TINJAUAN PUSTAKA Balok Laminasi Balok laminasi pertama kali

TINJAUAN PUSTAKA
Balok Laminasi
Balok laminasi pertama kali digunakan pada tahun 1893 di Eropa pada
sebuah auditorium di Basel, Swiss dengan tipe serat arah melengkung yang
menggunakan perekat tulang. Kemajuan pemakaian perekat tulang selama Perang
Dunia I antara lain dalam pembuatan balok laminasi struktural untuk pesawat
terbang dan bingkai pada komponen bangunan (Schniewind dan Cahn, 1989).
Menurut Wardhani (1999) saat ini balok
laminasi banyak digunakan untuk
konstruksi bangunan, perabot rumah tangga dan alat olahraga.
Balok laminasi adalah papan yang direkat dengan perekat tertentu secara
bersama-sama dengan arah serat. Dari potongan-potongan kayu yang kecil dapat
dibuat balok laminasi dengan panjang, lebar dan tebal yang dinginkan yaitu
dengan cara menyambung ujung-ujung papan dan merekatkan sisi-sisinya
(Wardhani, 1999). Menurut Schniewind dan Cahn (1989), balok laminasi untuk
tujuan struktural adalah suatu teknik pembuatan produk yang berbasis tekanan,
terdiri dari kumpulan lapisan kayu yang telah terseleksi dan siap digunakan yang
saling mengikat dengan adanya perekat. Balok laminasi merupakan pembuatan
suatu produk yang berbasiskan tekanan yang terdiri dari dua atau lebih lapisan
kayu yang direkat secara bersamaan dengan arah penyusunan paralel maupun
sejajar serat.
Keunggulan teknologi laminasi adalah: Pengadaan material di pasaran
mudah karena kebutuhan papan pelapis yang digunakan maksimum adalah
20 mm, juga panjang pelapis tidak dibatasi. Penggunaan material kayu lebih
efisien, penyediaan material akan lebih cepat karena potongan kayu yang tipis
(sampai 5 mm), pendek, serta ada cacatnya masih bisa digunakan untuk
konstruksi. Sedikit penggunaan bahan pengikat mekanis dengan dimensi lebih
kecil dan bersifat hanya menyatukan permukaan bidang perekatan. Mudah
dilakukan pemeriksaan cacat, karena dimensi bahan baku penyusun balok
laminasi lebih kecil dan tipis, kekedapan dapat terjamin, konstruksi lebih rigit atau
kaku. Pelindungan berganda
dapat dilaksanakan, kayu yang kering dan
dijenuhkan akan lebih tahan terhadap kerusakan, dan sifat lapisan perekat yang
diciptakan khusus juga merupakan perlindungan terhadap kerusakan yang ada
(Manik, 1997).
Potensi Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) yaitu tanaman sejenis palempaleman (palmae), buahnya menghasilkan minyak kelapa sawit yang dapat
digunakan untuk berbagai keperluan industri dan rumah tangga. Kelapa sawit
diketahui berasal dari Guenea di Afrika, dan diperkenalkan ke Indonesia sejak
zaman Belanda (1848). Sekarang kelapa sawit sudah berkembang sangat pesat.
Khususnya di Malaysia dan Indonesia dan sedikit di Thailand dikatakan bahwa
secara bersamaan Indonesia dan Malaysia menguasai lebih dari 95 % produksi
kelapa sawit di dunia saat ini (Bakar, 2003).
Secara rinci, sistematika Kelapa Sawit diuraikan sebagai berikut:
Kingdom
Division
Kelas
Ordo
Familia
Genus
Spesies
: Plantae
: Magnoliophyta
: Liliopsida
: Arecales
: Arecaceae
: Elaeis
: Elaeis guineensis Jacq. (Bakar, 2003).
[
Gambar 1. Kelapa
sawit (Elaeis guineensis
Jacq.)
Karakteristik
Batang Kelapa Sawit
Karakteristik Umum Batang Kelapa Sawit
Kelapa sawit merupakan tanaman monokotil. Batang kelapa sawit
berbentuk silinder dengan diameter 20-75 cm. Pertambahan tinggi batang terlihat
jelas setelah tanaman berumur 4 tahun. Tinggi batang bertambah 25-45 cm/tahun.
