BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Umum
Di Indonesia penggunaan kayu untuk keperluan konstruksi, dilihat dari segi ekonomi,
sangat menguntungkan karena jumlah dan jenisnya sangat beragam. Ini membuatnya mudah
didapat dan harganya pun relatif murah. Kayu merupakan bahan baku yang berasal dari alam.
Artinya, dapat diperoleh di alam bebas tanpa harus dibuat atau diolah di pabrik.
Kayu mempunyai sifat spesifik yang tidak bisa ditiru oleh bahan lain buatan manusia.
Misalnya, kayu mempunyai sifat elastis, ulet, tahan terhadap pembebanan yang tegak lurus
dengan seratnya atau sejajar seratnya, dan berbagai sifat lain. Sifat-sifat seperti ini tidak
dimiliki baja, beton, atau bahan-bahan lain yang bisa dibuat oleh manusia.
Pada sebatang pohon yang dipotong melintang akan diperoleh secara kasar gambaran
dari bagian-bagian kayu sebagai berikut :
2.1.1. Kulit Kayu
a. Kulit Luar
Kulit luar merupakan lapisan luar yang sudah mati. Ketebalannya bervariasi menurut
jenis pohon. Fungsinya sebagai pelindung kayu terhadap serangan dari luar, misalnya iklim,
serangan serangga, jamur, dan sebagainya.
b. Kulit Dalam
Kulit dalam bersifat hidup dan tipis. Fungsinya sebagai jalan zat yang mengandung
gizi dari akar ke daun.
2.1.2. Kambium
Kambium merupakan jaringan tipis dan bening yang terletak antara kulit dalam dan
kayu gubal ke arah melingkar dari pohon. Fungsinya ke arah luar untuk membentuk kulit
baru yang rusak, ke arah dalam untuk membentuk kayu gubal baru. dengan adanya kambium
maka pohon lambat laun bertambah besar. Pertumbuhan meninggi ditentukan oleh jaringan
meristem. Kambium terletak antara kulit dalam dan kayu gubal.
2.1.3. Kayu a. Kayu Gubal
Kayu gubal merupakan bagian kayu muda, terdiri dari sel-sel yang masih hidup dan
yang terletak di sebelah dalam kambium. Fungsinya sebagai penyalur cairan dan tempat
penimbunan zat-zat yang mengandung gizi. Kayu gubal adalah bagian kayu yang tumbuh
cepat dan mempunyai lapisan yang agak tebal. Warnanya biasanya lebih terang dibandingkan
kayu teras. Umumnya jenis yang tumbuh cepat mempunyai lapisan kayu gubal lebih tebal
b. Kayu Teras
Kayu teras merupakan bagian kayu tua, terdiri dari sel-sel yang dibentuk melalui
perubahan sel hidup pada renggat kayu yang paling dalam. Hal ini disebabkan tidak
berfungsinya kayu gubal sebagai penyalur cairan dalam proses kehidupan. Kayu teras lebih
awet karena sel-selnya sudah tua sehingga dinding sel tebal dan kuat. Sel-sel sudah berisi zat
ekstraksi yang dapat menambah keawetan kayu. Ruang dalam kayu teras dapat mengandung
berbagai macam zat yang memberi warna lebih gelap. Tidak mutlak semua kayu teras
demikian. Hanya pada jenis-jenis yang kau terasnya berisi tiloses.
2.1.4 Hati Kayu
Hati kayu merupakan bagian kayu yang terletak di pusat. Hati berasal dari kayu awal,
yang dibentuk oleh kambium dan bersifat rapuh serta lunak.
2.1.5. Lingkaran Tahun
Lingkaran tahun adalah batas antara kayu yang terbentuk pada permulaan dan pada
akhir suatu musim. Lingkaran tahun menunjukkan perkembangan kayu dan musim kemarau
ke musim hujan dan sebaliknya. Lingkaran tahun dapat digunakan untuk mengetahui umur
sebatang pohon. Apabila pertumbuhan diameter (membesar) terganggu oleh musim kering
karena pengguguran daun, ataupun serangan serangga/hama, maka lingkaran tahun dapat
terdiri lebih dari satu lingkaran tahun (lingkaran tumbuh) dalam satu musim yang sama. Hal
ini disebut lingkaran palsu. Lingkaran tahun dapat mudah dilihat pada beberapa jenis kayu
daun lebar. Pada jenis-jenis lain, lingkaran tahun ada kalanya sulit dibedakan terutama di
2.1.6. Jari-Jari Kayu
Jari-jari terdapat dari luar ke dalam,berpusat pada sumbu batang. Fungsinya
menyampaikan zat bergizi dari kulit dalam ke bagian-bagian dalam dari pohon. Jari-jari teras
tidak sama pada setiap pohon.
2.2 Sifat-Sifat Umum Kayu
Kayu yang berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda-beda. Bahkan kayu
yang berasal dari satu pohon memiliki sifat agak berbeda, jika dibandingkan bagian ujung
dan pangkalnya. Sifat yang dimaksud antara lain yang bersangkutan dengan sifat-sifat
anatomi kayu, sifat-sifat fisik, sifat-sifat mekanik dan sifat-sifat kimianya. Di samping sekian
banyak sifat-sifat kayu yang berbeda satu sama lain, ada beberapa sifat yang umum terdapat
pada semua kayu yaitu :
a. Semua batang pohon mempunyai pengaturan vertikal dan sifat simetri radial.
b. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacm-macam dan susunan dinding
selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa dan hemiselulosa (unsur
karbohidrat) serta berupa lignin (non-karbohidrat).
c. Semua kayu bersifat anisotropik, yatu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika
diuji menurut tiga arah utamanya (longitudinal, tangensial dan radial). Hal ini
disebabkan oleh struktur dan orientasi selulosa dalam dinding sel, bentuk memanjang
sel-sel kayu dan pengaturan sel terhadap sumbu vertikal dan horisontal pada batang
pohon.
d. Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau
bertambahnya kelembabannya akibat perubahan kelembaban dan suhu udara di
e. Kayu dapat diserang makhluk perusak kayu, dapat juga terbakar, terutama jika kayu
keadaannya kering.
