3.3.1 Persiapan Bahan Baku
Pohon jabon yang sudah dipilih, ditebang pada ketinggian 15 cm dari tanah, kemudian dipotong menjadi tiga bagian, yaitu pangkal, tengah dan
ujung Gambar 1. Dalam satu bagian diambil contoh uji pada bidang radial, tangensial, dan acak R-T untuk setiap pengujian Gambar 2. Potongan kayu
jabon tersebut selanjutnya dikeringkan hingga kadar airnya mencapai ± 12 kemudian dipotong untuk dijadikan contoh uji sesuai sifat dan tujuan
pengujian yang dilakukan.
b
a Gambar 1 a Pola pembagian batang b Pola pemotongan Log
Keterangan : T = Balok tangensial R = Balok radial
A = Balok acak R-T
Gambar 2 menunjukkan potongan contoh uji masing-masing untuk balok radial, tangensial, dan acak R-T yang akan dibuat contoh uji kecil pengujian
sifat fisis dan mekanis sesuai standar B.S. 373: 1957 yang diacu.
a
b
c
d Gambar 2 aBalok tangensial b Balok radial c Balok Acak R-T d Pola
pemotongan contoh uji pengujian Keterangan :
1 = Contoh uji penyusutan arah tangensial 1 cm x 1 cm x 5 cm
2 = Contoh uji penyusutan arah radial 1 cm x 1 cm x 5 cm
3 = Contoh uji kadar air, kerapatan, dan berat jenis 2 cm x 2 cm x 2 cm
4 = Contoh uji MOEs, MOEd, MOR, dan kekerasan 2 cm x 2 cm x 30 cm
5 = Contoh uji tekan sejajar serat dan rasio poisson 2 cm x 2 cm x 10 cm
6 = Contoh uji ketahanan belah 0,4 cmx 2 cm x 4,5 cm
3.3.2 Pengujian Sifat Fisis
Sifat fisis yang diujikan pada sampel kayu meliputi kadar air, penyusutan, kerapatan dan berat jenis. Contoh uji yang digunakan untuk
pengujian kadar air, kerapatan dan berat jenis kayu berukuran 2 cm x 2 cm x
2 cm sedangkan contoh uji yang digunakan untuk pengujian penyusutan berukuran 5 cm x 1 cm x 1 cm.
3.3.2.1 Kadar Air
Contoh uji ditimbang beratnya BA, lalu dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 103±2°C hingga beratnya konstan BKT.
Nilai kadar air dihitung dengan persamaan berikut: KA =
x 100 Dimana:
KA = Kadar air BA
= Berat awal g BKT = Berat kering tanur g
3.3.2.2 Kerapatan dan BJ kayu
Contoh uji ditimbang berat BA dan diukur volumenya VA, lalu dimasukkan ke dalam oven 103±2°C hingga konstan untuk
mendapatkan berat dan volume kering tanurnya BKT dan VKT. Kerapatan dan BJ kayu diperoleh dengan persamaan berikut:
ρ = BJ =
Dimana: ρ
= Kerapatan gcm
3
BA = Berat awal g
VA = Volume awal cm
3
BJ = Berat jenis
BKT = Berat kering tanur g ρ air = Kerapatan air 1 gcm
3
3.3.2.3 Penyusutan
Penyusutan yang diuji pada penelitian ini adalah penyusutan dimensi lebar pada masing-masing bidang pengamatan yaitu bidang
tangensial, radial, dan acak R-T pada arah radial dan tangensial dari kondisi basah ke kering tanur. Pengukuran dimensi dilakukan
menggunakan kaliper. Besarnya penyusutan masing-masing bidang untuk seluruh kondisi dihitung dengan rumus:
Penyusutan =
–
x 100 Dimana:
Di1 = Dimensi lebar awal mm Di2 = Dimensi lebar akhir mm
i = Arah tangensial, radial, dan acak R-T
3.3.3 Pengujian Sifat Mekanis
Pengujian sifat mekanis yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan dua metode yaitu metode nondestruktif dan destruktif.
3.3.3.1 Pengujian Nondestruktif
Pengujian nondestruktif digunakan untuk mengetahui nilai dinamyc modulus of elasticity MOE dinamis dengan mengukur kecepatan rambatan
gelombang ultrasonik menggunakan alat uji nondestruktif metode gelombang ultrasonik merk SylvatestDuo® frekuensi = 22 kHz Gambar
3. Pengujiannya dilakukan dengan menempatkan dua buah transduser masing-masing sebagai transduser pemancar gelombang transmitter dan
transduser penerima gelombang receiver, di kedua ujung contoh uji. Jarak antara dua transduser d diukur dan waktu rambat gelombang ultrasonik t
direkam dari empat kali ulangan pembacaan. Kecepatan gelombang ultrasonik Vus dihitung dengan menggunakan rumus :
Vus = 10
6
ms Modulus elastisitas dinamis dapat dihitung dengan menggunakan
rumus: MOEd = ρ Vus
2
Dimana: MOEd
= Modulus elastisitas dinamis kgcm
2
ρ = Kerapatan gcm
2
Vus = Kecepatan gelombang ultrasonik ms
b
a c
Gambar 3 a Pengujian Nondestruktif b Contoh Uji c Alat uji nondestruktif merk SylvatestDuo® frekuensi = 22 kHz
3.3.3.2 Pengujian Destruktif
Pengujian sifat mekanis secara destruktif yang dilakukan adalah pengujian keteguhan lentur statis, keteguhan tekan sejajar serat, kekerasan,
ketahanan belah, dan rasio Poisson.
