Papan-papan lamina kayu jabon dikeringkan secara alami dan dibantu dengan pengipasan selama ± 2 bulan atau sampai mencapai kadar air kering udara sekitar ± 12-18%. Kemudian digergaji dan diserut menjadi papan-papan lamina dengan ketebalan diinginkan, yaitu 1,00 cm, 1,67 cm, 2,00 cm, dan 3,00 cm; dengan lebar 15 cm; dan panjang 100 cm.
3.4.2 Pemilahan Lamina
Pemilahan lamina dilakukan dengan menggunakan metode pemeriksaan secara visual dan berdasarkan nilai modulus of elasticitynya (MOE) yang dilakukan dengan cara pengujian sistem non destructivetest menggunakan metode pemilahan elastisitas kayu konvensional dengan deflektometer (Gambar 1).
Papan lamina yang diuji hanya papan dengan tebal 1 cm dan 1,67 cm karena untuk menentukan penempatan papan sebagai lapisan core atau face dan back. Untuk papan lamina dengan tebal 2 cm dan 3 cm tidak perlu diuji karena penempatan lamina pada lapisan panel sudah pasti, yaitu papan 3 cm sebagai core
dan papan 2 cm sebagai face dan back.
Gambar 1. Pemilahan lamina dengan deflektometer
Lamina-lamina dengan nilai MOE paling tinggi dipisahkan untuk disusun pada bagian face dan back Cross Laminated Timber pada ketebalan lamina 1 cm dan 1,67 cm. Sedangkan untuk lamina-lamina memiliki nilai MOE lebih rendah disusun pada bagian core. Lamina yang disusun pada bagian core ini dipotong
7 dengan gergaji mesin (circular saw) untuk membuat sudut 0o, 30o, 45o, 60o, dan 90o . Pola susunan panel CLT disajikan pada Gambar 2.
Sumber: Anggraini. (2012).
Gambar 2. Bentuk panel CLT berdasarkan penyusunan orientasi sudut lamina (0°, 30°, 45°, 60°, dan 90°)
3.4.3 Penyusunan Lamina
Prinsip penyusunannya adalah dengan menempatkan lamina yang memiliki nilai MOE yang tinggi di bagian luar (face dan back) dan lamina yang memiliki
8
nilai MOE rendah di bagian dalam (core). Cross Laminated Timber terdiri dari 3 lapisan lamina dengan 3 kombinasi ketebalan, yaitu tipe CLT A1 (1-3-1 cm), A2 (2-1-2 cm) dan A3 (1,67-1,67-1,67 cm). Bagian tengah (core) panel CLT disusun dengan 5 pola orientasi sudut, yaitu B1= 0˚, B2= 30˚, B3= 45˚, B4= 60˚ dan B5= 90˚.
3.4.4Pemakuan Panel
Pemakuan dilakukan dengan menggunakan paku panjang 5 cm dan diameter 2,7 mm dengan jenis paku 2” BWG 12 menurut daftar Va PKKI Total jumlah paku yang dibutuhkan bentang sepanjang 71 cm adalah 72 paku. Pemakuan dilakukan secara manual dengan menggunakan alat bantu palu. Pola pemakuan dan jarak antar paku berbeda-beda pada tiap pola orientasi sudut panel CLT. Karena menyesuaikan untuk menyambung lapisan core pada panel. Hasil pemakuan panel disajikan pada Gambar 3.
