Sifat Fisis Mekanis Blok Laminasi dari Kayu Eucalyptus grandis

SIFAT FISIS MEKANIS BALOK LAMINASI DARI KAYU
Eucalyptus grandis

SKRIPSI

Oleh :
RIO JUANDRI PASARIBU
051203027

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
RIO JUANDRI PASARIBU ; Sifat Fisis Mekanis Blok Laminasi dari Kayu
Eucalyptus grandis, dibimbing oleh EVALINA HERAWATI dan RIDWANTI
BATUBARA.
Pemanfaatan hutan sebagai sumber bahan baku kayu semakin meningkat,

sedangkan ketersediaan kayu semakin berkurang. Hal ini dapat berpengaruh
terhadap kelestarian ekosistem dan kondisi hutan Indonesia. Tujuan utama dari
penelitian ini adalah menemukan pengganti papan konstruksi. Penelitian ini
menitikberatkan pada pemanfaatan kayu Eucalyptus grandis dalam pembuatan
balok laminasi. Bahan baku alternatif ini dibutuhkan sektor industri karena
keterbatasan kayu dan dapat mengatasi masalah lingkungan.
Penelitian ini, kayu Eucalyptus grandis terdiri dari 2 lapisan (3 dan 5
lapis) dan direkat dengan isosianat dan PVAc dengan perbandingan 100 :15.
Pengujian sifat fisis berdasarkan standar ASTM D 143 – 94 sedangkan sifat
mekanis berdasarkan standar ASTM D 143 – 94 dan JAS for Glued Laminated
Timber. Hasilnya menunjukkan :1). Nilai kerapatan untuk balok 3 lapis 0,66
kg/cm3 sedangkan 5 lapis 0,62 kg/cm3 2). Nilai kadar air untuk balok 3 lapis
14,02% sedangkan 5 lapis 14,46% 3). Nilai modulus elastisitas (MOE) pengujian
secara horizontal 3 lapis 131,90 kgf/cm2 sedangkan 5 lapis 124,97 kgf/cm2 4).
Nilai modulus elastisitas (MOE) pengujian secara vertikal 3 lapis 192,37 kgf/cm2
sedangkan 5 lapis 233,31 kgf/cm2 5). Nilai Modulus Patah (MOR) pengujian
secara horizontal 3 lapis 377 kgf/cm2 sedangkan 5 lapis 329 kgf/cm2 6). Nilai
Modulus Patah (MOR) pengujian secara vertikal 3 lapis 708 kgf/cm2 sedangkan 5
lapis 743 kgf/cm2 6). Nilai delaminasi perendaman air panas untuk 3 lapis 38,22%
dan 5 lapis 41,10% 7). Nilai delaminasi perendaman air dingin untuk 3 lapis 31,09

% dan 5 lapis 46,05 %.
Kata Kunci : Kayu Eucalyptus grandis, Balok Laminsi, Sifat Fisis dan Mekanis

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACK
RIO JUANDRI PASARIBU : Physical and Mechanical Properties Glued
Laminated Beams of Eucalyptus grandis, supervised by EVALINA HERAWATI
and RIDWANTI BATUBARA.
The utilizing forest as source of wood raw materials is trend to increase,
while the supply of wood is limited. As a result it can influence of sustainable of
ecosystem and the forest condition. The main objective of this was to find out
substitution of construction board. This research concerned using Eucalyptus
grandis as a alternative raw material because wood have been limited and it may
solve eviromental problem.
In this research, Eucalyptus grandis consist 2 layers (3 layers and 5
layers) and bonded by Isocyanate and PVAc by diffrent ratio of 100:15.
Evaluation on physical properties were measured based ASTM D 143 – 94, As
mechanical properties were based ASTM D 143 – 94 and JAS for Glued
Laminated Timber. The result show : 1). The value of density of gluelam 3 layers

were 0,66kg whereas 5 layers 0,62 kg/cm3 2). The value of moisture content were
14,02 % and 5 layers were 14,46 % 3). The value of modulus of elastisity as test
by horizontal 3 layers were 131,90 kgf/cm2 whereas 5 layers 124,97 kgf/cm2 4).
The value of modulus of elastisity as test by vertical 3 layers were 192,37 kgf/cm2
whereas 5 layers 233,31 kgf/cm2 5). The value modulus of rupture as test by
horizontal 3 layers were 377kgf/cm2 whereas 5 layers 329 kgf/cm2 6). The value of
modulus of elastisity as test by vertical 3 layers were 708 kgf/cm2 whereas 5
layers 743 kgf/cm2 7) the value of boiling water soak delamination test 3 layers
were 38,22% and 5 layers were 41,10% 7). The value of vacuum/ pressure
treatment test 3 layers were 31,09 % and 5 layers were 46,05 %.
Keywords : Eucalyptus grandis, Glued Laminated Beams, Physical and
Mechanical Properties.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
segala rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga skripsi yang berjudul
”Sifat Fisis Mekanis Balok Laminasi dari Kayu Eucalyptus grandis” dapat selesai
dengan baik.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Evalina Herawati, S.Hut,
M. Si dan Ridwanti Batubara, S. Hut, M.P selaku komisi pembimbing yang telah
mengarahkan penulis dalam menyelesaikan hasil penelitian ini. Penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada ibu Siti Latifah, S.Hut, M.Si, Ph.D selaku
ketua Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Terima kasih juga penulis ucapkan kepada kedua orang tua, dan rekanrekan yang telah memberi dukungan kasih sayang dan doanya kepada penulis
serta teman-teman yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna, oleh karena
itu penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca.
Atas kritikan dan sarannya penulis ucapkan terima kasih.

Medan, September 2011

Penulis

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ..................................................................................................... i
ABSTRACK ................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR.................................................................................... iii
DAFTAR ISI................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... vi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................................
Tujuan Penelitian .............................................................................................
Manfaat Penelitian ...........................................................................................
Hipotesis Penelitian .........................................................................................

1
3
4
4

TINJAUAN PUSTAKA
Deskripsi Umum Ekaliptus .............................................................................
Penyebaran dan Habitat Ekaliptus ..................................................................

Pemanfaatan Ekaliptus ....................................................................................
Balok Laminasi ...............................................................................................
Sifat Kayu Terhadap Perekatan .......................................................................
Sifat anatomi ............................................................................................
Sifat fisik kayu .........................................................................................
Kerapatan .................................................................................................
Kadar air ..................................................................................................
Sifat mekanik kayu ..................................................................................
Perekat Isosianat dan Polivinil Asetat (PVAc) ...............................................

5
6
7
8
10
10
10
11
12
12

13

BAHAN DAN METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian ..........................................................................
Alat dan Bahan Penelitian
Alat ...........................................................................................................
Bahan .......................................................................................................
Prosedur Penelitian
Persiapan bahan baku ..............................................................................
Proses Pembuatan Balok Laminasi...........................................................
Pengkondisian, Penyelesaian Akhir (Finishing) dan Pabrikasi ...............
Pengujian Sifat Fisis Balok Laminasi.......................................................
Pengujian Sifat Mekanis Balok Laminasi ...............................................
Pengujian Delaminasi ..............................................................................
Analisis Data ............................................................................................

