Sifat fisis panel CLT-Paku yang diuji meliputi kerapatan, kadar air, pengembangan volume, dan penyusutan volume dengan keseluruhan hasil pengujiannya disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Hasil pengujian sifat fisis panel CLT-Paku berdasarkan kombinasi ketebalan lamina dan orientasi sudut lamina
No. Contoh Uji (g/cm3) KA (%) KV (%) SV(%) I. Panel CLT-Paku 1. A1B1 0.47 15.87 5.68 5.06 2. A1B2 0.42 15.45 4.05 5.36 3. A1B3 0.44 16.09 4.17 5.08 4. A1B4 0.40 14.81 3.43 4.48 5. A1B5 0.41 16.49 3.13 5.43 6. A2B1 0.45 15.51 5.40 4.78 7. A2B2 0.45 14.71 4.43 6.44 8. A2B3 0.45 14.94 4.02 6.21 9. A2B4 0.46 14.64 4.44 5.79 10 A2B5 0.43 15.73 2.42 4.47 11. A3B1 0.43 15.39 4.38 6.33 12. A3B2 0.42 14.87 6.34 6.33 13. A3B3 0.40 15.11 3.91 6.67 14. A3B4 0.47 16.46 4.11 4.28 15. A3B5 0.46 15.68 3.87 5.77 Rata-rata 0.44 15.45 4.25 5.50 II. Kontrol 0.47 16.68 4.42 7.48
Keterangan :
= Kerapatan (g/cm3) KA = Kadar air (%)
KV = Kembang volume (%)
SV = Susut volume (%)
A1 = Kombinasi ketebalan lamina (1-3-1) cm A2 = Kombinasi ketebalan lamina (2-1-2) cm
A3 = Kombinasi ketebalan lamina (1.67-1.67-1.67) cm
B1 = Orientasi sudut 0° B2 = Orientasi sudut 30° B3 = Orientasi sudut 45° B4 = Orientasi sudut 60° B5 = Orientasi sudut 90°
Hasil pengujian sifat fisis CLT-Paku menunjukkan rataan nilai kerapatan sebesar 0.44 g/cm³, kadar air 15.45%, pengembangan volume 4.25%, dan penyusutan volume 5.50%. Sedangkan dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya mengenai pengujian sifat fisis kayu manii panel CLT menggunakan perekat Isosianat (Mardiyanto, 2012) menghasilkan rataan nilai kerapatan sebesar 0.44 g/cm3, kadar air 14.61%, pengembangan volume 4.26%, dan penyusutan volume sebesar 4.53%. Hasil analisis keragaman sifat fisis panel CLT-Paku disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Analisis keragaman sifat fisis panel CLT-Paku berdasarkan kombinasi ketebalan lamina dan orientasi sudut lamina
Sumber Keragaman KA KV SV
Kombinasi ketebalan 0.3323tn 0.0123* 0.3299tn 0.1270tn Orientasi sudut 0.4811tn 0.0151* 0.0003* 0.0952tn Kombinasi ketebalan dan orientasi
sudut 0.0719
tn
0.0022* 0.0606tn 0.2244tn
Keterangan :
tn = Tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% * = Berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%
4.1.1 Kerapatan
Kerapatan didefinisikan sebagai massa atau berat persatuan volume (Bowyer et al. 2007). Nilai rata-rata kerapatan pada panel CLT-Paku antara 0.40 g/cm3 hingga 0.47 g/cm3 dengan kerapatan papan kontrol sebesar 0.47 g/cm3 (Tabel 1).
Kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina, maupun interaksi antara keduanya tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai kerapatan panel CLT-Paku pada selang kepercayaan 95% (Tabel 2). Hasil pengujian menunjukkan kerapatan panel CLT-Paku sama besar dengan kerapatan panel CLT-Isosianat
yaitu sebesar 0.44 kg/cm3 (Mardiyanto 2012). Hal tersebut diduga karena kayu manii yang digunakan walaupun berbeda pohon dan lokasi tempat tumbuhnya namun jenis dan umur pohon yang digunakan sama.
Kerapatan panel yang dihasilkan merupakan salah satu sifat fisis yang dapat mempengaruhi kualitas panel CLT. Oleh karena itu kerapatan panel CLT diupayakan seseragam mungkin sehingga apabila terdapat perbedaan sifat yang diujikan maka perbedaan tersebut bukan disebabkan oleh kerapatan panelnya.