Tinggi maksimum yang ditanam diperkebunan antara 15-18 m sedangkan yang di
alam mencapai 30 m (Fauzi et al., 2002).
Anatomi Batang Kelapa Sawit
Kelapa sawit tumbuh tegak lurus dapat mencapai ketinggian 15 - 20 m.
Tanaman ini berumah satu atau monoecious dimana bunga jantan dan betina
terdapat pada satu pohon. Bunga jantan dan betina terdapat masing-masing pada
tandan bunganya dan terletak terpisah yang keluar dari ketiak pelepah daun.
Tanaman ini dapat menyerbuk sendiri dan dapatmenyerbuk silang.Mengetahui
bagian yang penting dari tanaman ini seperti sistem perakaran, batang, daun
bunga dan lain-lain perlu karena keterkaitannya dengan berbagai hal dibidang
agronomi, pemuliaan, perlindungan tanaman, pemupukan, peramalan produksi,
panen dan lain-lain. Sistem perakaran misalnya berhubungan erat dengan kegiatan
yang berkaitan dengan pemupukan, pemeliharaan piringan pokok (bokoran)
panen, pemberantasan gulma dan hama batang kelapa sawit ada yang cepat
pertumbuhannya, ada yang lambat dan sifat ini dapat dipakai untuk pemilihan
pokok induk karena berkaitannya dengan masalah panen. Sistem perdaunan yaitu
susunan cabang daun (roset), pelepah, panjang pelepah daun, jumlah/ panjang/
lebar/ susunan anak daun dipakai untuk perhitungan luas permukaan daun
digunakan untuk perhitungan jarak tanam atau kerapatan tanam, pengambilan
contoh daun untuk pemupukan dan peringatan dini pada pengamatan serangan
hama, pengambilan ortet pada teknik kultur jaringan dan lain-lain. Mengetahui
proses pembentukan bunga baik tentang masa pembentukan, kelaminnya, proses
kematangan tandan serta tahapannya perlu untuk peramalan produksi dan
keseimbangan dalam pemupukan, perkembangan, kematangan buah pada tandan
juga perlu diketahui guna mengetahui kriteria panen yang baik dari sudut
kuantitas maupun kualitas dan dipakai untuk peramalan produksi jangka pendek.
Susunan (komposisi) minyak yang terdapat pada buah juga akan penting
(Abednego, 2012).
Batang kelapa sawit tumbuh tegak lurus (phototropi) dibungkus oleh
pelepah daun (f r o n d b a s e ) . Batang ini berbentuk silinderis berdiameter 0,5 m
pada tanaman dewasa. Bagian bawah umumnya lebih besar disebut bongkol
batang atau bowl. Sampai umur 3 tahun batang belum terlihat karena masih
terbungkus pelepah daun yang belumdipangkas ditunas. Batang kelapa sawit akan
terus akan diselubungi oleh pangkal pelepah sampai umur 11-15 tahun. Pada umur
diatas 15 tahun bekas pelepah daun akan rontok. Tinggi batang kelapa sawit
berbeda beda tergantung dari varitas dan keadaan lingkungan pada lahan. Selain
itu pertumbuhan tinggi kelapa sawit dipengaruhi oleh umur, dosis pemberian
pupuk kerapatan tanam dan lain-lain. Perbedaan tinggi tidak mencerminkan dari
produksi. Ketinggian kelapa sawit hanya berhubungan pada efektifitas
pengambilan buah dan pemotongan pelepah daun kelapa sawit (Abednego, 2012).
Sifat Fisis Batang Kelapa Sawit
Kerapatan Batang Kelapa Sawit
Kerapatan batang kelapa sawit sangatlah bervariasi pada setiap bagiannya.
Semakin tinggi dan dalam bagian batang maka semakin menurun kerapatannya.
