PEMANFAATAN LIMBAH KAYU JATI UNTUK
PERKUATAN KAYU SENGON
SEBAGAI BALOK LAMINASI
Woro Yuniarti, Nurokhman,
Fakhri Muhammad, Firda Oktika UN, Ahdian Agus H
Jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang (UNNES)
Kampus
Unnes Gd. E4, Sekaran, Gunungpati, Semarang 50229,
email:
woroyoochun@yahoo.com
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar
peningkatan kuat lentur balok kayu laminasi dalam perkuatan kayu sengon sebagai
pengganti balok struktur, dan target penelitian ini untuk mengetahui kuat lentur balok kayu laminasi dalam perkuatan sisi lemah balok, serta secara akademis dapat memberikan wawasan pengembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya dalam pemanfaatan sistem kayu laminasi
sebagai balok bangunan rumah tinggal sederhana, dan dari hasil penelitian ini diharapkan sistem laminasi kayu dapat
menjadi alternatif dalam memenuhi kebutuhan balok struktur. Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen yang dilakukan
dengan mengadakan penelitian di Laboratorium Bahan dan
Laboratorium Kerja Kayu Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Jenis penelitian
yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pengujian kuat lentur
kayu laminasi.
Kata
Kunci: kayu sengon, kayu jati, laminasi, kuat lentur.
PENDAHULUAN
Penggunaan kayu dalam
dunia konstruksi terus mengalami peningkatan baik untuk pemakaian struktural
maupun non struktural. Kebutuhan kayu yang sangat besar berdampak pada
ketersediaan kayu yang semakin berkurang setiap tahunnya akibat eksploitasi
yang dilakukan secara besar-besaran. Keterbatasan ukuran kayu struktural
semakin mahal dan sulit untuk diperoleh . Oleh karena itu perlu adanya suatu
upaya teknologi pengolahan kayu yang
mampu mengatasi permasalahan tersebut. Penggunaan kayu kebanyakan juga terbatas
pada kayu yang umum dipakai untuk kebutuhan konstruksi antara lain kayu jati,
kayu sono keling, kayu meranti dll. Sementara itu kayu sengon yang dapat dengan
mudah untuk diperoleh, pemanfaatannya
belum optimal.
Bahan
baku kayu dapat dimanfaatkan secara efisien dengan penerapan teknologi
pengawetan, pengeringan, pemanfaatan kayu sisa dan lain sebagainya. Teknologi yang digunakan guna mendukung kayu sebagai
bahan konstruksi adalah dengan laminasi. Laminasi (glulam) adalah gabungan dari satu macam bahan ataupun lebih dimana
bahan tersebut dibuat menjadi lapisan-lapisan yang relatif tipis yang
direkatkan satu sama lain sehingga membentuk dimensi yang lebih besar.
Penelitian ini akan mencoba menerapkan teknologi laminasi dengan memanfaatkan kayu jati dan kayu sengon
berupa balok laminasi (glulam beam)
dan kolom laminasi (glulam column)
untuk kebutuhan konstruksi. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui seberapa besar
peningkatan kuat lentur balok
kayu laminasi dalam perkuatan kayu sengon sebagai pengganti balok struktur.
Keutamaan dari penelitian ini adalah adanya upaya untuk
meningkatkan mutu dan kualitas kayu serta pengembangan dalam penerapannya
sebagai bahan konstruksi yaitu meningkatkan mutu kayu sengon sehingga dapat
digunakan sebagai bahan konstruksi dengan metode laminasi menggunakan limbah
kayu jati. Luaran yang
diharapkan
dari
kegiatan
ini adalah menciptakan balok laminasi struktural yang ramah lingkungan dan cepat dalam
proses pengerjaannya. Melalui
program
ini juga
kami
mengharapkan mampu
meningkatakan kualitas kayu kelas rendah dengan memanfaatkan limbah kayu jati dalam perkuatan kayu sengon guna
kebutuhan konstruksi.