9
Gambar 3. Hasil pemakuan panel CLT berdasarkan penyusunan orientasi sudut lamina (0°, 30°, 45°, 60°, dan 90°)
3.4.5Pengujian Panel
Pengujian sifat fisis meliputi kerapatan, kadar air, dan kembang susut serta sifat mekanis meliputi MOE dan MOR mengacu pada standar ASTM D 143 (2005) tentang Standard Methods of Testing Small Clear Specimens of Timber. 3.4.5.1Sifat Fisis
Kerapatan
Kerapatan dihitung dengan cara membagi berat kering udara (BKU) dengan volume kering udara (VKU) contoh uji berukuran (5x5x5) cm. Penimbangan dilakukan pada saat contoh uji telah mencapai kondisi kering udara. Selanjutnya diukur juga dimensi panjang, lebar, dan tebal dengan menggunakan kaliper. Nilai kerapatan dihitung dengan rumus :
Kerapatan (g/cm³) = VKU BKU
Kadar Air
Contoh uji berukuran (5x5x5) cm diukur berat awalnya (berat kering udara atau BKU) lalu dioven tanur dengan suhu 103 + 2oC sampai beratnya konstan. Setelah itu ditimbang menggunakan timbangan digital (BKT). Kadar air dihitung dengan rumus : Kadar air (%) = BKT BKT -BKU x 100% Pengembangan Volume
Contoh uji berukuran (5x5x5) cm diukur dimensi awalnya (DA), lalu direndam selama 1 minggu. Setelah itu contoh uji dikeluarkan dari rendaman lalu diukur dimensinya kembali dengan menggunakan kaliper (DB). Pengembangan volume dihitung dengan rumus :
Pengembangan volume (%) = DA DA -DB x 100% Penyusutan Volume
Contoh uji yang telah direndam pada pengujian pengembangan volume (DA), dioven pada tanur sampai beratnya konstan (2 hari) lalu diukur dimensinya menggunakan kaliper (DB). Penyusutan volume dihitung dengan rumus :
10 Susut volume (%) = DA DB -DA x 100% 3.4.5.2Sifat Mekanis
MOE (Modulus of Elasticity)
Contoh uji berukuran p = 76 cm, l = 15 cm, t = 5 cm diuji dengan beban terpusat berada ditengah bentang panel, dengan panjang bentang 71 cm. Nilai MOE dihitung dengan rumus :
MOE = 3 3
Ybh
4
PL
Dimana:MOE : Modulus of elasticity (kg/cm2)
∆P : Besar perubahan beban sebelum batas proporsi (kg) L : Jarak sangga (cm)
∆Y : Besar perubahan defleksi akibat ∆P (cm) b : Lebar contoh uji (cm)
h : Tebal contoh uji (cm)
MOR (Modulus of Rupture)
Contoh uji berukuran p = 76 cm, l = 15 cm, t = 5 cm diuji dengan beban terpusat berada ditengah bentang panel, dengan panjang bentang 71 cm. Pengujian dilakukan sampai contoh uji mengalami kerusakan. Nilai MOR dihitung dengan rumus : MOR = 2 2bh PL 3 Dimana:
MOR : Modulus of rupture (kg/cm2) P : Beban maksimum (kg) L : Jarak sangga (cm) b : Lebar contoh uji (cm) h : Tebal contoh uji (cm)
Kekuatan Lateral Paku
Contoh uji kekuatan lateral paku dibuat dengan ukuran (6x8x5) cm dengan jumlah paku 2 buah, diuji dengan arah beban tegak lurus terhadap sumbu memanjang paku. Kekuatan lateral dihitung pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm saat contoh uji ditekan dengan rumus:
Batas beban ijin yang diperkenankan per paku dikelompokkan menurut ketebalan kayu pada lamina penyusun di bagian core. Rumus yang digunakan untuk menghitung beban ijin pada sambungan tampang dua (PKKI Pasal 15 ayat 3) sebagai berikut :
11
̅ ̅
Dimana
S : Gaya yang diijinkan per paku (kg) b : Tebal kayu (cm)
d : Diameter paku (cm)
̅ : Tegangan ijin desak kayu (kg/cm2)
