IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 Sifat Fisis IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat fisis papan laminasi pada dasarnya dipengaruhi oleh sifat bahan dasar kayu yang digunakan. Sifat fisis yang dibahas dalam penelitian ini diantaranya adalah kerapatan, kadar air, kembang susut volume, dan delaminasi. Hasil perhitungan uji sifat fisis selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 4, sedangkan untuk rata-rata umum dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Rata-rata umum pengujian sifat fisis CLT kayu sengon Contoh Uji Kerapatan (g/cm 3 ) KA (%) Susut Volume (%) Pengembangan Volume (%) Delaminasi Air Dingin (%) Delaminasi Air Panas (%) Kontrol,32 13,4 9,14 5, Perlakuan (Panel CLT) A1B1,32 13,25 4,5 4,53, 1,63 A1B2,32 12,18 5,92 5,58, 26,3 A1B3,33 13,3 3,76 5,95, 35,35 A1B4,31 12,71 4,4 6,9 1,57 25,4 A1B5,32 13,7 4,3 6,17, 1,93 A2B1,32 12,12 4,4 8,51, 9,49 A2B2,32 11,42 4,25 6,17, 13,2 A2B3,32 11,66 3,72 6,5, 15,21 A2B4,31 12,25 4,78 5,1,6 6,27 A2B5,31 12,25 4,98 5,8, 5,6 A3B1,32 12,85 4,26 5,49, 16,62 A3B2,32 13,47 3,69 5,88, 22,94 A3B3,33 12,72 6,24 6,7, 25,99 A3B4,33 12,75 4,29 4,29, 17,36 A3B5,31 12,89 3,64 4,94, 7,35 Rata-rata,32 12,6 4,45 5,78,14 15,89 SD,1,57,77,97,42 9,56 Keterangan: A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm B1 = Orientasi sudut o B4 = Orientasi sudut 6 o A2 = Kombinasi tebal lamina (1,67-1,67-1,67) cm B2 = Orientasi sudut 3 o B5 = Orientasi sudut 9 o A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm B3 = Orientasi sudut 45 o Tabel 2 menunjukkan nilai rata-rata dan sebaran data yang dihasilkan pada pengujian sifat fisis panel CLT. Sebaran data kerapatan panel CLT bervariasi dengan rentan,31 g/cm 3 hingga,33 g/cm 3. Pada kadar air, sebaran data berada pada nilai 12,3% hingga 13,17%. Sebaran data rataan susut volume antara 3,68% sampai dengan 5,22%, sedangkan pada pengembangan volume sebaran datanya mulai dari 4,81% sampai dengan 6,75%. Sebaran rata-rata delaminasi air dingin berkisar antara,% hingga,56%, sedangkan pada delaminasi air panas, sebaran data rata-ratanya berkisar antara 6,33% hingga 25,45%.

2 2 Hasil analisis sidik ragam sebagaimana yang disajikan pada Tabel 3 memperlihatkan bahwa semua sifat fisis panel CLT yang diteliti tidak dipengaruhi oleh faktor kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina, dan interaksi keduanya kecuali pada susut dan pengembangan volume panel CLT yang hanya dipengaruhi secara nyata oleh faktor orientasi tebal lamina. Tabel 3 Hasil analisis sidik ragam sifat fisis panel CLT kayu sengon F-Hit A B A*B Kerapatan (g/cm 3 ) 2,8 tn,96 tn 1,15 tn Kadar Air (%),41 tn,58 tn,47 tn Susut Volume (%),39 tn 2,12 * 1,67 tn Pengembangan Volume (%) 1,11 tn,44 *,99 tn Delaminasi Dingin (%) 1,45 tn 1,95 tn 1,45 tn Delaminasi Panas (%), tn 1,66 tn 3,32 tn A = Kombinasi tebal lamina * = Nyata tn = tidak nyata B = Orientasi sudut ** = Sangat Nyata A*B = Intareaksi A dan B Kerapatan Kerapatan merupakan perbandingan antara massa suatu bahan terhadap volumenya dalam kondisi kering udara. Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa nilai rata-rata kerapatan panel CLT kayu sengon berkisar antara,31 -,33 g/cm 3. Kerapatan kayu sengon utuh (papan kontrol) nilainya hampir sama dengan ratarata kerapatan panel CLT. Kerapatan panel CLT yang dihasilkan tidak dipengaruhi oleh kombinasi tebal, orientasi sudut lamina, ataupun interaksi keduanya pada taraf 5% sehingga tidak dilakukan uji beda wilayah Duncan. Sebaran nilai rata-rata kerapatan panel CLT dalam bentuk histogram disajikan pada Gambar 1. Pembuatan panel CLT tidak secara meningkatkan atau menurunkan kerapatan panel-panel tersebut karena nilainya hampir sama dengan laminalamina penyusunnya. Hal ini dapat dilihat dari perbandingannya dengan rataan kerapatan pada papan kontrol, yaitu sebesar,32 g/cm 2. Menurut Kelly (1977) kerapatan akhir panel dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti jenis kayu (kerapatan kayu), besarnya tekanan kempa, jumlah lapisan penyusun panel, kadar perekat serta bahan tambahan lainnya.

