SKRIPSI - digilib.uns.ac.id/Studi...perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user iv MOTTO...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

STUDI KUAT TEKAN, KUAT GESER DAN KUAT LEKAT CAMPURAN SERBUK GERGAJI, SERBUK KETAM DAN SERBUK AMPLASAN KAYU JATI DENGAN PEREKAT

RESIN DAN HARDENER SEBAGAI BAHAN PERBAIKAN KAYU

(Compression, Shear and Bond Strenght Study of Mixing Sawdust, Shavings

and Sandpaper Powder Teak Wood with Adhesive Resin and Hardener as Repair Wood Material)

SKRIPSI

Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

ARIS CHOLID BAICUNI PRAMANTO NIM : I 1110008

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2013


commit to user

iv

MOTTO

Segala sesuatu jangan hanya dipikirkan karena akan menjadi beban dan membuat bingung, buatlah sebuah rencana dan laksanakan rencana tersebut dengan sebaik-baiknya.

Selalu berdoa, tawakal dan minta pertolongan kepada Allah Subhana Wata’ala Belajar menerima apa adanya dan berpikir positif

Manfaatkan waktu sebaik-baiknya, jadikan hidup selalu bermanfaat, ambil hikmah dari setiap kejadian.

“Jika kamu tidak memiliki apa yang kamu sukai, maka sukailah apa yang kamu miliki saat ini”

Ingatlah “selagi bisa dilakukan sekarang kenapa harus nunggu besok”

PERSEMBAHAN

Ibu dan Bapak yang tercinta terima kasih atas doanya,

semoga selalu diberi kesehatan dan dalam lindungan Allah Subhana Wata’ala,

Kakak-kakakku yang tersayang terima kasih atas dukungannya,

Sobat dan teman-teman S1 Transfer 2010

terima kasih untuk warna yang kalian berikan selama kita bersama,

Terima kasih untuk Bowo, Supriyadi, Baktiar dan Pujianto atas motivasinya,

Terima kasih kepada Bapak Achmad Basuki, ST, MT dan Ir. Budi Utomo, MT

atas bimbingan dalam menyelesaikan skripsi ini,

Almamaterku Universitas Sebelas Maret Surakarta.


commit to user

v

ABSTRAK Aris Cholid Baicuni Pramanto, 2013. “STUDI KUAT TEKAN, KUAT GESER DAN KUAT LEKAT CAMPURAN SERBUK GERGAJI, SERBUK KETAM DAN SERBUK AMPLASAN KAYU JATI DENGAN PEREKAT RESIN DAN HARDENER SEBAGAI BAHAN PERBAIKAN KAYU”. Skripsi Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Kayu merupakan material konstruksi dan non konstruksi. Dalam penggunaannya baik sebagai material konstruksi maupun non konstruksi diperlukan pemilihan jenis kayu yang tepat. Kerusakan yang terjadi pada kayu menyebabkan kekuatan kayu berkurang. Kerusakan tersebut salah satunya dapat berupa lubang yang disebabkan karena serangan serangga, jamur dan kesalahan manusia dalam pengerjaannya. Untuk meningkatkan kembali kekuatan kayu tersebut digunakan metode patching. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui kuat tekan, kuat geser dan kuat lekat dari material penambal dengan harapan dapat meningkatkan kembali kekuatan kayu yang berkurang akibat lubang.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode kuantitatif atau eksperimen, yaitu membuat benda uji dengan mencampurkan serbuk gergaji, serbuk ketam dan serbuk amplasan serta resin dan hardener sebagai perekat. Campuran yang sudah merata dicetak dengan bekisting yang sudah ditentukan ukurannya. Perbandingan yang digunakan yaitu kadar filler sebesar 25%, 50% dan 75% dari total kebutuhan serbuk kayu, sedangkan kadar hardener sebesar 75% dan 100% dari kadar resin.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapat hasil kuat tekan yang paling rendah 20,28 MPa pada benda uji dengan kadar hardener 75% dan kadar filler 25%. Kuat tekan paling tinggi 31,79 MPa pada benda uji dengan kadar hardener 100% dan kadar filler 25%. Kuat geser yang paling rendah 2,07 MPa pada benda uji dengan kadar hardener 75% dan kadar filler 75%. Kuat geser paling tinggi 18,42 MPa pada benda uji dengan kadar hardener 100% dan kadar filler 75%. Kuat lekat yang paling rendah 0,78 MPa pada benda uji dengan kadar hardener 75% dan kadar filler 75%. Kuat lekat paling tinggi 8,94 MPa pada benda uji dengan kadar hardener 100% dan kadar filler 75%. Kata kunci : kayu, perbaikan kayu, serbuk gergaji, serbuk ketam, serbuk

amplasan, resin, hardener, kuat tekan, kuat geser, kuat lekat.


commit to user

vi

ABSTRACT Aris Cholid Baicuni Pramanto, 2013. “COMPRESSION, SHEAR AND BOND STRENGHT STUDY OF MIXING SAWDUST, SHAVINGS AND SANDPAPER POWDER TEAK WOOD WITH ADHESIVE RESIN AND HARDENER AS REPAIR WOOD MATERIAL”. Thesis Department of Civil Engineering Sebelas Maret University of Surakarta.

Wood is the material of construction and non construction. In its use as both construction and non construction materials needed proper selection of wood species. Damage to the wood causing the wood strength is reduced. Damage to one of these holes can be caused by insects, fungi and human error in the process. To increase the strength of wood is used method of patching. The purpose of this study to determine the compressive, shear and bond strength of the cement material in the hope of increasing the strength of wood is reduced due to the hole.

The method used in this research is quantitative or experimental method, which makes the specimen by mixing sawdust, shavings and sandpaper powder as well as an adhesive resin and hardener. The mixture is evenly printed with the predefined size formwork. Comparison used the filler content of 25%, 50% and 75% of the total wood dust, while the hardener levels by 75% and 100% of the resin content.

Based on the research that has been done we got the result that the lower compressive strength 20.28 MPa on the specimen grading 75% hardener and filler content of 25%. Highest compressive strength of 31.79 MPa in specimen grading 100% hardener and filler content of 25%. The low shear strength 2.07 MPa in specimen grading 75% hardener and filler content of 75%. Highest shear strength 18.42 MPa on the specimen grading 100% hardener and filler content of 75%. The low bond strength 0.78 MPa in specimen grading 75% hardener and filler content of 75%. Highest bond strength 8.94 MPa in the specimen with hardener levels of 100% and 75% filler content.

Keywords : wood, wood repair, sawdust powder, shavings powder, sandpaper powder, resin, hardener, compressive strength, shear strength, bond strength.


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan

karunia-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan skripsi yang

berjudul “Studi Kuat Tekan, Kuat Geser dan Kuat Lekat Campuran Serbuk

Gergaji, Serbuk Ketam dan Serbuk Amplasan Kayu Jati dengan Perekat

Resin dan Hardener sebagai Bahan Perbaikan Kayu”. Banyak hambatan dan

rintangan yang penyusun temui dalam penyusunan laporan ini. Bantuan,

dukungan, semangat dan kerjasama dari berbagai pihak, semua rintangan tersebut

dapat teratasi. Penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staff.

2. Ir. Bambang Santosa, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staff.

3. Edy Purwanto, ST, MT selaku Ketua Program Studi Non-Reguler Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staff.

4. Purnawan Gunawan, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.

5. Achmad Basuki, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I.

6. Ir. Budi Utomo, MT selaku Dosen Pembimbing II.

7. Tim penguji pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

8. Semua pihak yang telah membantu pelaksanaan skripsi hingga selesai.

Sebagaimana mahasiswa yang masih dalam taraf belajar, disadari bahwa laporan

ini masih jauh dari sempurna, dan masih banyak kekurangan. Oleh karena itu,

kritik dan saran yang membangun sangat penyusun harapkan. Akhir kata, semoga

laporan ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

Surakarta, Februari 2013

Penyusun


commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... iv

ABSTRAK .......................................................................................................... v

ABSTRACK ....................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xii

DAFTAR GRAFIK ........................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiv

DAFTAR NOTASI ............................................................................................ xv

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ................................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................ 2

1.3. Batasan Masalah .............................................................................. 3

1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................. 3

1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Uraian Umum ................................................................................... 4

2.2. Sifat-sifat Kayu ................................................................................ 5

2.2.1. Sifat Fisik Kayu ................................................................... 6

2.2.2. Sifat Mekanik Kayu ............................................................. 7

2.2.3. Sifat Kimia Kayu ................................................................. 8

2.3. Mutu Kayu ........................................................................................ 8

2.4. Kerusakan-kerusakan pada Kayu .................................................... 11


commit to user

ix

2.5. Metode Perbaikan Kayu .................................................................. 12

2.6. Material Untuk Perbaikan ............................................................... 13

2.6.1. Serbuk Kayu ........................................................................ 14

2.6.2. Kayu Jati ............................................................................... 15

2.6.3. Perekat .................................................................................. 18

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Uraian Umum ................................................................................... 19

3.2. Bahan Penelitian .............................................................................. 20

3.3. Peralatan Penelitian ......................................................................... 20

3.4. Langkah Kerja .................................................................................. 21

3.4.1. Tahap Persiapan Awal ........................................................ 21

3.4.2. Tahap Pemilihan Bahan dan Peralatan ................................ 21

3.4.3. Pemeriksaan Kadar Air ....................................................... 22

3.4.4. Tahap Pembuatan Benda Uji ............................................... 22

3.4.5. Tahap Pengujian .................................................................. 27

3.4.6. Tahap Analisis Data dan Pembahasan ............................... 27

3.5. Diagram Alir Penelitian .................................................... ............ 28

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Data dan Hasil Pengujian Kadar Air .............................................. 30

4.2. Data dan Hasil Pengujian Kuat Tekan ............................................ 31

4.2.1. Pengaruh Kadar Hardener terhadap Kuat Tekan ............... 32

4.3. Data dan Hasil Pengujian Kuat Geser ............................................ 35

4.3.1. Pengaruh Kadar Hardener terhadap Kuat Geser ............... 36

4.4. Data dan Hasil Pengujian Kuat Lekat ............................................. 39

4.4.1. Pengaruh Kadar Hardener terhadap Kuat Lekat ................ 40

4.5. Pembahasan ...................................................................................... 43

4.5.1. Kuat Tekan ........................................................................... 43

4.5.2. Kuat Geser ........................................................................... 44

4.5.3. Kuat Lekat ............................................................................ 45

4.5.4. Modulus Elastisitas ............................................................. 47


commit to user

x

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 49

5.2. Saran ................................................................................................. 50

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 51


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1. Model Benda Uji Kuat Tekan .................................................... 24

Gambar 3.2. Model Benda Uji Kuat Geser ..................................................... 25

