PENGARUH KETEBALAN DAN ORIENTASI SUDUT LAMINA TERHADAP KARAKTERISTIK CROSS LAMINATED TIMBER KAYU JABON

(1)

Volume 17, Nomor 2, Hal. 75-85 ISSN:0852-8349 Juli – Desember 2015

PENGARUH KETEBALAN DAN ORIENTASI SUDUT LAMINA TERHADAP KARAKTERISTIK CROSS LAMINATED

TIMBER KAYU JABON

Riana Anggraini, Naresworo Nugroho, Sucahyo Sadiyo, M. Yusram Massijaya Fakultas Kehutanan Universitas Jambi

Kampus Pinang Masak, Mendalo – Darat Jambi 36361 Email: <[email protected]>

ABSTRACT

Cross laminated timber (CLT) is product by stacking of lamellas the glued, on the arrangement of layers that intercrossing another. The research objective is to design CLT panel by modified the pattern of arrangement combination thick and orientation angle lamella to obtain the highest of strength and to evaluate the characteristics of CLT panel as structural timber. Lamellas were used in the manufacture CLT panel consists of 1, 1.67, 2, and 3 cm in thicknesses, 15 cm in width and 120 cm in length. CLT panel was formed of three layers lamella with cross-section is 5 cm x 15 cm x 120 cm based on MOE of lamella by combination of three types of thick lamella and at the center lamella was in order of orientation angle lamella were orientation angle 0o, 30o, 45o, 60o, and 90o. The adhesive used was polyurethane using 280 g/m2double glue spread. The procedure testing was done based ASTM D143-2005: Standard Test Methods for Small Clear Specimen of Wood. The procedure testing of immersion delamination test was done based on JAS 234:2003. The results of analysis CLT panel with beam intact (control) showed in general, the CLT panel had properties better than the intact beam. The results showed that CLT panel with a combination of thick lamella type C and 30o orientation angle lamella had the characteristics properties of the best.

Keywords: Cross laminated timber, jabon wood, physical and mechanical properties, thickness and orientation angle lamella

PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi rekayasa kayu yang semakin canggih telah dapat memodifikasi kayu dari hutan rakyat sebagai bahan struktural yang berkualitas. Salah satu produk rekayasa kayu dengan metode laminasi kayu baru yaitu Cross Laminated Timber (CLT). CLT merupakan produk rekayasa kayu yang dibentuk dengan cara menyusun lamina-lamina yang direkat dengan penataan lapisan yang saling bersilangan.

CLT merupakan produk rekayasa kayu yang serupa dengan balok

laminasi yaitu disusun dari lamina-lamina hanya dibedakan pada penataan lapisan laminanya yang saling bersilangan. CLT juga merupakan perpanjangan dari teknologi produk kayu lapis dengan lapisan silang dari vener yang telah dikenal memiliki sifat-sifat yang baik karena adanya penataan lapisan yang saling bersilangan. CLT menggunakan bahan dari kayu dengan memanfaatkan sifat struktural dari kayu tersebut dengan mendistribusikan kekuatan sepanjang serat kayu pada kedua arah. Keuntungan produk CLT ini memiliki stabilitas dimensi yang baik karena rasio kembang susut pada dua arah (panjang dan lebar) dapat

(2)

Jurnal Penelitian Universitas Jambi Seri Sains

mendekati satu. Lapisan yang saling tegak lurus memungkinkan mendistribusikan beban ke semua sisi dengan lebih merata (Wood Naturally Better 2010).

Seiring dengan ketersediaan bahan baku yang semakin bergeser dari kayu hutan alam ke hutan rakyat. Pembuatan produk CLT dapat mengatasi keterbatasan dimensi yang dimiliki kayu cepat tumbuh dari hutan rakyat seperti jenis kayu jabon (Anthocephallus cadamba). Cara yang bisa dilakukan untuk memodifikasi kayu jabon dalam proses pembuatan CLT adalah dengan melakukan kombinasi ketebalan lamina dan orientasi sudut lamina. Perlakuan

kombinasi ketebalan lamina diharapkan dapat mengefisienkan dari penggunaan kayu. Sedangkan perlakuan orientasi sudut lamina diharapkan dapat mengetahui kemampuan optimal produk CLT dalam menerima beban berdasarkan arah orientasi sudut lamina yang dibuat.