Kekuatan Geser Paku
Contoh uji pada kekuatan geser paku berukuran (6x8x5) cm dengan jumlah paku 2 buah, diuji dengan arah beban tegak lurus terhadap sumbu memanjang paku. Kekuatan geser paku dihitung pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm saat contoh uji ditekan lalu dibagi 4 kali penampang luas paku dengan rumus :
15 cm
100 cm
Keterangan :
1. Contoh uji MOE/ MOR (76 cm x 15 cm x 5 cm) 2. Contoh uji kerapatan dan kadar air (5 cm x 5 cm x 5 cm)
3. Contoh uji penyusutan dan pengembangan volume (5 cm x 5 cm x 5 cm) 4. Contoh uji kekuatan lateral paku dan kekuatan geser paku ( 6 cm x 8 cm x 5 cm)
Gambar 4. Pola pemotongan contoh uji Cross Laminated Timber 3.5 Prosedur Analisis Data
Proses pengolahan data dilakukan dengan Microsoft Excel 2007 dan SAS 9.1.3, dengan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor perlakuan yaitu faktor A adalah kombinasi ketebalan (A1 = 1-3-1 cm, A2 = 2-1-2 cm, A3 = 1.67-1.67-1.67 cm) dan faktor B yaitu orientasi sudut lamina tengah ( B1=0o, B2=30o, B3=45o, B4=60o, B5=90o). Uji lanjut yang digunakan adalah uji Duncan. Model rancangan percobaannya sebagai berikut:
Yijk = µ + Ai + Bj + (AB)ij + εijk Dimana :
Yijk = Nilai pengamatan pada bilangan ke-k yang disebabkan oleh taraf ke-i faktor A dan taraf ke-j faktor B
12
Ai = Nilai pengaruh kombinasi ketebalan lamina pada taraf ke-i Bj = Nilai pengaruh orientasi sudut lamina pada taraf ke-j
(AB)ij = Nilai pengaruh interaksi antar faktor A (kombinasi ketebalan lamina) pada taraf ke-i (1-3-1 cm), (2-1-2 cm), dan (1,67-1,67-1,67 cm) dan faktor B (orientasi sudut lamina) pada taraf ke-j (0°,30°,45°,60°,90°)
εijk = Nilai galat/kesalahan percobaan. k = Ulangan
Uji lanjut menggunakan uji Duncan.
Apabila pengaruh faktor utama dan interaksi antar faktor utama nyata pada tingkat kepercayaan 95%, maka pengolahan dan analisis data dilanjutkan dengan menggunakan uji Duncan.
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil 4.1.1 Sifat Fisis
Secara keseluruhan hasil rata-rata nilai kerapatan (KR), kadar air (KA), pengembangan volume (PV), dan penyusutan volume (SV) Cross Laminated Timber kayu Jabon masing-masing adalah 0,4 g/cm3, 15,65 %, 3,89%, dan 5,12 %. Data hasil pengujian sifat fisis selengkapnya disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Data pengujian sifat fisis Cross Laminated Timber kayu jabon
No Contoh Uji KR KA PV SV (g/cm³) (%) (%) (%) Kontrol 0,30 14,46 3,51 3,48 1 A1B1 0,37 18,15 4,69 7,53 2 A1B2 0,40 16,08 4,14 5,94 3 A1B3 0,37 16,09 3,87 5,62 4 A1B4 0,37 14,80 3,57 5,46 5 A1B5 0,41 12,88 3,33 4,16 6 A2B1 0,34 14,64 4,55 6,30 7 A2B2 0,37 18,25 4,29 4,59 8 A2B3 0,33 16,44 4,25 3,92 9 A2B4 0,35 16,22 4,14 3,67 10 A2B5 0,34 15,62 3,79 3,61 11 A3B1 0,51 14,85 4,83 8,01 12 A3B2 0,47 13,18 3,99 6,71 13 A3B3 0,46 17,56 3,11 4,50 14 A3B4 0,42 15,84 3,02 3,41 15 A3B5 0,41 14,17 2,82 3,31 Rata-rata 0,40 15,65 3,89 5,12 Standar 0,03 1.61 0,62 1,52 Deviasi
13
4.1.2 Sifat Mekanis
Sifat mekanis yang diujikan dalam penelitian ini diantaranya adalah MOE, MOR, kekuatan lateral paku, dan kekuatan geser paku. Berikut di bawah ini adalah tabel hasil pengujian sifat mekanis.
