IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

19

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Sifat Fisis Sifat fisis papan laminasi pada dasarnya dipengaruhi oleh sifat bahan dasar kayu yang digunakan. Sifat fisis yang dibahas dalam penelitian ini diantaranya adalah kerapatan, kadar air, kembang susut volume, dan delaminasi. Hasil perhitungan uji sifat fisis selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 4, sedangkan untuk rata-rata umum dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Rata-rata umum pengujian sifat fisis CLT kayu sengon Contoh Uji Kontrol Perlakuan (Panel CLT) A1B1 A1B2 A1B3 A1B4 A1B5 A2B1 A2B2 A2B3 A2B4 A2B5 A3B1 A3B2 A3B3 A3B4 A3B5 Rata-rata SD

Pengembangan Volume (%) 5,23

Delaminasi Air Dingin (%) -

Delaminasi Air Panas (%)

13,04

Susut Volume (%) 9,14

13,25 12,18 13,03 12,71 13,07 12,12 11,42 11,66 12,25 12,25 12,85 13,47 12,72 12,75 12,89 12,60 0,57

4,50 5,92 3,76 4,40 4,30 4,04 4,25 3,72 4,78 4,98 4,26 3,69 6,24 4,29 3,64 4,45 0,77

4,53 5,58 5,95 6,09 6,17 8,51 6,17 6,05 5,10 5,80 5,49 5,88 6,07 4,29 4,94 5,78 0,97

0,00 0,00 0,00 1,57 0,00 0,00 0,00 0,00 0,60 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,14 0,42

1,63 26,03 35,35 25,04 10,93 9,49 13,02 15,21 6,27 5,06 16,62 22,94 25,99 17,36 7,35 15,89 9,56

Kerapatan (g/cm3)

KA (%)

0,32

0,32 0,32 0,33 0,31 0,32 0,32 0,32 0,32 0,31 0,31 0,32 0,32 0,33 0,33 0,31 0,32 0,01

Keterangan: A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm A2 = Kombinasi tebal lamina (1,67-1,67-1,67) cm A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm

B1 = Orientasi sudut 0o B2 = Orientasi sudut 30o B3 = Orientasi sudut 45o

-

B4 = Orientasi sudut 60o B5 = Orientasi sudut 90o

Tabel 2 menunjukkan nilai rata-rata dan sebaran data yang dihasilkan pada pengujian sifat fisis panel CLT. Sebaran data kerapatan panel CLT bervariasi dengan rentan 0,31 g/cm3 hingga 0,33 g/cm3. Pada kadar air, sebaran data berada pada nilai 12,03% hingga 13,17%. Sebaran data rataan susut volume antara 3,68% sampai dengan 5,22%, sedangkan pada pengembangan volume sebaran datanya mulai dari 4,81% sampai dengan 6,75%. Sebaran rata-rata delaminasi air dingin berkisar antara 0,00% hingga 0,56%, sedangkan pada delaminasi air panas, sebaran data rata-ratanya berkisar antara 6,33% hingga 25,45%.

20

Hasil analisis sidik ragam sebagaimana yang disajikan pada Tabel 3 memperlihatkan bahwa semua sifat fisis panel CLT yang diteliti tidak dipengaruhi oleh faktor kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina, dan interaksi keduanya kecuali pada susut dan pengembangan volume panel CLT yang hanya dipengaruhi secara nyata oleh faktor orientasi tebal lamina. Tabel 3 Hasil analisis sidik ragam sifat fisis panel CLT kayu sengon F-Hit A B A*B Kerapatan (g/cm3)

2,08tn

0,96tn

1,15tn

Kadar Air (%)

0,41 tn

0,58tn

0,47tn

Susut Volume (%)

0,39tn

2,12*

1,67tn

Pengembangan Volume (%)

1,11tn

0,44*

0,99tn

Delaminasi Dingin (%)

1,45tn

1,95tn

1,45tn

Delaminasi Panas (%)

0,00tn

1,66tn

3,32tn

A B A*B

= Kombinasi tebal lamina = Orientasi sudut = Intareaksi A dan B

* = Nyata ** = Sangat Nyata

tn = tidak nyata

4.1.1. Kerapatan Kerapatan merupakan perbandingan antara massa suatu bahan terhadap volumenya dalam kondisi kering udara. Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa nilai rata-rata kerapatan panel CLT kayu sengon berkisar antara 0,31 - 0,33 g/cm3. Kerapatan kayu sengon utuh (papan kontrol) nilainya hampir sama dengan ratarata kerapatan panel CLT. Kerapatan panel CLT yang dihasilkan tidak dipengaruhi oleh kombinasi tebal, orientasi sudut lamina, ataupun interaksi keduanya pada taraf 5% sehingga tidak dilakukan uji beda wilayah Duncan. Sebaran nilai rata-rata kerapatan panel CLT dalam bentuk histogram disajikan pada Gambar 10. Pembuatan panel CLT tidak secara meningkatkan atau menurunkan kerapatan panel-panel tersebut karena nilainya hampir sama dengan laminalamina penyusunnya. Hal ini dapat dilihat dari perbandingannya dengan rataan kerapatan pada papan kontrol, yaitu sebesar 0,32 g/cm2. Menurut Kelly (1977) kerapatan akhir panel dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti jenis kayu (kerapatan kayu), besarnya tekanan kempa, jumlah lapisan penyusun panel, kadar perekat serta bahan tambahan lainnya.

21

0.4

Kerapatan (g/cm3)

0.4 Rata-rata ρ panel CLT (0,32 g/cm3)

0.3 0.3

Rata-rata papan kontrol ( 0,32 g/cm3)

0.2 0.2 0.1 0.1 0.0 0°

30°

45°

60°

90°

Orientasi Sudut A1

A2

A3

Gambar 10 Sebaran nilai rata-rata kerapatan panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina.

