9 yang tebal kayu akhir karena hasil fotosintesa tidak diperlukan untuk pertumbuhan.
Pita kayu yang berselang-seling ini menandai batas lingkaran tahun. Lingkaran tumbuh kayu Mangium pada kayu normal berkolerasi dengan
kerapatan, yaitu kayu dengan pori tata lingkar, kerapatannya cenderung meningkat dengan meningkatnya lingkaran tumbuh. Kayu Mangium termasuk jenis kayu cepat
tumbuh yang mempunyai batas lingkaran tumbuh yang jelas pada bagian terasnya dengan lebar 1 – 2 cm Ginoga, 1997. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhannya yang
cepat serta adanya kayu muda juvenile wood. 2. Tebal Kayu Gubal dan Kayu Teras
Kayu gubal sapwood dan kayu teras heartwood pada kayu Mangium tampak jelas pada potongan atau penampang lintang dolog. Gubal terletak di
sekeliling bagian luar dolog, tepat setelah kulit kayu. Setelah gubal terdapat silinder kayu teras yang merupakan sumber bahan kayu yang penting dan di bagian pusat
terletak empulur pith. Gubal berwarna lebih terang dari pada teras, keawetan dan kekuatannya lebih rendah tetapi permeabilitasnya lebih tinggi. Gubal merupakan
jaringan kayu yang masih hidup sedangkan teras adalah jaringan yang sudah mati. Tebal kayu gubal dan kayu teras berpengaruh terhadap kekuatan kayu. Hasil
pengamatan terhadap dolog kayu Mangium menunjukkan kecenderungan bahwa makin tinggi umur kayu maka bagian kayu terasnya makin tebal Ginoga, 1997.
3. Warna dan Serat Kayu Warna kayu teras dan gubal dapat dilihat dengan jelas : bagian teras berwarna
lebih gelap, sedangkan gubalnya berwarna putih dan lebih tipis. Warna kayu teras agak kecoklatan, hampir mendekati warna kayu jati, kadang-kadang mendekati warna
jati gembol. Arah serat lurus sampai berpadu Ginoga, et. al., 1999. Tekstur kayu agak kasar, kesan raba agak halus dan kayu agak lunak, arah serat lurus dan agak
berpadu Rulliaty dan Mandang, 1988.
2. Sifat Fisis dan Mekanis
1. Berat Jenis dan Kadar Air Berat kayu meliputi berat zat kayu sendiri, berat zat ekstraktif dan berat air
yang dikandungnya. Jumlah zat kayu dan zat ekstraktif biasanya konstan, sedangkan jumlah kandungan air berubah-ubah. Untuk mendapat keseragaman, maka dalam
penentuan berat jenis kayu, berat ditentukan dalam keadaan kering tanur.
10 Sifat fisis dan mekanis yang umum dijadikan dasar dalam penggunaan kayu
adalah berat jenis BJ, kadar air KA dan keteguhan MOE dan MOR. Hasil pengujian BJ dan KA menyatakan bahwa kayu Mangium pada umur 10 tahun
mempunyai berat jenis 0,57 dan kadar air basah dan kering udara berturut-turut adalah 125 dan 18 . Secara statistik berat jenis kayu pada umur yang berbeda tidak
memperlihatkan perbedaan yang nyata Ginoga, 1997. 2. Kekuatan dan Kelas Kuat
Hasil pengujian terhadap sifat mekanis menyatakan bahwa kayu Mangium di Perum Perhutani Unit III Jawa Barat dan Banten pada umur 8 tahun dari Bogor
mempunyai nilai MOE rata-rata sebesar 97.308 kgcm
2
Sulistyawati, 2009 dan dari Indramayu sebesar 88.000 kgcm
2
dengan nilai MOR rata-rata sebesar 436 kgcm
2
Firmanti et al., 2003. Hasil pengujian kayu Mangium pada umur 10 tahun mempunyai nilai MOR, MOE dan tekan sejajar serat berturut-turut adalah 942 kgcm
2
, 113.644 kgcm
2
dan 435 kgcm
2
Ginoga, 1997. Berdasarkan sifat mekanis yang dimilikinya, kayu Mangium dapat digunakan sebagai bahan konstruksi ringan, mebel
dan barang kerajinan. Kayu lamina Mangium memiliki MOE 105.900 kgcm
2
3. Keawetan dan Keterawetan
dan memenuhi syarat yang ditetapkan oleh JAS Ginoga, 1997.
Berdasarkan berat jenis, keteguhan lentur statis dan tekan sejajar serat, pada umur 10 tahun maka kayu Mangium termasuk kelas kuat II – III Ginoga, 1997.
