Top Banner
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Meningkatnya perkembangan penduduk daerah Bengkalis, dan bertambah pula perkembangan pembangunan yang dilakukan terutama pembangunan rumah tempat tingal, oleh karena itu banyak kayu yang digunakan untuk kontruksi pembangunan rumah, tetapi kita tidak mengetahui sifat karakteristik kayu dan klasifikasinya. Oleh karena itu peneliti akan melakukan pengujian propertis kayu medang. Kayu merupakan bahan bangunan yang mudah didapatkan dari alam. Sampai saat ini kayu masih banyak dicari dan dibutuhkan manusia. Kayu merupakan sumber kekayaan alam yang bisa diperbaharui dan tidak ada habis- habisnya selama pelestarian sumber dayanya tetap terjaga. Dalam perkembangannya penggunaan kayu sebagai bahan struktur harus dapat dimanfaatkan secara maksimal dan ekonomis, maka aturan perencanaan telah ditetapkan agar keamanan tetap terjamin. Kayu dipilih sebagai bahan struktur karena ringan dan memerlukan peralatan yang sederhana dalam proses pengerjaannya. Kendala pemanfaatan kayu secara optimal saat ini disebabkan kayu dapat mengalami kerusakan akibat serangan jamur, serangga dan pengolahan hutan sebagai sumber utama kayu tidak dilakukan berkesinambungan ditambah kerusakan hutan yang ditimbulkan oleh penebangan liar ( illegal logging ) telah menyebabkan kelangkaan kayu yang berkualitas baik. Didalam ilmu Teknik Sipil dikenal dengan pengujian sifat mekanis dan fisika kayu atau pengujian properties kayu untuk mengetahui kualitas suatu jenis kayu. Berdasarkan latarbelakang di atas maka dilakukan pengujian properties kayu medang untuk mengetahui mutu kayu medang tersebut. 1.2 Perumusan Masalah Adapun tujuan yang ingin dicapai dari hasil penelitian ini adalah: a. Bagaimana cara menentukan kadar air yang sesuai untuk kontruksi kayu.
32

Pengujian Propertis Kayu Medang

Jan 18, 2016

Download

Documents

Reza Heldyan II

PENGUJIAN PROPERTIS KAYU MEDANG
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Pengujian Propertis Kayu Medang

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Meningkatnya perkembangan penduduk daerah Bengkalis, dan bertambah

pula perkembangan pembangunan yang dilakukan terutama pembangunan rumah

tempat tingal, oleh karena itu banyak kayu yang digunakan untuk kontruksi

pembangunan rumah, tetapi kita tidak mengetahui sifat karakteristik kayu dan

klasifikasinya. Oleh karena itu peneliti akan melakukan pengujian propertis kayu

medang. Kayu merupakan bahan bangunan yang mudah didapatkan dari alam.

Sampai saat ini kayu masih banyak dicari dan dibutuhkan manusia. Kayu

merupakan sumber kekayaan alam yang bisa diperbaharui dan tidak ada habis-

habisnya selama pelestarian sumber dayanya tetap terjaga.

Dalam perkembangannya penggunaan kayu sebagai bahan struktur harus

dapat dimanfaatkan secara maksimal dan ekonomis, maka aturan perencanaan

telah ditetapkan agar keamanan tetap terjamin. Kayu dipilih sebagai bahan

struktur karena ringan dan memerlukan peralatan yang sederhana dalam proses

pengerjaannya. Kendala pemanfaatan kayu secara optimal saat ini disebabkan

kayu dapat mengalami kerusakan akibat serangan jamur, serangga dan

pengolahan hutan sebagai sumber utama kayu tidak dilakukan berkesinambungan

ditambah kerusakan hutan yang ditimbulkan oleh penebangan liar ( illegal

logging ) telah menyebabkan kelangkaan kayu yang berkualitas baik. Didalam

ilmu Teknik Sipil dikenal dengan pengujian sifat mekanis dan fisika kayu atau

pengujian properties kayu untuk mengetahui kualitas suatu jenis kayu.

Berdasarkan latarbelakang di atas maka dilakukan pengujian properties

kayu medang untuk mengetahui mutu kayu medang tersebut.

1.2 Perumusan Masalah

Adapun tujuan yang ingin dicapai dari hasil penelitian ini adalah:

a. Bagaimana cara menentukan kadar air yang sesuai untuk kontruksi kayu.

Page 2: Pengujian Propertis Kayu Medang

2

b. Bagaimana menentukan klasifikasi kayu medang berdasarkan kelas kuat

kayu.

1.3 Tujuan penelitian

Adapun tujuan penelitian dari tugas akhir ini adalah :

a. Menentukan kadar air serta berat jenis kayu medang.

b. Untuk mengetahui klasifikasi kayu medang.

c. Membandingkan kekuatan kayu, pangkal, tengah, dan ujung kayu.

I.4 Manfaat Penelitian

Tugas Akhir ini diharapkan akan memberikan manfaat yaitu :

a. Dapat menentukan kadar air yang sesuai untuk pembuatan kontruksi.

b. Dapat mengidentifikasi klasifikasi kayu yang digunakan oleh masyarakat

kabupaten bengkalis.

c. Mengetahui nilai perbandingan kekuatan kayu bagian pangkal, tengah, dan

ujung.

1.5 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam penyelesaian Metode penelitian kayu

medang ini adalah :

a. Pengkondisian kadar air berdasarkan lama penjemuran kayu hingga

mencapai kayu kering udara dimana persentase kadar airnya 12-20 %.

b. Menentukan klasifikasi kayu hasil pengujian kuat tekan, kuat lentur, kuat

geser, kuat tumpu, dan kuat tarik. Berdasarkan Metode pengujian kuat

tekan menggunakan SNI 03-3958-1995, Metode pengujian kuat lentur

menggunakan SNI 03-3959-1995, Metode pengujian kuat geser

menggunakan SNI 03-3400-1994, Metode kuat tumpu menggunakan

ASTM D 143-1994, Metode kuat tarik menggunakan SNI 03-3399-1994.

