BAB II STUDI PUSTAKA
2.2. Sifat-sifat Kayu
2.2.2 Sifat Fisis
Sifat fisis dari kayu meliputi : a. Berat jenis kayu
Berat jenis kayu biasanya berbanding lurus dengan kekuatan dari pada kayu atau sifat – sifat mekanisnya. Makin tinggi berat jenis suatu kayu maka makin tinggi pula kekuatannya. Mengingat kayu terbentuk dari sel – sel yang memiliki bermacam – macam tipe, memungkinkan terjadinya suatu penyimpangan tertentu. Pada perhitungan berat jenis kayu semestinya berpangkal pada keadaan kering udara, yaitu sekering – keringny tanpa pengeringan buatan.
Berat jenis didefenisikan sebagai angka berat dari satuan volume suatu material. Berat jenis diperoleh dengan membagikan berat kepada volume benda
tersebut. Berat jenis diperoleh dengan cara menimbang suatu benda pada suatu timbangan dengan tingkat keakuratan yang diperlukan. Untuk praktisnya, digunakan timbangan dengan ketelitian 20%, yaitu sebesar 20 gr/kg. Sedangkan untuk menentukan volume, ada beberapa cara untuk memperoleh besarnya volume suatu benda. Cara yang umum dan mudah dilakukan adalah dengan mengukur panjang, lebar dan tebal suatu benda dan mengalikan ketiganya.
Untuk kayu, sebaiknya ukuran sampel tidak kurang dari ukuran dari 7.5 cm x 5 cm x 2.5 cm, tetapi bila ukuran sampel kurang dari tersebut, maka cara yang digunakan untuk mendapatkan volume adalah dengan metode pencelupan. Pada metode ini penggunaan pan berisi air yang diletakkan pada timbangan ayun. Kemudian timbangan diseimbangkan dengan meletakkan pemberat pada sisi lainnya. Sampel lalu dimasukkan kedalam pan dan dibenamkan kedalam air. Diatur agar air tidak keluar dari dalam pan, dan diatur juga agar sampel tidak menyentuh sisi – sisi samping dan bawah pan dengan memasang jarum sebagai kaki – kaki sampel. Seimbangkan timbangan dengan menambah pemberat pada sisi lain. Berat pemberat yang ditambahkan untuk mencapai keseimbangan ( dalam Gr ) adalah sama dengan nilai volume sampel ( dalam cm3 ).
Karena kayu sebagai material dengan daya serap yang tinggi, maka diperlukan bahan lain untuk melapisi sampel sehingga air tidak ada yang masuk ke dalam kayu. Bahan tersebut haruslah bahan yang tipis, kedap air, serta memiliki berat yang sangat kecil. Parafin merupakan bahan yang sesuai. Sebelum sampel dimasukkan kedalam air, terlebih dahulu sampel dimasukkan kedalam cairan paraffin yang mendidih sampai keseluruhan permukaan sampel ditutupi
parafin. Kelebihan parafin pada permukaan yang dihaluskan dan diratakan sehingga permukaan parafin tidak terlalu tebal.
Berat jenis juga didefenisikan berat jenis relative benda tersebut terhadap berat jenis standard, dalam hal ini berat jenis air dalam gr / cm3. Air dipakai sebagai bahan standard karena berat 1 cm3 adalah 1 gr. Dapatlah dikatakan bahwa berat jenis suatu benda adalah berat benda tersebut relatif terhadap berat jenis standard yaitu air.
b. Kadar air ( kadar lengas ) kayu
Kayu sebagai bahan bangunan dapat mengikat air dan juga dapat melepaskan air yang dikandungnya. Keadaan seperti ini tergantung pada kelembaban suhu udara disekelilingnya dimana kayu itu berada.