Keawetan kayu adalah daya tahan suatu jenis kayu terhadap berbagai faktor perusak kayu, terutama faktor biologis, seperti jamur, serangga rayap dan bubuk dan
binatang laut. Sifat keawetan ditentukan berdasarkan persentase penurunan berat kayu akibat serangan faktor biologis. Sedangkan sifat keterawetan kayu adalah kemampuan
kayu menyerap bahan pengawet tertentu yang diawetkan dengan metode tertentu. Sifat keterawetan ditentukan berdasarkan retensi dan daya penetrasi bahan pengawet
terhadap kayu. Retensi dinyatakan dalam kgm
3
Berdasarkan sifat-sifat tersebut, kayu Mangium memiliki kelas ketahanan IV rendah terhadap serangan rayap tanah dan kelas ketahanan III sedang terhadap
penggerek di laut Muslich dan Sumarni, 1993. Kayu Mangium memiliki sifat keterawetan yang berbeda menurut asal kayunya. Dengan menggunakan bahan
kayu dihitung berdasarkan penimbangan kayu sebelum dan sesudah pengawetan. Penetrasi dinyatakan dalam
persen luas penampang contoh uji Ismanto, 1995.
11 pengawet CCA, kayu Mangium dari hutan tanaman asal Jawa Barat memiliki sifat
keterawetan lebih buruk kelas awet II-III dibanding kayu Mangium dari hutan alam
asal Maluku yang memiliki kelas awet I-II Martawijaya dan Barly, 1990. 4.
Pengolahan Kayu Mangium a.
Pengergajian
Produk kayu umumnya diolah sebelum dimanfaatkan. Penggergajian adalah suatu unit usaha yang menggunakan bahan baku kayu, dengan alat utama gergaji,
mesin sebagai tenaga penggerak serta dilengkapi dengan berbagai alat atau mesin pembantu Widarmana, 1981. Sedangkan kayu gergajian merupakan kayu-kayu yang
dihasilkan dari proses menggergaji dan menggergaji kembali. Penggergajian merupakan proses pertama dalam urutan industri pengolahan
kayu berupa kegiatan merubah bentuk atau konversi kayu bulat menjadi kayu persegian untuk memenuhi tujuan tertentu Rachman dan Malik, 2008. Sedangkan
tujuan menggergaji adalah untuk mendapatkan kayu gergajian dengan ukuran dan kualita tertentu sesuai dengan tujuan pemakaiannya, mendapatkan produksi yang
tinggi, memperoleh rendemen yang tinggi, memanfaatkan kayu gergajian dengan ongkos produksi yang rendah, dan memperoleh kayu gergajian dengan ukuran yang
tepat, bebas cacat atau berkualitas tinggi Padlinurdjaji dan Ruhendi, 1981. Bila melihat mata rantai industri pengolahan kayu, maka dalam pabrik
pengergajian terjadi proses perubahan pertama kali kayu dalam bentuk dolog menjadi kayu gergajian sawn timber atau disebut kayu konversi berupa balok, papan, tiang
serta sortimen lainnya. Sehingga industri kayu gergajian disebut industri kayu primer yang akan mendorong pertumbuhan industri kayu sekunder.
Penggergajian adalah kegiatan merubah bentuk atau konversi kayu bulat menjadi kayu persegian untuk memenuhi tujuan tertentu dengan menggunakan pola
penggergajian tertentu. Pola penggergajian sawing pattern atau cutting programme adalah rencana dan cara pembelahan dolog menjadi potongan atau lembaran kayu
gergajian beserta urutan dan penugasannya pada mesin-mesin penggergajian, dengan cara merencanakan dan mengatur cara menggergaji agar dolog dapat dimanfaatkan
seefisien mungkin Rachman dan Malik, 2008. Berbagai macam pola penggergajian dapat diciptakan untuk setiap potong
dolog yang dijadikan pedoman untuk menggergaji yaitu pola penggergajian satu sisi
12 sawing trough-and trough atau live sawing, berguling round sawing, taper taper
sawing, perempatan quarter sawing dan penggergajian simulasi. 1. Penggergajian Satu Sisi
Pola penggergajian satu sisi adalah pola sederhana dimana dolog dikunci pada suatu sisi lalu digergaji secara terus-menerus ke arah sisi yang berhadapan sampai
selesai. Pola ini ditandai oleh irisan gergaji yang seolah-olah membuat garis singgung dengan lingkaran tahun yang sejajar satu sama lain bila dilihat pada penampang
lintang dolog. Pola penggergajian satu sisi biasa digunakan untuk dolog berdiameter kecil,
kayu-kayu dari hutan tanaman dan dolog yang banyak mengandung cacat. Dengan pola ini waktu produksi relatif cepat akan tetapi kualitas kayu gergajian yang
dihasilkan umumnya rendah. Namun, bila dolognya bermutu tinggi maka pola satu sisi akan menghasilkan rendemen paling tinggi Rachman dan Malik, 2008.