Page 3: Pengujian Propertis Kayu Medang

3

1.6 Keaslian Penelitian

Penelitian tentang propertis kayu sudah sangat sering dilakukan oleh

beberapa pihak (penelitian) sebagai tugas akhir (TA) maupun karya tulis

(skripsi).

Argo.K.G (2011) Pengujian Sifat Mekanik Kayu Sebagai Fungsi Struktur

Kayu (arah serat, lingkaran tahun, destinasi dan kadar air) Pengujian sifat mekanik

kayu untuk mengetahui kekuatan kayu dilakukan dalam tiga kali pengujian sesuai

dengan arah pengujian serat, lingkaran tahun dan kadar air kayu. Kayu yang

digunakan dalam pengujian dan akan dianalisa hasilnya adalah kayu mahoni dan

nangka. karena kayu tersebut sering digunakan dalam industri furniture.

Pengujian yang dilakukan adalah pengujian three point bending, pengujian tekan

dan pengujian tarik. Setelah mendapatkan data hasil pengujian, kemudian akan

dibandingkan sifat mekanik antara kayu mahoni dan kayu nangka.

Penulis di sini akan mencoba melakukan pengujian propertis kayu medang

dengan berbagai kondisi. Dimana nantinya akan didapatkan hasil mutu kayu

medang tersebut.

Page 4: Pengujian Propertis Kayu Medang

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pendahuluan

Peran kayu dalam teknik sipil merupakan bagian yang tak terpisahkan

karena kayu adalah salah satu bahan bangunan yang dipakai untuk struktur

bangunan dari abad-abad yang lalu bahkan hingga sekarang.

Kayu merupakan material yang berasal dari tumbuh-tumbuhan yang

banyak terdapat dihutan. Kayu yang digunakan sebagai material struktur pada

umumnya diambil kayu yang berasal dari pepohonan. Menurut peraturan

kontruksi kayu 2002 (PKKI 2002) dari 3000-4000 jenis pohon yang ada di

Indonesia baru sekitar 1500 jenis yang telah diselidiki dan dianggap penting

dalam perdagangan.

Dari beberapa jenis kayu yang ada dihutan alam kita hanya ada beberapa

jenis saja yang digunakan dan tersedia dipasaran. Kayu sebagai bahan bangunan

merupakan alasan mayoritas hadirnya kayu di berbagai perusahaan. Beberapa

jenis kayu yang sering di pakai adalah adalah kayu damar (agathisalba), meranti

merah (shoren leprosula) dan durian (durio zibethinus) adalah jenis-jenis kayu

yang banyak digunakan di industri-industri pengergajian dan pengerjaan kayu.

2.2.1 Kayu

Kayu suatu struktur yang elemen susunannya adalah kayu (J.F.

Dumanauw, 1990). Dalam perkembangannya, struktur kayu banyak digunakan

sebagai alternatif dalam perencanaan pekerjaan sipil, diantaranya adalah : rangka

kuda-kuda, rangka dan gelegar jembatan, struktur perancah, kolom, dan balok

lantai bangunan. Pada dasarnya kayu merupakan bahan alam yang banyak

memiliki kelemahan structural, sehingga penggunaan kayu sebagai bahan struktur

perlu diperhatikan sifat-sifat tersebut. Oleh sebab itu, maka struktur kayu kurang

popular dibandingkan dengan beton dan baja. Akibat saat ini terdapat

kecendrungan beralihnya peran kayu dari bahan struktur menjadi bahan

Page 5: Pengujian Propertis Kayu Medang

5

pemerindah (dekoratif). Namun demikian pada kondisi tertentu (misalnya : pada

daerah tertentu, dimana secara ekonomis kayu lebih menguntungkan dari pada

penggunaan bahan yang lain) peran kayu sebagai bahan struktur masih digunakan.

2.1.2 Sifat Fisis Kayu

Dari segi manfaat kayu mempunyai sifat-sifat yang menyebabkan kayu

selalu dibutuhkan manusia.

Kayu merupakan sumber daya alam yang tidak akan habis apabila selalu

diseimbangkan keberadaannya, yaitu apabila pohon-pohon ditebang untuk diambil

kayunya kemudian ditanam kembali sebagai penggantinya. Dalam hal ini kayu

disebut sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Kayu merupakan bahan yang

mudah diproses untuk dijadikan barang lain. Kayu memiliki sit-sifat yang berbeda

dan tidak bias ditiru oleh barang lain yang dibuat oleh manusia seperti baja dan

beton yang sifatnya elastis, ulet serta mempunyai ketahanan terhadap pembebanan

yang tegak lurus dengan seratnya atau sejajar seratnya.

A. Kadar Air

Menurut Haygreen dan Bowyer (2003), kadar air didefinisikan sebagai berat

air dalam kayu yang dinyatakan dalam persen terhadap Berat Kering Tanur

(BKT). Kadar air ini mempengaruhi kekuatan kayu. Jika terjadi penurunan kadar

air atau kayu tersebut mengering maka kekuatan kayu akan meningkat. Pengaruh

penurunan kadar air terhadap sifat kekuatan kayu akan tampak jelas apabila kadar

air berada di bawah titik jenuh serat. Air dalam kayu terdiri atas air bebas dan air

terikat dimana keduanya secara bersama-sama menentukan kadar air kayu. Kayu

ditiga tingkat kebasahan yaitu :

a. Kayu basah yaitu kayu yang baru saja ditebang.

b. Kayu kering udara yaitu kayu yang kandungan airnya sudah tetap dengan

udara sekitarnya.

c. Kayu kering mutlak/tungku/oven yaitu kayu yang dikeringkan di dalam

tungku dengan suhu 105 derajat sehingga semua airnya keluar.