Gambar 3.3. Model Benda Uji Kuat Lekat ..................................................... 26

Gambar 3.4. Diagram Alir Penelitian .............................................................. 29


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Sifat-sifat mekanik kayu yang penting ........................................... 7

Tabel 2.2. Cacat maksimum untuk setiap kelas mutu kayu ............................ 9

Tabel 2.3. Nilai kuat acuan (MPa) berdasarkan atas pemilahan secara

masinal/mekanis pada kadar air 15% ............................................ 10

Tabel 2.4. Tingkat keawetan kayu .................................................................... 16

Tabel 2.5. Tingkat kekuatan kayu ..................................................................... 16

Tabel 3.1. Benda uji untuk pengujian kuat tekan ............................................ 23

Tabel 3.2. Benda uji untuk pengujian kuat geser ............................................. 24

Tabel 3.3. Benda uji untuk pengujian kuat lekat ............................................. 25

Tabel 4.1. Kuat tekan benda uji dengan variasi filler dan hardener .............. 32

Tabel 4.2. Kuat geser benda uji dengan variasi filler dan hardener ............... 36

Tabel 4.3. Kuat lekat benda uji dengan variasi filler dan hardener ............... 40

Tabel 4.4. Hasil dari grafik hubungan antara tegangan dan regangan ........... 48


commit to user

xiii

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1. Grafik hubungan antara kadar hardener terhadap

kuat tekan pada kadar filler 25% .................................................. 33






kuat tekan pada tiap-tiap kadar filler ............................................ 34


kuat geser pada kadar filler 25% .................................................. 37






kuat geser pada tiap-tiap kadar filler ............................................ 38


kuat lekat pada kadar filler 25% ................................................... 41






kuat lekat pada tiap-tiap kadar filler ............................................. 42


commit to user

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Kebutuhan bahan

Lampiran 2. Pemeriksaan kadar air

Lampiran 3. Data hasil uji tekan

Lampiran 4. Hubungan tegangan-regangan

Lampiran 5. Data hasil uji geser

Lampiran 6. Data hail uji lekat

Lampiran 7. Dokumentasi

Lampiran 8. Berkas kelengkapan skripsi

Lampiran 9. Lembar komunikasi dan pemantauan


commit to user

xv

DAFTAR NOTASI

Ew : modulus elastisitas lentur

Fb : kuat lentur

Ft// : kuat tarik sejajar serat

Fc// : kuat tekan sejajar serat

Fv : kuat geser

Fc : kuat tekan tegak lurus serat

m : kadar air (%)

Wo : berat benda uji sebelum dikeringkan (gram)

Wd : berat benda uji setelah dikeringkan (gram)

CST : Campuran Sampel Tekan

CSG : Campuran Sampel Geser

CSK : Campuran Sampel Kelekatan

UTM : Universal Testing Machine

H : Hardener

F : Filler

cf : kuat tekan (MPa)

sf : kuat geser (MPa)

crf : kuat lekat (MPa)

: tegangan aksial (kg/mm2)

: regangan aksial

E : modulus elastisitas bahan (kg/mm2)

P : beban (kN)

maksP : beban maksimum (kN)

A : luas penampang (mm2)

: derajat kemiringan (300)


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Di Indonesia banyak dijumpai bangunan dengan menggunakan material kayu,

baik untuk konstruksi, non konstruksi maupun untuk keperluan lain. Material

kayu sebagai konstruksi yaitu dalam penggunaannya memerlukan perhitungan

struktur, sebagai contoh untuk kolom dan balok. Material kayu sebagai non

konstruksi yaitu dalam penggunaannya tidak memerlukan perhitungan struktur,

sebagai contoh untuk kosen pintu dan jendela, rangka plafon serta interior

ruangan. Material kayu untuk keperluan lain yaitu sebagai bahan bangunan

pendukung atau pelengkap, sebagai contoh untuk pengisi ruangan seperti

keperluan mebel.

Material kayu yang digunakan baik untuk konstruksi, non konstruksi maupun

untuk keperluan lain diperlukan pemilihan jenis kayu yang tepat. Kekuatan kayu

akan berpengaruh terhadap kualitas kayu. Kekuatan kayu berkurang maka kualitas

kayu akan menurun, begitu juga sebaliknya. Kekuatan kayu akan menurun karena

mengalami kerusakan.

Kerusakan yang terjadi pada kayu dapat berupa lubang yang disebabkan karena

serangan serangga, jamur dan kesalahan manusia dalam pengerjaannya. Semakin

besar lubang kayu maka semakin besar luas permukaan kayu yang berkurang,

sehingga kekuatan kayu tersebut akan berkurang/menurun. Beberapa faktor yang

mempengaruhi kualitas kayu, diantaranya adalah kuat tekan, kuat tarik dan kuat

geser kayu tersebut.

Untuk meningkatkan kembali kekuatan kayu yang menurun akibat mengalami

kerusakan berupa lubang, maka digunakan metode patching. Material yang

digunakan adalah campuran serbuk kayu dengan perekat resin dan hardener.


commit to user

2

Serbuk kayu yang berupa serbuk gergaji, serbuk ketam dan serbuk amplasan

merupakan sisa dari industri pengerjaan kayu yang jumlah ketersediaan serbuk

tersebut sangat besar, namun tidak semua serbuk yang ada telah termanfaatkan,

sehingga bila tidak ditangani dengan baik maka dapat menjadi masalah

lingkungan yang serius. Dalam kenyataan dilapangan sebagian masih ada yang di

tumpuk sehingga membusuk, sebagian dibuang ke aliran sungai menyebabkan

pencemaran air, atau dibakar secara langsung yang akibatnya ikut menambah

emisi karbon di atmosfir.

Untuk menangani masalah serbuk kayu yang dihasilkan dari pengerjaan kayu

yang selama ini sebagian dibiarkan membusuk, dibuang disungai dan dibakar,

maka salah satu jalan yang dapat ditempuh adalah memanfaatkannya menjadi

produk yang bernilai tambah.

Keberhasilan pemanfaatan limbah serbuk kayu sebagai bahan perbaikan kayu

dengan patching diharapkan tambalan tersebut dapat meningkatkan kembali kuat

tekan, kuat tarik dan kuat geser kayu sehingga akan sama dengan kayu yang akan

ditambal. Selain itu kayu yang rusak namun masih bisa digunakan tidak terbuang

percuma dan dapat mengurangi kebutuhan akan kayu, mengingat persediaan kayu

di alam semakin berkurang. Selain itu dapat memberi manfaat antara lain dari segi

kehutanan dan industri kayu dapat mengurangi laju penebangan/kerusakan hutan

dan mengoptimalkan pemakaian kayu.

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :

a. Berapa besar kuat tekan, kuat geser dan kuat lekat benda uji (campuran serbuk

gergaji, serbuk ketam dan serbuk amplasan kayu jati dengan perekat resin dan

hardener dengan variasi kadar hardener dan kadar filler) ?

b. Berapa besar modulus elastisitas benda uji (campuran serbuk gergaji, serbuk

ketam dan serbuk amplasan kayu jati dengan perekat resin dan hardener

dengan variasi kadar hardener dan kadar filler) ?


commit to user

3

1.3. Batasan Masalah

Untuk membatasi ruang lingkup penelitian ini, maka diperlukan batasan-batasan

masalah sebagai berikut :

a. Serbuk gergaji, serbuk pasahan/ketam dan serbuk amplasan kayu yang

digunakan berasal dari kayu jati.

b. Perekat yang digunakan adalah resin dan hardener dengan merk epoxy.

c. Penelitian ini hanya menguji kuat tekan, kuat geser dan kuat lekat dari

masing-masing benda uji.

d. Komposisi campuran yang digunakan adalah :

1) Digunakan kadar hardener sebesar 75% dan 100% dari resin.

2) Digunakan filler kayu jati dengan kadar 25%, 50%, 75% dari serbuk

gergaji + ketam.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

a. Mengetahui kuat tekan, kuat geser, kuat lekat dan modulus elastisitas dari

masing-masing benda uji dengan beberapa komposisi campuran.

b. Mengetahui pengaruh penambahan variasi hardener dan filler terhadap nilai

kuat tekan, kuat geser dan kuat lekat dari masing-masing benda uji.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfat dari penelitian ini adalah:

a. Pemanfaatan limbah dari pengolahan kayu yaitu, serbuk gergaji, serbuk ketam

dan serbuk amplasan kayu jati menjadi sesuatu yang sangat berguna.

b. Dengan adanya penilitian ini, dapat diketahui kuat tekan, kuat geser, kuat lekat

dan modulus elastisitas campuran serbuk kayu sebagai material patching kayu.

c. Memberikan petunjuk praktis dalam penggunaan campuran untuk keperluan

patching kayu, sehingga diharapkan tambalan tersebut mempunyai kekuatan

yang sama dengan kayu yang akan ditambal.


commit to user

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Uraian Umum

Kayu memiliki beberapa jenis tegangan, pada jenis tegangan tertentu nilainya

besar tetapi pada jenis tegangan yang lain nilainya kecil. Jenis-jenis tegangan

yang berbeda tersebut berperan secara bersama-sama. Tegangan tekan akan

berusaha memperpendek kayu, tegangan tarik akan memperpanjang kayu,

tegangan geser akan berusaha menggeser serat-serat kayu. Biasanya kayu sering

mengalami kombinasi dari beberapa tegangan di atas secara bersamaan walaupun

salah satu tegangan diantaranya akan mendominasi (Ali Awaludin, 2005).

Menurut Benny Puspantoro (1992), kayu sebagai bahan bangunan mempunyai

sifat yang menguntungkan dan merugikan.

Sifat yang menguntungkan dari kayu adalah :

a. Mudah di dapat dan relatif murah harganya dibanding bahan bangunan lain

seperti beton dan baja.

b. Mudah dikerjakan tanpa alat-alat berat atau khusus, misalnya mudah dipotong,

dihaluskan, dilubangi, diukir ataupun disambung sebagai suatu konstruksi.

c. Bentuknya indah alami sehingga sering di expose serat-seratnya sebagai

hiasan ruang, misalnya kayu jati.

d. Isolasi panas, sehingga rumah yang banyak menggunakan bahan kayu akan

terasa sejuk nyaman.

e. Isolasi listrik.

f. Tahan zat kimia, seperti asam atau garam dapur.

g. Ringan, mengurangi berat sendiri dari bangunan, sehingga dapat menghemat

ukuran fondasinya.

h. Bekasnya masih dapat dipakai lagi untuk keperluan lain, misalnya bongkaran

kuda-kuda, terutama jati, masih dapat dipakai untuk mebeler.


commit to user

5

i. Serba guna, artinya dapat dipakai sebagai konstruksi bangunan, seperti kuda-

kuda atap, langit-langit, pintu-jendela, tiang atau dinding, maupun sebagai

hiasan ruang seperti almari, meja-kursi, patung atau ukiran, selain itu dapat

juga untuk alat bantu kerja sementara seperti bekisting untuk cor beton,

bouwplank, prepil untuk pasangan fondasi atau bata, tangga kerja dan lain

sebagainya.

