27
3.2. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat fisis dan mekanis kayu mangium dan kelas kuat kayu berdasarkan peraturan yang berlaku di
Indonesia.
3.3. Bahan dan Metode
3.3.1. Bahan dan Alat
Jenis kayu yang digunakan pada penelitian ini adalah kayu mangium, diperoleh dari hasil tebang hutan tanaman industri milik Perum Perhutani Unit III
lokasi di Legok, Bogor, Jawa Barat. Umur pohon pada saat ditebang sekitar 8 tahun, dengan diameter pohon sekitar 20-28 cm. Setelah penebangan log kayu
diangkut ke pemotongan kayu sawmill dan dilakukan proses pemotongan kayu sesuai dengan ukuran lebar dan tinggi masing-masing lebih dari 60 mm, dan 120
mm serta panjang lebih dari 3000 mm. Setelah diadakan pemotongan, kayu diangkut ke laboratorium Puslitkim Pusat Penelitian Pemukiman PU, Cileunyi
Bandung. Kemudian dilanjutkan dengan proses pengeringan secara alami, kayu disusun secara rapi diruang beratap dan diantara lapis diberikan kayu reng dengan
ketebalan sekitar 30 mm. Kipas angin dipasang selama 24 jam sebanyak empat buah dengan posisi berubah-ubah dengan maksud agar kayu dapat kering dengan
waktu lebih cepat apabila dibandingkan dengan tidak dilakukan pengipasan. Untuk mengetahui perkiraan kadar air kayu, diadakan pengetesan dengan alat
pengukur kadar air digital yaitu dengan menusukkan jarum pada kayu dan secara langsung dapat diketahui nilai kadar airnya. Pengetesan secara random
menunjukkan bahwa kadar air kering udara dari bahan dasar benda uji adalah sekitar 14 sampai dengan 16. Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan
keyakinan bahwa kayu dalam kondisi kering udara ideal dan dapat dipersiapkan sebagai material untuk pengujian sifat fisis atau mekanis kayu.
Peralatan yang digunakan dalam pelaksanaan penelitian ini adalah alat potong, penghalus, Calliper, alat pengukur kadar air digital, oven, alat pemilahan
28 kayu Panter, beban, Universal Testing Machine UTM kapasitas 10 KN,
komputer, kalkulator, dan alat tulis.
3.3.2. Metodologi
Penelitian dilakukan di Laboratorium Struktur dan Bangunan Konstruksi Puslitkim PU, Cileunyi, Bandung. Pengujian sifat fisis dilakukan menggunakan
benda uji bebas cacat. Sifat fisis antara lain kadar air, kerapatan, berat jenis, dan susut kayu pada arah longitudinal, radial maupun tangensial. Sifat mekanis kayu
antara lain tegangan geser sejajar serat, tegangan tekan sejajar serat, tegangan tekan tegak lurus serat, dan tegangan tarik tegak lurus serat, dan modulus
elastisitas MOE. Pengujian dilakukan berdasarkan ketentuan yang diatur pada standar ASTM D143 2005 tentang Standard Methods of Testing Small Clear
Specimens of Timber. Dimensi dari benda uji untuk mendapatkan nilai kerapatan dan berat jenis
adalah 20 mm panjang x 20 mm lebar x 20 mm tinggi dengan kadar air kering udara antara 14-16. Seluruh benda uji sebanyak dua puluh delapan buah
diukur secara tepat panjang, lebar dan tingginya dengan alat pengukur digital selanjutnya ditimbang. Benda uji dikeringkan dalam oven dengan suhu antara
100-103 C selama 24 jam. Setelah dikeluarkan dari oven benda uji didinginkan
sebentar dan selanjutnya masing-masing benda uji ditimbang, hasil penimbangan disebut berat kering tanur .