Tujuan umum dari penelitian ini adalah mendesain panel CLT dengan cara memodifikasi pola penyusunan kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina agar didapatkan nilai kekuatan yang paling tinggi dan menentukan karakteristik panel CLT dengan membandingkan karakteristik dari balok utuhnya. Secara khusus tujuan penelitian ini adalah 1). Mengetahui komposisi nilai MOE lamina-lamina penyusunan panel CLT. 2). Mengetahui sifat fisis dan mekanis panel CLT. 3). Mengetahui pengaruh kombinasi tebal, orientasi sudut lamina, dan interaksi antar keduanya terhadap sifat fisis dan mekanis panel CLT. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai alternatif penggunaan kayu dari hutan rakyat sebagai produk CLT, sehingga memberikan informasi kepada masyarakat tentang kualitas panel CLT

dari kayu hutan rakyat dan juga dapat meningkatkan peluang pengembangan kayu dari hutan rakyat untuk produk kayu bangunan.

METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan April 2011 sampai dengan Agustus 2011 di Laboratorium Penggergajian dan Pengerjaan Kayu, Laboratorium Biokomposit, Laboratorium Kayu Solid Bagian Teknologi Peningkatan Mutu Kayu, dan di Laboratorium Keteknikan Kayu Bagian Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Bahan dan Alat Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu jabon (Anthocephallus cadamba) yang diperoleh dari daerah Sindang Barang, Cianjur, Jawa Barat. Umur pohon pada saat ditebang sekitar 6 tahun, dengan diamater pohon antara 38-41 cm. Perekat yang dipakai adalah Water Based Polymer Isocyanate (WBPI) yang diperoleh dari PT. Polychemie Asia Pacific Permai, Jakarta. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain gergaji mesin, mesin serut, mesin amplas, kipas angin, peralatan untuk aplikasi perekat (wadah plastik, pengaduk, dan kuas), mesin cold press, kaliper digital, meteran, timbangan digital, oven, moisture meter, water bath, ember, alat uji Universal Testing Machine (UTM) merk Instron dengan kapasitas beban sebesar 50 kN dan UTM merk Baldwin kapasitas 30 ton.

Pembuatan panel CLT terdiri dari beberapa tahapan yaitu persiapan bahan baku, pembuatan lamina, pemilahan lamina, penyusunan lamina, perekatan, pengempaan, pengkondisian,

(3)

Riana Anggraini., dkk: Pengaruh Ketebalan dan Orientasi Sudut Lamina Terhadap Karakteristik Cross Laminated Timber Kayu Jabon

pembuatan contoh uji, dan pengujian. Gambar 1 menunjukkan diagram alir penelitian pembuatan panel CLT. Panel CLT yang dibuat sebanyak 45 panel

CLT tiga lapisan lamina dengan ukuran akhirnya 5 cm x 15 cm x 120 cm. Selain itu, dibuat juga balok utuh kayu jabon sebagai pembandingnya.

Gambar 1. Diagram alir penelitian pembuatan panel cross laminated timber (CLT) Pembuatan Papan Lamina dan

Pengeringan

Log kayu jabon digergaji menjadi lembaran-lembaran papan lamina dengan ketebalan lamina sekitar ± 1,5-3,5 cm. Papan-papan lamina dikeringkan secara alami dengan pengipasan sampai mencapai kadar air kering udara sekitar ± 12-15%.

Selanjutnya setiap lamina diserut dan diamplas sampai mencapai ketebalan (1 cm, 1,67 cm, 2 cm, dan 3 cm).

