3 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Cross Laminated Timber (CLT) 1) Definisi Cross laminated timber (CLT) merupakan salah satu produk kayu rekayasa yang dibentuk dengan cara menyusun sejumlah lapisan kayu yang dikenal sebagai lamina secara bersilangan satu sama lainnya dan kemudian direkatkan. Bila dibandingkan dengan produk konstruksi kayu yang lazimnya (konvensional), CLT merupakan produk baru untuk penggunaan konstruksi dalam perpindahan beban (Associates 2010). 2) Manfaat dan Keunggulan Produk CLT ini sebagian besar digunakan untuk membentuk elemen lantai, dinding, dan elemen atap. Biasanya dibuat panel hingga panjang 18 m, yang digunakan untuk struktur panel atap, dinding, dan panel lantai yang mampu mencakup panjang hingga 8 m. Produk CLT dapat dibentuk untuk penggunaan jendela, pintu, dan fitur arsitektur yang dibuat melengkung dengan radius minimum 8 m (Anonim 2010). Ada beberapa keunggulan dalam penggunaan CLT (NZWOOD 2010), diantaranya adalah : 1. Memberikan konstruksi pra-pabrikasi pada bangunan, seperti jendela dan pintu, sehingga perakitannya cepat dan mudah. 2. Tidak mengandung elemen beracun karena perakitannya yang ramah lingkungan dan tidak membahayakan kesehatan. 3. Sistem pemasangannya yang cepat dan kering. 4. Mudah dikombinasikan dengan elemen struktural lain. 5. Tidak ada kerusakan pada lembaran panel. 6. Tahan api (Fire resistant). 7. Thermal Insulation. 8. Acoustic Insulation. Menurut Perkins dan McCloskey (2010), keunggulan dalam penggunaan produk CLT, antara lain:
4 a. Biaya Efektif - Pemasangan atau pembangunan panel lebih cepat dan keterlambatan konstruksi lebih sedikit karena elemen prafabrikasi. - Pemasangan cepat dan kering, dengan seketika dapat tahan lama. - Pengurangan limbah di tempat untuk elemen dinding, lantai, dan atap dapat dikurangi. b. Keunggulan Kinerja Bangunan - Perlindungan api: karena ketahanan terhadap penyebaran dan stabilitas struktural dari ketebalan yang signifikan pada kayu solid. - Kekuatan beban bergerak dan gempa bumi. Pemerintah Jepang telah melakukan tes gempa bumi pada CLT dengan faktor skala 12 Richter. - Stabilitas dimensi: pengaruh multi-lapisan papan, susut, dan pembengkakan dapat diabaikan. - Peluang mutu terlihat: CLT dapat diketam, diamplas, atau disikat/dikuas. - Kenyamanan tempat tinggal: sifat insulasi suhu dan kelembaban yang layak. c. Dampak Terhadap Lingkungan Kecil - CLT memiliki potensi untuk menjadi elemen penting dalam konstruksi bangunan yang seluruhnya terbuat dari kayu, dengan sifat positif mengurangi emisi karbon dan penyimpanan karbon karena kayu berasal dari sumber yang terbarukan atau lestari. - Bangunan karbon netral. Kayu memberikan kontribusi netralitas secara keseluruhan karena lebih banyak karbon akan dihilangkan dari atmosfer dengan pohon yang tumbuh daripada yang dipancarkan selama proses transformasi menjadi produk. Ini berarti produk kayu membawa "kredit karbon yang membantu mengimbangi" utang karbon yang dikenakan oleh bahan bangunan lainnya. 3) Pembuatan CLT CLT dibuat dari lembaran-lembaran papan solid yang menggunakan alternatif arah serat hingga 90 o. Lembaran-lembaran tersebut yang memberikan kekuatan yang optimum pada papan (Gambar 1).
5 NZWOOD (2010) dalam artikelnya yang berjudul Cross Laminated Timber menyebutkan bahwa CLT dibuat dengan 3, 5, atau 7 lembaran papan yang dapat berbeda ketebalannya (dengan catatan simetris terhadap bagian tengahnya, misalnya 35 mm, 27 mm, 35 mm). Gambar 1 Panel Cross Laminated Timber (CLT). 2.2 Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) merupakan jenis yang termasuk ke dalam famili Leguminosae (Martawijaya et al. 1989). Jenis ini dibawa ke Kebun Raya Bogor oleh J. Teijsman dari Pulau Banda dan sejak 1871 tanaman ini mulai menyebar ke berbagai wilayah wilayah di Nusantara (Heyne 1987). Ciri umum dari kayu sengon ini adalah warna kayu teras hampir putih atau coklat muda, dimana warna kayu gubal umumnya tidak berbeda dengan kayu teras, teksturnya agak kasar dan merata, arah serat lurus, bergelombang lebar atau berpadu, kesan raba pada permukaan permukaan kayu agak licin atau licin, berat jenis 0,33 (0,24 0,49) dan kelas kuat IV V dengan penyusutan sampai dengan kering tanur 2,5% (radial) dan 5,2% (tangensial) (Martawijaya et al. 1989). MOE kayu solid sengon sebesar 59.900 kg/cm2, sedangkan nilai MOR kayu sengon sebesar 483 kg/cm2 (Kambey et al. 1986).
