BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Persiapan Penelitian
Jenis kayu yang dipakai dalam penelitian ini adalah kayu rambung dengan ukuran
sesuai dengan SNI no. 03 tahun 2002 untuk masing-masing pengujian. Kayu tersebut diambil
dari lokasi desa Payageli, Sunggal, Sumatera Utara Kayu tersebut akan diteliti sifat-sifat
mekanis dan sifat fisiknya sehingga diperoleh karakteristik yang diperlukan untuk pengujian
nantinya.
Kayu batangan tersebut dibiarkan kering udara sampai mencapai kadar air 15 % untuk
selanjutnya diawetkan, dikeringkan dan diuji sesuai dengan masing-masing jenis pengujian
karakterisitik.
3.2 Pelaksanaan Pengawetan
Pengawetan yang akan dilakukan pada kayu tersebut mengacu pada SNI no.03-3233
tahun 1998 tentang “Tata Cara Pengawetan Kayu untuk Bangunan Rumah dan Gedung”.
Bahan pengawet yang dipakai adalah Asam Borat dengan kadar 10 % sesuai dengan Jurnal
Penelitian yang sudah pernah dilakukan sebelumnya. Metode pengawetan yang akan
dilakukan adalah Metode Rendaman Panas Dingin. Proses pengawetan akan dilakukan di
Alat-alat yang diperlukan pada proses pengawetan ini adalah :
a) Bak pencampur untuk membuat dan mengaduk bahan pengawet.
b) Bak atau tangki persediaan untuk menyimpan persediaan larutan bahan pengawet
yang sudah siap pakai.
c) Bak pengawetan atau bak perendaman, tempat kayu akan diawetkan.
d) Pompa pemindah larutan untuk mengalirkan dan memindahkan larutan bahan
pengawet.
e) Manometer.
f) Termometer.
g) Gelas ukur 1000 ml.
h) Hidrometer.
i) Tungku pemanas.
Pelaksanaan pengawetan sebagai berikut :
a) Menyiapkan larutan bahan pengawet dengan langkah-langkah sebagai berikut :
• Menimbang asam borat dan menakar air dengan perbandingan 1 gr asam borat
: 10 liter air.
• Mencampur asam borat dan air dalam bak pencampur.
b) Masukkan kayu-kayu yang akan diawetkan ke dalam bak pengawet.
c) Masukkan bahan pengawet dari bak pencampur ke dalam bak pengawet sampai
permukaan larutan mencapai 10 cm di atas permukaan kayu.
d) Tahan kayu-kayu yang sedang diawetkan agar tidak tersembul ke atas.
e) Panaskan bak pengawet sampai titik ada gelembung udara yang keluar dari dalam
kayu (pemanasan selama 2 jam).
f) Matikan api dan biarkan sampai larutan bahan pengawet mendingin (perendaman
g) Tiriskan kayu sampai tidak ada lagi air menetes dari kayu lalu anginkan menggunakan
kipas sampai tercapai kering udara.
3.3 Pelaksanaan Pengujian
Pengujian dan pemeriksaan yang akan dilakukan pada kayu tersebut mengacu kepada
metode pengujian pada SNI no. 03 tahun 2002. Pengujian tersebut meliputi :
1) Pengujian Physical Properties kayu meliputi :
a) Pengujian kadar air
b) Pengujian berat jenis
c) Pengujian susut
2) Pengujian Mechanical Properties kayu meliputi :
a) Pengujian kuat tekan sejajar serat
b) Pengujian kuat tekan tegak lurus serat
c) Pengujian kuat tarik sejajar serat
d) Pengujian kuat tarik tegak lurus serat
e) Pengujian kuat lentur
f) Pengujian kuat geser
3.3.1. Pengujian Kadar Air Kayu
Benda uji dibuat berukuran 2 x 5 x 10 cm sebanyak 8 buah untuk kayu rambung yang belum
mengalami pengawetan dan sebanyak 8 buah untuk kayu yang sudah mengalami pengawetan.
Gambar 3.1 Sampel Pengujian Kadar Air Kayu
Metode pengujian kadar air yang digunakan adalah metode Primer Kering Oven. Pengujian
kadar air akan dilakukan sesuai dengan langkah-langkah sebagai berikut :
• Benda uji ditimbang menggunakan timbangan.
• Benda uji dimasukkan ke dalam oven dengan ketentuan lokasi sebagai berikut
Benda uji diletakkan pada posisi ⅓ dari tutup oven. 4 contoh uji diletakkan di rak
pertama dan 4 benda uji diletakkan di rak kedua.
• Akhir proses pengeringan telah dicapai bila kehilangan berat dalam pengukuran setiap
3 jam sekali adalah sama atau bila kehilangan berat kurang dari 2 kali kepekaan
timbangan yang dipilih.
• Benda uji yang telah dikeringkan harus disimpan dalam desikator dengan zat
pengering yang baru sampai benda uji mencapai temperatur ruangan.
Untuk menghitung kadar air benda uji digunakan persamaan :
KA (%) =( ) × 100 (3.1)
Dimana :
KA adalah kadar air (%)
BA adalah berat awal (g)
BKO adalah berat kering oven (g)
3.3.2. Pengujian Berat Jenis Kayu
Benda uji dibuat berukuran 2 x 5 x 10 cm sebanyak 5 buah untuk kayu rambung yang belum
Gambar 3.2 Sampel Pengujian Berat Jenis Kayu
Metode berat jenis yang digunakan adalah dengan cara Pengukuran. Pengujian berat jenis
akan dilakukan sebagai berikut :
• Bentuk benda uji seperti gambar di atas.