Page 6: Pengujian Propertis Kayu Medang

6

B. Kerapatan Dan Berat Jenis

Definisi kerapatan adalah perbandingan massa suatu bahan terhadap

volumenya. Kerapatan kayu mempunyai variasi, yaitu:

1. Variasi dalam satu pohon, dimana kerapatan bervariasi pada arah vertikal

maupun horizontal.

2. Variasi antar pohon dalam spesies yang sama, dimana kerapatan

dipengaruhi oleh faktor lingkungan dan faktor keturunan (genetik).

Berat jenis merupakan perbandingan kerapatan suatu bahan dengan

kerapatan benda standar (Mandang dan Pandit 1997). Berat jenis (BJ) merupakan

perbandingan antara kerapatan kayu (atas dasar berat kering tanur dan volume

pada kandungan air yang ditentukan). dengan kerapatan air pada suhu 4°C. Air

memiliki kerapatan 1g/cm3 atau 1000kg/m

3 pada suhu standard tersebut

BJ dan kerapatan sangat mempengaruhi sifat-sifat higroskopisitas,

kembang-susut, mekanis, akustik, kelistrikan dan pengerjaan lanjutan lainnya.

Semakin tinggi nilai BJ atau kerapatan umumnya kayu makin kuat. Pertambahan

berat dari kayu oleh zat-zat ekstraktif yang terdapat dalam kayu hampir tidak

meninggikan kekuatan mekanisnya, tetapi pada umumnya pertambahan tebal dari

dinding sel kayu akan menyebabkan kenaikan kekuatan.

2.1.3 Sifat Mekanik Kayu

Sifat-sifat mekanik kayu adalah kemampuan kayu menahan muatan dari

luar yang dimaksud dari luar adalah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai

kecendrungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Kekuatan kayu

memegang peranan penting dalam pembangunan, perkakas dan untuk penggunan

lain. Dalam hubungan ini dibedakan beberapa macam sebagai berikut.

(Dumanauw, 1990). Kekuatan tarik, kekuatan tarik adalah kekuatan kayu

menahan gaya-gaya berusaha menarik kayu tersebut. Pada umumnya kayu

memiliki kekuatan tarik lebih besar searah serat kayu. Kekuatan tekan adalah

kekuatan kayu untuk menahan muatan/beban jika itu dipergunakan untuk

kengunaan tertentu. Dalam hal ini dibedakan menjadi dua macam kuat tekan yaitu

Page 7: Pengujian Propertis Kayu Medang

7

tekanan yang sejajar searah serat dan tekanan tegak lurus arah serat. Kekuatan

geser adalah suatu kekuatan kayu dalam hal ini kemampuanya menahan gaya-

gaya membuat suatu bagian kayu tersebut bergeser dari bagian keuatan geser

didekatnya. Dalam hubungan ini di bedakan tiga macam kuat geser yaitu:

kekuatan geser yang sejajar arah serat, kekuatan tegak lurus searah serat dan

kekuatan geser miring. Kekuatan lentur, yang dimaksud dengan kekuatan lentur

adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan

kayu atau menahan benda-benda mati maupun hidup selain beban pukulan yang

harus dipikul kayu tersebut dalam hal ini dibedakan kekuatan lentur satik dan

kekuatan lentur pukul. Untuk kekuatan lentur statik menunjukan kekuatan kayu

menahan gaya yang mengenai secara perlahan-lahan, sedangkan kekuatan lentur

pukul adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya yang mengenai kayu secara

mendadak seperti pukulan.

2.1.4 Tingkat Kekuatan Kayu

Tingkat kekuatan kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan beban.

Besar beban yang mampu ditahan tiap jenis kayu berbeda-beda. Kekuatan kayu

berdasarkan kuat lentur, kuat tekan, dan berat jenis kayu kayu di golongkan

kedalam lima kelas lebih jelasnya dapat di lihat pada Tabel berikut ini:

Tabel 2.1. Kelas kuat kayu berdasarkan berat jenisnya

Sumber: PKKI 1961

Page 8: Pengujian Propertis Kayu Medang

8

2.1.5 Tingkat Keawetan Kayu

Keawetan adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur

perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk dll. Keawetan kayu tersebut

disebabkan adanya zat ekstraktif didalam kayu yang merupakan unsur racun bagi

perusak kayu Penilaian tingkat keawetan kayu di Indonesia digolongkan kedalam

lima kelas awet, yaitu: I Sangat Baik, II Baik, III Cukup, IV Kurang dan V Jelek,

keawetan kayu tergantung dengan penempatan kayu kayu, kayu yang dilindungi

dari hujan dan sinar matahari tidak cepat rusak. Tetapi kalau ditempatkan di luar

dibiarkan terkena panas dan hujan kayu akan cepat rusak. Cara-cara untuk

mempertinggi keawetan kayu misalnya dengan mengecat, mengecat dengan

minyak, dengan obat-obatan dan sebagainya (frick, 1982). untuk lebih jelasnya

dapat dilihat pada table berikut ini:

Tabel 2.2. Kelas awet kayu

Sumber: PKKI 1961

Page 9: Pengujian Propertis Kayu Medang

9

2.1.6 Perawatan Kayu

Untuk perawatan kayu bisa di lakukan dengan cara pengecatan kayu,

melumasi kayu dengan minyak, mengecat kayu dan juga menyimpan kayu dari

panas dan hujan.