Menurut Setyawan et al. (2008), kerapatan panel yang dihasilkan merupakan salah satu sifat fisis yang dapat mempengaruhi kualitas kualitas panel CLT.

Oleh karena itu kerapatan panel diupayakan seragam mungkin sehingga apabila terdapat perbedaan sifat yang diujikan, maka perbedaan tersebut bukan disebabkan oleh kerapatan panelnya. Dengan demikian jika dikaitkan dengan kekuatan kayu, kerapatan dan berat jenis merupakan salah satu faktor yang mempengaruhinya. Semakin besar berat jenis dan kerapatan kayu semakin kuat kayu tersebut (Mardikanto et al 2011).

4.1.2. Kadar Air Berdasarkan data pada Tabel 2 diketahui bahwa nilai kadar air panel CLT

untuk seluruh kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina berkisar antara 11,42% hingga 13,47% dan untuk papan kontrol sebesar 13,04%. Rata-rata kadar air terendah terdapat pada panel CLT A2B2, sedangkan rata-rata kadar air tertinggi

terdapat pada panel CLT A3B2. Sebaran nilai rata-rata kadar air panel CLT dapat dilihat pada Gambar 11. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 3) menunjukkan bahwa kadar air panel

CLT tidak dipengaruhi secara nyata oleh kombinasi tebal lamina, orientasi sudut lamina, ataupun interaksi antara keduanya.

22

18 16

Kadar Air (%)

14

Rata-rata KA panel CLT (12,60%)

12 10 8

Rata-rata KA Papan kontrol (13,04%)

6 4 2 0 0°

30°

45°

60°

90°

Orientasi sudut A1

A2

A3

Gambar 11 Sebaran nilai rata-rata kadar air panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. Kadar air lamina sebelum perekatan sudah berada dalam keadaan setimbang dan nilainya relatif sama. Salah satu faktor yang mempengaruhi kekuatan panel CLT adalah kadar air. Kadar air suatu bahan (kayu) di bawah titik jenuh serat (1518%) akan banyak mempeng mempengaruhi aruhi sifat mekanis kayu. Perubahan kadar air (penurunan) akan menyebabkan dinding sel mengalami pengerasan, sehingga semakin kering kayu tersebut apabila berada di bawah titik jenuh serat, maka kayu akan semakin kuat (Mardikanto et al 2011).

Jika dibandingkan dengan kadar air papan kontrol rata-rata kadar air panel CLT ternyata lebih rendah. Hal tersebut dikarenakan pada papan kontrol tidak ada aplikasi perekat yang akan menghalangi penyerapan air dari lingkungan sehingga membutuhkan waktu pengeringan yang lebih lama apabila dibandingkan pengeringan yang dilakukan pada lamina-lamina penyusun panel CLT. Dengan

demikian pembuatan panel CLT dapat menghemat waktu pengeringan.

4.1.3. Susut dan Kembang Volume 1)

Susut Volume Berdasarkan Tabel 2, rata-rata penyusutan volume tertinggi terdapat pada

panel CLT A3B3 (6,24%), 6,24%), sedangkan untuk nilai penyusutan volume terkecil dihasilkan dari panel CLT A3B5 (3,64%). Sebaran nilai rata-rata susut volume

23

panel CLT disajikan pada Gambar 12. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 3)

memperlihatkan bahwa susut volume panel CLT hanya dipengaruhi secara nyata

Susut Volume (%)

oleh faktor orientasi tebal laminanya pada taraf 5%. 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00

Rata-rata susut volume papan control (9,14%)

Rata-rata susut volume Panel CLT (4,45%)

0°

30°

45°

60°

90°

Orientasi Serat A1

A2

A3

Gambar 12 Sebaran nilai rata-rata susut volume panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. Hasi uji beda wilayah Duncan memperlihatkan bahwa susut volume panel CLT dengan orientasi sudut B2 (30°), B3 (45°), B4 (60°), dan B1 (0°) tidak

berbeda nyata satu dengan lainnya, akan tetapi panel CLT tersebut berbeda nyata susut volumenya dengan panel CLT B5 (90°). Agar data kadar air panel CLT yang dinyatakan dalam persen tersebar secara normal dan memenuhi asumsiasumsi analisis sidik ragam, maka skala pengukuran data data asli ditransformasi menjadi bentuk lain menggunakan arcsin √%. Gambaran pengaruh orientasi sudut

lamina terhadap susut volume panel CLT disajikan pada Gambar 13. Gambar 13 memperlihatkan susut volume terendah terdapat pada panel CLT B5 (90°). Panel tersebut memiliki stabilitas dimensi yang lebih baik dibandingkan

dengan panel CLT lainnya. Susunan yang saling bersilang menyebabkan susut volume yang terjadi pada lamina sejajar (atas-bawah) tertahan oleh laminasi bersilang pada arah transversal, dan begitu pula sebaliknya. Jika mengacu pada anggapan tersebut dapat dikatakan bahwa semakin besar sudut orientasi yang diberlakukan pada panel CLT maka susut volumenya akan semakin kecil. Kecenderungan yang diperlihatkan pada Gambar 9 tidak

24

sepenuhnya mendukung pernyataan pernyataan tersebut karena panel CLT B1 (0°) tidak lebih tinggi nilainya dibandingkan panel CLT B2 (30°), B3 (45°), dan B4 (60°). Rata-rata susut volume papan kontrol (9,14%)

9.0

Susut Volume (%)

8.0 7.0 6.0 5.0

Rata-rata susut volume Panel CLT (4,45%)

4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 0°

30°

45°

60°

90°

Orientasi sudut

Gambar 13 Sebaran nilai rata-rata susut volume panel CLT menurut orientasi sudut lamina. Perbedaan susut panel CLT tersebut diduga disebabkan oleh proses pelaburan perekat yang tidak merata, sehingga pada satu papan ada bagian-bagian yang perekatannya lebih kuat dibandingkan bagian bagian lain dan susut arah lebar papan tertahan oleh perekat itu sendiri. Nilai susut volume CLT lebih rendah jika dibandingkan dengan kayu sengon utuh kurang lebih sebesar 51,31%. Dengan demikian, hasil penelitian menunjukkan bahwa pembuatan panel CLT dapat meningkatkan stabilitas dimensi kayu sengon jika dilihat hanya berdasarkan nilai susut volume yang dihasilkan.