15
17
18
18

19
21
22

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Sifat Fisis Balok Laminasi .............................................................
Kerapatan .................................................................................................
Kadar Air .................................................................................................

24
24
26

15
15
15

Universitas Sumatera Utara

Pengujian Sifat Mekanis .................................................................................

Modulus Elastisitas ..................................................................................
Keteguhan Patah ......................................................................................
Delaminasi ......................................................................................................
Perendaman air panas ..............................................................................
Perendaman air dingin ..............................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ...............................................................................................
Saran ..........................................................................................................

28
28
31
33
34
35
37
37

DAFTAR PUSTAKA

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
JAS
9.
JAS
10.
JAS
11.
JAS
12.

13.

Halaman
Susunan Papan Laminasi ............................................................... 16
Cara Pembebanan Horizontal MOR dan MOE............................. 20
Cara Pembebanan Vetikal MOR dan MOE.................................. 21
Bagan Proses Pembuatan dan Pengujian Balok Laminasi............. 23
Balok Laminasi yang Dihasilkan.................................................. 24
Perbandingan Nilai Kerapatan Balok Laminasi ........................... 25
Perbandingan Nilai Kadar Air Balok Laminasi dengan JAS ........ 26
Perbandingan Nilai MOE Balok Laminasi Secara Horizontal dengan
29
Perbandingan Nilai MOE Balok Laminasi Secara Vertikal dengan
29
Perbandingan Nilai MOR Balok Laminasi Secara Horizontal dengan
31
Perbandingan Nilai MOR Balok Laminasi Secara Vertikal dengan
32
Nilai Rata-rata Rasio Delaminasi Perendaman Air Panas ........... 34
Nilai Rata-rata Rasio Delaminasi Perendaman Air Dingin ......... 35

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

1.

Halaman
Hasil Perhitungan Kerapatan Kayu Lamina Penyusun Balok laminasi untuk

2.

3 Lapis ........................................................................................................ 40
Hasil Perhitungan Kerapatan Kayu Lamina Penyusun Balok laminasi untuk

3.

3 Lapis ........................................................................................................ 41
Ukuran contoh uji MOE dan MOR .............................................................. 42

4.

Hasil Perhitungan Kerapatan Contoh Uji Balok Laminasi .......................... 42

5.

Hasil Perhitungan Kadar Air Balok Laminasi .............................................. 43

6.

Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas Balok Laminasi ............................. 43

7.

Hasil Perhitungan Modulus Patah Balok Laminasi ...................................... 44

8.

Hasil Perhitungan Delaminasi Air Panas Balok Laminasi ........................... 44

9.

Hasil Perhitungan Delaminasi Air Dingin Balok Laminasi .......................... 45

10.

Hasil Analisis Sidik Ragam Kerapatan Balok Laminasi .............................. 46

11.

Hasil Analisis Sidik Ragam Kadar Air Balok Laminasi .............................. 47

12.

Hasil Analisis Sidik Ragam MOE Horizontal Balok Laminasi ................... 48

13.

Hasil Analisis Sidik Ragam MOE Vertikal Balok Laminasi ....................... 49

14.

Hasil Analisis Sidik Ragam MOR Horizontal Balok Laminasi .................... 50

15.

Hasil Analisis Sidik Ragam MOR Vertikal Balok Laminasi ....................... 51

16.

Hasil Analisis Sidik Ragam Delaminasi Air Panas ...................................... 52

17.

Hasil Analisis Sidik Ragam Delaminasi Air Dingin .................................... 53

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
RIO JUANDRI PASARIBU ; Sifat Fisis Mekanis Blok Laminasi dari Kayu
Eucalyptus grandis, dibimbing oleh EVALINA HERAWATI dan RIDWANTI
BATUBARA.
Pemanfaatan hutan sebagai sumber bahan baku kayu semakin meningkat,
sedangkan ketersediaan kayu semakin berkurang. Hal ini dapat berpengaruh
terhadap kelestarian ekosistem dan kondisi hutan Indonesia. Tujuan utama dari
penelitian ini adalah menemukan pengganti papan konstruksi. Penelitian ini
menitikberatkan pada pemanfaatan kayu Eucalyptus grandis dalam pembuatan
balok laminasi. Bahan baku alternatif ini dibutuhkan sektor industri karena
keterbatasan kayu dan dapat mengatasi masalah lingkungan.
Penelitian ini, kayu Eucalyptus grandis terdiri dari 2 lapisan (3 dan 5
lapis) dan direkat dengan isosianat dan PVAc dengan perbandingan 100 :15.
Pengujian sifat fisis berdasarkan standar ASTM D 143 – 94 sedangkan sifat
mekanis berdasarkan standar ASTM D 143 – 94 dan JAS for Glued Laminated
Timber. Hasilnya menunjukkan :1). Nilai kerapatan untuk balok 3 lapis 0,66
kg/cm3 sedangkan 5 lapis 0,62 kg/cm3 2). Nilai kadar air untuk balok 3 lapis
14,02% sedangkan 5 lapis 14,46% 3). Nilai modulus elastisitas (MOE) pengujian
secara horizontal 3 lapis 131,90 kgf/cm2 sedangkan 5 lapis 124,97 kgf/cm2 4).
Nilai modulus elastisitas (MOE) pengujian secara vertikal 3 lapis 192,37 kgf/cm2
sedangkan 5 lapis 233,31 kgf/cm2 5). Nilai Modulus Patah (MOR) pengujian
secara horizontal 3 lapis 377 kgf/cm2 sedangkan 5 lapis 329 kgf/cm2 6). Nilai
Modulus Patah (MOR) pengujian secara vertikal 3 lapis 708 kgf/cm2 sedangkan 5
lapis 743 kgf/cm2 6). Nilai delaminasi perendaman air panas untuk 3 lapis 38,22%
dan 5 lapis 41,10% 7). Nilai delaminasi perendaman air dingin untuk 3 lapis 31,09
% dan 5 lapis 46,05 %.
Kata Kunci : Kayu Eucalyptus grandis, Balok Laminsi, Sifat Fisis dan Mekanis