Pemilahan Lamina

Pemilahan lamina dilakukan berdasarkan modulus elastisitas (MOE) dengan cara pengujian lentur non destructive test menggunakan metode pemilahan elastisitas konvensional (Surjokusumo, 2003). Nilai MOE Penyusunan Lamina

Persiapan Bahan Baku

Lamina Bersilang (30o, 45o, 60o, 90o) Lamina Sejajar (Glulam) Pembentukan Panel CLT (3 Lapisan Lamina)

Perekat Isosianat Cold Press

(t = ± 3 jam, P = 12 kg/cm2

Karakteristik Panel CLT Pengkondisian ± 1 minggu

Pembuatan contoh uji

Pengujian sifat fisis dan mekanis ASTM D 143-2005&

JAS 234:2003 Pembuatan Lamina

(4)

dikelompokkan menjadi dua kelompok dengan rentang nilai tertentu dan diberi simbol E1 dan E2 dimana E1 > E2. Penyusunan Lamina

Prinsip penyusunan panel CLT adalah dengan menempatkan lamina MOE tinggi (E1) bagian luar (face dan back) dan lamina MOE rendah (E2)

bagian dalam (core). Lapisan luar disusun dengan lamina sejajar sedangkan bagian dalam disusun dengan lamina bersilang. Terdapat 15 pola penyusunan panel CLT berdasarkan kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina yang digunakan seperti disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Pola penyusunan panel CLT menurut kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina

Panel CLT 3 Lapisan Lamina Tipe

CLT

Kombinasi

Tebal Orientasi Sudut Lamina

Lamina (cm) 0o 30o 45o 60o 90o 1 A 3 0o 30o 45o 60o 90o 1 2 B 1 0o 30o 45o 60o 90o 2 1,67 C 1,67 0o 30o 45o 60o 90o 1,67

Perekatan dan Pengempaan Lamina Pelaburan perekat dilakukan pada dua permukaan (double spread) dengan berat labur 280 g/m2 berdasarkan luas permukaan bidang rekat. Pengempaan dilakukan dengan menggunakan mesin kempa dingin (cold press) dengan tekanan 12 kg/cm2selama ± 3 jam. Pengkondisian dan Pembuatan Contoh Uji

Panel CLT dikeluarkan dari mesin pengempaan dan dikondisikan selama ± satu minggu sebelum dipotong menjadi contoh uji. Pengujian panel CLT dilakukan dengan mengacu pada standar ASTM D 143-2005 meliputi: kerapatan, kadar air, kembang susut, modulus elastisitas (MOE), modulus patah (MOR), kekuatan tekan sejajar serat, dan keteguhan rekat serta pengujian delaminasi sesuai standart JAS 234-2003.

Analisis Data

Analisis data pada penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan 2 faktor yaitu faktor kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. Faktor kombinasi tebal lamina (A) mempunyai 3 taraf perlakuan yaitu kombinasi tebal lamina A1, A2, dan A3. Faktor orientasi sudut lamina (B) mempunyai 5 taraf perlakuan yaitu B1 = 0o, B2 = 30o, B3 = 45o, B4 = 60o, dan B5 = 90o, dengan 3 ulangan. Apabila berdasarkan hasil analisis ragam, perlakuan berpengaruh nyata, maka dilakukan uji lanjut perbandingan Duncan.

HASIL DAN PEMBAHASAN Pemilahan dan Penyusunan Lamina

Pemilahan lamina dengan metode pemilahan elastisitas konvensional menghasilkan nilai modulus elastisitas (MOE) yang digunakan untuk pengelompokkan lamina. Nilai MOE

(5)

pada setiap ukuran tebal lamina dan penggunaan lamina sejajar dan bersilang dibagi menjadi dua kelompok dengan rentang nilai tertentu, dan diberi simbol E1 dan E2, dimana E1>E2.

Rentang nilai MOE dan jumlah masing-masing kelompok untuk setiap ukuran tebal dan jenis penggunaan lamina dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Nilai MOE dan jumlah setiap kelompok lamina pada masing-masing ukuran tebal dan jenis penggunaan lamina

Jenis Tebal MOE (x 104kg/cm2)

Lamina Lamina minimal maksimal jangkauan Rataan Kelp. Jumlah (cm) 1 5,61 10,17 4,56 6,67 30 Sejajar (//) 1,67 5,15 9,40 4,25 6,73 E1 30 2 3,68 9,17 5,49 6,47 30 ∑ 90 1 2,99 5,52 2,53 4,62 15 Silang (x) 1,67 3,54 5,01 1,47 4,43 E2 15 3 3,95 6,66 2,71 5,13 15 ∑ 45

