Penentuan Karakteristik Mekanis Lentur Lamina dan Balok Laminasi Kayu Eukaliptus Menggunakan Beberapa Metode Pengujian Non Destruktif

MENGGUNAKAN BEBERAPA METODE PENGUJIAN NON

DESTRUKTIF

HANIEF SALAHUDDIN AL ADEN

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

i

PENENTUAN KARAKTERISTIK MEKANIS LENTUR

LAMINA DAN BALOK LAMINASI KAYU EUKALIPTUS

MENGGUNAKAN BEBERAPA METODE PENGUJIAN NON

DESTRUKTIF

HANIEF SALAHUDDIN AL ADEN

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada

Fakultas Kehutanan

DEPARTEMEN HASIL HUTAN

FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

RINGKASAN

HANIEF SALAHUDDIN AL ADEN. E24070050. Penentuan Karakteristik Mekanis Lentur Lamina dan Balok Laminasi Kayu Eukaliptus Menggunakan Beberapa Metode Pengujian Non Destruktif. Dibimbing oleh Dr. Lina Karlinasari, S.Hut, M.Sc, F.Trop dan Prof(R). Dr. Ir. Anita Firmanti, MT

Metode pengujian non destruktif merupakan sebuah metode untuk mengidentifikasi sifat fisis dan mekanis bahan tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti yang dapat mengubah manfaat akhir dari bahan tersebut. Walaupun aplikasi atau penggunaan metode pengujian non destruktif pada bahan kayu sudah banyak dipakai dan terbilang sukses, namun di Indonesia penelitian dan aplikasi dari metode tersebut sangatlah terbatas. Tujuan dari penelitian ini ialah membandingkan nilai kekakuan (MOE) menggunakan beberapa metode pengujian non destruktif pada lamina dan balok laminasi, membandingkan nilai kekakuan (MOE) lamina dengan balok laminasi, membandingkan nilai kekuatan lentur maksimum (MOR) balok laminasi, membandingkan hubungan antar nilai kekakuan (MOE) serta nilai kekuatan lentur maksimum (MOR).

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu Eukaliptus (Eucalyptus urophylla) umur 4 tahun. Perekat yang digunakan adalah Isosianat. Log kayu Eukaliptus diproses menjadi lembaran-lembaran lamina dengan panjang 110 cm, lebar 8 cm dan tiga tipe ukuran ketebalan lamina yakni 1 cm; 1,5 cm; dan 2 cm dan kemudian dibuat menjadi balok laminasi (glulam) dari ketiga jenis ketebalan lamina yang berbeda tersebut, yakni GA (ketebalan lamina 1 cm), GB (ketebalan lamina 1,5 cm), dan GC (ketebalan lamina 2 cm). Lamina dan balok laminasi diuji dengan menggunakan beberapa metode pengujian non destruktif yaitu metode defleksi dan metode gelombang suara. Metode defleksi menggunakan alat Deflektometer dan UTM Instron, sedangkan metode gelombang suara menggunakan Metriguard® (gelombang sonik) dan SylvatestDuo® (gelombang ultrasonik). Nilai kekakuan (MOE) yang diperoleh dari keempat alat uji non destruktif tersebut kemudian dibandingkan secara deskriptif dan diuji secara statistik. Parameter pengujian yang didapatkan adalah nilai kekakuan menggunakan deflektometer (MOEdef), nilai kekakuan menggunakan UTM (MOEUTM), nilai kekakuan menggunakan metriguard® (MOEsn), dan nilai kekakuan menggunakan sylvatestduo® (MOEusn). Selanjutnya untuk mengetahui kekuatan lentur maksimum glulam dilakukan pengujian destruktif menggunakan UTM Instron untuk menentukan nilai MOR.

Pada perbandingan MOE lamina, nilai MOEusn merupakan yang tertinggi kemudian diikuti MOEUTM, MOEsn, dan MOEdef. Sedangkan pada perbandingan MOE balok laminasi, nilai MOEusn juga merupakan yang tertinggi kemudian diikuti MOEsn, MOEUTM, dan MOEdef. Untuk perbandingan antara MOE lamina dengan MOE glulam, pada semua alat uji non destruktif nilai MOE lamina selalu

iii

lebih besar dari nilai MOE glulam. Pada perbandingan nilai MOR, rata-rata nilai MOR terbesar pada glulam dengan tebal lamina penyusun 1 cm (GA) kemudian disusul oleh glulam dengan tebal lamina penyusun 1,5 cm (GB) dan yang terkecil pada glulam dengan tebal lamina penyusun 2 cm (GC). Analisis regresi linier pada balok laminasi menunjukkan hanya MOEdef sebagai peubah x yang dapat digunakan untuk menjelaskan keragaman total dari peubah y (MOEUTM) pada selang kepercayaan 95%. Selanjutnya pada persamaan regresi dimana MOR sebagai peubah y, hanya MOEdef dan MOEUTM sebagai peubah x yang dapat digunakan untuk menjelaskan keragaman total dari MOR sebagai peubah y.

DHH

ABSTRACT

Mechanical Properties Determination of Laminae and Glued Laminated Timber using

Several Non-Destructive Testing Methods Hanief Salahuddin Al Aden1, Lina Karlinasari2, Anita Firmanti3

1

Student of Forest Product Department, Faculty of Forestry IPB

2

Lecturer of Forest Product Department, Faculty of Forestry IPB

3

Lecturer of Forest Product Department, Faculty of Forestry IPB

INTRODUCTION. There are many types of non-destructive evaluation on lumber, such as visual evaluation (color and defect on wood), chemical test (composition, chemical treatments), physical test (electricity resistence, dielectricity, lateral vibration, tension wave, sonic wave, accoustic emition, x-ray, and microwave ground penetration radar), and mechanical test (deflection method). The objective was to compare the MOE values of laminae and glulam and then to obtain the relationship amongs them defined by linier regression. MATERIALS AND METHOD. Non-destructive testing (NDT) methods of deflection and sonic based method were carried out on laminae and Glued Laminated Timber (glulam) made from Eucalyptus wood (Eucalyptus urophylla) and Isosianat Glue. There were three types of laminae thickness, that is 1 cm, 1.5 cm, and 2 cm. The dimension of Glued Laminated Timber (glulam) was 6 x 8 x 110 cm and conditioned to achieve moisture content (MC) about 12%. There were three types of glulam according to the width of lamine composer. Those were GA

that made of 1 cm‟s lamine composer, GB that made of 1.5 cm‟s lamine composer, and GC that made of 2 cm‟s lamine composer. These laminae and

glulam was tested on two basic non-destructive testing methods, those are deflection method and wave method. Deflection methods were conventional method using deflectometer and tested at Universal Testing Machine (UTM) until load at below proportional point. Meanwhile, sonic based methods applied were sonic stress wave method using metriguard® and ultrasonic wave method using sylvatestduo®. From those four device, we were be able to determine four different values of MOE (modulus of elasticity) both for laminae and glulam then compare it with each other. MOR value of glulam were carried out at destructive tests to know those bending strength.

RESULT. The results for laminae showed that MOE value from sylvatestduo® (ultrasonic wave) is the highest then followed by universal testing machine (UTM), metriguard® (sonic wave), and the lowest is deflectometer. The results for glulam showed that MOE value from sylvatestduo® (ultrasonic wave) is the highest then followed by metriguard® (sonic wave), universal testing machine (UTM), and the lowest is deflectometer. Highly significant relationship (α = 0.05) was found between MOE value of deflectometer (as x variable) and MOE value of

UTM (as y variable). The highest MOR value was GA that made of 1 cm‟s lamine

composer, followed by GB that made of 1.5 cm‟s lamine composer, and the

lowest was GC that made of 2 cm‟s lamine composer.

v

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi : Penentuan Karakteristik Mekanis Lentur Lamina dan Balok Laminasi Kayu Eukaliptus Menggunakan Beberapa Metode Pengujian Non Destruktif

Nama Mahasiswa : Hanief Salahuddin Al Aden

NIM : E24070050

Program Studi : Teknologi Hasil Hutan

Menyetujui,

Dosen Pembimbing 1 Dosen Pembimbing 2

Dr. Lina Karlinasari, S.Hut, M.Sc.F.Trop Prof(R). Dr. Ir. Anita Firmanti, MT

NIP : 19731126 199802 2 001 NIP : 19600615 198703 2 001

Mengetahui,

Ketua Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor

Prof. Dr. Ir. I Wayan Darmawan, M.Sc NIP: 19660212 199103 1 002

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi “Penentuan Karakteristik Mekanis Lentur Lamina dan Balok Laminasi Kayu Eukaliptus Menggunakan Beberapa Metode Pengujian Non Destruktif” adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Maret 2013

Hanief Salahuddin Al Aden NIM E24070050

vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Semarang, Jawa Tengah pada tanggal 5 Juni 1989 dari ayah H. Yakub Firdaus dan ibu Hj. Umiyati. Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara.

Penulis memulai pendidikannya di SD Negeri Pedurungan Kidul 01 Semarang pada tahun 1995, kemudian melanjutkan pendidikan pada tahun 2001 di SLTP Negeri 9 Semarang. Tahun 2007 penulis lulus dari SMA Negeri 3 Semarang dan pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).

Selama mengikuti pendidikan di Fakultas Kehutanan IPB, penulis aktif di dua organisasi kemahasiswaan yakni anggota Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Kehutanan (BEM Fahutan) tahun 2009-2010, serta anggota Paguyuban Putra Atlas Semarang (PATRA Atlas Semarang) tahun 2008-2012. Selain itu penulis juga melakukan Praktek Kerja Lapang di KBM Brumbung Perum PERHUTANI Unit 1 Jawa Tengah pada tahun 2011, dan PT. Maitland-Smith Indonesia pada tahun 2012.

Untuk memperoleh gelar sarjana Kehutanan IPB, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Penentuan Karakteristik Mekanis Lentur Lamina dan Balok Laminasi Kayu Eukaliptus Menggunakan Beberapa Metode Pengujian Non Destruktif. Selama penyelesaian skripsi penulis dibimbing oleh Dr. Lina Karlinasari, S.Hut, M.Sc.F.Trop dan Prof(R). Dr. Ir. Anita Firmanti, MT.

KATA PENGANTAR

Assalamu‟alaikum Wr. Wb

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah menganugerahi segala limpahan rahmat dan kasih sayang-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun skripsi yang berjudul “Penentuan Karakteristik Mekanis Lentur Lamina dan Balok Laminasi Kayu Eukaliptus Menggunakan Beberapa Metode Pengujian Non Destruktif”.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan skripsi. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan. Penulis juga berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat terutama bagi penulis dan pihak-pihak yang membutuhkan.

Wassalamu‟alaikum Wr. Wb

Bogor, Maret 2013

ix

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan kontribusi kepada penulis dalam melakukan penelitian ini dan selama menempuh pendidikan di Fakultas Kehutanan IPB. Untuk itu, ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :

1. Kedua orang tua dan segenap keluarga besar yang selalu memberikan motivasi dan semangat bagi penulis dalam menyelesaikan studi.

