JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
1
Analisis Teknis Pengaruh Suhu Ruang Mesin Kapal Kayu terhadap Kekuatan Bambu Laminasi dengan Variasi Lama Pemanasan Ferdy Naranda, Heri Supomo Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail:
[email protected]
Abstrak—Bambu dinilai paling cocok untuk menggantikan kayu karena mempunyai banyak keunggulan untuk dijadikan material utama pembuatan kapal. Penarapan bambu sebagai material utama pembuatan kapal juga harus mempertimbangkan panas yang terjadi pada ruang mesin. Laminasi bambu harus mampu bertahan pada suhu panas yang diakibatkan oleh mesin kapal. Tujuan dari tugas akhir ini adalah menganalisis ketahanan bambu laminasi terhadap suhu panas ruang mesin. Pertama, pembuatan spesimen laminasi bambu. Kedua, spesimen laminasi bambu dipanaskan pada suhu 60°c, 80°c, 100°c, 120°c dan lama pemanasannya 2 jam, 4 jam, 6 jam. Ketiga, dilakukan uji tarik dan uji tekuk. Keempat, dilakukan analisis perbandingan terhadap variasi suhu dan lama pemanasan yang telah dilakukan bambu laminasi mengalami peningkatan kekuatan tarik dan tekuk sampai dengan suhu 100°C dan mengalami penurunan pada suhu 120°C. Dan dari hasil pengujian yaitu uji tarik dan uji tekuk yang telah dilakukan pada laminasi bambu suhu 100°C dengan lama pemanasan 2 jam, 4 jam, 6 jam memiliki kekuatan terbesar didapatkan kuat tarik 147,496 Mpa, 148,755 Mpa, 170,593 Mpa dan kuat tekuk sebesar 113.16 Mpa, 126,936 Mpa, 152,52 Mpa. Pada suhu 120°C yang mengalami penurunan kekuatan tarik dan tekuk didapatkan kuat tarik sebesar 141,136 Mpa, 131,193 Mpa, 120,769 dan kuat tekuk sebesar 130.872 Mpa, 128,904 Mpa, 109,224 Mpa. Berdasarkan hasil data pengujian bambu laminasi masih memenuhi kekuatannya apabila mendapat panas dari mesin sebesar 80°C dan panas suhu ruang mesin 45°C. Kata kunci: Kapal Kayu , Bambu Laminasi, Variasi Suhu Pemanasan Bambu I. PENDAHULUAN EBUTUHAN material kayu semakin meningkat seiring dengan perkembangan jumlah penduduk. Kayu juga dipakai oleh pemerintah sebagai penghasil devisa. Pada pembuatan kapal kayu di Indonesia akhir-akhir ini sering terkendala oleh sulitnya ketersediaan material kayu sebagai bahan baku utama pembuatan kapal kayu. Hal ini juga berpengaruh langsung pada harga kayu dipasaran yang semakin hari semakin mahal. Ditambah dengan merebaknya ilegal logging sehingga di Indonesia terjadi kerusakan hutan yang sangat parah dan mengganggu kelestarian lingkungan hidup. Untuk mengembalikan fungsi hutan sebagai salah satu komponen lingkungan hidup yang terjamin kelestariannya, maka langkah yang perlu dilakukan adalah mengurangi penebangan kayu hutan dan melakukan reboisasi sampai
K
hutan kembali sehat dan mencapai keseimbangan. Dalam hal ini, tentunya terlebih dahulu perlu dicari bahan lain untuk menggantikan kayu sebagai bahan bangunan maupun mebel. Kayu membutuhkan waktu lebih dari 40 tahun untuk bisa digunakan kayunya sebagai material, beberapa produksi bahan bangunan alternatif sebagai pengganti kayu untuk komponen struktur dan nonstruktur sudah banyak diproduksi seperti baja ringan, aluminium, PVC, dan yang lainnya, tetapi bahan-bahan tersebut masih mahal dan belum terjangkau oleh masyarakat menengah ke bawah [1]. Dalam upaya mengatasi permasalahan di atas, perlu dikembangkan teknologi bahan alternatif pengganti kayu. Salah satu bahan yang dapat dijadikan sebagai alternatif pengganti kayu adalah bambu. Bambu mempunyai banyak keunggulan untuk dijadikan pengganti kayu sebagai bahan bangunan serta mebel. Berdasarkan penelitian bambu layak untuk dijadikan bahan material untuk pembangunan kapal dengan material bambu untuk dijadikan bagian penguat kapal maupun kulit kapal.setelah bambu siap menjadi bahan pengganti kayu untuk