Kayu mempunyai sifat peka terhadap kelembaban. Karena pengaruh kadar airnya menyebabkan mengembang dan menyusutnya kayu serta mempengaruhi pula sifat – sifat fisik dan mekanis kayu. Kadar air sangat besar pengaruhnya terhadap kekuatan kayu, terutama daya pikulnya terhadap tegangan desak sejajar arah serat dan juga tegak lurus arah serat kayu.
Sel – sel kayu mengandung air, yang sebagian merupakan bebas yang mengisi dinding sel. Apabila kayu mengering, air bebas keluar dahulu dan saat air bebas itu habis keadaannya disebut titik jenuh serat ( Fiber Saturation Point ). Kadar air pada saat itu kira – kira 25 % - 30 %. Apabila kayu mengering dibawah titik jenuh serat, dinding sel menjadi semakin padat sehingga mengakibatkan serat – seratnya menjadi kokoh dan kuat. Maka dapat diambil suatu kesimpulan bahwa turunnya kadar air mengakibatkan bertambahnya kekuatan kayu.
Pada umumnya kayu – kayu di Indonesia yang kering udara mempunyai kadar air (kadar lengas) antara 12 % - 18 %, atau rata – rata adalah 15 %. Jika berat dari benda uji tersebut menunjukkan angka yang terus menerus menurun, maka kayu belum dikategorikan kering udara ( masih dalam keadaan basah). Untuk menentukan secara kasar apakah kadar lengas kayu sudah di bawah 30 % atau belum, bisa digunakan rumus pendekatan seperti di bawah ini :
�=1,15 �� − ���
��� × 100%
Dimana : x = Kadar lengas kayu
�� = Berat benda uji mula-mula
��� = Berat benda uji setelah kering udara
Jika berat benda uji sudah menunjukkan angka yang konstan, berarti kayu tersebut bisa dianggap kering udara, sehingga kadar lengas kayu dapat diperoleh dengan cara :
�=��− ���
��� × 100%
c. Cacat kayu
Cacat kayu dapat mempengaruhi kekuatan kayu, bahkan kayu yang cacat tersebut tidak dapat dipegunakan untuk bahan konstruksi. Cacat kayu yang sering kali terjadi adalah retak ( Cracks ), mata kayu ( Knots ), dan kemiringan serat (
slope of grain ). Retak disebabkan karena terjadi proses penyusutan pada kayu. Pada kayu yang tipis retak terjadi lebih besar yang dinamakan dengan belah ( Split
pembelokan arah serat sehingga menurunkan kekuatan kayu. Sedangkan kemiringan serat terjadi karena tidak sesuainya sumbu batang kayu dengan sumbu pohon pada saat pemotongan atau penggergajian.
d. Warna kayu
Warna kayu bermacam – macam seperti kuning, coklat muda, coklat tua, kehitam - hitaman, kemerahan dan lain – lain. Kadang kala warna kayu dapat dengan mudah mengidentifikasi jenis kayu tersebut. Pada pengenalan kayu, warna kayu yang dipakai adalah warna kayu terasnya. Warna kayu dapat berbeda karena dipengaruhi zat ekstraktif yang dikandung kayu dan dipengaruhi oleh faktor – faktor seperti tempat di dalam pohon, umur pohon dan kelembaban. e. Serat, tekstur dan kesan raba
Arah serat dapat ditentukan oleh alur – alur yang tedapat pada permukaan kayu. Jika alurnya sejajar sumbu batang maka kayu berserat lurus. Jika serat agak menyimpang sumbu batang dikatakan serat mencong. Serat mencong dibagi lagi menjadi serat berpadu, serat berombak, serat berpilin dan serat diagonal. Serat dikatakan berpadu jika arah serat menyimpang berselang seling kekiri dan kekanan secara bergantian terhadap sumbu batang. Serat berombak, arah seratnya menggambarkan permukaan yang berbentuk ombak. Serat berpilin jika arah seratnya membuat gambaran terpilin seolah – olah batang kayu mengelilingi sumbu. Serat diagonal yaitu serat yang dapat pada potongan kayu atau papan yang digergaji sedemikian rupa sehingga tepinya tidak sejajar arah sumbu tetapi membentuk sudut dengan sumbu.