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACK
RIO JUANDRI PASARIBU : Physical and Mechanical Properties Glued
Laminated Beams of Eucalyptus grandis, supervised by EVALINA HERAWATI
and RIDWANTI BATUBARA.
The utilizing forest as source of wood raw materials is trend to increase,
while the supply of wood is limited. As a result it can influence of sustainable of
ecosystem and the forest condition. The main objective of this was to find out
substitution of construction board. This research concerned using Eucalyptus
grandis as a alternative raw material because wood have been limited and it may
solve eviromental problem.
In this research, Eucalyptus grandis consist 2 layers (3 layers and 5
layers) and bonded by Isocyanate and PVAc by diffrent ratio of 100:15.
Evaluation on physical properties were measured based ASTM D 143 – 94, As
mechanical properties were based ASTM D 143 – 94 and JAS for Glued
Laminated Timber. The result show : 1). The value of density of gluelam 3 layers
were 0,66kg whereas 5 layers 0,62 kg/cm3 2). The value of moisture content were
14,02 % and 5 layers were 14,46 % 3). The value of modulus of elastisity as test
by horizontal 3 layers were 131,90 kgf/cm2 whereas 5 layers 124,97 kgf/cm2 4).
The value of modulus of elastisity as test by vertical 3 layers were 192,37 kgf/cm2
whereas 5 layers 233,31 kgf/cm2 5). The value modulus of rupture as test by
horizontal 3 layers were 377kgf/cm2 whereas 5 layers 329 kgf/cm2 6). The value of
modulus of elastisity as test by vertical 3 layers were 708 kgf/cm2 whereas 5
layers 743 kgf/cm2 7) the value of boiling water soak delamination test 3 layers
were 38,22% and 5 layers were 41,10% 7). The value of vacuum/ pressure
treatment test 3 layers were 31,09 % and 5 layers were 46,05 %.
Keywords : Eucalyptus grandis, Glued Laminated Beams, Physical and
Mechanical Properties.

Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pada pertengahan tahun 1980-an pemerintah Indonesia memulai
membangun kawasan Hutan Tanaman Industri (HTI) yang cepat tumbuh.
Pemerintah menetapkan program HTI sebagai rencana untuk menyediakan
pasokan tambahan kayu yang berasal dari hutan-hutan alam selain melakukan
melakukan rehabilitasi lahan yang terdegradasi. Produksi yang dihasilkan dari
HTI adalah untuk memenuhi kebutuhan kayu pulp dan kayu pertukangan.
Berdasarkan Statistik Kehutanan Indonesia tahun 2005 (Departemen Kehutanan,
2006) menyatakan potensi hutan tanaman industri adalah cukup tinggi jika
dibandingkan dengan hutan alam. Dapat dilihat bahwa produksi kayu bulat
meningkat hampir 100% pada tahun 2005 dibandingkan tahun sebelumnya.
Departemen Kehutanan (2005) melaporkan data produksi kayu bulat pada tahun 2005
yang besarnya 24 juta m3 ternyata separuhnya 12 juta m3 berasal dari HTI.

Pada umumnya kayu yang dihasilkan dari jenis cepat tumbuh mempunyai
diameter kecil karena siklus pemotongan yang pendek, sehingga kayu sebagai
bahan alamiah berupa balok atau log belum merupakan produk yang efisien
sebagai komponen struktural. Adanya ketersediaan balok dengan diameter kecil,
sedangkan kebutuhan sebagian komponen struktural memerlukan dimensi cukup
besar, maka perlu suatu metoda yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut. Untuk
memenuhi ketersediaan komponen struktural dengan dimensi yang tidak
tergantung dengan diameter kayu (Widjaja, 1995).
Tiga jenis bahan utama yang sering digunakan dalam struktur adalah kayu,
baja, dan beton. Namun sering juga digunakan gabungan antara kayu dengan baja,

Universitas Sumatera Utara

beton dengan kayu yang disebut komposit. Diantara ketiga jenis bahan struktur
diatas, kayu merupakan bahan yang sering digunakan karena mempunyai banyak
keuntungan, antara lain : ringan, mudah dikerjakan, harga relatif lebih murah jika
dibandingkan dengan bahan lainnya, nilai tegangan tarik dan desak searah serat
yang hampir sama, dan cukup awet. Untuk memenuhi ketersediaan komponen
struktural dengan dimensi yang tidak tergantung dengan diameter kayu (Anshari,
1996).
Kayu sebagai bahan bangunan mempunyai kelebihan dibanding bahan
bangunan lain seperti beton dan baja karena kayu mudah diolah, dapat didaur
ulang dan relatif ekonomis. Kayu sebagai bahan bangunan sampai saat ini masih
hanya dipakai untuk struktur atap dan kusen. Untuk itu diperlukan pengembangan
teknologi pengolahan kayu sehingga dapat dijadikan andalan sebagai bahan
bangunan alternatif yang aman dan ekonomis (Widjaja, 1995).
Pada konstruksi rangka batang sering dijumpai bahwa batang yang
dibebani momen tidak dibuat tunggal melainkan ganda. Hal ini disebabkan karena
pada konstruksi rangka terdapat batang yang dibebani, sehingga batang tunggal
tidak kuat untuk menerima beban yang cukup besar, hal ini disebabkan oleh
ketersediaan kayu di pasaran, sedangkan kayu struktur diharapkan mampu
mendukung beban. Untuk mendapatkan perkuatan kayu struktur yang aman
dengan ukuran kayu yang tersedia dipasaran, maka digunakan kayu batang kayu
ganda. Dengan batang kayu ganda, momen menjadi lebih besar sehingga batang
tersebut menjadi lebih kuat (Priyadi, 2003).
Salah satu faktor yang penting dilakukan adalah efisiensi penggunaan
bahan baku karena ketersediaan bahan baku yang langka dan harga kayu yang

Universitas Sumatera Utara

semakin lama semakin mahal. Untuk mengatasi hal tersebut salah satu upaya yang
dilakukan adalah menggunakan kayu yang tergolong cepat tumbuh . Ekaliptus
merupakan salah satu tanaman yang cepat tumbuh produksi HTI. Kayu ekaliptus
mempunyai nilai ekonomi yang cukup tinggi untuk dipakai sebagai kayu
gergajian, konstruksi, finir, plywood, furniture, dan bahan pembuatan pulp dan
kertas. Pada umumnya ekaliptus merupakan tanaman yang cepat karena pada
umumnya dipanen pada umur yang relatif cepat sehingga diameter kayu ekaliptus
tergolong kecil. Kayu ekaliptus memiliki keawetan yang sangat rendah untuk
sebagai bahan bangunan.
Untuk meningkatkan meningkatkan kekuatan kayu ekaliptus, maka kayu
disusun secara berlapis atau disebut dengan balok laminasi. Dengan susunan
lapisan yang mempunyai mutu berbeda pada lapis tertentu akan meningkatkan
sifat mekanis kayu antara lain kekuatan dan kekakuan kayu ekaliptus. Dengan
menyusun lapisan kayu dan memberikan lapisan yang mempunyai kerapatan lebih
tinggi pada bagian terluar besar dan kerapatan yang lebih rendah pada bagian
tengah, penampang laminasi akan bekerja efektif didalam menerima beban lentur
sehingga akan mempengaruhi kekuatan lentur maupun kekakuan dari satu
kesatuan balok laminasi dari kayu ekaliptus (Ritter dan Williamson 1995).

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat fisis dan mekanis
balok laminasi berdasarkan jumlah susunan kayu lamina dari kayu Eucalyptus
grandis.

Universitas Sumatera Utara

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah
1. Memberikan nilai tambah dari pemanfaatan kayu ekaliptus sebagai bahan
baku kayu laminasi
2. Memberikan alternatif penggunaan bahan baku sebagai pengganti kayu bulat
berdiameter besar, sehingga secara tidak langsung dapat mengurangi tekanan
terhadap pelestarian hutan alam.
Hipotesis Penelitian
Faktor perbedaan jumlah susunan lapisan balok laminasi mempengaruhi
sifat fisis dan mekanis balok laminasi yang dihasilkan.

Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Deskripsi Umum Ekaliptus
Nama botani dari Eucalyptus grandis adalah E. grandis Hill ex Maiden. E.
grandis adalah nama lain dari E. saligna var. pallidivalvis. Di dunia perdagangan
sering disebut Flooded gum, rose gum (Sutisna dkk, 1998 dalam Latifah, 2004).
Taksonomi dari Eucalyptus grandis sebagai berikut:
Divisio

: Spermathophyta

Sub Divisio : Angispermae
Kelas

: Dicotyledonae

Ordo

: Myrtales

Family

: Myrtaceae

Genus

: Eucalyptus

Species

:Eucalyptus grandis (Ayensu dkk, 1980 dalam Latifah, 2004).

Tanaman ekaliptus pada umumnya berupa pohon kecil hingga besar,
tingginya 60-87 m. Batang utamanya berbentuk lurus, dengan diameter hingga
200 cm. Permukaan pepagan licin, berserat berbentuk papan catur. Daun muda
dan daun dewasa sifatnya berbeda, daun dewasa umumnya berseling kadangkadang berhadapan, tunggal, tulang tengah jelas, pertulangan sekunder menyirip
atau sejajar, berbau harum bila diremas. Perbungaan berbentuk payung yang rapat
kadang-kadang berupa malai rata di ujung ranting. Buah berbentuk kapsul, kering
dan berdinding tipis, biji berwarna coklat atau hitam (Sutisna dkk, 1998 dalam
Latifah 2004).
Ekaliptus dapat berupa semak atau perdu sampai mencapai ketinggian 100
meter umumnya berbatang bulat, lurus, tidak berbanir dan sedikit bercabang.

Universitas Sumatera Utara

Pohon pada umumnya bertajuk sedikit ramping, ringan dan banyak meloloskan
sinar matahari. Percabangannya lebih banyak membuat sudut ke atas, jarangjarang dan daunnya tidak begitu lebat. Daunnya berbentuk lanset hingga bulat
telur memanjang dan bagian ujungnya runcing membentuk kait. Pada pohon yang
masih muda letak daunnya berhadapan bentuk dan ukurannya sering berbeda dan
lebih besar daripada pohon tua (Sutisna dkk, 1998 dalam Latifah 2004).
Pada umur tua, letak daun berselang-seling. Ciri khas lainnya adalah
sebagian atau seluruh kulitnya mengelupas dengan bentuk kulit bermacam-macam
mulai dari kasar dan berserabut, halus bersisik, tebal bergaris-garis atau berlekuklekuk. Warna kulit mulai dari putih kelabu, abu-abu muda, hijau kelabu sampai
coklat, merah, sawo matang sampai coklat. Buah berbentuk kapsul, kering dan
berdinding tipis. Biji berwarna coklat atau hitam. Ekaliptus termasuk kelompok
yang berbuah kapsul dalam suku Myrtaceae. dan dibagi menjadi 7-10 anak marga
(Sutisna dkk, 1998 dalam Latifah 2004).
Penyebaran dan Habitat Ekaliptus
Ekaliptus terdiri atas 500 jenis yang kebanyakan endemik di Australia.
Hanya dua jenis tersebar di wilayah Malesia (Maluku, Sulawesi, Nusa Tenggara
dan Filiphina) yaitu E. urophyllus dan E. deglupta. Beberapa jenis menyebar dari
Australia bagian utara menuju Malesia bagian timur. Keragaman terbesar di
daerah-daerah pantai New South Wales dan Australia bagian barat daya. Pada saat
ini beberapa jenis ditanam di luar daerah penyebaran alami, misalnya di kawasan
Malesia, juga di Benua Asia, Afrika bagian tropika dan subtropika, Eropa bagian
Selatan, Amerika Selatan dan Amerika Tengah (Sutisna dkk, 1998 dalam Latifah).

Universitas Sumatera Utara

Hampir semua jenis ekaliptus berdaptasi dengan iklim muson. Beberapa
jenis bahkan dapat bertahan hidup di musim yang sangat kering, misalnya jenisjenis yang telah dibudidayakan yaitu E. alba, E. camaldulensis, E. citriodora, E.
deglupta adalah jenis yang beradaptasi pada habitat hutan hujan dataran rendah
dan hutan pegunungan rendah, pada ketinggian hingga 1800 meter dari
permukaan laut, dengan curah hujan tahunan 2500-5000 mm, suhu minimum rata0

0

0

rata 23 dan maksimum 31 di dataran rendah dan suhu minimum rata-rata 13 dan
0

maksimum 29 di pegunungan (Sutisna dkk, 1998 dalam Latifah 2004).
Pemanfaatan Ekaliptus
Beberapa jenis ekaliptus digunakan untuk kegiatan reboisasi. Daun dan
cabang dari beberapa jenis ekaliptus menghasilkan minyak yang merupakan
produk penting untuk farmasi misalnya untuk obat gosok atau obat batuk, parfum,
sabun, detergen, disinfektan dan pestisida. Beberapa jenis menghasilkan gom
(kino). Bunga beberapa jenis lainnya menghasilkan serbuk sari yang baik untuk
madu. Beberapa jenis ditanam sebagai tanaman hias (Sutisna dkk, 1998 dalam
Latifah 2004).
Tanaman ekaliptus dapat bertunas kembali setelah dipangkas dan tahan
terhadap serangan rayap. Pertumbuhan tanaman ini tergolong cepat terutama pada
waktu muda. Sistem perakarannya yang masih muda cepat sekali memanjang
menembus ke dalam tanah. Intensitas penyebaran akarnya ke arah bawah hampir
sama banyaknya dengan ke arah samping (Sutisna dkk, 1998 dalam Latifah
2004).

Universitas Sumatera Utara

Balok Laminasi
Balok laminasi adalah balok yang dibuat dari lapis-lapis papan yang diberi
perekat secara bersama-sama pada arah serat yang sama. Balok laminasi memiliki
ketebalan maksimum yang diizinkan sebesar 50 mm (Moody, 1999). Dengan
mengikuti konsep tersebut di atas, laminasi diperoleh dari pengolahan batang yang
dimulai dari pemotongan, perekatan dan pengempaan sampai diperoleh bentuk
lamina dengan ketebalan yang diinginkan. Untuk beberapa hal, sifat-sifat lamina
tidak berbeda jauh dengan sifat batang kayu aslinya. Sifat akhir akan banyak
dipengaruhi oleh banyaknya ruas yang ada pada satu batang tersebut dan
banyaknya perekat yang digunakan (Widjaja, 1995).
Menurut Wardhani (1999) dalam Marutzky (2002), Balok laminasi atau
gluelam adalah balok yang direkat dengan lem tertentu secara bersama-sama
dengan arah serat paralel menjadi satu unit. Fakhri (2002) menambahkan bahwa
kayu laminasi terbuat dari potongan-potongan kayu yang relatif kecil yang dibuat
menjadi produk baru yang lebih homogen dengan penampang kayu dapat dibuat
menjadi lebih lebar dan lebih tinggi serta dapat digunakan sebagai bahan
konstruksi. Manik (1997) menjelaskan bahwa tujuan dasar pembuatan kayu
lamina adalah untuk menciptakan suatu rancangan bangun konstruksi dari kayu
utuh yang kering sempurna dan mudah didapatkan bahan dasarnya. Kayu lamina
banyak digunakan untuk konstruksi bangunan seperti hanggar, aula, gedung
olahraga, perabot rumah tangga dan alat-alat olahraga.
Menurut Manik (1997) bahwa ada faktor yang mempengaruhi kualitas
laminasi antara lain bahan baku. Persyaratan bahan baku adalah memiliki serat
dan berat jenis yang berdekatan. Selain itu perekat juga harus disesuaikan dengan