Sifat yang merugikan dari kayu adalah :

a. Mudah terbakar dan menimbulkan api, sehingga rumah yang banyak memakai

bahan kayu kalau terbakar sulit dipadamkan karena api mudah menjalar dari

satu tempat ke tempat lainnya melalui bahan kayu ini.

b. Kekuatan dan keawetan kayu sangat tergantung dari jenis dan umur pohonnya,

sedang kayu yang ada diperdagangan sulit ditaksir umurnya.

c. Cepat rusak oleh pengaruh alam, hujan/air menyebabkan kayu cepat lapuk,

panas matahari menyebabkan kayu retak-retak.

d. Dapat dimakan serangga-serangga kecil seperti rayap, bubuk dan kumbang.

e. Dapat berubah bentuknya, menyusut atau memuai, tergantung kadar air yang

dikandungnya. Bila kandungan airnya banyak kayu akan memuai, sebaliknya

kalau kering kayu akan menyusut.

f. Kekuatan kayu tidak seragam, walaupun dari jenis pohon yang sama, ini

disebabkan adanya cacat kayu seperti adanya mata kayu, arah serat yang tidak

lurus dan retak.

2.2. Sifat-Sifat Kayu

Kayu adalah material yang dapat terurai dan dapat di daur ulang secara sempurna.

Dengan demikian, kayu merupakan material bahan bangunan yang ramah

lingkungan. Dalam pemanfaatannya kayu mengalami kendala, yaitu dapat

mengalami kerusakan yang disebabkan oleh serangan serangga, jamur dan

kesalahan manusia dalam pengerjaannya.


commit to user

6

2.2.1. Sifat Fisik Kayu

a. Kadar air

Kadar air adalah kandungan air yang terdapat dalam kayu, biasanya dinyatakan

sebagai persen dari berat kayu kering oven (SNI 03-6850-2002). Dalam

penggunaan kayu sebagai bahan baku bangunan, kekuatan kayu dipengaruhi

oleh kadar air. Semakin tinggi kadar air maka kekuatan kayu akan berkurang

atau semakin rendah kekuatan kayu. Apabila kadar air dalam kayu

berkurang/mengering maka kekuatan kayu akan meningkat. Oleh karena itu

kandungan kadar air pada kayu perlu diketahui.

Ketika batang kayu mulai dio lah (ditebang dan dibentuk), kandungan air pada

batang berkisar 40% hingga 300%. Kandungan air ini dinamakan kandungan

air segar. Setelah ditebang dan mulai dibentuk atau diolah, kandungan air

mulai bergerak keluar. Suatu kondisi dimana air bebas yang terletak diantara

sel-sel sudah habis sedangkan air ikat pada dinding sel masih jenuh dinamakan

titik jenuh serat. Kandungan air pada saat titik jenuh serat berkisar antara 25%

sampai 30% (Ali Awaludin, 2005).

Di dalam (SNI-5, 2002) bahwa kayu kering udara dengan kandungan kadar air

20% dan penggolongan kelas kuat kayu secara masinal pada kandungan air

standar 15%.

b. Cacat Kayu

(Ali Awaludin, 2005) Cacat atau kerusakan kayu dapat mengurangi kekuatan

dan bahkan kayu yang cacat tersebut tidak dapat dipergunakan sebagai bahan

konstruksi. Cacat kayu yang sering terjadi adalah :

1) Retak, retak pada kayu terjadi karena proses penyusutan akibat penurunan

kadar air (pengeringan).

2) Mata kayu, mata kayu merupakan sambungan cabang pada batang utama

kayu. Pada mata kayu ini terjadi pembelokan arah serat, sehingga kekuatan

kayu menjadi berkurang. Untuk keperluan konstruksi, dihindari

penggunaan batang kayu yang memiliki mata kayu.


commit to user

7

3) Kemiringan serat, kemiringan serat menunjukkan sudut miring serat kayu.

Kemiringan serat pada batang kayu terjadi disebabkan tidak sesuainya

sumbu batang kayu dengan sumbu pohon pada saat pemotongan atau

penggergajian.

c. Higroskopik

Kayu mempunyai sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap atau melepaskan air

atau kelembaban. Bahwa kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh

kelembaban dan suhu udara disekitarnya. Yang termasuk dalam sifat

higroskopik kayu adalah kadar lengas kayu dan kembang susut kayu

(Dumanauw, 1993).

2.2.2. Sifat Mekanik Kayu

Sifat-sifat mekanik kayu atau kekuatan kayu adalah kemampuan kayu untuk

menahan gaya luar atau beban yang berusaha merubah ukuran dan bentuk bahan

tersebut. Kekuatan kayu tersebut tergantung dari besarnya gaya dan cara

pembebanan (tarik, tekan, geser). Sifat mekanik kayu dipengaruhi oleh faktor luar

kayu seperti kelembaban lingkungan dan faktor dalam kayu seperti berat jenis,

cacat mata kayu, serat miring dan lain sebagainya. Untuk lebih jelasnya sifat-sifat

mekanik kayu dan dimana sifat mekanik itu penting dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Sifat-sifat mekanik kayu yang penting

Sifat-sifat Bagaimana atau dimana sifat ini penting

A. Sifat Kekuatan

Kekuatan lentur

Kekuatan tekan sejajar serat

Kekuatan tekan tegak lurus

serat

Menentukan beban yang dapat dipikul suatu

gelagar

Menentukan beban yang dapat dipikul suatu

tiang atau pancang yang pendek

Penting dalam rancangan sambungan-

sambungan antara suku-suku kayu dalam suatu

bangunan dan pada penyangga gelagar


commit to user

8

Tabel 2.1. (Lanjutan)

Sifat-sifat Bagaimana atau dimana sifat ini penting

Kekuatan tarik sejajar serat

Kekuatan geser sejajar serat

B. Sifat Elastik

Modulus elastisitas

Penting untuk suku bawah (busur) pada

penopang kayu dan dalam rancangan

sambungan antara suku-suku bangunan

Sering menentukan kapasitas beban yang dapat

dipikul o leh gelagar pendek

Ukuran ketahanan terhadap pembengkokan,

yaitu berhubungan langsung dengan kekakuan

gelagar juga suatu faktor untuk kekuatan atau

tiang panjang

Sumber: US. Forest Products Laboratory (1974)

2.2.3. Sifat Kimia Kayu

Komponen kimia di dalam kayu mempunyai arti yang penting, karena

menentukan kegunaan suatu jenis kayu dan digunakan untuk membedakan jenis-

jenis kayu. Susunan kimia kayu digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu

terhadap serangan makhluk perusak kayu. Selain itu dapat pula menentukan

pengerjaan dan pengolahan kayu, sehingga di dapat hasil yang maksimal

(Dumanauw, 1993).

2.3. Mutu Kayu

Penggolongan kayu dapat ditinjau dari aspek fisik, mekanik dan keawetan. Secara

fisik terdapat klasifikasi kayu lunak dan kayu keras. Kayu keras biasanya

memiliki berat satuan (berat jenis) lebih tinggi dari kayu lunak. Klasifikasi fisik

lain adalah terkait dengan kelurusan dan mutu muka kayu. Terdapat mutu kayu di

perdagangan A, B dan C yang merupakan penggolongan kayu secara visual terkait

dengan kualitas muka (cacat atau tidak) arah, pola serat dan kelurusan batang.


commit to user

9

Berdasarkan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu Indonesia (SNI-5, 2002).

Kayu di Indonesia dibagi dalam tiga mutu, yaitu mutu A, mutu B dan mutu C.

Seperti terlihat dalam Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Cacat maksimum untuk setiap kelas mutu kayu

Macam cacat Kelas Mutu A Kelas Mutu B Kelas Mutu C

Mata kayu:

Terletak dimuka lebar

Terletak dimuka sempit

Retak

Pingul

Arah serat

Saluran damar

Gubal

Lubang serangga

Cacat lain (lapuk, hati

rapuh, retak melintang)

1/6 lebar kayu

1/8 lebar kayu

1/5 tebal kayu

1/10 tebal atau

lebar kayu

1 : 13

1/5 tebal kayu

eksudasi tidak

diperkenankan

Diperkenankan

Diperkenankan

asal terpencar

dan ukuran

dibatasi dan

tidak ada tanda-

tanda serangga

hidup

Tidak

diperkenankan

1/4 lebar kayu

1/6 lebar kayu

1/6 tebal kayu

1/6 tebal atau

lebar kayu

1 : 9

2/5 tebal kayu

Diperkenankan

Diperkenankan

asal terpencar

dan ukuran

dibatasi dan

tidak ada tanda-

tanda serangga

hidup

Tidak

diperkenankan

1/1 lebar kayu

1/4 lebar kayu

1/2 tebal kayu

1/4 tebal atau

lebar kayu

1 : 6

1/2 tebal kayu

Diperkenankan

Diperkenankan

asal terpencar

dan ukuran

dibatasi dan

tidak ada tanda-

tanda serangga

hidup

Tidak

diperkenankan

Sumber: Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu indonesia (SNI-5, 2002)


commit to user

10

Sedangkan penggolongan mutu kayu berdasarkan kelas kuat secara masinal

(grading machine) pada kandungan air standar 15% menurut (SNI-5, 2002) dapat

dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Nilai kuat acuan (MPa) berdasarkan atas pemilahan secara masinal/mekanis pada kadar air 15%

Kode

Mutu Ew Fb Ft// Fc// Fv Fc

E 26 25000 66 60 46 6,6 24

E 25 24000 62 58 45 6,5 23

E 24 23000 59 56 45 6,4 22

E 23 22000 56 53 43 6,2 21

E 22 21000 54 50 41 6,1 20

E 21 20000 50 47 40 5,9 19

E 20 19000 47 44 39 5,8 18

E 19 18000 44 42 37 5,6 17

E 18 17000 42 39 35 5,4 16

E 17 16000 38 36 34 5,4 15

E 16 15000 35 33 33 5,2 14

E 15 14000 32 31 31 5,1 13

E 14 13000 30 28 30 4,9 12

E 13 12000 27 25 28 4,8 11

E 12 11000 23 22 27 4,6 11

E 11 10000 20 19 25 4,5 10

E 10 9000 18 17 24 4,3 9

Sumber: Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu indonesia (SNI-5, 2002)


commit to user

11

keterangan :

Ew : modulus elastisitas lentur Fb : kuat lentur

Ft// : kuat tarik sejajar serat Fc// : kuat tekan sejajar serat

Fv : kuat geser Fc : kuat tekan tegak lurus serat

2.4. Kerusakan-kerusakan pada Kayu

Ribuan jenis kayu di Indonesia sebagian mempunyai daya tahan yang tinggi

terhadap organisme perusak dan sebagian mempunyai daya tahan yang rendah.