• Ukur panjang (p), lebar (L), dan tinggi (t) benda uji minimal pada 1 tempat
pengukuran.
• Timbang berat benda uji (BA) pada saat pengujian dengan ketelitian ± 0,2 % atau
kurang.
• Masukkan ke dalam oven yang suhunya dapat dijaga sebesar (103 ± 2)°C dan timbang
sampai berat konstan.
• Hitung kadar airnya menggunakan persamaan 3.1.
• Hitung berat jenis berdasarkan berat kering oven dan volume awal menggunakan
persamaan berikut :
BJ = ×
× × (3.2)
Dimana :
BJ adalah berat jenis
L,b,h adalah panjang, lebar dan tinggi benda uji
3.3.3 Pengujian Susut Radial dan Tangensial Kayu
Benda uji berukuran 2,5 x 2,5 x 10 cm sebanyak 10 buah untuk kayu rambung yang
belum diawetkan dan 10 buah untuk kayu rambung yang sudah diawetkan. Kadar air
maksimum benda uji 18 %.
Gambar 3.3 Sampel Pengujian Penyusutan Kayu
Pengujian susut radial dan tangensial akan dilakukan sebagai berikut :
• Bentuk benda uji seperti gambar di atas.
• Ukur panjang (p), lebar (L), dan tinggi (t) benda uji.
• Timbang berat benda uji.
• Masukkan benda uji ke dalam oven pada suhu 103°C (± 2°C) sampai berat benda uji
mendekati konstan.
• Ukur panjang (p), lebar (l) dan tinggi (t) benda uji setelah dipanaskan.
• Timbang berat benda uji setelah dipanaskan.
• Hitung susut benda uji dalam % menggunakan persamaan di bawah :
% susut = × 100 (3.3)
Dimana :
DA adalah dimensi awal.
DKO adalah dimensi setelah dipanaskan.
10 cm
3.3.4 Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu
Benda uji berukuran 5 x 5 x 20 cm sebanyak 5 buah untuk kayu rambung yang belum
mengalami pengawetan dan 5 buah untuk kayu rambung yang sudah mengalami pengawetan.
Gambar 3.4 Sampel Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu
Pengujian kuat tekan sejajar serat kayu akan dilakukan sebagai berikut :
• Bentuk benda uji seperti gambar di atas.
• Ukur dimensi benda uji lalu catat pada formulir pengujian.
• Letakkan benda uji secara sentris terhadap alat pembebanan.
• Jalankan mesin uji dengan kecepatan pembebanan konstan merata dan kecepatan
gerakan beban 1 mm per menit.
• Lakukan pembebasan sampai beban maksimum.
• Baca dan catat data beban.
• Gambar retakan-retakan yang timbul untuk pengujian.
• Hitung kuat tekan dengan rumus :
=
× (3.4)
3.3.5 Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat Kayu
Benda uji berukuran 5 x 5 x 15 cm sebanyak 5 buah untuk kayu rambung sebelum
mengalami pengawetan dan 5 buah untuk kayu rambung setelah mengalami pengawetan.
Gambar 3.5 Sampel Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Kayu
Pengujian kuat tekan tegak lurus serat kayu akan dilakukan sebagai berikut :
• Bentuk benda uji seperti gambar di atas.
• Ukur dimensi benda uji lalu catat pada formulir pengujian.
• Letakkan benda uji secara sentris terhadap alat pembebanan.
• Jalankan mesin uji dengan kecepatan pembebanan konstan merata dan kecepatan
gerakan beban 0,3 mm per menit.
• Lakukan pembebasan sampai beban maksimum.
• Baca dan catat data beban.
• Gambar retakan-retakan yang timbul untuk pengujian.
• Hitung kuat tekan dengan menggunakan persamaan (3.4).
Benda uji 5 x 5 x 15 cm
3.3.6 Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat Kayu
Benda uji berukuran seperti Gambar 3.6 dengan bentuk seperti gambar di bawah.
Benda uji sebanyak 5 buah untuk kayu rambung sebelum mengalami pengawetan dan
sebanyak 5 buah untuk kayu rambung setelah pengawetan.
Gambar 3.6 Sampel Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat Kayu
Pengujian kuat tarik sejajar arah serat kayu akan dilakukan sebagai berikut :
• Bentuk benda uji seperti gambar di atas.
• Ukur dimensi benda uji sebelum dipasang pada alat uji.
• Atur jarum penunjuk skala beban sehingga menunjukkan angka nol.
• Letakkan benda uji pada mesin tarik dan dijepit pada kedua ujungnya dengan
kedudukan vertikal. Jarak jepitan sejauh 26 cm.
• Jalankan mesin uji, kemudian beri beban secara tetap sampai beban maksimum,
dengan kecepatan beban 20 Mpa per menit.
• Cantumkan nilai hasil pengujian dan bentuk keretakan ke dalam formulir pengujian.
10 cm 9,5 cm 7 cm 9,5 cm 10 cm
2,5 cm
2,5 cm
• Hitung besarnya kuat tarik dengan persamaan di bawah :
=
× (3.5)
Dimana :
Ft adalah kuat tarik.
P adalah beban maksimum.
B adalah lebar (mm).
H adalah tinggi (mm).
3.3.7 Pengujian Kuat Tarik Tegak Lurus Arah Serat Kayu
Benda uji berukuran seperti Gambar 3.7 sebanyak 5 buah untuk kayu rambung
sebelum mengalami pengawetan dan sebanyak 5 buah untuk kayu rambung setelah
mengalami pengawetan.