2. Dr. Lina Karlinasari S.Hut, M.Sc.F.Trop dan Prof(R). Dr. Ir. Anita Firmanti, MT selaku Dosen Pembimbing I dan II atas segala bimbingan dan pengarahannya.

3. Dr. Ir. Ahmad Budiaman, M.Sc selaku dosen penguji dan Effendi Tri Bahtiar, S.Hut, M.Sc selaku ketua sidang komprehensif.

4. Segenap jajaran para Dosen dan Staf Departemen Hasil Hutan IPB yang telah memberikan ilmu dan pelayanan terbaik selama kuliah.

5. Teman-teman seperjuangan terutama Husnul yang telah banyak membantu penelitian ini.

6. Keluarga besar Fakultas Kehutanan IPB atas kebersamaannya selama ini. 7. Seluruh pihak yang namanya tidak dapat disebutkan satu persatu.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat terutama bagi penulis dan pihak lain yang membutuhkan untuk memajukan kehutanan Indonesia.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR TABEL... iii

DAFTAR GAMBAR... iv

DAFTAR LAMPIRAN ... v

1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan ... 2

1.3 Manfaat ... 2

2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengujian Non Destruktif ... 3

2.1.1 Metode Defleksi ... 3

2.1.2 Metode Gelombang Suara ... 4

2.2 Balok Laminasi atau Glulam (Glued Laminated Timber)... 6

2.3 Eukaliptus (Eucalyptus urophylla S.T. Blake) ... 6

2.4 Sifat Mekanis Kayu Eukaliptus ... 7

3 METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat ... 8

3.2 Bahan dan Alat ... 8

3.3 Metode Pembuatan dan Pengujian Glulam ... 9

3.4 Pembuatan Lamina ... 9

3.5 Pemilahan Lamina ... 10

3.5.1 Menggunakan Deflektometer ... 10

3.5.2 Menggunakan Universal Testing Machine ... 11

3.5.3 Menggunakan Metriguard® ... 12

3.5.4 Menggunakan SylvatestDuo® ... 13

3.6 Penyusunan Lamina ... 14

3.7 Perekatan dan Pengempaan ... 15

3.8 Pengkondisian dan Finishing ... 15

ii

3.9.1 Pengujian Non Destruktif ... 16

3.9.2 Pengujian Destruktif... 17

3.10 Pengolahan Data... 18

4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Nilai Kekakuan (MOE) Lamina ... 19

4.2 Nilai Kekakuan (MOE) Balok Laminasi... 21

4.3 Perbandingan Nilai Kekakuan (MOE) Lamina dan Balok Laminasi .. 24

4.4 Nilai Kekuatan Lentur Maksimum (MOR) Balok Laminasi ... 27

4.5 Hubungan antara Nilai-nilai MOE serta MOR pada Lamina dan Balok Laminasi ... 28

5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 31

5.2 Saran ... 32

DAFTAR PUSTAKA ... 33

DAFTAR TABEL

No Halaman

1 Rata-rata waktu dan kecepatan gelombang suara pada lamina ... 19 2 Rata-rata MOE lamina pada setiap metode pengujian ... 20 3 Rata-rata waktu dan kecepatan gelombang suara pada balok laminasi .... 22 4 Rata-rata MOE balok laminasi pada setiap metode pengujian ... 23 5 Model regresi linier MOE dan MOR pada glulam... 29

iv

DAFTAR GAMBAR

No Halaman

1 Urutan proses penelitian ... 9

2 Pengujian lamina menggunakan deflektometer dengan satu titik pembebanan (one point loading) ... 10

3 Pengujian lamina menggunakan metriguard® ... 12

4 Pengujian lamina menggunakan sylvatesduo® ... 14

5 Susunan glulam ... 15

6 Pembebanan arah flatwise pada salah satu tipe glulam ... 16

7 Posisi titik pengujian metode gelombang suara ... 17

8 Perbandingan MOE lamina dan glulam pada deflektometer ... 24

9 Perbandingan MOE lamina dan glulam pada UTM ... 25

10 Perbandingan MOE lamina dan glulam pada metriguard® ... 25

11 Perbandingan MOE lamina dan glulam pada sylvatestduo®... 26

DAFTAR LAMPIRAN

No Halaman

1 Nilai Kerapatan Lamina Penyusun Balok Laminasi ... 37

2 Nilai MOE Lamina pada Deflektometer ... 39

3 Nilai MOE Lamina pada Universal Testing Machine... 40

4 Nilai MOE Lamina pada Metriguard® ... 41

5 Nilai MOE Lamina pada SylvatestDuo® ... 42

6 Analisis Statistik pada Lamina Menggunakan Software SPSS 16... 43

7 Nilai Kerapatan Balok Laminasi (Glulam) ... 45

8 Nilai MOE Balok Laminasi (Glulam) pada Semua Alat Uji ... 46

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pengujian sifat mekanis bahan perlu sekali dilakukan untuk mengetahui secara pasti kapasitas atau kekuatan sebuah bahan terutama pada bahan yang dipakai untuk keperluan struktural. Dalam pengujian sifat mekanis, terdapat dua jenis metode yang sering digunakan, yakni metode pengujian destruktif dan metode pengujian non destruktif. Metode pengujian non destruktif merupakan sebuah metode untuk mengidentifikasi sifat fisis dan mekanis bahan tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti yang dapat mengubah manfaat akhir dari bahan tersebut (Ross 1992 dalam Karlinasari 2007). Pada bahan kayu dan turunannya terdapat beberapa tipe pengujian non destruktif yang telah dikembangkan, antara lain : teknik mekanis, vibrasi, akustik/ gelombang tegangan (stress waves), gelombang ultrasonik, gelombang elektromagnetik, dan nuklir (IUFRO 2006).

Walaupun aplikasi atau penggunaan metode pengujian non destruktif pada bahan kayu sudah banyak dipakai dan terbilang sukses, namun di Indonesia penelitian dan aplikasi dari metode tersebut sangatlah terbatas. Karena itulah di dalam penelitian ini dilakukan pengujian non destruktif pada lamina dan balok laminasi yang berasal dari kayu Eukaliptus dengan menggunakan beberapa metode pengujian yang berbeda. Selain sebagai alternatif untuk mengevaluasi kualitas kayu, metode pengujian non destruktif ini juga dinilai efektif, efisien, serta obyektif.

Tren pasokan kayu saat ini ialah penggunaan kayu dari hutan tanaman untuk menggantikan kayu-kayu dari hutan alam. Hal ini terjadi karena degradasi hutan alam secara besar-besaran selama beberapa tahun belakangan ini. Pasokan kebutuhan bahan baku pun kemudian dialihkan sumbernya ke hutan tanaman termasuk untuk kebutuhan komponen struktural yang memerlukan syarat kualitas dan dimensi tertentu. Salah satu jenis kayu hutan tanaman yang potensial untuk

digunakan sebagai bahan baku kayu konstruksi ialah kayu Eukaliptus (Eucalyptus urophylla).

1.2. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini ialah membandingkan nilai kekakuan lentur (MOE) menggunakan beberapa metode pengujian non destruktif pada lamina dan balok laminasi, membandingkan nilai kekakuan lentur (MOE) lamina dengan balok laminasi, membandingkan nilai kekuatan lentur maksimum (MOR) balok laminasi, mengetahui hubungan antar nilai kekakuan (MOE) serta nilai kekuatan lentur maksimum (MOR).

1.3. Manfaat

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai metode pengujian non destruktif mana yang baik dilakukan pada lamina dan balok laminasi serta dapat memberikan informasi mengenai hubungan nilai kekakuan (MOE) serta kekuatan lentur maksimum (MOR) pada balok laminasi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengujian Non Destruktif

Pengujian non destruktif atau sering juga disebut Non Destructive Testing/ Evaluation (NDT/E) merupakan sebuah metode untuk mengidentifikasi sifat fisis dan mekanis bahan tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti yang dapat mengubah manfaat akhir dari bahan tersebut (Ross 1992 dalam Karlinasari 2007). Beberapa metode yang dapat dikategorikan sebagai evaluasi/ pengujian non destruktif pada kayu adalah :

1. Evaluasi secara visual : warna dan cacat pada kayu.

2. Tes kimia : dekomposisi (melalui kehilangan berat, contohnya akibat serangan jamur), adanya perlakuan pengawetan, dan ketahanan terhadap api.

3. Tes fisis : tahanan listrik, sifat dielektrik, sifat vibrasi lateral, gelombang tegangan, gelombang bunyi, emisi akustik, sinar x, serta microwave ground penetration radar.

4. Tes mekanis : metode defleksi

Pada penelitian ini metode pengujian non destruktif yang akan digunakan ialah metode defleksi yang menggunakan deflektometer dan Universal Testing

Machine (UTM), serta metode gelombang suara yang menggunakan Metriguard® dan SylvatestDuo®. Kedua metode tersebut dapat memperlihatkan nilai kekakuan (MOE) pada balok yang dijadikan sebagai contoh uji.

2.1.1. Pengujian Non Destruktif : Metode Defleksi

Surjokusumo 2003 dalam Pradipto 2005 menjelaskan ada dua cara atau prinsip yang dipakai untuk mengukur kekakuan kayu pada metode defleksi, yaitu : 1. Dengan memberikan suatu beban uji yang tetap pada kayu dan mengukur

lenturan (defleksi) yang terjadi.

2. Dengan memberikan defleksi yang tetap pada kayu dan mengukur beban yang timbul.

Pengujian secara manual menggunakan deflektometer merupakan salah satu cara pemilahan kayu yang menganut prinsip di atas.

2.1.2. Pengujian Non Destruktif : Metode Gelombang

Gelombang adalah suatu simpangan yang membawa energi melalui tempat dalam suatu benda yang tergantung pada posisi dan waktu (Mc Intyre et al. 1991). Secara umum gelombang dapat dibagi menjadi dua golongan besar yaitu gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanik. Dalam perantaraannya, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium perantara, misalnya sinar matahari yang dapat memancar dari matahari sampai ke bumi melalui ruang hampa. Sedangkan gelombang mekanik dalam penjalarannya memerlukan medium perantara, misalnya gelombang bunyi.

Ada dua teknik yang dapat dilakukan dalam mengukur kecepatan perambatan gelombang bunyi, yakni teknik pencelupan (contoh uji dicelupkan dalam cairan) dan teknik transmisi langsung (contoh uji dihubungkan dengan transduser). Teknik pencelupan lebih cocok untuk pengujian skala laboraturium. Sedangkan teknik transmisi langsung cocok untuk pengujian skala laboraturium dan lapangan. Pada prinsipnya keuntungan kedua teknik ini adalah kemudahan dalam pengukuran kecepatan dan perlemahan gelombang bunyi yang merambat. Bahan kayu yang diuji dengan gelombang ultrasonik dibagi menjadi tiga kelompok besar yaitu pohon dan kayu bulat, contoh kecil bebas cacat dan kayu utuh, serta kayu komposit. Teknik transmisi langsung pada umumnya cocok untuk pengujian semua tipe bahan kayu (Hanipah 2001).