Sebagian besar cukup memenuhi syarat digunakan sebagai bahan bangunan

karena memiliki kekuatan yang cukup memadai. Akibat rentannya kayu tersebut

terhadap serangan organisme perusak dapat berakibat menurunnya kekuatan kayu

dalam penggunaannya. Selain itu, kesalahan dalam proses pengerjaan juga

mempengaruhi kekuatan kayu.

Penyebab-penyebab kerusakan yang terjadi pada kayu antara lain :

a. Akibat serangan jamur

Jamur merupakan salah satu mikroorganisme yang tidak memiliki klorofil

sehingga dalam mempertahankan hidupnya akan mengambil energi serta

bahan-bahan organik yang dihasilkan oleh tumbuhan hijau baik yang masih

hidup ataupun yang sudah mati. Dengan demikian kayu sebagai produk

terbesar dari tumbuhan hijau merupakan sumber makanan bagi berbagai jenis

jamur dan bakteri.

b. Akibat serangan serangga

Jenis serangga perusak kayu, diantaranya :

1) Rayap

2) Kumbang kayu dan

3) Bubuk kayu.

c. Akibat kesalahan pada proses pengerjaan

Dalam proses konstruksi sering terjad i kesalahan dalam pengerjaan salah

satunya yaitu salah dalam melubangi.


commit to user

12

2.5. Metode Perbaikan Kayu

Kayu sebagai bahan konstruksi bangunan harus mampu menahan beban-beban

yang bekerja dalam jangka waktu yang telah direncanakan dan mempunyai

ketahanan serta kekuatan sesuai dengan perencanaannya.

Penentuan metode dan material perbaikan umumnya tergantung pada jenis

kerusakan yang ada, disamping besar dan luasnya kerusakan yang terjadi,

lingkungan dimana struktur berada, peralatan yang tersedia, kemampuan tenaga

pelaksanaan serta batasan-batasan dari pemilik seperti keterbatasan ruang kerja,

kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan dan biaya perbaikan.

Petunjuk Teknis Perawatan Benda Cagar Budaya Bahan Kayu, 2006 menyatakan

bahwa perbaikan adalah upaya merawat benda cagar budaya yang telah rusak

dengan cara :

a. Perekatan, sasaran kayu asli yang patah, pecah (gempil) dalam ukuran kecil

dengan cara mengoleskan lem pada permukaan kayu yang akan direkatkan.

b. Penambalan, sasaran lubang dan bagian kayu yang rapuh dengan cara

mencampur dan aduk hingga rata bahan perekat (resin+hardener), kemudian

campurkan dengan mill atau serbuk kayu. Isikan bahan tersebut pada bagian

yang berlobang. Biarkan bahan mengering dan mengeras. Khusus untuk kayu

rapuh yang volumenya besar perlu di sisipi dengan kayu sejenis yang

volumenya sama dan sudah diolesi dengan bahan perekat.

c. Pengisian lubang bekas serangga, sasaran seluruh lubang pada permukaan

kayu dengan cara menyiapkan bahan pengisi dengan mencampurkan serbuk

kayu dengan lem atau epoxy resin sampai membentuk pasta, kemudian

masukkan bahan pengisi ke dalam lubang bekas serangga dengan

menggunakan spatula biarkan hingga mengering.

d. Injeksi bagian yang retak, sasaran retakan kayu dengan cara tutup retakan

dengan wax atau lempung dan buat corong pada bagian yang paling atas.

Siapkan campuran resin dan hardener secara homogeny, injeksikan bahan

tersebut ke bagian kayu yang retak. Setelah campuran mengering, kupas wax

atau lempung sampai bersih.


commit to user

13

e. Penyambungan, sasaran bagian yang mengalami patah, rapuh dengan cara

potong bagian kayu yang rapuh dan buatlah bidang sambung pada benda

tersebut. Siapkan kayu pengganti dan buatlah bidang sambung sesuai bidang

sambung yang ada pada benda tersebut. Siapkan bahan perekat dan oleskan

pada kedua bidang sambung. Sambungkan kedua bidang sambung dan

pasanglah klem atau tali pengikat agar posisi sambungan tidak berubah.

Bidang sambung yang secara struktural berfungsi menyangga beban dapat

dipasang pasak sebagai perkuatan. Khusus untuk kayu yang patah tetapi

kondisinya masih baik, penyambungan hanya dilakukan dengan

menggunakan perekat pada bidang patahan, sehingga bidang patahan

difungsikan sebagai bidang sambung. Dalam hal kayu berukuran besar dan

secara struktural berfungsi sebagai penyangga beban dapat digunakan pasak

sebagai perkuatan. Setelah bahan perekat kering lepaskan klem dan tali

pengikat, serta bersihkan sisa bahan perekat.

f. Penyelarasan warna (kamuflase), sasaran bekas pengisian lubang, bekas

tambalan, bekas injeksi, dan bekas sambungan dengan cara siapkan serbuk

gergajian kayu yang warna dan teksturnya sama dengan kayu asli. Siapkan

bahan perekat epoxy resin dan campurkan dengan serbuk gergajian kayu

hingga homogeny. Oleskan bahan tersebut pada bekas pengisian lubang,

bekas tambalan, bekas injeksi, dan bekas sambungan. Setelah bahan perekat

mendekati masa kental perlu ditaburi dengan serbuk gergajian kayu sejenis.

Bersihkan sisa bahan perekat yang masih menempel di permukaan kayu.

2.6. Material Untuk Perbaikan

Pemilihan material untuk perbaikan biasanya dilakukan untuk mengetahui kinerja

dari material yang akan diaplikasikan agar sesuai dengan yang dibutuhkan

dilapangan. Beberapa syarat-syarat sebagai material untuk perbaikan :

a. Daya lekat yang kuat

Kelekatan antara material untuk perbaikan dengan kayu yang akan diperbaiki

harus menyatu dengan baik sehingga satu kesatuan kayu yang utuh.


commit to user

14

b. Deformable pada kayu

Material untuk perbaikan harus menyesuaikan bentuk kayu yang akan

diperbaiki.

c. Tidak mengurangi kekuatan kayu

Material untuk perbaikan yang digunakan untuk memperbaiki kayu mampu

menahan beban yang sama pada kayu yang akan diperbaiki.

2.6.1. Serbuk Kayu

Serbuk kayu adalah sisa dari proses pengerjaan kayu. Serbuk kayu yang

dihasilkan dari proses pengerjaan biasanya terkumpul dalam jumlah yang banyak.

Pemanfaatan serbuk kayu di Indonesia belum begitu banyak selain untuk bahan

kerajinan dan bahan bakar.

Produksi total kayu gergajian Indonesia mencapai 2,6 juta m3 per tahun (Forestry

Statistics of Indonesia 1997/1998). Dengan asumsi bahwa jumlah limbah yang

terbentuk 54,24 % dari produksi total maka dihasilkan limbah penggergajian

sebanyak 1,4 juta m3 per tahun. Angka ini cukup besar karena mencapai sekitar

separuh dari produksi kayu gergajian.

Untuk industri besar dan terpadu, limbah serbuk kayu gergajian sudah

dimanfaatkan menjadi bentuk briket arang dan arang aktif yang dijual secara

komersial (Pusat Pendidikan Lingkungan Hidup (PPLH), 2007). Namun untuk

industri penggergajian kayu skala industri kecil yang jumlahnya mencapai ribuan

unit dan tersebar dipedesaan, limbah in i belum dimanfaatkan secara optimal.

Penelitian ini dimaksudkan untuk memanfaatkan serbuk kayu jati sebagai bahan

perbaikan kayu dengan cara menambal kayu yang rusak akibat lubang. Bahan

campuran yang dipakai pada penelitian ini adalah serbuk sisa penggergajian,

pengetaman dan pengamplasan kayu. Jenis kayu yang digunakan adalah jenis

kayu jati. Karakteristik serbuk kayu jati mempunyai kerapatan yang lebih tinggi

dibandingkan dengan serbuk dari jenis kayu lainnya (Yohanes Kelik Bekti

Subagyo, 2003).


commit to user

15

Serbuk kayu sebagai bahan dasar material pembuatan benda uji dalam penelitian

ini dibedakan menjadi tiga macam, yaitu :

b. Serbuk gergaji, yaitu serbuk yang berasal dari sisa penggergajian kayu.

c. Serbuk pasahan/ketam, yaitu serbuk yang berasal dari sisa pemasahan kayu,

tekstur serbuk ini lebih kasar dan lebih besar dari serbuk gergaji.

d. Serbuk amplasan, yaitu serbuk yang berasal dari sisa penghalusan permukaan

kayu, teksturnya sangat halus sehingga sangat cocok sebagai pengisi (filler).

2.6.2. Kayu Jati

Pirolisis biomassa merupakan salah satu teknologi alternatif yang dikembangkan

pada beberapa bidang dalam kimia. Salah satunya mengisolasi senyawa kimia

yang kemudian dapat dikonversi menjadi sumber energi hidrokarban alternatif.

Pada proses pirolisis terhadap kayu, terjadi degradasi lignin sebagai akibat dari

kenaikan temperatur sehingga dihasilkan senyawa-senyawa karekteristik sesuai

dengan jenis kayu. Daya tahan tersebut disebabkan oleh fenol, terpena, alkaloid

dan subtansi lain yang menumpuk dalam kayu teras dan merupakan racun bagi

jamur perusak kayu dan serangga.

Senyawa-senyawa hasil pirolisis serbuk kayu jati mengandung p-guaiakol, 2

metoksi 4 propenil fenol, 2 metoksi 4 metil fenol, 3,4,5 trimetoksi toluene dan 1,3

dimetoksi siringol (Fatimah & Nugraha, 2005).