Universitas Sumatera Utara

tujuan penggunaan kayu laminasi. Hal lain yang diperhatikan adalah persiapan
bahan proses perekatan dan pengempaan. Hal ini akan mempengaruhi kualitas
kayu laminasi. Untuk itu perlu dilakukan pengujian terlebih dahulu yang
memenuhi stándar sebelum kayu laminasi digunakan, terutama apabila tujuan
penggunaan adalah untuk stuktural.
Menghasilkan suatu balok kayu laminasi yang memenuhi standar struktur
pada proses perancangan harus memperhatikan proses pengempaan. Proses
pengempaan ini ditujukan untuk menghasilkan garis perekat setipis mungkin,
bahkan mendekati ketebalan molekul bahan perekat karena kekuatan meningkat
seiring berkurangnya tebal garis rekatan. Pengempaan yang terlalu rendah
menyebabkan cacat perekatan, seperti melepuh, perekat tebal dan pecah muka
(Anshari, 1996).
Pengempaan terlampau tinggi juga menyebabkan terjadi cacat perekatan
seperti kurang perekat atau tembus akibat penetrasi berlebih. Pemberian tekanan
pengempaan yang terlalu besar juga dapat mengakibatkan terjadinya kelemahan
perekatan yang berupa proses keluarnya perekat yang berlebihan (starved glue
line) dan rusaknya lapisan permukaan venir secara mekanis sehingga menurunkan
kekuatan perekatan yang dihasilkan. Dua sasaran yang diperhatikan itu yaitu
menciptakan suatu elemen kayu agar bisa direkat dengan baik ukuran ataupun
bentuknya dan menghasilkan permukaan yang rata hanya dengan tekanan yang
kecil (Widjaja, 1995).

Universitas Sumatera Utara

Sifat Kayu Terhadap Perekatan
Menurut Prayitno (1996) sifat kayu sangat berpengaruh terhadap
pembentukan dan kekuatan ikatan. Ada empat kategori utama dari sifat kayu yaitu
sifat anatomi, sifat fisik, sifat kimia dan sifat mekanik yaitu :
Sifat Anatomi
Sifat anatomi berpengaruh terhadap ikatan khususnya dalam hal
pengaliran perekat sampai ke dalam struktur kayu yang disebut dengan penetrasi.
Dua kelompok kayu yaitu softwood (berdaun jarum) dan hardwood (berdaun
lebar) memiliki stuktur anatomi yang berbeda dan berpengaruh terhadap proses
perekatan. Serat-serat kayu daun jarum berbentuk persegi pada penampang
melintang dua sampai tiga kali panjang daripada serat-serat kayu daun lebar dan
serat ini tersusun rapi pada baris radial. Sebaliknya serat-serat kayu daun lebar
cenderung berbentuk bundar pada penampang melintang dan menyebar teratur
diantara pembuluh (Prayitno, 1996).
Sifat Fisik Kayu
Sifat fisik kayu merupakan salah satu dari struktur kayu yang sangat
menentukan disamping peran dalam lingkungan dimana kayu tersebut tumbuh.
Beberapa sifat fisik kayu banyak dipengaruhi oleh kerapatan, kadar air, berat jenis
dan kembang susut (Dumanauw, 1990). Oleh karena itu dalam penggunaan kayu
sebagai bahan bangunan ataupun perabot rumah tangga harus memperhatikan sifat
fisik kayu.

Universitas Sumatera Utara

Kerapatan
Kerapatan kayu sangat berhubungan erat dengan kekuatan atau kualitas
perekatan. Kayu yang mempunyai kerapatan tinggi sulit untuk merekat karena
dinding selnya yang tebal dan lumen yang kecil menyebabkan perekat sulit untuk
melakukan penetrasi. Sehingga perekat hanya dapat bereaksi pada lapisan
permukaan kayu saja sehingga kualitas perekatan menjadi berkurang (Manik,
1997)
Kayu yang berkerapatan lebih besar dapat menghasilkan kayu yang
bertegangan lebih besar sehingga kayu akan mempunyai kekuatan dan kekakuan
yang lebih besar. Kayu bersifat adheren maka perekat yang digunakan harus
sesuai dengan kekuatan kayu sehingga kekuatan maksimun kayu dapat
dimanfaatkan. Hal lain yang harus diperhatikan adalah bentuk sambungan, proses
pengeleman dan pengempaan. Hal ini akan mempengaruhi kayu lamina. Untuk itu
perlu dilakukan pengujian terlebih dahulu yang memenuhi standar sebelum kayu
lamina digunakan, terutama apabila tujuan penggunaan untuk struktural (Manik,
1997).
Kerapatan adalah suatu indikator yang terbaik tentang kekuatan kayu,
meskipun sifat-sifat lainnya juga ada pengaruhnya, seperti kadar lengas, arah serat
dan adanya mata kayu dan sebagainya. Angka rapat itu tergantung daripada
banyaknya zat dinding sel tiap-tiap satuan isi. Kayu yang berserat kasar
mengandung sedikit sel-sel tiap-tiap satuan isi, yang berarti sedikit dinding selnya,
jadi kerapatannya rendah. Maka semakin rendah kerapatan suatu kayu, semakin
rendah kekuatan kayu (Widjaja, 1995).