Gambar 3.7 Sampel Pengujian Kuat Tarik Tegak Lurus Serat Kayu
1,25 2,5 1,25
1,25
2,5
1,25
5 cm
Pengujian kuat tarik tegak lurus arah serat kayu akan dilakukan sebagai berikut :
• Bentuk benda uji seperti gambar di atas.
• Ukur dimensi benda uji sebelum dipasang pada alat uji.
• Atur jarum penunjuk skala beban sehingga menunjukkan angka nol.
• Letakkan benda uji pada mesin tarik dan dijepit pada kedua ujungnya dengan
kedudukan vertikal. Jarak jepitan sejauh 2,5 cm.
• Jalankan mesin uji, kemudian beri beban secara tetap sampai beban maksimum,
dengan kecepatan beban 1 Mpa per menit.
• Cantumkan nilai hasil pengujian dan bentuk keretakan ke dalam formulir pengujian.
• Hitung besarnya kuat tarik dengan persamaan (3.5).
3.3.8 Pengujian Kuat Lentur Kayu
Benda uji berukuran 5 x 5 x 76 cm sebanyak 5 buah untuk kayu rambung sebelum
mengalami pengawetan dan 5 buah untuk kayu rambung setelah mengalami pengawetan.
Gambar 3.8 Sampel Pengujian Kuat Lentur Kayu
Pengujian kuat lentur kayu akan dilakukan sebagai berikut :
• Bentuk benda uji seperti gambar di atas.
• Ukur dimensi benda uji sebelum dipasang pada alat uji, kemudian catat pada formulir
pengujian.
• Atur jarak tumpuan 71 cm, pasang benda uji pada alat uji.
76 cm
5 cm
• Letakkan bantalan penekan di tengah bentang benda uji.
• Jalankan mesin uji dengan kecepatan gerakan beban 2,5 mm per menit dengan
diperbolehkan ada penyimpangan ± 25 %, dengan besarnya beban maksimum sampai
benda uji mengalami patah, kemudian catat beban maksimumnya.
• Tentukan bentuk keretakan yang terjadi pada benda uji.
• Hitung kuat lentur dari benda uji menggunakan persamaan di bawah ini :
= × ×
× (3.6)
3.3.9 Pengujian Kuat Geser
Benda uji berukuran seperti Gambar 3.9 sebanyak 5 buah untuk kayu rambung
sebelum mengalami pengawetan dan 5 buah untuk kayu rambung setelah mengalami
pengawetan.
Gambar 3.9 Sampel Pengujian Kuat Geser Kayu
Pengujian kuat geser kayu akan dilakukan sebagai berikut :
• Bentuk benda uji seperti di atas.
6,3 cm
5 cm
5 cm 3 cm
2 cm
• Ukur dimensi benda uji dan cata pada formulir pengujian.
• Pasang benda uji pada alat uji sehingga tidak longgar atau tidak bergerak dengan
mengencangkan skrup penjepit. Dengan demikian benda uji menjadi terjepit di antara
pelat besi B dan pelat besi D.
• Beri beban dengan kecepatan gerak beban 0,6 mm permenit untuk kecepatan gerakan
beban yang dapat diukur dan 5000 N per menit untuk kecepatan gerakan beban yang
tidak dapat diukur.
• Gambar bentuk keretakan yang terjadi setelah pengujian.
• Hitung kuat geser berdasarkan persamaan di bawah :
=
BAB IV
ANALISA DAN HASIL PEMBAHASAN
4.1 HASIL PENELITIAN
4.1.1 Hasil Pengujian Physical Properties Kayu
4.1.1.1 Hasil Pengujian Berat Jenis
Pemeriksaan berat jenis kayu memakai 5 buah sampel masing-masing sebelum
pengawetan dan sesudah pengawetan yang dipilih secara acak. Pengujian ini dilakukan ketika
benda uji sudah mencapai kondisi kering udara. Pengujian dilakukan di Laboratorium
Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara. Hasil pengujian
tersebut dapat dilihat pada tabel hasil pemeriksaan di bawah ini :
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Berat Jenis Kayu Sebelum Pengawetan
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Berat Jenis Kayu Setelah Pengawetan
No. Kode p (mm) l (mm) t (mm) volume (mm³) BA (gr) BB (gr) BKO (gr) KA (%) BJ BJ 1 ASLI 98.2 47.7 18 84314.52 103.84 103.84 89.89 15.519 1.232 BJ 2 ASLI 99 46 17.3 78784.2 99.85 99.85 85.42 16.893 1.267 BJ 3 ASLI 98.3 48 19 89649.6 106.26 106.26 93.22 13.988 1.185 BJ 4 ASLI 97.5 47.2 19 87438 105.93 105.93 92.91 14.014 1.211 BJ 5 ASLI 98.2 47.5 19.2 89558.4 102.59 102.59 88.81 15.516 1.146 Rata-rata 98.24 47.28 18.5 85948.944 103.694 103.694 90.05 15.186 1.208 SD 0.532 0.773 0.819 4553.713 2.627 2.627 3.210 1.219 0.046
Keterangan :
P = panjang kayu (mm).
L = lebar kayu (mm).
T = tinggi kayu (mm).
BA = BB = berat awal kayu (gr).
BKO = berat kayu setelah mengalami pengeringan di oven.
KA = kadar air kayu (%).
BJ = berat jenis kayu.
SD = standar deviasi.
Persen kenaikan kuat tarik = . .
. × 100%= 15.801 %.