J. P. B. Gmelig Meijling dan J. J. H. De Jong (1953) menggolongkan macam-

macam kayu menjadi beberapa tingkat golongan, yaitu :

a. Tingkat Keawetan

Pada penyusunan daftar ini berpangkal pada pemakaian kayu dalam tanah di

iklim panas, angka-angka menunjukkan jumlah tahun selama saat kayu tetap

dalam keadaan baik. Tingkat keawetan kayu dapat dilihat pada Tabel 2.4.


commit to user

16

Tabel 2.4. Tingkat keawetan kayu

Tingkat I II III IV V

a 8 th 5 th 3 th singkat sekali singkat sekali

b 20 th 15 th 10 th beberapa tahun singkat sekali

c tak terbatas tak terbatas lama 10 th atau 20 th singkat

d tak terbatas tak terbatas tak terbatas minimum 20 th maks. 20 th

e tidak tidak agak cepat cepat sekali cepat sekali

f tidak tidak tidak tidak

membahayakan cepat sekali

Keterangan :

a. : dikenai tanah lembab

b. : diluar, dilindungi terhadap pemasukan air, tetapi tidak dikenai tanah

c. : didalam, tidak dikenai tanah lembab

d. : didalam, tidak dikenai tanah lembab tetapi kayunya dipelihara

e. : dimakan rayap

f. : d imakan kumbang bubuk kayu

b. Tingkat Kekuatan

Begitu banyak jenis kayu mempunyai kekuatan yang berbeda. Kekuatan kayu

dinyatakan dalam Tabel 2.5.

Tabel 2.5. Tingkat kekuatan kayu

Tingkat I II III IV V

a 1100 kg/cm2 725 kg/cm2 500 kg/cm2 360 kg/cm2 < 360 kg/cm2

b 750 kg/cm2 425 kg/cm2 300 kg/cm2 215 kg/cm2 < 215 kg/cm2

c 0,9 kg/cm3 0,6 kg/cm3 0,4 kg/cm3 0,3 kg/cm3 < 0,3 kg/cm3


commit to user

17

Keterangan :

a. : keteguhan lengkung kayu dalam kg/cm2

b. : keteguhan tekan kayu dalam kg/cm2

c. : berat jenis kayu dalam kg/cm3

c. Tingkat Pemakaian

Untuk menyatakan kegunaan kayu diberikan lima tingkat pemakaian, yaitu :

Tingkat I dan II : untuk konstruksi-konstruksi berat, diluar dan dikenai oleh

tanah lembab.

Tingkat III : untuk konstruksi-konstruksi berat dibawah atap dan tidak

dikenai tanah lembab.

Tingkat IV : untuk konstruksi-konstruksi ringan didalam.

Tingkat V : untuk pekerjaan sementara.

Beberapa contoh kayu berdasarkan tingkat pemakaian :

Tingkat Pemakaian I : Jati, Merbau, Bangkirai, Sonokeling, Belian, Johar,

Kayu Arang, Resak, Leban, Gofassa.

Tingkat Pemakaian II : Rasamala, Merawah, Lasi, Weru, Sonokembang.

Tingkat Pemakaian III : Kamper, Puspa, Mahoni, Keruwing.

Tingkat Pemakaian IV : Meranti, Suren, Durian.

Bahwa kayu diatas sangat tergantung dari tempat pengambilan.

Dari golongan macam-macam kayu yang telah diuraikan, kayu jati termasuk :

1) Tingkat Pemakaian I

2) Tingkat Keawetan I

3) Tingkat Kekuatan II

Dengan keterangan bahwa kayu jati untuk konstruksi berat, pemakaian diluar

dan dikenai tanah lembab lamanya sekurang-kurangnya 8 tahun. Diluar tetapi

tidak dikenai tanah lamanya sekurang-kurangnya 20 tahun. Didalam tidak

terbatas lamanya. Tidak dimakan rayap atau bubuk. Keteguhan lengkung

sekurang-kurangnya 725 kg/cm2. Keteguhan tekan sekurang-kurangnya 425

kg/cm2.


commit to user

18

2.6.3. Perekat

Perekat yang digunakan bersifat thermosetting, yaitu sifat mengerasnya bahan

perekat akibat percampuran dua komponen bahan yaitu resin dan harderner atau

ditambah katalisator membentuk rangkaian tiga d imensi dan kalau sudah

mengeras tidak dapat dilarutkan kembali. Perekat yang dipakai untuk mencampur

serbuk kayu pada penelitian ini adalah campuran dari resin dan hardener dengan

merk Epoxy MR. Epoxy MR dapat merekatkan praktis apa saja pada hampir semua

benda, misalnya : besi-besi, besi-kayu, besi-kaca, aluminium-tembaga, kayu-

plastik, porselen-porselen, batu perhiasan-emas. Dalam penggunaannya campuran

yang dibiarkan akan membeku dalam 3 jam.

Epoxy MR adalah struktur bahan perekat thermosetting yang terdiri dari dua

komponen bahan yaitu resin dan harderner. Resin adalah bahan yang berfungsi

sebagai perekat. Resin ini terdiri dari monomer atau polimer dengan kelompok

epoksida. Hardener adalah bahan yang berfungsi sebagai pengeras. Ketika

senyawa ini dicampur bersama, kelompok amina bereaksi dengan kelompok

epoksida untuk membentuk ikatan kovalen dengan demikian kaku dan kuat.

Nikho Sunartanto (2012), 90 gram campuran serbuk kayu membutuhkan kadar

resin 97 cc. Hasil pengujian didapat campuran yang mempunyai kuat tekan paling

tinggi adalah benda uji dengan kadar hardener 25% dan kadar filler 25% (CSM-

F25/H25) dengan kebutuhan serbuk 100 gram, dengan nilai kuat tekan sebesar

0,73 MPa. Sedangkan campuran yang mempunyai kuat tarik paling tinggi adalah

benda uji dengan kadar hardener 100% dan kadar filler 50% (TSM- F50/H100),

kebutuhan serbuk 89 gram, dengan nilai kuat tarik sebesar 9,31 MPa.


commit to user

19

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Uraian Umum

Metodologi merupakan perihal urutan langkah-langkah yang ditempuh supaya

pengetahuan yang diperoleh memenuhi ciri-ciri ilmiah. Metode yang digunakan

dalam penelitian ini adalah metode kuantitatif atau eksperimen. Penyajian data

hasil penelitian ini berupa diagram atau grafik.

Metode penelitian kuantitatif merupakan metode penelitian yang digunakan untuk

meneliti pada sampel yang spesifik dengan teknik pengambilam sampel

dikerjakan secara acak. Pengumpulan data dengan menggunakan alat bantu

penelitian. Data yang diperoleh dan analisis data berbentuk kuantitatif atau

statistik dengan tujuan untuk menguji hipotesis yang sudah ditetapkan.

Metode penelitian kualitatif merupakan metode penelitian yang digunakan untuk

meneliti kondisi objek yg alamiah (sebagai lawannya adalah eksperimen), dimana

peneliti adalah sebgai instrumen kunci. Pengambilan sampel, sumber dan data

dilakukan secara sengaja. Teknik pegumpulan data dilakukan dengan

penggabungan analisis data yang bersifat induktif atau kualitatif. Hasil metode

penelitian kualitatif lebih menekankan pada makna daripada generalisasi.

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kuat tekan, kuat geser

dan kuat lekat setiap benda uji (material untuk perbaikan kayu) yang terbuat dari

campuran serbuk kayu, yaitu serbuk gergaji, serbuk ketam dan serbuk amplasan

dengan perekat resin dan hardener, yang nantinya akan digunakan untuk bahan

perbaikan kayu dengan cara patching. Selain itu penelitian yang dilakukan adalah

mengamati pengaruh kadar filler dan penambahan kadar hardener terhadap kuat

tekan, kuat geser dan kuat lekat pada setiap benda uji.


commit to user

20

3.2. Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

a. Serbuk gergaji kayu jati,

b. Serbuk pasahan/ketam kayu jati,

c. Serbuk amplasan kayu jati,

d. Perekat (resin dan hardener) dengan merk epoxy.

3.3. Peralatan Penelitian

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1) Pembuatan bekisting

a) Kayu lapis tebal 18 mm,

b) Gergaji dan mesin potong,

c) Penggaris, jangka sorong dan alat tulis,

d) Palu dan paku.

2) Pengujian kadar air

a) Cawan,

b) Timbangan,

c) Oven dengan kapasitas 200 C.

3) Pembuatan benda uji

a) Sarung tangan karet,

b) Baskom plastik/wadah untuk mencampur,

c) Timbangan,

d) Gelas ukur,

e) Scrap,

f) Pemadat.

4) Pengujian benda uji

a) UTM ( Universal Testing Machine)

Universal Testing Machine (UTM) adalah alat yang digunakan untuk

menguji kuat tarik, kuat tekan dan kuat geser suatu bahan. Alat ini

menggunakan sistim hidrolis untuk memberikan gaya pada benda uji.


commit to user

21

3.4. Langkah Kerja

Tahapan metodologi penelitian merupakan urutan-urutan kegiatan yang

dilaksanakan secara sistematis, logis dengan mempergunakan alat bantu ilmiah

yang bertujuan untuk memperoleh kebenaran suatu objek permasalahan.

Secara garis besar pelaksanaan penelitian dengan tahap-tahap sebagai berikut:

Tahap I : Tahap persiapan awal.

Tahap II : Tahap pemilihan bahan dan peralatan.

Tahap III : Tahap pemeriksaan kadar air sebelum pengujian.

Tahap IV : Tahap pembuatan benda uji.

Tahap V : Tahap pengujian.

Tahap VI : Tahap analisis data dan pembahasan.

3.4.1. Tahap Persiapan Awal

Tahap persiapan merupakan tahap awal untuk mempersiapkan segala sesuatu yang

terkait dengan masalah penelitian yang akan dilakukan. Tahap persiapan yang

pertama berupa menyiapkan semua kebutuhan bahan untuk pembuatan benda uji

yaitu, menyiapkan serbuk gergaji, serbuk ketam dan serbuk amplasan serta

perekat. Tahap persiapan yang kedua berupa menyiapkan peralatan baik untuk

pembuatan benda uji maupun untuk pengujian. Peralatan yang akan digunakan

diperiksa sebelumnya untuk mengetahui kelayakan alat dalam pelaksanaan

penelitian.

3.4.2. Tahap Pemilihan Bahan dan Peralatan

Bahan utama penelitian ini adalah serbuk kayu jati, yaitu serbuk gergaji, serbuk

ketam dan serbuk amplasan dengan perekat resin dan hardener. Serbuk kayu

tersebut diperiksa terlebih dahulu agar tidak tercampur dengan bahan yang lain.

Perekat juga diperiksa apakah masih layak atau tidak layak, tidak layak dalam

artian perekat tersebut sudah menggumpal sehingga daya rekatnya berkurang.


commit to user

22

Peralatan yang digunakan adalah alat uji utama dan peralatan pembantu, seperti

yang telah disebutkan di atas. Tujuan pemilihan peralatan untuk membantu dalam

kelancaran proses penelitian.