Dimana kerapatan batang kelapa sawit berkisar antara 200 sampai 600 kg/m3
dengan rata-rata 370 kg/m3. Hal tersebut juga mempengaruhi nilai dari berat jenis
batang kelapa sawit dimana semakin tinggi dan dalam bagian batang maka
semakin rendah nilai berat jenisnya. Nilai berat jenis (BJ) tepi batang berkisar
antara 0,11 sampai 0,15 (Bakar, 2003)
Kadar Air Batang Kelapa Sawit
Banyaknya air yang dikandung pada sepotong kayu disebut kadar air kayu
(KA). Banyaknya kandungan air pada kayu bervariasi. Tergantung jenis kayunya,
kandungan tesebut berkisar sekitar 40-300%, dinyatakan dengan persentase dari
berat kayu kering tanur. Berat kayu kering tanur dipakai sebagai dasar, karena
berat ini petunjuk banyaknya zat padat kayu (Dumanauw, 1993)
Kadar air (KA) batang kelapa sawit bervariasi antara 100% sampai 500%,
dimana KA tertinggi berkisar antara 345% sampai 500%. Kadar air pada batang
kelapa sawit cenderung turun dari atas batang ke bawah dan dari empulur ke tepi.
Perbedaan tersebut disebabkan pada posisi jaringan parenkim yang berfungsi
menyimpan atau menahan lebih banyak air daripada jaringan pembuluh. Jaringan
parenkim lebih banyak terdapat pada bagian puncak batang dan bagian luar batang
ke bagian dalam (pusat) batang (Bakar, 2003).
Kondisi kadar air kayu dalam hubungannya dengan keberadaan air di
dalam rongga/lumen sel dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 1. Macam-Macam Kondisi Kadar Air Kayu
Kondisi kadar air
Kondisi Rongga/Lumen dan
No
Nilai
(KA)
Dinding Sel
1
KA Maksimal
40 – 400% Rongga/lumen sel penuh air,
dinding sel jenuh air terikat
2
KA Basah
Di atas TJS Rongga/lumen sel berisi air,
dinding sel jenuh air terikat
3
KA Titik Jenuh Serat
28 – 30%
Rongga/lumen sel kosong, dinding
sel jenuh air terikat
4
KA Kering Udara
15 – 20%
Rongga/lumen sel kosong, dinding
sel mengandung sebagian air
5
KA kering Tanur
± 1%
Rongga/lumen sel kosong, dinding
sel kosong
Sumber: Hartono et al (2005).
Sejumlah air akan tetap tinggal di dalam struktur dinding-dinding sel
bahkan setelah kayu diolah menjadi kayu gergajian, finir, partikel, atau produk
serat. Sifat-sifat fifik dan mekaniknya ketahan terhadap penghancuran biologis,
dan kestabilan dimensi produk akan dipengaruhi oleh jumlah air yang ada dan
fluktuasinya dengan waktu (Haygreen dan Bowyer, 1989).
Sifat Mekanis Batang Kelapa Sawit
Sifat mekanis kayu batang kelapa sawit dapat dilihat pada tabel 1 dengan
membandingkan beberapa sifat mekanis batang kelapa sawit dengan beberapa
spesies kayu dan 2 jenis monokotil.
Tabel 2. Perbandingan Sifat Elaeis guineensis Jacq. dengan Beberapa Jenis
Kayu
Spesies
Kelapa sawit
(30 tahun)
Tekan
Kerapatan
(kering oven)
kg/m2
MOE
(MPa)
220-550
8008000
8-45
5-25
350-2450
250-850
310011400
26-105
19-49
520-4400
820
19600
149
75
9480
690
13200
73
39
5560
530
8800
58
26
4320
MOR
(MPa)
// serat
(MPa)
Kekerasan
(N)
Kayu Kelapa
(Cocos nucifera)
(60 tahun)
Cengal
(Neobalanocarpus
heimii)
Kapur
(Dryobalanops
camphora)
Kayu Karet
(Havea brasiliensis)
Sumber : Choon et al. (1991)
Bakar et al. (1999) menyatakan bahwa, untuk bahan konstruksi, kayu
dituntut memiliki sifat-sifat mekanis yang memenuhi persyaratan struktural dan
keamanan. Selain itu kayu yang digunakan disyaratkan memiliki penyusutan
yang kecil, tidak mudah pecah, berserat lurus, ringan dan tidak bercacat.