2.2.1. Sifat Fisik Kayu
Beberapa hal yang tergolong dalam sifat fisik kayu adalah :
a. Berat Jenis Kayu
Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda, berkisar antara minimum 0,20 (ky.balsa)
hingga BJ 1,28 (ky.nani). makin berat kayu itu, umumnya makin kuat pula kayunya. Semakin
ringan suatu jenis kayu, akan berkurang pula kekuatannya.berat jenis ditentukan antara lain
oleh tebal dinding sel, kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori. Berat jenis diperoleh
dai perbandingan antara berat suatu volume kayu tertentu dengan volume air yang sama pada
suhu standar. Umumnya berat jenis kayu ditentukan berdasarkan berat kayu kering tanur atau
kering udara dan volume kayu pada posisi kadar air tersebut.
b. Keawetan alami kayu
Yang dimaksud dengan keawetan alami, ialah ketahanan kayu terhadap serangan dari
unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk, cacing laut dan makhluk lainnya
yang diukur dengan jangka waktu tahunan. Keawetan kayu tersebut disebabkan oleh adanya
suatu zat di dalam kayu (zat ekstraktif) yang merupakan sebagian unsur racun bagi
perusak-perusak kayu, sehingga perusak-perusak tersebut tidak sampai masuk dan tinggal di dalamnya serta
merusak kayu. Misalnya kayu jati memiliki tectoquinon, kayu ulin memiliki silica dan
Tabel 2.1.Kelas Awet Kayu
Zat ekstraktif kayu mulai terbentuk di saat kayu gubal berubah menjadi kayu teras. Oleh
karenaitu kayu teras pada semua jenis umumnya lebih awet dibandingkan dengan kayu
gubalnya. Selain itu kayu gubal sel-selnya masih hidup dan sebagai tempat cadangan bahan
makanan serta kayunya lunak, sehingga lebih mudah bagi perusak-perusak kayu untuk
menembus dan merusak kayu tersebut.
c. Warna Kayu
Warna kayu yang beraneka macam disebabkan oleh zat-zat pengisi warna dalam kayu yang
berbeda-beda. Warna sutau jenis kayu dapat dipengaruhi oleh faktor- faktor seperti tempat di
dalam batang, umur pohon dan kelembaban udara. Kayu pohon yang lebih tua dapat lebih
gelap dari kayu pohon yang lebih muda dari jenis yang sama. Kayu yang kering berbeda pula
warnanya dari kayu yang basah. Kayu yang lama berada di luar dapat lebih gelap, dapat juga
lebih pucat daripada kayu yang segar dan kering udara.
d. Higroskopik
Kayu mempunyai sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap atau melepaskan air atau
kelembaban. Kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh kelembaban dan suhu udara pada
(EMC = Equilibrium Moisture Content). Dengan masuknya air ke dalam kayu, maka berat
kayu akan bertambah. Masuk dan keluarnya air dari kayu menyebabkan kayu tersebut basah
atau kering. Akibatnya kayu tersebut akan mengembang atau menyusut.
Penentuan Kadar Air Kayu
Banyaknya air yang dikandung pada sepotong kayu disebut kadar air kayu (Ka). Banyaknya
kandungan kadar air pada kayu berkisar sekitar 40 – 300 %, dinyatakan dengan persentase
dari berat kayu kering tanur. Berat kayu kering tanur dipakai sebagai dasar, karena berat ini
merupakan petunjuk banyaknya zat padat kayu. Rumus penentuan kadar air :
Ka (%) = x 100 %
Standar untuk menentukan banyaknya air adalah dengan mengeringkan kayu dalam tanur
pada suhu 100 – 105°C, hingga mencapai berat tetap. Dalam keadaan ini kadar air kayu
dianggap nol, walaupun sebenarnya kayu masih memiliki kadar air sekitar 1 %. Berat kayu
pada keadaan kering tanur disebut kayu kering tanur (Wo). Karena itu berat air yang ada
dalam kayu adalah perbedaan antara berat kayu sebelum dikeringkan (berat basah / berat
awal = Wb) dikurangi berat kayu sesudah dikeringkan dengan tanur.
Ka (%) =( ) ( ) × 100% = × 100%
Banyaknya air yang dikandung pada sepotong kayu dapat pula ditentukan dengan
menggunakan alat Hidrometer (alat pengukur kadar air kayu) dengan batas maksimum kadar
air 60 %.
Air di Dalam Kayu
Keadaan air yang terdapat di dala kayu terdiri atas 2 macam yaitu :
• Air bebas, yaitu air yang terdapat dalam rongga-rongga sel, yang paling mudah
• Air terikat, yaitu air yang berada dalam dinding-dinding sel kayu, yang sangat sulit
untuk dilepaskan. Zat cair pada dinding-dinding sel inilah yang berpengaruh kepada
sifat-sifat kayu (penyusutan). Ketika air bebas telah keluar dan masih tertinggal air
terikat, dikatakan kayu telah mencapai titik jenuh serat (fiber saturation point).
Tingkatan titik jenuh serat untuk semua jenis kayu tidak sama, karena adanya variasi
susunan kimiawi kayu. Tetapi umumnya berkisar antara kadar air kayu 25–30 %.
Kadar Air Maksimum Dalam Kayu
Kadar air maksimum akan tercapai bila semua rongga dalam dinding sel dan rongga-rongga
sel telah jenuh dengan air. Banyaknya air dalam kayu pada titik kejenuhan total ditentukan
oleh :
• Volume rongga-rongga dalam kayu, yang tidak diidi oleh zat dinding sel dan zat
ekstraktif.
• Berat jenis kayu (pada keadaan kering tanur).
Rumus untuk menghitung kadar air maksimum kayu sebagai berikut :
Ka maksimum (%) = ,
, × × 100%
Dimana :
1,5 = berat jenis zat kayu kering tanur = berat zat dinding sel kering tanur.
BJ = berat jenis kayu berdasarkan berat dan volumemasing-masing pada keadaan kering
tanur.
Kadar Air Keseimbangan
Jika kayu diletakkan pada suatu atmosfer dengan kelembaban tertentu pada akhirnya akan
mencapai suatu kadar air yang tetap disebut kadar air keseimbangan (equilibrium moisture
sekelilingnya. Perubahan-perubahan kadar air umumnya sangat besar pada permukaan kayu
dikarenakan perubahan-perubahan kadar air berlangsung cepat. Sebaliknya pada bagian
dalam kayu perubahan kadar air lebih lambat, sebab waktu yang dibutuhkan oleh air untuk
berdifusi dari atau ke bagian luar kayu lebih lama. Oleh karena itu dalam sepotong kayu
umumnya terdapat dua kelainan kadar air kayu, yaitu kadar yang rendah pada permukaan
kayu dan kadar yang tinggi pada bagian dalam kayu. Di antara kedua titik berlainan itu
terdapat peralihan kadar air yang berangsur-angsur. Di dalma kayu kecepatan pergerakan air
dalam berbagai arah terhadap sumbu kayu tidak sama. Dalam arah longitudinal (arah
memanjang kayu) gerakan dalam bentuk uap lebih mudah keluar, karena struktur sel yang
berbentuk tabung.
Penyusutan Kayu
Penambahan air atau zat cair lain pada dinding sel akan menyebabkan jaringan mikrofibril
mengembang, keadaan ini berlangsung sampai titik jenuh serat tercapai. Dalam proses ini
dikatakan bahwa kayu mengembang atau memuai. Penambahan air seterusnya pada kayu
tidak akan mempengaruhi perubahan volume dinding sel, sebab air yang ditambahkan di atas
titik jenuh serat akan ditampung dalam rongga sel. Sebaliknya jika air dalam kayu dengan
kadar air maksimum dikurangi, maka pengurangan air pertama-tama akan terjadi pada air
bebas dalam rongga sel sampai mencapai titik jenuh serat. Pengurangan air selanjutnya di
bawah titik jenuh serat akan menyebabkan dinding sel kayu itu menysut atau mengerut.
Dalam hal ini dikatakan kayu itu mengalami penyusutan atau pengerutan. Perubahan dimensi
dalam persen dari dimensi maksimum kayu itu. Dimensi maksimum adalah dimensi sebelum
ada penyusutan. Maka pengembangan dan penyusutan umumnya dinyatakan dalam persen
dari volume atau ukuran kayu dalam keadaan basah atau di atas titik jenuh serat.
Penyusutan (%) = × 100%
Oleh karena itu besarnya perubahan dimensi yang mungkin terjadi pada sepotong kayu waktu
dikeringkan dari keadaan basah perlu dipertimbangkan dalam pengerjaan dan penggunaan
kayu. Sebab banyak jenis kayu memiliki angka penyusutan yang tinggi, jika kayu tersebut
menjadi kering. Dalam penggunaan kayu dituntut syarat kestabilan kayu. Perubahan dimensi
kayu tidak sama dalam ketiga arah : longitudinal, tangensial dan radial. Dengan perkataan
lain kayu memiliki sifat anisotropi. Umumnya perhatian lebih besar ditujukan kepada
penyusutan dalam penggunaan kayu. Kayu menyusut lebih banyak dalam arah lingkaran
tumbuh (radial) dan sedikit sekali dalam arah sepanjang serat (longitudinal). Untuk
perubahan dimensi dalam arah longitudinal berkisar 0,1 – 0,2 %, dalam arah radial angka
penyusutan bervariasi antara 2,1 – 8,5 , sedangkan dalam arah tangensial angka penyusutan
lebih kurang 2 kali angka penyusutan radial bervariasi antara 4,3–14 %.
Salah satu usaha untuk mencegah dan membatasi penyusutan kayu ialah dengan membuat
kadar air kayu sekecil mungkin, atau pada keadaan kadar air keseimbangan, dengan cara
sebagai berikut :
• Kayu dikeringkan sampai mencapai kadar air yang stabil (tetap) sehingga penyusutan
yang terjadi yang terjadi relatif kecil atau dapat diabaikan.
• Setelah itu kayu tersebut disimpan dalam ruang yang tidak lembab dan memiliki
sirkulasi udara yang baik.
• Memberi lapisan pada kayu dengan bahan-bahan penutup / finishing untuk
menghambat perubahan kadar air atau untuk mempertahankan kestabilan kadar air,
e. Tekstur
Tekstur adalah ukuran relatif sel-sel kayu. Yang dimaksud dengan sel kayu ialah serat-serat
kayu. Berdasarkan teksturnya, jenis kayu digolongkan ke dalam :
• Kayu bertekstur halus, seperti : giam, lara, kulim dan lain-lain.
• Kayu bertekstur sedang, seperti : jati, sonokeling dan lain-lain.
• Kayu bertekstur kasar, seperti : kempas, meranti dan lain-lain.
f. Serat
Bagian ini terutama menyangkut sifat kayu, yang menunjukkan arah umum sel-sel kayu di
dalma kayu terhadap sumbu batang pohon asal potongan tadi. Arah serat dapat ditentukan
oleh arah alur-alur yang terdapat pada permukaan kayu. Kayu dikatakan berserat lurus, jika
arah sel-sel kayunya sejajar dengan sumbu batang. Jika arah sel-sel itu menyimpang atau
membentuk sudut terhadap sumbu panjang batang, dikatakan kayu itu berserat mencong.
