Lampiran 11C uji-t berpasangan deformasi ckbc tekan sejajar serat dengan tekan
TINJAUAN PUSTAKA
3.2 Alat dan bahan
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Universal Testing Machine (UTM) merk Instron untuk alat uji mekanis 2. Kaliper untuk mengukur dimensi contoh uji
3. Gergaji bundar (circular saw) untuk memotong kayu (membuat sampel) 4. Mesin serut (Planner)
5. Oven untuk mengeringkan contoh uji sampai kadar air tertentu
6. Desikator alat kedap udara sebagai tempat penyimpanan contoh uji setelah dioven (pengkondisian contoh uji)
7. Timbangan untuk menimbang berat contoh uji
8. Mesin serut dan ampelas untuk menghaluskan permukaan contoh uji 9. Torsi meter untuk mengukur tekanan waktu pengempaan dingin
10.Plat besi dan baut untuk menekan kayu pada waktu pengempaan dingin Sedangkan bahan-bahan yang digunakan meliputi:
1. Kayu Nangka, untuk contoh uji kecil bebas cacat dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 8 cm sebanyak 120 sample, untuk pembuatan glulam sebagai back dan face
dengan ukuran 5 cm x 2 cm x 76 cm, sebanyak 30 papan
2. Kayu Sengon, untuk contoh uji kecil bebas cacat dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 8 cm sebanyak 20 sample, untuk pembuatan glulam sebagai core dengan ukuran 5cm x 2 cm x 76 cm, sebanyak 5 papan.
3. Kayu Randu untuk contoh uji kecil bebas cacat dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 8 cm sebanyak 20 sample, untuk pembuatan glulam sebagai core dengan ukuran 5 cm x 2 cm x 76 cm, sebanyak 5 papan.
4. Kayu Afrika, untuk contoh uji kecil bebas cacat dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 8 cm sebanyak 20 sample, untuk pembuatan glulam sebagai core dengan ukuran 5 cm x 2 cm x 76 cm, sebanyak 5 papan.
5. Perekat jenis Isocynate merk Koyobond, yang diperoleh dari PT. Lemindo Abadyjaya, Gunung Putri Bogor.
Pembuatan contoh uji
Contoh uji yang akan digunakan terlebih dahulu dikeringudarakan dengan menggunakan kipas angin hingga kadar airnya mencapai kira-kira 12% selama empat minggu. Kemudian sortimen kayu yang sudah kering diserut untuk kemudian dipotong-potong sesuai ukuran yang diperlukan, seperti gambar di bawah ini.
Untuk contoh uji kecil bebas cacat, diambil 4 contoh uji setiap lapisan. Contoh uji ini diambil untuk pengujian tekan sejajar serat dan tekan tegak lurus serat.
47 cm 76 cm 47 cm
5cm 2cm
176 cm
MOE, KA, BJ tekan // serat MOE, KA, BJ tekan ⊥ serat
tekan⊥ lurus tekan // serat
Gambar 3 Pembuatan contoh uji
Sifat-sifat yang diuji/diteliti
Adapun sifat-sifat yang akan diuji dalam penelitian ini adalah:
1. Pengujian sifat fisis meliputi, KA dan Berat Jenis contoh kecil bebas cacat. Untuk CKBC dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 8 cm
2. Pengujian sifat mekanis MOE Glulam dan papan penyusun glulam yang diuji dengan cara tekan sejajar arah serat dan tegak lurus arah serat.
Pengujian sifat fisis
Untuk pengujian kadar air dan berat jenis contoh uji bebas cacat :
• Contoh uji 2 cm x 2 cm x 8 cm ditimbang pada suhu kering udara untuk mengetahui berat awal kering udara (BO)
• Setelah ditimbang contoh uji digunakan untuk menguji MOE.
• Contoh uji kemudian dimasukkan kedalam oven dan dipanaskan pada suhu (103±2) °C selama 48 jam.
• Contoh uji dikeluarkan dari oven, ditaruh di desikator dan ditimbang sampai beratnya konstan (B1).
• Besarnya kadar air dihitung dengan menggunakan rumus :
• Besarnya berat jenis dihitung dengan menggunakan rumus :
Kerapatan kayu =
Keterangan:
Bo = berat contoh uji kering Udara
B1 =berat contoh uji setelah dioven dengan suhu (103±2) °C selama 48 jam
BJ = berat jenis
V = volume kering udara (cm3)
Pengujian sifat mekanis glulam
Pembuatan glulam. Sortimen kayu yang telah ditentukan ukurannya disusun menjadi papan lamina, seperti gambar berikut ini.
Gambar 4 Pembuatan papan lamina.
Perekatan. Perekat yang digunakan terdiri atas dua komponen (base resin dan
hardener) yang dicampurkan dengan perbandingan 100:15. Pelaburan perekat pada permukaan lamina dilakukan dengan menggunakan kape. Pelaburan dilakukan pada kedua permukaan (double spread) dengan berat labur 280 g/cm².
