Abdurrachman, Hadjib N. 2005. Kekuatan dan kekakuan balok lamina dari dua jenis kayu kurang dikenal. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 23: 87-100. Bahtiar ET. 2008. Modulus elastisitas dan kekuatan tekan glulam. Di dalam:
Proceeding Seminar Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia (MAPEKI XI). Universitas Palangkaraya.(A17): 71-89.
Cheng RX, Gu JY. 2010. Study of improvement of bonding properties of larch glued laminated timber. Pigment and Resin Technology, 39 (3): 170-173.
Faherty KF, Williamson TG. 1999. Wood Engineering and Construction Handbook. New York (USA): McGraw-Hill Inc.
Herawati E, Massijaya MY, Nugroho N. 2010. Performance of Glued-Laminated Beams Made From Small Diameter Fast Growing Tree Species. J. Biol. Sci, 10: 37-42.
[JAS] Japanese Agricultural Standard. 2003. Glued Laminated Timber. JAS 234:2003. Tokyo (JP): Ministry of Agriculture, Forestry, and Fisheries. Kementerian Kehutanan. 2012. Statistik Kehutanan Indonesia 2011. Jakarta (ID):
Kementerian Kehutanan.
Mandang YI, Pandit IKN. 1997. Pedoman Identifikasi Jenis Kayu di Lapangan. Bogor (ID): Yayasan PROSEA, Pusdiklat Pegawai & SDM Kehutanan. Marra AA. 1992. Technology of Wood Bonding. New York (USA): Van Nostrand
Reinhold.
Massijaya MY, Hadi YS, Hermawan D, Hadjib N. 2011. Project Completion Report: Activity 2.1.4 Evaluation of the Appropriate Properties of Products Manufactured from Small Diameter Logs in Indonesia. Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Mattjik AA, Sumertajaya IM. 2006. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab. Bogor (ID): IPB Press.
Moody RC, Hernandez R, Liu JY. 2010. Glued Structural Timbers. Didalam:
Wood Handbook-Wood as an Engineering Material. Madison (WI): USDA Forest Service, Forest Products Laboratory.
Ruhendi S, Koroh DS, Syamani FA, Yanti H, Nurhaida, Saad S, Sucipto T. 2007.
Analisis Perekatan Kayu. Bogor (ID): Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Sulistyawati I, Nugroho N, Surjokusumo S, Hadi YS. 2008. Kekakuan dan Kekuatan Lentur Maksimum Balok Glulam dan Utuh Kayu Mangium.
Jurnal Teknik Sipil. Jurnal Teoritis dan Terapan Bidang Rekayasa Sipil Institut Teknologi Bandung (ITB), 15 (3): 113-119.
Surjokusumo S, Nugroho N, Priyono J, Suroso A. 2003. Buku Petunjuk Penggunaan Mesin Pemilah Kayu Panter Versi Panter MPK-5. Bogor (ID): Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Tsoumis G. 1991. Science and Technology of Wood Structure, Properties, Utilization. New York (USA): Van Nostrand Reinhold.
Vick CB. 1999. Adhesive bonding of wood material.In: Wood Handbook: Wood as an Engineering Material. Forest Products Technology. Madison (WI): USDA Forest Service, Forest Products Laboratory.
Lampiran 1 Penampang melintang glulam
(a) (b)
(c)
(d) (e)
Keterangan: (a) Glulam Mangium tiga dan lima lapis (b) Glulam Manii tiga dan lima lapis (c) Glulam Sengon tiga dan lima lapis
(d) Glulam Mangium-Manii tiga dan lima lapis lapis (e) Glulam Mangium-Sengon tiga dan lima lapis
Lampiran 2 Tipe kerusakan glulam pada uji keteguhan geser/rekat
(a) (b)
(c)
(f) (g) Keterangan: (a) Glulam Manii tiga dan lima lapis
(b) Glulam Sengon tiga dan lima lapis (c) Glulam Mangium tiga dan lima lapis (d) Glulam Mangium-Sengon tiga lapis (e) Glulam Mangium-Sengon lima lapis (f) Glulam Mangium-Manii lima lapis (g) Glulam Mangium-Manii tiga lapis
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Diversifikasi pemanfaatan jenis kayu termasuk yang berasal dari hutan rakyat dan hutan tanaman merupakan salah satu upaya memenuhi kebutuhan kayu yang terus bertambah sekaligus tetap menjaga kelestarian hutan alam. Jenis kayu dari hutan rakyat dan hutan tanaman pada umumnya merupakan jenis cepat tumbuh (fast growing species). Kurang lebih 10 juta ha lahan sedang dikembangkan untuk tanaman jenis cepat tumbuh, seperti kayu Sengon (Falcataria moluccana Miq.), kayu Manii (Maesopsis eminii Engl.), dan kayu Mangium (Acacia mangium Willd.) (Kementerian Kehutanan 2012). Kayu dari jenis cepat tumbuh umumnya mempunyai diameter kecil (kurang dari 30 cm), siklus tebang pendek (5-10 tahun), dan umumnya memiliki kandungan cacat tinggi dan keawetan yang rendah dibandingkan dengan kayu dari hutan alam. Pada awalnya kayu cepat tumbuh bukan digunakan untuk keperluan struktural, tetapi ketiga jenis kayu tersebut paling banyak ditanam dan dapat memenuhi kebutuhan kayu yang tidak dapat dipenuhi oleh hutan alam (Massijaya et al.