3 21 Kerapatan (g/cm3) Orientasi Sudut Rata-rata ρ panel CLT (,32 g/cm 3 ) Rata-rata papan kontrol (,32 g/cm 3 ) A1 A2 A3 Gambar 1 Sebaran nilai rata-rata kerapatan panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. Menurut Setyawan et al. (28), kerapatan panel yang dihasilkan merupakan salah satu sifat fisis yang dapat mempengaruhi kualitas panel CLT. Oleh karena itu kerapatan panel diupayakan seragam mungkin sehingga apabila terdapat perbedaan sifat yang diujikan, maka perbedaan tersebut bukan disebabkan oleh kerapatan panelnya. Dengan demikian jika dikaitkan dengan kekuatan kayu, kerapatan dan berat jenis merupakan salah satu faktor yang mempengaruhinya. Semakin besar berat jenis dan kerapatan kayu semakin kuat kayu tersebut (Mardikanto et al 211) Kadar Air Berdasarkan data pada Tabel 2 diketahui bahwa nilai kadar air panel CLT untuk seluruh kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina berkisar antara 11,42% hingga 13,47% dan untuk papan kontrol sebesar 13,4%. Rata-rataa kadar air terendah terdapat pada panel CLT A2B2, sedangkan rata-rata kadar air tertinggi terdapat pada panel CLT A3B2. Sebaran nilai rata-rata kadar air panel CLT dapat dilihat pada Gambar 11. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 3) menunjukkan bahwa kadar air panel CLT tidak dipengaruhi secara nyata oleh kombinasi tebal lamina, orientasi sudut lamina, ataupun interaksi antara keduanya.

4 Kadar Air (%) Rata-rata KA panel CLT (12,6%) Rata-rata KA Papan kontrol (13,4%) Orientasi sudut A1 A2 A3 Gambar 11 Sebaran nilai rata-rata kadar air panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. Kadar air lamina sebelum perekatan sudah berada dalam keadaan setimbang dan nilainya relatif sama. Salah satu faktor yang mempengaruhi kekuatan panel CLT adalah kadar air. Kadar air suatu bahan (kayu) di bawah titik jenuh serat (15-18%) akan banyak mempengaruhi sifat mekanis kayu. Perubahan kadar air (penurunan) akan menyebabkan dinding sel mengalami pengerasan, sehingga semakin kering kayu tersebut apabila berada di bawah titik jenuh serat, maka kayu akan semakin kuat (Mardikanto et al 211). Jika dibandingkann dengan kadar air papan kontrol rata-rata kadar air panel CLT ternyata lebih rendah. Hal tersebut dikarenakan pada papan kontrol tidak ada aplikasi perekat yang akan menghalangi penyerapan air dari lingkungan sehingga membutuhkan waktu pengeringan yang lebih lama apabila dibandingkan pengeringan yang dilakukan pada lamina-lamina penyusun panel CLT. Dengan demikian pembuatan panel CLT dapat menghemat waktu pengeringan Susut dan Kembang Volume 1) Susut Volume Berdasarkan Tabel 2, rata-rata penyusutan volume tertinggi terdapat pada panel CLT A3B3 (6,24%), sedangkan untuk nilai penyusutan volume terkecil dihasilkan dari panel CLT A3B5 (3,64%). Sebaran nilai rata-rata susut volume

5 23 panel CLT disajikan pada Gambar 12. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 3) memperlihatkan bahwa susut volume panel CLT hanya dipengaruhi secara nyata oleh faktor orientasi tebal laminanya pada taraf 5%. Susut Volume (%) Orientasi Serat A1 A2 A3 Rata-rata susut volume papan control (9,14%) Rata-rata susut volume Panel CLT (4,45%) Gambar 12 Sebaran nilai rata-rata susut volume panel CLT menurut tebal dan orientasi sudut lamina. kombinasi Hasi uji beda wilayah Duncan memperlihatkan bahwa susut volume panel CLT dengan orientasi sudut B2 (3 ), B3 (45 ), B4 (6 ), dan B1 ( ) tidak berbeda nyata satu dengan lainnya, akan tetapi panel CLT tersebut berbeda nyata susut volumenya dengan panel CLT B5 (9 ). Agar data kadar air panel CLT yang dinyatakan dalam persen tersebar secara normal dan memenuhi asumsi- menjadi bentuk lain menggunakan arcsin %. Gambaran pengaruh orientasi sudut asumsi analisis sidik ragam, maka skala pengukuran data asli ditransformasi lamina terhadap susut volume panel CLT disajikan pada Gambar 13. Gambar 13 memperlihatkan susut volume terendah terdapat pada panel CLT B5 (9 ). Panel tersebutt memiliki stabilitas dimensi yang lebih baik dibandingkan dengan panel CLT lainnya. Susunan yang saling bersilang menyebabkan susut volume yang terjadi pada lamina sejajar (atas-bawah) tertahan oleh laminasi bersilang pada arah transversal, dan begitu pula sebaliknya. Jika mengacu padaa anggapan tersebut dapat dikatakan bahwa semakin besar sudut orientasi yang diberlakukan pada panel CLT maka susut volumenya akan semakin kecil. Kecenderungan yang diperlihatkan pada Gambar 9 tidak