Tabel 2. Data pengujian sifat mekanis Cross Laminated Timber kayu jabon No Contoh
Uji
MOE MOR Kekuatan Lateral Geser Paku Paku (kg) (kg/cm²) (kg/cm²) (kg/cm²) 1,5 mm 5 mm 1,5 mm 5 mm Kontrol 28715 276 – – – – 1 A1B1 10500 164 3 97 26 848 2 A1B2 9441 163 1 75 12 657 3 A1B3 8645 115 3 93 28 815 4 A1B4 8476 115 6. 108 56 917 5 A1B5 7557 114 2 99 23 868 6 A2B1 12121 218 1 113 9 990 7 A2B2 9853 188 3 91 28 792 8 A2B3 9836 154 9 80 83 701 9 A2B4 8721 148 27 97 239 850 10 A2B5 8709 142 20 66 177 577 11 A3B1 9951 255 17 109 151 951 12 A3B2 8897 254 3 128 27 1118 13 A3B3 8621 236 3 152 30 1328 14 A3B4 8496 211 37 156 327 1366 15 A3B5 8216 193 31 85 274 740 Rata-rata 9203 178 11 103 99 901 Standar 1120 48 12 25 106 225 Deviasi
Tabel 3. Analisis keragaman sifat fisis dan mekanis Cross Laminated Timber kayu jabon.
Sumber
Kombinasi Panel Orientasi Sudut Interaksi Keduanya Keragaman Kerapatan 0,0001* 0,0414* 0,0086* Kadar Air 0,0395* 0,0018* 0,0019* Pengembangan 0,0001* 0,0001* 0,0097* Volume Susut volume 0,0267* 0,0001* 0,5504tn MOE 0,0001* 0,0001* 0,0001* MOR 0,0001* 0,0001* 0,0001* KLP sesaran 1,5 mm 0,0015* 0,0001* 0,0118* KLP sesaran 5 mm 0,0001* 0,0001* 0,0001* KGP sesaran 1,5 mm 0,0012* 0,0001* 0,0081* KGP sesaran 5 mm 0,0001* 0,0001* 0,0001*
KLP : kekuatan lateral paku, KGP : kekuatan geser paku, * : berbeda nyata pada selang kepercayaan 95 %,
tn
14
4.2Pembahasan 4.2.1 Kerapatan
Nilai kerapatan rata-rata Cross Laminated Timber kayu jabon yang didapat adalah 0,4 g/cm³ dan kerapatan kontrol adalah sebesar 0,3 g/cm³ (Tabel 1). Analisis keragaman (Tabel 3) memperlihatkan bahwa kombinasi ketebalan, orientasi sudut, dan interaksi keduanya memberikan pengaruh nyata terhadap nilai kerapatan Cross Laminated Timber selang kepercayaan 95%. Bebeda dengan penelitian Apriliana (2012) yang menyebutkan bahwa kombinasi ketebalan dan orientasi sudut tidak berpengaruh terhadap nilai kerapatan panel.
Hasil uji lanjut Duncan memperlihatkan interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina pada nilai kadar air menunjukan bahwa panel A3B1, A3B2, dan A3B3 mempunyai nilai kerapatan paling tinggi masing-masing sebesar 0,51g/cm³, 0,47 g/cm³, dan 0,46 g/cm³. Pola sebaran nilai interaksi kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut masih sangat beragam, namun untuk kombinasi tebal A3 (1,67-1,67-1,67 cm) memiliki hasil yang menunjukan bahwa semakin kecil orientasi sudut panel maka nilai kerapatannya akan semakin besar (Gambar 5).
Gambar 5. Pola sebaran nilai kerapatan Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina
4.2.2 Kadar Air
Hasil penelitian menunjukan rataan kadar air Cross Laminated Timber kayu jabon berkisar antara 12,88% hingga 18,25%. Rata-rata nilai kadar air CLT dan papan kontrol masing-masing sebesar 15,65% dan 14,46%. Hasil penelitian sesuai dengan kisaran besarnya nilai kadar air kering udara untuk iklim Indonesia yaitu sebesar 12-20% (Praptoyo 2010). Analisis keragaman (Tabel 3) menunjukan bahwa kombinasi ketebalan panel, orientasi sudut, dan interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut memberikan pengaruh nyata terhadap kadar air
Cross Laminated Timber pada selang kepercayaan 95%. Pola sebaran dari interaksi tersebut ditunjukan pada Gambar 6.