2.1.7 Perumusan

Rumus yang di gunakan dalam pengujian kayu yaitu:

Perhitungan kadar air dengan rumus

%KA=

x100%................................................................................. (2.1)

Dengan:

KA = kayu asli

KU = Berat kayu setelah dioven

Perhitungan berat jenis kayu (BJ) dengan rumus

………………………………………….…………..………… (2.2)

A = berat kayu kering

B = volum kayu

Perhitungan kuat tekan mengukuti rumus SNI 03-3958-1995 yaitu:

ƒc//=

(Mpa) ………………………………….………..……………. (2.3)

Dengan:

ƒc//

= kuat tekan sejajar serat

P = beban uji maksimum

b = lebar benda uji

h = tinggi benda uji

Page 10: Pengujian Propertis Kayu Medang

10

Perhitungan kuat lentur mengukuti rumus SNI 03-3959-1995 yaitu:

ƒb//=

Mpa ………………………………………………….……… (2.4)

Dengan:

P = beban uji maksimum

L = jarak tumpuan

b = lebar benda uji

h = tinggi benda uji

ƒb

= kuat lentur

Perhitungan kuat geser mengukuti rumus SNI 03-3400-1994 yaitu:

Mpa …………………………….…..………..……….….…… (2.5)

Dengan:

ƒs//

= kuat geser

P = beban maksimum

b = lebar

h= tinggi

Perhitungan kuat tumpu mengikuti rumus SNI-5 2002 yaitu;

Fe =

Mpa ……………………………………………..……………. (2.6)

Dengan:

P = beban uji maksimum

t = tebal kayu

d = diameter baut

Page 11: Pengujian Propertis Kayu Medang

11

Perhitungan kuat tarik mengikuti rumus SNI 03-3399-1994 yaitu;

ƒt //=

(Mpa) …………………………………..…..……………........(2.7)

Dengan :

ft = kuat tarik

P = beban maksimum

b = lebar dalam mm

h = tinggi dalam mm

// = sejajar ser

Perhitungan Modulus young mengikuti rumus yaitu;

E =

=

……………………………...................……..…......(2.8)

Dengan :

E = Modulus elastic young

F = gaya

A = luas pertambahan panjang = panjang awal

Page 12: Pengujian Propertis Kayu Medang

12

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di daerah Kabupaten Bengkalis, khususnya didesa

pangkalan batang. Setelah dilakukan pengambilan sampel kayu medang didesa

tersebut, sampel dibawa ke laboratorium Uji Bahan Program Studi Teknik Sipil

Politeknik Negeri Bengkalis untuk diuji.

3.2 Bahan Penelitian

Dalam pengujian propertis kayu ini, bahan yang digunakan adalah kayu

medang.

3.3 Peralatan Yang Digunakan

Ada pun peralatan yang akan digunakan dalam penelitian properties kayu

ini adalah:

a. Mesin uji

Adapun mesin uji yang digunakan dalam pengujian ini sebagai berikut :

1. Mesin uji yang digunakan untuk memperoleh nilai kuat tekan kayu,

nilai geser sejajar serat kayu dan nilai kuat tumpu kayu yaitu

Compression Machine.

2. Mesin uji yang digunakan untuk pengujian kuat lentur yaitu Beam

Test.

3. Mesin uji yang digunakan untuk memperoleh nilai kuat tarik yaitu

Mesin Universal.

b. Mesin Gergaji

Mesin gergaji digunakan untuk menebang pohon dan membelah pohon

hingga menjadi benda uji.

c. Gergaji digunakan untuk memotong benda uji.

d. Ketam mesin

Page 13: Pengujian Propertis Kayu Medang

13

Ketam mesin digunakan untuk mengetam benda uji hingga terlihat rapi

dan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

e. Mistar, digunakan untuk mengukur benda uji sehingga sesuai dengan

ukuran yang diharapkan.

f. Timbangan

Timbangan digunakan untuk menimbang benda uji yang akan diteliti.

3.4 Metode

Metode yang digunakan dalam penelitian ini mengacu pada SNI yang ada

tentang peraturan kayu. Untuk pengujian kuat geser acuan yang digunakan yaitu

SNI 03-3400-1994, untuk pengujian kuat tekan acuan yang digunakan yaitu

mengunakan SNI 03-3958-1995 untuk pengujian kuat lentur acuan yang

digunakan SNI 03-3959-1995 untuk pengujian kuat tumpu acuan yang digunakan

ASTM D 143-1994 untuk pengujian kuat tarik acuan yan digunakan SNI 03-3399-

1994. Metode pengujian ini mencakup tentang persyaratan, ketentuan, dan cara

pengujian kayu. Pengunaan metode ini dimaksudkan Sebagai acuan dan pegangan

dalam pengujian kuat geser, kuat tekan dan kuat lentur kayu kuat tumpu dan kuat .

3.5 Tahap Pelaksanaan Penelitian

Adapun tahapan pelaksanaan penelitian ini antara lain:

a. Tahap persiapan, meliputi pengurusan surat pernyataan, surat izin

penggunaan laboratorium yang diketahui oleh Dosen Pembimbing 1 dan 2

dan disetujui kepala lab Uji Bahan Teknik Sipil Politeknik Negeri

Bengkalis serta persiapan benda uji dan peralatan.

b. Tahap penyiapan benda uji yaitu dengan mengambil benda uji dari hutan

desa pangkalan batang. Dengan 35 sampel benda uji yang akan diteliti.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat Tabel 3.1 berikut ini.

Page 14: Pengujian Propertis Kayu Medang

14

Tabel 3.1 Pengujian yang dilakukan

Sumber: SNI (Standar Nasional Indonesia)

c. Tahap pengujian benda uji, meliputi kuat tekan, geser, lentur tumpu, dan

kuat tarik kayu medang.

d. Analisa data yang telah didapat setelah melakukan tahapan-tahapan di

atas.