2)

Pengembangan Volume

Berdasarkan data pada Tabel 2, rata-rata pengembangan volume panel CLT terendah adalah sebesar 4,29% dan tertinggi sebesar 8,51%. Nilai rata-rata

terendah didapat dari panel CLT A3B4, sedangkan nilai tertinggi didapat dari panel CLT A2B1. Sebaran nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT disajikan pada Gambar 14.

25

Pengembangan Volume (%)

9.0 8.0 7.0 Rata-rata pengembangan volume panel CLT (5,78%)

6.0 5.0 4.0

Rata-rata pengembangan volume papan kontrol (5,23%)

3.0 2.0 1.0 0.0 0°

30°

45°

60°

90°

Orientasi Sudut A1

A2

A3

Gambar 14 Sebaran nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina.

Hasil analisis sidik ragam (Tabel 3), dengan menggunakan data yang ditransformasi dengan menggunakan arcsin

, memperlihatkan bahwa

pengembangan volume panel CLT hanya dipengaruhi oleh faktor orientasi sudut lamina pada taraf 5%. Uji beda wilayah Duncan memperlihatkan bahwa

pengembangan volume panel CLT B4 (60°) berpengaruh nyata terhadap panelpanel CLT dengan orientasi sudut lainnya. Sedangkan pengembangan volume panel CLT B3 (45°), B1 (0°), B2 (30°) dan B5 (90°) tidak memberikan pengaruh yang nyata antara satu dengan lainnya. Pengaruh orientasi orientasi sudut terhadap nilai pengembangan volume panel CLT yang diuji dapat dilihat pada Gambar 15. Berbeda dengan susut volume, rata-rata pengembangan volume terendah terjadi pada panel CLT B4 (60°). Walaupun kecenderungan yang terlihat adalah

semakin besar orientasi sudut menyebabkan nilai pengembangan volume CLT semakin kecil, akan tetapi terjadi penyimpangan pada panel CLT B3 (45°) dan B4 (60°). Keadaan tersebut berbeda dengan penelitian Anggraini (2012) yang menyatakan bahwa panel CLT dari kayu Jabon yang dihasilkan memberikan dimensi yang lebih stabil pada orientasi sudut 90°. Perbedaan kecenderungan antara grafik pengembangan volume dengan susut volume mengindikasikan bahwa adanya ketidakseragaman pada proses

26

perakitan panel CLT terutama saat pelaburan perekat perekat yang menyebabkan

perekatan pada bagian-bagian tertentu dari satu panel CLT tidak seragam. Pengembangan Volume (%)

7.0 6.0

Rata-rata pengembangan volume panel CLT (5,78%)

5.0

Rata-rata pengembangan volume papan kontrol (5,23%)

4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 0°

30°

45° Orientasi sudut

60°

90°

Gambar 15 Sebaran nilai rata-rata pengembangan volume panel CLT menurut orientasi sudut lamina. Jika dibandingkan dengan papan kontrol, rata-rata pengembangan volume panel CLT mengalami peningkatan. Peningkatan tersebut diduga akibat perendaman sampel panel CLT yang dilakukan selama kurang lebih satu minggu menimbulkan kerusakan pada garis rekatnya. Pada saat dilakukan pengukuran volume sampel panel CLT yang dihasilkan tidak lagi disebabkan oleh kandungan atau banyaknya air yang masuk ke dalam sel kayu, tapi juga dipengaruhi oleh

keterbukaan garis rekat. 4.1.4. Delaminasi Pengujian delaminasi dilakukan untuk melihat faktor ketahanan perekat terhadap adanya tekanan pengembangan dan penyusutan akibat adanya kelembaban dan panas yang tinggi (Vick 1999). Ada dua pengujian delaminasi yang dilakukan pada penelitian ini, ini, yaitu perendaman dengan air dingin dan perendaman dengan air panas/ mendidih.

1)

Delaminasi Air Dingin Hasil pengujian delaminasi CLT kayu sengon secara lengkap dapat dilihat

pada Lampiran 4, sedangkan untuk nilai rata-ratanya disajikan pada Tabel 2. Nilai rata-rata delaminasi air dingin panel CLT terendah sebesar 0,00%, sedangkan

27

rata-rata tertingginya sebesar 1,57%. Nilai delaminasi tertinggi terdapat pada panel CLT A1B4. Sebaran nilai delaminasi air dingin berdasarkan perlakuan

Delaminasi Air Dingin (%)

kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina disajikan pada Gambar 16. 10.0 8.0

JAS 234:2003 (10%)

6.0 4.0 2.0 0.0 0°

30°

45° Orientasi sudut

A1

A2

60°

90°

Rata-rata delaminasi air dingin panel CLT (0,14%)

A3

Gambar 16 Sebaran nilai rata-rata delaminasi air dingin panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina.

Hasil analisis sidik ragam (dengan menggunakan data yang telah ditransformasi dengan menggunakan arcsin √% yang tertera pada Tebel 3 memperlihatkan bahwa delaminasi air dingin panel CLT tidak dipengaruhi secara nyata oleh faktor kombinasi tebal lamina, orientasi sudut lamina, ataupun interaksi keduanya pada taraf 5%.