Serat mencong dapat dibagi lagi menjadi :
• Serat berpadu : bila batang kayu terdiri dari lapisan-lapisan yang berselang-seling,
menyimpang ke kiri kemudian ke kanan terhadap sumbu batang, seperti : kulim,
renghas, kapur.
• Serat berombak : serat-serat kayu yang membentuk gambaran berombak, seperti :
renghas, merbau, dan lain-lain.
• Serat terpilin : serta-serat kayu yang membuat gambaran terpilin (puntiran),
seolah-olah batang kayu dipilin mengelilingi sumbu, seperti : bintangur, kapur, damar dan
lain-lain.
• Serat diagonal : yaitu serat yang terdapat pada potongan kayu atau papan, yang
digergaji sedemikian rupa sehingga tepinya tidak sejajar arah sumbu, tetapi
g. Kekerasan
Terdapat hubungan langsung antara kekerasan kayu dan berat kayu. Kayu-kayu yang keras
juga termasuk kayu-kayu yang berat. Kayu yang ringan adalah kayu yang lunak. Berdasarkan
kekerasannya, jenis-jenis kayu digolongkan sebagai berikut :
• Kayu sangat keras, seperti : balau, giam dan lain-lain.
• Kayu keras, seperti : kulim, plang dan lain-lain.
• Kayu sedang kekerasannya, seperti : mahoni, meranti dan lain-lain.
• Kayu lunak, seperti : pinus, balsa, dan lain-lain.
Cara menetapkan kekerasan kayu ialah dengan memotong kayu tersebut arah melintang dan
mencatat atau menilai kesan perlaanan oleh kayu itu pada saat pemotongan dan kilapnya
bidang potongan yang dihasilkan.
h. Kesan Raba
Kesan raba suatu jenis kayu adalah kesan yang diperoleh pada saat kita meraba permukaan
kayu tersebut. Kesan raba yang berbeda-beda itu untuk tiap-tiap jenis kayu tergantung dari
tekstur kayu, besar kecilnya air yang dikandung, dan kadar zat ekstraktif di dalam kayu.
Kesan rabanya licin apabila tekstur kayunya halus dan permukaannya mengandung lilin.
Kesan rabanya dingin apabila kayu bertekstur halus dan berat jenisnya tinggi, dan panas
apabila teksturnya kasar dan berat jenisnya rendah.
i. Bau dan Rasa
Bau dan rasa kayu mudah hilang bila kayu tersebut lama tersimpan di udara luar. Untuk
mengetahui bau dan rasa kayu perlu dilakukan pemotongan atau sayatan baru pada kayu atau
j. Nilai Dekoratif
Nilai dekoratif suatu jenis kayu tergantung dari penyebaran warna, arah serat kayu, tekstur
dan pemuculan riap-riap tumbuh yang bersama-sama muncul dalam pola atau bentuk tertentu.
k. Sifat kayu terhadap suara
Ada dua, yaitu :
• Sifat akustik
Dasar akustik menunjukkan bahwa kemampuan atau meneruskan atau tidak
meneruskan suatu erat hubungannya dengan elastisitas kayu. Sepotong kayu dapat
bergetar bebas, jika dipukul akan mengeluarkan suara yang tingginya tergantung pada
frekuensi alami getaran kayu tersebut. Frekuensi ini ditentukan oleh kerapatan /
elastisitas ukuran kayu tersebut. Kayu yang telah kehilangan elastisitas misalnya
akibat serangan jamur, jika dipukul akan memberikan suara keruh, sedang kayu yang
sehat suaranya akan nyaring.
• Sifat Resonansi
Kemampuan benda untuk mengabsorpsi suara tergantung pada masa dan pada
sifat-sifat akustik permukaan benda, yaitu mampu tidaknya permukaan benda
mengabsorpsi suara atau memantulkan suara.
2.2.2. Sifat Mekanik Kayu
Sifat-sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan
muatan dari luar. Yang dimaksud dengan muatan dari luar ialah gaya-gaya di luar benda yang
mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Dalam hubungan
a. Kuat Tarik
Kekuatan atau keteguhan tarik suatu jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan
gaya-gaya yang berusaha menarik kayu tersebut. Kekuatan tarik terbesar pada kayu ialah sejajar
arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar
arah serat dan keteguhan tarik ini mempunyai hubungan dengan ketahanan kayu terhadap
pembelahan. Kuat tarik sejajar arah serat kayu daerah iklim sedang bervariasi dari 50 – 160
N/mm2sedangkan kuat tarik tegak lurus arah serat 1–7 N/mm2.
b. Kuat Tekan (Kompresi)
Keteguhan tekan suatu jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan muatan jika kayu itu
dipergunakan untuk penggunaan tertentu. Kuat tekan terdiri dari kuat tekan tegak lurus arah
serat dan kuat tekan sejajar arah serat. Kuat tekan tegak lurus arah serat menentukan
ketahanan kayu terhadap bebakn. Kuat tekan juga mempunyai hubungan juga dengan
kekerasan kayu dan kuat geser. Kuat tekan tegak lurus arah serat pada semua kayu lebih kecil
daripada kuat tekan sejajar arah serat. Kuat tekan sejajar serat 15 kali kuat tekan tegak lurus
serat dan besarnya antara 25 – 95 N/mm2, sedangkan kuat tekan tegak lurus serat bervariasi
antara 1 – 20 N/mm2. Kuat tekan kayu kira-kira setengah kuat tarik kayu hal ini karena
struktur kayu. Dinding sel tersusun atas molekul-molekul selulose yang sangat kuat menahan
kekuatan tarik aksial. Hemiselulose dan lignin juga mendukung dalam kekuatan tekan.