pembangunan kapal maka akan diteliti bagian dikapal yang akan menimbulkan panas yang akan mempengaruhi laminasi bambu tersebut. Saat kapal berlayar suhu terpanas yang terjadi pada kapal adalah di ruang mesin. Maka laminasi bambu sebagai bahan pengganti kayu harus mampu bertahan pada suhu terpanas yang diakibatkan oleh mesin kapal karena bambu laminasi yang akan dijadikan bahan material untuk pembangunan kapal, dan artinya laminasi bambu tidak akan mengalami perunbahan kekuatan dan perubahan fisik pada saat menerima panas dari mesin kapal. Mesin kapal saat beroperasi menimbulkan panas pada ruang mesin antara suhu 45oC - 80oc. Oleh karena itu penelitian ini digunakan untuk mengetahui pengaruh panas pada ruang mesin terhadap bambu laminasi. II. METODOLOGI PENELITIAN Metode yang dipakai dalam pelaksanaan tugas akhir ini ialah analisis teoritis dan hasil eksperimen, di mana penulis melakukan pengujian bambu dengan bahan bambu ori (Bambusa Arundinacea), sedangkan perekat yang dipakai adalah perekat Epoxy (Melamin Formaldehyde). Pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik dan pengujian tekuk. Pengujian dilakukan di Laboratorium Konstruksi Jurusan Teknik Perkapalan ITS. Awal dari tahap-tahap yang dilakukan dari penelitian ini adalah tahap identifikasi masalah, mencari latar belakang dari studi yang dilakukan ini merupakan awal dari munculnya beberapa permasalahan yang perlu untuk diselesaikan. Permasalahan mengenai pengaruh suhu ruang mesin kapal
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) kayu terhadap kekuatan bambu laminasi, Tahap ke dua mendapatkan studi literature Guna menyelesaikan permasalahan yang ada, maka diperlukan data-data serta literatur-literatur yang mendukung sebagai acuan dasar untuk menyelesaikannya. Literatur-literatur yang di perlukan dapat di cari melalui studi pustaka atau pun studi lapangan. Dalam studi pustaka ini yang dimaksud adalah mencari literaturliteratur yang di butuhkan dari buku, internet, jurnal, paper atau lainnya yang berguna untuk mendukung teori-teori yang berkitan. Studi dilakukan dengan cara membuat rangkuman dari teori-teori dasar, konsep ataupun metode sehingga mampu menjadi dasar untuk menyelesaikan studi yang dilakukan. Dilanjutkan dengan tahap pengumpulan data, dilakukan dengan melakukan persiapan yaitu pembuatan spesimen laminasi bambu, dan tahapan pengujian. Langkah langkah yang dilakukan dalam melaksanakan penelitian ini adalah proses pemilihan bambu yang akan digunakan untuk dijadikan bilah bambu dengan melihat faktor umur bambu yang digunakan antara 4 sampai 5 tahun. Proses pembuatan bilah untuk dijadikan spesimen,dilakukan pembersihan kulit luar bambu menggunakan alat planner. Laminasi bambu menggunakan lem epoxy.Pembuatan bentuk spesimen bambu laminasi dengan menggunakan standard ASTM D3500 [2}dan ASTM D3043 [3].Proses pemanasan spesimen dengan menggunakan alat furnace suhu 60°C, 80°c, 100°C, 120°C dan lama pemanasannya 2 jam, 4 jam, 6 jam.jumlah spesimen dari satu variasi ini dilakukan empat kali pengujian,dan membutuhkan 4 spesimen pengujian Pengujian material yang telah dilakukan pemanasan sebelumnya. Pengujian yang dilakukan adalah uji tarik dan uji tekuk untuk mendapatkan nilai kuat tarik dan kuat tekuk bambu laminasi. Selanjutnya Tahap analisis data, tahap ini dilakukan analisa data – data hasil pengujian dan dihitung besarnya tegangan masing – masing benda uji, selanjutnya disajikan dalam bentuk grafik - grafik. Kemudian dilakukan perhitungan nilai kuat tarik dan kuat tekuk masing - masing benda uji dan dibandingkan antar variasi. Dari hasil analisis dilakukan tahap menarik kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan, serta rekomendasi dan saran untuk penelitian selanjutnya. III.