Seperti yang telah disebutkan di awal bahwa pengujian delaminasi dilakukan untuk mengetahui kemampuan perekat terhadap tekanan pengembangan

atau penyusutan yang terjadi akibat kelembaban kelembaban dan panas yang tinggi. Nilai delaminasi dengan perendaman air dingin panel panel CLT tidak melebihi standar JAS

(Japanese Agricultural Standart) Standart) yang mensyaratkan bahwa nilai delaminasi dengan perendaman air dingin maksimal sebesar 10%. 2)

Delaminasi Air Panas/Mendidih

Nilai rata-rata delaminasi air panas/mendidih (Tabel 2) terendah adalah sebesar 1,63% dan tertinggi sebesar 35,35%. Nilai delaminasi dengan perendaman air panas/ mendidih paling tinggi terdapat pada panel CLT A1B3. Sedangkan untuk nilai delaminasi air panas terendah terdapat pada panel CLT A1B1. Sebaran nilai delaminasi air panas/mendidih panel CLT berdasarkan kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina dapat dilihat pada Gambar 17.

Delaminasi Air Panas (%)

28

40 35 30 25 20 15 10 5 0

JAS 234:2003 (5%)

Rata-rata delaminasi air panas panel CLT (15,88%)

0°

30°

45° Orientasi sudut A1

A2

60°

90°

A3

Gambar 17 Sebaran nilai rata-rata delaminasi air panas panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina. Berdasarkan analisis sidik ragam (Tabel 3) dengan data transformasi

menggunakan arcsin √% diketahui bahwa nilai delaminasi panel CLT dengan perendaman air panas/mendidih tidak dipengaruhi secara nyata oleh kombinasi tebal lamina, orientasi sudut lamina, ataupun interaksi keduanya pada taraf 5%. Seperti halnya pada delaminasi dengan perendaman air dingin, pengaruh kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina tidak terlalu berperan di dalamnya karena pengujian ini hanya dimaksudkan untuk melihat ketahanan akan perekat

yang digunakan. Kualitas panel CLT berdasarkan nilai delaminasi air panas/ mendidih dari penelitian ini belum memenuhi standar JAS 234:2003 yang mensyaratkan nilai delaminasi air mendidih maksimal sebesar 5%. Hal tersebut menunjukkan bahwa perekat isosianat tidak dapat bertahan pada rendaman air panas/mendidih,

sehingga dapat dikatakan perekat isosianat merupakan jenis perekat yang tidak cocok jika diaplikasikan pada struktur bangunan eksterior dengan kondisi yang ekstrim. Ekawati (1998) menyatakan bahwa nilai delaminasi dipengaruhi oleh bidang geser, jenis perekat dan interaksinya. Ikatan Ikatan perekat merupakan faktor penentu baik tidaknya konstruksi lapisan-lapisan pembentuk panel CLT.

4.2. Sifat Mekanis Sifat mekanis kayu atau sifat kekuatan kayu merupakan ukuran kemampuan kayu untuk menahan gaya dari luar yang biasa disebut gaya luar atau beban

29

(Mardikanto et al 2011). Sifat mekanis kayu yang diamati dalam penelitian ini adalah , modulus elastisitas (MOE), modulus patah (MOR), keteguhan geser rekat, dan keteguhan tekan sejajar serat. Perhitungan hasil pengujian sifat mekanis pada papan CLT selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 5. Sedangkan untuk nilai rata-ratanya disajikan pada Tabel 4. Berdasarkan rata-rata dan nilai standar deviasi pada Tabel 4, sebaran data keteguhan geser rekat panel CLT berkisar antara 12,48 kg/cm² hingga 30,98 kg/cm2. Untuk nilai keteguhan tekan sejajar serat, sebaran datanya dimulai dari 132,85 kg/cm² sampai dengan 187,15 kg/cm2. Selanjutnya, sebaran data MOE panel CLT bervariasi mulai dari 44.493,01 hingga 57.193,53 kg/cm2 dan untuk sebaran data MOR rentan rata-ratanya sebesar 208,37 sampai dengan 306,83 kg/cm2. Tabel 4 Rata-rata umum pengujian sifat mekanis CLT kayu sengon Keteguhan Keteguhan Tekan MOE MOR Contoh Uji Rekat Sejajar Serat (kg/cm2) (kg/cm2) 2 2 (kg/cm ) (kg/cm ) Kontrol 48 177 94.746 346 Perlakuan (panel CLT) A1B1 41 190 55.572 303 A1B2 18 144 43.362 198 A1B3 30 132 49.962 253 A1B4 32 137 51.659 215 A1B5 12 104 48.986 192 A2B1 33 188 50.998 289 A2B2 23 150 51.216 311 A2B3 26 192 53.375 324 A2B4 15 165 39.869 290 A2B5 15 161 42.127 210 A3B1 10 207 43.788 183 A3B2 24 148 54.883 243 A3B3 20 175 61.495 297 A3B4 17 166 59.316 313 A3B5 10 147 56.041 243 Rata-rata 21,73 160 50.843 257 SD 9,25 27 6.350 49 Keterangan: A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm A2 = Kombinasi tebal lamina (1,67-1,67-1,67) cm A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm

B1 = Orientasi sudut 0o B2 = Orientasi sudut 30o B3 = Orientasi sudut 45o

B4 = Orientasi sudut 60o B5 = Orientasi sudut 90o

30

Tabel 5 Hasil analisis sidik ragam sifat mekanis panel CLT kayu sengon F-Hit A B A*B MOE (kg/cm2)

3,42*

0,65tn

2,00tn

MOR (kg/cm2)

3,88*

2,68tn

2,40*

Keteguhan Rekat (kg/cm2)

3,96*

3,08*

1,79tn

Tekan Sejajar Sudut (kg/cm2)