Universitas Sumatera Utara

Kadar Air
Air dalam kayu mempengaruhi kedalaman penetrasi perekat dan waktu
pematangan perekat cair. Dalam penggabungannya, air yang banyak terdapat
dalam kayu akan menghambat ikatan dari cairan perekat. Saat kayu mengering
dibawah titik jenuh serat sebagian besar kekuatan dan sifat-sifat elastik kayu
bertambah. Pada saat pengeringan kayu air akan dikeluarkan dari dinding sel,
molekul-molekul berantai panjang bergerak saling mendekat dan menjadi terikat
lebih kuat. Kenaikan kekuatan umumnya mulai nampak sedikit dibawah titik
jenuh serat dan biasanya kadar air pada 25% (Manik, 1997).
Perubahan dimensi menandai perubahan kadar air yang besar berakibat
nyata pada kinerja ikatan perekat. Kayu yang disatukan akan mengalami
penyusutan dan pengembangan yang menimbulkan tegangan yang cukup kuat
untuk mematahkan ikatan perekat dengan kayu. Patahnya ikatan perekat mungkin
terjadi ketika kedua potongan kayu yang bersebelahan direkat dengan arah serat
dan koefisien penyusutan yang berbeda (Manik, 1997).
Sifat Mekanik Kayu
Menurut Haygreen dan Bowyer (1996) sifat mekanika kayu disebut juga
dengan kekuatan kayu yaitu sifat kayu yang dihubungkan dalam kemampuan kayu
dalam menahan beban atau muatan yang diterima pada kayu. Yang dimaksud
dengan beban atau muatan yang diberikan adalah gaya-gaya dari luar yang
mempunyai kecenderungan untuk merubah bentuk dan besarnya kayu yang
dikenai beban apabila sebuah gaya yang bekerja pada ujung kayu yang pendek
dengan arah sejajar serat pada arah sumbu batang.

Universitas Sumatera Utara

Permukaan yang mengalami gaya akan memberikan reaksi gaya yang
besarnya sama dengan gaya yang diterima tetapi arah gayanya berlawanan (sesuai
dengan hukum aksi reaksi). Oleh karena sifat kayu dipengaruhi oleh kadar air
kayu tersebut maka untuk menentukan kekuatan kayu secara praktis dianjurkan
menggunakan pengujian sifat kayu dan sebaiknya dilakukan pada keadaan kering
udara (Widjaja, 1995).
Perekat Isosianat dan Polivinil Asetat (PVAc)
Pembuatan balok laminasi mutlak memerlukan perekat sebagai bahan
pengikat bagian kayu lamina yang satu dengan yang lainnya. Pemilihan jenis
perekat yang digunakan harus disesuaikan dengan peruntukan balok laminasi
nantinya. Menurut Manik (1997), perekat digunakan untuk merekatkan lapisan
antar papan dengan papan sehingga terjadi pertemuan antara serat kayu dengan
perekat yang membentuk satu kesatuan konstruksi yang lebih kaku dan kuat.
Istilah perekat dan penggunaan perekat kayu untuk pembuatan konstruksi
berlapis majemuk dengan perekat adalah konstruksi kayu yang menggunakan
papan-papan tipis, yang direkatkan dengan seratnya sejajar dengan perekat,
sehingga merupakan balok yang berukuran besar (Ruhendi dkk, 2007). Perekat
yang berkualitas dan bermutu baik akan memperpanjang umur pemakaian atau
penggunaan dari produk balok laminasi yang dihasilkan. Peranan perekat sangat
penting dalam pembuatan produk balok laminasi. Untuk itu diperlukan pengujian
terhadap perekat-perekat yang sering digunakan untuk pembuatan produk papan
komposit agar diperoleh informasi penting terkait hal-hal tersebut.
Isosianat adalah perekat yang mengandung nitrogen, karbon, dan oksigen
yang memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada perekat lainnya. Isosianat

Universitas Sumatera Utara

bereaksi bukan hanya dengan aquarous tetapi juga dengan kayu yang
menghasilkan ikatan kimia yang kuat sekali (chemical bonding). Isosianat juga
memiliki gugus kimia yang sangat reaktif, yaitu R-N=C=O. Keunikan perekat
isosianat adalah dapat digunakan pada variasi suhu yang luas, tahan air, panas,
cepat kering, pH netral dan kedap terhadap solvent (pelarut organik). Isosianat
membutuhkan waktu yang lama untuk mengental, pada saat menit ke-70 isosianat
tidak mampu mengental dengan sempurna (Ruhendi dkk, 2007).
Semua isosianat mengandung dua atau lebih kelompok isosianat (-N
=C=O) per molekul. Perekat isosianat dibuat terbuat dari amina. Sintesis MDI
(metilen-4,4’-difenildiisosianat) dimulai dengan kondensasi anilin dengan
formaldehida dalam larutan asam. Isosianat memiliki kemampuan permeabilitas
yang buruk. Hal ini ditandai dengan kemampuan perekat isosianat yang sulit
menembus permukaan dan membentuk sudut kontak luar dan terkecil atau sudut
kontak dalam yang terbesar (Ruhendi dkk, 2007).
Perekat

isosianat

juga

tidak

mengandung

formaldehid.

Waktu

pengeringannya cepat dengan pH netral (pH ± 7) dan kering pada variasi suhu
yang luas. Perekat ini merupakan hasil polimerisasi dari 2 komponen : polimer
resin

yang

reaktif

terhadap

air

(water

base)

dan

isosianat

sebagai

hardener/crosslinker. Hardener bereaksi kimia bukan hanya dengan aquarous
tetapi juga dengan kayu yang menghasilkan ikatan kimia yang kuat sekali
(chemical bonding).
Proses polimerisasi kimiawi isosianat, hardener, dan kayu dapat dilihat
dibawah:
O
H
H O

Universitas Sumatera Utara

P – OH + OCN - R– NCO + HO (Polimer)

(hardener)

(Kayu)

K

P - OC – N -

R - N – CO

(Strong bonds)

Menurut Ruhendi dan Hadi (1997), polivinil asetat diperoleh dari
polimerisasi vinil asetat dengan cara polimerisasi massa, polimerisasi larutan
maupun polimerisasi emulsi. Yang paling banyak digunakan adalah polimerisasi
emulsi. Reaksinya dimulai dan dikontrol dengan penggunaan radikal bebas atau
katalis ionik, sedangkan untuk tujuan percobaan dapat dilakukan dengan metode
katalis, termasuk katalis redoks atau aktivasi dengan cahaya.
Kelebihan polivinil asetat yaitu mudah penanganannya, storage life-nya
tidak terbatas, tahan terhadap mikroorganisme, tidak mengakibatkan bercak noda
pada kayu serta tekanan kempanya rendah. Kekurangan polivinil asetat yaitu
sangat sensitif terhadap air sehingga penggunaannya untuk interior saja, kekuatan
rekatnya menurun cepat dengan adanya panas dan air serta visco-elastisitasnya
tidak baik (Ruhendi dkk, 2007).

Universitas Sumatera Utara

BAHAN DAN METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan Departemen
Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium
Kayu Solid Bagian Keteknikan Kayu Departemen Hasil Hutan Fakultas
Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Pelaksanaan penelitian ini dimulai dari bulan
Januari sampai Mei 2011.
Alat dan Bahan Penelitian
Alat
Alat yang digunakan adalah mesin gergaji, oven, mesin ketam, kaliper,
timbangan, pengaduk, kempa dingin, mesin Universal Testing Machine, alat tulis,
penggaris dan kalkulator.
Bahan
Bahan yang digunakan adalah kayu E. grandis yang berumur 25 tahun
berukuran 100 cm x 5 cm x 1 cm sebanyak 18 lembar untuk balok 3 lapis dan 100
cm x 5 cm x 1 cm sebanyak 30 lembar untuk 5 lapis. Kayu diperoleh dari PT.
Toba Pulp Lestari, Sumatera Utara. Perekat isosianat sebagai hardener dan PVAc
sebagai resinnya.
Prosedur Penelitian
Pembuatan balok laminasi terdiri atas 3 lapis dan 5. Proses pembuatan
balok laminasi terdiri dari : persiapan bahan baku, proses pembuatan balok
laminasi permukaan, dan penyelesaian akhir (finishing) dan pabrikasi.