3.3.3.2.1 Keteguhan Lentur Statis
Pengujian keteguhan lentur statis dilakukan pada contoh uji berukuran 2 cm x 2 cm x 30 cm dengan jarak bentang 28 cm Gambar
4. Pembebanan dilakukan di tengah bentang B.S. 373: 1957.
a b
Gambar 4 a Pengujian keteguhan lentur statis b Contoh uji
Besarnya Modulus of Elasticity MOE dan Modulus of Rupture MOR ditentukan dengan rumus:
MOE = Δ PL
3
4 Δ ybh
3
MOR = 3 PmaksL 2bh
2
Dimana: MOE = Modulus of Elasticity kgcm
2
MOR = Modulus of Rupture kgcm
2
ΔP = Perubahan beban yang terjadi dibawah batas proporsi kg
L = Jarak sangga cm
Δy = Perubahan defleksi akibat beban cm
b = Lebar contoh uji cm
h = Tebal contoh uji cm
3.3.3.2.2 Keteguhan Tekan Sejajar Serat
Contoh uji keteguhan tekan sejajar adalah 2 cm x 2 cm x 10 cm Gambar 5. Pembebanan dilakukan secara perlahan-lahan sampai
contoh uji mengalami kerusakan. Arah pembebanan sejajar dengan arah serat pada kedudukan contoh uji vertikal. Besarnya keteguhan tekan
sejajar serat dihitung dengan rumus: σ
tk
= Dimana:
σ
tk
= Keteguhan tekan sejajar serat kgcm
2
P maks = Beban maksimum kg A
= Luas penampang cm
2
a b
Gambar 5 a Pengujian tekan sejajar serat b Contoh uji dengan panjang 10 cm, lebar 2 cm, dan tebal 2 cm
3.3.3.3 Kekerasan
Contoh uji kekerasan menggunakan sisa contoh uji keteguhan lentur statis Gambar 6. Pengujian dilakukan dengan membebankan
setengah bola baja, masuk ke dalam kayu. Kekerasan kayu dihitung dengan rumus:
H = Dimana :
H = Kekerasan kayu kgcm
2
P
maks
= Beban maksimum kg A
= Luas penampang cm
2
a b Gambar 6 a Pengujian kekerasan b Contoh uji
3.3.3.4 Ketahanan Belah Cleavage Resistance
Pengujian dilakukan dengan cara menarik contoh uji pada bidang belahan secara perlahan-lahan Gambar 7. Tarikan dilakukan
dengan alat Universal Testing Machine Amsler sampai kayu mengalami kerusakan. Nilai keteguhan belah dapat dihitung dengan rumus:
CR = Dimana:
CR = Keteguhan Belah kgcm
P maks = Beban maksimum kg B
= Lebar bidang belah cm
a b
Gambar 7 a Pengujian ketahanan belah b contoh uji
3.3.4 Rasio Poisson
Pengujian Rasio Poisson dapat dilakukan dengan menggunakan contoh uji tekan sejajar serat. Pengujian ini dilakukan dengan cara
menempatkan alat strain gauge aktif dan strain gauge pasif pada contoh uji Gambar 8. Ketika terjadi regangan pada contoh uji yang telah dipasangi
strain gauge, maka regangan itu terhantarkan melalui alas gauge isolatif atau pada penghantar resistif di dalam gauge tersebut. Hasilnya adalah penghantar
halus tadi akan mengalami perubahan nilai resistensinya. Perubahan resistensi ini berbanding lurus terhadap besarnya regangan. Nilai rasio poisson
dihubungkan berdasarkan rumus:
Dimana: v
= rasio Poisson pasif
= regangan pasif aktif
= regangan aktif
Strain gauge aktif Strain gauge pasif
Gambar 8 Pengujian rasio Poisson
3.4 Analisis Data
Analisis data sifat fisis dan mekanis dalam penilitian ini dilakukan dengan analisis deskriptif sederhana untuk menentukan nilai rata-rata menggunakan
Microsoft Excel 2007. Untuk mengetahui pengaruh posisi kayu dan bidang pengamatan dilakukan rancangan percobaan acak lengkap dua faktorial dengan
faktor A adalah variasi posisi kayu dan faktor B adalah variasi bidang pengamatan. Ulangan yang dilakukan adalah empat kali. Model umum rancangan
percobaan yang digunakan adalah Yijk = μ + αi + j + α ij + Eijk
Keterangan: Yijk = Nilai pengamatan pada ulangan ke-k yang disebabkan oleh taraf ke-i faktor
α dan taraf ke-j faktor i = Posisi kayu pangkal, tengah, dan ujung
j = Bidang pengamatan tangensial, radial, dan acak R-T k = Ulangan 1, 2, 3, dan 4
μ = Nilai rata-rata sebenarnya