Tekstur ialah ukuran relatif serat – serat kayu. Berdasarkan teksturnya, jenis kayu digolongkan ke dalam : kayu bertekstur halus, kayu bertekstur sedang dan bertekstur kasar.
Kesan raba adalah kesan yang diperoleh pada saat kita meraba permukaan kayu. Ada yang terasa kasar, licin atau halus. Kesan raba yang berbeda – beda untuk tiap – tiap kayu bergantung pada tekstur kayunya, besar kecilnya kadar air yang dikandung dan kadar zat ekstraktif di dalam kayu.
f. Kekerasan
Terdapat hubungan langsung antara kekerasan kayu dengan berat kayu. Kayu – kayu yang keras termasuk kayu – kayu yang berat dan kayu yang lunak termasuk kayu yang ringan. Cara menetapkan kekerasan kayu dengan memotong kayu arah melintang. Kayu yang keras akan sulit dipotong dengan pisau dan hasilnya akan memberikan kilauan pada kayu sedangkan kayu yang lunak akan mudah rusak jika dipotong melintang.
g. Bau dan rasa
Bau dan rasa ini sifatnya mudah hilang. Untuk mengetahui bau dan rasa harus dilakukan sayatan kayu yang baru. Sifat bau dari kayu dapat digambarkan sesuai dengan bau yang umum dikenal. Seperti kayu Ulim bau bawang putih. h. Nilai dekoratif
Nilai dekoratif tergantung dari warna kayunya, pola dan arah serat kayu, kilap kayunya serta sifat kayunya terhadap zat pemutih, pengisi, politer dan sebagainya. Kayu yang memiliki dekoratif tinggi biasanya diutamakan untuk membuat perabot rumah tangga daripada untuk keperluan arsitektur. Kayu yang memiliki nilai dekoratif antara lain Oak, Jati, Rengas dan Ebony.
i. Pengerutan dan pengembangan kayu
Pengerutan dan pengembangan kayu dimaksudkan adalah suatu keadaan perubahan bentuk pada kayu yang disebabkan oleh tegangan – tegangan dalam, sebagai akibat dari berkurangnya atau bertambahnya kadar air kayu. Pengerutan terjadi karena dinding – dinding maupun isi sel kehilangan sebagian besar kadar airnya, ini juga terjadi pada serat – seratnya. Begitu pula sebaliknya, besarnya pengerutan maupun pengembangan pada berbagai jenis kayu dan arah kayu adalah tidak sama.
T = Pengerutan kayu arah tangensial ± 7 % - 10 % R = Pengerutan kayu arah radial ± 5 %
A = Pengerutan kayu arah aksial ( longitudinal ) ± 0.1 % ( sangat kecil, dapat diabaikan)
Pengerutan kayu dalam arah lingkaran – lingkaran pertumbuhan ( tangensial ) lebih besar daripada arah radial, karena dapat ditemui bahwa di sebelah luar batang, sel – selnya masih muda dan banyak mengandung kadar air.
Pada pengeringan batang kayu glondong, keliling mengerut hampir dua kali jari – jari yaitu sebanyak garis tengah, sehingga terjadi rengat – rengat pengeringan. Jika pada batang yang belum dikeringkan ( basah ) digergaji menjadi papan atau balok akan melipat atau melentur.
Secara teoritis, besarnya pengerutan berbanding lurus dengan banyaknya air yang keluar setelah dikeringkan. Contohnya, bila suatu batang kayu
mempunyai lebar asal pada arah tangensial, pada kadar air 20% adalah 26 cm. Setelah dikeringkan lebarnya menjadi 24 cm maka pengerutan kayu arah
tangensial dalam persen (%) adalah: