REKAYASA SIPIL / Volume 15, No.2 – 2021 ISSN 1978 - 5658 95
PENGARUH PENANAMAN KAYU ULIN DAN KAYU GELAM DALAM MORTAR SEBAGAI BALOK STRUKTUR RUMAH KAYU SEDERHANA BERDASARKAN SIFAT FISIK DAN SIFAT MEKANIK
Fadhila Zulfa Mawaddah1, Basyaruddin2
1Mahasiswa, Teknik Sipil, Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Kalimantan 2Dosen, Asisten Ahli, Teknik Sipil, Institut Teknologi Kalimantan
Korespondensi: basyaruddin@lecturer.itk.ac.id
ABSTRACT
Timber demand is increasing, especially in the field of construction. In its use wood is not used just like that, but mixed or combined with other materials. Wood and mortar have different material properties which when they are combined, it will affect the strength, so the research is carried out by comparing the strength of wood before and after planting in the mortar based on physical and mechanical properties with the test standards referring to PKKI NI-5 1961, ASTM D2395-14, and ASTM D442-92. From the results of direct testing and previous studies which then carried out the numerical analysis, it is known that the strength of gelam wood and ironwood after being planted in mortar has increased, but not significantly.
Keywords : Gelam Wood, Ironwood, Mechanical Properties, Mortar Mixture, Physical Properties
1. PENDAHULUAN
Terdapat banyak jenis kayu yang dijadikan sebagai bahan konstruksi bangunan di Balikpapan yang terkenal yaitu kayu gelam dan kayu ulin. Kayu gelam (Maleleuca sp) ditemukan melimpah di hutan rawa gambut di Kalimantan yang sering digunakan sebagai cerucuk atau tiang pancang rumah dalam tanah rawa (Supriyati dkk, 2015) [1]. Kayu ulin (Eusideroxylon zwageri T et B) termasuk salah satu jenis pohon asli pulau Kalimantan. Kayu besi Borneo ini telah digunakan oleh suku asli Kalimantan sejak ratusan tahun yang lalu terutama pada rumah tradisional seperti Betang di Kalimantan Tengah dan Lamin di Kalimantan Timur.
Namun dalam pemanfaatannya kayu tidak digunakan begitu saja, tetapi dicampur atau dipadukan dengan material lain seperti pada daerah Kampung Baru Ujung, Balikpapan Barat rumah huniannya menggunakan kayu sebagai balok dan kolom atau tiang rumah yang dilapisi atau diplester dengan menggunakan campuran semen, pasir, dan air atau disebut dengan mortar.
Jika dilihat dari sifat material, kayu memiliki sifat anisotropik yaitu sifat kayu yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya,
sedangkan mortar bersifat isotropik yang memiliki kesamaan sifat ketika diberikan pembebanan dari arah yang berbeda.
Kayu dan mortar memiliki sifat material yang berbeda oleh karena itu jika dipadukan apakah akan menambah ataukah mengurangi kekuatan kayu yang dilapisi oleh campuran mortar tersebut, sehingga dilakukan penelitian dengan membandingkan kekuatan kayu sebelum dan sesudah ditanam dalam campuran mortar.
Kayu gelam dan kayu ulin menjadi pilihan dalam penelitian ini mengingat kedua kayu tersebut banyak ditemukan di Pulau Kalimantan khususnya Kota Balikpapan dan sudah banyak dikembangkan oleh masyarakat sebagai bahan bangunan. Dari penelitian ini diharapkan untuk dapat mengetahui sifat fisik dan sifat mekanik atau perilaku kayu ulin dan kayu gelam sebelum dan setelah ditanam ke dalam mortar dengan variasi umur tanam 119 hari dan 126 hari dan pengujian terhadap berat jenis, kadar air, kuat lentur (bending), kuat tarik, dan kekerasan kayu.
2. TINJAUAN PUSTAKA
REKAYASA SIPIL / Volume 15, No.2 – 2021 ISSN 1978 - 5658 96 Kayu merupakan sumber daya alam yang
diperoleh dari hasil panen pohon-pohon di hutan yang mudah dibentuk dan dapat diolah menjadi produk lain sesuai dengan penggunaannya.
Selain itu, kayu menjadi salah satu material khususnya dibidang konstruksi yang sering digunakan dibeberapa daerah, seperti pada bangunan tradisional Indonesia. Pada umumnya, kayu dipilih sebagai bahan konstruksi selain karena alasan mudah didapat, harganya relatif murah, dan memiliki nilai estetika yang tinggi (Alokabel dkk, 2017) [2].
Indonesia memiliki bahan baku kayu yang besar dan tercatat sebagai salah satu negara pengekspor kayu terbesar di dunia (Lingga, 2019) [3]. Sumber kayu Indonesia berasal dari Kalimantan salah satunya Kalimantan Timur, daerah yang juga dikenal sebagai gudang kayu.
Penggunaan kayu didasari oleh kekuatan dan sisi arsitektur yang dinilai indah, mewah, penuh seni, dan nyaman sebagai tempat tinggal.
Menurut Ikatan Ahli Perencana Indonesia (IAP), Balikpapan sebagai salah satu kota berkembang di Provinsi Kalimantan Timur menyandang predikat kota paling layak huni (the most liveable city) di Indonesia pada tahun 2014. Jika dilihat dari segi fisik kota yaitu konstruksi bangunannya, material yang digunakan mayoritas menggunakan beton dan baja, namun tidak sedikit bangunan atau rumah hunian di Balikpapan yang masih menggunakan kayu sebagai bahan konstruksi struktural.
3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pengujian Berat Jenis Kayu
Uji berat jenis kayu mengacu pada standar pengujian NI-5 PKKI 1961 [4] dan ASTM D2395-14 [5] yang diuji dengan membandingkan massa kering udara terhadap massa volume benda uji dengan volume air.
Benda uji berat jenis kayu berukuran 5 × 5 × 5 cm sebanyak 6 buah. Persamaan (1) digunakan untuk menghitung berat jenis kayu.
SM = K × mM
VM (1)
Dimana
SM = Berat Jenis (gr/cm3) mM = Massa Kering Udara (gr) VM = Volume sampel, p × l × t (cm3) K = K = 1 (dimana massa dalam gr dan
volume dalam cm3)
3.2 Pengujian Kadar Air Kayu
Uji kadar air pada kayu menggunakan benda uji berukuran 5 × 5 × 5 cm sebanyak 6 buah berdasarkan standar pengujian NI-5 PKKI 1961 dan ASTM D4442-92 [6] yang bertujuan untuk menentukan kadar air kayu sebelum dan setelah di oven. Kadar air kayu dihitung menggunakan persamaan (2).
ω = W1 - W2
W2 × 100% (2)
Dimana
ω = Kadar Air (%) W1 = Massa Awal (gr) W2 = Massa Kering Oven (gr)
3.3 Pembuatan Sampel Mortar
Sampel mortar yang di uji tekan adalah mortar semen tipe N dengan kuat tekan rata-rata 28 hari sebesar fc’ ≥ 5,2 MPa yang dibuat dengan komposisi semen pasangan, pasir, dan air.
Tahapan pembuatan sampel mortar berdasarkan SNI 03-6882-2002 [7].
3.4 Pembuatan Sampel Kayu dalam Campuran Mortar
Pembuatan sampel berupa kayu yang ditanam dalam mortar meliputi tahapan berikut:
1. Mempersiapkan semua material penyusun mortar sesuai dengan mix design;
2. Masukkan semua material yang telah ditimbang ke dalam mesin pengaduk secara bertahap;
3. Menuang adukan ke dalam beam mold yang telah dibaluri dengan oli sebelumnya;
4. Memasukkan dan menyusun benda uji kayu sesuai dengan posisi pada Gambar 1 dalam cetakan yang telah dimasukkan adukan mortar;
5. Ketika sampel kayu dalam mortar sudah mengeras setelah 1 hari, selanjutnya dilakukan pelepasan sampel.
Gambar 1. Posisi Kayu Dalam Mortar
Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE, VOL.42, 1998, February
REKAYASA SIPIL / Volume 15, No.2 – 2021 ISSN 1978 - 5658 97 Proses pembuatan sampel kayu yang
ditanam dalam campuran mortar menggunakan beam mold sebagai cetakan berukuran 15 × 15 × 53 cm. Proporsi campuran mortar sesuai hasil mix design mampu mengisi 1/3 volume mold, sehingga untuk dapat mengisi satu mold penuh maka proporsi tersebut harus dikalikan 3 kalinya.
3.5 Pengujian Kayu Setelah di Tanam Prosedur pengujian kayu yang telah ditanam dalam mortar dilakukan dengan mengambil sampel berupa kayu yang ditanam dalam campuran mortar setelah umur yang telah ditentukan yaitu umur 119 hari dan 126 hari.
Umur penanaman yang telah melebihi 100 (119 hari) dianggap sebagai umur yang telah dapat memberikan efek terhadap sifat fisik kayu sedangkan umur 126 hari digunakan untuk mengetahui pengaruh yang terjadi apabila kayu ditanam dengan durasi yang lebih lama.
Selanjutnya, sampel dibobok untuk diambil kayu yang tertanam di dalamnya. Kemudian dilakukan pengujian sifat fisik kayu dengan prosedur pengujian yang telah dijelaskan sebelumnya.
3.6 Analisa Sifat Mekanik Kayu
Analisa pada sifat mekanik kayu dilakukan dengan menyimulasikan sifat mekanik hasil pengumpulan data sekunder berdasarkan persen perubahan hasil sifat fisik kayu setelah ditanam dalam mortar variasi umur 119 hari dan 126 hari.
3.7 Penentuan Momen Ultimate Balok Penentuan momen ultimate pada balok bertujuan untuk memperoleh hasil analisa berupa nilai kapasitas lentur kayu sebelum dan setelah ditanam dalam mortar. Dari analisa akan diketahui apakah kapasitas kayu sebelum dan setelah ditanam dalam mortar dapat aman digunakan sebagai elemen lentur. Dalam menentukan momen ultimate dilakukan permodelan struktur rumah kayu sederhana seperti Gambar 2 dengan bantuan software SAP2000 yang mengacu pada SNI 7973-2013 [8] dan PPIUG 1983 [9].
Gambar 2. Permodelan Rumah Kayu Sederhana
4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Sifat Fisik (sebelum ditanam) 4.1.1 Kadar Air
Kadar air kayu merupakan jumlah air yang terdapat di dalam kayu dan biasanya dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur (Brown dkk, 1952) [10]. Besarnya kadar air bergantung pada kelembaban udara yang terjadi pada kayu (Bowyer dkk, 2003) [11].
Tabel 1. Kadar Air Kayu Gelam dan Ulin Jenis
Kayu Kode Kadar Air (%)
Kadar Air Rata-rata
(%)
Gelam
G-BK1 21,14
21,00 G-BK2 20,44
G-BK3 21,97 G-BK4 21,84 G-BK5 18,79 G-BK6 21,79
Ulin
U-BK1 16,95
12,51 U-BK2 10,74
U-BK3 12,15 U-BK4 13,02 U-BK5 11,31 U-BK6 10,87
Berdasarkan Tabel 1 di atas, diketahui kadar air rata-rata dari kayu gelam dan ulin adalah 21,00% dan 12,51%. Menurut PKKI 1961 kayu gelam dan ulin yang digunakan dalam penelitian tersebut memiliki kadar air <
24% yang merupakan kayu kering.
4.1.2 Berat Jenis
Berat jenis atau kerapatan berhubungan langsung dengan porositasnya yaitu proporsi volume rongga sel (Haygreen dan Bowyer, 1982) [12].
REKAYASA SIPIL / Volume 15, No.2 – 2021 ISSN 1978 - 5658 98 Tabel 2. Berat Jenis Kayu Gelam dan Ulin
Jenis
Kayu Kode Berat Jenis
Berat Jenis Rata-rata
Gelam
G-BK1 0,80
0,82 G-BK2 0,83
G-BK3 0,82 G-BK4 0,81 G-BK5 0,83 G-BK6 0,81
Ulin
U-BK1 1,10
1,09 U-BK2 1,11
U-BK3 1,03 U-BK4 1,03 U-BK5 1,15 U-BK6 1,12
Pada Tabel 2 diketahui bahwa berat jenis rata-rata kayu gelam sebesar 0,82 dan kayu ulin 1,09. Berdasarkan PKKI 1961, kayu ulin termasuk kelas kuat I sedangkan kayu gelam kelas kuat II.
4.2 Pengujian Sifat Mekanik (sebelum ditanam)
4.2.1 Kuat Lentur
Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan sifat mekanik berupa nilai kuat lentur dan modulus elastisitas pada kayu mengacu pada ASTM D143-94 (Reapproved 2000) [13] dan SNI 03-3959-1995 [14]. Berikut hasil pengujian kuat lentur untuk masing- masing kayu gelam dan ulin yang didapatkan dari data penelitian terdahulu.
Tabel 3. Kuat Lentur Kayu Gelam dan Ulin Peneliti
an
Judul
Penelitian Hasil Penelitian
Gelam
Basyaruddin dkk (2019) [15]
Potensi Pemanfaatan Kayu Gelam dan Kayu Sengon Dalam Dunia Konstruksi Berdasarkan Uji Kuat Lentur
Berat jenis rata- rata 0,91 dengan kuat lentur rata- rata 100,13 MPa
Ulin
Puslitbang Teknologi Hasil Hutan (PTHH) (2004) [16]
Atlas Kayu Indonesia.
109,19 MPa (beban batas proporsional)
4.2.2 Kuat Tarik
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kuat tarik sejajar serat. Uji kuat tarik kayu mengacu pada standar pengujian ASTM D143- 94 (Reapproved 2000) dan SNI 03-3399-1994 [17]. Berikut ditampilkan data penelitian terdahulu dalam Tabel 4 kuat tarik kayu gelam dan ulin.
Tabel 4. Kuat Tarik Kayu Gelam dan Ulin Penelitian Judul
Penelitian Hasil Penelitian
Gelam
Kementerian Kehutanan (2013) [18]
Atlas Kayu Indonesia; Jilid IV.
BJ basah 0,65 pada kadar air 70%, kuat tarik sejajar serat rata-rata 59,65 MPa
Ulin
Puslitbang Teknologi Hasil Hutan (PTHH) (2004)
Atlas Kayu Indonesia.
63,74 MPa (BJ 0,65).
4.2.3 Kekerasan
Tujuan pengujian kekerasan pada kayu adalah untuk mengetahui ketahanan kayu terhadap deformasi akibat adanya beban tekan.
Uji kekerasan pada kayu didasarkan pada standar pengujian ASTM D143-94 (Reapproved 2000) dan SNI 03-6842-2002 [19]. Hasil pengujian kekerasan penelitian terdahulu terkait kayu gelam dan ulin disajikan dalam Tabel 5.
Tabel 5. Kekerasan Kayu Gelam dan Ulin Penelitian Judul
Penelitian Hasil Penelitian
Gelam
Kementerian Kehutanan (2013)
Atlas Kayu Indonesia; Jilid IV.
BJ basah 0,65 pada kadar air 70%, kekerasan rata-rata 55,20 MPa.
Ulin
Martawijaya dkk (1989) [20]
Atlas Kayu Indonesia Jilid II.
BJ basah 0,65 pada kadar air 70% = 973 kg/cm2 (97,3 MPa).
REKAYASA SIPIL / Volume 15, No.2 – 2021 ISSN 1978 - 5658 99 4.3 Perencanaan Campuran Mortar
Dalam perencanaan campuran dilakukan trial and error jumlah air dan jenis semen, sehingga didapatkan komposisi campuran yang dapat digunakan dalam penelitian ini. Berikut hasil perhitungan campuran mortar.
Faktor pengubah sekali campur
= 2500/(140
0 × 3) = 0,595 Berat Semen
Pasangan = 1 × 1100
× 0,595 = 655 gr Berat Pasir = 3 x 1400
× 0,595 = 2500 gr Dari perhitungan, diperoleh berat semen 655 gr dan pasir seberat 2500 gr. Trial and error variasi jumlah air dan jenis semen dilakukan sehingga didapatkan kelecakan optimal.
4.4 Kuat Tekan Mortar
Sampel mortar yang digunakan dalam pengujian kuat tekan berbentuk kubus berukuran 5 × 5 × 5 cm sebanyak 3 buah. Tujuan dari pengujian kuat tekan mortar yaitu untuk mengetahui kuat tekan mortar dari campuran yang telah direncanakan sebelumnya, dimana hasil kuat tekan umur 7 hari akan dikonversikan kekuatannya sampai umur 28 hari. Berikut hasil uji tekan mortar semen portland.
Tabel 6. Data Hasil Uji Kuat Tekan Mortar
Sam pel
Air (ml)
Masssa (gr)
P (kN)
f’c, 7 hari (MPa)
f’c, 28 hari (MPa) M1
700
206 18 7,34 10,49
M2 207 25 8,46 12,09
M3 207 26 8,81 12,58
Rata-rata 11,72
Berdasarkan uraian tersebut maka perhitungan mix design dapat digunakan sebagai campuran mortar dengan mutu fc’ ≥ 5,2 MPa dengan proporsi bahan pasir 2500 gr, semen portland 655 gr, dan air 700ml.
4.5 Pengujian Sifat Fisik (setelah ditanam) Dapat diketahui apakah kayu setelah ditanam dalam mortar selama umur 119 hari dan 126 hari mengalami peningkatan atau penurunan terhadap sifat fisik yaitu kadar air dan berat jenis yang persentase perubahannya ditampilkan pada Gambar 3 dan Gambar 4.
Gambar 3. Kadar Air Kayu Setelah Ditanam Dari grafik pada Gambar 3 diketahui bahwa kadar air mengalami peningkatan sekaligus penurunan dari kondisi sebelum untuk kayu gelam dan kayu ulin. Peningkatan kadar air kayu gelam dan kayu ulin secara berurutan dari kondisi sebelum ke umur 119 hari adalah 14,6%
dan 11,1%. Sebaliknya, penurunan kadar air terjadi pada umur kayu 126 hari, dengan persen turun 1,0% untuk kayu gelam dan 10,8 untuk kayu ulin dar kondisi semula. Akan tetapi dengan adanya persentase peningkatan dan penurunan pada kadar air dari umur 0 hari hingga ke 126, kayu gelam dan kayu ulin masih berada pada kadar air kayu kering udara berdasarkan PPKI 1961.
Gambar 4. Berat Jenis Kayu Setelah Ditanam Berdasarkan Gambar 4 diperoleh kenaikan berat jenis dari umur 0 hari hingga 119 hari sebesar 3% untuk kayu gelam dan 1,1%
untuk kayu ulin. Pada umur kayu 126 hari terdapat kenaikan juga pada berat jenis, dimana persen naik berat jenis kayu gelam didapatkan 3,5% dan kayu ulin sebesar 2,0%. Persen naik yang terjadi tidak begitu signifikan, sehingga jika dihubungkan dengan kelas kuat kayu berdasarkan PKKI 1961 kayu gelam termasuk kayu kelas kuat II dengan nilai berat jenis pada setiap kenaikan umur berkisar 0,90-0,60. Kayu ulin menghasilkan berat jenis sebesar > 0,90 setelah kayu ditanam hingga umur 126 hari sehingga termasuk kayu kelas kuat I.
0 10 20 30
0 119 126
21,00 24,06
20,79
12,51 13,89
11,16
Kadar Air (%)
Umur (hari)
K A D A R A I R
Gelam Ulin
0,50 0,75 1,00 1,25
0 119 126
0,82 0,84 0,85
1,09 1,10 1,11
Berat Jenis
Umur (hari)
B E R A T J E N I S
Gelam Ulin
REKAYASA SIPIL / Volume 15, No.2 – 2021 ISSN 1978 - 5658 100 4.6 Pengujian Sifat Mekanik (setelah
ditanam)
Simulasi kenaikan sifat mekanik kayu dilakukan berdasarkan persen naik berat jenis kondisi kayu setelah ditanam dalam mortar dengan variasi umur 119 hari dan 126 hari.
Simulasi pada data penelitian terdahulu terkait sifat mekanik kayu gelam dan kayu ulin akan dihubungkan dengan kenaikan berat jenis hasil pengujian langsung sebagai berikut.
Gambar 5. Kuat Lentur Gelam Setelah Ditanam Dari Gambar 5 diketahui bahwa terjadi perubahan kuat lentur gelam yaitu peningkatan nilai dari 0 hari hingga 126 hari. Kenaikan berat jenis kayu gelam sebesar 3,0% membuat kuat lentur dari yang awal 100,13 MPa menjadi 103,17 MPa pada umur 119 hari dan umur 126 terjadi peningkatan kuat lentur menjadi 103,68 MPa akibat naiknya berat jenis sebesar 3,5%.