Penelitian ini dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan agar limbah kayu jati dapat dimanfaatkan untuk memperkuat kayu sengon dengam metode laminasi. sebagai pengganti balok struktur
Penelitian ini diharapkan mempunyai manfaat, antara lain:
(1) Memberikan alternative penggunaan kayu dengan penerapan teknologi kayu
laminasi dari kayu kelas kuat rendah, kayu yang mudah diperoleh dan
dibudidayakan serta harganya yang relative murah; (2) Memberikan kepercayaan
kepada masyarakat untuk menggunakan kayu laminasi sebagai bahan konstruksi; (3)
Secara akademis, memberikan wawasan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi,
khususnya dalam pemanfaatan system kayu laminasi sebagai balok konstruksi.
METODOLOGI
Tempat penelitian ini
adalah Universitas Negri Semarang, Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil. Waktu
penelitian dimulai pada tanggal 28 April 2014 – 14 Juni 2014. Teknik pengumpulan data dilakukan dengan metode
pengamatan, yaitu mengamati hasil pengujian dengan menggunakan lembar
observasi/pengamatan. Analisis yang akan dipergunakan dalam penelitian ini adalah analisis deskriptip
prosentase untuk mengetahu nilai rata-rata hasil pengujian sifat-sifat fisik kayu. Analisis varians dipergunakan untuk
menganalisis perbedaan akibat perbedaan perlakuan variasi laminasi.
Obyek penelitian ini adalah kayu, kayu dengan jenis yang
berbeda. Kayu konstruksi dan kayu non-konstruksi.
Adapun Variabel yang ditetapkan dalam penelitian ini, antara lain: (1)
Fungsional: setiap kayu laminasi harus dapat digunakan sebagaimana fungsi utamanya
sebagai bahan bangunan
atau bahan konstruksi; (2) Mudah diperoleh:
dapat diperoleh dengan mudah; (3) Terjangkau: berkaitan dengan harga kayu konstruksi bukan laminasi.
Kayu konstruksi laminasi harus lebih murah, tetapi dengan kualitas hampir sama.
HASIL
DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian ini meliputi ketercapaian target luaran penelitian, yakni analisis data dan pengujian benda uji, sebagai berikut:
(1) Kadar air kayu; (1.1) Kadar air kayu sengon: terbesar adalah 19,26 %, terkecil adalah 14,15 % dan dengan rata-rata
berat jenis kayu sengon adalah 17,10 %. Dapat dilihat pada garifik 1; (1.2) Kadar air kayu jati terbesar
adalah 18,75 %, terkecil adalah 14,02 % dan dengan rata-rata berat jenis kayu
sengon adalah 15,76 %. Dapat dilihat pada grafik 2: (2) Berat jenis kayu; (2.1) Berat jenis kayu sengon terbesar
adalah 0,48 gram/cm3, terkecil adalah 0,40 gram/cm3 dan dengan rata-rata berat jenis kayu sengon
adalah 0,45 gram/cm3. Dapat dilihat pada grafik 3; (2.2) Berat jenis kayu jati terbesar adalah 0,88 gram/cm3,
terkecil adalah 0,80 gram/cm3
dan dengan rata-rata berat jenis kayu jati adalah 0,83 gram/cm3. Dapat dilihat pada grafik 4: (3) Kuat Geser bidang rekatan kayu
(Geser Langsung Laminasi); dari hasil pengujian, didapatkan kuat
geser laminasi rata – rata adalah sebesar 26,104
kg/cm2. Dapat
dilihat pada grafik 5: (4) Kuat lentur kayu; (4.1) Kuat lentur kayu sengon: hasil
penelitian menunjukan bahwa kekuatan lentur kayu sengon sesuai dengan
penggolongan kelas kuat dari pengujian berat jenis yaitu kelas kuat V dengan
kuat lentur <360 Kg/cm2. Serta dengan acuan pengukuran SNI kayu 2002 kayu
sengon masuk dalam mutu kayu E11 dengan kuat lentur 20-22 MPa. Dapat dilihat
pada grafik 6 dan tabel 1; (4.2) Kuat lentur kayu laminasi: dengan adanya
penambahan laminasi kayu jati pada sisi lemah balok sengon dapat menambah
kekuatan lentur sengon rata – rata yang semula 223,751 kg/cm2
menjadi kuat lentur laminasi rata – rata sebesar 422,433 kg/cm2. Dapat
dilihat pada grafik 7 dan tabel 2: (5) Modulus elastisitas; (5.1) Modulus
elastisitas luntur balok control: hasil perhitungan modulus elastisitas lentur
didapatkan modulus elastisitas lentur sengon rata – rata adalah 49503,526 kg/cm2
dan masuk dalam kelas kuat V dimana nilai modulus elastisitas < 60000 kg/cm2.