3.4.3. Pemeriksaan Kadar Air

Kadar air kayu atau bahan berkayu dapat dinyatakan dalam kadar air berdasarkan

berat kayu kering oven atau berat kayu basah. Langkah-langkah yang dilakukan

untuk mengetahui kadar air serbuk kayu sebelum pengujian adalah sebagai

berikut :

1. Menyiapkan serbuk kayu jati, yaitu serbuk gergaji, serbuk ketam dan serbuk

amplasan yang telah dipilih dimasukkan ke dalam cawan.

2. Menghitung berat masing-masing serbuk kayu dengan cara menimbang,

sehingga mendapatkan berat awal (Wo).

3. Mengeringkan serbuk kayu yang telah disiapkan dengan cara di masukkan ke

dalam oven selama 1 jam dengan suhu 1000C.

4. Setelah 1 jam, mengambil serbuk kayu dari dalam oven lalu menimbang

masing-masing beratnya, sehingga mendapatkan berat serbuk kayu setelah

kering oven (Wd).

5. Menghitung kadar air dengan mengacu pada Persamaan (3.1) :

%100)( 0 x

WWW

md

d-= (3.1)

dengan :

m : kadar air (%)

Wo : berat benda uji sebelum dikeringkan (gram)

Wd : berat benda uji setelah dikeringkan (gram)

3.4.4. Tahap Pembuatan Benda Uji

Pembuatan benda uji, yaitu membuat sampel/benda uji yang berasal dari

campuran serbuk kayu jati (serbuk gergaji, serbuk ketam dan serbuk amplasan)

dengan perekat resin dan hardener.


commit to user

23

Dari uji pendahuluan yang dilakukan sebelumnya, jika satu benda uji dengan

volume 282 cm3 membutuhkan serbuk kayu 118 gram,

maka, gramcm 42,0282118

1 3 ==

Dari penelitian yang dilakukan sebelumnya, untuk 90 gram campuran serbuk kayu

membutuhkan kadar resin 97 cc,

maka, ccgram 08,19097

1 ==

a. Benda uji kuat tekan

Jumlah benda uji yang digunakan untuk uji kuat tekan berjumlah 18 buah,

dengan klasifikasi seperti pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1. Benda uji untuk pengujian kuat tekan.

Jenis benda uji

Kadar hardener

75 %

Kadar hardener

100 %

Kode sampel Jml

sampel Kode sampel

Jml

sampel

Serbuk gergaji + ketam

+ filler 25% CST-H75/F25 3 CST-H100/F25 3





keterangan :

CST : Campuran Sampel Tekan

H : Hardener

F : Filler


commit to user

24

Benda uji kuat tekan dengan ukuran (5 x 5 x 5) cm, untuk lebih jelasnya

bentuk sketsa benda uji kuat tekan dapat dilihat pada Gambar 3.1.

5.00

5.00

5.00

ukuran dalam cm

Gambar 3.1. Model Benda Uji Kuat Tekan

b. Benda uji kuat geser

Jumlah benda uji yang digunakan untuk uji kuat geser berjumlah 18 buah,


Tabel 3.2. Benda uji untuk pengujian kuat geser.

Jenis benda uji

Kadar hardener

75 %

Kadar hardener

100 %

Kode sampel Jml

sampel Kode sampel

Jml

sampel


+ filler 25% CSG-H75/F25 3 CSG-H100/F25 3





keterangan :

CSG : Campuran Sampel Geser

H : Hardener

F : Filler

P


commit to user

25

Benda uji kuat geser dengan ukuran (6,1 x 5 x 5) cm, untuk lebih jelasnya bentuk

sketsa benda uji kuat geser dapat dilihat pada Gambar 3.2.

ukuran dalam cm

4.30

1.80

4.306.10

2.50 2.50

5.00

1.80

5.00

Gambar 3.2. Model Benda Uji Kuat Geser

c. Benda uji kuat lekat

Jumlah benda uji yang digunakan untuk uji kuat lekat berjumlah 18 buah,


Tabel 3.3. Benda uji untuk pengujian kuat lekat.

Jenis benda uji

Kadar hardener

75 %

Kadar hardener

100 %

Kode sampel Jml

sampel Kode sampel

Jml

sampel


+ filler 25% CSK-H75/F25 3 CSK-H100/F25 3





keterangan :

CSK : Campuran Sampel Kelekatan

H : Hardener

F : Filler

P


commit to user

26

Benda uji kuat lekat dengan ukuran (4 x 6 x 20) cm, untuk lebih jelasnya bentuk

sketsa benda uji kuat lekat dapat dilihat pada Gambar 3.3.

4.80

15.20

20.0012.00

6.00

30°

4.00

ukuran dalam cm

kayu

campuranserbuk kayu

Gambar 3.3. Model Benda Uji Kuat Lekat

Langkah-langkah yang dilakukan untuk membuat benda uji adalah sebagai

berikut:

1. Menimbang masing-masing serbuk kayu dengan berat yang telah ditentukan.

2. Mencampur semua serbuk kayu yang sudah ditimbang ke dalam baskom

plastik.

3. Resin yang sudah ditakar dengan menggunakan gelas ukur dituang kedalam

baskom plastik yang berisi serbuk kayu.

4. Aduk campuran serbuk kayu dengan resin hingga merata kurang lebih 15

menit, kemudian hardener yang sudah ditakar dengan menggunakan gelas ukur

dituang kedalam baskom plastik yang berisi campuran tersebut.

5. Aduk kembali campuran serbuk kayu yang sudah tercampur dengan resin dan

hardener hingga merata kurang leb ih 15 menit.

6. Setelah campuran merata tuang kedalam bekisting yang sudah disiapkan yang

dilapisi dengan lakban plastik dengan cara dituang sedikit demi sedikit sambil

ditekan hingga padat.

7. Tunggu minimal 24 jam untuk mendapatkan kering yang secara merata.

P


commit to user

27

3.4.5. Tahap Pengujian

Kuat tekan diperoleh dengan cara memberikan tekanan sehingga terjadi perubahan

bentuk yang diakibatkan oleh adanya tekanan yang diberikan kepada material

tersebut.

Kuat geser dipero leh dengan cara memberikan tekanan sehingga terjadi

pergeseran yang diakibatkan adanya tekanan yang diberikan kepada material

tersebut.

Kuat lekat diperoleh dengan cara memberikan tekanan sehingga terjadi pemisahan

yang diakibatkan oleh adanya geser pada kedua material tersebut (kayu induk dan

material patching).

Langkah-langkah yang d ilakukan untuk pengujian benda uji adalah sebagai

berikut :

1. Mengukur masing-masing benda uji.

2. Meletakkan benda uji pada mesin UTM dengan mengaturnya pada tombol

kontrol.

3. Pengujian kuat tekan dilakukan dengan memberikan gaya tekan/beban pada

benda uji, hingga benda uji tersebut runtuh/pecah. Sehingga mendapatkan

beban maksimum pada setiap benda uji.

4. Pengujian kuat geser dilakukan dengan memberikan gaya tekan/beban pada

benda uji, hingga benda uji tersebut terjadi pergeseran. Sehingga mendapatkan


5. Pengujian kuat lekat dilakukan dengan memberikan gaya tekan/beban pada

benda uji, hingga terjadi pemisahan benda uji tersebut. Sehingga mendapatkan


3.4.6. Tahap Analisis Data dan Pembahasan

Dari hasil pengujian diperoleh beban maksimum, kemudian dilakukan analisis

data untuk mengetahui besarnya kekuatan/tegangan pada setiap benda uji.


commit to user

28

a. Kuat tekan dari benda uji dihitung dengan Persamaan (3.2) :

cf = A

Pmaks (3.2)

dengan :

cf : kuat tekan (MPa)



b. Kuat geser dari benda uji dihitung dengan Persamaan (3.3) :

sf = A

Pmaks (3.3)

dengan :

sf : kuat geser (MPa)



c. Kuat lekat dari benda uji dihitung dengan Persamaan (3.4) :

crf = SinxCosA

Pmaks . (3.4)

dengan :

crf : kuat lekat (MPa)



: derajat kemiringan (300)

3.5. Diagram Alir Penelitian

Secara garis besar diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.4.


commit to user

29

Ya Tidak

Gambar 3.4. Diagram Alir Penelitian

Mulai

Pengovenan dan Pemeriksaan Kadar Air Serbuk Kayu

Pembuatan Sampel Geser

Pengujian Kuat Geser

Analisis Data dan Pembahasan

Selesai

Kadar Air

Persiapan

- Serbuk kayu (serbuk gergaji, serbuk ketam dan serbuk amplasan)

- Perekat (resin dan hardener)

Bahan

- Cawan - Timbangan - Jangka sorong - Oven dengan kapasitas 200 C - Sarung tangan karet - Baskom plastik

(wadah untuk mencampur) - Gelas ukur - Scrap

Peralatan


commit to user

30

BAB 4

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Data dan Hasil Pengujian Kadar Air

Kadar air kayu atau bahan berkayu dapat dinyatakan dalam kadar air berdasarkan

berat kayu kering oven atau berat kayu basah. Perhitungan nilai kadar air dapat

dilakukan dengan cara perbandingan antara berat awal dikurangi berat serbuk

kayu setelah kering oven dengan berat serbuk kayu setelah kering oven dikali

100%. Untuk lebih jelasnya menghitung kadar air dengan mengacu pada

Persamaan (3.1) :

%100)( 0 x

WWW

md

d-=

Dari pengujian diperoleh :

a. Serbuk ketam

berat awal (Wo) = 20 gram

berat setelah di oven (Wd) = 18 gram

maka, kadar air %10018

)1820(xm

-= = 11,11%

b. Serbuk gergaji




)96100(xm

-= = 4,17%

c. Serbuk amplasan




)5860(xm

-= = 3,45%

%24,63

)45,317,411,11( =++=-rataratam


commit to user

31

Kadar air rata-rata 6,24%, kondisi ini masih diijinkan dengan mengacu di dalam

(SNI-5, 2002) bahwa kayu kering udara dengan kandungan kadar air 20% dan

penggolongan kelas kuat kayu secara masinal pada kandungan air standar 15%.