4.1.1.2 Hasil Pengujian Kadar Air
Pemeriksaan kadar air kayu memakai 8 buah sampel masing-masing sebelum
pengawetan dan sesudah pengawetan yang dipilih secara acak. Pengujian ini dilakukan ketika
benda uji sudah mencapai kondisi kering udara. Pengujian dilakukan di Laboratorium
Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara. Hasil pengujian
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kadar Air Kayu Sebelum Pengawetan
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kadar Air Kayu Setelah Pengawetan
Keterangan :
P = panjang kayu (mm).
L = lebar kayu (mm).
T = tinggi kayu (mm).
BA = BB = berat awal kayu (gr).
BKO = berat kayu setelah mengalami pengeringan di oven.
No. Kode p (mm) l (mm) t (mm) volume (mm³) BA (gr) BB (gr) BKO (gr) KA (%)
KA 1 ASLI 101 49.3 20 99586 67.34 67.34 61.12 10.177
KA 2 ASLI 101.5 50.5 20 102515 69.78 69.78 63.34 10.167
KA 3 ASLI 101.2 50.5 20 102212 65.74 65.74 59.57 10.358
KA 4 ASLI 101.5 50 19 96425 66.2 66.2 60.09 10.168
KA 5 ASLI 102 49.5 20.5 103504.5 67.02 67.02 60.8 10.230
KA 6 ASLI 101.2 49.2 21 104559.84 64.15 64.15 57.86 10.871
KA 7 ASLI 101.8 50 20 101800 63.15 63.15 57.05 10.692
KA 8 ASLI 101 50.2 20 101404 64.99 64.99 58.65 10.810
Rata-rata 101.4 49.9 20.063 101500.793 66.046 66.046 59.81 10.434
SD 0.366 0.513 0.563 2519.525 2.063 2.063 2.002 0.306
No. Kode p (mm) l (mm) t (mm) volume (mm³) BA (gr) BB (gr) BKO (gr) KA (%)
KA 1 AWET 110 51 20 112200 71.75 71.75 60.55 18.497
KA 2 AWET 101 51 21 108171 68.58 68.58 58.45 17.331
KA 3 AWET 101 52 20 105040 70.28 70.28 59.6 17.919
KA 4 AWET 101.5 50 20 101500 70.72 70.72 59.54 18.777
KA 5 AWET 101 51 21 108171 66.58 66.58 56.6 17.633
KA 6 AWET 101 51 21 108171 71.99 71.99 60.92 18.171
KA 7 AWET 110 51 20.2 113322 69.63 69.63 59.16 17.698
KA 8 AWET 101 50 20 101000 72.22 72.22 61 18.393
Rata-rata 103.313 50.875 20.4 107196.875 70.219 70.219 59.478 18.053
KA = kadar air kayu (%).
BJ = berat jenis kayu.
SD = standar deviasi.
Persen kenaikan kuat tarik = . .
. × 100%= 73,01 %.
4.1.1.3 Hasil Pengujian Susut Radial dan Tangensial Kayu
Pemeriksaan kadar air kayu memakai 10 buah sampel masing-masing sebelum
pengawetan dan sesudah pengawetan yang dipilih secara acak. Pengujian ini dilakukan ketika
benda uji sudah mencapai kondisi kering udara (kadar air maksimum 18 %). Pengujian
dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera
Utara. Hasil pengujian tersebut dapat dilihat pada tabel hasil pemeriksaan di bawah ini :
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Susut Kayu Sebelum Pengawetan
p (mm) l (mm) t (mm) p (mm) l (mm) t (mm)
SU 1 ASLI Rambung 100.2 24.3 25 40.09 Longitudinal Kering udara 100 24.3 24.3 35.96 11.485 3.086
SU 2 ASLI Rambung 101.2 25 25.5 43.29 Tangensial Kering udara 101.2 25 24.8 38.98 11.057 2.823
SU 3 ASLI Rambung 101.2 24.5 25 41.85 Longitudinal dan Tangensial Kering udara 99.7 23 25 37.71 10.979 8.124 SU 4 ASLI Rambung 100 25 25 42.73 Radial dan Tangensial Kering udara 100 24.5 24 38.62 10.642 6.293 SU 5 ASLI Rambung 100 25 25.5 41.82 Radial dan Longitudinal Kering udara 99.5 25 25 37.73 10.840 2.513 SU 6 ASLI Rambung 100 25 25 39.49 Radial dan Tangensial Kering udara 100 24.5 24 35.66 10.740 6.293 SU 7 ASLI Rambung 101 25.2 24.7 43.3 Radial dan Tangensial Kering udara 101 24.5 23.8 39.05 10.883 6.747 SU 8 ASLI Rambung 99.2 25.8 24 41.38 Radial dan Tangensial Kering udara 99.2 25.2 23.2 37.14 11.416 5.911 SU 9 ASLI Rambung 99 24.5 24.8 41.16 Radial dan Tangensial Kering udara 99 23 24 37.08 11.003 10.072
SU 10 ASLI Rambung 99 26 25 44.21 Longitudinal Kering udara 98.5 26 25 39.78 11.136 0.508
Rata-rata Rambung 100.08 25.03 24.95 41.932 99.81 24.5 24.31 37.771 11.018 5.237
SD Rambung 0.850 0.544 0.422 1.484 0.837 0.930 0.619 1.353 0.271 2.924
Berat
No. Kode Jenis Kayu Dimensi Awal Berat Arah Susut Kondisi Kayu Dimensi Akhir
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Susut Kayu Setelah Pengawetan
Persen kenaikan kuat tarik = , ,
, × 100%= 25,306 %.