Dapat dilihat pada tabel 3; (5.2) Modulus elastisitas lentur balok laminasi: hasil
perhitungan modulus elastisitas lentur laminasi didapatkan modulus elastisitas
lentur laminasi rata – rata adalah 66772,164
kg/cm2 dan
masuk dalam kelas kuat IV dimana nilai modulus elastisitas 60000 – 80000 kg/cm2.
Dapat dilihat pada tabel 4.
Grafik 1. Kadar
air kayu sengon. 
Grafik 2. Kadar air kayu jati.
Grafik 3. Berat
jenis kayu sengon.
Grafik
4. Berat jenis kayu jati.
Grafik
5. Kuat geser langsung laminasi.
Grafik 6. Kuat lentur kayu sengon.
Tabel 1. Kuat lentur kayu sengon.
No
|
Kode
|
Ukuran Penampang
|
Beban Maksimum (kg)
|
Kuat Lentur (kg/cm2)
|
Keterangan
|
||
Lebar (cm)
|
Tinggi (cm)
|
Panjang (cm)
|
|||||
1
|
KLS - 1
|
7,69
|
9,82
|
200
|
550,00
|
222,502
|
Masuk dalam kelas
kuat V dengan nilai kuat lentur <360 kg/cm2
|
2
|
KLS - 2
|
8,12
|
9,78
|
200
|
580,00
|
224,035
|
|
3
|
KLS - 3
|
7,9
|
10,1
|
200
|
635,00
|
236,388
|
|
4
|
KLS - 4
|
8,05
|
10,3
|
200
|
650,00
|
228,331
|
|
Rata-rata
|
227,814
|
||||||
Tabel 2. Kuat lentur kayu laminasi.
No
|
Kode
|
Ukuran Penampang
|
Beban Maksimum (kg)
|
Kuat Lentur (kg/cm2)
|
Keterangan
|
||
Lebar (cm)
|
Tinggi (cm)
|
Panjang (cm)
|
|||||
1
|
KLL - 1
|
8,21
|
10,55
|
200
|
1150
|
377,547
|
Masuk dalam kelas
kuat IV dengan nilai kuat lentur 360 - 500 kg/cm2
|
2
|
KLL - 2
|
8,15
|
10,38
|
200
|
1300
|
444,132
|
|
3
|
KLL - 3
|
8,32
|
9,75
|
200
|
1150
|
436,201
|
|
4
|
KLL - 4
|
8,33
|
10,21
|
200
|
1250
|
431,852
|
|
Rata-rata
|
422,433
|
||||||
Grafik 7. Kuat lentur laminasi.
 |
Tabel
3. Modulus elastisitas lentur balok control.
No
|
Kode
|
Ukuran Penampang
|
Modulus Elastisitas (kg/cm2)
|
Kelas Kuat
|
Keterangan
|
||
Lebar
(cm)
|
Tinggi
(cm)
|
Panjang (cm)
|
|||||
1
|
KLS - 1
|
8
|
10
|
200
|
42283,298
|
V
|
Berdasar
modulus elastisitas sengon masuk dalam kelas kuat V dengan E < 60000
(kg/cm2)