6 24 sepenuhnya mendukung pernyataan tersebut karena panel CLT B1 ( ) tidak lebih tinggi nilainya dibandingkan panel CLT B2 (3 ), B3 (45 ), dan B4 (6 ). Susut Volume (%) Gambar 13 Sebaran nilai rata-rata susut volume panel CLT menurut orientasi sudut lamina. Perbedaan susut pelaburan perekat yang tidak merata, sehingga pada satu papan ada bagian-bagian yang perekatannya lebih kuat dibandingkan bagian lain dan susut arah lebar papan tertahan oleh perekat itu sendiri. Nilai susut volume CLT lebih rendah jika dibandingkan dengan kayu menunjukkan bahwa pembuatan panel CLT dapat meningkatkan stabilitas dimensi kayu sengon jika dilihat hanya berdasarkan nilai susut volume yang dihasilkan. 2) Pengembangan Volume Berdasarkan data pada Tabel 2, rata-rata pengembangan volume panel CLT terendah adalah sebesar 4,29% dan tertinggi sebesar 8,51%. Nilai rata-rata terendah didapat dari panel CLT A3B4, sedangkan nilai tertinggi didapat dari panel CLT A2B1. Sebaran nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT disajikan pada Gambar Orientasi sudut Rata-rata susut volume papan kontrol (9,14%) Rata-rata susut volume Panel CLT (4,45%) panel CLT tersebut diduga disebabkan oleh proses sengon utuh kurang lebih sebesar 51,31%. Dengan demikian, hasil penelitian

7 25 Pengembangan Volume (%) Orientasi Sudut A1 A2 A3 Rata-rata pengembangan volume panel CLT (5,78%) Rata-rata pengembangan volume papan kontrol (5,23%) Gambar 14 Sebaran nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT menurut kombinasii tebal dan orientasi sudut lamina. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 3), dengan menggunakan data yang ditransformasi dengan menggunakan arcsin, memperlihatkan bahwa pengembangan volume panel CLT hanya dipengaruhi oleh faktor orientasi sudut lamina pada taraf 5% %. Uji beda wilayah Duncan memperlihatkan bahwa pengembangan volume panel CLT B4 (6 ) berpengaruh nyata terhadap panel- volume panel CLT dengan orientasi sudut lainnya. Sedangkan pengembangan panel CLT B3 (45 ), B1 ( ), B2 (3 ) dan B5 (9 ) tidak memberikan pengaruh yang nyata antara satu dengan lainnya. Pengaruh orientasi sudut terhadap nilai pengembangan volume panel CLT yang diuji dapat dilihat pada Gambar 15. Berbeda dengan susut volume, rata-rata pengembangan volume terendah terjadi pada panel CLT B4 (6 ). Walaupun kecenderungan yang terlihat adalah semakin besar orientasii sudut menyebabkan nilai pengembangan volume CLT semakin kecil, akan tetapi terjadi penyimpangan pada panel CLT B3 (45 ) dan B4 (6 ). Keadaan tersebut berbeda dengan penelitian Anggraini (212) yang menyatakan bahwa panel CLT dari kayu Jabon yang dihasilkan memberikan dimensi yang lebih stabil pada orientasi sudut 9. Perbedaan kecenderungan antara grafik pengembangan volume dengan susut volume mengindikasikan bahwa adanya ketidakseragaman pada proses

8 26 perakitan panel CLT terutama saat pelaburan perekat yang menyebabkan perekatan pada bagian-bagian tertentu dari satu panel CLT tidak seragam. 7. Pengembangan Volume (%) Rata-rata pengembangan volume panel CLT (5,78%) Rata-rata pengembangan volume papan kontrol (5,23%) Orientasi sudut Gambar 15 Sebaran nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT menurut orientasi sudut lamina. Jika dibandingkann dengan papan kontrol, rata-rata pengembangan volume panel CLT mengalami peningkatan. Peningkatan tersebut diduga akibat perendaman sampel panel CLT yang dilakukan selama kurang lebih satu minggu menimbulkan kerusakan pada garis rekatnya. Pada saat dilakukan pengukuran volume sampel panel CLT yang dihasilkan tidak lagi disebabkan oleh kandungan atau banyaknya air yang masuk ke dalam sel kayu, tapi juga dipengaruhi oleh keterbukaan garis rekat Delaminasi Pengujian delaminasi dilakukan untuk melihat faktor ketahanan perekat terhadap adanya tekanan pengembangan dan penyusutan akibat adanya kelembaban dan panas yang tinggi (Vick 1999). Ada dua pengujian delaminasi yang dilakukan pada penelitian ini, yaitu perendaman dengan air dingin dan perendaman dengan air panas/ mendidih. 1) Delaminasi Air Dingin Hasil pengujian delaminasi CLT kayu sengon secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 4, sedangkan untuk nilai rata-ratanya disajikan pada Tabel 2. Nilai rata-rata delaminasi air dingin panel CLT terendah sebesar,%, sedangkan

9 27 rata-rata tertingginya sebesar 1,57%. Nilai delaminasi tertinggi terdapat pada panel CLT A1B4. Sebaran nilai delaminasi air dingin berdasarkan perlakuan kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina disajikan pada Gambar 16. Delaminasi Air Dingin (%) Orientasi sudut JAS 234:23 (1%) Rata-rata delaminasi air dingin panel CLT (,14%) A1 A2 A3 Gambar 16 Sebaran nilai rata-rata delaminasi air dingin panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. Hasil analisis sidik ragam (dengan menggunakan data yang telah ditransformasi dengan menggunakan arcsin % yang tertera padaa Tebel 3 memperlihatkan bahwa delaminasi air dingin panel CLT tidak dipengaruhi secara nyata oleh faktor kombinasi tebal lamina, orientasi sudut lamina, ataupun interaksi keduanya pada taraf 5% %. Seperti yang telah disebutkan di awal bahwa pengujian delaminasi dilakukan untuk mengetahui kemampuan perekat terhadap tekanan pengembangan atau penyusutan yang terjadi akibat kelembaban dan panas yang tinggi. Nilai delaminasi dengan perendaman air dingin panel CLT tidak melebihi standar JAS (Japanese Agricultural Standart) yang mensyaratkan bahwa nilai delaminasi dengan perendaman air dingin maksimal sebesar 1%. 2) Delaminasi Air Panas/Mendidih Nilai rata-rata delaminasi air panas/mendidih (Tabel 2) terendah adalah sebesar 1,63% dan tertinggi sebesar 35,35%. Nilai delaminasi dengan perendaman air panas/ mendidih paling tinggi terdapat pada panel CLT A1B3. Sedangkan untuk nilai delaminasi air panas terendah terdapat pada panel CLT A1B1. Sebaran nilai delaminasi air panas/mendidih panel CLT berdasarkan kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina dapat dilihat pada Gambar 17.