Berdasarkan nilai MOE Tabel 2 dapat diketahui bahwa nilai MOE yang dipakai untuk menyusun panel CLT sangat bervariasi. Hal ini dapat diketahui dari perhitungan nilai koefesien variasi pada masing-masing ukuran tebal 1, 1,67, dan 2 cm pada penggunaan lamina sejajar secara berurutan adalah sebesar 16,12%; 17,16%; dan 22,12%. Koefesien variasi pada penggunaan lamina bersilang dengan masing-masing ukuran tebal 1, 1,67 dan 3 cm secara berurutan adalah sebesar 18,82%; 9,36%; dan 15,21%. Nilai MOE yang bervariasi ini karena pada penelitian tidak dilakukan pembatasan nilai MOE minimal atau maksimal yang digunakan dalam pembuatan panel CLT. Pemilahan lamina dilakukan lebih ditujukan untuk menggelompokkan lamina menjadi kategori tinggi (E1) dan rendah (E2) sehingga semua lamina dapat digunakan.

Prinsip penyusunan ini adalah dengan menempatkan lamina yang memiliki nilai MOE tinggi pada lapis sisi terluar. Sementara itu, lamina yang memiliki nilai MOE rendah diletakkan di bagian tengah lapisan panel CLT. Hal

ini dimaksudkan untuk dapat memaksimalkan kinerja panel CLT yang dihasilkan dan meminimalkan defleksi yang terjadi (Hoyle 1978). Penelitian Sulistyawati (2009) menyatakan apabila defleksi yang dihasilkan besar maka nilai MOE yang dihasilkan kecil, begitu juga sebaliknya. Berdasarkan Timber Construction Manual (2005) penempatan laminasi dengan kelas kuat lebih tinggi pada bagian yang diharapkan mengalami tegangan besar akibat suatu pembebanan, akan menghasilkan produk panel yang efisien dalam hal penggunaan bahan kayu yang tersedia. Karakteristik Panel Cross Laminated

Timber (CLT)

Kerapatan dan Kadar Air

Hasil pengujian kerapatan dan kadar air untuk setiap tipe panel CLT disajikan pada Gambar 1 dengan kisaran nilai rataan masing-masing sebesar 0,38-0,42 g/cm3 dan

14,68-15,19%. Analisis ragam

memperlihatkan bahwa faktor kombinasi tebal lamina, orientasi sudut lamina, dan interaksi antara keduanya tidak memberikan pengaruh nyata

(6)

terhadap nilai kerapatan dan kadar air panel CLT. Kerapatan panel CLT yang dihasilkan merupakan salah satu sifat fisis yang sangat berpengaruh terhadap kualitas panel CLT. Kerapatan panel

CLT diupayakan seragam mungkin, sehingga perbedaan sifat-sifat panel yang dianalisis sedapat mungkin tidak disebabkan oleh perbedaan kerapatan panelnya (Setyawati, 2008).

Gambar 2. Pola sebaran rataan kerapatan dan kadar air panel CLT menurut kombinasi tebal lamina dan orientasi lamina

Bila dibandingkan dengan balok utuhnya nilai kerapatan panel CLT masih dibawah kerapatan kontrol, namun sebagian nilai kerapatan panel CLT mendekati nilai kerapatan kontrol. Hal ini menunjukkan tidak pada kesemua panel CLT yang dihasilkan kerapatan balok utuh lebih baik. Sedangkan untuk nilai kadar air panel CLT lebih kecil dibandingkan kadar air kontrol. Sehingga, panel CLT yang dihasilkan memberikan kekuatan lebih baik dari balok utuhnya dilihat dari sifat fisis kadar airnya yang lebih rendah. Hal ini diduga karena pada panel CLT

terdapat perekat yang menutupi permukaan panel, sehingga menghalangi penyerapan air dari lingkungan masuk ke dalam lamina, sedangkan balok utuh bebas menyerap air.

Kembang Susut Volume

Nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT yang dihasilkan adalah sebesar 2,90-4,75%. Sementara nilai rata-rata susut volume yang dihasilkan adalah sebesar 3,08%-5,73% (Gambar 2).