6,01**

6,34**

0,94tn

A = Kombinasi tebal lamina B = Orientasi sudut A*B = Interaksi antara A dan B

* = Nyata ** = Sangat Nyata

tn = tidak nyata

Data pada Tabel 5 menunjukkan bahwa nilai MOE panel CLT hanya dipengaruhi secara nyata oleh faktor kombinasi tebal lamina, sedangkan nilai MOR panel CLT dipengaruhi secara nyata oleh kombinasi tebal lamina dan interaksi antara kombinasi tebal lamina dengan orientasi sudut lamina. Nilai keteguhan rekat dan keteguhan sejajar serat dipengaruhi secara nyata oleh faktor kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina, namun tidak untuk interaksinya. 4.2.1. Modulus of Elasticity (MOE) Berdasarkan data pada Tabel 4, nilai MOE terbesar (61.495 kg/cm²) terdapat pada panel CLT A3B3. Sedangkan nilai MOE terkecil (39.869 kg/cm²) didapat dari panel CLT A2B4. Pola sebaran rata-rata nilai MOE panel CLT yang diteliti disajikan pada Gambar 18. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 5) memperlihatkan bahwa faktor kombinasi tebal lamina memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai MOE panel CLT. Sedangkan orientasi sudut tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap perubahan nilai MOE panel CLT. Uji beda wilayah Duncan (Lampiran 7) menunjukkan bahwa rata-rata MOE panel CLT A3 ((2-1-2) cm) tidak berbeda nyata dengan MOE panel CLT A1 ((1-3-1) cm), akan tetapi berbeda nyata dengan panel CLT A2 ((1.67-1.67-1.67) cm). Hubungan antara kombinasi tebal lamina terhadap rata-rata MOE panel CLT disajikan pada Gambar 19. Nilai MOE CLT mengalami penurunan jika dibandingkan dengan MOE kayu sengon utuh (94.746 kg/cm2). Pada kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm teruji

31

paling besar menghasilkan nilai MOE lebih besar dibandingkan dengan tebal

MOE (10⁴ x Kg/cm2)

lamina (1-3-1) cm dan (1.67-1.67-1.67) cm. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

MOE papan kontrol (9,5 x 10⁴ kg/cm²)

Rata-rata rata MOE panel CLT 5,1 x 10⁴ kg/cm²

0°

30°

45°

60°

90°

Orientasi sudut A1

A2

A3

Gambar 18 Sebaran nilai rata-rata MOE panel CLT menurut kombinasi tebal dan

MOE (10⁴ x kg/cm2)

orientasi sudut lamina. MOE papan kontrol (9,5 x 10⁴ kg/cm²)

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Rata-rata MOE Rata panel CLT 5,1 x 10⁴ kg/cm²

A1

A2

A3

Keterangan: A1 = (1-3-1) cm A2 = (1.67-1.67-1.67) cm A3 = (2-1-2) cm

Kombinasi Tebal Lamina

Gambar 19 Sebaran rata-rata nilai MOE panel CLT menurut kombinasi tebal

lamina. Hal tersebut terjadi karena pada saat dilakukan pembebanan terpusat, lapisan atas lamina akan mengalami gaya tekan maksimum dan lapisan bawah lamina akan mengalami gaya tarik maksimum sehingga bagian dari struktur panel CLT yang paling mempengaruhi nilai modulus elastisitasnya adalah lamina sejajar

(atas-bawah).

32

Jika menelaah lebih dalam rumus MOE yang digunakan akan dapat dilihat hubungan antara dimensi penampang dengan sifat kekakuannya (MOE). Apabila tebal kayu diperbesar, lenturan (defleksi) yang terjadi akan semakin berkurang sehingga pada kondisi ini balok menjadi lebih kaku akibat pembesaran tebal penampang balok (Mardikanto et al 2011). Sesuai dengan pernyataan Tsoumis (1991) bahwa semakin tinggi nilai MOE maka benda tersebut akan semakin kaku (sulit dilenturkan). Terkait dengan pernyataan tersebut, terlihat telah terjadi penyimpangan pada panel CLT A2 ((1,67-1,67-1,67) cm) yang menghasilkan nilai MOE lebih kecil dari panel CLT A1 ((1-3-1) cm). Keadaan tersebut diduga karena perekatan yang kurang merata pada panel CLT A2 ((1,67-1,67-1,67) cm) atau A1 ((1-3-1) cm). Perekatan yang tidak optimal akan menyebabkan benda ,pada saat diberi beban terpusat, garis rekat antar laminanya terlepas karena gaya gesernya lebih besar dibandingkan dengan ikatan antar perekat. Lepasnya ikatan perekat antar lamina akan menyebabkan beban atau gaya dari satu lapisan lamina ke lapisan lamina lain tidak dapat diteruskan dan berakibat menurunkan kekakuan panel CLT. 4.2.2. Modulus of Rupture (MOR) Berdasarkan data pada Tabel 4, nilai MOR terbesar adalah sebesar 324 kg/cm2 yang terdapat pada panel CLT A2B3. Sedangkan nilai MOR terkecil yang sebesar 184 kg/cm2 terdapat pada panel CLT A3B1. Hasil analisis sidik ragam (Tabel 5) memperlihatkan bahwa rata-rata MOR panel CLT dipengaruhi secara nyata oleh faktor tebal lamina dan interaksi antara tebal lamina dengan orientasi sudutnya pada taraf 5%, akan tetapi tidak dipengaruhi oleh orientasi sudut lamina. Sebaran rata-rata nilai MOR panel CLT berdasarkan kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina disajikan pada Gambar 20. Untuk faktor kombinasi tebal lamina uji beda wilayah Duncan (Lampiran 7) memperlihatkan bahwa rata-rata MOR panel CLT A2 ((1,67-1,67-1,67) cm) berbeda nyata dengan MOR panel CLT A1 ((1-3-1) cm), akan tetapi tidak berbeda nyata dengan rata-rata MOR panel CLT A3 ((2-1-2) cm) (Gambar 21). Sementara itu interaksi panel CLT A2 dengan B3 dan interaksi antara panel CLT A3 dengan B4 berbeda nyata dengan rata-rata MOR interaksi panel CLT A1 dengan B2,