6 Martawijaya et al. (1989) menyebutkan bahwa meskipun kelas awetnya rendah, daya tahan kayu sengon terhadap rayap kayu kering termasuk sedang (kelas awet III), dan kayu sengon juga tidak mudah terserang jamur biru (blue stain). Kayu sengon memiliki sifat yang mudah digergaji dan pengujian sifat permesinan menunjukkan bahwa kayu sengon dapat diserut dan dibentuk dengan baik, dapat diampelas dengan hasil baik sampai dengan sangat baik, tetapi pemboran dan pembuatan lubang persegi memberi hasil buruk sampai baik (Martawijaya et al. 1989). Tabel 1 Sifat Pemesinan Kayu Sengon No. Jenis Pengerjaan Nilai Cacat Kelas Sifat Pemesinan 1. Pengetaman (planning) 15 Baik 2. Pembentukan (shapping) 15 Baik 3. Pengeboran (drilling) 45 Sangat Jelek 4. Pembuatan lubang persegi 45 Sangat Jelek (mortising) 5. Pengampelasan (sanding) 15 Baik 6. Pembubutan (Turning) 25 Sedang (Sumber : Abdurachman dan Gadas 1979) 2.3 Sistem Sambungan Sambungan merupakan titik terlemah dari suatu konstruksi. Dalam pelaksanaan konstruksi kayu, harus diperhatikan cara menyambung, serta menghubungkan kayu tertentu sehingga dalam batas-batas tertentu gaya tarik dan gaya tekan yang timbul dapat diterima atau disalurkan dengan baik (Tular et al. 1981). Sesuai dengan teori mata rantai kekuatan sambungan banyak ditentukan oleh komponennya yang terlemah. Oleh karena itu Surya (2007) menyatakan bahwa kayu yang akan disambung harus merupakan pasangan yang cocok dan pas, penyambungan tidak boleh sampai merusak kayu yang disambung tersebut, sesudah sambungan jadi hendaknya diberi bahan pengawet agar tidak cepat lapuk dan sebaiknya sambungan kayu yang dibuat terlihat dari luar agar mudah untuk dikontrol. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan sambungan adalah kerapatan kayu, besarnya beban yang diberikan, dan keadaan alat sambungnya (Surjokusumo 1980).
7 Wirjomartono (1977) menyebutkan bahwa sambungan kayu dapat dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu sambungan desak, sambungan tarik, dan sambungan momen. Alat-alat sambung dapat digolongkan menjadi empat yaitu: 1. Paku, baut, skrup kayu; 2. Pasak-pasak kayu keras; 3. Alat-alat sambung modern; dan 4. Perekat. 2.4 Cross Laminated Timber dengan Sistem Sambungan Perekat Perekat merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi keberhasilan dalam pembuatan produk cross laminated timber (CLT). Pemilihan jenis dan banyaknya perekat yang dibutuhkan sangat penting untuk diperhatikan. Menurut Blomquist et al. 1983; Forest Product Society 1999), perekat (adhesive) adalah suatu zat atau bahan yang memiliki kemampuan untuk mengikat dua benda melalui ikatan permukaan. Perekat merupakan material dengan sifat berbeda dengan kayu, dengan adanya perekat diantara lapisan kayu pada CLT, memungkinkan terjadi perubahan sifat mekanis CLT, seperti kekakuan dan kekuatannya. Fungsi dari perekatan adalah mengisi ruang kayu, menghasilkan ikatan perekat pada masing-masing komponen yang sama kuat serta membentuk ikatan kohesi diantara komponen. Faherty dan Williamson (1999), mengemukakan bahwa perekat dipilih lebih kuat dan mempunyai ketahanan yang lebih besar daripada kayu yang direkat. Pemilihan jenis perekat pada CLT dipertimbangkan secara teknis maupun ekonomis sesuai penggunaanya. Perlu diketahui jenis perekat yang dipilih adalah yang paling sesuai dengan penggunaan sistem laminasi. Dari beberapa jenis perekat, yang umum digunakan dalam pembuatan produk rekayasa kayu adalah perekat isosianat. Perekat isosianat merupakan salah satu perekat yang dapat digunakan dalam pembuatan produk CLT. Perekat isosianat ini mempunyai sifat reaktifitas, kekuatan ikatan, dan daya tahan yang tinggi, serta merupakan perekat yang tidak berbasis formaldehida (Kawai et al. 1998). Perekat isosianat juga memiliki beberapa kelebihan seperti: pematangan (curing) perekat yang lebih cepat, memiliki sifat toleransi yang tinggi terhadap kadar air, suhu pengempaan yang
8 rendah, sifat fisis dan mekanis serta daya tahan panel yang lebih baik (Galbraith dan Newman 1992). Menurut Maloney (1993) bahwa gugus hydroxyl pada kayu berikatan secara kimia dengan sistem ikatan yang menghasilkan ikatan yang sangat baik. Ikatan tersebut tahan terhadap air dan cairan asam. Menurut Marra (1992), keunggulan perekat ini antara lain adalah lebih sedikit jumlah yang dibutuhkan dalam memproduksi sifat-sifat papan yang sama, dapat digunakan suhu pengempaan yang lebih rendah, siklus pengempaan lebih cepat, lebih toleran terhadap kadar air flakes, energi pengeringan yang dibutuhkan lebih sedikit, dan tidak adanya emisi formaldehida. Perekat isosianat yang digunakan untuk CLT berbentuk emulsi cair yang terpisah dengan hardener-nya dan dicampurkan bila akan digunakan. Perekat matang pada suhu kamar, suhu yang lebih tinggi, dan memerlukan tekanan tinggi. Perekat ini memiliki kekuatan basah dan kering yang tinggi, sangat tahan terhadap air dan udara lembab serta sangat tahan terhadap kondisi basah dan kering. (Vick 1999).