4.1.2 Hasil Pengujian Mechanical Properties
4.1.2.1 Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat Kayu
Pemeriksaan kuat tarik sejajar serat kayu memakai 5 buah sampel masing-masing
sebelum pengawetan dan sesudah pengawetan yang dipilih secara acak. Pengujian ini
dilakukan ketika benda uji sudah mencapai kondisi kering udara. Pengujian dilakukan di
Laboratorium Uji Sifat Mekanis Kayu, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Hasil pengujian tersebut dapat dilihat pada tabel hasil pemeriksaan di bawah ini :
p (mm) l (mm) t (mm) p (mm) l (mm) t (mm)
SU 1 AWET Rambung 100 26 26 42.25 Radial dan Tangensial Kering udara 100 25 23.5 37.34 13.14944 15.0638
SU 2 AWET Rambung 100 24.8 26 43.5 Tangensial Kering udara 100 24 26 38.48 13.04574 3.33333
SU 3 AWET Rambung 100 25 25.8 41.66 Longitudinal dan Tangensial Kering udara 99.5 25 24.8 36.86 13.02225 4.55503
SU 4 AWET Rambung 100 24 25 43.39 Longitudinal Kering udara 99.2 24 25 38.2 13.58639 0.80645
SU 5 AWET Rambung 100 25.5 26 44.61 Radial dan Tangensial Kering udara 100 24.5 24.5 39.52 12.87955 10.454 SU 6 AWET Rambung 99.5 25 25 41.29 Radial dan Tangensial Kering udara 99.5 23.8 24.5 36.51 13.0923 7.18573 SU 7 AWET Rambung 100.5 25 27 47.05 Longitudinal dan Radial Kering udara 100 25 25 41.62 13.04661 8.54 SU 8 AWET Rambung 98.7 25 26 43.96 Longitudinal dan Tangensial Kering udara 98 24 26 38.7 13.59173 4.91071 SU 9 AWET Rambung 99.5 25 25 40.77 Longitudinal dan Tangensial Kering udara 99 24 25 35.72 14.13774 4.69276 SU 10 AWET Rambung 101 26 25.5 43.94 Radial dan Tangensial Kering udara 101 25 25 38.87 13.04348 6.08
Rata-rata Rambung 99.92 25.13 25.73 43.242 99.62 24.43 24.93 38.182 13.25952 6.56218
SD Rambung 0.61246 0.5889 0.629 1.852067 0.7955 0.5208 0.726 1.69163 0.38972 4.02439
No. Kode Jenis Kayu Arah Susut Kondisi Kayu Dimensi Akhir Berat
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat Kayu Sebelum Pengawetan
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat Kayu Setelah Pengawetan
Keterangan :
B : lebar bidang tarik
B (mm) H (mm)
TA S 5 AWET Rambung 10 10.5 54.87893333
50.13997374 No. Kode Jenis Kayu Ukuran Kuat Tarik
(Mpa)
Kuat Tarik
Rata-rata (Mpa) Keterangan
TA S 1 AWET Rambung 10 10 43.87536
Rambung 10.5 10 39.90506667
TA S 3 AWET Rambung 10 10.5 72.78612381
Kayu lentur TA S 4 AWET Rambung 15 14.5 46.86683678
TA S 6 AWET Rambung
7 9.8
H : tinggi bidang tarik
Persen kenaikan kuat tarik sejajar = , ,
, × 100%= 6,81 %.
Menurut tabel klasifikasi kuat kayu dari PKKI 2002, sampel yang tidak mengalami
pengawetan termasuk kelas kuat E20. Sementara, sampel yang mengalami pengawetan
termasuk kelas kuat E21.
4.1.2.2 Hasil Pengujian Kuat Tarik Tegak Lurus Serat Kayu
Pemeriksaan kuat tarik tegak lurus serat kayu memakai 5 buah sampel masing-masing
sebelum pengawetan dan sesudah pengawetan yang dipilih secara acak. Pengujian ini
dilakukan ketika benda uji sudah mencapai kondisi kering udara. Pengujian dilakukan di
Laboratorium Uji Sifat Mekanis Kayu, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara.
Hasil pengujian tersebut dapat dilihat pada tabel hasil pemeriksaan di bawah ini :
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Kuat Tarik Tegak Lurus Serat Kayu Sebelum Pengawetan
B (mm) H (mm)
No. Kode Jenis Kayu Ukuran Kuat Tarik (Mpa)
Kuat Tarik Rata-rata
(Mpa) Keterangan
TA TL 2 ASLI Rambung 23 50 2.538958261 TA TL 1 ASLI Rambung 22 51 1.328590909
1.965140012
TA TL 4 ASLI Rambung 24 51 2.565072712 Pecah di kaki TA TL 3 ASLI Rambung 21 51.5 1.540669441
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Kuat Tarik Tegak Lurus Serat Kayu Setelah Pengawetan
Keterangan :
B : lebar bidang tarik
H : tinggi bidang tarik
Persen kenaikan kuat tarik tegak lurus = , .
, × 100%= 3,31 %.
4.1.2.3 Hasil Pengujian Kuat Lentur Kayu
Pemeriksaan kuat lentur kayu memakai 5 buah sampel masing-masing sebelum
pengawetan dan sesudah pengawetan yang dipilih secara acak. Pengujian ini dilakukan ketika
benda uji sudah mencapai kondisi kering udara. Pengujian dilakukan di Laboratorium Uji
Sifat Mekanis Kayu, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara. Hasil pengujian
tersebut dapat dilihat pada tabel hasil pemeriksaan di bawah ini :
B (mm) H (mm)
TA TL 1 AWET Rambung 20 48 2.451658333 No. Kode Jenis Kayu Ukuran Kuat Tarik
(Mpa)
Kuat Tarik Rata-rata
(Mpa) Keterangan
2.030212632 TA TL 3 AWET Rambung 23 46.5 4.351362319
TA TL 2 AWET Rambung 21 48 0.143102183
Tabel 4.11 Hasil Pengujian Kuat Lentur Kayu Sebelum Pengawetan
Tabel 4.12 Hasil Pengujian Kuat Lentur Kayu Setelah Pengawetan
Keterangan :
B : lebar bidang tekan
H : tinggi bidang tekan.