Gambar 3. Pola sebaran rataan kembang susut volume panel CLT menurut kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0 30 45 K er a p a ta n ( g /c m 3)

Orientasi Sudut Lamina (o₎

KTLA KTLB KTLC 0 1 2 3 4 5 6 0 30 45 K em b a n g V o lu m e (% )

KTL A KTL B Kontrol Balok Utuh (5,17%) Kon trol Bal ok Ut-uh (5,5 4%) Balok Utuh (0,44) Balok Utuh (15,73%)

60 90 Orientasi Sudut Lamina (o₎

KTLC 0 3 6 9 12 15 18 0 30 45 60 K a d a r Air ( % )

Orientasi Sudut Lamina (o₎ KTLA KTLB KTLC

60 90

KTL B KTL C 0 1 2 3 4 5 6 0 30 45 V o lu m e S u su t ( % )

KTL A KTL B Kontrol Balok Utuh (5,17%) Kon trol Bal ok Ut-uh (5,5 4%) Balok Utuh (0,44) Balok Utuh (15,73%)

60 90 Orientasi Sudut Lamina (o₎

KTLC

45 60 90

KTL B KTL C Kontrol Balok Utuh (5,17%) Kon trol Bal ok Ut-uh (5,5 4%) Balok Utuh (0,44) Balok Utuh (15,73%)

(7)

Analisis ragam menunjukkan hanya pengaruh orientasi sudut lamina yang berpengaruh nyata terhadap kembang susut volume. Hasil analisis memperlihatkan bahwa panel CLT dengan orientasi sudut 90o menghasilkan nilai kembang susut paling rendah. Hal ini diduga karena pada panel CLT ini tersusun dari lapisan yang saling bersilang (melintang) antara satu lapisan dengan lapisan lainnya. Panel CLT orientasi sudut 90o memberikan dimensi yang lebih stabil, karena semakin kecil kembang susut volume maka panel lebih stabil dan kualitas panel yang dihasilkan semakin baik.

Panel CLT lebih memiliki sifat kembang susut volume yang lebih baik dibandingkan balok utuhnya. Hal ini diduga karena adanya proses pengempaan dan penambahan perekat pada panel CLT. Penyusutan dimensi kayu yang mendapat tekanan akan lebih kecil daripada kayu yang bebas tekanan.

Selain itu dengan adanya perekat akan mempengaruhi kestabilan dimensi kayu. Adanya perekat yang masuk ke dalam kayu dan mengeras akan menghalangi serat kayu untuk menyerap air (Brown 1952). Perekat dapat menutupi permukaan lamina sehingga menghalangi keluar masuknya air, terutama pada bagian permukaan atas dan bawah.

Modulus of Elasticity (MOE) dan Modulus of Rupture (MOR)

Hasil penelitian menunjukkan nilai rata-rata MOE panel CLT sebesar 3,19 x 104-5,06 x 104kg/cm2. Nilai rata-rata MOR sebesar 218,44-497,74 kg/cm2 (Gambar 2). Analisis sidik ragam memperlihatkan bahwa faktor kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina berpengaruh nyata terhadap nilai MOE dan MOR panel CLT, sementara interaksi antara keduanya tidak berpengaruh nyata.

Gambar 4. Pola sebaran rataan MOE dan MOR panel CLT menurut kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina

Kombinasi tebal lamina memberikan pengaruh terhadap nilai MOE dan MOR panel CLT yang dihasilkan, hal ini diduga karena pada proses pengujian dilakukan pembebanan terpusat, pada saat panel CLT menahan beban yang terjadi, adanya perbedaan kekuatan lapisan lamina dalam menerima beban

yang timbul. Waangaard (1950) menjelaskan bahwa dalam pengujian keteguhan lentur statis akibat adanya beban terpusat, serat balok pada bagian atas mengalami gaya tekan maksimum, bagian bawah mengalami gaya tarik maksimum dan pada garis netral terjadi geser maksimum. 0 1 2 3 4 5 6 0 30 45 M O E ( 1 0 4 k g /c m 2)

KTL A KTL B KTL C Kontrol Balok Utuh (4,17 x 104₎ Kon trol Ba-lok Ut-uh (411, 32)

Hasil penelitian menunjukkan nilai rata-rata MOE panel CLT sebesar 3,19 x 104-5,06 x 104 kg/cm2. Nilai rata-rata MOR sebesar 218,44-497,74 kg/cm2 (Gambar 2). Analisis sidik ragam memperlihatkan bahwa faktor kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina berpengaruh nyata terhadap nilai MOE dan MOR panel CLT, sementara interaksi antara keduanya tidak berpengaruh nyata.

yang timbul. Waangaard (1950) menjelaskan bahwa dalam pengujian keteguhan lentur statis akibat adanya beban terpusat, serat balok pada bagian atas mengalami gaya tekan maksimum, bagian bawah mengalami gaya tarik maksimum dan pada garis netral terjadi geser maksimum.