Kerusakan karena tekanan sejajar serat disebabkan oleh rusaknya lapisan-lapisan interseluler,
belah atau geser, terlipatnya sel dan pecahnya dinding sel. Sebaliknya tekanan tegak lurus
menyebabkan perubahan bentuk penampang melintang sel dan pengurangan besarnya rongga
sel. Tekanan tegak lurus serat terjadi misalnya pada bantalan rel yang dilalui oleh rel kereta
c. Kuat Geser
Kuat geser ialah suatu ukuran kekuatan kayu dalam hal kemampuannya menahan gaya-gaya,
yang membuat suatu bagian kayu tersebut bergeser atau bergelinsir dari bagian lain di
dekatnya. Kuat geser terdiri dari kuat geser sejajar arah serat, kuat geser tegak lurus arah serat
dan kuat geser miring. Kuat geser tegak lurus arah serat jauh lebih besar daripada kuat geser
sejajar arah serat.
d. Kuat Lentur
Kuat lentur adalah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu
atau untuk menahan beban-beban mati maupun hidup selain beban pukulan yang harus
dipikul oleh kayu tersebut. Kuat lentur terdiri dari kuat lentur statik dan kuat lentur pukul.
Kuat lentur statik adalah kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara
perlahan-lahan. Kuat lentur pukul adalah kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara
mendadak. Tegangan tarik terbesar terletak pada permukaan bawah, tegangan tekan terbesar
terletak pada permukaan atas, kemudian secara berangsur-angsur masing-masing menurun ke
arah tengah dan menjadi nol di bidang netral atau tengah gelagar. Sedangkan tegangan geser
terbesar di bidang netral di tengah gelagar dan nol di permukaan. Pembagian tegangan
sepanjang batang gelagar tergantung pada cara pembebanan.
Kuat lentur kayu biasanya dinyatakan dalam modulus retak (modulus of rupture =
MOR) yang merupakan tegangan tertinggi di bagian serat paling luar kayu ketika gelagar
retak / patah karena beban yang dikenakan secara berangsur-angsur selama beberapa menit.
MOR bervariasi antara 55 – 160 N/mm2 dan ini menunjukkan bahwa tegangan lentur sama
e. Kekakuan
Kekakuan kayu ialah suatu ukuran kekuatannya untuk mampu menahan perubahan bentuk
atau lengkungan. Kekakuan tersebut dinyatakan dengan istilah modulus elastisitas yang
berasal dari pengujian-pengujian keteguhan lengkung statik. Nilai MOE bervariasi antara
2500 – 17000 N/mm2 untuk arah aksial. Kayu memiliki MOE yang lebih rendah dibanding
bahan-bahan lain, namun bila dilihat dari berat jenisnya nilai elastisitasnya sebanding dengan
baja. MOE berbeda pada ketiga arah (aksial, tangensial dan radial). Pada arah transversal
(tangensial dan radial) hanya sekitar 300–600 N/mm2.
f. Keuletan
Kayu yang sukar dibelah, dikatakan ulet. Kayu yang tidak akan patah sebelum bentuknya
berubah karena beban-beban yang sama atau mendekati kuat maksimumnya, atau kayu yang
telah patah dan dilekuk bolak-balik tanpa kayu tersebut putus terlepas, dikatakan ulet.
Keuletan kayu diartikan sebagai kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang
relatif besar atau tahan terhadap kejutan-kejutan atau tegangan-tegangan yang berulang-ulang
yang melampaui batas proporsional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen
dan kerusakan sebagian.
g. Kuat Belah
Sifat ini digunakan untuk menyatakan kekuatan kayu menahan gaya-gaya yang berusaha
membelah kayu. Tegangan belah adalah suatu tegangan yang terjadi karena adanya gaya
yang berperan sebagai baji. Sebagian besar kayu lebih mudah terbelah pada arah radial
Ukuran-ukuran yang dipakai untuk menjabarkan sifat-sifat kekuatan kayu atau sifat-sifat
mekaniknya dinyatakan dalam kg/cm2. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat-sifat mekanik
secara garis besar dapat digolongkan dalam dua kelompok yaitu :
• Faktor-faktor luar (eksternal) antara lain : pengawetan kayu, kelembaban lingkungan,
pembebanan dan cacat-cacat yang disebabkan oleh jamur serta serangga perusak
kayu.
• Faktor dalam kayu (internal) antara lain : berat jenis kayu, cacat-cacat berupa mata
kayu, serat-serat menong, dan lain sebagainya.
Berdasarkan kekuatannya, jenis-jenis kayu digolongkan ke dalam 5 kelas kuat yaitu :
Tabel 2.2 Kelas Kuat Kayu
2.2.3. Sifat Kimia
Susunan kimia kayu digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu terhadap serangga makhluk
perusak kayu. Pada umumnya komponen kimia kayu daun lebar dan kayu daun jarum terdiri
• Unsur karbohidrat terdiri dari selulosa dan hemiselulosa
• Unsur non-karbohidrat terdiri dari lignin
• Unsur yang diendapkan dalam kayu selama proses pertumbuhan dinamakan zat
ekstraktif
Distribusi komponen kimia tersebut dalam dinding sel kayu tidak merata. Kadar selulosa dan
hemiselulosa banyak terdapat dalam dinding sekunder. Sedangkan lignin banyak terdapat
dalam dinding primer dan lamela tengah. Zat ekstraktif terdapat di luar dinding sel kayu.