Kelebihan dari batang kelapa sawit yang mendukung persyaratan-persyaratan di
atas adalah (1) kelapa sawit mempunyai umur relatif pendek, (2) mudah tumbuh,
(3) tidak mengandung cacat mata kayu, (4) berserat lurus, (5) berdiameter cukup
besar, serta (6) bentuk batang lurus dan silinder.
Dari penelitian Bakar (2003) diketahui bahwa batang kelapa sawit
mempunyai sifat sangat beragam dari bagian luar ke pusat batang dan sedikit
bervariasi dari bagian pangkal ke ujung batang.
Beberapa sifat penting dari
batang kelapa sawit untuk setiap bagian batang dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 3. Sifat-Sifat Dasar Batang Kelapa Sawit
Bagian dalam batang
Sifat-sifat penting
Tepi
Tengah
Pusat
Berat jenis
0,35
0,28
0,20
Kadar air, %
156
257
365
Kekakuan lentur, kg/cm2
29996
11421
6980
Keteguhan lentur, kg/cm2
295
129
67
Susut volume, %
26
39
48
Kelas awet
V
V
V
Kelas kuat
III-V
V
V
Sumber: Bakar (2003).
Pemanfaatan kayu mahoni
Pemanfaatan tanaman mahoni banyak ditemukan di pinggir-pinggir jalan
sebagai pohon pelindung. Pohonnya yang besar cocok untuk berteduh. Disamping
itu karena sifatnya yang tahan panas/hidup di tanah gersang sehingga tanaman ini
tetap bertahan menghiasi tepi jalan di beberapa daerah. Dan sejak 20 tahun
terakhir ini, tanaman mahoni mulai dibudidayakan karena kayunya mempunyai
nilai ekonomis yang cukup tinggi. Kualitas kayunya keras dan sangat baik untuk
meuble, furniture, barang-barang ukiran dan kerajinan tangan. Sering juga dibuat
penggaris karena sifatnya yang tidak mudah berubah. Kualitas kayu mahoni
berada sedikit dibawah kayu jati sehingga sering dijuluki sebagai kualitas kedua.
Untuk mahoni yang tua kayunya berwarna merah kecoklatan. Ada beberapa jenis
mahoni yaitu mahoni berdaun kecil (Swietenia mahagoni) dan mahoni berdaun
lebar (Swietenia macrophilea). Swietenia mahagoni kualitas kayunya lebih bagus
dibanding Swietenia macrophilea. Sedangkan kelebihan Swietenia macrophilea
adalah lebih cepat tumbuh menjadi besar dan kayunya lempeng. Pemanfaatan lain
dari tanaman mahoni adalah kulitnya dipergunakan untuk mewarnai pakaian. Kain
yang direbus bersama kulit mahoni akan menjadi kuning dan wantek (tidak
luntur). Sedangkan getah mahoni yang disebut juga blendok dapat dipergunakan
sebagai bahan baku lem (perekat), dan daun mahoni untuk pakan ternak
(BPDAS, 2011).
Penggunaan kayu mahoni
Kayu mahoni lebih banyak digunakan sebagai bahan baku mebel untuk
indoor furniture. Furniture high end dengan harga yang relatif mahal dapat
dihasilkan dan dibuat dengan kayu mahoni. Mebel-mebel dari kayu mahoni sudah
dikenal sejak lama banyak mebel-mebel dengan model antik atau klasik dari
Eropa atau Amerika yang dibuat dengan menggunakan kayu mahoni. Harga kayu
yang relatif mahal akan sepadan dengan keindahan penampilan dari serat dan
warna
yang
dapat
dihasilkannya.
Penggunaan
kayu
mahoni
untuk
outdoor furniture tidak banyak dilakukan karena harganya yang relatif mahal dan
ketahanannya yang relatif rendah terhadap cuaca luar ruangan. Penggunaan untuk
outdoor membutuhkan pelapisan dengan bahan finishing yang bisa bisa menahan
cuaca luar ruangan. Penggunaan kayu untuk keperluan lain seperti untuk kerangka
rumah atau pagar juga tidak banyak dilakukan. Kerangka rumah yang lebih
mengutamakan kekuatan tidak terlalu cocok dengan kayu mahoni (Sigit, 2012).