Gambar 6. Kuat Lentur Ulin Setelah Ditanam Berdasarkan Gambar 6 di atas, kuat lentur ulin setelah ditanam dalam mortar pada umur 119 dan 126 hari mengalami peningkatan kuat lentur ulin yang tidak begitu signifikan dengan bertambahnya berat jenis. Kuat lentur pada kondisi awal 109,19 MPa dengan berat jenis sebesar 1,04 gr/cm3 terjadi kenaikan berat jenis sebesar 1,1% sehingga pada umur 119 hari kuat lentur menjadi 110,34 MPa dengan berat jenis sebesar 1,05 gr/cm3. Pada umur 126 juga terjadi peningkatan kuat lentur akibat naiknya berat jenis sebesar 2,0% sehingga kuat lentur
berubah menjadi 111,79 MPa pada berat jenis sebesar 1,06 gr/cm3.
Gambar 7. Kuat Tarik Gelam Setelah Ditanam Dari Gambar 7 di atas didapatkan kenaikan kuat tarik kayu gelam setiap variasi umur. Pada umur 119 hari terjadi kenaikan berat jenis sebesar 3,0% dari nilai awal 0,65 gr/cm3 menjadi 0,67 gr/cm3 dan kuat tarik naik menjadi 61,46 MPa. Kuat tarik menjadi 61,77 MPa pada umur 126 hari dengan meningkatnya berat jenis sebesar 3,5%.
Gambar 8. Kuat Tarik Ulin Setelah Ditanam Pada Gambar 8 diketahui bahwa kuat tarik mengalami peningkatan dengan bertambahnya berat jenis. Akan tetapi, pengingkatan yang terjadi tidak bergitu signifikan pada umur 119 dan 126 hari. Kuat 100arik pada kondisi awal 63,74 Mpa dengan berat jenis sebesar 0,65 gr/cm3 mengalami kenaikan berat jenis menjadi sebesar 1,1%
sehingga pada umur 119 hari kuat 100 arik berubah menjadi 64,41 Mpa dengan berat jenis sebesar 0,66 gr/cm3. Pada umur 126 juga terjadi peningkatan kuat lentur akibat naiknya berat jenis menjadi 0,66 gr/cm3 sebesar 2,0% dari nilai awal, dan kuat tarik menjadi 65,26 Mpa.
0 50 100 150
0 119 126
100,13 103,17 103,68
Kuat Lentur (MPa)
Umur (hari)
K U A T L E N T U R V S V A R I A S I U M U R G E L A M
0 50 100 150
0 119 126
109,19 110,34 111,79
Kuat Lentur (MPa)
Umur (hari)
K U A T L E N T U R V S V A R I A S I U M U R U L I N
0 25 50 75 100
0 119 126
59,65 61,46 61,77
Kuat Tarik (MPa)
Umur (hari)
K U A T T A R I K V S V A R I A S I U M U R G E L A M
0 25 50 75 100
0 119 126
63,74 64,41 65,26
Kuat Tarik (MPa)
Umur (hari)
K U A T T A R I K V S V A R I A S I U M U R U L I N
REKAYASA SIPIL / Volume 15, No.2 – 2021 ISSN 1978 - 5658 101 Gambar 9. Kekerasan Gelam Setelah Ditanam
Gambar 10. Kekerasan Ulin Setelah Ditanam Berdasarkan grafik kekerasan kayu gelam setelah ditanam dalam mortar pada Gambar 9 diperoleh peningkatan berat jenis yang menyebebkan peningkatan pula pada nilai kekerasan kayu gelam. Terjadi kenaikan berat jenis umur 119 hari sebesar 3,0% dari nilai semula 0,65 gr/cm3 dengan kekerasan sebesar 55,20 MPa menjadi 56,88 MPa pada berat jenis 0,67 gr/cm3. Pada umur 126, kekerasan menjadi 57,16 MPa dengan meningkatnya berat jenis sebesar 3,5% (0,67 gr/cm3).
Dari Gambar 10 diketahui bahwa kekerasan kayu gelam umur 119 hari dan 126 hari meningkat dengan bertambahnya berat jenis.
Nilai kekerasan semula sebesar 97,30 MPa dengan berat jenis 0,65 gr/cm3 meningkat 3,0%
berat jenisnya sehingga kekerasan menjadi 98,33 MPa meningkat sebesar 0,24%.
Peningkatan kekerasan juga terjadi pada umur 126 hari naiknya berat jenis sebesar 2,0% dari nilai awal, sehingga kekerasan meningkat menjadi 99,62 MPa.
