HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2.3 Sifat Mekanis Bambu a.Kekuatan Tarik
Besar tegangan tarik maksimum (σ .) masing-masing bambu pada ruas dan buku disajikan pada Gambar 17. Tegangan tarik maksimum rata-rata pada ruas adalah 3.241 kg/cm2 dengan kisaran 2.693 - 3.846 kg/cm2 sedangkan pada buku berkisar antara 1.119 – 1.974 kg/cm2 dengan rata-rata 1.598 kg/cm2. Data
Tali Betung Andong
Kadar air 11,14 10,34 10,92 9,00 9,50 10,00 10,50 11,00 11,50 12,00 (% )
Tali Betung Andong
ρ (g/cm³) 0,62 0,67 0,68 BJ 0,56 0,60 0,61 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80
menunjukkan bahwa baik pada bambu tali, bambu betung, dan bambu andong, nilai σ . lebih besar pada ruas daripada bukunya. Hal ini didukung oleh penelitian Idris et al. (1994) yang menunjukkan bahwa nilai keteguhan tarik bambu tali, bambu betung, dan bambu andong lebih besar nilainya pada ruas daripada buku.
Kekuatan tarik yang lebih besar pada ruas daripada buku dikarenakan proporsi luas ikatan pembuluh pada ruas juga lebih besar daripada buku. Janssen (1981) mengatakan bahwa kekuatan tarik tergantung pada persentase sklerenkim (serabut) yang dimiliki bambu. Telah dketahui bahwa penyusun ikatan pembuluh terdiri atas ikatan serabut (1 atau 2 ikatan) dan rongga (xilem dan phloem) dan faktor penyusun ini akan memberikan kontribusi terhadap persentase serabut setiap jenis bambu (Nuriyatin 2000).
Gambar 17 Tegangan tarik maksimum 3 jenis bambu pada ruas dan buku.
Pada penelitian Idris et al. (1994) disebutkan bahwa keteguhan tarik bambu tali adalah 2.859 kg/cm2 pada ruas dan 1.231 kg/cm2 pada buku. Pada bambu betung, 2.358 kg/cm2 pada ruas dan 2.258 kg/cm2 pada buku. Kemudian bambu andong memiliki keteguhan tarik sebesar 2.837 kg/cm2 pada ruas dan 1.252 kg/cm2 pada buku. Terlihat perbedaan pada penelitian Idris et al. (1994) yang menunjukkan bahwa ruas bambu tali memiliki σ . tertinggi dan bambu betung terendah di antara ruas bambu lainnya. Pada penelitian ini justru ruas bambu betung memiliki nilai σ . tertinggi sedangkan ruas bambu tali terendah. Walaupun begitu, σ . ruas bambu betung pada penelitian ini nilainya jauh lebih besar daripada nilai σ . ruas bambu tali pada penelitian Idris et al. (1994). Kemudian pada buku, bambu tali juga memiliki σ . terendah
Tali Betung Andong
Ruas 2.693 3.846 3.185 Buku 1.119 1.700 1.974 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 (k g/ cm 2)
sedangkan bambu andong tertinggi. Hal ini juga sama dengan penelitian Idris et al. (1994) yang menyatakan bahwa buku bambu tali memiliki nilai σ . terendah tetapi berbeda dengan buku bambu betung yang memiliki σ . tertinggi.
Pada arah horizontal, bambu bagian luar memiliki σ . tertinggi dan bagian dalam terendah. Diantara bambu tali, bambu betung, dan bambu andong, nilai σ . tertinggi terdapat pada bambu betung dan yang terendah dimiliki oleh bambu tali. Tegangan tarik maksimum rata-rata ketiga jenis bambu pada bagian luar adalah 2.319 kg/cm2 dengan kisaran 2.064 – 2.687 kg/cm2. Pada bagian pusat, σ . berkisar antara 1.607 – 1.753 kg/cm2 dengan rata-rata 1.700 kg/cm2 dan bagian dalam 1.131 – 1.638 kg/cm2 dengan rata-rata 1.445 kg/cm2. Nilai σ . ruas bambu tali, bambu betung, dan bambu andong pada arah horizontal dapat dilihat pada Gambar 18.
Gambar 18 Tegangan tarik maksimum ruas 3 jenis bambu pada arah horizontal.