Perekat Isocyanate
Pembuatan balok laminasi mutlak memerlukan perekat sebagai bahan
pengikat bagian yang satu dengan yang lainnya. Pemilihan jenis perekat yang
digunakan harus disesuaikan dengan peruntukan balok laminasi nantinya. Perekat
adalah suatu zat yang mampu mengikat material yang satu dengan yang lain
melalui kontak permukaan. Sirekat adalah substrat yang akan diikat dengan
substrat lainnya dengan bantuan perekat. Perekat digunakan untuk merekatkan
lapisan papan kayu sehingga terjadi pertemuan antara serat kayu dengan perekat
untuk membentuk satu kesatuan konstruksi yang lebih kuat (Fakhri,2001).
Kelebihan dari perekat isocyanate adalah dapat mengeras tanpa bantuan
panas dan curing pada suhu tinggi. Keunikan perekat ini adalah dapat digunakan
pada variasi suhu yang luas, tahan air, dan panas. Perekat ini tidak mengandung
formaldehid, sehingga proses pengeringannya relatif cepat dengan pH netral
(pH ± 7) dan kering pada variasi suhu yang luas. Perekat yang ekonomis dan
sangat kuat ini tahan terhadap air, panas, dan solvent (Ruhendi dan Hadi, 1997).
Keunikan perekat Isosianat adalah dapat digunakan pada variasi suhu yang luas,
tahan air, panas dan kedap terhadap solvent (pelarut organik. Perekat ini juga
memiliki daya guna yang luas untuk merekatkan berbagai macam kayu ke kayu,
kayu ke logam, dan kayu ke plastik. Perekat ini lebih toleran terhadap kekurangan
dari kondisi yang tidak sempurna, seperti permukaan kayu yang tidak sempurna
atau kadar air yang agak tinggi (Fakhri,2002).
METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kayu dan Komposit Pusat
Penelitian Kelapa Sawit (PPKS), Medan, meliputi pembuatan balok laminasi dan
pengujian sifat fisis balok laminasi. Pengujian sifat mekanis balok laminasi
dilakukan di Laboratorium Kayu Solid bagian Keteknikan Kayu Departemen
Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini
dilaksanakan mulai bulan Juli sampai dengan September 2012.
Bahan dan Alat
Adapun
bahan
yang
digunakan
adalah
batang
kelapa
sawit
(Elaeis guineensis Jacq.) dengan dua ketinggian posisi batang yaitu 3m dan 5m
yang diperoleh dari perkebunan percobaan PPKS di Bukit Sentang, Kabupaten
Langkat, Sumatera Utara. Kayu mahoni (Switenia mahagoni) yang dipilih secara
visual yang berpenampang lurus dan siku serta perekat isocyanat dan
campurannya yang telah ditetapkan penggunaannya yaitu PvAc.
Adapun alat yang digunakan adalah Mesin ketam, mesin potong, mesin
belah, mesin amplas (sander), oven, sarung tangan dan masker, neraca analitik,
sendok, lempengan seng, mesin kempa dingin hidrolik, stop watch, sekrap,
plastik, kuas, alat uji mekanis Instron, dan alat tulis.
Prosedur Penelitian
Balok laminasi yang dibuat merupakan kombinasi batang kelapa sawit
dengan kayu mahoni. Teknik laminasi yang dilakukan yaitu arah tebal pada
masing-masing
kayu
mahoni
yang
telah
dibentuk
menjadi
ukuran
80 cm x 5 cm x 0,5 cm ( p x l x t) dan ukuran batang kelapa sawit untuk 3 lapis
80 cm x 5 cm x 4 cm, untuk 5 lapis ukuran batang kelapa sawit
80 cm x 5 cm x 1,75 cm, untuk 7 lapis batang kelapa sawit 80 cm x 5 cm x 1 cm.
Seluruh ukuran balok laminasi dengan kombinasi batang kelapa sawit dan mahoni
seluruhnya yaitu 80 cm x 5 cm x 5 cm.