15 Hasil uji lanjut Duncan memperlihatkan interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut pada nilai kadar air menunjukan bahwa panel A2B2, A1B1, dan A3B3 mempunyai nilai kadar air paling tinggi masing-masing sebesar 18,25%, 18,15%, dan 17,56% dan berbeda nyata terhadap kadar air panel lainnya. Persebaran nilai kadar air panel (Gambar 5) menunjukan bahwa nilai kadar air akan semakin besar pada orientasi sudut yang semakin kecil, namun kecendrungan berbeda pada kombinasi panel A2B1, A3B1, dan A3B2. Perbedaan persebaran nilai tersebut dapat disebabkan oleh tebal lamina penyusun panel berbeda satu dengan lainnya juga pengaruh letak lamina pada batang pohon sehingga lamina-lamina tersebut sebelum disambung masih memiliki kadar air yang beragam (Perdana 2012).
Gambar 6. Pola sebaran nilai kadar air Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina
4.2.3 Pengembangan Volume
Nilai rata-rata hasil pengujian pengembangan volume Cross Laminated Timber kayu jabon berkisar antara 2,82% hingga 4,83 % dan rata-rata sebesar 3,89%, sedangkan pengembangan volume untuk papan kontrol sebesar 3,51% (Tabel 1). Analisis keragaman (Tabel 3) menunjukan bahwa kombinasi ketebalan, orientasi sudut, serta interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut berpengaruh nyata terhadap pengembangan volume pada selang kepercayaan 95%. Pola sebaran pengembangan volume menurut interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut disajikan pada Gambar 6.
Hasil uji lanjut Duncan menunjukan nilai pengembangan volume kombinasi A3B1, A1B1, A2B1 memiliki nilai pengembangan volume relatif sama tetapi lebih tinggi yaitu masing-masing sebesar 4,83%, 4,69%, dan 4,55%. Nilai pengembangan volume paling rendah terdapat pada panel kombinasi A3B5 (2.82%). Fakta tersebut sesuai dengan penelitian Anggraini (2012) yang menyatakan bahwa panel CLT dari kayu Jabon dengan menggunakan perekat isosianat yang dihasilkan memberikan dimensi yang lebih stabil pada orientasi sudut 90°. Artinya semakin besar sudut maka semakin kecil pula nilai pengembangan volumenya.
16
Gambar 7. Pola sebaran nilai pengembangan volume menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
4.2.4 Penyusutan Volume
Hasil penelitian menunjukan bahwa rata-rata nilai penyusutan volume Cross Laminated Timber berkisar antara 3,31% hinga 8,01% dengan rata-rata 5,12% dan kontrol sebesar 3,48%. Analisis keragaman (Tabel 3) menunjukan bahwa pada selang kepercayaan 95% kombinasi ketebalan dan orientasi sudut memberikan pengaruh yang nyata terhadap penyusutan volume sedangkan interaksi kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut tidak memberikan pengaruh nyata. Hal ini diduga karena lamina yang disusun menjadi Cross Laminated Timber tidak seragam nilai berat jenisnya. Pola sebaran nilai penyusutan volume menurut interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut disajikan pada Gambar 8.
Hasil uji lanjut nilai penyusutan volume berdasarkan orientasi menunjukan orientasi sudut 45°, 60°, dan 90° memiliki nilai yang seragam dan berbeda dengan orientasi sudut 0° dan 30°. Jika dilihat nilai terkecil dari penyusutan volume ini, telah sesuai dengan penelitian Anggraini (2012) yang menyatakan bahwa panel CLT dari kayu Jabon menggunakan perekat isosianat yang dihasilkan memberikan dimensi yang lebih stabil pada orientasi sudut 90°. Hasil rata-rata penyusutan panel berdasarkan orientasi sudut menunjukan bahwa panel dengan orientasi sudut 90° memiliki nilai penyusutan volume sebesar 3,69% merupakan nilai terkecil. Karena terdapat kecenderungan semakin besar sudut maka nilai kembang susut (stabilitas dimensi) akan semakin kecil. Ini juga sesuai dengan analisisa dasar yang menyebutkan semakin besar sudut orientasi maka kembang atau susut volume akan semakin kecil. Hal tersebut dikarenakan terjadinya tarik menarik antar serat yang memiliki arah berlawanan sehingga dimensi panel memiliki kestabilan paling baik.