B (mm) H (mm)
Pecah di pinggir.
L2 ASLI Rambung 51.8 53 5891.236 43.11958075 Mata kayu, jamur. L1 ASLI Rambung 51 52
No. Kode Jenis Kayu Ukuran Beban Maksimum (N)
54.5500048 Retak halus di pinggir, mata kayu. L3 ASLI Rambung 51 51 7737.764 62.12330597
L4 ASLI Rambung 51.3 52.8 7325.384
Retak halus di pinggir, mata kayu, pecah di
pinggir. L5 ASLI Rambung 52 52.5 5187.022 38.54302062
B (mm) H (mm) Keterangan
L1 AWET Rambung 49.5 50.5 5221.215 44.04871358 Retak halus di pinggir, mata kayu banyak. No. Kode Jenis Kayu Ukuran Beban
Maksimum (N) L2 AWET Rambung 47 51 7214.122 62.84849469
L3 AWET Rambung 49.5 51.3 5972.965
Pecah di pinggir, lubang-lubang kecil, mata kayu.
Persen kenaikan kuat lentur = , ,
, × 100%= 2,38 %.
Menurut tabel klasifikasi kuat kayu dari PKKI 2002, sampel yang tidak mengalami
pengawetan termasuk kelas kuat E20. Sementara, sampel yang mengalami pengawetan
termasuk kelas kuat E21.
4.1.2.4 Hasil Pengujian Kuat Geser Kayu
Pemeriksaan kuat geser kayu memakai 5 buah sampel masing-masing sebelum
pengawetan dan sesudah pengawetan yang dipilih secara acak. Pengujian ini dilakukan ketika
benda uji sudah mencapai kondisi kering udara. Pengujian dilakukan di Laboratorium Uji
Sifat Mekanis Kayu, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara. Hasil pengujian
tersebut dapat dilihat pada tabel hasil pemeriksaan di bawah ini :
Tabel 4.13 Hasil Pengujian Kuat Geser Kayu Sebelum Pengawetan
B (mm) H (mm)
No. Kode Kuat Geser Sejajar
Serat (Mpa)
Kuat Geser Sejajar Serat Rata-rata (Mpa)
47 46.7 11551.242 5.262764591 mata kayu
Tabel 4.14 Hasil Pengujian Kuat Geser Kayu Setelah Pengawetan
Persen kenaikan kuat geser = , ,
, × 100%= 35,04 %.
Menurut tabel klasifikasi kuat kayu dari PKKI 2002, sampel yang tidak mengalami
pengawetan termasuk kelas kuat E20. Sementara, sampel yang mengalami pengawetan
termasuk kelas kuat E21.
4.1.2.4 Hasil Pengujian Kuat Tekan Kayu
4.1.2.4.1 Hasil Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat
Pemeriksaan kuat tekan sejajar serat kayu memakai 5 buah sampel masing-masing
sebelum pengawetan dan sesudah pengawetan yang dipilih secara acak. Pengujian ini
dilakukan ketika benda uji sudah mencapai kondisi kering udara. Pengujian dilakukan di
Laboratorium Struktur, Politeknik Negeri Medan. Hasil pengujian tersebut dapat dilihat pada
tabel hasil pemeriksaan di bawah ini :
B (mm) H (mm)
alat bantu uji longgar Bentuk Keretakan
G1 AWET Rambung 50 48 19362.583 8.067742917
serat sejajar arah tekan, pecah, serat terpisah, alat
bantu uji longgar
No. Kode Jenis Kayu Ukuran Beban Maksimum
(N)
Kuat Geser Sejajar Serat (Mpa)
Kuat Geser Sejajar Serat Rata-rata (Mpa)
6.644116883 jamur, serat sejajar arah
tekan
G3 AWET Rambung 51 48 19174.182 7.832590686
G2 AWET Rambung 49 50.5 13003.147 5.254858355
retak halus, mata kayu, alat bantu uji longgar
G5 AWET Rambung 49 49 14727.235 6.13379217 lubang
Tabel 4.15 Hasil Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu Sebelum Pengawetan
Tabel 4.16 Hasil Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu Setelah Pengawetan
Persen kenaikan kuat tekan sejajar = , ,
, × 100%= 3,53 %.
Menurut tabel klasifikasi kuat kayu dari PKKI 2002, sampel yang tidak mengalami
pengawetan termasuk kelas kuat E20. Sementara, sampel yang mengalami pengawetan
termasuk kelas kuat E21.
B (mm) H (mm)
No. Kode Jenis Kayu Ukuran Beban
Maksimum (N) Kuat Tekan (Mpa)
110975 44.84744393 retak halus, mata kayu
TE 3 S ASLI Rambung 39.2590969
Rambung 49.5 50 86204 34.82989899
retak halus, mata kayu, jamur.