Dalam pembuatan balok laminasi ini dilakukan dua perlakuan berupa
jumlah lapisan, dan ketinggian posisi batang yaitu 3m dan 5m dengan ulangan
sebanyak 3 kali. Jumlah lapisan terdiri dari 3 lapis, 5 lapis, dan 7 lapis. Berat
labur yang digunakan yaitu 300 gr/m3. Pembuatan balok laminasi membutuhkan
27 potong kayu mahoni dan 18 potong masing-masing untuk kayu kelapa sawit.
Persiapan Bahan Baku
Sirekat (adheren): batang kelapa sawit dan kayu mahoni (Switenia mahagoni).
Permukaaan sirekat diamplas, ditentukan kadar air (KA) awal sirekat,
dikeringudarakan sirekat sampai kadar air (KA) sampai dengan konstan,
komponen balok laminasi yang akan direkat disusun perbagian atau jumlah
lapisan di atas meja guna mengetahui kelurusan dan kelengkungan sirekat, diberi
tanda dengan kapur pada salah satu permukaan sirekat.
Perekat
Jumlah perekat yang digunakan untuk setiap berat labur dapat dihitung
dengan rumus : Jumlah perekat (g) =
A(cm 2 ) xBeratLabur ( gr / m 2 )
10.000
Berat labur pada kedua permukaan laminasi 300 gr/m2, sehingga dapat dihitung
Perekat dicampur dengan PvAc dengan perbandingan 100 : 15 berdasarkan berat
labur.
jumlah perekat yang digunakan adalah:
400(cm) x300( g / m 2 )
Jumlah perekat (gr) =
= 12gr.
10.000
Berat isosianat pada kedua permukaan laminasi =
Berat PvAc pada kedua permukaan laminasi
15
x12 = 1.6gr
115
100
x12 = 10.4 gr.
115
Pembuatan Balok Laminasi
Pembuatan balok laminasi terdiri atas: (1) persiapan bahan baku,
(2) proses pembuatan balok laminasi, dan (3) penyelesaian akhir (finishing).
Persiapan bahan baku
Balok kayu untuk laminasi diperoleh dari potongan log. Log dibelah sesuai
dengan ukuran tebal tertentu menggunakan band saw sehingga menjadi papan.
Papan tersebut dipotong dengan ukuran (80 cm x 5 cm x 0.5 cm) untuk kayu
mahoni. Untuk pemotongan kayu sawit berdasarkan jumlah lapisan. Seluruh
papan laminasi ditimbang dan dikeringkan dengan suhu ruangan sampai mencapai
kadar air ± 12% atau konstan. Balok laminasi yang sudah dikeringkan ditimbang
kembali dan diukur panjang, lebar dan tebalnya untuk mendapatkan kerapatan
balok laminasi. Kerapatan kayu yang lebih besar direkatkan pada bagian paling
luar dan kerapatan terkecil pada bagian paling tengah. Permukaan papan laminasi
dihaluskan dengan menggunakan amplas dan dibersihkan dari segala kotoran
untuk memudahkan proses perekatan.
80,0 cm
Skala 1:10
0,5 cm Kayu Mahoni
5,0 cm
4 cm Batang Kelapa Sawit
0,5 cm Kayu Mahoni
Skema Balok Laminasi 3 Lapis dengan Perbandingan Komposisi Batang Kelapa Sawit dengan
Kayu Mahoni Adalah 80% : 20% dengan perbandingan ukuran 4 cm : 1 cm
80,0 cm
0,5 cm Kayu Mahoni
1,75 cm Batang Kelapa Sawit
5,0
0,5 cm Kayu Mahoni
1,75 cm Batang Kelapa Sawit
0,5 cm Kayu Mahoni
Skema Balok Laminasi 5 Lapis dengan Perbandingan Komposisi Batang Kelapa Sawit dengan
Kayu Mahoni Adalah 70% : 30% dengan perbandingan ukuran 3,5 cm : 1,5 cm
80,0 cm
0,5 cm Kayu Mahoni
1,0 cm Batang Kelapa Sawit
0,5 cm Kayu Mahoni
5,0 cm
1,0 cm Batang Kelapa Sawit
0,5 cm Kayu Mahoni
1,0 cm Batang Kelapa Sawit
0,5 cm Kayu Mahoni
Skema Balok Laminasi 5 Lapis dengan Perbandingan Komposisi Batang Kelapa Sawit dengan
Kayu Mahoni Adalah 60% : 40% dengan perbandingan ukuran 3 cm : 2 cm
Gambar 2. Skema Balok Laminasi dengan skala 1:10
Persiapan harus dilakukan dalam batas waktu 50 menit, karena campuran
tersebut mempunyai batas waktu pemakaian 1 jam.