|
2
|
KLS - 2
|
8,12
|
9,78
|
200
|
43553,705
|
V
|
|
3
|
KLS - 3
|
7,9
|
10,1
|
200
|
57715,399
|
V
|
|
4
|
KLS - 4
|
8,05
|
10,3
|
200
|
54461,702
|
V
|
|
Rata-rata
|
49503,526
|
V
|
|||||
Tabel
4. Modulus elastisitas lentur balok laminasi.
No
|
Kode
|
Ukuran Penampang
|
Modulus Elastisitas (kg/cm2)
|
Kelas Kuat
|
Keterangan
|
||
Lebar
(cm)
|
Tinggi
(cm)
|
Panjang (cm)
|
|||||
1
|
KLL - 1
|
7,94
|
10,55
|
200
|
60836,138
|
IV
|
Dengan
modulus elastisitas balok laminasi masuk dalam kelas kuat IV, dengan modulus
elastisitas E= 60000-80000(kg/cm2)
|
2
|
KLL - 2
|
8,15
|
10,38
|
200
|
67384,650
|
IV
|
|
3
|
KLL - 3
|
7,89
|
9,75
|
200
|
70542,681
|
IV
|
|
4
|
KLL - 4
|
8,11
|
10,15
|
200
|
68325,186
|
IV
|
|
Rata-rata
|
66772,164
|
IV
|
|||||
Laminasi adalah
penyatuan beberapa lapis kayu dengan lem pada kedua sisinya kemudian diberi
tekanan. Proses pengeleman ini dilakukan mengikuti arah panjang kayu. Setelah dilakukannya penelitian, pemanfaatan kayu jati
untuk perkuatan kayu sengon sebagai balok laminasi menyimpulkan bahwa pengujian
pada kondisi kadar air kering udara (SSD) kekuatan lentur balok sengon 227,814
kg/cm2 dengan kelas kulat V menjadi produk kayu laminasi dengan kuat
lentur 422,433 kg/cm2 dan masuk dalam kelas kuat
IV, didapatkan
peningkatan kekuatan sebesar 194,619 kg/cm2 atau 85,43%.
Sehingga sesuai dengan harapan, bahwa dengan penambahan
perkuatan kayu jati pada sisi lemah kayu sengon akan meningkatkan kekuatan yang
signifikan serta mempunyai peluang digunakan sebagai bahan konstruksi
struktural.
KESIMPULAN
Penyimpulan hasil penelitian ini guna
mengetahui kondisi kadar air kering udara (SSD), kekuatan lentur balok sengon dengan
kelas kulat V, kuat lentur kayu laminasi
dengan kelas kulat IV, sehingga dapat mengetahui peningkatan kekuatan dan
penambahan perkuatan pada sisi lemah balok akan meningkatkan kekuatan yang signifikan
atau tidak, serta mempunyai peluang untuk digunakan sebagai bahan konstruksi
struktural rumah sederhana dimana syarat struktural yang tidak terpenuhi dari
kayu sengon dapat dipenuhi dengan metode laminasi.
SARAN
Dari hasil praktikum yang telah dilakukan, ada
beberapa saran yang dapat dirangkum untuk pembaca dan penelitian lebih lanjut,
antara lain: (1) Pengeleman menggunakan epoksi pada sisi rekatan kayu
dimungkinkan terdapat sisi kayu yang tidak merekat sempurna karena kedataran
yang tidak seragam, maka perlu ketelitian lebih, dimana kesempurnaan hasil
pengeleman sangat mempengaruhi kekuatan kayu laminasi; (2) Untuk mencegah
terjadi kerusakan debonding (rusak terjadi pada sisi rekatan) dengan
kondisi bahan yang belum mengalami kerusakan maksimal, perlu diperhatikan pada
proses pengepressan benda uji saat pengeleman; (3) Hal lain yang perlu
diperhatikan dalam pembuatan balok laminasi agar diperoleh hasil yang baik
adalah pemilihan umur bahan kayu laminasi. Karena
semakin tua umur kayu maka semakin baik hasil yang diperoleh.