Untuk lebih jelas dimensi atau bentuk sampel dari table di atas lihat

pada gambar berikut :

Jenis pengujian Dimensi

Sampel

Pangkal

(K1,K2)

Tengah

(K3,K4)

Ujung

(K5,K6)

Pengujian kadar air 50 x 50 x 50 mm 2 2 1

Pengujian kuat tekan

tegak lurus arah serat 50 x 50 x 150 mm 2 2 2

Pengujian kuat lentur

kayu 50 x 50 x 760 mm 2 2 2

Pengujian kuat geser 50 x 50 x 63 mm 2 2 2

Pengujian kuat tumpu 48 x 48 x 50 mm 2 2 2

Pengujian kuat tarik 25 x 25 x 460 mm 2 2 2

Jumlah sampel ` 35

Page 15: Pengujian Propertis Kayu Medang

15

Gambar. 3.1. Kuat tekan sejajar searah serat Sumber : SNI Standar nasional Indonesia

p plat

Gambar 3.2. Kuat tekan tegak lurus arah serat

Sumber : SNI Standar nasional Indonesia

Page 16: Pengujian Propertis Kayu Medang

16

Gambar 3.3. Kuat lentur kayu Sumber : SNI Standar nasional Indonesia

Gambar 3.4. Kuat geser Sumber : SNI Standar nasional Indonesia

Page 17: Pengujian Propertis Kayu Medang

17

Gambar 3.5. kuat tumpu Sumber : SNI Standar nasional Indonesia

Gambar 3.6. kuat tarik Sumber : SNI Standar nasional Indonesia

48

50

48

Page 18: Pengujian Propertis Kayu Medang

18

3.6 Flowchart Pelaksanaan Penelitian

Pada penelitian ini terdapat gambar diagram alir pelaksanaan penelitian,

dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut ini

Gambar 3.6 Flowchart pelaksanaan pekerjaan penelitian

Mulai

Persiapan

material dan

peralatan

Hasil pengujian

Pembahasan

Kesimpulan

dan saran

Selesai

Pengujian benda uji

1. Pemeriksaan kadar air

2. Pengujian kuat tekan tegak lurus arah

serat

3. Pengujian kuat lentur

4. Pengujian kuat geser

5. Pengujian kuat tumpu

6. Pengujian kuat tarik

Page 19: Pengujian Propertis Kayu Medang

19

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Data yang diperoleh berdasarkan hasil pengujian properties kayu medang

dengan kondisi kadar air kering udara yaitu 12%-20% yang dilakukan pengujian

di Laboratorium Uji bahan Politeknik Negeri Bengkalis, sehingga dapat

ditentukan klasifikasi kayu medang dan perbandingan kekuatan pankal tengah dan

ujung kayu berdasarkan SNI 03-3958-1995, SNI 03-3959-1995, SNI 03-3400-

199, ASTM D 143-1994, dan SNI 03-3399-1994. Pengujian dilakukan setelah

kering udara kayu tercapai, namun untuk menentukan kadar air dilakukan setelah

diopen, sedangkan membandingkan kekuatan kayu dan selanjutnya menentukan

kelas kuat kayu berdasarkan data yang diperoleh dari pengujian yang dilakukan.

4.1 Data Pengujian

4.1.1 Kadar air (KA)

Tujuan pengujian kadar air ini adalah untuk memperoleh nilai kadar air

yang terkandung dalam kayu yang akan diuji. Pada pengujian ini kayu yang diuji

adalah kayu medang, dengan rumus 2.1 sebagai berikut;

Page 20: Pengujian Propertis Kayu Medang

20

Hasil perhitungan ditabelkan seperti Tabel 4.1 berikut ini.

Tabel 4.1 pengujian kadar air kering mutlak atau kering oven kayu medang

No

kode

Berat Kayu

Asli

(gr)

Berat

Kering oven

(gr)

KA (%) KA rata-rata (%)

K1 78,25 45,80 70,85152

69,34%

K2 76,88 44,90 71,22494

K3 69,81 41,89 66,65075

K4 71,67 43,46 64,91026

K5 76,93 44,41 73,10981

Sumber: Data pengujian (2014)

Setelah dilakukan pengujian kadar air maka didapat nilai rata-rata dari

lima sampel pengujian kadar air kering oven pada kayu medang yaitu sebesar

69,34%

Gambar 4.1 pengujian kadar air

Sumber : Dokumentasi

4.1.2 Berat Jenis Kayu

Berat jenis menyatakan berat kayu dibagi dengan volumenya, kayu

medang yang akan diuji mengalami punyusutan kadar air dalam serat kayu

dengan metode pengeringan kering oven. Perhitungan berat jenis kayu dengan

menggunakan rumus 2.2 sebagai berikut :

Page 21: Pengujian Propertis Kayu Medang

21

=

gr/cm³

Dari hasil perhitungan diatas, Hasil ditabelkan seperti Tabel 4.2 berikut ini.

Tabel 4.2 berat jenis kayu medang

No B L H Hasil Rata-rata

K1 5 5 5 0.62

0,592

K2 5 5 5 0.61

K3 5 5 5 0,55

K4 5 5 5 0,57

K5 5 5 5 0.61

Sumber : Data pengujian (2014)

Dari hasil pengujian data berat jenis kayu medang Tabel 4.1 di atas didapat nilai

rata-rata berat jenis adalah 0,592 g/cm³. Berdasarkan dari Tabel 2.1 sumber PKKI

1961 menyatakan bawa berat jenis antara 0,60-0,40 kayu kelas III. Jadi kelas kayu

medang berdasarkan berat jenis 0,592 yaitu kayu kelas III.

4.1.3 Pengujian kuat tekan sejajar arah serat

Tujuan metode pengujian ini adalah untuk memperoleh nilai tekan kayu.

kuat tekan sejajar arah serat adalah kekuatan kayu memikul beban yang bekerja

padanya yang arah beban sejajar dengan arah serat kayu seperti perhitungan di

bawah ini.