60 90

KTL C 0 100 200 300 400 500 600 0 30 45 M O R ( 1 0 4 k g /c m 2)

KTL A KTL B Kontrol Balok Utuh (4,17 x 104₎ Kon trol Ba-lok Ut-uh (411, 32)

Hasil penelitian menunjukkan nilai rata-rata MOE panel CLT sebesar 3,19 x 104-5,06 x 104 kg/cm2. Nilai rata-rata MOR sebesar 218,44-497,74 kg/cm2 (Gambar 2). Analisis sidik ragam memperlihatkan bahwa faktor kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina berpengaruh nyata terhadap nilai MOE dan MOR panel CLT, sementara interaksi antara keduanya tidak berpengaruh nyata.

yang timbul. Waangaard (1950) menjelaskan bahwa dalam pengujian keteguhan lentur statis akibat adanya beban terpusat, serat balok pada bagian atas mengalami gaya tekan maksimum, bagian bawah mengalami gaya tarik maksimum dan pada garis netral terjadi geser maksimum.

45 60 90

KTL B KTL C Kontrol Balok Utuh (4,17 x 104₎ Kon trol Ba-lok Ut-uh (411, 32)

(8)

Pengaruh orientasi sudut lamina menyebabkan perbedaan nilai MOE dan MOR panel CLT, hal ini diduga karena perbedaan jumlah dari sudut sambungan dari masing-masing orientasi sudut lamina. Menurut Haygreen dan Bowyer (1993) kemiringan serat dapat menyebabkan penurunan kekuatan dalam lengkungan maupun tekanan sejajar serat, dimana besarnya penurunan tersebut berbeda-beda berdasarkan proporsi kemiringan yang terjadi. Selain itu, menurut Nugroho (2000) menunjukkan apabila beban yang diberikan pada panel dengan sudut tertentu, maka MOE panel akan menurun sebanding dengan meningkatnya sudut yang terjadi.

Nilai MOE dan MOR panel CLT mendekati balok utuh bahkan ada yang melebihi nilai yang diperoleh balok utuh. Hal ini sesuai dengan pernyataan Wirjomartono (1958) bahwa pada konstruksi kayu berlapis majemuk yang mengambil peranan yang sangat penting adalah proses penyambungan lamina, karena baik buruknya sambungan

tergantung pada tempat sambungan. Selain itu, pada proses pembuatan panel CLT tersusun dari lamina-lamina bebas cacat terutama cacat mata kayu karena dapat direduksi dan disambung pada bagian orientasi sudut sehingga nilai MOE dan MOR dapat ditingkatkan. Sedangkan pada balok utuh kemungkinan adanya cacat yang tidak terlihat karena masih dalam keadaan balok utuh.

KekuatanTekan Sejajar Serat/Maxi

mum Cruishing Strength (MCS)

Nilai rataan kekuatan tekan maksimum sejajar serat panel CLT yang dihasilkan adalah sebesar 92,14-245,13 kg/cm2 (Gambar 4). Analisis ragam memperlihatkan bahwa faktor kombinasi tebal lamina, orientasi sudut lamina, dan interaksi antara keduanya berpengaruh nyata terhadap nilai MCS panel CLT. Panel CLT dengan MCS tertinggi yaitu pada interaksi KTL A 0o sebesar 245,127 kg/cm2, sedangkan terendah pada panel CLT KTL A 60o sebesar 92,141 kg/cm2.

Gambar 5 Pola sebaran rataan MCS panel CLT menurut kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina

Interaksi kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina mempengaruhi MCS panel CLT yang dihasilkan, hal ini diduga karena perbedaan kombinasi tebal lamina menyebabkan perbedaan distribusi pembebanan atau ketidakseragaman kekuatan dalam menerima beban pada saat pengujian.