Komposisi unsur-unsur kimia dalam kayu ialah :
• Karbon = 50 %
• Hidrogen = 6 %
• Nitrogen = 0,04–0,10 %
• Abu = 0,20–0,50 %
• Sisanya oksigen.
a. Selulosa
Adalah bahan kristalin untuk membangun dinding-dinding sel. Bahan dasar selulosa ialah
glukosa, gula bermartabat enam, dengan rumus C6H12O6. Molekul-molekul glukosa
disambung menjadi molekul-molekul besar, panjang dan berbentuk rantai dalam susunan
menjadi selulosa.
b. Lignin
Merupakan bagian yang bukan karbohidrat, sebagai persenyawaan kimia yang jauh dari
sederhana, tidak berstruktur, bentuknya amorf. Dinding sel tersusun oleh suatu rangka
molekul selulosa, terdapat pula lignin. Kedua bagian ini merupakan suatu kesatuan yang erat,
yang menyebabkan dinding sel menjadi kuat menyerupa beton bertulang besi. Selulosa
lamela tengah dan dinding primer. Kadar lignin dalam kayu gubal lebih tinggi daripada dalam
kayu teras.
c. Hemiselulosa
Hemiselulosa adalah semacam selulosa berupa persenyawaan dengan molekul-molekul besar
yang bersifat karbohidrat. Hemiselulosa dapat tersusun oleh gua yang bermartabat lima
dengan rumus C5H10O5 disebut pentosan atau gula bermartabat enam C6H12O6 disebut
hexosan. Zat-zat ini terdapat sebagai bahan bangunan dinding-dinding sel dan juga sebagai
bahan zat cadangan.
d. Zat Ekstraktif
Umunya adalah zat yang mudah larut dalam pelarut seperti : eter, alkohol, bensin dan air.
Banyaknya rata-rata 3 – 8 % dari berat kayu kering tanur. Termasuk didalamnya
minyak-minyakan, resin, lilin, lemak, tanin, gula pati dan zat warna. Zat ekstraktif memiliki arti yang
penting dalam kayu karena :
• Dapat mempengaruhi sifat keawetan, warna, bau dan rasa jenis kayu
• Dapat digunakan untuk mengenal suatu jenis kayu
• Dapat digunakan sebagai bahan industri
• Dapat menyulitkan dalam pengerjaan dan mengakibatkan kerusakan pada alat-alat
pertukangan
e. Di samping persenyawaan-persenyawaan organik, di dalam kayu masih ada beberapa
zat organik, yang disebut bagian-bagian abu (mineral pembentuk abu yang tertinggal
setelah lignin dan selulosa habis terbakar). Kadar air ini bervariasi antara 0,2 – 1%
2.3 Kayu Rambung
Tanaman rambung berasal dari bahasa latin yang bernama Hevea braziliens yang
berasal dari Negara Brazil. Tanaman ini merupakan sumber utama bahan tanaman karet alam
dunia. Padahal jauh sebelum tanaman karet ini dibudidayakan, penduduk asli di berbagai
tempat seperti : Amerika Serikat, Asia dan Afrika Selatan menggunakan pohon lain yang juga
menghasilkan getah. Secara umum tanaman ini dapat tumbuh di daerah tropis yang
mencakup luasan antara 15°LU - 10°LS. Tanaman karet tumbuh baik pada daerah dengan
curah hujan per tahun di atas 2000 mm optimal antara 2500 –4000 mm, temperatur 26– 28
°C dan sangat cocok di tempat yang mempunyai ketinggian tidak lebih dari 700 m dpl. Di
Indonesia kayu karet banyak ditemukan pada perkebunan besar dan perkebunan rakyat di
Sumatera, Jawa dan Kalimantan untuk diambil getahnya. Tanaman karet merupakan pohon
yang tumbuh tinggi dan berbatang cukup besar, tinggi pohon dewasa mencapai 15 – 25
meter. Batang tanaman biasanya tumbuh lurus dan memiliki percabangan yang tinggi di atas.
Batang tanaman ini mengandung getah yang dikenal dengan nama lateks.
Sifat fisik dari kayu rambung yang mencolok adalah kayu rambung mudah di gergaji
dan permukaan gergajinya cukup halus, serta mudah dibubut dengan menghasilkan
permukaan yang rata dan halus. Kayu rambung juga mudah dipaku, dan mempunyai
karakteristik pelekatan yang baik dengan semua jenis pelekat. Sifat yang khas dari kayu
rambung adalah warnanya yang putih kekuningan ketika baru dipotong, dan akan menjadi
kuning pucat seperti warna jerami setelah dikeringkan. Kayu rambung juga sangat mudah
2.4 Pengawetan Kayu
Kayu dikatakan awet bila mempunyai umur pakai lama. Keawetan kayu ialah daya
tahan suatu jenis kayu terhadap faktor-faktor perusak yang datang dari luar tubuh kayu itu
sendiri. Kayu diselidiki keawetannya pada bagian kayu terasnya, sedangkan kayu gubalnya
kurang diperhatikan.
Alasan manusia melakukan pengawetan kayu karena :
• Kayu yang memiliki kelas keawetan alami tinggi sangat sedikit, dan sulit didapat
dalam jumlah banyak, selain itu harganya cukup mahal.
• Kayu berkelas keawetan III sampai dengan V cukup banyak dan mudah didapat dalam
jumlah banyak dan cara pengerjaannya pun lebih mudah. Selain itu segi keindahannya
cukup tinggi, hanya faktor keawetannya saja yang kurang. Sehingga lebih efisien bila
diawetkan terlebih dahulu.
• Orang berusaha mendapatkan keuntungan finansial.
Tujuan pengawetan kayu :
• Untuk memperbesar keawetan kayu sehingga kayu yang mulanya memiliki umur
pakai tidak panjang menjadi lebih panjang dalam pemakaian.
• Memanfaatkan pemakaian jenis-jenis kayu yang berkelas keawetan rendah dan
sebelumnya belum pernah digunakan dalam pemakaian, mengingat sumber kayu di
Indonesia memiliki potensi hutan yang cukup luas dan banyak dengan aneka jenis
kayunya.
• Adanya industri pengawetan kayu akan memberi lapangan pekerjaan, sehingga
2.4.1. Prinsip-Prinsip dalam Pengawetan Kayu
Untuk pengawetan yang baik perlu diperhatikan prinsip-prinsip di bawah ini :
• Pengawetan kayu harus merata pada seluruh bidang kayu.