Mc Intyre et al (1991) menjelaskan bahwa parameter gelombang suara yang merambat dalam struktur padat bisa dipengaruhi oleh sifat fisis substrat, karakter geometri spesimen di bawah uji, kondisi lingkungan (suhu, kelembaban, muatan mekanis), dan kondisi pengukuran (respon frekuensi dan kepekaan transduser, ukuran dan lokasinya, coupling media, karakter dinamik dari peralatan elektronik).

Gelombang suara dihasilkan oleh permukaan material yang diuji. Prinsipnya adalah mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang tegangan untuk

5

merambat pada jarak tertentu. Jika dimensi material atau bahan diketahui, waktu gelombang suara yang didapatkan dapat digunakan untuk menghitung kecepatan gelombang suara. Hasil perhitungan kecepatan gelombang suara tersebut selanjutnya dipergunakan untuk menghitung sifat kekakuan dinamis yang dimiliki bahan tersebut. Penerapannya pada pengujian kayu adalah dengan memberikan getaran gelombang suara pada sampel yang diuji yakni dengan membangkitkan gelombang suara secara mekanis (dipukul menggunakan hammer atau benda sejenis) atau getaran dibangkitkan secara langsung oleh alat melalui transduser.

Dua jenis gelombang yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelombang sonik (20 Hz > f > 20 KHz) dan gelombang ultrasonik (f > 20 KHz). Gelombang bunyi yang dibangkitkan merambat pada kayu melalui titik penghubung. Transmisi selalu terjadi pada kebanyakan bahan. Semakin solid dan keras bahan, semakin cepat gelombang bunyi dapat menyebar melalui titik-titik penghubung dan semakin cepat bunyi merambat melalui badan kayu (Diebold et al. 2002).

Kayu merupakan bahan atau materi yang tidak homogen sehingga gelombang bunyi cenderung untuk berpencar-pencar pada bagian-bagian yang cacat (seperti : mata kayu, retak, serat miring, variasi kerapatan, dll) berdasarkan ketahanan yang berbeda-beda terhadap gelombang bunyi pada daerah-daerah penghubung. Akibat adanya hal demikian, waktu yang dibutuhkan oleh gelombang suara untuk merambat pada kayu yang mengalami cacat akan lebih lama dibandingkan dengan kayu tanpa cacat. Metode ultrasonik merupakan salah satu metode pengujian non destruktif yang banyak digunakan. Hal ini dikarenakan alat dan cara perhitungan yang digunakan cukup sederhana. Selain itu validitasnya telah teruji dimana menghasilkan korelasi yang cukup signifikan saat dibandingkan dengan hasil pengujian secara destruktif (Diebold et al. 2002).

Menurut Olievera et al. (2002) beberapa variabel yang dapat mempengaruhi aliran gelombang bunyi pada kayu adalah karakteristik mikrostruktural kayu dan komposisi kimia yang disebabkan oleh perbedaan jenis kayu (softwood atau hardwood). Lebih dalam lagi, beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan gelombang suara ialah : kadar air, dimana

peningkatannya menyebabkan peningkatan kecepatan gelombang; arah serat, dimana kecepatan gelombang lebih cepat pada arah longitudinal (searah serat) diikuti arah radial dan kemudian pada arah tangensial, semakin panjang serat semakin cepat gelombang mengalir; dinding sel, dimana semakin tinggi porositas dan permeabilitas semakin lambat kecepatan gelombang ultrasonik; serta kerapatan kayu yang semakin besar membuat kecepatan gelombang semakin cepat.

2.2. Balok Laminasi atau Glulam (Glued Laminated Timber)

Balok laminasi atau dikenal sebagai glulam (glued laminated timber) adalah salah satu produk kayu rekayasa tertua. Balok laminasi ini terbuat dari dua atau lebih sawn timber yang direkat dengan arah serat sejajar satu sama lain, berbentuk lurus atau lengkung tergantung peruntukannya (Moody et al. 1999). Serrano (2003) menyatakan bahwa pada dasarnya balok laminasi adalah produk yang dihasilkan dengan menyusun sejumlah papan atau lamina saling menumpuk satu dengan yang lainnya dan merekatkannya sehingga membentuk penampang balok yang diinginkan.

Bodig dan Jayne (1982) menyatakan bahwa berdasarkan posisi pembebanan, balok laminasi dibedakan menjadi balok laminasi horisontal dan vertikal. Sedangkan berdasarkan penampangnya, balok laminasi dibagi menjadi balok I, balok T, balok I ganda, balok pipa/ kotak dan stressed-skin panel. Balok laminasi dapat juga dapat dibuat dari kayu bermutu rendah maupun tinggi yang berukuran kecil. Hal ini sesuai dengan tujuan pembuatan balok laminasi, yaitu memanfaatkan kayu-kayu yang bermutu rendah dan kayu-kayu berukuran kecil, sehingga diperoleh bentuk, ukuran, dan kekuatan yang diinginkan.

2.3. Eukaliptus (Eucalyptus urophylla S.T. Blake)

Eukaliptus merupakan kayu dengan berat ringan hingga sedang. Kayu ini memiliki nama lokal ampupu atau leda. Eucalyptus ini sendiri merupakan sebuah genus yang memiliki lebih dari 500 spesies, yang kebanyakan merupakan endemik di Australia. Hanya dua spesies yang endemik dalam area Melayu (Papua, Maluku, Sulawesi, sebagian kecil kepulauan Sunda, dan Filipina).

7

Eucalyptus urophylla merupakan salah satu spesies Eucalyptus terpenting dalam wilayah lembah tropis dan merupakan sebuah sumber untuk kayu perkakas dan pertukangan serta juga sebagai salah satu jenis yang dimanfaatkan untuk produksi pulp. Selain itu kayunya juga digunakan untuk vinir dan kayu lapis, papan partikel, hardboard, dan wood-wool board.

Kayu Eukaliptus dapat dikerjakan dengan baik menggunakan peralatan tangan maupun mesin, walaupun memiliki sedikit tendensi untuk sobek atau retak dalam pemesinan dan pengeboran serta dalam pemotongan pada sudut yang tajam. Semakin tinggi kualitas kayu yang digunakan semakin sulit pengerjaannya menggunakan peralatan tangan dan proses planing. Dengan kecermatan, hasil akhir berupa permukaan halus dapat dicapai. Kayu Eukaliptus dapat direkatkan dengan baik, tetapi pre-boring disarankan untuk proses penyekrupan dan pemakuan untuk mencegah terjadinya pecah pada kayu. Kayu ini dapat diwarnai atau dicat dengan baik. Kayu ini juga dapat disayat dengan baik ketika berada pada kadar air tinggi dan vinir yang dihasilkan seringkali memiliki corak yang menarik (Soerianegara 1994).

2.4. Sifat Mekanis Kayu Eukaliptus

Kayu Eukaliptus bervariasi beratnya dari ringan hingga sedang. Kerapatannya sangatlah bervariasi bergantung kepada tempat tumbuh (hutan alam atau hutan tanaman) dan umur pohon yang biasanya dapat mencapai 800 kg/m3 untuk E. deglupta yang berasal dari tegakan hutan alam.

Seratnya berbentuk lurus hingga interlock grain serta teksturnya tidak halus. Pada kadar air 12%, nilai MOR-nya 67-142 N/mm2, MOE 8000-18800 N/mm2, nilai tekan sejajar serat 39-76 N/mm2, nilai geser 7-17 N/mm2, nilai belah (cleavage) radial 59-89 N/mm dan tangensial 56-98 N/mm, serta Janka side hardness 5030-10100 N dan janka end hardness 5870-10410 N (Soerianegara 1994).

3.1. Waktu dan Tempat

Kegiatan penelitian ini dilaksanakan selama enam bulan mulai November 2011 sampai dengan Mei 2012. Pelaksanaan kegiatan penelitian ini dilakukan di dua tempat, yakni Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Petanian Bogor; dan Laboratorium Pengujian Sifat Bahan, Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman, Kementrian PU di Cileunyi, Bandung.

3.2. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu Eukaliptus (Eucalyptus urophylla) umur antara 4 sampai 5 tahun. Perekat yang digunakan adalah isosianat.

Alat uji non destruktif yang digunakan adalah Deflektometer, universal testing machine (UTM) merk Instron, Metriguard®, dan SylvatestDuo®. Alat-alat lainnya adalah gergaji mesin, mesin serut, peralatan untuk aplikasi perekat (wadah plastik pengaduk dan pelabur), kempa dingin, oven, timbangan, meteran, moisture meter, klem, dan kaliper.

9

3.3. Metode Pembuatan dan Pengujian Glulam

Urutan proses penelitian secara ringkas disajikan pada gambar 1.

Gambar 1. Urutan proses penelitian

3.4. Pembuatan Lamina

Log kayu Eukaliptus dengan diameter 30 cm digergaji menjadi lembaran-lembaran lamina dengan panjang 110 cm, lebar 8 cm dan tiga tipe ukuran ketebalan lamina yakni 1 cm; 1,5 cm; dan 2 cm. Jumlah lamina yang dibuat : lamina tebal 1 cm sebanyak 30 buah, lamina tebal 1,5 cm sebanyak 20 buah, dan lamina tebal 2 cm sebanyak 15 buah. Lamina-lamina tersebut kemudian

Pengujian MOR Balok Laminasi secara destruktif menggunakan UTM Pengujian Balok Laminasi secara non destruktif, dengan

metode & alat yang digunakan sebagai berikut :

Metode Defleksi

•Deflektometer

•UTM

Metode Gelombang

•Metriguard®

•SylvatestDuo® Pengkondisian dan Finishing

Perekatan dan Pengempaan Penyusunan Lamina

Pemilahan lamina secara non destruktif, dengan metode & alat yang digunakan sebagai berikut :

Metode Defleksi

•Deflektometer

•UTM

Metode Gelombang

•Metriguard®

•SylvatestDuo® Pembuatan Lamina

dikeringkan di dalam kilang pengering dengan suhu dan kelembaban yang telah diatur hingga kadar air mencapai ± 12%.

3.5. Pemilahan Lamina

Lamina dipilah dengan menggunakan beberapa metode pengujian non destruktif yaitu metode defleksi dan metode gelombang suara. Metode defleksi menggunakan alat Deflektometer dan UTM Instron®, sedangkan metode gelombang suara menggunakan Metriguard® dan SylvatestDuo®. Selanjutnya parameter pengujian dari setiap alat digunakan untuk menentukan nilai MOE lamina. Nilai kekakuan (MOE) yang diperoleh dari keempat alat uji non destruktif tersebut kemudian dibandingkan secara deskriptif dan diuji secara statistik.