4.2. Data dan Hasil Pengujian Kuat Tekan

Kuat tekan diperoleh dengan cara memberikan tekanan dengan alat UTM

sehingga terjadi perubahan bentuk yang diakibatkan oleh adanya tekanan yang

diberikan kepada material tersebut. Dari data tersebut kemudian diolah sehingga

diperoleh nilai kuat tekan dari benda uji. Sehingga perhitungan nilai kuat tekan

dapat dilakukan dengan cara perbandingan antara beban maksimum (Pmax) dengan

luas penampang (A). Untuk lebih jelasnya kuat tekan dari benda uji dih itung

dengan Persamaan (3.2) :

cf = A

Pmaks

Contoh perhitungan kuat tekan :

A = 50,6 mm x 50,9 mm

= 2576 mm2

Pmax = 55,54 kN

= 55540 N

cf = 2576

55540

= 21,56 MPa

Hasil pengujian kuat tekan benda uji selengkapnya disajikan dalam Tabel 4.1.


commit to user

32

Tabel 4.1. Kuat tekan benda uji dengan variasi filler dan hardener

No. Kode Benda Uji

Beban (P) Kuat

Tekan Kuat Tekan

(fc) Maksimum (fc) Rata-rata

(kN) (MPa) (MPa)

1

CST H75/F25

1 51.99 19.67

20.28 2 2 51.58 19.60

3 3 55.54 21.56

4

CST H100/F25

1 82.78 31.76

31.79 5 2 80.10 31.30

6 3 89.43 32.32

7

CST H75/F50

1 65.69 26.17

25.75 8 2 67.15 26.97

9 3 60.58 24.10

10

CST H100/F50

1 67.98 25.52

26.77 11 2 72.58 27.13

12 3 70.39 27.66

13

CST H75/F75

1 51.47 20.51

20.40 14 2 46.51 19.77

15 3 50.84 20.92

16

CST H100/F75

1 73.75 28.13

29.66 17 2 82.58 31.60

18 3 78.52 29.24

4.2.1. Pengaruh Kadar Hardener terhadap Kuat Tekan

Dari data diatas dapat diketahui bagaimana pengaruh penambahan kadar hardener

terhadap kuat tekan benda uji pada tiap-tiap kadar filler. Untuk lebih jelasnya

dapat dilihat dari Grafik 4.1 sampai dengan Grafik 4.4.


commit to user

33

Grafik 4.1. Grafik hubungan antara kadar hardener terhadap kuat tekan pada

kadar filler 25%


kadar filler 50%

20.28

31.79

0

5

10

15

20

25

30

35

75% 100%Kadar Hardener

Hubungan Kadar Hardener dan Kuat Tekan

Filler 25%

25.75 26.77

0

5

10

15

20

25

30



Filler 50%


commit to user

34


kadar filler 75%


tiap-tiap kadar filler

20.40

29.66

0

5

10

15

20

25

30

35



Filler 75%

20.28

31.79

25.75 26.77

20.40

29.66

0

5

10

15

20

25

30

35



Filler 25%

Filler 50%

Filler 75%


commit to user

35

4.3. Data dan Hasil Pengujian Kuat Geser

Kuat geser diperoleh dengan cara memberikan tekanan dengan alat UTM

sehingga terjadi pergeseran yang diakibatkan adanya tekanan yang diberikan

kepada material tersebut. Dari data tersebut kemudian diolah sehingga diperoleh

nilai kuat geser dari benda uji. Sehingga perhitungan nilai kuat geser dapat

dilakukan dengan cara perbandingan antara beban maksimum (Pmax) dengan luas

penampang (A). Untuk lebih jelasnya kuat geser dari benda uji dihitung dengan

Persamaan (3.3) :

sf = A

Pmaks

Contoh perhitungan kuat geser :

A = 21,2 mm x 50,5 mm

= 1071 mm2

Pmax = 6,24 kN

= 6240 N

sf = 10716240

= 5,83 MPa

Hasil pengujian kuat geser benda uji selengkapnya disajikan dalam Tabel 4.2.


commit to user

36

Tabel 4.2. Kuat geser benda uji dengan variasi filler dan hardener

No. Kode Benda Uji

Beban (P) Kuat Geser

Kuat Geser (fs)

Maksimum (fs) Rata-rata

(kN) (MPa) (MPa)

1

CSG H75/F25

1 11.25 10.44

6.99 2 2 6.24 5.83

3 3 5.19 4.69

4

CSG H100/F25

1 11.41 10.91

11.45 5 2 10.78 10.02

6 3 14.37 13.41

7

CSG H75/F50

1 3.01 2.77

2.57 8 2 2.76 2.54

9 3 2.53 2.39

10

CSG H100/F50

1 14.81 14.23

12.15 11 2 11.43 10.61

12 3 12.18 11.60

13

CSG H75/F75

1 2.12 2.07

2.07 14 2 1.71 1.64

15 3 2.58 2.51

16

CSG H100/F75

1 20.37 19.45

18.42 17 2 21.20 18.96

18 3 17.89 16.86

4.3.1. Pengaruh Kadar Hardener terhadap Kuat Geser


terhadap kuat geser benda uji pada tiap-tiap kadar filler. Untuk lebih jelasnya



commit to user

37

Grafik 4.5. Grafik hubungan antara kadar hardener terhadap kuat geser pada

kadar filler 25%


kadar filler 50%

6.99

11.45

0

2

4

6

8

10

12

14


Hubungan Kadar Hardener dan Kuat Geser

Filler 25%

2.57

12.15

0

2

4

6

8

10

12

14



Filler 50%


commit to user

38


kadar filler 75%



2.07

18.42

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20



Filler 75%

6.99

11.45

2.57

12.15

2.07

18.42

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20



Filler 25%

Filler 50%

Filler 75%


commit to user

39

4.4. Data Hasil Pengujian Kuat Lekat

Kuat lekat diperoleh dengan cara memberikan tekanan dengan alat UTM sehingga

terjadi pemisahan yang diakibatkan oleh adanya geser pada kedua material

tersebut (kayu induk dan material patching). Dari data tersebut kemudian diolah

sehingga diperoleh nilai kuat lekat dari benda uji. Sehingga perhitungan nilai kuat

lekat dapat dilakukan dengan cara perbandingan antara beban maksimum (Pmax)

dengan luas penampang (A) dikali dengan kemiringan sudut (Cos S ) dimana

300. Untuk lebih jelasnya kuat lekat dari benda uji dihitung dengan

Persamaan (3.4) :

crf = SinxCosA

Pmaks .

Contoh perhitungan kuat lekat :

A = 37,5 mm x 55,9 mm

= 2096 mm2

Pmax = 6,54 kN

= 6540 N

cf = 00 30.3020966540

SinxCos

= 1,35 MPa

Hasil pengujian kuat lekat benda uji selengkapnya disajikan dalam Tabel 4.3.


commit to user

40

Tabel 4.3. Kuat lekat benda uji dengan variasi filler dan hardener

No. Kode Benda Uji

Beban (P) Kuat Lekat Kuat Lekat

(fcr) Maksimum (fcr) Rata-rata

(kN) (MPa) (MPa)

1

CSK H75/F25

1 17.78 3.71

2.57 2 2 6.54 1.35

3 3 12.56 2.64

4

CSK H100/F25

1 21.17 4.30

4.86 5 2 27.74 5.65

6 3 21.63 4.64

7

CSK H75/F50

1 7.62 1.54

0.97 8 2 5.71 1.12

9 3 1.12 0.25

10

CSK H100/F50

1 34.26 6.88

5.42 11 2 21.27 3.97

12 3 26.58 5.41

13

CSK H75/F75

1 4.38 0.87

0.78 14 2 3.93 0.78

15 3 3.34 0.70

16

CSK H100/F75

1 39.20 7.97

8.94 17 2 37.13 7.65

18 3 59.05 11.19

4.4.1. Pengaruh Kadar Hardener terhadap Kuat Lekat


terhadap kuat lekat benda uji pada tiap-tiap kadar filler. Untuk lebih jelasnya



commit to user

41

Grafik 4.9. Grafik hubungan antara kadar hardener terhadap kuat lekat pada

kadar filler 25%


kadar filler 50%

2.57

4.86

0

1

2

3

4

5

6


Hubungan Kadar Hardener dan Kuat Lekat

Filler 25%

0.97

5.42

0

1

2

3

4

5

6



Filler 50%


commit to user

42


kadar filler 75%



0.78

8.94

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



Filler 75%

2.57

4.86

0.97

5.42

0.78

8.94

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



Filler 25%

Filler 50%

Filler 75%


commit to user

43

4.5. Pembahasan

Dengan komposisi campuran yang telah ditentukan, maka serbuk kayu dengan

kadar air rata-rata 6,24% dapat diketahui kekuatannya dengan melakukan

pengujian. Hasil pengujian yang digambarkan dari grafik diatas dapat diketahui

seberapa besar pengaruh kadar hardener dan kadar filler terhadap kuat tekan, kuat

geser dan kuat lekat setiap benda uji.

4.5.1. Kuat Tekan

Dari Grafik 4.1 sampai dengan Grafik 4.3 dapat diketahui bahwa penambahan

kadar hardener pada tiap-tiap kadar filler meningkatkan kuat tekan benda uji.

Peningkatan kuat tekan tersebut disebabkan karena perbandingan kadar resin dan

kadar hardener mendekati 100% yaitu dari kadar resin 100% dan kadar hardener

75% menjadi kadar resin 100% dan kadar hardener 100%. Dengan demikian

penambahan kadar hardener dari 75% menjadi 100% menunjukkan sifat hardener

sebagai pengeras semakin meningkat, sehingga kuat tekannya juga semakin

meningkat.

Dari Grafik 4.4, pada kadar resin 100% dan kadar hardener 75% dengan kadar

filler 25% mendapatkan kuat tekan sebesar 20,28 MPa. Pada kadar resin 100%

dan kadar hardener 75% dengan kadar filler 50% mendapatkan kuat tekan sebesar

25,75 MPa. Dengan penambahan kadar filler sampai 50% ada peningkatan kuat

tekannya. Pada kadar resin 100% dan kadar hardener 75% dengan kadar filler

75% mendapatkan kuat tekan sebesar 20,40 MPa. Dengan menambahkan kadar

filler hingga 75% menurunkan kuat tekannya.

Pada kadar resin 100% dan kadar hardener 100% kadar filler 25% mendapatkan

kuat tekan sebesar 31,79 MPa. Pada kadar resin 100% dan kadar hardener 100%

dengan kadar filler 50% mendapatkan kuat tekan sebesar 26,77 MPa. Dengan

adanya penambahan kadar filler 50% menurunkan kuat tekannya. Pada kadar

resin 100% dan kadar hardener 100% dengan kadar filler 75% mendapatkan kuat

tekan sebesar 29,66 MPa. Dengan menambahkan kadar filler hingga 75% dapat

meningkatkan kembali kuat tekannya.


commit to user

44

Pada kadar resin 100% dan kadar hardener 75% dengan penambahan kadar filler

sampai dengan 75%, masing-masing mempunyai nilai kuat tekan yang berbeda.

Pada kadar resin 100% dan kadar hardener 100% dengan penambahan kadar filler

sampai dengan 75%, masing-masing juga mempunyai nilai kuat tekan yang

berbeda. Dari uraian tersebut menunjukkan tidak berarti bahwa penambahan kadar

filler selalu dapat meningkatkan kuat tekannya.