33

panel CLT A2 dengan B4, dan interaksi antara panel CLT A3 dengan B1, tetapi tidak berbeda nyata dengan interaksi-interaksi panel CLT lainnya. Untuk interaksi

antara panel CLT A1 dengan B1 nilai MOR nya berbeda nyata dengan interaksi panel CLT A3 dengan B1, akan tetapi tidak berbeda nyata dengan interaksiinteraksi panel CLT lainnya. Rata-rata MOR Papan kontrol (346 kg/cm²)

400 350

MOR (Kg/cm2)

300

Rata-rata MOR Panel CLT 251 kg/cm²

250 200 150 100 50 0 0°

30°

45° 60° Orientasi sudut A1

A2

90°

A3

Gambar 20 Sebaran rata-rata nilai MOR panel CLT menurut kombinasi tebal dan

MOR (kg/cm²)

orientasi sudut lamina. Rata-rata MOR Papan kontrol (346 kg/cm²)

350 300 250 200 150

Rata-rata MOR Panel CLT 251 kg/cm²

Keterangan: A1 = (1-3-1) cm A2 = (1.67-1.67-1.67) cm A3 = (2-1-2) cm

100 50 0 A1

A2

A3

Kombinasi Tebal Lamina

Gambar 21 Sebaran rata-rata nilai MOR panel CLT menurut kombinasi tebal lamina. Interaksi antara kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina mempengaruhi rata-rata MOR panel CLT yang dihasilkan, hal ini diduga karena perbedaan tebal

34

lamina menyebabkan kemampuan menahan beban menjadi tidak merata. Rataan MOR tertinggi ada pada panel CLT dengan kombinasi tebal (1,67-1,67-,67) cm yang menandakan bahwa susunan panel CLT dengan tebal lamina yang seragam membuat distribusi beban di setiap lapisan lamina juga sama rata, namun kecenderungan akan data yang dihasilkan tidak menunjukkan bahwa rataan MOR panel CLT dengan tebal lamina (1,67-1,67-1,67) cm selalu lebih tinggi pada setiap orientasi sudut yang berbeda. Pengaruh orientasi sudut lamina juga menyebabkan perbedaan nilai MOR panel CLT yang dihasilkan. Anggraini (2012) menyatakan bahwa orientasi sudut panel CLT menyebabkan jumlah dari sambungan lamina bersilang pada bagian tengah juga berbeda. Yap (1999) menjelaskan bahwa sambungan perekat menyebabkan bahan (lamina yang direkat) memiliki kekakuan yang lebih tinggi dan hal tersebut merugikan untuk sambungan tiang. Dengan kata lain, semakin banyak sambungan yang terjadi, kekuatan panel akan semakin berkurang. Perbedaan akan pernyataan di atas dengan data yang dihasilkan mengindikasi adanya penyimpangan pada panel CLT yang diteliti. Faktor pelaburan perekat yang tidak merata diduga mengganggu nilai MOR panel CLT. Selain itu cacat kayu yang tidak terdeteksi pada lamina-lamina penyusun CLT juga memberikan pengaruh saat dilakukan pengujian lentur. Seperti pada pernyataan Herawati (2007) bahwa nilai MOR tidak hanya dipengaruhi oleh ukuran dimensi lamina tetapi juga oleh kondisi lamina terutama adanya cacat kayu. Selain dipengaruhi oleh sifat-sifat kayunya, kualitas perekatan pada penelitaian yang dilakukan juga diduga oleh proses pengempaan. Cacat yang dapat mengurangi kekuatan kayu antara lain adalah mata kayu, sudut miring, retak atau pecah, dan adanya kayu tekan atau kayu tarik (Tsoumis 1991). Jika dibandingkan dengan papan kontrol rata-rata MOE dan MOR panel CLT yang diteliti menghasilkan nilai yang lebih rendah, dengan demikian dapat dikatakan bahwa pembuatan panel CLT tidak dapat meningkatkan kekuatan melebihi papan kontrol (dilihat dari MOE dan MOR). Keadaan tersebut terjadi karena adanya aplikasi perekat pada sambungan lamina yang memberikan perlemahan pada panel CLT yang dibuat.

35

4.2.3. Keteguhan Geser Rekat Data hasil pengujian keteguhan geser rekat dapat dilihat selengkapnya pada

Lampiran 5. Berdasarkan data pada Tabel 4, nilai rata-rata keteguhan geser rekat panel CLT berkisar antara 10 kg/cm2 sampai dengan 41 kg/cm2. Nilai keteguhan rekat tertinggi diperoleh dari panel CLT A1B1. Sebaran rata-rata keteguhan geser rekat panel CLT dapat dilihat pada Gambar 22. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Tabel 5) diketahui bahwa keteguhan

geser rekat panel CLT yang diteliti dipengaruhi secara nyata oleh faktor kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina pada taraf 5%, akan tetapi keteguhan geser rekat panel CLT tidak dipengaruhi dipengaruhi oleh interaksi antar kedua faktor. Uji

beda wilayah Duncan (Lampiran 7) memperlihatkan bahwa rataan keteguhan geser rekat pada panel CLT A1 ((1-3-1) cm) tidak berbeda nyata dengan rataan ketguhan geser rekat panel CLT A3 ((2-1-2) cm), namun panel tersebut berbeda

nyata dengan keteguhan geser rekat panel CLT A2 ((1.67-1.67-1.67) cm). Sebaran rataan keteguhan geser rekat panel CLT dapat dilihat pada Gambar 22. 60

Keteguhan geser rekat papan kontrol (48,43 kg/cm²)

Keteguhan Geser Rekat (Kg/cm2)

50 40 30 Rata-rata keteguhan geser rekat panel CLT (22,25 kg/cm²)

20 10 0 0°

30°

45° Orientasi sudut A1

A2

60°

90°

A3

Gambar 22 Sebaran rata-rata nilai keteguhan geser rekat panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina.