4.1.2 Kadar Air
Bowyer et al. (2007) menyatakan bahwa kadar air adalah jumlah air yang terdapat di dalam kayu yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur (BKT) nya. Hasil penelitian menunjukkan nilai kadar air panel CLT-Paku berkisar antara 14.64% hingga 16.49% dengan rata-rata kadar air keseluruhan sebesar 15.45%.
Analisis keragaman (Tabel 2) menunjukkan bahwa interaksi antara ketebalan lamina dengan orientasi sudut berpengaruh nyata terhadap besarnya nilai kadar air panel CLT pada selang kepercayaan 95%. Interaksi tersebur membentuk pola sebaran nilai kadar air CLT-Paku seperti pada Gambar 16.
Gambar 16 Sebaran nilai rata-rata kadar air panel CLT-Paku menurut interaksi kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina
Hasil uji lanjut terhadap interaksi kombinasi tebal dengan orientasi sudut lamina pada besarnya nilai kadar air (Lampiran 10) menunjukkan bahwa rata-rata
kadar air panel CLT-Paku A3B4, A1B3, dan A1B5 mempunyai nilai kadar air paling tinggi masing-masing sebesar 16.46%, 16.09%, 16.49% dan kelompok panel tersebut berbeda nyata kadar airnya terhadap panel lainnya.
Pengaruh interaksi kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut lamina terhadap kadar air diduga karena lamina-lamina penyusun panel CLT sebelum disambung masih memiliki kadar air yang belum seragam. Meskipun sebelum disambung lamina-lamina tersebut sudah dikeringkan terlebih dahulu, namun lamina penyusun panel CLT dengan ketebalan 3 cm masih memiliki kadar air yang cukup tinggi dibandingkan dengan lamina lainnya. Hal tersebut diduga karena kecepatan pengeringan suatu kayu sangat tergantung dengan ukuran dimensinya. Kayu yang tebal akan lebih lambat mengering sehingga jika dicampur dengan kayu yang tipis maka akan muncul ketidakoptimalan, sebagian terlalu kering dan sebagian masih basah. Selain itu ketika proses pengeringan aliran angin dari kipas angin diduga tidak menyebar merata ke seluruh tumpukan kayu.
Hasil penelitian Mardiyanto (2012) menunjukkan nilai rata-rata kadar air panel CLT-Isosianat sebesar 14.61% lebih rendah dibanding rata-rata kadar air panel CLT-Paku. Namun keduanya masih lebih rendah dari kadar air papan kontrol yaitu sebesar 16.68%. Ketiga nilai kadar air tersebut masih masuk dalam rentang nilai kadar air rata-rata kota Bogor, yaitu 12-18% (Gambar 16).
Nilai kadar air papan kontrol yang lebih tinggi dari nilai rata-rata kadar air panel CLT diduga karena papan kontrol tersusun dari satu lamina utuh, sedangkan panel CLT tersusun oleh tiga lamina dengan ketebalan yang berbeda dan nilai kadar air masing-masing papan lamina tersebut dapat berbeda. Sehingga jika ketiga lamina penyusun tersebut disambung dapat menaikkan atau menurunkan nilai kadar air masing-masing lamina dan menghasilkan nilai kadar air panel CLT yang lebih rendah dari papan kontrol.
Menurut Tsoumis (1991) kadar air adalah salah satu faktor yang mempengaruhi kekuatan kayu. Pada umumnya kekuatan kayu akan meningkat dengan berkurangnya kadar air di bawah titik jenuh serat. Peningkatan kekuatan ini terjadi karena adanya perubahan pada dinding sel yang menjadi semakin
kompak. Unit strukturalnya (mikrofibril) semakin rapat dan gaya tarik menarik antara rantai molekul selulosa menjadi lebih kuat.
4.1.3 Pengembangan Volume
Swelling atau pengembangan volume adalah penambahan dimensi kayu sebagai akibat dari penambahan kandungan air atau kadar air kayu (Tsoumis, 1991). Nilai rata-rata hasil pengujian pengembangan volume panel CLT-Paku berkisar antara 2.42% hingga 6.34% dan pengembangan volume papan kontrol sebesar 4.42 % (Tabel 1).
Analisis keragaman (Tabel 2) menunjukkan bahwa hanya orientasi sudut lamina yang berpengaruh nyata terhadap nilai pengembangan volume panel CLT-Paku pada selang kepercayaan 95%. Pengaruh orientasi sudut lamina tersebut membentuk pola sebaran nilai pengembangan volume seperti pada Gambar 17.