3.5.1. Pengujian Menggunakan Deflektometer

Gambar 2. Pengujian lamina menggunakan deflektometer dengan satu titik pembebanan (one point loading)

Pengujian metode defleksi menggunakan deflektometer dilakukan dengan menempatkan lamina pada dua buah tumpuan. Panjang lamina sebesar 110 cm dengan jarak antar tumpuan sebesar 90 cm. Deflektometer diletakkan tepat pada titik tengah bentang lamina yang berfungsi untuk mengukur besarnya defleksi yang terjadi akibat pembebanan satu titik (one point loading). Kemudian dilakukan pemberian beban yang diikuti pembacaan defleksi yang dihasilkan. Pengujian dilakukan sebanyak dua kali ulangan. Ulangan kedua dilakukan dengan membalik sisi papan dari ulangan pertama dan melakukan pengujian pada sisi

tersebut. Selanjutnya nilai defleksi dari ulangan pertama (Δ1) dan defleksi dari L

P

Deflektometer

Contoh Uji

Tumpuan Tumpuan

11

ulangan kedua (Δ2) dirata-ratakan yang hasilnya disebut sebagai nilai defleksi rata-rata (Δrata-rata).

Besarnya beban dan nilai defleksi rata-rata selanjutnya digunakan untuk menentukan nilai MOE lamina dengan rumus sebagai berikut :

�

=

3

4

∆

₋

3

Keterangan

MOEdef : modulus elastisitas pada deflektometer (kg/cm2)

P : beban (kg)

L : bentang / jarak sangga (cm)

Δrata-rata : nilai defleksi rata-rata (cm) b : lebar lamina (cm)

h : tebal lamina (cm)

3.5.2. Pengujian Menggunakan UTM (Universal Testing Machine) Pengujian metode defleksi menggunakan UTM Instron dilakukan tanpa merusak contoh uji, yakni dengan melakukan pembebanan hingga sebelum mencapai batas proporsi (proportional limit). Batas proporsi dapat dilihat pada

grafik beban (P) dan defleksi (Δ) yang menunjukkan hubungan dalam batas elastis

yakni pada garis linier hingga batas proporsi. Jika beban yang diberikan masih berada di bawah batas proporsi, maka perubahan bentuk yang terjadi pada contoh uji hanya bersifat sementara, artinya ketika beban dihilangkan contoh uji akan kembali ke bentuk semula. Dengan kata lain contoh uji tidak akan mengalami kerusakan ketika pembebanan yang dilakukan masih di bawah batas proporsi.

Pada penelitian ini telah terlebih dahulu dilakukan penelitian pendahuluan untuk menentukan perkiraan batas proporsi sehingga beban yang beban yang diberikan pada saat pengujian diharapkan tidak merusak lamina.

Pengujian dilakukan untuk memperoleh data besarnya beban (P) dan

data tersebut dapat dihitung besarnya kekakuan (MOE) pada lamina yang diuji dengan menggunakan rumus :

�

=

3

4

∆

3 Keterangan

MOEUTM : modulus elastisitas pada UTM (kg/cm2)

P : beban (kg)

L : bentang / jarak sangga (cm)

Δ : defleksi (cm)

b : lebar penampang (cm) h : tebal penampang (cm)

3.5.3. Pengujian Menggunakan Metriguard®

Metriguard® merupakan sebuah alat uji non destruktif berbasis suara (gelombang yang digunakan berkisar antara 20 Hz sampai dengan 20 KHz). Pengujian dilakukan dengan menjepitkan kedua ujung lamina dan menempatkan dua buah transduser pada kedua ujungnya. Gelombang sonik dibangkitkan dengan cara menjatuhkan bandul pada salah satu ujung penampang lamina. Getaran yang

ditimbulkan oleh palu dan waktu perambatan gelombang dari „start accelerometer‟ sebagai transduser pengirim kemudian diterima oleh penerima

gelombang suara pada ujung yang lain sebagai „stop accelerometer‟. Dari setiap

gelombang yang dibangkitkan, waktu rambatan gelombang akan tercatat.

13

Dengan menggunakan data waktu perambatan gelombang, bisa dilakukan perhitungan kecepatan gelombang dengan rumus :

=

dimana : V = kecepatan gelombang (m/detik)

d = jarak tempuh gelombang antar dua transunder (cm) t = waktu tempuh gelombang antar dua transunder (µdetik)

Selanjutnya dapat dilakukan perhitungan MOE dinamis dari pengujian menggunakan metriguard (MOEMg) dengan menggunakan rumus :

�

�

=

�

2

dimana : MOEsn = modulus elastisitas dinamis metode gelombang sonik (kg/cm2)

ρ = kerapatan kayu (g/cm3)

V = kecepatan gelombang (cm/detik) g = konstanta gravitasi (981 cm/detik2)

3.5.4. Pengujian Menggunakan SylvatestDuo®

SylvatestDuo® merupakan alat uji non destruktif berbasis gelombang ultrasonik (frekuensi 22 KHz) sebagai gelombang suara yang merambat pada bahan. Pengujian dilakukan dengan melakukan pelubangan pada kedua ujung lamina menggunakan bor. Diameter mata bor 1 cm dan kedalaman pengeboran hingga 3 cm. Kemudian ditempatkan transduser pada kedua ujung yang telah dilubangi tersebut, yakni transduser pengirim dan transduser penerima. Selanjutnya gelombang ultrasonik dibangkitkan dari transduser pengirim yang kemudian merambat sepanjang bentang lamina dan diterima di transduser penerima. Dari setiap gelombang yang dibangkitkan, akan tercatat waktu rambatan gelombang, kecepatan gelombang, dan besarnya energi yang dikeluarkan.

Gambar 4. Pengujian lamina menggunakan sylvatesduo®

Walaupun pengujian menggunakan SylvatestDuo® berbeda dari Metriguard®, namun parameter yang digunakan sama. Parameter tersebut adalah waktu perambatan gelombang antar transduser yang kemudian dapat digunakan untuk menghitung kecepatan gelombang serta dari data kecepatan gelombang tersebut dapat dilakukan perhitungan MOE dinamis.

�

�

=

�

2

dimana : MOEusn = modulus elastisitas dinamis metode gelombang ultrasonik (kg/cm2)

ρ = kerapatan kayu (g/cm3)

V = kecepatan gelombang (cm/detik) g = konstanta gravitasi (981 cm/detik2)

3.6. Penyusunan Lamina

Dari proses pengujian yang telah dilakukan, didapatkan nilai kekakuan masing-masing lamina yang kemudian dikelompokkan ke dalam tiga rentang nilai yakni E1, E2, dan E3, dimana E1 > E2 > E3.

15

Gambar 5. Susunan glulam

Lamina yang memiliki nilai MOE tertinggi diletakkan di bagian paling luar balok laminasi, sementara lamina yang memiliki nilai MOE terendah diletakkan pada bagian paling dalam balok laminasi. Susunan balok laminasinya dapat dilihat pada gambar 5 di atas. Masing-masing jenis susunan balok tersebut juga akan diuji kekakuan dan kekuatan lentur maksimumnya dengan ulangan sebanyak lima kali.

3.7. Perekatan dan Pengempaan

Perekat yang digunakan adalah isosianat. Pemberian perekat dilakukan dengan berat labur 280 g/m2 yang dilaburkan pada kedua permukaan antar lapis lamina (double spread).

Pengempaan dilakukan dengan menempatkan lamina yang telah dilaburi perekat pada alat kempa dengan lama waktu pengempaan 12-24 jam pada suhu ruangan (cold press). Tekanan kempa yang digunakan sebesar 10 kg/cm2.

3.8. Pengkondisian dan Finishing

Selanjutnya balok laminasi dikondisikan dengan menggunakan klem selama enam hari di tempat terbuka sebelum dilakukan pengujian. Hal ini bertujuan untuk menyesuaikan kondisi glulam dengan kondisi lingkungan.

Finishing dilakukan dengan penyerutan bagian lebar glulam untuk membersihkan perekat sisa dari proses pengempaan dan pemotongan bagian sisi dan ujung untuk memperoleh ukuran yang diperlukan.

3.9. Pengujian Balok Laminasi

Pengujian balok laminasi dilakukan secara non destruktif dengan dua metode dan dengan empat alat berbeda seperti pada pengujian lamina. Parameter pengujian yang didapatkan adalah sama, yakni nilai MOEdef, MOEUTM, MOEsn, dan MOEusn. Selanjutnya untuk mengetahui kekuatan lentur maksimum glulam dilakukan pengujian destruktif menggunakan UTM Instron untuk menentukan nilai MOR.

3.9.1. Pengujian Non Destruktif

Sama seperti pengujian non destruktif pada lamina, pengujian non destruktif pada balok laminasi juga menggunakan metode defleksi dan metode gelombang. Metode defleksi menggunakan Deflektometer dan UTM, sedangkan metode gelombang tegangan menggunakan Metriguard® dan SylvatestDuo®. Pada dasarnya tahapan pengujian yang dilakukan adalah sama, yang berbeda hanyalah spesimen yang diuji yakni sudah berupa balok laminasi.

Untuk posisi arah pembebanan pada pengujian menggunakan deflektometer dan UTM, dilakukan pada arah flatwise.

Gambar 6. Pembebanan arah flatwise pada salah satu tipe glulam Untuk pengujian menggunakan Metriguard® dan SylvatestDuo®, titik pengujian yang dilakukan adalah pada bagian pada garis rekatnya. Hal ini dikarenakan besarnya nilai kekakuan pada bagian garis rekat lebih rendah daripada di luar garis rekat. Nilai MOE yang seharusnya diambil ialah nilai MOE yang lebih rendah, sehingga nilai MOE pada garis rekatlah yang diperhitungkan.

P

8 cm 6 cm

17

Gambar 7. Posisi titik pengujian metode gelombang suara

3.9.2. Pengujian Destruktif

Pengujian destruktif pada glulam bertujuan untuk mendapatkan nilai kekuatan lentur maksimum (MOR). Pengujian kekuatan lentur dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM) merk Instron®. Balok glulam diletakkan di atas perletakan sendi dan rol dengan bentang bersih 90 cm. Balok dibebani dengan satu buah beban terpusat terletak pada jarak 1/2 bentang. Pembebanan diberikan hingga terjadi keruntuhan pada balok dan diadakan pembacaan pertambahan besar beban dan defleksi yang terjadi di tengah bentang.

Hasil uji lentur menghasilkan data defleksi (∆) dan beban terpusat (P) yang

bekerja di tengah bentang.