17 0 1 2 3 4 5 6 7 A1 A2 A3 Kontrol S u su t Vo lu m e ( % ) Kombinasi Tebal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 S u su t Vo lu m e ( % ) Orientasi Sudut (a) (b)
Gambar 8. Pola sebaran nilai penyusutan volume menurut kombinasi tebal lamina (a) dan orientasi sudut lamina (b)
4.2.5 Modulus of Elasticity (MOE)
Rataan kekakuan lentur panel Cross Laminated Timber kayu jabon (MOE) berkisar antara 8476 kg/cm² hingga 12121 kg/cm². Sedangkan untuk nilai kontrol jauh lebih tinggi yaitu sebesar 28715 kg/cm². Analisis keragaman (Tabel 3) menunjukan bahwa kombinasi ketebalan, orientasi sudut, dan interaksi keduanya memberikan pengaruh nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap nilai MOE. Pola sebaran nilai MOE CLT kayu jabon berdasarkan kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina disajikan pada Gambar 9.
Haygreen dan Bowyer (1986) menjelaskan bahwa tegangan maksimum terjadi pada permukaan atas dan bawah balok lentur. Hasil penelitian menunjukan bahwa pada kombinasi ketebalan A2 (2-1-2 cm) memiliki nilai MOE yang paling besar daripada yang lainnya. Dan yang paling rendah nilai MOE adalah kombinasi ketebalan A1 (1-3-1 cm). Hal tersebut dapat disebabkan pada saat dilakukan pembebanan terpusat, lapisan atas lamina akan mengalami gaya tekan maksimum dan lapisan bawah lamina akan mengalami gaya tarik maksimum sehingga bagian dari struktur panel yang paling mempengaruhi nilai modulus elastisitasnya adalah lamina sejajar (atas-bawah). Secara umum rata-rata nilai MOE CLT kayu jabon hanya 32 % dari nilai MOE kayu kontrol. Kekauan dari panel CLT kayu jabon menggunakan paku masih rendah. Sehingga peran paku sebagai pengganti perekat belum optimal. Karena pada penyusunan panel CLT menggunakan paku terdapat beberapa celah pada bagian papan diantara paku yang menyebabkan kerusakan lebih cepat saat pengujian. Tidak seperti sambungan dengan perekat yang pelaburannya merata disetiap lamina sehingga kekakuan panel yang dihasilkan lebih baik. Menurut Yap (1999) Efisiensi kekakuan sambungan paku sebesar 50 % sedangkan perekat sebesar 100 %.
18
Rata-rata (178 Kg/cm²)
Gambar 9. Pola sebaran nilai MOE Cross Laminated Timber berdasarkan kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
4.2.6 Modulus of Rupture (MOR)
Hasil penelitian menunjukan nilai MOR Cross Laminated Timber secara keseluruhan berkisar antara 114 kg/cm² hingga 255 kg/cm², sedangkan untuk kontrol sebesar 276 kg/cm². Hasil analisis keragaman (Tabel 3) menunjukan bahwa kombinasi ketebalan, orientasi sudut, serta interaksi keduanya memberikan pengaruh nyata terahdap nilai MOR pada selang kepercayaan 95%.