Sementara itu rata-rata keteguhan geser rekat panel CLT B1 (orientasi sudut 0°) dan panel B3 (orientasi sudut 45°) tidak berbeda nyata dengan keteguhan geser rekat panel B2 (orientasi sudut 30°) dan panel B4 (orientasi sudut 60°), tapi berbeda nyata dengan keteguhan geser rekat panel CLT B5 (orientasi sudut 90°).

36

Hubungan antara keteguhan rekat dengan kombinasi tebal lamina dan orientasi

50

papan kontrol (48,43 kg/cm²)

40 30 panel CLT (22,25 kg/cm²)

20 10 0 A1

A2

Keteguhan Rekat (kg/cm2)

Keteguhan Rekat (kg/cm2)

sudut disajikan pada Gambar 23.

50

papan kontrol (48,43 kg/cm²)

40 30 panel CLT (22,25 kg/cm²)

20 10 0

A3

B1

B2

B3

B4

B5

Orientasi sudut

Kombinasi Tebal Lamina

(a)

(b)

Keterangan: A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm A2 = Kombinasi rebal lamina (1.67-1.67-1.67) cm A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm

B1 = Orientasi sudut 0o B4 = Orientasi sudut 60 o B2 = Orientasi sudut 30 o B5 = Orientasi sudut 90 o B3 = Orientasi sudut 45 o

Gambar 23 Sebaran rata-rata nilai keteguhan geser rekat panel CLT menurut (a)kombinasi tebal dan (b)orientasi sudut lamina. Gambar 23a memperlihatkan nilai rata-rata keteguhan geser rekat tertinggi

diperoleh dari panel CLT A1 ((1-3-1) cm). Pada saat dilakukan pembebanan arah vertikal luas permukaan panel yang dibebani dari arah berlawanan menyebabkan distribusi pembebanannya tidak seragam. seragam. Jika mengarah pada dugaan tersebut

panel CLT dengan tebal seragam seharusnya memiliki nilai keteguhan geser rekat lebih tinggi daripada panel CLT dengan kombinasi tebal lamina yang berbeda.

Data

hasil

pengujian

tidak

mendukung

pernyataan

tersebut

sehingga

mengindikasikan penyimpangan pada panel CLT. CLT. Adanya perbedaan ketebalan lamina diduga menyebabkan penetrasi perekat saat proses pengempaan tidak seragam. Pada saat dilakukan pengempaan panel CLT yang memiliki tebal lamina

sejajar paling kecil akan mendistribusikan kekuatan kempa pada garis rekat lebih cepat, sehingga perekatan panel dengan dengan ketebalan ini akan lebih optimal dibandingkan jika pengempaan berlangsung pada panel CLT yang susunan lamina sejajarnya memiliki ketebalan lebih besar.

Berdasarkan faktor orientasi sudut lamina (Gambar 23b) kecenderungan bahwa semakin besar sudut lamina yang diaplikasikan diaplikasikan pada panel CLT kekuatan geser rekatnya akan semakin kecil. Menurut Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PPKI) (Anonim 1961) dan teori Hankinson sudut sambungan 0° (sejajar serat)

37

memiliki daya dukung baut yang tertinggi dan dua kali lebih besar dari sudut sambungan 90°, akan tetapi pada panel CLT dengan orientasi serat 30° dan 60° memiliki nilai keteguhan geser rekat yang hampir sama. Hal tersebut mendekati penelitian Rilatupa et al. (2004) yang menyatakan bahwa struktur persilangan papan yang dilapiskan menyebabkan daya dukung baut pada sudut sambungan 30° hampir setara dengan sudut sambungan 60°, begitu pula dengan sudut sambungan 0° dan 90°. Adanya tumpang tindih pernyataan tersebut diduga karena perbedaan reaksi kayu terhadap bahan perekat yang diaplikasikan. Kadar silika yang rendah pada kayu sengon juga mempengaruhi penetrasi perekat pada permukaan lamina. Pengujian keteguhan rekat dilakukan untuk mengetahui kinerja perekat pada panel CLT. Keteguhan geser rekat panel CLT yang dihasilkan lebih rendah daripada papan kontrol karena pada papan kontrol (kayu sengon utuh) terjadi geser antara dua bidang dalam satu benda (kayu), sedangkan pada panel CLT geser terjadi antara dua bidang dari dua benda (kayu) yang berbeda dengan aplikasi perekat. Yap (1999) menyatakan bahwa sambungan dengan perekat pada bidangbidang kayu mempunyai kekakuan yang cukup tinggi sehingga merugikan dalam sambungan rangka batang karena timbulnya tegangan-tegangan sekunder yang besar, akan tetapi untuk balok-balok tersusun sambungan dengan perekat lebih menguntungkan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa nilai keteguhan geser rekat tereduksi separunya dibandingkan dengan kekuatan geser rekat pada papan kontrol. Pelaburan perekat yang tidak merata akibat ketidakseragaman permukaan lamina menyebabkan variasi kerusakan berkisar antara 20% sampai dengan 100%. Sugiarti (2010) yang menyebutkan bahwa faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kekuatan rekat antara lain kadar zat ekstraktif kayu, keadaan permukaan yang direkat, kadar air kayu, tekanan dan waktu kempa. 4.2.4. Keteguhan Tekan Sejajar Serat Berdasarkan Tabel 4 nilai rata-rata keteguhan tekan sejajar serat tertinggi sebesar 207 kg/cm2. Nilai tersebut diperoleh dari panel CLT A3B1 dan nilai ratarata keteguhan tekan sejajar sudut terendah diperoleh dari panel CLT A1B3 (132

38

kg/cm²). Sebaran nilai rata-rata keteguhan sejajar serat panel CLT disajikan pada Gambar 24.