10 28 Delaminasi Air Panas (%) Orientasi sudut JAS 234:23 (5%) Rata-rata delaminasi air panas panel CLT (15,88%) A1 A2 A3 Gambar 17 Sebaran nilai rata-rata delaminasi air panas panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. Berdasarkan analisis sidik ragam (Tabel 3) dengan data transformasi menggunakan arcsin % % diketahui bahwa nilai delaminasi panel CLT dengan perendaman air panas/mendidih tidak dipengaruhi secara nyata oleh kombinasi tebal lamina, orientasi sudut lamina, ataupun interaksi keduanya padaa taraf 5%. Seperti halnya pada delaminasi dengan perendaman air dingin, pengaruh kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina tidak terlalu berperan di dalamnya karena pengujian ini hanya dimaksudkan untuk melihat ketahanan akan perekat yang digunakan. Kualitas panel CLT berdasarkan nilai delaminasi air panas/ mendidih dari penelitian ini belum memenuhi standar JAS 234:23 yang mensyaratkan nilai delaminasi air mendidih maksimal sebesar 5%. Hal tersebut menunjukkan bahwa perekat isosianat tidak dapat bertahan pada rendaman air panas/mendidih, sehingga dapat dikatakan perekat isosianat merupakan jenis perekat yang tidak cocok jika diaplikasikan pada struktur bangunan eksterior dengan kondisi yang ekstrim. Ekawati (1998) menyatakan bahwa nilai delaminasi dipengaruhi oleh bidang geser, jenis perekat dan interaksinya. Ikatan perekat merupakan faktor penentu baik tidaknya konstruksi lapisan-lapisan pembentuk panel CLT Sifat Mekanis Sifat mekanis kayu atau sifat kekuatan kayu merupakan ukuran kemampuan kayu untuk menahan gaya dari luar yang biasa disebut gaya luar atau beban

11 29 (Mardikanto et al 211). Sifat mekanis kayu yang diamati dalam penelitian ini adalah, modulus elastisitas (MOE), modulus patah (MOR), keteguhan geser rekat, dan keteguhan tekan sejajar serat. Perhitungan hasil pengujian sifat mekanis pada papan CLT selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 5. Sedangkan untuk nilai rata-ratanya disajikan pada Tabel 4. Berdasarkan rata-rata dan nilai standar deviasi pada Tabel 4, sebaran data keteguhan geser rekat panel CLT berkisar antara 12,48 kg/cm² hingga 3,98 kg/cm 2. Untuk nilai keteguhan tekan sejajar serat, sebaran datanya dimulai dari 132,85 kg/cm² sampai dengan 187,15 kg/cm 2. Selanjutnya, sebaran data MOE panel CLT bervariasi mulai dari ,1 hingga ,53 kg/cm 2 dan untuk sebaran data MOR rentan rata-ratanya sebesar 28,37 sampai dengan 36,83 kg/cm 2. Tabel 4 Rata-rata umum pengujian sifat mekanis CLT kayu sengon Keteguhan Keteguhan Tekan MOE Contoh Uji Rekat Sejajar Serat (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 (kg/cm 2 ) ) MOR (kg/cm 2 ) Kontrol Perlakuan (panel CLT) A1B A1B A1B A1B A1B A2B A2B A2B A2B A2B A3B A3B A3B A3B A3B Rata-rata 21, SD 9, Keterangan: A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm B1 = Orientasi sudut o B4 = Orientasi sudut 6 o A2 = Kombinasi tebal lamina (1,67-1,67-1,67) cm B2 = Orientasi sudut 3 o B5 = Orientasi sudut 9 o A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm B3 = Orientasi sudut 45 o