Hasil uji lanjut memperlihatkan bahwa kombinasi A3B1 dan A3B2 memiliki nilai MOR paling tinggi yaitu masing-masing sebesar 255 kg/cm² dan 254 kg/cm² yang berbeda nyata dengan yang lainnya. Kombinasi A1B5 memiliki nilai MOR paling rendah yaitu masing-masing 114 kg/cm². Hasil rata-rata nilai MOR menurut kombinasi ketebalan lamina menunjukan kombinasi A3 memiliki nilai yang terbesar dan berbeda nyata terhadap yang lainnya. Ini dapat disebabkan karena pengaruh nilai kerapatan kayu yang menyebutkan bahwa kombinasi A3 memiliki nilai terbesar, sehingga nilai MOR dengan kerapatan berbanding lurus. Selain itu perlakuan kombinasi dengan tebal lamina yang seragam dapat menahan gaya tekan, gaya tarik, dan gaya geser menjadi lebih optimal, ini disebabkan pendistribusian beban dalam menahan gaya seimbang pada tiap lapisan karena lamina penyusunnya memiliki tebal yang sama. Ada kecenderungan semakin kecil orientasi sudut lamina tengah (semakin sejajar) maka nilai MOR akan semakin besar, sebaliknya semakin besar orientasi sudut lamina maka nilai MOR semakin kecil.
Gambar 10. Pola sebaran nilai MOR Cross Laminated Timber berdasarkan interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
19 0 10 20 30 40 50 60 A1 B 1 A1B 2 A1B 3 A1B 4 A1B 5 A2B 1 A2B 2 A2B 3 A2B 4 A2B 5 A3 B 1 A3B 2 A3B 3 A3B 4 A3B 5 K e ku atan Lat e ral Paku ( kg) Kombinasi Panel Kekuatan Lateral Paku (Kg) 1.5 mm
Kekuatan Lateral Paku (Kg) 5 mm
4.2.7 Kekuatan Lateral Paku
Sesaran yang dipakai untuk pengujian kekuatan lateral paku dan kekuatan geser paku adalah sesaran 1,5 mm dan 5 mm. Displacement atau sesaran tersebut ditetapkan berdasarkan standar yang berlaku di Indonesia yaitu sesaran 1,5 mm (PKKI-61) dan sesaran 5 mm yang merupakan batas yang diduga sambungan paku telah mengalami kerusakan atau berada di zona inelastic nonlinier (Sadiyo et al., 2009).
Hasil penelitian menunjukan nilai kekuatan lateral paku pada sesaran 1,5 mm berkisar antara 1 kg sampai 37 kg dan rata-rata sebesar 11 kg. Hasil uji lanjut menunjukan bahwa kombinasi A3B4 (37 kg) dan A3B5 (31 kg) memiliki nilai paling besar dan berbeda nyata dengan yang lainnya. Sedangkan nilai paling rendah terdapat pada kombinasi A1B2 dan A2B1 dengan masing-masing nilai 1 kg. Nilai kekuatan lateral paku pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm ini nilainya masih sangat beragam. Ini disebabkan karena terjadi kerusakan (fracture) pada paku sehingga berbentuk agak bergelombang dan posisi paku pada setiap contoh uji tidak lurus dengan seragam.
Untuk hasil kekuatan lateral paku pada saat sesaran 5 mm dikonversi menjadi beban ijin dengan membagi dua kekuatan lateral paku dengan faktor keamanan 2,75 (Yap 1999). Hasil yang diperoleh untuk nilai rata-rata pada panel A1 sebesar 34 kg, A2 sebesar 32 kg, dan A3 sebesar 45 kg. Jika dibandingkan dengan PKKI 1961 untuk kekuatan ijin paku tampang dua yaitu 51 kg untuk tebal kayu 3 cm, 27 kg untuk tebal kayu 1 cm, dan 45 kg untuk tebal kayu 1,67 cm, maka diihat dari nilai rata-rata kekuatan lateral paku hasil penelitian hanya panel kombinasi A1 (1-3-1 cm) yang berada dibawah batas aman.
Gambar 11. Pola sebaran nilai kekuatan lateral paku pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm berdasarkan kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
Beban ijin paku: 51 kg (PKKI 1961) untuk tebal kayu 3 cm
Beban ijin paku:45 kg (PKKI 1961) untuk tebal kayu 1,67 cm
Beban ijin paku: 27 kg (PKKI 1961) untuk tebal kayu 1 cm
20 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 A1B 1 A1B 2 A1B 3 A1B 4 A1 B 5 A2B 1 A2B 2 A2B 3 A2B 4 A2B 5 A3B 1 A3B 2 A3B 3 A3B 4 A3B 5 K e ku atan G e ser Paku ( kg/c m ²) Kombinasi Panel
Kekuatan Geser Lateral Paku (kg/cm²) 1.5 mm Kekuatan Geser Lateral Paku (kg/cm²) 5 mm
4.2.8 Kekuatan Geser Paku
Nilai kekuatan geser paku pada saat sesaran 1,5 mm dan 5 mm memiliki nilai rata-rata masing-masing 99,39 kg/cm² dan 901,5 kg/cm². Hasil analisis keragaman kekuatan geser paku berdasarkan kombinasi ketebalan dan orientasi sudut disajikan pada Tabel 3.