Universitas Sumatera Utara

Persiapan Bahan Baku
Balok kayu untuk gluelam diperoleh dari potongan log ekaliptus. Log
dibelah sesuai dengan ukuran tebal tertentu menggunakan band saw sehingga
menjadi papan. Panjang dan lebar papan di potong dengan ukuran panjang 100
cm, lebar 5 cm, dan tebal 1,6 cm untuk 3 lapis sedangkan untuk 5 lapis dengan
panjang 100 cm, lebar 5 cm dan tebal 1 cm. Seluruh papan lamina ditimbang dan
dikeringkan dengan suhu ruangan sampai mencapai keseimbangan 12%. Papan
lamina yang sudah dikeringkan lalu ditimbang kembali dan diukur panjang, lebar
dan tebalnya untuk mendapatkan kerapatan kayu lamina. Kerapatan kayu yang
lebih besar direkatkan pada bagian paling luar dan kerapatan terkecil pada bagian
paling tengah. Permukaan papan lamina dihaluskan dengan menggunakan amplas
supaya permukaan papan lamina dan dibersihkan dari segala kotoran untuk
memudahkan proses perekatan.
100 cm
1.6 cm
5 cm

3 lapis
1 cm  

100 cm
5 cm

5 lapis

Gambar 1. Susunan Papan Laminasi

Universitas Sumatera Utara

Proses Pembuatan Balok Laminasi
Perekat yang digunakan yaitu perekat isosianat dan polivinil asetat
(PVAc). Sebelum diaplikasikan, kedua komponen perekat yaitu hardener
(isosianat) dan resin (PVAc) dicampur dan diaduk dengan perbandingan 15 : 100
(berdasarkan berat).
Sebelum proses perekatan, permukaan lamina dalam keadaan halus,
dibersihkan dari segala kotoran supaya hasil perekatan lebih maksimal. Kemudian
permukaan balok dilaburi dengan perekat.
Kemudian ditimbang berat labur perekat untuk proses pelaburan yaitu :
Jumlah perekat (gr) =

A(cm 2 ) xBeratLabu r ( gr / m 2 )
(ASTM D 143 – 94)
10.000

Berat labur pada kedua pemukaan lamina 250 g/m2, sehingga dapat dihitung
jumlah perekat yang digunakan adalah :
Jumlah perekat (gr) =

500cm 2 x 250 gr / m 2
 12,5 gr
10.000

Proses perekatan dimulai dengan melaburkan perekat secara kepermukaan
kayu lamina kemudian dilapisi dengan kayu lamina yang lainnya dan seterusnya
sampai mencapai jumlah lapisan balok laminasi. Balok laminasi yang telah selesai
seluruh proses perekatan selanjutnya dilakukan kempa dingin dengan cara diklem
selama 2 (dua) jam.
Sebelum diadakan perataan kembali seluruh permukaan gluelam dan
diadakan pengujian lentur, balok gluelam perlu dikondisikan terlebih dahulu
selama 7 hari untuk menjamin proses pematangan perekatan. Pengukuran dimensi
penampang melintang yang terdiri dari lebar dan tinggi balok dilakukan pada
seluruh balok gluelam.

Universitas Sumatera Utara

Pengkondisian Penyelesaian Akhir (Finishing) dan Pabrikasi.
Setelah balok laminasi dikeluarkan dari proses pengempaan, Tahap
berikutnya adalah proses pabrikasi. Pada tahap ini akan dilakukan proses
pengeringan dan penutupan ujung dan permukaan dengan menggunakan
pembungkus plastik dapat membantu untuk menstabilkan kadar air. Kemudian
dikondisikan pada suhu ruangan sampai kayu yang dihasilkan mendapat kadar air
keseimbangan. Setelah 7 hari, kayu laminasi dipotong sesuai dengan ukuran
contoh uji untuk pengujian sifat fisis, mekanis, dan delaminasi.
Sebelum diadakan perataan kembali seluruh permukaan gluelam dan
diadakan pengujian mekanis, balok gluelam perlu dikondisikan terlebih dahulu
selama 7 hari untuk menjamin proses pematangan perekatan. Pengukuran dimensi
penampang melintang yang terdiri dari lebar dan tinggi balok dilakukan pada
seluruh balok gluelam maupun utuh.
Pengujian Sifat Fisis Balok Laminasi (ASTM D 143 – 94)
Kerapatan
Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara dan volume
kering udara. Contoh uji berukuran 5 x 5 x 5 cm yang diambil dari potongan balok
laminasi. Kemudian ditimbang beratnya. Nilai kerapatan dihitung dengan rumus :
Kerapatan (gr/cm3) =

Berat ( gram )
Volume (cm 3 )

(ASTM D 143 – 94)

Kadar Air (KA)
Contoh uji berukuran 5 x 5 x 5 cm dari setiap ulangan yang digunakan
adalah bekas contoh uji kerapatan. Kadar air balok laminasi dihitung berdasarkan

Universitas Sumatera Utara

berat awal (BA) dan berat kering oven (BKO) selama 24 jam pada suhu
(103±20C) atau sampai berat contoh uji konstan. Nilai kadar air dihitung
berdasarkan rumus :
 

Kadar air (%) = 

BA  BKO
x100% (ASTM D 143 – 94).
BKO
      
 

Pengujian Sifat Mekanis Balok Laminasi
MOE (Modulus of Elasticity)
Modulus elastisitas (MOE) merupakan sifat mekanis balok laminasi yang
menunjukkan ketahanan terhadap pembengkokan akibat adanya beban yang
diberikan sebelum papan lamina patah. Pengujian balok lamiansi dilakukan
dengan dua perlakuan yaitu pembebanan secara horizontal dan vertikal. Pengujian
MOE dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine, ukuran contoh
uji 80 cm x 5 x 5 cm dengan jarak sangga 70 cm.
Nilai MOE dihitung dengan rumus :
MOE =

P.L3
(ASTM D 143 – 94)
4.Y .b.d 3

Keterangan :
MOE : Modulus lentur (kgf/cm2)
∆P

: Beban sebelum batas proporsi (kgf)

L

: Jarak sangga (cm)

Y

: Lenturan pada beban (cm)

b

: Lebar contoh uji (cm)

d

: Tebal contoh uji (cm)

MOR (Modulus of Repture)
Modulus patah (MOR) adalah salah satu dari sifat mekanis kayu yang
menunjukkan kekuatan kayu dalam menahan beban yang bekerja pada kayu.