MCS panel CLT juga dapat disebabkan oleh ikatan antar sel penyusunnya terutama antar sel jari-jari kayu dan antara sel jari-jari dengan sel didekatnya diduga kurang kuat, sehingga ketahanan dalam mendukung atau menahan beban tekan menjadi rendah (Sadiyo 2010), ini terbukti dengan adanya perlakuan

0 50 100 150 200 250 300 M C S (k g/ cm 2) Kontrol Balok Utuh (248, 36 kg/cm2₎ Jurnal Penelitian Universitas Jambi Seri Sains

0 30 45 60 90

KTL A KTL B KTL C

Kontrol Balok Utuh (248, 36 kg/cm2₎ Jurnal Penelitian Universitas Jambi Seri Sains

Kontrol Balok Utuh (248, 36 kg/cm2₎

(9)

orientasi sudut lamina, memberikan pengaruh terhadap MCS panel CLT. Panel CLT yang arah seratnya lurus mempunyai kekuatan MCS yang lebih besar, karena ikatan antar sel-sel penyusun yang sejajar lebih kuat. Nilai MCS panel CLT masih dibawah MCS kontrol, namun sebagian MCS panel CLT mendekati nilai MCS balok utuhnya. Hal ini diduga karena pada balok utuh ikatan satu serat dengan serat lainnya ke arah longitudinal masih utuh, sehingga lebih kuat menahan beban yang diterima dibandingkan panel CLT yang tersusun dari lamina-lamina dengan arah serat yang berlawanan satu sama lain.

Keteguhan Geser Rekat

Nilai keteguhan geser rekat panel CLT sebesar 37,94-116,98 kg/cm2. Analisis ragam memperlihatkan bahwa hanya faktor orientasi sudut lamina yang berpengaruh nyata terhadap nilai keteguhan geser rekat. Nilai keteguhan geser rekat panel CLT tertinggi secara berurutan berdasarkan orientasi sudut laminanya yaitu panel CLT 30o, 0o, 45o, 60o, dan 90o. Bila dibandingkan dengan keteguhan geser sejajar serat balok utuhnya sebesar 135,65 kg/cm2, nilai keteguhan geser rekat panel CLT lebih kecil. Hal ini menunjukkan bahwa perekat yang digunakan pada panel CLT belum mampu menahan beban geser yang arahnya searah dengan arah serat kayu dibandingkan balok utuhnya. Hal ini diduga karena cepat pengerasan perekat dan kurang tekanan pada saat proses pengempaan, sehingga penembusan perekat ke dalam sel-sel kayu menjadi kurang dalam.

Delaminasi

Delaminasi dengan perendaman dalam air dingin menghasilkan nilai sebesar 1,94-5,88% sementara dengan air mendidih sebesar 17,37-52,43%. Analisis ragam delaminasi air dingin dan air mendidih menunjukkan tidak

adanya pengaruh terhadap faktor perlakuan yang diberikan. Hal ini diduga karena dalam pengujian delaminasi, yang diuji adalah ketahanan perekat atau kekuatan dari perekatnya, sehingga ketebalan lamina dan orientasi sudut lamina kurang berperan dalam mempengaruhi perubahan delaminasi pada panel CLT.

Uji delaminasi dengan perendaman dalam air dingin, semua tipe panel CLT memenuhi persyaratan JAS 234-2003 karena nilainnya dibawah 10%. Sementara pada uji delaminasi air mendidih tidak ada satu panel CLT yang memenuhi standar karena nilainya berada di atas nilai minimal yang dipersyaratkan yaitu sebesar 5%. Hal ini menunjukkan perekat yang digunakan yaitu perekat isosianat hanya tahan terhadap pengembangan dan penyusutan pada kondisi air dingin dan perekat ini belum mampu bertahan terhadap kondisi yang ekstrim. Oleh karena itu, perekat ini lebih disarankan untuk pemakaian interior atau konstruksi yang terlindung. Hasil penelitian lain dengan perekat sama yaitu perekat isosianat menunjukkan kriteria yang sama yaitu penelitian Herawati (2007), nilai delaminasi air dingin 0,8-3,3% dan air mendidih sebesar 11,4-20,2% untuk kayu afrika. Nilai delaminasi air dingin berkisar 0-1,8% sementara dengan air mendidih sebesar 27,0-42,7% untuk kayu akasia.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Hasil analisis menunjukkan bahwa pengaruh kombinasi tebal lamina memberikan pengaruh nyata terhadap sifat mekanis MOE, MOR dan kekuatan tekan sejajar serat (KTSS) panel CLT. Orientasi sudut lamina memberikan pengaruh nyata terhadap sifat fisis kembang susut volume panel CLT. Sedangkan pada sifat mekanis, orientasi