Uji susut kayu mangium disiapkan dengan dimensi 20 mm x 20 mm x 50 mm. Panjang 50 mm merupakan arah serat tinjauan yaitu masing-masing
longitudinal untuk mendapatkan nilai susut longitudinal, arah serat radial untuk susut radial dan arah serat tangensial untuk susut tangensial. Lebar dan tinggi
masing-masing benda uji sebesar 20 mm dengan arah serat lainnya. Masing masing benda uji diukur panjangnya secara tepat dan kemudian dimasukkan
didalam oven dengan suhu 100-103 C selama 24 jam. Benda uji dikeluarkan dari
oven kemudian diadakan pengukuran panjangnya kembali. Kekuatan tekan sejajar serat merupakan kemampuan kayu menahan gaya
tekan sejajar arah serat dan mengakibatkan terjadi perpendekan kayu. Kayu
29 dengan ukuran lebar, tinggi, dan panjang masing-masing adalah 50 mm, 50 mm,
dan 200 mm sebanyak 10 buah diukur secara tepat dengan alat pengukur digital. Benda uji diberikan beban tekan sejajar serat pada permukaan potongan melintang
secara bertahap dengan kecepatan 0,003 mmmm panjang benda uji per menit. Oleh karena panjang benda uji adalah 200 mm maka kecepatan pembebanan
adalah 0,6 mmmenit. Pembebanan dilakukan sampai terjadi kerusakan failure dari benda uji.
Kekuatan tekan tegak lurus serat merupakan kemampuan kayu menahan gaya tekan yang bekerja tegak lurus arah serat. Benda uji sebanyak 10 buah
dengan dimensi lebar, tinggi, dan panjang masing-masing adalah 50 mm, 50 mm, dan 150 mm diadakan pengukuran secara tepat dengan alat pengukur digital
bagian tengah benda uji arah memanjang. Benda uji diletakkan secara mendatar dan pada bagian tengah atas diletakkan pelat baja dengan ukuran 50 mm x 50 mm.
Pembebanan diberikan diatas pelat baja secara bertahap dengan kecepatan 0,305 mmmin. Pembebanan dilakukan sampai terjadi kerusakan dari benda uji.
Kekuatan tarik tensile strength tegak lurus serat adalah kekuatan kayu untuk menahan beban luar yang berusaha menarik kayu tersebut. Benda uji
sebanyak 10 buah masing-masing diberikan beban tarik tegak lurus serat, dengan kecepatan pembebanan 2,5 mmmenit. Pembebanan dilakukan sampai terjadi
kerusakan dari benda uji.
Kekuatan geser sejajar serat merupakan kemampuan kayu dalam menahan geseran antar serat. Kekuatan geser dipengaruhi oleh kekuatan ikatan antar serat.
Benda dengan dimensi lebar, tinggi, dan panjang masing-masing adalah 50 mm, 50 mm, dan 63 mm dicoak sebesar 13 mm pada bagian atas. Jadi bidang geser
adalah 50 mm x 50 mm untuk panjang dan tinggi. Pengujian ini dilakukan dengan menekan pada bagian yang tercoak. Pembebanan diberikan dengan kecepatan
sebesar 0,6 mmmenit. Pembebanan dilanjutkan sampai melewati batas
proposional dan berhenti setelah terjadi kerusakan.
Soerjokusumo 2003 dalam buku panduannya, menjelaskan penggunaan pemilah kayu secara mekanis berdasarkan nilai MOE. Pengujian dilakukan
menggunakan mesin pemilah Panter Plank Sorter yang telah dikembangkan di Indonesia sejak tahun 1980. Pelaksanaan pemilahan mekanis kayu menggunakan
30 alat tersebut dapat dilihat seperti pada Gambar 3.1. Mesin pemilah Panter
merupakan mesin yang dirancang berdasarkan prinsip pendugaan kekuatan kayu melalui parameter kekakuannya. Mesin ini merupakan suatu sistem pemilahan
kayu secara masinal yang sederhana dan pengujiannya bersifat tidak merusak non destructive test. Dengan metode ini kelas kuat kayu yang diindikasikan dengan
nilai MOE setiap balok kayu yang dipilah dapat diketahui dengan cepat tanpa terjadi kerusakan.
Gambar 3.1 Uji lentur dengan mesin pemilah Panter
3.4. Analisis Data
Kategori