• Penetrasi dan retensi bahan pengawet diusahakan masuk sedalam dan sebanyak
mungkin di dalam kayu.
• Dalam pengawetan kayu bahan pengawet harus tahan terhadap pelunturan.
• Faktor yang yang digunakan.
• Metode pengawetan yang digunakan.
• Faktor kayu sebelum diawetkan, meliputi jenis kayu, kadar air kayu, zat ekstraktif
yang dikandung oleh kayu serta sifat-sifat lainnya.
• Faktor perlatan yang dipakai serta manusia yang melaksanakannya.
2.4.2 Macam-Macam Pengawetan Kayu
a) Pengawetan Remanen/Sementara (Prophylactis Treatment)
Tujuannya menghindari serangan perusak kayu pada kayu basah (baru ditebang) seperti blue
stain, bubuk kayu basah dan serangga perusak lainnya. Bahan pengawet yang dipakai antara
lain NaPCP (Natrium Penthachlor Phenol), Gammexane, Borax, baik untuk dolok maupun
kayu gergajian basah.
b) Pengawetan Permanen
Tujuannya adalah menahan semua faktor perusak kayu dalam waktu selama mungkin. Yang
perlu diperhatikan dalam pengawetan permanen, ialah sesudah dilaksanakan pengawetan,
kayu tidak boleh diproses lagi (diketam ataupun digergaji, dibor dan lain-lain), sehingga
terbukanya permukaan kayu yang sudah diawetkan. Bila terpaksa harus dioleh, maka bekas
pemotongan harus diberi bahan pengawet lagi. Hampir semua bahan pengawet dapat
menggunakan metode peleburan dan penyemprotan, sedangkan pengawetan tetap dapat
menggunakan semua metode, tergantung bahan pengawet yang dipakai serta penetrasi dan
retensi yang diinginkan.
Ada 2 macam metode pengawetan yang pokok :
• Metode sederhana
Metode rendaman
Metode pencelupan
Metode pemulasan
Metode penyemprotan
Metode pembalutan
• Metode khusus
Metode proses sel penuh
Metode proses sel kosong
2.4.3 Bahan Pengawet
Bahan pengawet kayu ialah bahan-bahan kimia yang telah diketemukan dan sangat
beracun terhadap makhluk perusak kayu, antara lain : arsen (As), tembaga (Cu), seng (Zn),
fluor (F), krom (Cr) dan lain-lain.
Faktor-faktor sebagai syarat pengawet yang baik :
• Bersifat racun terhadap makhluk perusak kayu.
• Mudah masuk dan tetap tinggal di dalam kayu.
• Bersifat permanen tidak mudah luntur atau menguap.
• Bersifat toleran terhadap bahan-bahan lain misalnya : logam, perekat dan
cat/finishing.
• Tidak merusak sifat-sifat kayu : sifat fisik, mekanik dan kimia.
• Tidak mudah terbakar maupun mempertinggi bahaya kebakaran.
• Tidak berbahaya bagi manusia dan hewan pemeliharaan.
• Mudah dikerjakan, diangkut serta mudah didapat dan murah.
Macam-macam bahan pengawet kayu menurut bahan pelarut yang digunakan :
a) Bahan Pengawet yang Larut dalam Air
Tipe bahan pengawet ini memiliki sifat-sifat umum sebagai berikut :
• Dijual dalam perdagangan berbentuk garam, larutan pekat dan tepung.
• Tidak mengotori kayu.
• Kayu yang sudah diawetkan masih dapat di-finishing (politur atau cat) setelah kayu
tersebut dikeringkan terlebih dahulu.
• Penetrasi dan retensi bahan pengawet cukup tinggi masuk dalam kayu.
• Penggunaannya mudah dan dapat diawetkan dalam jumlah besar.
• Mudah luntur.
Dianjurkan, setelah kayu perabot tersebut diawetkan dan dikeringkan, selanjutnya
di-finishing. Gunanya untuk menutup permukaan kayu agar bahan pengawet tidak terpengaruh
oleh udara lembab, sebab kayu cenderung untuk membasah (sifat higroskopis). Kosentrasi
larutan dapat berbeda-beda tergantung tujuan pemakaian kayu setelah diawetkan (rata-rata 5
sampai 10 %).
b) Bahan Pengawet yang Larut dalam Minyak
Sifat-sifat umum yang dimiliki sebagai berikut :
• Dijual dalam perdagangan berbentuk cairan agak pekat, bubuk (tepung). Pada waktu
akan digunakan, dilarutkan lebih dahulu dalam pelarut-pelarut antara lain : solar,
• Bersifat menolak air, daya pelunturnya rendah, sebab minyak tidak dapat bertoleransi
dengan air.
• Daya cegah terhadap makhluk perusak kayu cukup baik.
• Memiliki bau tidak enak dan dapat merangsang kulit (alergis).
• Warnanya gelap dan kayu yang diawetkan menjadi kotor.
• Sulit di-finishing karena lapisan minyak yang pekat pada permukaan kayu.
• Penetrasi dan retensi agak kurang, disebabkan tidak adanya toleransi antara minyak
dan kandungan air pada kayu.
• Mudah terbakar.
• Tidak mudah luntur.
c) Bahan Pengawet yang Berupa Minyak.
Sifat-sifat yang dimiliki oleh bahan pengawet berupa minyak sama dengan sifat-sifat yang
dimiliki oleh bahan pengawet larut minyak. Penggunaannya diusahakan dijauhkan dari
hubungan manusia, karena baunya tidak enak dan mengotori tempat.
Pada penelitian ini bahan pengawet yang digunakan yaitu Asam Borat.