(10)

sudut lamina memberikan pengaruh nyata terhadap MOE, MOR, KTSS, dan keteguhan rekat panel CLT. Sedangkan interaksi antara kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut lamina hanya berpengaruh nyata terhadap KTSS panel CLT. Berdasarkan nilai skoring, panel CLT dengan KTL tipe C dan orientasi sudut lamina 30o memiliki sifat-sifat karakteristik yang terbaik. Hasil analisis panel CLT terhadap balok utuhnya (kontrol) menunjukkan secara umum, panel CLT memiliki sifat-sifat yang lebih baik dibandingkan dengan balok utuhnya.

Saran

Perlu dilakukan penelitian lanjutan dari hasil penelitian terbaik dengan penambahan faktor lain seperti pembuatan dari jenis kayu rakyat lainnya, penggunaan jenis perekat yang lebih tahan terhadap kelembaban dan panas. Penelitian selanjutnya perlu dilakukan penelitian lanjutan dari panel CLT sebagai fungsi komponen struktural seperti dinding, lantai, rangka atap dan lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

[AITC] American Institute of Timber Construction. 2005. Timber Construction Manual. Canada: John Wiley & Sons. Inc.Serrano E. 2002. Mechanical Performance and Modelling of

Glulam. Di dalam:

Thelandersson S, Larsen HJ editor. Timber Engineering. New York: John Willey & Sons. [ASTM] American Society for Testing

and Materials. 2005. Annual Book of ASTM Standards Volume 04-10, Wood. D143 (2005). Standard Test Methods for Small Clear Specimen of Wood. USA.

Brown HP, Panshin AJ, and Forsaith CC. 1952. Text Book of Wood Technology. Vol. II. Mc Graw Hill Book Company. New York. Courney TH. 2000. Mechanical

Behaviour of Materials. McGraw-Hill International Editions.

Haygreen JG dan Bowyer JL. 1993. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.

Herawati E. 2007. Karakteristik Balok Laminasi dari Kayu Cepat Tumbuh Berdiameter Kecil. [tesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.

Hoyle RJ. 1978. Wood Technology in the Design of Structures. Mounting Press Publishing Co. Montana.

Japan Plywood Inspection Corporation [JPIC]. 2003. Japanese Agricultural Standard for Glued Laminated Timber. Tokyo: JPIC.

Nugroho N. 2000. Development of Processing Methods for Bamboo Composite Materials and Its Structural Performance. [Ph.D disertation]. Tokyo Japan: Tokyo University

Sadiyo S. 2010. Perilaku Kekuatan Sambungan Geser Ganda Batang Kayu dengan Paku Majemuk Berpelat Sisi Baja akibat Beban Uni-Aksial Tekan. [disertasi]. Bogor: Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.

Setyawati D, Hadi YS, Massijaya MY,

Nugroho N. 2008.

Karakteristik Papan Komposit dari Serat Sabut Kelapa dan Plastik Polipropilena Daur Ulang Berlapis Anyaman Bambu. Jurnal Ilmu dan

(11)

Teknologi Hasil Hutan. Volume 1. No. 1. Bogor. Sulistyawati I. 2009. Karakteristik

Kekuatan dan Kekakuan Balok Glulam Kayu Mangium. [disertasi]. Bogor: Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.

Surjokusumo S, Nugroho N, Priyono J, Suroso A. 2003. Buku Petunjuk Penggunaan Mesin Pemilah Kayu Panter Versi Panter MPK-5. Departemen Hasil Hutan.

Fakultas Kehutana. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Wangaard FF. 1950. The Mechanical Properties of Wood. John Willey and Sons Inc. New York.

Wirjomartono S. 1958. Konstruksi Kayu Berlapis Majemuk. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Wood Naturally Better. 2010. (www.timber.org.au/structural timber). [05 Agustus 2010].