TE 5 S ASLI Rambung 48.5 48 98155 42.16280069
retak halus, mata kayu
TE 4 S ASLI Rambung 50.5 49
50 48 98047 40.85291667
berlubang kecil
TE 2 S ASLI Rambung 50 49.5 83166 33.60242424
Kuat Tekan Rata-rata
(Mpa) Keterangan
TE 1 S ASLI
B (mm) H (mm)
No. Kode Jenis Kayu Ukuran Beban
Maksimum (N) Kuat Tekan (Mpa)
Kuat Tekan Rata-rata
(Mpa) Bentuk Keretakan
lubang, mata kayu
TE 2 S AWET Rambung 47 47.5 91747 41.09608063 jamur
TE 1 S AWET Rambung 46 46.5 79249 37.04955587
retak halus
TE 3 S AWET Rambung 47 46 98638 45.62349676
lubang, mata kayu, pecah panjang
TE 5 S AWET Rambung 46 46 68764 32.49716446
40.6472412 jamur, pecah
4.1.2.4.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat
Pemeriksaan kuat tekan tegak lurus serat kayu memakai 5 buah sampel
masing-masing sebelum pengawetan dan sesudah pengawetan yang dipilih secara acak. Pengujian ini
dilakukan ketika benda uji sudah mencapai kondisi kering udara. Pengujian dilakukan di
Laboratorium Struktur, Politeknik Negeri Medan. Hasil pengujian tersebut dapat dilihat pada
tabel hasil pemeriksaan di bawah ini :
Tabel 4.17 Hasil Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat Kayu Sebelum Pengawetan
Tabel 4.18 Hasil Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat Kayu Setelah Pengawetan
Persen kenaikan kuat tekan tegak lurus = , ,
, × 100%= 1,55 %.
B (mm) H (mm)
No. Kode Jenis Kayu Ukuran Beban Maksimum
(N) Kuat Tekan (Mpa)
Kuat Tekan Rata-rata
(Mpa) Bentuk Keretakan
TE 2 TL ASLI Rambung 54 70 62141 16.43941799 lubang, mata kayu
TE 1 TL ASLI Rambung 54 70 69204 18.30793651
70 83794 22.16772487 mata kayu, jamur
TE 3 TL ASLI Rambung 54.5 70 72513 19.00733945
retak halus, mata kayu
TE 5 TL ASLI Rambung 53 70 70129 18.90269542
18.96502285 mata kayu
TE 4 TL ASLI Rambung 54
B (mm) H (mm) Bentuk Keretakan
TE 1 TL AWET Rambung 47 70 68472 20.81215805
No. Kode Jenis Kayu Ukuran Beban Maksimum
(N) Kuat Tekan (Mpa)
Kuat Tekan Rata-rata (Mpa)
retak halus
TE 3 TL AWET Rambung 50 70 62001 17.71457143 lubang, retak halus, mata
kayu
TE 2 TL AWET Rambung 50 70 54669 15.61971429
retak halus, mata kayu, pecah
TE 5 TL AWET Rambung 49 70 54972 16.02682216 retak halus, mata kayu
TE 4 TL AWET Rambung 48 70 87770 26.12202381
Menurut tabel klasifikasi kuat kayu dari PKKI 2002, sampel yang tidak mengalami
pengawetan termasuk kelas kuat E20. Sementara, sampel yang mengalami pengawetan
termasuk kelas kuat E21.
4.1.3 Modulus Elastisitas Berdasarkan Hasil Tes Mesin Tensilon
Tabel 4.19 Modulus Elastisitas Kayu Tanpa Diawetkan Berdasarkan Data Output dari Mesin
Tensilon
Tabel 4.20 Modulus Elastisitas Kayu Diawetkan Berdasarkan Data Output dari Mesin
Tensilon
4.1.4 Modulus Elastisitas Lentur Kayu Berdasarkan Berat Jenis Kayu
Modulus elastisitas lentur berdasarkan atas berat jenis pada kadar air kayu 15 % untuk
kayu berserat lurus tanpa cacat kayu dengan rumus estimasi sebagai berikut :
= 16500 × .
LE 1 ASLI 16600
LE 2 ASLI 16700
LE 3 ASLI 13800
LE 4 ASLI 19500
LE 5 ASLI 20300
No. Kode Modulus Elastisitas (Mpa) Rata-Rata
17380
LE 1 AWET 19900
LE 2 AWET 22700
LE 3 AWET 20500
LE 4 AWET 18800
LE 5 AWET 19000
Rata-Rata
Tabel 4.21 Modulus Elastisitas Kayu Sebelum Pengawetan
Tabel 4.22 Modulus Elastisitas Kayu Setelah Pengawetan
Persen kenaikan modulus elastisitas lentur estimasi = . ,
, × 100%= 0,108 %.
Menurut tabel klasifikasi kuat kayu dari PKKI 2002, sampel yang tidak mengalami
pengawetan termasuk kelas kuat E19. Sementara, sampel yang mengalami pengawetan
termasuk kelas kuat E21.
4.1.5 Pengaruh Asam Borat pada Kekuatan Kayu
Faktor biologis perusak kayu yang penting adalah jamur, serangga dan binatang laut.
Kayu yang diserang jamur akan berkurang keteguhan pukul, keteguhan lengkung, keteguhan
tekan, kekerasan serta elastisitasnya karena jamur tumbuh dengan memakan serat-serat pada
kayu. Serat kayu yang telah terinfeksi jamur lama-kelamaan akan merenggang dan
membentuk ruang-ruang kosong pada di dalam kayu. Karena seratnya tidak lagi padat, kayu
akan mudah patah atau retak ketika diberi beban atau tarikan. Dengan melakukan proses
BJ 1 ASLI 1.23 19090.07
BJ 2 ASLI 1.27 19476.92
BJ 3 ASLI 1.19 18584.85
BJ 4 ASLI 1.21 18871.53
BJ 5 ASLI 1.15 18146.09
18833.89028 No. Kode Berat Jenis MOE MOE rata-rata
BJ 1 AWET 1.33 20169.24
BJ 2 AWET 1.41 21021.02
BJ 3 AWET 1.45 21392.53
BJ 4 AWET 1.43 21157.79
BJ 5 AWET 1.37 20616.37
pengawetan pada kayu menggunakan bahan pengawet asam borat maka dinding-dinding sel
kayu terlindung dari jamur dan serangga. Jamur tidak dapat masuk ke serat-serat kayu karena
serat kayu sudah bersifat asam. Sehingga serat kayu akan lebih padat dibanding ketika tidak
diberi bahan pengawet dan kekuatan kayu bertambah.