Pada arah vertikal bambu tali dan andong memiliki σ . yang semakin tinggi dari pangkal ke ujung, sedangkan bambu betung memiliki σ . tertinggi pada ujung dan terendah pada bagian tengah. Pada pangkal, σ . berkisar antara 2.596 – 3.804 kg/cm2dengan rata-rata 3.127 kg/cm2 sedangkan pada tengah nilai σ . rata-rata sebesar 3.128 kg/cm2 dengan kisaran 2.715 – 3.496 kg/cm2. Tegangan tarik maksimum pada ujung berkisar antara 2.767 – 4.238 kg/cm2 dengan rata-rata 3.469 kg/cm2. Nilai σ . 3 jenis bambu pada arah vertikal disajikan pada Gambar 19.
Tali Betung Andong
Luar 2.064 2.687 2.204 Pusat 1.607 1.753 1.740 Dalam 1.131 1.566 1.638 0 1.000 2.000 3.000 4.000 (k g/ cm 2)
Perbedaan kekuatan tarik yang berbeda-beda dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti kadar air, umur bambu, dan lokasi tempat tumbuh. Semakin tinggi kadar air maka kekuatan suatu bahan akan menurun (Haris 2008). Berdasarkan analisis korelasi kerapatan, berat jenis, dan jumlah ikatan pembuluh/mm2 tidak berhubungan erat dengan kekuatan tarik sedangkan proporsi luas ikatan pembuluh, MOE dan MOR mempunyai hubungan erat dengan kekuatan tarik.
Gambar 19 Tegangan tarik maksimum 3 jenis bambu pada arah vertikal.
b. Kekakuan (Modulus of Elasticity)
Kekakuan dinyatakan dalam besarnya MOE. Nilai MOE ketiga jenis bambu yang diteliti dapat dilihat pada Gambar 20. Nilai MOE pada ruas lebih besar daripada MOE pada buku. Bambu betung memiliki MOE tertinggi sedangkan bambu tali terendah, baik pada ruas maupun bukunya. MOE rata-rata bilah ketiga bambu adalah 159.332 kg/cm2 dengan kisaran 145.453 – 172.429 kg/cm2 pada ruas dan 71.124 kg/cm2 dengan kisaran 59.124 – 85.167 kg/cm2 pada buku.
Dalam penelitian Idris (1994), urutan MOE dari yang terbesar ke yang terkecil baik pada ruas ataupun bukunya adalah bambu betung, bambu andong, dan bambu tali. Dari ketiga jenis bambu tersebut, ruas juga memiliki nilai MOE yang lebih besar daripada buku. Pada bambu tali, nilai MOE yang dimiliki adalah 121.334 kg/cm2 pada ruas dan 57.515 kg/cm2 pada buku. Pada bambu betung, ruasnya mempunyai MOE sebesar 216.577 kg/cm2 dan bukunya 103.289 kg/cm2. Kemudian bambu andong memiliki MOE sebesar 121.395 kg/cm2 pada ruas dan 96.616 kg/cm2 pada buku.
Tali Betung Andong
Pangkal 2.596 3.804 2.980 Tengah 2.715 3.496 3.172 Ujung 2.767 4.238 3.403 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 (k g/ cm 2)
Ruas mempunyai MOE yang lebih besar daripada buku karena proporsi luas ikatan pembuluh yang juga lebih besar dibandingkan buku. Nilai MOE dapat dipengaruhi oleh persentase sklerenkim (Janssen 1981) dan sklerenkim terdapat di dalam ikatan pembuluh. Bambu yang memiliki proporsi luas ikatan pembuluh terbesar atau terkecil belum tentu nilai MOE-nya terbesar atau terkecil juga. Adanya perbedaan nilai MOE diduga karena perbedaan dimensi tebal sampel masing-masing bambu. Jenis bambu, pola ikatan pembuluh dan berat jenis tidak berpengaruh pada nilai MOE (Nuriyatin 2012). Berdasarkan analisis korelasi juga menunjukkan hasil bahwa berat jenis tidak berhubungan erat dengan nilai MOE.
Gambar 20 Nilai MOE 3 jenis bambu pada ruas dan buku.