4.7 Perbandingan Kapasitas Lentur
Perbandingan kuat lentur ringbalk dengan kuat lentur hasil penelitian akibat setiap kombinasi pembebanan dapat dilihat pada Tabel 7 dan Tabel 8 yang memperlihatkan bahwa pengaplikasian kayu yang dilapisi mortar pada ringbalk struktur utama rumah sederhana tidak akan mengurangi kapasitasnya dalam menahan beban dengan kata lain mortar masih
aman digunakan sebagai pelindung balok lentur.
Tabel 7. Perbandingan Kuat Lentur Ringbalk dan Kayu Gelam
Kombinasi Beban
Tegangan Lentur (MPa) Ringbalk
0 hari 119 hari
126 hari 𝜎 =
109,19 𝜎 = 110,34
𝜎
=111,79
1,4D 5,36 OK OK OK
1,2D + 1,6L
+ 0,5R 15,03 OK OK OK
1,2D + 1,6 L 14,53 OK OK OK
1,2D + 1,6R 6,18 OK OK OK
1,2D + 1L 10,80 OK OK OK
1,2D + 0,8W 4,63 OK OK OK
1,2D + 1,6W
+ 1L + 0,5R 10,87 OK OK OK
0,9D + 1,6W 3,52 OK OK OK
0,9D 3,44 OK OK OK
Tabel 8. Perbandingan Kuat Lentur Ringbalk dan Kayu Gelam Ulin
Kombinasi Beban
Tegangan Lentur (MPa) Ringbalk
0 hari 119 hari
126 hari 𝜎 =
100,13 𝜎 = 103,17
𝜎 = 103,68
1,4D 5,11 OK OK OK
1,2D + 1,6L
+ 0,5R 14,81 OK OK OK
1,2D + 1,6 L 14,32 OK OK OK
1,2D + 1,6R 5,97 OK OK OK
1,2D + 1L 10,59 OK OK OK
1,2D + 0,8W 4,41 OK OK OK
1,2D + 1,6W
+ 1L + 0,5R 10,66 OK OK OK
0,9D + 1,6W 3,36 OK OK OK
0,9D 3,28 OK OK OK
5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Dari hasil dan pembahasan yang telah dilakukan, didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Kadar air rata-rata menunjukkan kayu gelam dan kayu ulin merupakan kayu kering udara (<24%) dimana nilainya masing-masing sebesar 21% dan 12,51%.
Kayu gelam termasuk kelas kuat II-I dengan berat jenis 0,82 gr/cm3 dan kayu
0 25 50 75 100
0 119 126
55,20 56,88 57,16
Kuat Tarik (MPa)
Umur (hari)
K E K E R A S A N V S V A R I A S I U M U R G E L A M
0 25 50 75 100 125
0 119 126
97,30 98,33 99,62
Kuat Tarik (MPa)
Umur (hari)
K E K E R A S A N V S V A R I A S I U M U R U L I N
REKAYASA SIPIL / Volume 15, No.2 – 2021 ISSN 1978 - 5658 102 ulin kelas kuat I pada berat jenis 1,09
gr/cm3. Kayu ulin lebih besar daripada kayu gelam untuk semua sifat mekanik.
2. Kayu gelam dan kayu ulin setelah ditanam dalam campuran mortar mengalami peningkatan untuk sifat fisik kecuali pada variasi umur 126 hari terjadi penurunan nilai kadar air sebesar 1,0% dan 10,8%
untuk kayu gelam dan ulin. Akan tetapi dengan hal tersebut tidak merubah kelas kuat dan jenis kadar air dari kondisi sebelum dimana persen perubahan berat jenis kadar air rata-rata setelah ditanam pada kayu gelam dan ulin didapatkan sebesar sebesar 3,0% dan 3,5% untuk kayu gelam dan untuk kayu ulin diperoleh 1,1%
dan 2,4%. Nilai kuat lentur, kuat tarik, dan kekerasan kayu gelam dan ulin setelah ditanam dalam mortar semakin tinggi seiring meningkatnya persentas eberat jenis, mesipun nilainya tidak berubah signifikan.
3. Berdasarkan analisa kuat lentur dengan SAP2000 disimpulkan bahwa kayu gelam dan ulin yang dilapisi mortar diprediksi tidak akan mengurangi tegangan lentur, sehingga pengaplikasian mortar pada kayu gelam dan ulin masih aman digunakan sebagai elemen lentur ringbalk.