Pelaburan Perekat
Pelaburan dilakukan secara cepat dan rata pada salah satu sisi permukaan
dengan menggunakan kuas.
Perekatan Komponen Balok laminasi
Komponen balok laminasi yang sudah dilaburi perekat disusun pada mesin
press (mengikuti tanda kapur yang dibuat sebelumnya), dengan batas waktu
tunggu ± 50 menit. Kemudian balok disusun dan dikempa dengan klem pada
kedua ujung balok dengan waktu tekan selama 2 jam.
Pengkondisian
Setelah kayu dibebaskan dari tekanan, dikikis perekat yang meleleh/keluar
dari garis rekat. Kemudian disusun balok laminasi pada rak selama kurang lebih
satu minggu pada suhu kamar
Pengujian
Pembuatan contoh uji dan pengujian balok laminasi didasarkan pada
ASTM D143-94 yang dimodifikasi sesuai dengan ukuran balok laminasi yang
dibuat. Pengujian yang dilakukan meliputi sifat fisis (kerapatan, kadar air, uji
delaminasi) dan sifat mekanis (MOE dan MOR).
Pengujian Untuk Sifat Fisis:
Kerapatan
Kerapatan dihitung berdasarkan berat dan volume kering udara contoh uji .
Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm, kemudian ditimbang beratnya dengan
menggunakan rumus:
ρ=
B
V
Keterangan:
ρ
: kerapatan (g/cm³)
B
: berat contoh uji kering udara (g)
V
: volume contoh uji kering udara (cm³)
Kadar Air
Penetapan kadar air papan dilakukan dengan menghitung selisih berat
awal contoh uji dengan berat setelah dikeringkan dalam oven selama 24 jam pada
suhu (103±2)ºC. Contoh uji berukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm. Kadar air balok
dihitung dengan rumus:
KA=
B0 − B1
× 100%
B1
Keterangan:
KA
B0
B1
: kadar air (%)
: berat awal contoh uji setelah pengkondisian (g)
: berat kering oven contoh uji(g)
Perendaman Uji Delaminasi
a.
Persiapan Bahan Pengujian adalah: Diambil 3 bahan pengujian dengan
panjang 80 mm pada penampang ujung kiri dari setiap balok laminasi.
b.
Metode Pengujian adalah: Bahan pengujian setelah direndam dalam air pada
suhu kamar (100 – 250C) selama 6 jam kemudian dikeringkan selama 18 jam
atau pada suhu lebih dari 40±30C dan harus diperhatikan agar tidak terlalu
lembab selama dalam pengeringan dan kadar air dari bahan pengujian
tersebut lebih rendah sebelum diuji.
c.
Standar Persyaratan Bahan Pengujian adalah:
Panjang
deliminasi
tidak
kurang dari 3 mm pada kedua ujung dan rasio deliminasi pada kedua ujung
tidak lebih dari 10% dan panjang deliminasi garis perekat lain tidak lebih dari
1/3 panjang garis perekat.
Pengujian Untuk Sifat Mekanis:
Modulus Patah (MOR)
Modulus patah (MOR) adalah suatu sifat mekanis papan yang
menunjukkan kekuatan dalam menahan beban. Untuk memperoleh nilai MOR,
maka pengujian pembebanan dilakukan sampai contoh uji patah. Pengujian MOR
dilaksanakan bersamaan dengan pengujian MOE.
Contoh uji berukuran
80 cm x 5 cm x 5 cm.
Skema pengujian digambarkan pada Gambar.
l
80 cm
P
h
b
71 cm
8,75cm
L
8,75 cm
Gambar 3. Cara Pembebanan Pengujian MOE dan MOR
Keterangan :
l
: Panjang contoh uji
h
: Tebal contoh uji
b
: Lebar contoh uji
Rumus yang digunakan adalah :
MOR =
3PL
2bh 2
Keterangan:
MOR
P
L
b
h
: modulus patah (kgf / cm2)
: beban maksimum (kgf)
: jarak sangga (71 cm)
: lebar contoh uji (cm)
: tebal contoh uji (cm).