Tekan Sejajar Serat (Kg/cm2)

250 TSS papan kontrol (178 kg/cm²)

200

Rata-rata TSS panel CLT 160,73 kg/cm²

150

100

50

0 0°

30°

45° 60° Orientasi sudut A1

Gambar 24

A2

90°

A3

Sebaran rata-rata nilai keteguhan tekan sejajar serat panel CLT menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina.

Hasil analisis sidik ragam (Tabel 5) memperlihatkan keteguhan tekan sejajar

serat panel CLT hanya dipengaruhi sangat nyata oleh kombinasi tebal dan orientasi sudut laminanya pada taraf 1%, 1%, akan tetapi tidak dipengaruhi oleh interaksi kedua faktor. Uji beda wilayah Duncan memperlihatkan keteguhan tekan sejajar serat panel CLT A2 ((1.67-1.67-1.67) cm) tidak berbeda nyata dengan keteguhan tekan sejajar serat panel CLT A3 ((2,1,2) cm), namun panel tersebut

berbeda nyata dengan panel CLT A1 ((1-3-1) cm). Keteguhan tekan sejajar serat panel CLT berorientasi sudut 0o (B1) berbeda nyata dengan keteguhan tekan sejajar serat panel CLT berorientasi sudut 45o (B3). Sementara itu keteguhan tekan sejajar serat panel CLT dengan orientasi sudut 45o (B3) tidak berbeda nyata dengan keteguhan tekan sejajar serat panel CLT berorientasi sudut 60o (B4) dan 30o (B2), tetapi berbeda nyata dengan panel CLT berorientasi sudut 90o (B5). Hubungan antar nilai keteguhan tekan sejajar sudut dapat dilihat pada gambar 25. Kombinasi tebal lamina mempengaruhi keteguhan tekan sejajar serat panel CLT yang dihasilkan. Hal ini diduga karena pada saat diberlakukan pembebanan pada arah sejajar serat, kombinasi tebal yang seragam mendistribusikan kekuatan

39

tekan dengan merata. Pada panel yang memiliki tebal lamina sejajar yang kecil

akan mengalami pemadatan sel lebih cepat (yang sebenarnya sudah terjadi kerusakan).

250 200 panel CLT 160 kg/cm²

150 100 50 0 A1

A2

A3

Keteguhan Tekan Sejajar Serat (kg/cm2)

Keteguhan Tekan Sejajar Serat (kg/cm2)

papan kontrol (178 kg/cm²)

papan kontrol (178 kg/cm²)

250 200

panel CLT 160 kg/cm²

150 100 50 0 B1

B2

Kombinasi Tebal Lamina

(a) Keterangan: A1 = Kombinasi tebal lamina (1-3-1) cm A2 = Kombinasi rebal lamina (1.67-1.67-1.67) cm A3 = Kombinasi tebal lamina (2-1-2) cm

Gambar 25

B3

B4

B5

Orientasi sudut

(b) o

B1 = Orientasi sudut 0 B4 = Orientasi sudut 60 o B2 = Orientasi sudut 30 o B5 = Orientasi sudut 90 o B3 = Orientasi sudut 45 o

Sebaran rata-rata nilai keteguhan tekan sejajar serat panel CLT menurut (a)kombinasi tebal dan (b)orientasi sudut lamina.

Sementara itu dengan adanya perlakuan orientasi sudut lamina, ternyata juga memberikan pengaruh terhadap kekuatan tekan sejajar serat. Mardikanto et al (2011) menyebutkan bahwa pengaruh kemiringan serat terhadap kekuatan kayu (lebih besar dari 1:10) akan mereduksi kekuatan tekan sejajar serat. Jika dikonversikan ke dalam bentuk sudut pengaruh kemiringan serat lebih dari 5,74°

sudah menurunkan nilai keteguhan sejajar serat panel CLT. Dengan adanya dua macam beban yang diterima (sejajar dan tegak lurus serat) akan mengurangi kemampuan kayu dalam menahan beban yang diberlakukan. Jika dibandingkan dengan kayu sengon utuh, nilai keteguhan sejajar

seratnya adalah sebesar 178 kg/cm2, peningkatan hanya terjadi pada CLT dengan kemiringan sudut 0o. Kekuatan tekan sejajar sudut dengan kemiringan sudut 0o tidak mereduksi kekutan tekan sejajar seratnya karena terdapat aplikasi perekat, sambungan tersebut men menjadi jadi menguntungkan. Yap (1999) menyatakan bahwa sambungan dengan perekat berlainan dengan sambungan-sambungan baut, paku

atau pasak, bagian-bagian kayu tidak disambung pada titik-titik melainkan pada bidang-bidang, sedangkan mempunyai kekakuan yang lebih tinggi. Kekakuan tersebut merugikan dalam sambungan rangka batang karena timbulnya tegangan-

40

tegangan sekunder yang besar, akan tetapi untuk balok-balok tersusun, sambungan dengan perekat lebih menguntungkan. 4.3

Penggolongan Kekuatan Panel CLT Berdasarkan peraturan kayu konstruksi yang dipakai di Indonesia panel

CLT yang dihasilkan dari penelitian ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut: -

Merujuk pada Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI) NI-5 1961 tentang kelas kuat kayu berdasarkan nilai MOE, maka panel CLT yang dihasilkan dari penelitian ini (39,8 x 10⁴ - 61,4 x 10⁴ kg/cm²) diklasifikasikan ke dalam kelas kuat V (< 6,0 x 10⁴ kg/cm²).

-

Merujuk pada PKKI NI-5 1961 tentang kelas kuat kayu berdasarkan nilai kerapatannya, maka panel CLT yang dihasilkan dari penelitian ini (0,31 – 0,32 g/cm³) diklasifikasikan ke dalam kelaas kuat IV (0,3 – 0,4 g/cm³).