BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Sifat-sifat Dasar dan Laboratorium Terpadu, Bagian Teknologi Peningkatan Mutu Kayu, Departemen
Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Waktu penelitian dimulai pada 20 November 2010 sampai dengan 15 Januari 2011.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
Alat yang digunakan untuk pengujian sifat fisis terdiri dari kaliper, oven, timbangan elektrik dan desikator, sedangkan untuk uji mekanis adalah universal
testing machine merek Amsler dan Instron.
3.2.2 Bahan
Bahan utama adalah kayu surian Toona sinensis dari tiga batang pohon yang berasal dari Kabupaten Indramayu, Jawa Barat. Diameter dan umur pohon
serta perlakuan silvikulturnya tidak diketahui.
3.3 Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan meliputi persiapan dan pembuatan contoh uji, pengujian sifat fisis, pengujian sifat mekanis dan
pengolahan data.
3.3.1 Persiapan dan pembuatan contoh uji
Pohon-pohon suren yang terpilih kemudian ditebang pada ketinggian 10- 15 cm dari tanah, lalu dipotong menjadi tiga bagian, yaitu pangkal, tengah dan
ujung, masing-masing sepanjang 150-200 cm. Dari masing-masing bagian, diambil log pendek berukuran 60 cm. Bagian kayu teras dari masing-masing log
tadi selanjutnya dipotong menjadi sortimen dengan ukuran penampang 2,5 cm x 2,5 cm pada empat sisi yang berbeda Gambar 1. Seluruh sortimen tersebut
kemudian dibungkus rapi dan dibawa ke Bogor untuk selanjutnya dijadikan sampel uji sesuai dengan sifat dan prosedur pengujian yang digunakan.
8
`
Gambar 1 Pembagian batang dan persiapan pembuatan contoh uji
3.3.2 Pengujian KA, kerapatan dan BJ kayu
KA, kerapatan dan BJ kayu diuji sesuai prosedur BS: 373-1957. Masing- masing contoh uji berukuran 2 cm x 2 x cm x 2 cm. KA, kerapatan dan BJ kayu
dihitung dengan rumus:
KA = BB-BKT BKT x 100 Kerapatan = BB VB
BJ Kayu = BKT VB Kerapatan Air
Dimana: BB = berat awal kondisi basah contoh uji
BKT = berat konstan kondisi kering tanur contoh uji VB = volume awal kondisi basah contoh uji
3.3.3 Pengujian Sifat Mekanis
Sifat mekanis yang diuji terdiri dari:
3.3.3.1 Keteguhan lentur statis
Keteguhan lentur statis diuji dengan mengikuti prosedur pengujian sebagaimana ASTM D143 2005. Contoh uji berukuran 2,5 cm x 2,5 cm x 41 cm,
dan pembebanan dilakukan di tengah bentang. Jarak sangga 36 cm Gambar 2. Ujung
Tengah
Pangkal
2,5 cm 2,5 cm
60 cm
9 Beban
2,5 cm 2,5 cm
41 cm Gambar 2 Pelaksanaan pengujian keteguhan lentur statis
Dari uji keteguhan lentur statis dapat diperoleh nilai modulus of elasticity MOE dan modulus of rupture MOR. MOE dan MOR dihitung dengan rumus:
MOE = ∆P L
3
4 ∆y b h
3
MOR = 3 P L 2 b h
2
Dimana: MOE = Modulus of elasticity kgcm
2
MOR = Modulus of rupture kgcm
2
∆P = Perubahan beban yang terjadi di bawah batas proporsi kg
L = Jarak sangga cm
∆y = Defleksi yang terjadi akibat pembebanan cm
b = Lebar contoh uji cm
h = Tebal contoh uji cm
3.3.3.2 Keteguhan tekan sejajar serat
Contoh uji berukuran 2,5 cm x 2,5 cm x 10 cm. Pembebanan dilakukan secara perlahan-lahan sampai contoh uji mengalami kerusakan. Arah pembebanan