Perhitungan kuat tekan sejajar arah serat dengan menggunakan rumus 2.3 sebagai

berikut :

Data hasil pengujian = 52,4 KN jika dirubah menjadi Kg yaitu ;

1 KN = 1000 N

1 Kg =9,81 N

Jadi 52,4 KN = 52,4 x 1000 x (1/9,81) = 5341,488 Kg

Page 22: Pengujian Propertis Kayu Medang

22

Dari hasil perhitungan di atas, Hasil ditabelkan seperti Tabel 4.4 berikut ini.

Tabel 4.3 pengujian kuat tekan sejajar arah serat kayu medang

No

kode Jenis Kayu

Ukuran Beban

Maksim

um

(Kg)

Kuat tekan

lurus arah

serat

(Kg/cm2)

Kuat tekan

lurus arah

serat

rata-rata

(Kg/cm2)

b

(cm)

h

(cm)

L

(cm)

Berat

(Kg)

K1 Medang 5 5 15 0,195 5341,488 213,659

205,884

K2 Medang 5 5 15 0,193 5626,911 225,076

K3 Medang 5 5 15 0,177 5015,290 200,611

K4 Medang 5 5 15 0,174 4230,377 169,215

K5 Medang 5 5 15 0,198 5463,812 218,552

K6 Medang 5 5 15 0,202 5198,776 207,951

Sumber : Data pengujian (2014)

Gambar 4.2 Pengujian dan hasil kuat tekan sejajar arah serat

Sumber : Dokumentasi

Setelah dilakukan pengujian kuat tekan sejajar arah serat pada benda uji

sebannyak enam sampel dan didapat nilai rata-rata kuat tekan sejajar arah serat

sebesar 205,884 Kg/cm2. Dilihat dari Tabel pengujian di atas bahwa nilai kuat

tekan kayu bagian pangkal lebih besar dari pada nilai kuat tekan bagian tengah

dan ujung, dan nilai kuat tekan kayu bagian tengah lebih kecil dari pada nilai kuat

tekan bagian ujung kayu. Pada pengujian kayu bagian tengah (K4) terjadi

penurunan nilai yang sangat drastis, setelah dicek dari sampel yang telah diuji

ternyata penyebabnya adalah benda uji sampel tesebut tepat pada samping bagian

Page 23: Pengujian Propertis Kayu Medang

23

tengah kayu atau yang lebih dikenal oleh masyarakat Bengkalis umumnya dengan

sebutan empulu kayu.

4.1.4 Pengujian kuat lentur

Tujuan pengujian kuat lentur kayu ini adalah untuk menentukan nilai

lentur kayu menahan beban, Hasil pengujian kuat lentur dapat dilihat pada Pada

perhitungan berikut.

Perhitungan kuat lentur dengan menggunakan rumus 2.4 sebagai berikut :

Jarak tumpuan = 71 cm

Beban maksimum yaitu 7,6 KN dirubah dalam Kg menjadi;

7 KN = 7600 N = 7600 x (1/9,81)

= 774,719 Kg

ƒb = 3 x 774,719 x 71 = 165015,147

ƒb = 2 x 5 x 5 = 250

Dari hasil perhitungan di atas, Hasil ditabelkan seperti Tabel 4.5 berikut ini.

Tabel 4.4 pengujian kuat lentur kayu medang

No

kode

Jenis

Kayu

Ukuran Beban

Maksimum

(Kg)

Kuat

Lentur

(Kg/cm2)

Kuat

Lentur

rata-rata

(Kg/cm2) b (cm)

h

(cm)

l

(cm)

Berat

(Kg)

K1 Medang 5 5 71 1,158 774,719 660,06

542,48

K2 Medang 5 5 71 1,128 713,557 607,95

K3 Medang 5 5 71 1,004 599,266 510,57

K4 Medang 5 5 71 0,978 611,620 521,00

K5 Medang 5 5 71 1.107 591,233 503,73

K6 Medang 5 5 71 1,112 530,071 451,62

Sumber : Data pengujian (2014)

Page 24: Pengujian Propertis Kayu Medang

24

Gambar 4.3 pengujian lentur

Sumber : Dokumentasi

Setelah dilakukan pengujian kuat lentur pada benda uji sebannyak enam

sampel yaitu, pangkal tengah dan ujung maka didapat dan nilai rata-rata kuat

lentur sebesar 542,48 Kg/cm2. Dilihat dari tabel pengujian kuat lentur di atas

bahwa; kayu pada bagian pangkal lebih besar nilai kuat lenturnya dibandingkan

dengan nilai bagian tengah, begitu juga sebaliknya bahwa nilai kuat lentur bagian

tengah lebih besar dibandingkan dengan nilai kuat lentur bagian ujung kayu. Dari

hasil perbandingan tersebut maka anggapan masyarakat bahwa kayu bagian

pangkal lebih kuat dibandingkan denagn bagian tengah dan ujung benar.

4.1.5 Pengujian kuat geser

Tujuan pengujian ini adalah untuk memperoleh nilai kuat geser sejajar

serat kayu. Seperti perhitungan berikut.

Perhitungan kuat geser menggunakan rumus 2.5 sebagai berikut :

Kg/cm²

Page 25: Pengujian Propertis Kayu Medang

25

Data hasil pengujian 8,3 KN dirubah menjadi Kg yaitu:

8,3 KN = 8300 N x(1/9,81)

= 846,075 Kg

Dari hasil perhitungan di atas, hasil pengujian kuat geser ditabelkan seperti Tabel

4.5 berikut ini.