Faktor orientasi sudut lamina memberikan pengaruh terhadap nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT diduga karena adanya arah serat yang berbeda pada setiap lamina bersilang. Hal tersebut sesuai dengan Skaar (1972) yang mengatakan bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya kembang susut yaitu arah serat selain faktor lainnya seperti hilangnya air dari dinding sel, kerapatan, atau berat jenis kayu.
Gambar 17 Sebaran rataan pengembangan volume panel CLT-Paku menurut orientasi sudut lamina
Hasil pengujian lanjut terhadap orientasi sudut lamina (Lampiran 11) menunjukkan bahwa pengembangan volume panel CLT-Paku dengan orientasi
sudut 0˚ tidak berbeda nyata dengan sudut 45˚ yaitu masing-masing 5.15% dan 4.94%, namun berbeda nyata dengan panel CLT dengan sudut 90˚ yang mempunyai nilai pengembangan volume terendah sebesar 3.14%.
Pengembangan volume yang terjadi pada panel CLT-Isosianat dari hasil penelitian Mardiyanto (2012) sebesar 4.26% dapat dikatakan sama dengan besarnya pengembangan volume panel CLT-Paku. Kedua panel tersebut juga menunjukkan kecenderungan jika semakin besar orientasi sudut lamina tengah panel CLT maka pengembangan volume yang terjadi akan semakin kecil seperti ditunjukkan pada Gambar 17. Hal tersebut disebabkan karena panel CLT yang disusun dengan orientasi sudut lamina tengah 90˚ tersusun atas lamina yang bersilang satu sama lainnya. Lapisan luar (lamina sejajar) panel CLT akan menahan pengembangan dan penyusutan lapisan dalam (lamina bersilang) dalam arah transversal, sedangkan lapisan dalam (lamina bersilang) menahan pengembangan dan penyusutan lapisan sejajar dalam arah transversal sesuai besar dari orientasi sudut laminanya (Skaar, 1972).
Pengembangan volume pada panel CLT-Paku dengan orientasi sudut lamina tengah 45˚ yang lebih rendah diduga karena kadar air awal panel tersebut lebih tinggi dibandingkan lamina tengah dengan sudut 60˚. Papan kontrol mengalami pengembangan volume yang tertinggi karena tersusun atas serat yang sejajar sehingga tidak terdapat lamina yang saling menahan terjadinya pengembangan volume.
4.1.4 Penyusutan Volume
Penyusutan kayu atau shrinkage adalah pengurangan dimensi kayu akibat penurunan kadar air kayu di bawah titik jenuh serat. Perubahan kadar air di bawah titik jenuh serat akan menyebabkan berubahnya sifat kayu (Bowyer et al, 2007). Hasil penelitian menunjukkan nilai rata-rata penyusutan panel CLT-Paku berkisar antara 4.28% hingga 6.67% dan papan kontrol sebesar 7.48%. Sedangkan penyusutan volume panel CLT-Isosianat berkisar dari 3.84-5.39% dengan penyusutan papan kontrol sebesar 5.36% (Mardiyanto, 2012). Penyusutan volume kedua panel tersebut lebih rendah dari kontrol.
Analisis keragaman (Tabel 2) menunjukkan bahwa baik orientasi sudut lamina, kombinasi tebal lamina maupun interaksi antara keduanya tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai penyusutan volume pada selang kepercayaan 95%. Hal tersebut diduga karena lamina luar (lamina sejajar) panel CLT-Paku mampu menahan penyusutan lamina dalam (lamina) bersilang dalam arah transversal, serta lamina bersilang mampu menahan penyusutan lamina sejajar dalam arah transversal sesuai besar dan orientasi sudut laminanya.
Kayu manii mempunyai kerapatan yang sedang sebesar 0.4 g/cm3 (Abdurrachman dan Hadjib, 2006), sehingga kecenderungan volume kayu tersebut untuk menyusut rendah. Hal tersebut sesuai dengan Bowyer et al. (2007) yang menyatakan bahwa variasi dalam penyusutan contoh-contoh uji yang berbeda dari spesies yang sama dibawah kondisi yang sama terutama akibat dari tiga faktor, yaitu ukuran dan bentuk potongan kayu, kerapatan contoh uji, dan laju pengeringan contoh uji. Semakin tinggi kerapatan contoh uji, semakin banyak kecenderungan untuk menyusut.