12 3 Tabel 5 Hasil analisis sidik ragam sifat mekanis panel CLT kayu sengon F-Hit A B A*B MOE (kg/cm 2 ) 3,42 *,65 tn 2, tn MOR (kg/cm 2 ) 3,88 * 2,68 tn 2,4 * Keteguhan Rekat (kg/cm 2 ) 3,96 * 3,8 * 1,79 tn Tekan Sejajar Sudut (kg/cm 2 ) 6,1 ** 6,34 **,94 tn A = Kombinasi tebal lamina * = Nyata tn = tidak nyata B = Orientasi sudut ** = Sangat Nyata A*B = Interaksi antara A dan B Data pada Tabel 5 menunjukkan bahwa nilai MOE panel CLT hanya dipengaruhi secara nyata oleh faktor kombinasi tebal lamina, sedangkan nilai MOR panel CLT dipengaruhi secara nyata oleh kombinasi tebal lamina dan interaksi antara kombinasi tebal lamina dengan orientasi sudut lamina. Nilai keteguhan rekat dan keteguhan sejajar serat dipengaruhi secara nyata oleh faktor kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina, namun tidak untuk interaksinya Modulus of Elasticity (MOE) Berdasarkan data pada Tabel 4, nilai MOE terbesar ( kg/cm²) terdapat pada panel CLT A3B3. Sedangkan nilai MOE terkecil ( kg/cm²) didapat dari panel CLT A2B4. Pola sebaran rata-rata nilai MOE panel CLT yang diteliti disajikan pada Gambar 18. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 5) memperlihatkan bahwa faktor kombinasi tebal lamina memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai MOE panel CLT. Sedangkan orientasi sudut tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap perubahan nilai MOE panel CLT. Uji beda wilayah Duncan (Lampiran 7) menunjukkan bahwa rata-rata MOE panel CLT A3 ((2-1-2) cm) tidak berbeda nyata dengan MOE panel CLT A1 ((1-3-1) cm), akan tetapi berbeda nyata dengan panel CLT A2 (( ) cm). Hubungan antara kombinasi tebal lamina terhadap rata-rata MOE panel CLT disajikan pada Gambar 19. Nilai MOE CLT mengalami penurunan jika dibandingkan dengan MOE kayu sengon utuh ( kg/cm 2 ). Pada kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm teruji

13 31 paling besar menghasilkan nilai MOE lebih besar dibandingkan dengan tebal lamina (1-3-1) cm dan ( ) cm. MOE (1⁴ x Kg/cm2) MOE papan kontrol (9,5 x 1⁴ kg/cm²) Rata-rata MOE panel CLT 5,1 x 1⁴ kg/cm² Orientasi sudut A1 A2 A3 Gambar 18 Sebaran nilai rata-rata MOE panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. MOE (1⁴ x kg/cm2) A1 A2 A3 MOE papan kontrol (9,5 x 1⁴ kg/cm²) Rata-rata MOE panel CLT 5,1 x 1⁴ kg/cm² Keterangan: A1 = (1-3-1) cm A2 = ( ) cm A3 = (2-1-2) cm Kombinasi Tebal Lamina Gambar 19 Sebaran rata-rata nilai MOE panel CLT menurut kombinasi tebal lamina. Hal tersebut terjadi karena pada saat dilakukan pembebanann terpusat, lapisan atas lamina akan mengalami gaya tekan maksimum dan lapisan bawah lamina akan mengalami gaya tarik maksimum sehingga bagian dari struktur panel CLT yang paling mempengaruhi nilai modulus elastisitasnya adalah lamina sejajar (atas-bawah).

14 32 Jika menelaah lebih dalam rumus MOE yang digunakan akan dapat dilihat hubungan antara dimensi penampang dengan sifat kekakuannya (MOE). Apabila tebal kayu diperbesar, lenturan (defleksi) yang terjadi akan semakin berkurang sehingga pada kondisi ini balok menjadi lebih kaku akibat pembesaran tebal penampang balok (Mardikanto et al 211). Sesuai dengan pernyataan Tsoumis (1991) bahwa semakin tinggi nilai MOE maka benda tersebut akan semakin kaku (sulit dilenturkan). Terkait dengan pernyataan tersebut, terlihat telah terjadi penyimpangan pada panel CLT A2 ((1,67-1,67-1,67) cm) yang menghasilkan nilai MOE lebih kecil dari panel CLT A1 ((1-3-1) cm). Keadaan tersebut diduga karena perekatan yang kurang merata pada panel CLT A2 ((1,67-1,67-1,67) cm) atau A1 ((1-3-1) cm). Perekatan yang tidak optimal akan menyebabkan benda,pada saat diberi beban terpusat, garis rekat antar laminanya terlepas karena gaya gesernya lebih besar dibandingkan dengan ikatan antar perekat. Lepasnya ikatan perekat antar lamina akan menyebabkan beban atau gaya dari satu lapisan lamina ke lapisan lamina lain tidak dapat diteruskan dan berakibat menurunkan kekakuan panel CLT Modulus of Rupture (MOR) Berdasarkan data pada Tabel 4, nilai MOR terbesar adalah sebesar 324 kg/cm 2 yang terdapat pada panel CLT A2B3. Sedangkan nilai MOR terkecil yang sebesar 184 kg/cm 2 terdapat pada panel CLT A3B1. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 5) memperlihatkan bahwa rata-rata MOR panel CLT dipengaruhi secara nyata oleh faktor tebal lamina dan interaksi antara tebal lamina dengan orientasi sudutnya pada taraf 5%, akan tetapi tidak dipengaruhi oleh orientasi sudut lamina. Sebaran rata-rata nilai MOR panel CLT berdasarkan kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina disajikan pada Gambar 2. Untuk faktor kombinasi tebal lamina uji beda wilayah Duncan (Lampiran 7) memperlihatkan bahwa rata-rata MOR panel CLT A2 ((1,67-1,67-1,67) cm) berbeda nyata dengan MOR panel CLT A1 ((1-3-1) cm), akan tetapi tidak berbeda nyata dengan rata-rata MOR panel CLT A3 ((2-1-2) cm) (Gambar 21). Sementara itu interaksi panel CLT A2 dengan B3 dan interaksi antara panel CLT A3 dengan B4 berbeda nyata dengan rata-rata MOR interaksi panel CLT A1 dengan B2,