sejajar dengan arah serat pada kedudukan contoh uji vertikal ASTM D143 2005 Gambar 3. Nilai keteguhan tekan sejajar serat dihitung dengan rumus:
σ
tk
= P maks A
Dimana: σ
tk
= Keteguhan tekan sejajar serat kgcm² P maks = Beban maksimum kg
A = Luas penampang cm²
10
Gambar 3 Ilustrasi pengujian keteguhan tekan sejajar serat
3.3.3.3 Kekerasan
Contoh uji kekerasan berukuran 2,5 cm x 2,5 cm x 10 cm. Pengujian dilakukan dengan membebankan setengah bola baja masuk ke dalam kayu
ASTM D143 2005 Gambar 4. Kekerasan kayu dihitung dengan rumus:
H = P maks A
Dimana: H
= Kekerasan sisi kgcm² P maks = Beban maksimum kg
A = Luas penampang cm²
Gambar 4 Ilustrasi pengujian kekerasan Beban
10 cm 2,5 cm
2,5 cm
Beban
10 cm 2,5 cm
2,5 cm
11
3.3.4 Analisis Data
Data kemudian dianalisis menggunakan rancangan acak lengkap satu faktor bagian batang dengan software SPSS 13.0 dan enam ulangan dua sampel
per bagian batang x 3 pohon. Model umum RAL yang digunakan pada penelitian ini adalah:
Y
ij
= µ +
i
+ ε
ij
Dimana: Y
ij
= Pengukuran pada bagian batang ke-i dan ulangan ke-j
µ = Rataan umum
i
= Pengaruh bagian batang ke-i ε
ij
= Pengaruh acak galat pada bagian batang ke-i ulangan ke-j i = Bagian batang pangkal, tengah dan ujung
j = Ulangan 1, 2, ..., 6 Selain itu, akan dibuat regresi sederhana antara BJ dengan MOE, BJ
dengan MOR, BJ dengan keteguhan tekan sejajar serat dan BJ dengan kekerasan kayu apabila hubungan keduanya berbeda nyata.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Sifat Fisis 4.1.1 Kadar air
Rata-rata nilai kadar air KA kayu surian kondisi kering udara pada masing-masing bagian batang pangkal, tengah dan ujung disajikan pada Tabel 1.
Hasil lengkap perhitungan disajikan pada Lampiran 1. Tabel 1 Rata-rata KA kayu surian pada masing-masing bagian batang
Ulangan Pangkal
Tengah Ujung
1 15,85
12,52 16,07
2 16,67
13,06 17,66
3 15,20
13,49 16,88
4 15,25
13,22 17,31
5 13,48
12,18 13,50
6 13,22
11,70 16,78
Rata-rata 14,94
12,69 16,37
Dari Tabel 1 diketahui bahwa KA tertinggi terdapat di bagian ujung batang 16,37, kemudian diikuti KA di bagian pangkal 14,94, dan yang
terendah pada bagian tengah batang 12,69. Secara umum rata-rata KA kayu surian kondisi kering udara adalah 14,85. Nilai ini masuk dalam selang nilai KA
kering udara atau KA keseimbangan untuk wilayah Bogor dan sekitarnya 14- 18. Hasil penelitian ini lebih rendah dengan Darwo 1994 untuk kayu borneo
16,85, Risnasari 2008 untuk kayu sengon 16,30 dan Muslim 2011 untuk kayu mangium 15,17.
Hasil analisis sidik ragam atau ANOVA Tabel 2 menunjukkan bahwa bagian batang sangat berpengaruh terhadap nilai KA kayu. Bagian tengah batang
menghasilkan nilai KA yang terendah, sedangkan bagian ujung menghasilkan KA yang tertinggi.
Tabel 2 Analisis sidik ragam KA per masing-masing bagian batang
Sumber Keragaman
Jumlah Kuadrat Nilai Tengah
Derajat Bebas
Kuadrat Tengah
F Hitung Sig.
Bagian Batang 41,130
2 20,565
13,587 0,000
Kesalahan 22,704
15 1,514
Total Terkoreksi 63,834
17
Kategori