Tabel 4.5 pengujian kuat geser sejajar serat kayu medang

No

kode Jenis Kayu

Ukuran

Beban

Maksimum

(Kg)

Kuat

geser

sejajar

serat

(Kg/cm2)

Kuat

geser

sejajar

serat

rata-rata

(Kg/cm2)

b(cm) h(cm) l(cm) Berat

(Kg)

K1 Medang 5 3 8 0.071 846,075 56,40

53,34

K2 Medang 5 3 8 0.077 784,913 52,32

K3 Medang 5 3 8 0.071 917,431 61,16

K4 Medang 5 3 8 0.079 856,269 57,08

K5 Medang 5 3 8 0.081 764,525 50,96

K6 Medang 5 3 8 0,082 632,001 42,13

Sumber : Data pengujian (2014)

Gambar 4.4 Pengujian dan hasil kuat geser

Sumber : Dokumentasi

Setelah dilakukan pengujian kuat geser pada benda uji sebanyak enam

sampel dan didapat nilai rata-rata kuat geser sebesar 53,34 Kg/cm2. Pada

pengujian ini ternyata didapatkan perbandingan kekuatan kayu dari pengujian kuat

geser pangkal, tengah,dan ujung kayu bahwa nilai kuat geser bagian tengah kayu

lebih besar dibandingkan dengan nilai kuat geser bagian pangkal dan ujung kayu.

Page 26: Pengujian Propertis Kayu Medang

26

Dan nilai kuat geser kayu bagian pangkal lebih besar dibandingkan bagian ujung

kayu.

4.1.6 Pengujian kuat tumpu kayu medang

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui nilai dari kekuatan

kayu menahan beban tumpu yang diterimanya. Hasil pengujian dapat dilihat dari

data berikut ini.

Perhitungan kuat tumpu menggunakan rumus 2.6 sebagai berikut:

Fe =

(MPa) dengan persamaan 2.6

Data hasil pengujian 5,1 KN dirubah menjadi Kg yaitu:

5,1 x 1000 = 5100 N = 5100 x (1/9,81)

= 519,87 Kg

Fe =

=

= 43,32 Kg/cm²

Dirubah ke Mpa = 43,32 x (9,81/100)

= 4,24 MPa

Dari hasil perhitungan di atas, Hasil pengujian kuat tumpu ditabelkan seperti

Tabel 4.6 berikut ini.

Table 4.6 pengujian kuat tumpu kayu medang

No

kode Jenis Kayu

Ukuran Beban

Maksimum

(Kg)

Kuat

tumpu

(MPa)

Kuat

tumpu

(MPa)

rata-rata b(cm) h(cm) d(cm)

Berat

(Kg)

K1 Medang 4,8 4,8 2,5 0,068 519,87 4,24

4,421

K2 Medang 4,8 4,8 2,5 0.077 540,26 4,23

K3 Medang 4,8 4,8 2,5 0.071 581,03 4,55

K4 Medang 4,8 4,8 2,5 0.077 581,03 4,55

K5 Medang 4,8 4,8 2,5 0.068 570,84 4,48

K6 Medang 4,8 4,8 2,5 0,065 570,84 4,48

Sumber : Data pengujian ( 2014)

Page 27: Pengujian Propertis Kayu Medang

27

Gambar 4.5 Pengujian dan hasil kuat tumpu

Sumber : Dokumentasi

Setelah dilakukan pengujian kuat tumpu pada benda uji sebanyak enam

sampel dan didapat nilai rata-rata kuat tumpu sebesar 4,421 MPa. Pada pengujian

ini didapatkan perbandingan kekuatan kayu dari pengujian kuat tumpu pangkal,

tengah, dan ujung kayu bahwa nilai kuat tumpu pangkal lebih kecil dari kuat

tumpu tengah dan ujung. Nilai kuat tumpu ujung lebih kecil dari nilai kuat tumpu

bagian kayu.

4.1.7 Pengujian kuat tarik sejajar kayu medang

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kuat tarik kayu medang

dan perbandingan kekuatan kayu. Hasil pengujian dapat dilihat dari data berikut

ini.

Perhitungan kuat tarik menggunakan rumus 2.7 sebagai berikut :

ƒt //=

(Mpa) dengan persamaan 2.7

Data hasil pengujian Max. Load 4037,56 N

ƒt //=

= 88,53 Mpa atau N/mm²

Page 28: Pengujian Propertis Kayu Medang

28

Data hasil pengujian kuat tarik kayu medang sebagai berikut :

Table 4.7 pengujian kuat tarik kayu medang

No

kode Jenis Kayu

Ukuran Beban

Maksimum

N

Kuat

Tarik

(MPa)

Kuat

Tarik

rata-rata

(MPa) b

(mm)

H

(mm)

Berat

(gr)

K1 Medang 4,8 4,8 88,40 4037,56 88,53

75,05

K2 Medang 4,8 4,8 92,3 3582,08 79,39

K3 Medang 4,8 4,8 94,41 3553,57 78,76

K4 Medang 4,8 4,8 87,20 3429,30 76,00

K5 Medang 4,8 4,8 92,62 2875,29 63,73

K6 Medang 4,8 4,8 94,05 2884,52 63,93

Sumber : Data pengujian (2014)

Gambar 4.6 Pengujian kuat tarik

Sumber : Dokumentasi

Dari hasil pengujian kuat tarik sebanyak enam benda uji diatas, maka

didapat nilai rata-rata kuat tarik kayu medang yaitu sebesar 75,05 Mpa. Pada

pengujian ini perbandingan nilai kuat tarik kayu medang seperti yang kita duga

selama ini, dimana kayu bagian pangkal lebih kuat dibandingkan dengan kayu

bagian tengah dan ujung. Sedangkan kayu bagian tengah lebih kecil nilai kuat

tariknya dibanding bagian pangkal dan lebih besar dibandingkan dengan bagian

ujung.