15 33 MOR (Kg/cm2) Orientasi sudut A1 A2 A3 Rata-rata MOR Papan kontrol (346 kg/cm²) Rata-rata MOR Panel CLT 251 kg/cm² panel CLT A2 dengan B4, dan interaksi antara panel CLT A3 dengann B1, tetapi tidak berbeda nyata dengan interaksi-interaksi panel CLT lainnya. Untuk interaksi antara panel CLT A1 dengan B1 nilai MOR nya berbeda nyata dengan interaksi panel CLT A3 dengann B1, akan tetapi tidak berbeda nyata dengann interaksi- interaksi panel CLT lainnya. Gambar 2 Sebaran rata-rata nilai MOR panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. MOR (kg/cm²) A1 A2 A3 Rata-rata MOR Papan kontrol (346 kg/cm²) Rata-rata MOR Panel CLT 251 kg/cm² Keterangan: A1 = (1-3-1) cm A2 = ( ) cm A3 = (2-1-2) cm Kombinasi Tebal Lamina Gambar 21 Sebaran rata-rata nilai MOR panel CLT menurut kombinasi tebal lamina. Interaksi antara kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina mempengaruhi rata-rata MOR panel CLT yang dihasilkan, hal ini diduga karena perbedaan tebal

16 34 lamina menyebabkan kemampuan menahan beban menjadi tidak merata. Rataan MOR tertinggi ada pada panel CLT dengan kombinasi tebal (1,67-1,67-,67) cm yang menandakan bahwa susunan panel CLT dengan tebal lamina yang seragam membuat distribusi beban di setiap lapisan lamina juga sama rata, namun kecenderungan akan data yang dihasilkan tidak menunjukkan bahwa rataan MOR panel CLT dengan tebal lamina (1,67-1,67-1,67) cm selalu lebih tinggi pada setiap orientasi sudut yang berbeda. Pengaruh orientasi sudut lamina juga menyebabkan perbedaan nilai MOR panel CLT yang dihasilkan. Anggraini (212) menyatakan bahwa orientasi sudut panel CLT menyebabkan jumlah dari sambungan lamina bersilang pada bagian tengah juga berbeda. Yap (1999) menjelaskan bahwa sambungan perekat menyebabkan bahan (lamina yang direkat) memiliki kekakuan yang lebih tinggi dan hal tersebut merugikan untuk sambungan tiang. Dengan kata lain, semakin banyak sambungan yang terjadi, kekuatan panel akan semakin berkurang. Perbedaan akan pernyataan di atas dengan data yang dihasilkan mengindikasi adanya penyimpangan pada panel CLT yang diteliti. Faktor pelaburan perekat yang tidak merata diduga mengganggu nilai MOR panel CLT. Selain itu cacat kayu yang tidak terdeteksi pada lamina-lamina penyusun CLT juga memberikan pengaruh saat dilakukan pengujian lentur. Seperti pada pernyataan Herawati (27) bahwa nilai MOR tidak hanya dipengaruhi oleh ukuran dimensi lamina tetapi juga oleh kondisi lamina terutama adanya cacat kayu. Selain dipengaruhi oleh sifat-sifat kayunya, kualitas perekatan pada penelitaian yang dilakukan juga diduga oleh proses pengempaan. Cacat yang dapat mengurangi kekuatan kayu antara lain adalah mata kayu, sudut miring, retak atau pecah, dan adanya kayu tekan atau kayu tarik (Tsoumis 1991). Jika dibandingkan dengan papan kontrol rata-rata MOE dan MOR panel CLT yang diteliti menghasilkan nilai yang lebih rendah, dengan demikian dapat dikatakan bahwa pembuatan panel CLT tidak dapat meningkatkan kekuatan melebihi papan kontrol (dilihat dari MOE dan MOR). Keadaan tersebut terjadi karena adanya aplikasi perekat pada sambungan lamina yang memberikan perlemahan pada panel CLT yang dibuat.

17 Keteguhan Geser Rekat Data hasil pengujian keteguhan geser rekat dapat dilihat selengkapnya pada Lampiran 5. Berdasarkan data pada Tabel 4, nilai rata-rata keteguhan geser rekat panel CLT berkisar antara 1 kg/cm 2 sampai dengan 41 kg/cm 2. Nilai keteguhan rekat tertinggi diperoleh dari panel CLT A1B1. Sebaran rata-rata keteguhan geser rekat panel CLT dapat dilihat pada Gambar 22. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 5) diketahui bahwaa keteguhan geser rekat panel CLT yang diteliti dipengaruhi secara nyata oleh faktor kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina pada taraf 5%, akan tetapi keteguhan geser rekat panel CLT tidak dipengaruhi oleh interaksi antar kedua faktor. Uji beda wilayah Duncan (Lampiran 7) memperlihatkan bahwa rataan keteguhan geser rekat pada panel CLT A1 ((1-3-1) cm) tidak berbeda nyata dengan rataan ketguhan geser rekat panel CLT A3 ((2-1-2) cm), namun panel tersebut berbeda nyata dengan keteguhan geser rekat panel CLT A2 (( ) cm). Sebaran rataan keteguhan geser rekat panel CLT dapat dilihat pada Gambar Keteguhan geser rekat papan kontrol (48,43 kg/cm²) Keteguhan Geser Rekat (Kg/cm2) Orientasi sudut A1 A2 A3 Rata-rata keteguhan geser rekat panel CLT (22,25 kg/cm²) Gambar 22 Sebaran rata-rata nilai keteguhan geser rekat panel CLT menurut kombinasii tebal dan orientasi sudut lamina. Sementara itu rata-rata keteguhan geser rekat panel CLT B1 (orientasi sudut ) dan panel B3 (orientasi sudut 45 ) tidak berbeda nyata dengan keteguhan geser rekat panel B2 (orientasi sudut 3 ) dan panel B4 (orientasi sudut 6 ), tapi berbeda nyata dengan keteguhan geser rekat panel CLT B5 (orientasi sudut 9 ).