Kekuatan lentur maksimum atau MOR merupakan tegangan lentur merupakan tegangan lentur pada serat tepi atas atau bawah penampang balok yang paling jauh dari titik berat penampang akibat gaya maksimum yang bekerja pada saat terjadi kegagalan (failure). Persamaan untuk memperoleh MOR adalah :

�

=

3

2

2

dimana : MOR = Modulus of Rupture (kg/cm2) P = beban maksimum (kg) L = bentang / jarak sangga (cm) b = lebar penampang (cm) h = tebal penampang (cm) Titik rambatan

gelombang pada garis rekat

3.10. Pengolahan Data

Pengolahan data yang dilakukan ialah membandingkan secara deskriptif nilai rata-rata hasil pengujian untuk keempat metode non destruktif yang digunakan, menguji data secara statistik berupa rancangan acak lengkap pada nilai MOE setiap metode pengujian non destruktif, serta melihat hubungan regresi linier antar masing-masing alat uji non destruktif pada balok laminasi, dan hubungan regresi linier nilai MOE dan MOR pada balok laminasi. Data diolah menggunakan Microsoft Office Excel 2007 dan SPSS 16.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Nilai Kekakuan (MOE) Lamina

Nilai MOE lamina ditentukan berdasarkan dua metode pengujian non destruktif, yaitu metode defleksi dan metode gelombang suara. Metode defleksi ditentukan menggunakan alat deflektometer dan juga berdasarkan perhitungan data pengujian pada UTM. Metode gelombang ditentukan menggunakan alat berbasis suara sonik (metriguard®) dan alat berbasis suara ultrasonik (sylvatestduo®). Parameter pengujian gelombang suara yang didapatkan adalah waktu perambatan gelombang dan kecepatan gelombang suara. Tabel 1 merupakan hasil waktu dan kecepatan gelombang suara menggunakan dua alat yang berbeda.

Tabel 1. Rata-rata nilai waktu dan kecepatan gelombang suara pada lamina

Alat Tebal

Lamina n

ρ

(g/cm³)

t (10-³) (detik) ℓ (cm) V (m/detik) Metriguard® (Sonik) 1 cm

(LA) 35 0.61

0.22

106 4878

(0.007) (168)

1,5 cm

(LB) 25 0.61

0.22

106 4823

(0.009) (196)

2 cm

(LC) 18 0.55

0.22

106 4774

(0.009) (199)

SylvatestDuo® (Ultrasonik)

1 cm

(LA) 35 0.61

0.20

106 5428

(0.007) (192)

1,5 cm

(LB) 25 0.61

0.19

104 5377

(0.007) (201)

2 cm

(LC) 18 0.55

0.19

104 5417

(0.006) (179)

Keterangan : n = jumlah sampel, ρ = kerapatan balok laminasi, t = waktu rambat gelombang, ℓ = panjang balok laminasi, V = kecepatan rambat gelombang suara, angka di dalam kurung menunjukkan nilai standar deviasi, huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.

Dari pengujian MOE lamina yang telah dilakukan, didapatkan nilai MOE rata-rata dari masing-masing alat uji MOEdef= 139.479 kg/cm2; MOEUTM=

146.128 _kg/cm2_{; MOEsn= 140.294 kg/cm}2_{; MOEusn= 176.261 kg/cm}2 _dengan

rata-rata kerapatan glulam sebesar 0,59 g/cm3. Tabel 2 menunjukkan detail rata-rata nilai MOE lamina untuk pada setiap metode pengujian dan ketebalan lamina.

Tabel 2. Rata-rata nilai MOE lamina pada setiap metode pengujian

Tebal Lamina n ρ rata-rata (g/cm³)

MOE (kg/cm²)

MOEdef MOEUTM MOEsn MOEusn

t = 1 cm (LA) 35 0,61

148.284a 149.074c 146.996d 182.320f

(16.832) (15.544) (16.915) (23.686)

t = 1,5 cm (LB) 25 0,61

145.155a 151.476c 145.009d 180.680f

(26.635) (26.107) (22.046) (30.360)

t = 2 cm (LC) 18 0,55

124.996b 137.952c 128.878e 165.782f

(17.288) (22.196) (18.083) (21.625)

Rata-rata 0,59 139.479 146.168 140.294 176.261

Keterangan : n = jumlah sampel, ρ = kerapatan lamina, MOEdef = nilai modulus elastisitas

menggunakan deflektometer, MOEUTM = nilai modulus elastisitas menggunakan

UTM, MOEsn = nilai modulus elastisitas berbasis gelombang sonik, MOEusn = nilai

modulus elastisitas berbasis gelombang ultrasonik, angka di dalam kurung menunjukkan nilai standar deviasi, huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.

Hasil penelitian memperlihatkan bahwa secara rata-rata, nilai MOEusn merupakan yang tertinggi kemudian diikuti MOEUTM, MOEsn, dan MOEdef. Nilai rata-rata MOEusn 24% lebih tinggi dibandingkan nilai rata-rata MOE pengujian lainnya. Hal ini dikarenakan alat uji SylvatestDuo® memanfaatkan gelombang ultrasonik untuk menduga waktu dan kecepatan perambatan. Dalam satu satuan panjang gelombang, gelombang ultrasonik memiliki jumlah gelombang yang lebih banyak dibandingkan gelombang sonik. Hal inilah yang menyebabkan pada alat uji SylvatestDuo® getaran merambat dengan sangat cepat sehingga

21

menghasilkan nilai kecepatan rambat (v) yang juga besar. Implikasinya adalah nilai MOEusn yang didapatkan cenderung lebih besar dari nilai sesungguhnya.

Jika dilihat berdasarkan ketebalan lamina, nilai MOE pada tebal lamina 2 cm (LC) adalah yang terkecil. Hasil analisis statistik menunjukkan perbedaan ketebalan lamina berpengaruh terhadap nilai MOE yang dihasilkan pada MOEdef dan MOEsn. Sedangkan untuk MOEUTM dan MOEusn, dari semua jenis ketebalan nilainya tidak saling berbeda secara nyata satu sama lain. Meskipun demikian, dapat dikatakan ada kecenderungan menurunnya nilai MOE pada ketebalan lamina yang semakin besar, terutama pada lamina dengan ketebalan 2 cm (LC). Hal ini dikarenakan nilai kerapatan rata-rata LC lebih kecil daripada LA dan LB. Pada lamina dengan nilai kerapatan yang semakin kecil terdapat kandungan dinding sel yang juga semakin tipis sehingga berimbas pada nilai MOE-nya yang juga menurun.

4.2. Nilai Kekakuan (MOE) Balok Laminasi

Nilai MOE balok laminasi ditentukan juga berdasarkan dua metode pengujian non destruktif, yaitu metode defleksi dan metode gelombang. Metode defleksi ditentukan menggunakan alat deflektometer dan UTM. Metode gelombang suara menggunakan alat metriguard® dan sylvatestduo®. Parameter pengujian gelombang suara yang didapatkan adalah waktu perambatan gelombang dan kecepatan gelombang suara. Tabel 3 merupakan hasil waktu dan kecepatan gelombang suara menggunakan dua alat yang berbeda.

Tabel 3. Rata-rata nilai waktu dan kecepatan gelombang suara pada balok laminasi

Alat Jenis

Glulam n

ρ

(g/cm³)

t (10-³) (detik)

ℓ

(cm)

V (m/detik)

Metriguard® (Sonik)

GA 5 0.65 0.24 106 4481

(0.004) (69)

GB 5 0.63 0.23 106 4578

(0.006) (112)

GC 5 0.57 0.23 106 4684

(0.006) (116)

SylvatestDuo® (Ultrasonik)

GA 5 0.65 0.21 104 5119

(0.008) (204)

GB 5 0.63 0.21 104 4960

(0.010) (224)

GC 5 0.57 0.21 104 5131

(0.006) (157)

Keterangan : GA = glulam dengan tebal lamina penyusun 1 cm, GB = glulam dengan tebal lamina penyusun 1,5 cm, GC = glulam dengan tebal lamina penyusun 2 cm, n = jumlah sampel, ρ = kerapatan balok laminasi, t = waktu rambat gelombang, ℓ = panjang balok laminasi, V = kecepatan rambat gelombang suara, angka di dalam kurung menunjukkan nilai standar deviasi, huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.

Dari pengujian MOE lamina yang telah dilakukan, didapatkan nilai MOE rata-rata dari masing-masing alat uji MOEdef= 59.735 kg/cm2; MOEUTM= 76.972 kg/cm2; MOEsn= 131.428 kg/cm2; MOEusn= 161.513 kg/cm2 dengan rata-rata kerapatan glulam sebesar 0,62 g/cm3. Tabel 4 menunjukkan detail rata-rata nilai MOE lamina untuk pada setiap metode pengujian dan ketebalan lamina.

23

Tabel 4. Rata-rata nilai MOE balok laminasi pada setiap metode pengujian

Glulam n ρ rata-rata (g/cm³)

MOE (kg/cm²)

MOEdef MOEUTM MOEsn MOEusn

GA 5 0,65

70.658a 100.514b 133.219c 174.351d

(9.008) (5.386) (7.585) (19.919)

GB 5 0,63

66.713a 74.138b 134.373c 157.814d

(27.389) (31.701) (7.854) (13.312)

GC 5 0,57

41.834a 56.265b 126.693c 152.373d

(7.178) (25.132) (8.171) (15.728)

Rata-rata 0,62 59.735 76.972 131.428 161.513

Keterangan : GA = glulam dengan tebal lamina penyusun 1 cm, GB = glulam dengan tebal lamina penyusun 1,5 cm, GC = glulam dengan tebal lamina penyusun 2 cm, n = jumlah sampel, ρ = kerapatan lamina, MOEdef = nilai modulus elastisitas

menggunakan deflektometer, MOEUTM = nilai modulus elastisitas menggunakan

UTM, MOEsn = nilai modulus elastisitas berbasis gelombang sonik, MOEusn = nilai

modulus elastisitas berbasis gelombang ultrasonik, angka di dalam kurung menunjukkan nilai standar deviasi, huruf yang berbeda menunjukkan nilai yang berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.

Hasil penelitian memperlihatkan bahwa secara rata-rata, nilai MOEusn merupakan yang tertinggi kemudian diikuti MOEsn, MOEUTM, dan MOEdef. Nilai rata-rata MOEsn 92% lebih tinggi dibandingkan nilai rata-rata MOEdef dan MOEUTM. Alasannya, metode pengujian gelombang menggunakan getaran yang merambat pada bahan sebagai parameter pengukuran dimana hal ini mengabaikan sifat bahan lainnya yang berimbas pada nilai kekakuan yang didapatkan cenderung lebih besar dari nilai yang sesungguhnya. Selanjutnya nilai rata-rata MOEusn 136% lebih tinggi dibandingkan nilai rata-rata MOE pengujian lainnya. Hal ini disebabkan oleh alasan yang sama seperti perbandingan nilai MOE pada lamina, yakni gelombang ultrasonik menghasilkan nilai kecepatan rambat (v)

yang sangat besar sehingga membuat nilai MOEusn yang didapatkan cenderung lebih besar dari nilai sesungguhnya.