Tabel 1 Susunan papan yang akan dibuat untuk tekan tegak lurus muka lamina
Tabel 2 Susunan papan yang akan dibuat untuk tekan sejajar muka lamina
No papan face Core Back Ukuran (cm) Σ glulam(buah)
1 nangka sengon nangka 2x5x5 5
2 nangka kapuk nangka 2x5x5 5
3 nangka afrika nangka 2x5x5 5
Total 15
Pengempaan. Papan yang telah direkatkan antara bagian back, face, dan core tersebut diklem dengan alat kempa dengan tekanan yang sesuai batas optimal dan sama pada setiap bagian permukaan. Untuk menjamin kesamaan tekanan pada semua permukaan, digunakan alat torsi meter. Target tekanan kempa adalah 0,6 MPa.
No. papan face Core back Ukuran (cm) Σ glulam (buah)
1 nangka sengon nangka 2x5x20 5
2 nangka kapuk nangka 2x5x20 5
3 nangka afrika nangka 2x5x20 5
Total 15 Face
Core
Pengkondisian. Selanjutnya papan lamina dikondisikan selama 1 minggu sebelum dilakukan pengujian, hal ini bertujuan untuk melepaskan tegangan pada papan lamia selama proses pengempaan.
Pengujian glulam.
Papan lamina dirapikan pada kedua ujungnya, kemudian dipotong dengan ukuran 5x6x20 cm³ dan 5x6x5 cm3, untuk pengujian uji tekan. Pengujian MOE glulam dengan cara tekan sejajar muka lamina dan tegak lurus muka lamina, seperti gambar di bawah ini 5 cm 6 cm 20cm
Gambar 5 pengujian tekan tegak lurus muka lamina.
5cm 6 cm
Gambar 6 pengujian tekan sejajar muka lamina. P
Setelah dilakukan pengujian terhadap lamina, dilanjutkan dengan analisis tipe pembebanan tekan yaitu tekan tegak lurus muka lamina dan tekan sejajar muka lamina. Setelah memahami perilaku setiap lamina dalam memberikan sumbangan kekakuan dan kekuatannya terhadap glulam, dapat diturunkan rumus untuk mengestimasi modulus Young’s (E) dan kekakuan glulam dalam menahan tekan (Fc).
L A PL E Δ = = ε σ Keterangan : E = modulus Young’s (kg/cm2) σ = tegangan normal έ = regangan P = beban (kg) L = panjang awal (cm) ΔL = perubahan panjang (cm) A = luas permukaan (cm2) A P Fc = Keterangan:
Fc = kekuatan glulam dalam menahan beban (kg/cm2)
P =beban (kg)
A = luas permukaan (cm2).
Pengolahan data Modulus Elastis (MOE)
• Perhitungan MOEckbc dilakukan dengan menggunakan dua metode yaitu metode pertama dan metode kedua yang disajikan oleh Bahtiar (2008).
Nilai MOE metode pertama diperoleh dengan menggunakan cara :
1. Setelah contoh uji diuji dengan UTM Instron, data diplotkan dalam bentuk grafik.
Gambar 7 Cara memplotkan data.
3. Data dipotong, hanya pada daerah lurus yang digunakan. Sehingga grafik kartesius-nya menjadi seperti pada gambar 8.
Gambar 8 Kurva garis lurus setelah dipotong. 4. Kemudian grafik tersebut diregresikan y bx + c 5. MOE dihitung dengan rumus
Nilai MOE metode kedua yang disajikan oleh Bahtiar (2008) diperoleh dengan prosedur :
1. Langkah 1 sampai 2 sama seperti metode pertama , tetapi data tidak dipotong.
2. Data dibagi menjadi dua bagian sepeti gambar 9, data elastis dan data plastis. Data elastis merupakan data pada daerah kurva lurus. Data plastis merupakan data pada daerah kurva melengkungn (kuadratik).
Gambar 9 Kurva daerah elastis dan plastis.
3. Data tersebut disajikan dalam tabel baru yang berisikan kolom P, Δy, Δye, Δyp seperti tabel 3. P adalah beban, Δy adalah defleksi aktual , Δye adalah defleksi elastis dan Δyp adalah defleksi plastis. Di bawah batas elastis Δyp bernilai nol karena defleksi plastis belum terjadi. Di atas batas elastis Δye bernilai maksimal, yaitu konstan sebesar defleksi pada batas elastis. Defleksi aktuak merupakan penjumlahan dari defleksi elastis dan defleksi plastis (Δy= Δye + Δyp).
Tabel 3 Contoh tabel untuk P, Δy, Δye, Δyp
4. Selanjutnya dibuat tabel baru sebagi berikut Tabel 4 Contoh tabel regresi linier berganda
P Δy Δyp2 P Δy Δye Δyp P1 Δy1 Δy1 0 P2 Δy2 Δy2 0 …. …. …. …. Pe Δye Δye 0
P (e+1) Δy(e+1) Δye Δyp(e+1) P (e+2) Δy(e+2) Δye Δyp(e+2) P (e+3) Δy(e+3) Δye Δyp(e+3)
….. ….. ….. ….
Disusun regresi linier berganda, P sebagai respon dan Δy, Δyp2 sebagai varial bebas. Model regresinya adalah P = a + by + cy2p