2.4.4 Bahan Pengawet
Asam Borat
Asam borat dikenal dengan nama kimia Acidum boricum. Asam borat mengandung
tidak kurang dari 99,5 % H3BO3. Asam borat berbentuk serbuk hablur putih atau sisik
mengkilap tidak berwarna, kasar, tidak berbau, rasa agak asam, pahit dan manis. Asam borat
larut dalam 20 pembagian air, 3 bagian air mendidih, 16 bagian etanol (95 %) P (posfor) dan
Dalam 30 bagian air larutan jernih dan tidak berwarna, 1 gram asam borat melarut
sempurna. Asam borat memiliki pH 3,8 sampai 4,8. Penetapan dilakukan menggunakan 3,0
gr dalam 800 ml air mendidih, didinginkan dan diencerkan dengan air secukupnya hingga 90
ml. Penyimpanan asam borat harus dalam wadah tertutup baik. Asam borat berkhasiat dan
digunakan dalam antiseptikum ekstern.
Asam borat digunakan untuk mengawetkan kayu agar terhindar dari cendawan dan
serangga perusak kayu. Harganya relatif murah sehingga mempunyai daya tarik yang tinggi
sebagai bahan pengawet kayu. Meskipun demikian, bahan pengawet asam borat ini mudah
mengalami pelunturan. Oleh karena itu, bahan pengawet ini hanya dianjurkan untuk
mengawetkan kayu konstruksi rumah (misal rangka atap) dan tidak dianjurkan untuk kayu
yang dalam penggunaannya berhubungan dengan tanah atau kondisi lembab (misalnya
pagar).
2.4.5 Teknik Pengawetan Kayu
2.4.5.1 Menyiapkan Kayu yang Akan Diawetkan
Setiap cara pengawetan bertujuan memasukkan bahan pengawet sedalam, sebanyak mungkin
ke dalam kayu secara merata sesuai dengan jumlah retensi yang diperlukan. Agar diperoleh
hasil pengawetan yang baik perlu diperhatikan faktor-faktor sebagai berikut :
a) Kayu harus cukup kering sebelum diawetkan, terutama bila menggunakan bahan
pengawet berupa minyak atau larut minyak dengan cara tekanan/vakum (kadar air
yang dikandung sekitar 20 sampai 25 %).
b) Kayu harus bebas kulit dan kotoran. Kecuali cara pengawetan khusus, kayu tidak
perlu dikuliti.
d) Kayu dianjurkan dalam bentuk siap pakai, tidak diperkenankan dipotong, dibelah,
diserut ataupun pengerjaan lain setelah diawetkan, sebab akan membuka permukaan
kayu yang telah terlapisi bahan pengawet. Bila pengerjaan lanjutan maka bagian yang
terbuka dan tidak ditembus bahan pengawet perlu dilebur bahan pengawet secara
merata.
e) Bahan pengawet, metode serta alat untuk pelaksanaan pengawetan.
f) Faktor perusak kayu, tempat kayu akan digunakan kemudian.
2.4.5.2 Cara Pengawetan
Metode rendaman
Kayu direndam di dalam bak larutan bahan pengawet yang telah ditentukan
konsentrasi (kesepakatan) bahan pengawet dan larutannya, selama beberapa jam atau
beberapa hari. Waktu pengawetan (rendaman) kayu harus seluruhnya terendam, jangan
sampai ada yang terapung. Karena itu diberi beban pemberat dan stiker. Ada beberapa
macam pelaksanaan rendaman, antara lain rendaman dingin, rendaman panas dan rendaman
panas dan dingin. Cara rendaman dingin dapat dilakukan dengan bak dari beton, kayu atau
logam anti karat. Sedangkan cara rendaman panas dingin lazim dilakukan dalam bak dari
logam. Bila jumlah kayu yang akan diawetkan cukup banyak, perlu disediakan 2 bak
rendaman (1 bak untuk merendam dan bak ke-2 untuk membuat larutan bahan pengawet,
kemudian diberi saluran penghubung). Setelah kayu siap dengan beban pemberat dan
lain-lain, maka bahan pengawet dialirkan ke bak berisi kayu tersebut. Cara rendaman panas dingin
lebih baik dari cara rendaman panas atau rendaman dingin saja. Penetrasi dan retensi bahan
pengawet lebih dalam dan banyak masuk ke dalam kayu. Larutan bahan pengawet berupa
garam akan memberikan hasil lebih baik daripada bahan pengawet larut minyak atau berupa
minyak, karena proses difusi. Kayu yang diawetkan dengan cara ini dapat digunakan untuk
2.4.6 Keuntungan dan Kerugian Metode Pengawetan
Metode rendaman
Keuntungan :
• Penetrasi dan retensi bahan pengawet lebih banyak
• Kayu dalam jumlah banyak dapat diawetkan bersama
• Larutan dapat digunakan berulang kali (dengan menambah konsentrasi bila
berkurang).
Kerugian :
• Waktu agak lama, terlebih dengan rendaman dingin
• Peralatan mudah terkena karat
• Pada proses panas, bila tidak hati-hati kayu dapat terbakar
• Kayu basah agak sulit diawetkan
2.4.7 Hal-Hal yang Perlu Diperhatikan Pada Akhir Proses Pengawetan
a) Pembongkaran kayu dari tumpukan dalam bak celup (rendaman) harus dilakukan
dengan hati-hati, jangan sampai terjadi kerusakan kayu yang mengakibatkan
tergoresnya permukaan yang telah terlapiskan bahan pengawet.
b) Untuk pengeringan kayu setelah diawetkan, dapat digunakan pengeringan secara
alami atau buatan. Perlu diperhatikan, tidak semua bahan pengawet dapat dikeringkan
secara pengeringan buatan (dry kiln). Sebab dengan pengeringan yang mendadak,
bahan pengawet akan menguap dari dalam kayu, yang berarti pelunturan bahan
pengeringan akhir dengan kiln. Setelah kayu benar-benar kering, penggunaan dapat
dilakukan.
c) Penyimpanan sementara sebelum kayu dipakai harus dilakukan di tempat yang
terlindung dan terbuka bagi sirkulasi udara. Caranya seperti penyusunan kayu