Jika dilihat berdasarkan jenis glulam, nilai MOE pada GC adalah yang terkecil. Namun hasil analisis statistik menunjukkan tidak adanya perbedaan nilai MOE yang nyata untuk semua jenis glulam, baik pada MOEdef, MOEUTM, MOEsn, maupun MOEusn. Akan tetapi, sepintas dapat dikatakan bahwa kecenderungan nilai MOE-nya menurun pada jenis ketebalan lamina penyusun yang semakin besar, terutama pada ketebalan lamina penyusun 2 cm (GC). Hal ini juga dikarenakan nilai kerapatan rata-rata GC lebih kecil daripada GA dan GB sehingga berimbas pada nilai MOE-nya yang juga menurun.

4.3. Perbandingan Nilai Kekakuan (MOE) Lamina dan Balok Laminasi Grafik perbandingan rata-rata nilai kekakuan (MOE) lamina dan balok laminasi pada setiap alat uji dapat dilihat pada gambar 8, gambar 9, gambar 10 dan gambar 11.

Gambar 8. Perbandingan MOE lamina dan glulam pada deflektometer

148 ₁₄₅ 125 71 67 42 0 50 100 150 200

LA-GA LB-GB LC-GC

M

O

E

d e f

(1

0

³)

(

k

g

/c

m

²)

25

Gambar 9. Perbandingan MOE lamina dan glulam pada UTM

Gambar 10. Perbandingan MOE lamina dan glulam pada metriguard®

149 151 138 101 74 56 0 50 100 150 200

LA-GA LB-GB LC-GC

M

O

E

U T M

(1

0

³)

(

k

g

/c

m

²)

147 ₁₄₅ 129 71 67 42 0 50 100 150 200

LA-GA LB-GB LC-GC

M

O

E

sn

(1

0

³)

(

k

g

/c

m

²)

Gambar 11. Perbandingan MOE lamina dan glulam pada sylvatestduo®

Berdasarkan keempat gambar tersebut (gambar 8, gambar 9, gambar 10 dan gambar 11), terlihat bahwa pada semua alat uji non destruktif nilai MOE balok laminasi selalu lebih rendah dari nilai MOE lamina. Hal ini disebabkan nilai MOE pada balok laminasi tidak hanya dipengaruhi oleh sifat mekanis dari kayu itu sendiri, tetapi juga dipengaruhi oleh bahan tambahan yang ada di dalamnya berupa perekat isosianat. Dalam hal ini perekat isosianat yang berada di dalam balok laminasi diduga memiliki nilai kekakuan yang lebih rendah dari bahan dasar kayu yang dipakai, dalam penelitian ini adalah kayu Eukaliptus.

Pada gambar 8 (deflektometer), nilai rata-rata MOE lamina adalah 133% lebih tinggi dibandingkan nilai rata-rata MOE glulam. Pada gambar 9 (UTM) nilainya 90% lebih tinggi, gambar 10 (sonik) nilainya 7% lebih tinggi, dan gambar 11 (ultrasonik) nilainya 9% lebih tinggi. MOEsn dan MOEusn memiliki selisih nilai yang sangat kecil dikarenakan pengujian non destruktif metode gelombang berbeda prinsipnya dengan metode defleksi. Pengujian menggunakan metode gelombang cenderung tidak memberikan hasil yang berbeda untuk bahan yang berbeda. Sedangkan pada pengujian menggunakan metode defleksi sangat besar pengaruhnya untuk bahan yang berbeda. Penyebabnya diduga metode gelombang menggunakan getaran yang merambat pada bahan sebagai parameter pengukuran

182 181 166 174 158 152 0 50 100 150 200

LA-GA LB-GB LC-GC

M

O

E

u sn

(1

0

³)

(

k

g

/c

m

²)

27

dimana hal ini mengabaikan sifat bahan lainnya seperti perekat yang juga mempengaruhi kekakuan dari contoh uji. Pada metode defleksi, penggunaan perekat akan sangat berpengaruh besar terhadap nilai MOE-nya. Sebaliknya pada metode gelombang, penggunaan perekat hanya berpengaruh sangat kecil terhadap nilai MOE-nya.

4.4. Nilai Kekuatan Lentur Maksimum (MOR) Balok Laminasi

Nilai kekuatan lentur maksimum (MOR) pada masing-masing jenis ketebalan lamina (GA: t=1cm, GB: t=1,5cm dan GC: t=2cm) dapat dilihat pada gambar 12.

Gambar 12. Rata-rata nilai MOR glulam

Dari gambar 12 di atas terlihat bahwa rata-rata nilai MOR terbesar pada GA kemudian disusul GB dan yang terkecil pada GC. Hal ini menunjukkan banyaknya lapisan garis rekat pada glulam berpengaruh terhadap besarnya nilai MOR yang dihasilkan. Pada GA, kerusakan terjadi pada lamina lapisan terluar glulam. Begitu pula halnya pada GB. Sedangkan pada GC, kerusakan terjadi pada bagian garis rekatnya. Hal ini menunjukkan semakin sedikit lapisan garis rekat glulam menyebabkan semakin besar gaya geser yang terjadi pada glulam tersebut.

561

423

327

0 200 400 600

GA GB GC

M

O

R

G

lu

la

m

(

k

g

/c

m

Gaya geser yang semakin besar mengakibatkan glulam tersebut semakin mudah mengalami kerusakan atau failure. Dengan demikian, semakin sedikit lapisan lamina penyusun glulam maka semakin kecil pula sifat kekuatan lentur maksimum (MOR) yang dihasilkan.

4.5. Hubungan antara Nilai-nilai MOE serta MOR pada Lamina dan Balok Laminasi

Setelah mendapatkan nilai MOE dari masing-masing alat serta nilai MOR, hubungan antara nilai-nilai tersebut dapat kita lihat menggunakan model regresi linier sederhana. Model regresi linier merupakan salah satu metode untuk menentukan hubungan sebab-akibat antara satu variabel dengan variabel yang lain. Variabel tersebut dibagi menjadi dua, yakni variabel terikat atau variabel y, dan variabel bebas atau variabel x. Dari kedua variabel tersebut juga dapat dilihat nilai keeratan hubungannya yang dinyatakan dengan korelasi (r). Selanjutnya kesesuaian dari model yang dipasang juga dinyatakan nilainya dalam koefisien determinasi (R2). Pada penelitian ini, MOEUTM dijadikan sebagai variabel y kemudian ketiga nilai MOE yang lain sebagai variabel x. Alasannya nilai yang didapatkan dari alat UTM Instron dapat dijadikan sebagai acuan karena alat tersebut telah terstandardisasi sebagai alat uji mekanis yang lazim digunakan oleh semua orang. Nilai MOR juga dijadikan sebagai variabel y dan dilihat hubungannya dengan keempat nilai MOE yang ada. Untuk lebih jelasnya mengenai model regresi yang dihasilkan dapat dilihat pada tabel 5.

29

Tabel 5. Model regresi linier MOE dan MOR pada glulam

Model Regresi r R² Signifikansi F (α=5%)

MOEUTM = 1.13 MOEdef + 93.71 0.81 0.66 0.00**

MOEUTM = 0.98 MOEsn - 516.54 0.27 0.08 0.32ts

MOEUTM = 0.47 MOEusn + 8.17 0.30 0.09 0.28ts

MOR = 0.01 MOEUTM - 0.19 0.87 0.75 0.00**

MOR = 0.01 MOEdef - 0.37 0.84 0.70 0.00**

MOR = 0.01 MOEsn - 3.66 0.25 0.06 0.37ts

MOR = 0.001 MOEusn - 2.29 0.12 0.01 0.67ts

Keterangan: MOEdef adalah nilai modulus elastisitas menggunakan deflektometer, MOEUTM

adalah nilai modulus elastisitas menggunakan UTM, MOEsn adalah nilai

modulus elastisitas berbasis gelombang sonik, MOEusn adalah nilai modulus

elastisitas berbasis gelombang ultrasonik, r adalah nilai korelasi, R2 adalah kesesuaian model regresi, ** melambangkan model tersebut signifikan, dan ts melambangkan model tersebut tidak signifikan.

Pada tabel 5, tidak semua peubah x yang ada dapat digunakan untuk menduga nilai peubah y. Pada hubungan regresi linier dimana MOEUTM sebagai variabel y, hanya MOEdef sebagai variabel x yang dapat digunakan untuk menduga nilai dari variabel y. Hal ini dikarenakan kedua persamaan lainnya yang mana MOEsn dan MOEusn sebagai variabel x memiliki nilai signifikansi F lebih besar dari 0,05 sehingga keputusan ujinya menjadi terima H0. Artinya kedua persamaan regresi linier tersebut tidak bisa dikatakan berperan dalam menjelaskan keragaman total. Dengan kata lain, diterimanya H0 dalam uji F menunjukkan tidak adanya peran peubah x dalam menjelaskan keragaman peubah y.

Pada hubungan regresi linier dimana MOR sebagai variabel y dan keempat MOE glulam sebagai variabel x, tidak semua peubah x yang ada dapat digunakan untuk menduga nilai peubah y. Hal ini dikarenakan ada dua persamaan yang mana

MOEsn dan MOEusn sebagai variabel x memiliki nilai signifikansi F lebih besar dari 0,05 sehingga keputusan ujinya menjadi terima H0. Sehingga peubah x tersebut tidak dapat digunakan untuk menjelaskan keragaman peubah y. Sedangkan pada dua persamaan lainnya dimana MOEdef dan MOEUTM sebagai variabel x, nilai signifikansi F yang dihasilkan lebih kecil dari 0,05. Sehingga peubah x tersebut dapat digunakan untuk menjelaskan keragaman dari peubah y.

Dengan kata lain, variabel x yang berasal dari metode defleksi (MOEdef dan MOEUTM) dapat digunakan untuk menduga nilai MOR yang dihasilkan dimana nilai MOR di sini juga didapatkan melalui metode defleksi menggunakan UTM. Sedangkan variabel x yang berasal dari metode gelombang (MOEsn dan MOEusn) tidak dapat digunakan untuk menduga nilai MOR yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan pengujian metode gelombang menggunakan getaran yang merambat pada bahan sebegai parameter pengukuran dimana hal ini hanya memperhitungkan faktor kerapatan bahan yang diuji dan mengabaikan faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi sifat mekanis pada bahan kayu. Faktor-faktor-faktor tersebut antara lain berupa cacat mata kayu, miring serat, lubang gerek serangga, cacat akibat proses pengolahan, kadar air, berat jenis, orientasi serat kayu, umur pohon, dan lain-lain. Lain halnya pada pengujian metode defleksi. Semua faktor yang telah disebutkan di atas berpengaruh pada sifat mekanis yang dihasilkan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian Penentuan Karakteristik Mekanis Lentur Lamina dan Balok Laminasi Kayu Eukaliptus Menggunakan Beberapa Metode Pengujian Non Destruktif, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :

1. Pada perbandingan MOE lamina, nilai MOEusn merupakan yang tertinggi kemudian diikuti MOEUTM, MOEsn, dan MOEdef. Nilai rata-rata MOEusn pada lamina 24% lebih tinggi dibandingkan nilai rata-rata MOE pengujian lainnya. Sedangkan pada perbandingan MOE balok laminasi, nilai MOEusn juga merupakan yang tertinggi kemudian diikuti MOEsn, MOEUTM, dan MOEdef.