Page 29: Pengujian Propertis Kayu Medang

29

4.2 Analisa Data

Dari analisa kayu medang yang telah dilakukan pengujian berdasarkan

kayu kerig udara dan perbandingan bagian pangkal, tengah, dan ujung kayu maka

diperoleh data pada tabel berikut ini :

Tabel 4.8 Analisa data rata-rata pengujian

JENIS

KAYU

KADAR

AIR

BERAT

JENIS

KUAT

TEKAN

KUAT

LENTUR

MEDANG 69,34% 0.592 205,884 542,48

Sumber : Data pengujian

Tabel 4.9 Analisa data perbandingan kekuatan kayu antara pangkal, tengah, dan

ujung

No

KUAT

TEKAN

(Kg/cm²)

KUAT

LENTUR

(Kg/cm²)

KUAT

GESER

(Kg/cm²)

KUAT

TUMPU

(MPa)

KUAT

TARIK

(Mpa)

K1 213,659 660,06 56,40 4,24 88,53

K2 225,076 607,95 52,32 4,23 79,39

K3 200,611 510,57 61,16 4,55 78,76

K4 169,215 521,00 57,08 4,55 76,00

K5 218,552 503,73 50,96 4,48 63,73

K6 207,951 451,62 42,13 4,48 63,93

Sumber : Data pengujian

Dari Tabel 4.8 dan 4.9 di atas dapat di ketahui kelas kuat kayu berdasarkan PPKI

1961Tabel 2.1 Kelas kuat kayu berdasarkan berat jenis, Kuat lentur, dan kuat

Tekan. Berdasarkan hasil pengujian yang diperoleh menurut berat jenis kayu

medang ini kayu kelas III, dimana kayu kelas III memiliki nilai berat jenis kisaran

0,60-0,40. Menurut kuat lentur kayu kelas IV dengan nilai kuat lentur antara 500-

360 Kg/cm² dan menurut Kuat desak/ kuat tekan sejajar arah serat kayu kelas V

dengan kuat tekan maksimal lebih kecil atau sama dengan 150 Kg/cm²

Perbandingan kekuatan kayu berdasarkan bagian pangkal, tengah, dan

ujung rupanya tidak sesuai yang kita kira selama ini yaitu bahwa kayu bagian

pangkal adalah yang paling kuat menerima beban. Dari hasil pengujian kayu

medang ini ternyata diketahui bahwa nilai kuat tekan kayu bagian ujung lebih

besar menahan beban dibanding bagian tengah kayu, untuk kuat geser justru kayu

Page 30: Pengujian Propertis Kayu Medang

30

bagian tengah lebih kuat menahan beban dibandingkan bagian pangkal. Hasil

yang mengejutkan lagi dari hasil pengujian kuat tumpu, dimana nilai kuat tumpu

bagian ujung kayu yang paling besar dan dan bagian pangkal kayu yang memiliki

nilai kuat tumpu terkecil. Sedangkan untuk nilai kuat tarik seperti yang kita

anggap selama ini, yaitu kekuatan menahan beban terbesar terdapat dipangkal

kayu kemudian bagian tengah dan terkecil menahan beban bagian ujung kayu.

Setelah melihat dari hasil pengujian berdasarkan berat jenis, kuat tekan,

dan kuat lentur, maka terjadi perbedaan kelas kuat kayu medang. Berdasarkan

teori, penyebab perbedaan kelas kuat kayu dalam satu jenis kayu disebabkan oleh

beberapa faktor antara lain :

1. Ketinggian pohon dimana sampel diambil.

2. Dalam pohon besar perbedaan terjadi karena karateristik daun-daunan.

3. Faktor genetik, hingga mempengaruhi kualitas bentuk dan kemampuan

beradaptasi terhadap lingkungan.

Page 31: Pengujian Propertis Kayu Medang

31

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari uraian dan pembahasan pada bab-bab sebelumnya dapat diambil

kesimpulan yaitu :

1. Kadar air yang diperoleh dengan pengujian kering oven adalah sebesar

69,34%.

2. Berdasarkan hasil pengujian yang diperoleh, dapat diklasifikasikan medang

menurut berat jenis kayu kelas III yakni dengan nilai berat jenis 0,592.

Menurut kuat desak/kuat tekan sejajar sejajar arah serat, kayu medang kelas V

dengan nilai kuat tekan rata-rata kayu sebesar 150 Kg/cm². Menurut kuat

lentur kayu medang ini kelas IV yang memiliki nilai kuat lentur rata-rata

542,48 Kg/cm². Jadi dari hasil pendekatan dan keamanan, maka diambil kelas

kayu yang terendah yakni kelas V.

3. Hasil data pengujian propertis kayu medang ini didapat perbandingan-

perbandingan nilai kekuatan kayu berdasarkan bagian-bagian kayu, yakni

bagian pangkal tengah dan ujung disimpulkan bahwa tidak semuanya benar

anggapan bahwa kayu bagian pangkal lebih besar nilai menahan beban yang

diterima dibandingkan bagian tengah dan ujung. Hal ini karena dalam

beberapa pengujian kayu medang ini terdapat nilai kayu bagian tengah

menahan beban lebih besar dibandingkan dengan pangkal.

5.2. Saran

Dari Pengujian Propertis Kayu Medang yang telah dilaksanakan, tentunya

masih terdapat kekurangan-kekurangan yang perlu mendapat perbaikan dan

pengembangan lagi untuk mencapai hasil suatu Pengujian Propertis Kayu Medang

Dengan Kondisi Kadar Air Yang berbeda-beda lebih maksimal lagi. Saran-saran

untuk Pengujian ini adalah sebagai berikut :

1. Melakukan pengujian Elastisitas kayu (EW), Tegangan izin sejajar serat (

FT), dan tegangan izin lentur (FT) untuk mengetahui nilai Elastisitas,

Tegangan ijin sejajar serat, dan Tegangan Lentur kayu medang.

Page 32: Pengujian Propertis Kayu Medang

32

2. Dalam pengujian propertis kayu ketelitian dalam membuat benda uji sangat

diperhatikan, karena berbeda dimensi benda uji dengan penyetingan alat saat

melakukan pengujian akan menghasilkan nilai yang berbeda pula.