bagian dalam core sebagai lamina tengah. Nilai
MOE yang termasuk dalam kelompok E2 atau lamina tengah dipotong miring dengan lima macam orientasi sudut yaitu sudut 0˚, 30˚, 45˚, 60˚, dan 90˚ Gambar
8.
Gambar 8 Bentuk potongan lamina tengah dengan lima orientasi sudut
3.3.3 Penyusunan Lamina
Prinsip penyusunan lamina-lamina pada panel CLT dilakukan dengan cara mengatur tebal panel 5 cm menurut tiga kombinasi ketebalan lamina A, yaitu
kombinasi yang terdiri dari lamina atas face, tengah core, dan bawah 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 9.
A1 A2
A3 Gambar 9 Penyusunan panel CLT menurut kombinasi ketebalan lamina
Serat lamina atas dan bawah diatur sedemikian rupa sehingga sejajar satu dengan lainnya, sedangkan lamina tengah core didasarkan atas orientasi sudut
lamina berturut- turut yaitu 0˚ B
1
, 30˚ B
2
, 45˚ B
3
, 60˚ B
4
, dan 90˚ B
5
Gambar 10. Setiap kombinasi panel CLT dibuat dalam tiga ulangan sehingga diperoleh total panel CLT sebanyak 45 panel.
Gambar 10 Contoh pola penyusunan panel CLT dengan orientasi sudut lamina tengah 0˚, 60˚, dan 90˚ Sumber : Mardiyanto, 2012
Jumlah potongan core utuh pada panel CLT dengan berbagai orientasi
sudut adalah untuk panel CLT dengan orientasi sudut lamina tengah
30˚ B
2
sebanyak 4 potong , 45˚ B
3
sebanyak 6 potong , 60˚ B
4
sebanyak 7 potong, dan 90˚ B
5
sebanyak 9 potong. Sedangkan pada panel 0˚B
1
, lamina tengah tersusun dari satu papan utuh. Semakin besar orientasi sudut maka jumlah potongan pada
core akan semakin banyak.
3.3.4 Pemakuan Panel
Prinsip pola pemakuan panel CLT adalah dengan mengikuti bentuk besarnya orientasi sudut dari lamina tengah masing-masing kombinasi papan
dengan jarak antar paku minimum 1.5-2 d. 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 setangkup
dengan setengah bentang lainnya Gambar 11.
˚
30˚
45˚
60˚
90˚ Gambar 11 Pemakuan panel CLT menurut orientasi sudut lamina
3.3.5 Pembuatan Contoh Uji
Setelah semua panel CLT dipaku, panel dipotong untuk dibuat contoh uji sifat fisis maupun sifat mekanisnya. Adapun pola pemotongan contoh uji panel
CLT seperti pada Gambar 12.
120 cm
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
Gambar 12 Pola pembuatan contoh uji panel CLT
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 , kadar air KA, pengembangan volume KV, serta penyusutan volume SV.
Pengujian tersebut menggunakan contoh uji ukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm sesuai pada standar ASTM D 143 2005 tentang Standard Methods of Testing Small
Clear Specimens of Timber.
a. Kerapatan �
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: =
�
2
1 4
2 3
b. Kadar Air
Kadar air merupakan hasil pembagian kandungan berat air terhadap berat kering tanur dari contoh uji yang dinyatakan dalam persen. Berat air adalah selisih
dari berat contoh uji sebelum dioven dikurangi berat kering tanurnya. Pengujian kerapatan dan kadar air menggunakan satu contoh uji yang sama. Contoh uji
dalam keadaan kering udara ditimbang beratnya BKU dan dikeringkan dalam oven pada suhu 103 ± 2
o
C selama 24 jam atau sampai mencapai berat konstan kemudian ditimbang sehingga diperoleh berat kering tanur BKT. Nilai kadar air
dihitung dengan rumus: � =
− 100
c. Kembang Susut
Kategori