2. Untuk perbandingan antara MOE lamina dengan MOE glulam, pada semua alat uji non destruktif nilai MOE lamina selalu lebih besar dari nilai MOE glulam. Pengujian menggunakan metode defleksi menghasilkan perbedaan nilai MOE yang sangat besar, yakni 133% pada MOEdef dan 90% pada MOEUTM. Sedangkan pengujian menggunakan metode gelombang menghasilkan perbedaan nilai MOE yang sangat kecil, yakni 7% pada MOEsn dan 9% pada MOEusn.

3. Pada perbandingan nilai MOR, rata-rata nilai MOR terbesar pada glulam dengan tebal lamina penyusun 1 cm (GA) kemudian disusul oleh glulam dengan tebal lamina penyusun 1,5 cm (GB) dan yang terkecil pada glulam dengan tebal lamina penyusun 2 cm (GC).

4. Untuk hubungan antar nilai kekakuan (MOE) pada balok laminasi, hanya MOEdef sebagai peubah x yang dapat digunakan untuk menjelaskan keragaman total dari peubah y (MOEUTM). Selanjutnya pada persamaan regresi dimana MOR sebagai peubah y, hanya MOEdef dan MOEUTM sebagai

peubah x yang dapat digunakan untuk menjelaskan keragaman total dari MOR sebagai peubah y.

5.2. Saran

Saran yang dapat diberikan dari hasil penelitian ini dan untuk penelitian selanjutnya adalah :

1. Dalam kegiatan penyusunan dan perekatan glulam harus dilakukan dengan penuh ketelitian dan kehati-hatian.

2. Jeda waktu pengujian antara metode pengujian yang satu dengan yang lain sebaiknya tidak terlalu lama. Hal ini dikarenakan sifat kayu yang berubah-ubah mengikuti kondisi lingkungan yang selanjutnya akan berpengaruh kepada kekuatan mekanisnya.

3. Penelitian lanjutan untuk glulam dengan bentuk penampang khusus, seperti balok I, balok T, balok I ganda, dan balok pipa / kotak.

DAFTAR PUSTAKA

Abdul-Malik S, Al-Mattarneh HMA, Nuruddin MF. 2002. Review of Nondestructive Testing and Evaluation on Timber, Wood and Wood Products. Proceedings of The 7th World Conference on Timber Engineering; Shah Alam, 12-15 Agustus 2002. Shah Alam: Pp 346-353.

Bodig, J. And B.A. Jayne. 1982. Mechanics of Wood and Wood Composites. Van Nostrand Reihold, New York. Pp. 247-269, 645-650.

Bodig, J. 2000. The Process of NDE Research for Wood and Wood Composites.

Proceedings of The 12th International Symposium on Nondestructive Testing of Wood; Sopron, 13-15 September 2000. Sopron: University of Western Hungary. Pp 1-15.

Diebold R, Schleifer A, Glos P. 2002. Machine Grading of Structural Sawn Timber from Various Softwood and Hardwood Species. Proceedings of The 12th International Symposium on Nondestructive Testing of Wood; Sopron, 13-15 September 2000. Sopron : University of Western Hungary. Hlmn 139-143.

[IUFRO]. International Union of Forest Research Organizations. 2006. Divisi 5.02.01. Non Destructive Evaluation on Wood and Wood Based Materials.

http://www.iufro.org/science/divisions/division-5/50000/50200/50201/. [12 Juni 2011]

Hanipah. 2001. Studi Hubungan Antara Kecepatan Perambatan Gelombang Ultrasonik dengan Beberapa Sifat Mekanis Kayu Jati (Tectona grandis

Linn. F). [skripsi]. Bogor : Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

Karlinasari L, Wahyuna ME, Nugroho N. 2008. Non-Destructive Ultrasonic Testing Method for Determining Bending Strength Properties of Gmelina Wood (Gmelina arborea). Journal of Tropical Forest Science Vol. 20 No.2.

Karlinasari L, S Surjokusumo, N Nugroho, YS Hadi. 2006. Pengujian Non Destruktif Gelombang Ultrasonik pada Balok tiga Jenis Kayu Tanaman Indonesia. Jurnal Teknologi Hasil Hutan Vol. 19 No.1.

____________________________________________. 2005. Non-Destructive Testing on Six Tropical Woods Using Ultrasonic Method. Proceedings of The 6th International Wood Science Symposium LIPI-JSPS Core University Program in the Field of Wood Science; 29-31 Agustus 2005. Hlmn 109-116.

Karlinasari L. 2007. Analisis Kekakuan Kayu Berdasarkan Pengujian Nondestruktif Metode Gelombang Ultrasonik dan Kekuatan Lentur Kayu Berdasarkan Pengujian Destruktif. [disertasi]. Bogor : Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Mardikanto TR, Karlinasari L, Bahtiar ET. 2011. Sifat Mekanis Kayu. Bogor : IPB Press.

McIntire, P Albert, SB, and Robert EG. 1991. Non Destructive Testing Handbook, second edition, vol. VII Ultrasonic Testing. American Society for Nondestructive Testing, Inc.

Moody RC, R Hernandez, JY Liu. 1999. Glued Structural Members. Di dalam :

Wood and Handbook, Wood as Engineering Material. Madison, WI : USDA Forest Service, Forest Product Laboratory. Hlm. 11.1-11.24

Moody RC, R Hernandez. 1997. Glued-laminated Timber. Di dalam : Smulski S, editor. Engineered Wood Products, A Guide for Specifiers, Designers and Users. Wisconsin : PFS Research Foundation.

Oliviera, FGR de, JAO de Campos, E Pletz, A Sales. 2002. Assessment of Mechanical Properties of Wood Using an Ultrasonic Technique. Proceedings of The 13th International Symposium on Nondestructive testing of Wood; University of California Berkeley Campus. 19-21 Agustus 2002. Madison : Forest Products Society. Pp 75-78.

35

Pradipto S. 2005. Pengujian Keteguhan Lentur Kayu Mangium (Acacia mangium

Willd.) dengan Berbagai Metode Non Destruktif pada Contoh Kecil Bebas Cacat dan Ukuran Pemakaian. [skripsi]. Bogor : Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

Sandhi IN. 2008. Hubungan Antara Kecepatan Gelombang Ultrasonik dengan Sifat Fisis dan Mekanis Enam Belas Jenis Kayu. [skripsi]. Bogor : Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

Sari Y. 2011. Karakteristik Glulam dari Dua Jenis Kayu Rakyat : Pinus (Pinus merkusii Jungh. Et de Vriese) dan Jabon (Anthocephalus cadamba Lamk.). [skripsi]. Bogor : Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

Serrano E. 2003. Mechanical Performance and Modelling of Glulam. Di dalam : Thelandesson S, Larsen HJ, editor. Timber Engineering. New York : Jhon Wiley and Sons, Ltd.

Soerianegara I, Lemmens RHMJ. 1994. PROSEA (Plant Resources of South East Asia). Timber Trees : Major Commercial Timbers. Ed ke-5. Bogor : Prosea Foundation.

Sulistyawati I, Nugroho N, Surjokusumo S, YS Hadi. 2008. Kekakuan dan Kekuatan Lentur Maksimum Balok Glulam dan Kayu Utuh Akasia. Jurnal Teknik Sipil Vol. 15 No.3.

____________________________________________. 2008. Kekuatan Lentur

Glued Laminated (Glulam) Kayu Vertikal dan Horisontal dengan Metode

“Transformed Cross Section”. J. Tropical Wood Science and Technology

37

Lampiran 1. Nilai Kerapatan Lamina Penyusun Balok Laminasi (Glulam)

Jenis Data Kerapatan ρ (g/cm³)

Berat (g) Tebal (cm) Lebar (cm) Volume (cm³)

LA1 620 10.9 78.2 940 0.66

LA2 532 11.0 79.2 954 0.56

LA3 606 10.8 77.2 915 0.66

LA4 692 10.9 76.3 917 0.75

LA5 570 11.1 79.3 964 0.59

LA6 518 10.8 80.1 952 0.54

LA7 598 10.7 77.3 912 0.66

LA8 482 11.0 78.7 948 0.51

LA9 620 11.1 78.1 950 0.65

LA10 560 11.2 79.6 976 0.57

LA11 496 10.5 78.3 907 0.55

LA12 488 10.2 79.6 896 0.54

LA13 600 10.9 78.8 947 0.63

LA14 492 10.8 75.9 904 0.54

LA15 576 10.9 78.5 942 0.61

LA16 552 11.0 78.8 949 0.58

LA17 656 11.0 77.5 940 0.70

LA18 496 10.9 77.4 930 0.53

LA19 530 10.7 78.5 926 0.57

LA20 570 10.8 78.5 930 0.61

LA21 590 11.1 77.3 942 0.63

LA22 514 10.9 78.3 935 0.55

LA23 632 10.8 74.6 884 0.72

LA24 548 10.7 78.1 921 0.60

LA25 608 10.6 79.5 924 0.66

LA26 604 11.0 75.5 913 0.66

LA27 556 10.8 76.7 907 0.61

LA28 538 10.7 78.3 922 0.58

LA29 466 10.3 78.8 893 0.52

LA30 550 10.9 79.5 953 0.58

LA31 546 10.9 78.2 938 0.58

LA32 700 10.9 77.8 929 0.75

LA33 510 10.8 78.6 930 0.55

LA34 642 11.0 77.8 944 0.68

LA35 522 10.7 87.5 1030 0.51

ρ rata-rata = _0.61

LB1 686 14.7 80.0 1296 0.53

LB2 912 15.0 79.0 1306 0.70

LB3 720 15.0 78.1 1284 0.56

LB4 784 14.7 79.6 1290 0.61

LB5 744 14.6 80.1 1289 0.58

Lanjutan Lampiran 1.