Hasil uji lanjut pada kekuatan geser paku saat sesaran 1,5 mm menunjukan bahwa kombinasi A3B4 sebesar 327 kg/cm² merupakan kombinasi paling tinggi dan berbeda nyata dengan yang lainnya. Sedangkan pada saat kekuatan geser paku saat sesaran 5 mm, hasil uji lanjut menunjukan kombinasi A3B3 dan A3B4 dengan masing-masing nilai 1328 kg/cm² dan 1366 kg/cm² memiliki nilai paling tinggi dan berbeda nyata dengan panel lainnya.
Gambar 12. Pola sebaran kekuatan geser paku sesaran 1,5 mm dan 5 mm berdasarkan interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
Pola sebaran nilai kekutan geser paku ini masih beragam dikarenakan posisi paku pada setiap contoh uji diduga tidak sejajar dan terjadi kerusakan (fracture) pada paku sehingga berbentuk agak bergelombang karena paku menahan geseran antar lamina. Keuntungan dari sambungan paku diantaranya membuat beban pada penampang lebih merata dan membuat struktur lebih kaku sehingga dapat menahan geseran antar lamina. Bentuk paku dan contoh uji papan lamina setelah pengujian disajikan pada Gambar 13.
(a) (b)
Gambar 13. Bentuk paku setelah pengujian (a) dan bentuk contoh uji papan lamina setelah pengujian (b)
21
5 SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
1. Sifat fisis Cross Laminated Timber kayu jabon, untuk nilai kerapatan, kadar air dan pengembangan volume dipengaruhi oleh kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina, dan interaksi keduanya. Sedangkan untuk susut volume hanya dipengaruhi oleh kombinasi ketebalan dan orientasi sudut. 2. Hasil rata-rata nilai kerapatan, kadar air, pengembangan volume, dan
penyusutan volume Cross Laminated Timber kayu Jabon masing-masing adalah 0,4 g/cm3, 15,65 %, 3,89%, dan 5,12 %.
3. Sifat mekanis Cross Laminated Timber kayu jabon, nilai MOE, MOR, kekuatan lateral paku, dan kekuatan geser paku dipengaruhi oleh kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina, dan interaksi keduanya.
4. Hasil rata-rata nilai MOE, MOR, kekuatan lateral paku sesaran 1,5 mm, kekuatan lateral paku sesaran 5 mm, kekuatan geser paku sesaran 1,5 mm, dan kekuatan geser paku sesaran 5 mm Cross Laminated Timber kayu Jabon masing-masing adalah 9203 kg/cm², 178 kg/cm², 11 kg, 103 kg, 99 kg, dan 901 kg.
5. Nilai MOE rata-rata yang diperoleh masih jauh di bawah MOE kontrol yaitu hanya sekitar 32% saja sehingga kekakuan panel masih relatif rendah. Sedangkan untuk nilai rata-rata MOR yang didapat mencapai 64,13% dari kayu kontrolnya.
6. Nilai rata-rata kekuatan lateral paku yang diperoleh secara umum mendekati kekuatan ijin lateral paku tampang dua berdasarkan PKKI 1961.
7. Berdasarkan hasil nilai stabilitas dimensi, MOE, dan MOR yang diperoleh, panel dengan kombinasi ketebalan 1,67-1,67-1,67 cm dan orientasi sudut 45° merupakan panel CLT terbaik yang dihasilkan.
5.2 Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam ukuran skala pemakaian agar dapat diketahui penggunaan kayu jabon yang lebih optimal sebagai produk panel CLT.