2011).
Penggunaan kayu untuk tujuan struktural menghendaki dimensi yang besar serta harus memiliki kekuatan yang tinggi. Untuk memenuhi ketersediaan komponen struktural dengan dimensi yang tidak bergantung pada diameter kayu, maka dikembangkan bentuk struktur yang bukan dari kayu utuh melainkan komponen laminasi yang dibuat dengan proses perekatan yang biasa juga disebut balok glulam atau balok laminasi (glued laminated timber), yang bisa dimodifikasi untuk meningkatkan sifat kekuatan dan kekakuan kayu yang tersedia. Komponen struktural ini dapat digunakan untuk kolom vertikal atau balok horizontal, bahkan dapat pula dibentuk lengkung atau membusur (Moody
et al. 2010). Balok laminasi (glulam) lebih efisien dibandingkan kayu solid karena untuk menghasilkan balok besar dapat dibuat dari kayu (log) berdiameter kecil, kayu dengan kualitas rendah, serta lamina penyusun glulam lebih cepat dikeringkan (Abdurrachman dan Hadjib 2005). Hal ini terkait dengan peningkatan kebutuhan kayu dunia sedangkan jumlah kayu solid berukuran besar yang tersedia semakin menurun (Bahtiar 2008).
Karakteristik struktur balok glulam dipengaruhi oleh lamina-lamina penyusunnya, dimana lamina-lamina dapat diatur sedemikian rupa sehingga bisa meningkatkan sifat-sifat kekuatan kayu yang digunakan. Pada pinsipnya, berbagai jenis kayu dapat digunakan sebagai produk glulam selama digunakan perekat yang sesuai. Karena perekat sebagai material yang ada pada glulam memungkinkan tejadinya perubahan sifat seperti kekuatannya. Dengan dimensi penampang melintang glulam yang sama, dapat disusun lamina secara horizontal dengan ketebalan yang berbeda. Sehingga semakin tipis lamina, semakin banyak jumlah lamina yang digunakan, dan semakin luas pula bidang rekatnya (Sulistyawati et al. 2008).
Faherty dan Williamson (1999) mengemukakan bahwa perekat yang dipilih harus lebih kuat dan mempunyai ketahanan yang lebih besar daripada kayu yang direkat. Pemilihan jenis perekat pada balok laminasi dipertimbangkan secara
teknis maupun ekonomis sesuai dengan penggunaannya. Salah satu perekat yang dapat digunakan dalam produksi glulam adalah perekat isosianat. Perekat isosianat yang digunakan untuk balok laminasi berbentuk emulsi cair yang terpisah dengan hardenernya dan dicampurkan bila akan digunakan. Menurut Marra (1992) keunggulan perekat isosianat adalah kebutuhan lebih sedikit, suhu lebih rendah, siklus pengempaan lebih singkat, stabilitas dimensi lebih tinggi dan tanpa formaldehid. Perekat ini unggul dalam proses aplikasi dan mutu produknya, bergantung kepada reaktivitas yang tinggi dari senyawa isosianat reaktif –
N=C=O. Polaritas yang kuat membuat senyawa pembawa radikal ini memiliki potensi adesi yang tinggi dan sangat potensial membentuk ikatan kovalen dengan substrat yang memiliki hidrogen yang reaktif (Cheng dan Gu 2010).
Penelitian ini mencoba memodifikasi pola penyusunan glulam dengan ketebalan lamina berbeda dan kombinasi dari tiga jenis kayu. Hal ini dilakukan dalam rangka mencari nilai kekuatan yang tinggi dan juga diharapkan dapat meningkatkan efisiensi penggunaan jenis kayu berdiameter kecil.
Perumusan Masalah
Kayu dari hutan tanaman dan hutan rakyat merupakan kayu cepat tumbuh yang biasanya berdiameter kecil sehingga umumnya tidak digunakan sebagai kayu struktural, sedangkan kebutuhan kayu untuk tujuan struktural mengharuskan dimensi yang besar, sehingga dilakukan rekayasa kayu menjadi produk yang sesuai yakni balok laminasi (glulam). Glulam dari jenis kayu berdiameter kecil juga tetap harus memenuhi persyaratan tertentu menyangkut kekuatannya untuk digunakan sebagai bahan struktural. Oleh karena itu pertanyaan yang ingin dijawab adalah bagaimana mendesain balok laminasi agar didapatkan nilai yang paling baik dan apakah balok laminasi tersebut memiliki karakteristik yang dapat memenuhi persyaratan kekuatan kayu struktural.
Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan glulam yang memenuhi standar kayu struktural dari tiga jenis kayu berdiameter kecil. Untuk mencapai tujuan tersebut dalam penelitian ini dilakukan modifikasi ketebalan lamina dan kombinasi jenis kayu penyusunnya.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memberikan masukan untuk masyarakat dan industri dalam pemanfaatan jenis kayu berdiameter kecil sebagai bahan struktural yang memenuhi persyaratan.