BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan di PT. Mayora I Sukabumi, Jawa Barat. Pengujian dilakukan di Laboratorium Sifat Fisis dan Mekanis Kayu, Pusat Penelitian dan
Pengembangan Hasil Hutan Departement Kehutanan, Jl. Gunung Batu Bogor- Jawa Barat. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Mei sampai bulan September
2010.
3.2. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu Pinus Pinus merkusii Jungh. et de Vriese, kayu Jabon Anthocephalus cadamba Lamk. dan
perekat yang digunakan adalah jenis perekat RPF Resorcinol Phenol Formaldehyde.
Alat yang digunakan untuk pembuatan papan lamina adalah gergaji mesin dan mesin serut. Kilang pengering untuk mengeringkan papan. Alat-alat lainnya
adalah peralatan untuk aplikasi perekat wadah plastik pengaduk dan mesin pelabur, mesin kempa dingin, mesin pemilah kayu MPK panter, universal
testing machine UTM, oven, water bath, timbangan, meteran, moisture meter, dan kaliper.
3.3. Metode Pembuatan Glulam 3.3.1.Pembuatan Papan dan Pengeringan
Log kayu Pinus dan Jabon digergaji menjadi lembaran-lembaran papan dengan masing-masing tebal, lebar dan panjang berukuran 2,5 cm x 8,5 cm x
300 cm. Papan-papan tersebut dikeringkan di dalam kilang pengering dengan suhu dan kelembaban yang telah diatur. Pengeringan papan dilakukan untuk
memperoleh kadar air lamina ± 12. Pengeringan ini juga bertujuan untuk meratakan kadar air di dalam kayu.
3.3.2. Pembuatan Lamina
Papan yang sudah kering diserut menjadi papan lamina yang berukuran 2 cm x 8 cm x 300 cm. Jumlah lamina kayu Pinus sebanyak 32 lembar dan Jabon
sebanyak 40 lembar. Setiap lamina diukur dimensi panjang, lebar dan tebal dan berat lamina untuk menghitung kerapatan dari masing-masing lamina tersebut.
Ukuran akhir balok laminasi yang dibuat adalah 12 cm x 8 cm x 300 cm dengan setiap jenis balok laminasi terdiri dari empat ulangan.
3.3.3. Penyambungan Ujung Lamina
Papan lamina yang memiliki ukuran yang kurang dari 300 cm akan disambung dengan metode finger joint. Ukuran finger joint dengan panjang kira-
kira 28 mm 1,1 inchi.
3.3.4. Pemilahan lamina dengan Mesin Pemilah Kayu MPK Panter
Lamina dipilah dengan menggunakan mesin panter. Prosedur penggunaan mesin panter adalah sebagai berikut :
1. Kayu yang akan dipilah diletakkan di atas tumpuan
2. Beban A diletakkan di atas kayu tepat di atas jarum penyetara
penimbangan. 3.
Penyetara penimbangan kasar dan halus diatur sampai mistar panter menunjukkan awal pembacaan.
4. Beban standar B kemudian ditambahkan dan angka mistar dicatat.
5. Beban diturunkan, kayu dibalik dan dipilah ulang seperti sebelumnya.
Perhitungan MOE dari setiap lamina dengan menggunakan rumus:
Keterangan MOE
: modulus elastisitas kg cm
2
P : beban standar kg
: jarak sangga cm ∆y
: defleksi yang terjadi akibat beban P b
: lebar penampanng cm
h : tebal penampang cm
FK : faktor koreksi kalibrasi alat
Nilai MOE yang diperoleh kemudian dikelompokkan menjadi 3 kelompok dengan rentang tertentu yang disimbolkan dengan E
1,
E
2
, dan E
3
dimana E
1
E
2
E
3.
3.3.5. Penyusunan Lamina
Penyusunan lamina berdasarkan nilai MOE yang telah dikelompokkan. Prinsip penyusunannya adalah dengan menempatkan lamina yang memiliki nilai
MOE yang lebih tinggi dibagian luar balok laminasi yang akan dibuat. Sementara itu lamina yang memiliki MOE terendah diletakkan pada bagian dalam balok
laminasi. Balok laminasi yang dibuat disusun dengan enam lapis papan lamina dan setiap jenis balok laminasi dari kayu Pinus, Jabon dan campuran Pinus-Jabon
terdiri dari empat ulangan. Balok laminasi campuran disusun berdasarkan berat jenis kayu yang paling tinggi di bagian luar dan berat jenis yang rendah di bagian
dalam. Susunan balok laminasi yang akan dibuat terlihat pada gambar :
300 cm finger joint 12 cm
8 cm Gambar 1 Susunan glulam.
3.3.6. Perekatan
Perekat yang digunakan adalah RPF Resorcinol Phenol Formaldehyda. Pelaburan perekat pada permukaan lamina dengan menggunakan mesin labur.
Pelaburan dilakukan pada satu permukaan single share dengan berat labur 200 gcm
2
.
3.3.7. Pengempaan
Pengempaan dilakukan dengan menempatkan lamina yang telah di laburi perekat pada alat kempa dengan lama waktu pengempaan 6 jam pada suhu
ruangan. Tekanan kempa yang digunakan sebesar 8-14 kgcm².
3.3.8. Pengkondisian dan finishing
Selanjutnya balok laminasi dikondisikan selama satu minggu 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
pengempaan dan pemotongan bagian sisi dan ujung glulam untuk memperoleh ukuran yang diperlukan.