18 36 Hubungan antara keteguhan rekat dengan kombinasi tebal lamina dan orientasi sudut disajikan pada Gambar 23. Keteguhan Rekat (kg/cm2) A1 A2 A3 Kombinasi Tebal Lamina (a) papan kontrol (48,43 kg/cm²) panel CLT (22,25 kg/cm²) Keterangan: A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm B1 = Orientasi sudut o B4 = Orientasi sudut 6 o A2 = Kombinasi rebal lamina ( ) cm A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm B2 = Orientasi sudut 3 o B5 = Orientasi sudut 9 o B3 = Orientasi sudut 45 o Gambar 23 Sebaran rata-rata nilai keteguhan geser rekat panel CLT menurut (a)kombinasi tebal dan (b)orientasi sudut lamina. Gambar 23a memperlihatkan nilai rata-rata keteguhan geser rekat tertinggi diperoleh dari panel CLT A1 ((1-3-1) cm). Pada saat dilakukan pembebanan arah vertikal luas permukaan panel yang dibebani dari arah berlawanan menyebabkan distribusi pembebanannya tidak seragam. Jika mengarah pada dugaan tersebut panel CLT dengan tebal seragam seharusnya memiliki nilai keteguhan geser rekat lebih tinggi daripada panel CLT dengan kombinasi tebal lamina yang berbeda. Data hasil pengujiann tidak mendukung pernyataan tersebut Keteguhan Rekat (kg/cm2) mengindikasikan penyimpangan pada panel CLT. Adanya perbedaan ketebalan lamina diduga menyebabkan penetrasi perekat saat proses pengempaan tidak seragam. Pada saat dilakukan pengempaan panel CLT yang memiliki tebal lamina sejajar paling kecil akan mendistribusikan kekuatan kempa pada garis rekat lebih cepat, sehingga perekatan panel dengan ketebalan ini akan lebih optimal dibandingkan jika pengempaan berlangsung pada panel CLT yang susunan lamina sejajarnya memiliki ketebalan lebih besar. Berdasarkan faktor orientasi sudut lamina (Gambar 23b) kecenderungan bahwa semakin besar sudut lamina yang diaplikasikan pada panel CLT kekuatan geser rekatnya akan semakin kecil. Menurut Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PPKI) (Anonim 1961) dan teori Hankinson sudut sambungan (sejajar serat) B1 B2 B3 B4 Orientasi sudut (b) B5 sehingga papan kontrol (48,43 kg/cm²) panel CLT (22,25 kg/cm²)

19 37 memiliki daya dukung baut yang tertinggi dan dua kali lebih besar dari sudut sambungan 9, akan tetapi pada panel CLT dengan orientasi serat 3 dan 6 memiliki nilai keteguhan geser rekat yang hampir sama. Hal tersebut mendekati penelitian Rilatupa et al. (24) yang menyatakan bahwa struktur persilangan papan yang dilapiskan menyebabkan daya dukung baut pada sudut sambungan 3 hampir setara dengan sudut sambungan 6, begitu pula dengan sudut sambungan dan 9. Adanya tumpang tindih pernyataan tersebut diduga karena perbedaan reaksi kayu terhadap bahan perekat yang diaplikasikan. Kadar silika yang rendah pada kayu sengon juga mempengaruhi penetrasi perekat pada permukaan lamina. Pengujian keteguhan rekat dilakukan untuk mengetahui kinerja perekat pada panel CLT. Keteguhan geser rekat panel CLT yang dihasilkan lebih rendah daripada papan kontrol karena pada papan kontrol (kayu sengon utuh) terjadi geser antara dua bidang dalam satu benda (kayu), sedangkan pada panel CLT geser terjadi antara dua bidang dari dua benda (kayu) yang berbeda dengan aplikasi perekat. Yap (1999) menyatakan bahwa sambungan dengan perekat pada bidangbidang kayu mempunyai kekakuan yang cukup tinggi sehingga merugikan dalam sambungan rangka batang karena timbulnya tegangan-tegangan sekunder yang besar, akan tetapi untuk balok-balok tersusun sambungan dengan perekat lebih menguntungkan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa nilai keteguhan geser rekat tereduksi separunya dibandingkan dengan kekuatan geser rekat pada papan kontrol. Pelaburan perekat yang tidak merata akibat ketidakseragaman permukaan lamina menyebabkan variasi kerusakan berkisar antara 2% sampai dengan 1%. Sugiarti (21) yang menyebutkan bahwa faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kekuatan rekat antara lain kadar zat ekstraktif kayu, keadaan permukaan yang direkat, kadar air kayu, tekanan dan waktu kempa Keteguhan Tekan Sejajar Serat Berdasarkan Tabel 4 nilai rata-rata keteguhan tekan sejajar serat tertinggi sebesar 27 kg/cm 2. Nilai tersebut diperoleh dari panel CLT A3B1 dan nilai ratarata keteguhan tekan sejajar sudut terendah diperoleh dari panel CLT A1B3 (132