Seperti yang disajikan pada Gambar 21, pangkal bambu betung memiliki MOE paling tinggi. Bambu tali dan bambu andong memiliki MOE terendah pada bagian pangkal. Bagian tengah pada bambu tali memiliki MOE tertinggi sedangkan pada bambu betung terendah. Pada bambu andong, bagian ujung memiliki nilai MOE tertinggi. Terlihat bahwa nilai MOE tertinggi ataupun terendah tidak menentu pada posisi vertikal, Nuriyatin (2012) mengemukakan bahwa nilai MOE juga tidak dipengaruhi oleh posisi vertikal. MOE rata-rata pada pangkal yaitu 150.542 kg/cm2 dengan kisaran 123.807 – 187.823 kg/cm2, pada bagian tengah 169.066 kg/cm2 dengan kisaran 159.364 – 178.338 kg/cm2 dan bagian ujung 158.388 kg/cm2 dengan kisaran 136.998 – 178.199 kg/cm2.
Tali Betung Andong
Ruas 1.455 1.724 1.601 Buku 591 852 691 0 1.000 2.000 x 100 (k g/ cm 2)
Gambar 21 Nilai MOE 3 jenis bambu pada arah vertikal.
c. Keteguhan Patah (Modulus of Rupture)
Keteguhan patah (MOR) merupakan ukuran kekuatan suatu bahan pada saat menerima beban maksimum yang menyebabkan terjadinya kerusakan (Haris 2008). Bambu tali memiliki MOR terendah dan bambu betung tertinggi, baik pada ruas maupun bukunya. MOR pada ruas lebih besar daripada MOR pada buku. Besarnya MOR pada ketiga jenis bambu tersebut ternyata berbanding lurus dengan nilai MOE. Pada ruas, MOR berkisar antara 1.157 – 1.429 kg/cm2 dengan rata-rata 1.278 kg/cm2 dan pada buku 697 – 994 kg/cm2 dengan rata-rata 834 kg/cm2. Nilai MOR ketiga jenis bambu yang diuji disajikan pada Gambar 22.
Gambar 22 Nilai MOR 3 jenis bambu pada ruas dan buku.
Pada penelitian Idris et al. (1994) menunjukkan bahwa MOR pada buku lebih kecil daripada MOR pada ruas, kemudian MOR tertinggi dimiliki oleh bambu betung dan bambu tali memiliki MOR terendah. Pada penelitiannya MOR yang dihasilkan lebih besar dari penelitian ini, yaitu 1.240,3 kg/cm2 dan 502,3 kg/cm2 pada ruas dan buku bambu tali; 2.065,3 kg/cm2 dan 1.236,39 kg/cm2 pada
Tali Betung Andong
Pangkal 1.400 1.878 1.238 Tengah 1.594 1.695 1.783 Ujung 1.370 1.600 1.782 0 1.000 2.000 3.000 x100 (k g/ cm 2)
Tali Betung Andong
Ruas 1.157 1.429 1.249 Buku 697 994 810 -1.000 2.000 (k g/ cm 2)
ruas dan buku bambu betung; 1.835,6 kg/cm2 dan 1.032,6 kg/cm2 pada ruas dan buku bambu andong. Hasil yang berbeda ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti umur bambu, kadar air, dan lokasi tempat tumbuh.
Pada arah vertikal, posisi nilai MOR yang terendah dan tertinggi hampir sama dengan posisi nilai MOE-nya. Dari pangkal ke ujung, bambu andong memiliki MOR yang semakin meningkat sedangkan pada bambu betung sebaliknya. Pada bambu tali, bagian ujungnya memiliki MOR terendah dan bagian tengahnya memiliki MOR tertinggi. Bambu betung memiliki nilai MOR paling tinggi diantara bambu tali dan andong pada bagian pangkal dan tengah sedangkan pada bagian ujung, bambu andong memiliki nilai MOR tertinggi diantara bambu tali dan bambu betung.
Berdasarkan analisis korelasi, MOE mempunyai hubungan erat dengan MOR. Nuriyatin (2000) menyatakan bahwa beberapa penelitian mengungkapkan adanya hubungan yang kuat antara nilai MOE dan MOR sehingga pendugaan MOR dengan MOE dapat dilakukan. Pada pangkal MOR berkisar antara 1.002 – 1.497 kg/cm2 dengan rata-rata 1.202 kg/cm2, pada tengah 1.281 – 1.437 kg/cm2 dengan rata-rata 1.338 kg/cm2 dan pada ujung 1.067 – 1.464 kg/cm2 dengan rata-rata 1.295 kg/cm2. Nilai MOR 3 jenis bambu yang diteliti pada arah vertikal disajikan pada Gambar 23.
Gambar 23 Nilai MOR 3 jenis bambu pada arah vertikal.