3.4. Pengujian Balok Laminasi 3.4.1. Pengujian Sifat Fisis
3.4.1.1. Kadar Air Glulam
Glulam yang telah diuji lentur dipotong sepanjang 5 cm pada salah satu ujungnya. Jumlah contoh uji kadar air setiap jenis balok laminasi terdiri dari
empat ulangan. Potongan tersebut ditimbang untuk mengetahui berat awal kering udara B
. Setelah ditimbang contoh uji kemudian dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 103 ± 2
C selama 24 jam. Selanjutnya contoh uji diletakkan di dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang sampai berat konstan B
1
. Besarnya kadar air dihitung dengan rumus :
Keterangan B
:
berat contoh uji kering udara gram
B
1
: berat contoh uji setelah di oven gram
3.4.1.2. Kerapatan
Penentuan kerapatan glulam menggunakan contoh uji dari glulam dipotong sepanjang 5 cm dari setiap balok uji glulam dan diukur dimensinya untuk
mengetahui volume V. Jumlah contoh uji setiap jenis glulam terdiri dari empat ulangan. Selanjutnya contoh uji ditimbang untuk mengetahui berat kering udara
B . Kerapatan dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Keterangan B
: berat contoh uji kering udara gram V
: volume kering udara cm
3
3.4.2. Pengujian Sifat Mekanis 3.4.2.1. Pengujian MOE dan MOR
Pengujian MOE dan MOR dilakukan dengan menggunakan mesin UTM, pengujian dilakukan dengan pemberian dua titik beban pada bentang contoh uji
two points loading. Dimana pola pembebanan pada pengujian sesuai dengan standar JAS 2003 seperti Gambar 2.
Gambar 2 Pola pembebanan pengujian MOE dan MOR.
Nilai MOE dan MOR balok laminasi dihitung berdasarkan rumus :
Keterangan ∆P
: perbedaan beban pada batas atas dan bawah kg Pb
: beban maksimum pada saat kayu rusak kg : jarak sangga cm
S : jarak antara dua titik pembebanan cm
∆y : defleksi yang terjadi akibat beban P cm
b : lebar contoh uji cm
h : tebal contoh uji cm
b h
P P
ℓ S
3.4.2. 2. Keteguhan Rekat
Pengujian keteguhan rekat dilakukan dengan cara memberikan pembebanan yang diletakkan pada arah sejajar serat dengan meletakkan contoh uji secara
vertikal. Nilai beban maksimum dibaca saat contoh uji mengalami kerusakan. Contoh uji untuk pengujian keteguhan rekat seperti pada gambar 3
Gambar 3 Contoh uji untuk keteguhan rekat.
Keteguhan rekat dihitung dengan menggunakan rumus :
3.4.2.3. Delaminasi
Uji delaminasi dilakukan dengan cara yaitu perendaman dalam air dingin dan air mendidih. Contoh uji dipotong dari bagian ujung balok laminasi dengan
panjang 75 mm. Masing-masing uji delaminasi setiap jenis balok laminasi terdiri dari sepuluh ulangan. Perendaman dalam air dingin dilakukan dengan merendam
contoh uji dalam air pada suhu ruangan selama 6 jam. Selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 40 ± 3
C selama 18 jam. Perendaman dalam air mendidih dilakukan dengan merebus contoh uji dalam air mendidih 100
C selama 4 jam kemudian dilanjutkan dengan merendamnya dalam air pada suhu ruangan selama
1 jam. Selain itu contoh uji deikeringkan dalam oven pada suhu 70 ± 3 C selama
18 jam.
Rasio delaminasi dihitung dengan rumus :
3.5 Analisis Data
Data-data pengujian yang telah dilakukan dianalisis dengan uji statistik. Jenis glulam sebagai faktor perlakuan yang terdiri atas tiga perlakuan. Rumus
yang digunakan dalam analisis data adalah sebagai berikut :
Keterangan : : nilai respon dari unit percobaan terhadap jenis perlakuan glulam
: nilai tengah populasi sebenarnaya : galat percobaan dari perlakuan ke-i pada pengamatan ke-j
i : jumlah perlakuan
j : jenis glulam
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
2.4 Sifat Fisis
Sifat fisis kayu merupakan sifat dasar kayu yang menentukan kekuatan kayu. Sifat fisis sangat penting diketahui sebelum menentukan kekuatan kayu.
Pengujian sifat fisis yang dilakukan pada penelitian ini adalah kadar air dan kerapatan.
2.4.1 Kadar Air
Pada umumnya sifat fisis dan mekanis kayu tergantung dari kadar air kayu. Kadar air adalah banyaknya air yang mampu diikat oleh bahan terhadap berat
kering tanurnya yang dinyatakan dalam persen . Kadar air di dalam kayu segar ditentukan oleh air bebas dan air terikat Haygeen dan Bowyer 2007. Nilai kadar
air kayu tergantung pada suhu dan kelembaban disekitarnya. Pengujian kadar air dari ketiga jenis glulam baik yang campuran dan tidak
campuran memiliki nilai yang tidak jauh berbeda. Nilai kadar air glulam Jabon berkisar antara 9,8-12,1 dengan rata-rata sebesar 11,0, nilai kadar air glulam
Pinus berkisar antara 10,4-11,7 dengan rata-rata sebesar 10,9, dan nilai kadar air glulam campuran Pinus-Jabon berkisar antara 9,2-10,7 dengan rata-
rata 10,0. Nilai kadar air dari ketiga glulam ini telah memenuhi standar JAS 234 : 2003 dimana nilai kadar air maksimum glulam adalah 15.
Gambar 4 Nilai rata-rata kadar air glulam.