20 38 kg/cm²). Sebaran nilai rata-rata r keteguhan sejajar serat panel CLT disajikan pada Gambar Tekan Sejajar Serat (Kg/cm2) TSS papan kontrol (178 kg/cm²) Rata-rata TSS panel CLT 16,73 kg/cm² Orientasi sudut A1 A2 A3 Gambar 24 Sebaran rata-rata nilai keteguhan tekan sejajar serat panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 5) memperlihatkan keteguhan tekan sejajar serat panel CLT hanya dipengaruhi sangat nyata oleh kombinasi tebal dan orientasi sudut laminanya pada taraf 1%, akan tetapi tidak dipengaruhi oleh interaksi kedua faktor. Uji beda wilayah Duncan memperlihatkan keteguhan tekan sejajar serat panel CLT A2 (( ) cm) tidak berbeda nyata dengan keteguhan tekan sejajar serat panel CLT A3 ((2,1,2) cm), namun panel tersebut berbeda nyata dengan panel CLT A1 ((1-3-1) cm). Keteguhan tekan sejajar serat panel CLT berorientasii sudut o (B1) berbeda nyata dengan keteguhan tekan sejajar serat panel CLT berorientasi sudut 45 o (B3). Sementara itu keteguhan tekan sejajar serat panel CLT dengan orientasi sudut 45 o (B3) tidak berbeda nyata dengan keteguhan tekan sejajar serat panel CLT berorientasi sudut 6 o (B4) dan 3 o (B2), tetapi berbeda nyata dengan panel CLT berorientasi sudut 9 o (B5). Hubungan antar nilai keteguhan tekan sejajar sudut dapat dilihat pada gambar 25. Kombinasi tebal lamina mempengaruhi keteguhan tekan sejajar serat panel CLT yang dihasilkan. Hal ini diduga karena pada saat diberlakukan pembebanan pada arah sejajar serat, kombinasi tebal yang seragam mendistribusikan kekuatan

21 39 tekan dengan merata. Pada panel yang memiliki tebal lamina sejajar yang kecil akan mengalami pemadatan sel lebih cepat (yang sebenarnya sudah terjadi kerusakan). Keteguhan Tekan Sejajar Serat (kg/cm2) Keterangan: A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm B1 = Orientasi sudut o B4 = Orientasi sudut 6 o A2 = Kombinasi rebal lamina ( ) cm A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm B2 = Orientasi sudut 3 o B5 = Orientasi sudut 9 o B3 = Orientasi sudut 45 o Gambar 25 Sebaran rata-rata nilai keteguhan tekan sejajar serat panel CLT menurut (a)kombinasi tebal dan (b)orientasi sudut lamina. Sementara itu dengan adanya perlakuan orientasi sudut lamina, ternyata juga memberikan pengaruh A1 A2 A3 Kombinasi Tebal Lamina (a) papan kontrol (178 kg/cm²) panel CLT 16 kg/cm² Keteguhan Tekan Sejajar Serat (kg/cm2) terhadap kekuatan tekan sejajar serat. Mardikanto et al (211) menyebutkan bahwa pengaruh kemiringan serat terhadap kekuatan kayu (lebih besar dari 1:1) akan mereduksi kekuatan tekan sejajar serat. Jika dikonversikan ke dalam bentuk sudut pengaruh kemiringan serat lebih dari 5,74 sudah menurunkan nilaii keteguhan sejajar serat panel CLT. Dengan adanya dua macam beban yang diterima (sejajar dan tegak lurus serat) akan mengurangi kemampuan kayu dalam menahan beban yang diberlakukan. Jika dibandingkann dengan kayu sengon utuh, nilai keteguhan sejajar seratnya adalah sebesar 178 kg/cm 2, peningkatan hanya terjadi pada CLT dengan kemiringan sudut o. Kekuatan tekan sejajar sudut dengan kemiringan sudut o tidak mereduksi kekutan tekan sejajar seratnya karena terdapat aplikasi perekat, sambungan tersebut menjadi menguntungkan. Yap (1999) menyatakan bahwa sambungan dengan perekat berlainan dengan sambungan-sambungan atau pasak, bagian-bagian kayu tidak disambung pada titik-titik melainkan pada tersebut merugikan dalam sambungan rangka batang karena timbulnya tegangan B1 B2 B3 B44 B5 Orientasi sudut (b) baut, paku bidang-bidang, sedangkan mempunyai kekakuan yang lebih tinggi. Kekakuan papan kontrol (178 kg/cm²) panel CLT 16 kg/cm²

22 4 tegangan sekunder yang besar, akan tetapi untuk balok-balok tersusun, sambungan dengan perekat lebih menguntungkan. 4.3 Penggolongan Kekuatan Panel CLT Berdasarkan peraturan kayu konstruksi yang dipakai di Indonesia panel CLT yang dihasilkan dari penelitian ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut: - Merujuk pada Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI) NI tentang kelas kuat kayu berdasarkan nilai MOE, maka panel CLT yang dihasilkan dari penelitian ini (39,8 x 1⁴ - 61,4 x 1⁴ kg/cm²) diklasifikasikan ke dalam kelas kuat V (< 6, x 1⁴ kg/cm²). - Merujuk pada PKKI NI tentang kelas kuat kayu berdasarkan nilai kerapatannya, maka panel CLT yang dihasilkan dari penelitian ini (,31,32 g/cm³) diklasifikasikan ke dalam kelaas kuat IV (,3,4 g/cm³).