Universitas Sumatera Utara

Pengujian keteguhan patah dilakukan dilakukan bersama-sama dengan pengujian
modulus elastisitas.
Nilai MOR dihiung dengan rumus :
MOR =

3.P.L
2.b.d 2

(ASTM D 143 – 94)

Keterangan :
MOR : Modulus patah (kgf/cm2)
P

: Beban maksimum (kgf)

L

: Jarak sangga (cm)

b

: Lebar contoh uji (cm)

d

: Tebal contoh uji (cm)

Gambar 2. Cara Pembebanan Horizontal MOE dan MOR
Keterangan gambar :
A = Contoh Uji
B = Pembeban

C = Penyangga
D = Jarak sangga

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3. Cara Pembebanan Vertikal MOE dan MOR
Keterangan gambar :
A = Contoh Uji

C = Penyangga

B = Pembeban

D = Jarak Sangga

Pengujian Delaminasi (JAS for Glued Laminated Timber)

Delaminasi merupakan salah satu kerusakan pada laminat
Perendaman Air Panas
Contoh uji berukuran 7,5 cm yang diambil dari potongan balok laminasi.
Contoh uji direndam dalam air panas selama 4 jam dan kemudian didinginkan
dalam air pada suhu kamar (100C - 250C) selama satu jam, lalu dikeringkan
selama 18 jam atau lebih pada suhu 70 ± 30C. Panjang delaminasi perendaman air
panas tidak lebih dari 5%
Perendaman Air Dingin
Contoh uji berukuran 7,5 cm yang diambil dari setiap uji contoh. Contoh
uji direndam dalam air pada suhu kamar (100C - 250C) selama 6 jam, kemudian
dikeringkan selama 18 jam atau lebih pada suhu 40 ± 30C. Panjang delaminasi
perendaman air dingin tidak lebih dari 10% dan panjang delaminasi pada setiap

Universitas Sumatera Utara

garis perekat harus tidak lebih dari ¼ dari panjang garis perekat. Nilai delaminasi
dapat dihitung dengan rumus :

(JAS, 2000)
Analisis Data
Analisis data yang digunakan adalah analisis ragam Rancangan Acak
Lengkap (RAL) sederhana dengan 2 faktor perlakuan yaitu 3 lapis dan 5 lapis,
untuk tiap-tiap tipe balok lapisan masing-masing dengan 3 ulangan.
Model statistik dari rancangan percobaan ini adalah :
Yij = µ + τi + εij (Sastrosupadi, 2000)
Keterangan :
Yij : Nilai pengamatan pada perlakuan susunan lapisan balok laminasi
µ

: nilai rata-rata umum

τ

: pengaruh faktor perlakuan

ε

: pengaruh galat

Hipotesis yang digunakan adalah
H0 : perlakuan susunan lapisan tidak bepengaruh terhadap sifat fisis dan
mekanis balok laminasi
H1 : perlakuan susunan lapisan berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis
balok laminasi.
Untuk mengetahui pengaruh susunan lapisan terhadap sifat fisis mekanis
balok laminasi dilakukan analisis keanekaragaman dengan kriteria uji jika F
hitung < F tabel maka H0 diterima dan jika F hitung > F tabel maka H0 ditolak.
Untuk uji lanjutan dilakukan dengan menggunakan uji Wilayah berganda Duncan.

Universitas Sumatera Utara

Persiapan

Kayu ekaliptus

Dipotong dengan ukuran
100 cm x 5 cm x 1,6 cm

Dipotong dengan ukuran
100 cm x 5 cm x 1cm

Dikeringkan sampai mencapai
kadar keseimbangan 12 %

Diampelas
Dipotong sampel 7,5 cm untuk uji
delaminasi air panas dan 7,5 cm
untuk uji delaminasi air dingin
(JAS for Glued Laminated Timber)

Pengkondisian
Selama 7 hari

Direkatkan

Perekat

Dikempa dingin
Selama 2 jam

Pengujian Fisis dan Mekanis
(ASTM D 143 -94)

Gambar 4 : Bagan Proses Pembuatan dan Pengujian Balok Laminasi

Universitas Sumatera Utara

HASIL DAN PEMBAHASAN
Balok laminasi dari kayu ekaliptus dengan menggunakan perekat yang
divariasikan menjadi 2 jenis balok laminasi berdasarkan susunan lapisan, yaitu 3
lapis dan 5 lapis. Balok laminasi yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Balok Laminasi yang Dihasilkan
Pengujian Sifat Fisis
Kerapatan
Kerapatan kayu berhubungan langsung dengan porositasnya yaitu proporsi
volume rongga kosong. Hal inilah yang menyebabkan perbedaan nilai kerapatan
kayu. Sedangkan kerapatan zat kayu kering untuk semua jenis adalah sama. Bila
potongan-potongan zat dinding sel bebas diambil rongga dari spesies dengan
kerapatan rendah, diujui berat jenisnya dan dibandingkan dengan hasil pengujian
serupa dari suatu kayu yang berkerapatan tinggi, maka hasilnya hampir sama
(Sitompul,

2009).

Hasil

pengujian

kerapatan

balok

laminasi

ekaliptus

selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 4 sedangkan nilai rata-rata
kerapatannya dapat dilihat pada Gambar 6.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 6. Nilai Kerapatan Balok Laminasi
Nilai rata-rata kerapatan balok laminasi untuk 3 lapis adalah 0,62
sedangkan 5 lapis adalah 0,66 gr/cm3. Nilai rata-rata paling tinggi yaitu pada
balok papan laminasi 3 lapis dan terendah pada balok laminasi 5 lapis. Secara
umum nilai kerapatan pada balok laminasi berkisar 0,56 – 0,84 gr/cm3. Balok
laminasi ekaliptus termasuk kayu yang memiliki kekuatan yang cukup tinggi dan
dapat digunakan sebagai bahan konstruksi ringan.
Hasil analisis sidik ragam pada balok laminasi menunjukkan bahwa
susunan lapisan balok tidak berpengaruh nyata terhadap nilai kerapatan. Hal ini
dapat dilihat pada perbedaan nilai kerapatan balok laminasi 3 lapis dengan 5 lapis.
Perbedaan ini dikarenakan karena adanya pengaruh perekat terhadap sifat fisis
yang berinteraksi dengan balok laminasi. Komposisi dinding serat dan rongga
banyak diisi oleh perekat, sehingga papan mempunyai berat yang dibandingkan
dengan volume dari papan itu sendiri. Permukaan kayu yang lamina yang kurang
rata mempengaruhi volume kayu menjadi tidak stabil.
Kerapatan kayu bervariasi pada setiap jenis kayu bahkan dalam satu jenis
kayu. Variasi kerapatan terjadi akibat dari adanya perbedaan ketebalan dinding
serat dan ukuran lumen. Dinding serat yang tebal dan lumen yang kecil cenderung

Universitas Sumatera Utara

memiliki kerapatan yang tinggi, sebaliknya jika dinding seratnya tipis dan
lumennya besarnya besar maka kerapatannya juga akan semakin menurun
(Dumanauw, 1990).
Menurut Haygreen dan Bowyer (1996) semakin tinggi kerapatan papan
maka akan semakin tinggi pula