5.2 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka sebagai bahan pertimbangan disarankan:
1. Perlu dilakukan pengujian sifat mekanik secara langsung pada kondisi kayu setelah ditanam dalam mortar;
2. Perlu dilakukan pengujian kayu sebelum ditanam dengan variasi umur; dan
3. Perlu dilakukan penelitian langsung terhadap kayu yang dilapisi mortar untuk mengetahui keawetan kayu melalui sifat mekanik.
6. DAFTAR PUSTAKA
[1] Supriyati, W., Prayitno, T.A., Sumardi., dan Marsoem, S.N. (2015), “Kearifan Lokal Penggunaan Kayu Gelam dalam Tanah Rawa Gambut di Kalimantan Tengah”, Jurnal Manusia dan Lingkungan, Vol. 22, No. 1, hal.
94-99.
[2] Alokabel, K., Lay, Yermias E., dan Wonlele, Teddy. (2017), “Penentuan Kelas Kuat Kayu Lokal di Pulau Timor Sebagai Bahan
Konstruksi”, Jurnal Teknik Sipil, Vol. 2, No. 2, hal 139-148.
[3] Lingga, Murti Ali. (2019), Indonesia Pengekspor Kayu Nomor Satu Dunia. Surat Kabar Harian Kompas 09 April 2019 tersedia di :
https://money.kompas.com/read/2019/04/09/20 4551726/indonesia-pengekspor-kayu-nomor- satu-dunia-tetapi.
[4] PKKI. (1961), NI-5 Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan Dirjen Ciptakarya Departemen Pekerjaan Umum, Bandung.
[5] ASTM D 2395-14 (2015), Standard Test Methods for Density and Spesific Gravity (Relative Density) of Wood and Wood-Based Materials.
[6] ASTM D 4442-92 (2003), Standard Test Methods for Direct Moisture Content Measurement of Wood and Wood-Based Materials.
[7] SNI 03-6882-2002, Spesifikasi Mortar untuk Pekerjaan Pasangan.
[8] SNI 7973:2013, Spesifikasi Desain untuk Konstruksi Kayu.
[9] Departemen Pekerjaan Umum. (1983), Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Bangunan Gedung (PPIUG 1983), Bandung : Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan.
[10] Bowyer JL, Shmulsky R, dan Haygreen JG.
(2003), Forest Products and Wood Science An Introduction Fourth Edition, IOWA State University Pr, United States.
[11] Brown, H. P., Panshin A. J., dan Forsaith C. C.
(1952), Textzbook of Wood Technology, Volume II. McGraw-Hill Book Company, Toronto. London.
[12] Haygreen JG., dan Bowyer JL. 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu, Suatu Pengantar.
Hadikusumo SA, penerjemah;
Prawirohatmodjo, editor. Yogyakarta (ID):
Gajah Mada University Press. Terjemahan dari:
Forest Product and Wood Science, an Introduction.
[13] ASTM D 143-94 (2000), Standard Test Methods for Small Clear Specimens of Timber, Reapproved 2000.
[14] SNI 03-3959-1995, Metode Pengujian Kuat Lentur Kayu di Laboratorium.
[15] Basyaruddin., Alnovia, Suryaningsih., dan Jatmoko, Awali. (2019), “Potensi Pemanfaatan Kayu Gelam dan Kayu Sengon Dalam Dunia Konstruksi Berdasarkan Uji Kuat Lentur”, Jurnal
REKAYASA SIPIL / Volume 15, No.2 – 2021 ISSN 1978 - 5658 103 Rekayasa Sipil, Vol. 13, No. 3, hal. 193-
198.
[16] Puslitbang Teknologi Hasil Hutan (PTHH).
(2004), Atlas Kayu Indonesia, Puslitbang Teknologi Hasil Hutan, Bogor
[17] SNI 03-3399-1994, Metode Pengujian Kuat Tarik Kayu di Laboratorium.
[18] Kementerian Kehutanan. (2013), Atlas Kayu Indonesia; Jilid IV, Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Bogor.
[19] SNI 03-6842-2002, Metode Pengujian Kekerasan Kayu di Laboratorium.
[20] Martawijaya, A., I.K.Sujana., Y.I.
Mandang, S. Amang., dan P.K. Kadir.
(1989), Atlas Kayu Indonesia Jilid II, Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Bogor.