Modulus Elastisitas (MOE)
Modulus elastisitas (MOE) menunjukkan ukuran ketahanan papan
menahan beban dalam batas proporsi (sebelum patah). Sifat ini sangat penting
jika papan digunakan sebagai bahan konstruksi. Rumus yang digunakan adalah :
MOE =
∆PL3
4bh 3 ∆Y
Keterangan:
MOE
: modulus elastisitas (kgf / cm2)
ΔP
: beban sebelum proporsi (kgf)
L
: jarak sangga (71 cm)
ΔY
: lenturan pada beban sebelum batas proporsi (cm)
b
: lebar contoh uji (cm)
h
: tebal contoh uji (cm)
Analisis Data
Analisis data yang digunakan adalah analisis ragam Rancangan Acak
Lengkap (RAL) sederhana dengan 2 faktor perlakuan yaitu faktor jumlah lapisan
dan ketinggian batang untuk pengambilan sampel, untuk tiap-tiap tipe balok
laminasi masing-masing dengan 3 ulangan dengan menggunakan program
SPSS for windows 12.00 (Pratisto, 2004).
1. Jumlah lapisan
a. A 1 = 3 lapis
b. A 2 = 5 lapis
c. A 3 = 7 lapis
2. Ketinggian 3m dan 5m
Dengan demikian diperoleh perlakuan:
18 kombinasi perlakuan:
A 1 B 1 , A 1 B 2 , A 2 B 1 , A 2 B 2 ,A 3 B 1 ,A 3 B 2 ,
Jumlah ulangan = 3
Jumlah balok laminasi = 18 balok laminasi
Model statistik dari rancangan percobaan ini adalah:
Y ij = µ i + ε ij
i= 1, 2, …., t; j= 1, 2, …, r;
Y ij
µ
τi
ε ij
= Nilai pengamatan pada perlakuan jumlah lapisan balok laminasi
= Nilai rata-rata umum
= (µ i - µ) = Pengaruh Aditif dari perlakuan ke-i
= galat percobaan/ pengaruh acak dari perlakuan ke-i ulangan ke-j dengan
ε ij ~ N(0, σ2)
r i = Banyaknya perlakuan ke-i, untuk percobaan yang mempunyai ulangan yang
sama, r i = r
Hipotesis yang digunakan adalah :
H 0 : Perlakuan jumlah lapisan dan ketinggian batang serta interaksinya tidak
berpengaruh terhadap sifat fisis mekanis balok laminasi.
H 1 : Perlakuan jumlah lapisan dan ketinggian batang serta interaksinya
berpengaruh terhadap sifat fisis mekanis balok laminasi.
Untuk mengetahui pengaruh jumlah lapisan dan ketinggian batang terhadap
sifat fisis mekanis balok laminasi dilakukan analisis keragaman dengan kriteria uji
jika F hitung ≤ F tabel maka H 0 diterima dan jika F hitung > F tabel maka H 0
ditolak. Untuk uji lanjutan dilakukan dengan menggunakan Uji Wilayah Berganda
Duncan (Duncan Multiple Range Test).
Persiapan
Kayu mahoni dan
batang kelapa sawit
Dipotong kayu mahoni
dengan ukuran 80 cm x 5
cm x 0,5 cm
Dipotong batang kelapa
it
Dikeringkan sampai mencapai
KA Konstan
Dipotong kayu mahoni
dengan ukuran 80 cm x 5
cm x 0,5 cm
Dipotong batang kelapa sawit
dengan ukuran 80 cm x 5 cm x
4 cm untuk 3 lapis; 1,75 cm
untuk 5 lapis; dan 1 cm untuk 7
l i
Diampelas
Direkatkan
Pengkondisian
Selama 1 minggu
Pengujian Fisis dan Mekanis
(ASTM D 143 -94)
Perekat
Isosianat
Dikempa dingin
Selama 2 jam
Uji Delaminasi dengan
standar JAS 234:2003
Gambar 4. Skema Pembuatan Balok Laminasi