4.1.6 Kesimpulan Hasil Pengujian Physical dan Mechanical Properties
Dari hasil penelitian physical dan mechanical properties yang telah dibahas di atas,
maka dapat diabulasikan pada tabel 4.19.
Tabel 4.21 Rangkuman Penelitian Physical dan Mechanical Properties
Menurut ketentuan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu (PKKI, 2002), kuat acuan
berdasarkan pemilihan mekanis diambil berdasarkan modulus elastisitas, kuat lentur, kuat
tarik sejajar serat, kuat tekan sejajar serat, kuat geser dan kuat tekan tegak lurus serat. Dari
tabel di atas dapat dilihat bahwa menurut ketentuan kuat acuan Tata Cara Perencanaan
Konstruksi (PKKI, 2002) seperti yang tercantum pada tabel 2.2, maka kayu sebelum
mengalami pengawetan dengan modulus elastisitas estimasi 18833,89 Mpa, kuat tarik sejajar
Sebelum Sesudah
Berat Jenis 1.208 1.399
Penyusutan 5.237 6.562
Kadar Air 10.434 18.053
Kuat Tarik Sejajar 46.94 50.14
Kuat Tarik Tegak Lurus 1.96 2.03
Kuat Lentur 49.49 50.67
Kuat Tekan Sejajar 39.26 40.64
Kuat Tekan Tegak Lurus 18.96 19.26
Kuat Geser 4.92 6.64
Modulus elastisitas estimasi 18833.89 20871.39
MOE 4.359 5.364
MOR 49.495 50.673
Jenis Penelitian Hasil Penelitian (Mpa)
Physical Properties
serat 46,94 Mpa, kuat tekan sejajar serat 39,26 Mpa, kuat tekan tegak lurus serat 18,96 Mpa,
kuat geser 4,92 Mpa dan kuat lentur 49,49 Mpa termasuk kayu dengan mutu E20 sedangkan
kayu setelah mengalami pengawetan dengan modulus elatisitas estimasi 20871,39 Mpa, kuat
tarik sejajar serat 50,14 Mpa, kuat tekan sejajar serat 40,64 Mpa, kuat tekan tegak lurus serat
19,26 Mpa, kuat geser 6,64 Mpa, kuat lentur 50,67 Mpa termasuk kayu dengan mutu E21..
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil percobaan “Mechanical dan Physical Properties Kayu Rambung Sebelum dan Sesudah Pengawetan Sesuai dengan SNI no. 3 Tahun 2002” di laboratorium melalui beberapa tahapan yakni pengawetan, percobaan Physical Properties dan percobaan
Mechanical Properties dapat disimpulkan bahwa :
1. Hasil pengujian sifat-sifat fisik kayu rambung tanpa diberi pengawetan memberikan
nilai kadar air sebesar 10,434 %, berat jenis sebesar 1,208 gr/mm3 dan penyusutan
sebesar 5,237 %. Hasil pengujian sifat-sifat mekanis kayu rambung tanpa diberi
pengawetan memberikan nilai kuat tarik sejajar serat sebesar 46,94 Mpa, kuat tarik
tegak lurus serat sebesar 1,96 Mpa, kuat lentur sebesar 49,49 Mpa, kuat geser sebesar
4,92 Mpa, kuat tekan sejajar serat sebesar 39,26 Mpa, dan kuat tekan tegak lurus serat
sebesar 18,96 Mpa. Berdasarkan PKKI 1979, kayu tergolong mutu E20.
2. Hasil pengujian sifat-sifat fisik kayu rambung dengan diberi pengawetan memberikan
nilai kadar air sebesar 18,053 %, berat jenis sebesar 1,399 gr/mm3 dan penyusutan sebesar 6,562 %. Hasil pengujian sifat-sifat mekanis kayu rambung dengan diberi
pengawetan memberikan nilai kuat tarik sejajar serat sebesar 50,14 Mpa, kuat tarik
tegak lurus serat sebesar 2,03 Mpa, kuat lentur sebesar 50,67 Mpa, kuat geser sebesar
6,64 Mpa, kuat tekan sejajar serat sebesar 40,64 Mpa dan kuat tekan tegak lurus serat
5.2 Saran
1. Penelitian yang dilakukan hanya terbatas pada konsentrasi pengawetan 10 % sehingga
perlu penelitian lebih lanjut dengan variasi konsentrasi pengawetan di atas 10 %
sehingga diperoleh pengawetan yang optimal.
2. Karena kayu memiliki kekuatan yang berbeda-beda pada setiap bagian sehingga perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi bagian-bagian pada batang kayu.
3. Karena sifat bahan kayu yang mudah rusak karena pengaruh cuaca atau serangga
perusak baik selama proses pembuatan maupun masa pelayanan, maka perlu adanya
penelitian lanjutan sebagai pembanding untuk mengikutsertakan pengaruh
pengawetan bahan terhadap kekuatan balok kayu.
4. Karena tiap proses pengawetan mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap kenaikan
dan penurunan kekuatan kayu, maka perlu adanya penelitian pembanding dengan