2. Pola Penggergajian Berguling Pola penggergajian berguling merupakan teknik penggergajian dengan cara
mengelilingi dolog. Pola penggergajian ini didasarkan kepada teori bahwa sifat-sifat dolog, terutama jenis-jenis kayu tropis, yaitu bagian terluar dolog terdapat lebih
sedikit cacat kayu semakin ke arah dalam empulur semakin banyak mengandung cacat seperti mata kayu, busuk, retak dan hati rapuh. Jumlah dan jenis cacat itu
menyebar tidak merata pada keempat sisi dolog. Sehingga pola ini merupakan cara untuk dapat memanfaatkan terlebih dahulu bagian dolog yang bermutu lebih tinggi.
Praktek penggergajian dengan pola berguling dilakukan dengan cara mula- mula dolog dinilai pada keempat sisinya. Sisi yang terbaik digergaji lebih dahulu.
Selanjutnya dolog dikunci pada suatu posisi lalu sisi dolog yang pertama digergaji seperti pada pola satu sisi. Penggergajian dihentikan ketika ditemui cacat. Pada saat
itu dolog diputar 90°. Penggergajian dilanjutkan pada sisi ke- 2 dan dihentikan lagi setelah ditemui cacat. Demikian seterusnya pada sisi ke- 3 dan ke- 4 penggergajian
dilakukan sampai akhirnya sekeliling dolog yang dikatakan sebagai pola berguling 1- 2-3-4. Modifikasi pola dilakukan dengan pola berguling 1-3-4-2 yang diterapkan bagi
dolog-dolog yang mengandung tegangan tumbuh Rachman dan Malik, 2008. 3. Pola Pengergajian Taper
Pola penggergajian taper adalah pola yang digunakan untuk dolog- dolog taper bentuknya seperti kerucut terpotong. Jenis-jenis pola penggergajian taper menurut
13 Rachman dan Malik 2008 adalah pola satu sisi sejajar kulit one bark live sawing,
pola taper dua sisi taper sawing two sides dan pola empat sisi taper sawing four sides.
Dolog yang digergaji dengan semua pola di atas akan menghasilkan kayu gergajian datar flat sawn lumber.
4. Pola Penggergajian Perempatan Pola penggergajian perempatan diciptakan untuk mendapatkan kayu gergajian
yang lebih baik, dolog digergaji dengan membentuk irisan-irisan gergaji tegak lurus atau hampir tegak lurus terhadap lingkaran tahun atau membentuk sekitar 45° dengan
lingkaran tahun. Kayu gergajian yang dihasilkan oleh pola perempatan disebut kayu gergajian perempatan quarter sawn lumber. Kayu gergajian perempatan ditandai
oleh garis-garis hampir lurus yang tampil lebih indah pada permukaannya, terutama pada jenis-jenis kayu dengan lingkaran tahun yang nyata. Keunggulannya adalah
stabilitas dimensi dan keausan permukaannya relatif tinggi karena irisan gergaji mengerat dolog secara radial sehingga permukaan kayunya menjadi lebih padat jarak
lingkaran tahun lebih rapat. Kekurangannya adalah rendemen dan produktifitas penggergajian relatif rendah karena tingginya sebetan yang terbuang dan waktu
diperlukan selama produksi untuk mendapatkan irisan dengan posisi radial yang lebih tepat Rachman dan Malik, 2008.
5. Penggergajian Simulasi Simulasi adalah suatu metode pemecahan masalah dengan cara menggunakan
suatu model. Dalam penggergajian, sebagai model adalah dolog dengan diameter dan panjang tertentu yang dianggap berbentuk silindris masif dengan kedua ujungnya
terpotong tegak lurus. Komponen model lainnya adalah tebal irisan gergaji dan ukuran kayu gergajian yang dianggap berbentuk lempengan empat persegi.
Permasalahannya adalah bagaimana mendapat lempengan kayu gergajian secara maksimum dari dolog model. Dengan simulasi yang dilakukan secara berulang-ulang,
banyaknya lempengan yang diperoleh dapat dihitung secara matematik melalui ukuran dolog, tebal irisan gergaji dan ukuran lempeng dengan bantuan komputer.
Program komputer untuk penggergajian simulasi dikeluarkan oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan dan Sosial Ekonomi Kehutanan, Bogor
dengan nama program MOP Model Optimasi Penggergajian. Dengan cara ini rendemen tertinggi simulasi penggergajian mencapai sekitar 83 Rachman, 1994.
14 Hasil simulasi memberikan informasi bahwa pada tebal kayu gergajian yang akan
diproduksi dan diameter dolog yang digergaji akan diperoleh posisi Pembelahan Pertama Terbaik PPT, jumlah lembar kayu gergajian dan rendemen. Hasil simulasi
disajikan dalam bentuk tabel yang digunakan untuk membantu operator di lapangan dalam mendapatkan PPT tanpa menggunakan komputer Ginoga et al., 1999.
Hasil kayu gergajian dari penggergajian simulasi selalu bernilai lebih tinggi dari kenyataan yang sebenarnya, karena pola penggergajian simulasi menganut
asumsi bahwa wujud dolog adalah simetris, lurus atau silindris, lintasan gergaji betul- betul lurus dan cacat dolog minimal.
Uji coba teknik penggergajian konvensional pada dolog kayu Mangium dengan rata-rata diameter 22,4 cm dan panjang 257,5 cm, diperoleh rendemen penggergajian
sebesar 39,60 . Sejak diterapkannya teknik penggergajian dengan sistem simulasi dengan program MOP dalam penentuan posisi PPT, teknik ini mampu meningkatkan
rendemen penggergajian dolog diameter kecil rata-rata 12,4 atau menjadi 51,24 Rachman dan Balfas, 1993.
b. Pengerjaan
Karakteristik pengerjaan kayu Mangium, seperti kemudahan dipotong, diserut, dibor dan diampelas secara umum memberikan hasil sangat baik. Pengujian yang
dilakukan Ginoga 1997, sifat permesinan kayu Mangium termasuk kelas II - I baik- sangat baik. Karena papan kayu Mangium umumnya berukuran sempit serta ukuran
yang relatif pendek, maka teknologi papan sambung dan balok lamina menjadi solusi untuk mengatasi masalah tersebut Rachman dan Balfas, 1993.
c. Pengeringan
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk memperbaiki mutu pengeringan kayu Mangium, antara lain dengan perlakuan pengeringan alami air drying,
perebusan, pengukusan dan pemanasan dengan microwave sebelum dikeringkan lebih lanjut. Dengan perlakuan pengeringan alami, mutu kayu menjadi baik namun secara
ekonomis tidak menguntungkan karena memerlukan waktu sangat panjang Trihastoyo, 2001. Metode lain dengan memakai microwave dapat mempercepat
pengeringan dan mengurangi porsi cacat kayu Krisdianto dan Malik, 2004, namun sulit untuk diaplikasikan di Indonesia karena alat tersebut memerlukan daya listrik
yang tinggi. Perlakuan sebelum pengeringan dengan pengukusan Basri dan Yuniarti, 2001 dan perebusan Krisdianto dan Malik, 2004 mampu mempercepat pengeringan
15 namun menimbulkan cacat dan degradasi warna pada kayu Mangium. Perlakuan
pengukusan dapat meningkatkan tekanan pengeringan drying stress pada kayu red oak lebih tinggi dibandingkan dengan pengurangan kecepatan pengeringannya Wang
et. al., 1993. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan pengeringan pada permukaan kayu yang kadar airnya sudah berada di bawah titik jenuh serat dengan bagian dalam
kayu yang kadar airnya masih tinggi, sehingga terjadi tegangan tarik antara bagian dalam dan bagian permukaan yang mengakibatkan kerusakan pada kayu. Kayu yang
sifat zat ekstratifnya peka terhadap panas akan terurai atau menguap sehingga terjadi degradasi warna pada permukaannya Boyd, 1974. Perubahan warna ini berkaitan
erat dengan proses penguapan yang berjalan sangat cepat di awal pengeringan sementara kadar air kayu masih tinggi Tarvainen et al., 2001.
Pada penelitian quarter sawn dan flat sawn dengan kelembaban awal masing- masing 112 dan 99 , Silitonga 1987 melaporkan bahwa untuk mencapai kadar
air 9 kedua contoh tersebut masing-masing memerlukan waktu 10 dan 16 hari dan jarang terjadi pecah ujung atau melengkung. Kelemahannya adalah kolaps pada kayu
teras yang biasa terjadi pada awal pengeringan. Gejala lebih jelas terlihat pada papan quarter sawn. Pengeringan sebaiknya dengan kombinasi antara shed drying pre-
drying treatment dan kiln drying sehingga mengurangi cacat pengeringan dan dapat meningkatkan kualitas kayu Mangium Basri et al., 2002.
B. Keteknikan Kayu Konstruksi untuk Struktur Bangunan
1. Desain Struktur, Tegangan Ijin dan Standar Kualitas Kayu Konstruksi