Dari hasil pengujian dipero leh nilai kuat tekan yang paling rendah pada kadar

resin 100% dan kadar hardener 75% dengan kadar filler 25% sebesar 20,28 MPa.

Kuat tekan paling tinggi pada kadar resin 100% dan kadar hardener 100% dengan

kadar filler 25% sebesar 31,79 MPa.

4.5.2. Kuat Geser


kadar hardener pada tiap-tiap kadar filler meningkatkan kuat geser benda uji.

Peningkatan kuat geser tersebut disebabkan karena perbandingan kadar resin dan


75% menjadi kadar resin 100% dan kadar hardener 100%.


filler 25% mendapatkan kuat geser sebesar 6,99 MPa. Pada kadar resin 100% dan

kadar hardener 75% dengan kadar filler 50% mendapatkan kuat geser sebesar

2,57 MPa. Pada kadar resin 100% dan kadar hardener 75% dengan kadar filler

75% mendapatkan kuat geser sebesar 2,07 MPa. Dengan penambahan kadar filler

tersebut hingga 75% menurunkan kuat gesernya.

Pada kadar resin 100% dan kadar hardener 100% dengan kadar filler 25%

mendapatkan kuat geser sebesar 11,45 MPa. Pada kadar resin 100% dan kadar

hardener 100% dengan kadar filler 50% mendapatkan kuat geser sebesar 12,15

MPa. Pada kadar resin 100% dan kadar hardener 100% dengan kadar filler 75%

mendapatkan kuat geser sebesar 18,42 MPa. Dengan penambahan kadar filler

tersebut hingga 75% meningkatkan kuat gesernya.


commit to user

45

Dari uraian tersebut diatas menunjukkan bahwa sampai dengan kadar filler 75%

dengan penambahan kadar hardener dari 75% menjadi 100% menunjukkan sifat

hardener sebagai pengeras semakin meningkat, sehingga kuat gesernya juga

semakin meningkat dengan adanya penambahan kadar hardener tersebut.

Pada kadar resin 100% dan kadar hardener 75% dengan adanya penambahan

kadar filler dari 25% sampai 75% menjadi tidak efektif, sehingga menurunkan

kuat gesernya. Karena penambahan kadar filler sampai dengan 75% dengan

tingkat kekerasan hardener yang kurang maksimal, sifat campuran tersebut tidak

semakin keras tetapi semakin rapuh.


kadar filler dari 25% sampai 75% meningkatkan kuat gesernya. Sudah diketahui

bahwa penambahan kadar hardener dari 75% menjadi 100% menunjukkan sifat

hardener sebagai pengeras semakin meningkat. Penambahan kadar filler sampai

dengan 75% menunjukkan sifat campuran tersebut semakin keras.

Dari hasil pengujian diperoleh nilai kuat geser yang paling rendah pada kadar


Kuat geser paling tinggi pada kadar resin 100% dan kadar hardener 100% dengan


4.5.3. Kuat Lekat


kadar hardener pada tiap-tiap kadar filler meningkatkan kuat lekat benda uji.

Peningkatan kuat lekat tersebut disebabkan karena perbandingan kadar resin dan


75% menjadi kadar resin 100% dan kadar hardener 100%.


filler 25% mendapatkan kuat lekat sebesar 2,57 MPa. Pada kadar resin 100% dan

kadar hardener 75% dengan kadar filler 50% mendapatkan kuat lekat sebesar 0,97



commit to user

46

mendapatkan kuat lekat sebesar 0,78 MPa. Dengan penambahan kadar filler

tersebut hingga 75% menurunkan kuat lekatnya.

Pada kadar resin 100% dan kadar hardener 100% dengan kadar filler 25%

mendapatkan kuat lekat sebesar 4,86 MPa. Pada kadar resin 100% dan kadar

hardener 100% dengan kadar filler 50% mendapatkan kuat lekat sebesar 5,42


mendapatkan kuat lekat sebesar 8,94 MPa. Dengan penambahan kadar filler

tersebut hingga 75% meningkatkan kuat lekatnya.

Dari uraian tersebut diatas menunjukkan bahwa sampai dengan kadar filler 75%

dengan penambahan kadar hardener dari 75% menjadi 100% menunjukkan sifat

hardener sebagai pengeras semakin meningkat, sehingga kuat lekatnya juga

semakin meningkat dengan adanya penambahan kadar hardener tersebut.


kadar filler dari 25% sampai 75% menurunkan kuat lekatnya. Karena penambahan

kadar filler sampai dengan 75% sifat campuran tersebut tidak semakin keras tetapi

semakin rapuh, sehingga tingkat kelekatannya juga berkurang.


kadar filler dari 25% sampai 75% meningkatkan kuat lekatnya. Penambahan

kadar filler sampai dengan 75% menunjukkan campuran kadar resin dan kadar

hardener tercampur merata dengan filler sehingga kelekatannya semakin

meningkat.

Dari hasil pengujian diperoleh nilai kuat lekat yang paling rendah pada kadar


Kuat lekat paling tinggi pada kadar resin 100% dan kadar hardener 100% dengan



commit to user

47

4.5.4. Modulus Elastisitas

Elastisitas adalah sifat bahan yang mampu kembali kebentuk semula secara

lengkap apabila beban atau gaya yang menyebabkan deformasi dihilangkan.

Sebagai gambaran apabila pembebanan yang dikenakan pada benda uji tersebut

mengalami deformasi yang sedikit, dan apabila pembebanan tersebut dihilangkan

benda uji tersebut kembali kebentuk semula dengan ukuran yang sama seperti

semula sebelum dibebani. Dengan meningkatnya gaya yang terjadi, keadaan

tersebut akan berlaku terus maka terjadi elastisitas pada benda uji tersebut.

Elastis linier apabila bahan tersebut berperilaku elastis dan mempunyai hubungan

linier antara tegangan dan regangan. Hubungan linier antara tegangan dan

regangan untuk benda yang mengalami tarik atau tekan dapat dinyatakan dengan

Persamaan Hukum Hooke :

xE= maka =E

dengan :

: tegangan aksial (kg/mm2)

: regangan aksial

E : modulus elastisitas bahan (kg/mm2)

Grafik tegangan dan regangan ini diperoleh dari hasil pengujian kuat tekan. Dari

tegangan dan regangan yang diperoleh digambarkan grafik hubungan antara

tegangan dan regangan dimana regangan sebagai sumbu x (sumbu horizontal) dan

tegangan sebagai sumbu y (sumbu vertikal).

Untuk menentukan modulus elastisitas digunakan “metode ofset”, karena bahan

tersebut tidak memiliki titik luluh yang dapat ditentukan secara baik. Dimana

metode tersebut digunakan dengan cara menarik garis sejajar dan berjarak kira-

kira 0,2% regangan dengan bagian garis lurus dari grafik tegangan dan regangan.

Dari grafik hubungan tegangan dan regangan dapat diperoleh hasil yang disajikan

dalam Tabel 4.4.


commit to user

48

Tabel 4.4. Hasil dari grafik hubungan antara tegangan dan regangan

Kode Benda Uji

Kuat Tekan Regangan M. Elastisitas M. Elastisitas

(fc) (E) rata-rata (Er)

MPa mm/mm MPa MPa

CST H75/F25

1 16.72 0.09 177.12

237.61 2 14.40 0.07 200.00

3 11.28 0.03 335.71

CST H100/F25

1 17.60 0.05 343.75

374.58 2 15.20 0.04 380.00

3 19.20 0.05 400.00

CST H75/F50

1 16.92 0.05 341.13

344.88 2 12.60 0.04 286.36

3 13.68 0.03 407.14

CST H100/F50

1 16.20 0.06 270.00

367.54 2 17.60 0.03 523.81

3 16.80 0.05 308.82

CST H75/F75

1 12.60 0.05 262.50

261.46 2 11.40 0.04 296.88

3 15.30 0.07 225.00

CST H100/F75

1 15.20 0.04 404.26

388.30 2 17.60 0.04 400.00

3 17.60 0.05 360.66

Dari tabel diatas diperoleh nilai modulus elastisitas paling tinggi pada kadar resin

100% dan kadar hardener 100% dengan kadar filler 75% sebesar 388,30 MPa.

Dari grafik hubungan tegangan dan regangan bisa dilihat bahwa sifat campuran

tersebut getas dengan nilai tegangan yang tinggi dan regangan yang kecil.


commit to user

49

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari data pengujian yang telah dilakukan dengan analisa yang telah diuraikan di

bab sebelumnya dapat disimpulkan bahwa :

1. Kuat tekan, kuat geser dan kuat lekat yang dihasilkan dari campuran serbuk

kayu (serbuk gergaji, serbuk ketam dan serbuk amplasan kayu jati) dengan

perekat (resin dan hardener) dengan variasi kadar hardener dan kadar filler

yaitu :

a. Kuat tekan yang paling rendah sebesar 20,28 MPa pada benda uji dengan

kadar resin 100%, kadar hardener 75% dan kadar filler 25%. Kuat tekan

paling tinggi sebesar 31,79 MPa pada benda uji dengan kadar resin 100%,

kadar hardener 100% dan kadar filler 25%.

b. Kuat geser yang paling rendah sebesar 2,07 MPa pada benda uji dengan

kadar resin 100%, kadar hardener 75% dan kadar filler 75%. Kuat geser



c. Kuat lekat yang paling rendah sebesar 0,78 MPa pada benda uji dengan

kadar resin 100%, kadar hardener 75% dan kadar filler 75%. Kuat lekat



2. Modulus elastisitas paling tinggi pada kadar resin 100% dan kadar hardener

100% dengan kadar filler 75% sebesar 388,30 MPa.


commit to user

50

5.2. Saran

1. Karena mahalnya harga perekat (epoxy) bisa dilakukan penelitian dengan

perekat yang lebih murah tetapi dapat menghasilkan kekuatan yang sama atau

lebih tinggi dari perekat dengan merk epoxy tersebut, diharapkan bisa

menghasilkan campuran yang murah dengan kualitas yang baik dan harganya

dapat dijangkau untuk semua orang.

2. Perlu adanya pemadatan yang konstan sehingga setiap benda uji mendapatkan

perlakuan dengan kepadatan yang sama. Baik itu modifikasi dari bekisting

atau dari alat yang digunakan untuk pemadatan.

3. Untuk jumlah benda uji sebaiknya ditambah, artinya dalam satu komposisi

campuran dibuat lebih dari 3 benda uji. Tujuannya untuk mendapatkan nilai

kekuatan yang tidak terpaut atau selisih begitu jauh apalagi sampai hampir

dua kali lipat.

SKRIPSI - digilib.uns.ac.id/Studi...perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user iv MOTTO...

Documents

Transcript of SKRIPSI - digilib.uns.ac.id/Studi...perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user iv MOTTO...