Jenis Data Kerapatan ρ (g/cm³)

Berat (g) Tebal (cm) Lebar (cm) Volume (cm³)

LB7 832 15.1 78.9 1309 0.64

LB8 776 15.0 80.1 1319 0.59

LB9 672 14.9 79.3 1299 0.52

LB10 960 14.7 78.5 1270 0.76

LB11 740 14.9 79.1 1298 0.57

LB12 804 15.0 79.5 1310 0.61

LB13 832 14.9 80.2 1310 0.64

LB14 692 14.7 80.4 1300 0.53

LB15 714 14.8 80.2 1308 0.55

LB16 738 15.0 79.5 1310 0.56

LB17 898 14.9 79.2 1300 0.69

LB18 676 14.6 80.8 1295 0.52

LB19 742 14.9 79.4 1299 0.57

LB20 874 14.9 79.6 1307 0.67

LB21 832 14.8 79.2 1291 0.64

LB22 862 14.5 78.5 1252 0.69

LB23 862 14.9 75.7 1237 0.70

LB24 668 15.1 79.2 1311 0.51

LB25 868 14.6 77.6 1243 0.70

ρ rata-rata = _0.61

LC1 894 20.3 79.7 1780 0.50

LC2 962 19.9 80.1 1750 0.55

LC3 880 20.2 79.1 1753 0.50

LC4 1012 19.8 79.8 1737 0.58

LC5 944 19.7 79.1 1716 0.55

LC6 1038 19.0 80.9 1688 0.61

LC7 1020 20.5 80.7 1820 0.56

LC8 960 19.9 79.5 1740 0.55

LC9 926 20.3 79.8 1780 0.52

LC10 966 19.1 78.6 1649 0.59

LC11 964 19.8 80.2 1748 0.55

LC12 1048 20.4 78.3 1759 0.60

LC13 858 19.4 79.8 1704 0.50

LC14 1056 18.6 78.7 1612 0.66

LC15 758 18.5 78.6 1597 0.47

LC16 1044 20.6 78.8 1783 0.59

LC17 902 19.4 81.6 1737 0.52

LC18 958 20.6 79.2 1794 0.53

39

Lampiran 2. Nilai MOE Lamina pada Deflektometer (kg/cm²)

No Tebal Lamina

1 cm 1,5 cm 2 cm

1 166260 117939 118799

2 125243 188927 121161

3 173130 140438 89404

4 165400 142650 136903

5 158085 138544 109171

6 138938 143863 133284

7 156399 155829 131070

8 116280 130350 110818

9 164647 102591 130431

10 140330 163256 137765

11 125504 146733 134145

12 125746 164495 145686

13 151661 186289 110343

14 148177 99112 161160

15 142788 126808 98053

16 158767 111000 122137

17 141456 185812 124554

18 141907 112946 135048

19 130918 131020 Rata-Rata = 124996

20 163582 167968 Maks = 161160

21 131182 154437 Min = 89404

22 161264 186961 SD = 17288

23 134975 141318

24 132567 123914

25 163999 165681

26 153438 Rata-Rata = 145155

27 169641 Maks = 188927

28 172728 Min = 99112

29 140809 SD = 26635

30 128562

31 144777

32 161516

33 130012

34 184005

35 145264

Rata-Rata = 148284 Maks = 184005 Min = 116280 SD = 16833

Lampiran 3. Nilai MOE Lamina pada Universal Testing Machine (kg/cm²)

No Tebal Lamina

1 cm 1,5 cm 2 cm

1 149025 121771 128973

2 129910 188439 129129

3 172029 146625 107216

4 158176 150115 144256

5 165039 137332 117428

6 135627 157569 167555

7 156381 161933 130404

8 118507 134466 120924

9 166259 105391 139922

10 138867 172670 151940

11 126376 137810 150020

12 125688 167967 152378

13 158244 169277 118812

14 152081 99555 189725

15 137194 144217 99021

16 157463 129847 159444

17 157181 193649 135705

18 147622 123539 140289

19 137645 140862 Rata-Rata = 137952

20 158762 181768 Maks = 189725

21 138357 159383 Min = 99021

22 159705 182215 SD = 22196

23 171481 161234

24 121983 127556

25 155414 191714

26 155640 Rata-Rata = 151476

27 159175 Maks = 193649

28 167010 Min = 99555

29 140966 SD = 26107

30 133352

31 139447

32 155456

33 136343

34 183265

35 151926

Rata-Rata = 149074 Maks = 183265 Min = 118507 SD = 15545

41

Lampiran 4. Nilai MOE Lamina pada Metriguard® (kg/cm²)

No Tebal Lamina

1 cm 1,5 cm 2 cm

1 162964 127981 119185

2 136961 175239 115664

3 170921 138963 110913

4 158766 143837 144782

5 162753 136631 117382

6 134047 153904 159213

7 160058 167741 123136

8 115087 145335 116383

9 162261 96845 129267

10 126065 154588 131348

11 127486 121310 128149

12 126242 156459 140975

13 155128 147151 117696

14 139168 114581 168563

15 137581 131976 90548

16 150155 129796 139008

17 155987 174899 134027

18 146282 111045 133561

19 130636 145152 Rata-Rata = 128878

20 157673 169902 Maks = 168563

21 138792 148432 Min = 90548

22 138855 173335 SD = 18083

23 173401 160006

24 143402 122091

25 155177 178027

26 166465 Rata-Rata = 145009

27 158710 Maks = 178027

28 160667 Min = 96845

29 120887 SD = 22046

30 131375

31 139431

32 168980

33 123724

34 178416

35 130346

Rata-Rata = 146996 Maks = 178416 Min = 115087 SD = 16916

Lampiran 6. Analisis Statistik pada Lamina Menggunakan Software SPSS 16



Deflektometer

ONEWAY def BY JenisLamina /MISSING ANALYSIS

/POSTHOC=TUKEY BONFERRONI ALPHA(0.05).

Homogeneous Subsets

def

JenisLa

mina N

Subset for alpha = 0.05

1 2

Tukey HSDa LC 18 1.2500E3

LB 25 1.4515E3

LA 35 1.4829E3

Sig. 1.000 .857

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 24.169.



Universal Testing Machine

ONEWAY UTM BY JenisLamina /MISSING ANALYSIS

/POSTHOC=TUKEY BONFERRONI ALPHA(0.05).

Homogeneous Subsets

UTM

JenisLa

mina N

Subset for alpha = 0.05

1

Tukey HSDa LC 18 1379.4444

LA 35 1490.7714

LB 25 1514.7600

Sig. .070

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.

Lanjutan Lampiran 6.



Metriguard®

ONEWAY sn BY JenisLamina /MISSING ANALYSIS

/POSTHOC=TUKEY BONFERRONI ALPHA(0.05).

Homogeneous Subsets

sn

JenisLa

mina N

Subset for alpha = 0.05

1 2

Tukey HSDa LC 18 1.2888E3

LB 25 1.4500E3

LA 35 1.4701E3

Sig. 1.000 .929

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 24.169.



SylvatestDuo®

ONEWAY usn BY JenisLamina /MISSING ANALYSIS

/POSTHOC=TUKEY BONFERRONI ALPHA(0.05).

Homogeneous Subsets

usn

JenisLa

mina N

Subset for alpha = 0.05

1

Tukey HSDa LC 18 1657.7778

LB 25 1806.8000

LA 35 1823.1714

Sig. .070

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.

Lampiran 7. Nilai Kerapatan Balok Laminasi (Glulam)

Jenis

Data Kerapatan

ρ (g/cm³)

Berat (g)

Tebal (cm)

Lebar (cm)

Volume (cm³)

GA 1

3452

65.5

76.2

5486

0.63

GA 2

3434

66.2

77.2

5621

0.61

GA 3

3396

65.3

75.8

5442

0.62

GA 4

3708

61.3

75.1

5062

0.73

GA 5

3450

64.5

73.5

5219

0.66

ρ rata

-rata =

_0.65

GB 1

3236

60.9

74.4

4982

0.65

GB 2

3166

60.6

78.5

5233

0.61

GB 3

3146

60.1

75.6

5000

0.63

GB 4

3426

60.0

79.4

5243

0.65

GB 5

3028

61.3

74.1

4990

0.61

ρ rata

-rata =

_0.63

GC 1

2862

61.1

80.2

5392

0.53

GC 2

2904

61.5

77.8

5259

0.55

GC 3

3002

60.9

76.0

5087

0.59

GC 4

2804

61.7

73.4

4984

0.56

GC 5

2998

59.4

77.1

5033

0.60

Lampiran 8. Nilai MOE Balok Laminasi (Glulam) pada Semua Alat Uji (kg/cm²)

Alat Uji

No

Jenis Glulam

GA

GB

GC

1

85246

51708

34311

2

65052

49637

49207

Deflektometer

3

61705

73942

48378

4

70321

111719

34643

5

70967

46558

42633

Rata-rata

70658

66713

41834

Maks

85246

111719

49207

Min

61705

46558

34311

SD

9008

27389

7178

1

98460

36431

34876

2

101644

61970

59495

UTM

3

94421

93422

98120

4

108963

117808

40817

5

99084

61060

48015

Rata-rata

100514

74138

56265

Maks

108963

117808

98120

Min

94421

36431

34876

SD

5386

31701

25132

1

131254

143532

126362

2

122833

124423

119218

Metriguard®

3

131648

141096

134707

4

143264

130671

118020

5

137095

132143

135156

Rata-rata

133219

134373

126693

Maks

143264

143532

135156

Min

122833

124423

118020

SD

7585

7854

8171

1

162916

171957

139166

2

149504

150382

135984

SylvatestDuo®

3

171178

169275

163482

4

189049

139865

150387

5

199108

157594

172847

Rata-rata

174351

157814

152373

Maks

199108

171957

172847

Min

149504

139865

135984

Lampiran 9. Analisis Statistik pada Glulam Menggunakan Software SPSS 16



Deflektometer

ONEWAY Def BY JenisGlulam /MISSING ANALYSIS

/POSTHOC=TUKEY BONFERRONI ALPHA(0.05).

Homogeneous Subsets

Def

JenisGl

ulam N

Subset for alpha = 0.05

1

Tukey HSDa GC 5 418.2000

GB 5 667.0000

GA 5 706.6000

Sig. .051

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.

a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 5.000.



Universal Testing Machine

ONEWAY UTM BY JenisGlulam /MISSING ANALYSIS

/POSTHOC=TUKEY BONFERRONI ALPHA(0.05).

Homogeneous Subsets

UTM

JenisGl

ulam N

Subset for alpha = 0.05

1 2

Tukey HSDa GC 5 562.6000

GB 5 741.4000 741.4000

GA 5 1.0052E3

Sig. .475 .221

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 5.000.

Lanjutan Lampiran 9.



Metriguard®

ONEWAY sn BY JenisGlulam /MISSING ANALYSIS

/POSTHOC=TUKEY BONFERRONI ALPHA(0.05).

Homogeneous Subsets

sn

JenisGl

ulam N

Subset for alpha = 0.05

1

Tukey HSDa GC 5 1267.0000

GA 5 1332.2000

GB 5 1343.6000

Sig. .310

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.

a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 5.000.



SylvatestDuo®

ONEWAY usn BY JenisGlulam /MISSING ANALYSIS

/POSTHOC=TUKEY BONFERRONI ALPHA(0.05).

Homogeneous Subsets

usn

JenisGl

ulam N

Subset for alpha = 0.05

1

Tukey HSDa GC 5 1523.8000

GB 5 1578.4000

GA 5 1743.4000

Sig. .132

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.