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Uji Tarik Dan Uji Tekuk Laminasi Bambu Setelah specimen dipanaskan dalam furnace dengan suhu 60°c, 80°c, 100°c, 120°c dan lama pemanasannya 2 jam, 4 jam, 6 jam. Laminasi bambu dilakukan pengujian untuk mendapatkan hasil kuat Tarik dan tekuk pada masing masing suhu dan lama pemanasan. Tabel. 1. Hasil Uji Tarik Variasi Suhu dan Jam
Rata-rata Tegangan (Mpa)
60°c 2 jam
120,919
60°c 4 jam
136,935
60°c 6 jam
140,903
80°c 2 jam
142,154
80°c 4 jam
143,990
80°c 6 jam
146,086
100°c 2 jam
147,496
100°c 4 jam
148,755
Variasi Suhu dan Jam
2 Rata-rata Tegangan (Mpa)
100°c 6 jam
170,593
120°c 2 jam
141,135
120°c 4 jam
131,192
120°c 6 jam
120,768
Tabel 1 menunjukkan kuat Tarik bambu laminasi pada masing masing suhu dan lama pemanasan yang dilakukan.. Dapat dilihat bahwa kuat tarik laminasi bambu terus naik sampai pada suhu 100°C dan pada suhu 120 °C baru mengalami penurunan kuat Tarik. Suhu 60°C belum ada perubahan warna atau fisik, sedangkan pada suhu suhu 120°C sudah ada perubahan warna atau fisik dari bambu yang dipanaskan, warna pada suhu ini mulai coklat gelap dan terjadi regangan antara bilah bambu. Tabel 2 Hasil Uji Tekuk Variasi Suhu dan Jam
rata-rata MoR (Mpa)
60°c 2 jam
92,496
60°c 4 jam
98,451
60°c 6 jam
104,304
80°c 2 jam
112,176
80°c 4 jam
112,176
80°c 6 jam
114,144
100°c 2 jam
113,161
100°c 4 jam
126,936
100°c 6 jam
152,523
120°c 2 jam
130,872
120°c 4 jam
128,904
120°c 6 jam
109,224
Tabel 2 menunjukkan kuat tekuk laminasi bambu pada masing masing suhu dan lama pemanasan yang dilakukan. dapat dilihat bahwa kuat tekuk laminasi bambu terus naik sampai pada suhu 100°C dan pada suhu 120 °C baru mengalami penurunan kuat Tekuk. Pada suhu 60°C belum ada perubahan warna atau fisik, sedangkan pada suhu suhu 120°C sudah ada perubahan warna atau fisik dari bambu yang dipanaskan, warna pada suhu ini mulai coklat gelap dan terjadi regangan antara bilah bambu. B. Perbandingan Hasil Pengujian Antar Variasi Suhu Panas Dengan Variasi Tanpa Pemanasan Laminasi bambu akan memiliki kekuatan yang lebih besar apabila dipanaskan atau dikurangi kadar airnya antara 5% 10%. Akan tetapi bambu juga akan mengalami penurunan kualitas dengan mudah pecah dan rapuh apabila kadar air dalam bambu 0% atau kering tanur. Oleh karena itu pada penelitian ini akan dibandingkan kuat tarik dan kuat tekuk laminasi bambu saat suhu ruang dan pada saat berkurang kadar airnya karena dipanaskan dengan suhu 60, 80, 100, 120 dengan lama pemanasan 2 jam, 4 jam, 6 jam dibandingkan kekuatan maupun elastisitas tiap pengujian. a) Perbandingan Hasil Uji Tarik Antara Variasi Suhu Panas Dengan Variasi Tanpa Pemanasan Setelah dilakukan uji tarik pada spesimen laminasi bambu yang telah dipanaskan dengan variasi suhu 60oC,
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) 80°C, 100°C dan 120°C didapatkan kuat tarik tiap spesimen pada Tabel 3. Tabel 3 Perbandingan Hasil Kuat Tarik Antar Suhu jam
Suhu
3
baru terlihat kadar air yang berkurang dan tidak bertambah lagi. Pada kekuatan modulus elastisitasnya pun dari perhitungan mengalami kenaikkan pada suhu 100oC dan paling kuat pada lama pemanasan 6 jam pada suhu 100 oC, seperti pada Tabel 5 dibawah ini.
60° c
80° c
100° c
120° c
2
120,92
142,15
147,50
141,14
Tabel 5 Modulus Elastisitas Kuat Tarik Modulus Elastisitas
4
136,94
143,99
148,76
131,19
Jam
6
140,90
146,09
170,59
80
100
120
2
11,83
13,17
12,58
12,64
4
10,89
12,09
13,45
11,32
6
10,17
12,18
13,59
12,37
120,77
Perbandingan ini Suhu 60°C yang terkecil 120,92 Mpa pada 2 jam dan terbesar ada di 6 jam 140,90 MPa,pada suhu 60°C yang terkecil 142,15 Mpa pada 2 jam dan terbesar ada di 6 jam 146,09 Mpa. Terjadi kenaikkan kekuatan sampai di puncaknya pada 100°C 6 jam dengan 170,59 Mpa , tetapi berbeda dengan di suhu 120°C terjadi penurunan kekuatan dibandingkan dengan Tabel 4 kuat tarik tanpa lama pemanasan. Tabel 4 Hasil Uji Tarik Tanpa Pemanasan Tiap Spesimen
Suhu (°C) 60
Modulus elastisitas pada hasil uji tarik dari perhitungan bambu laminasi tanpa pemanasan spesimen 1 mempunyai elastisitas 11,211 Gpa , spesimen memiliki modulus elastisitas terbesar 11,954,spesimen 3 modulus elastisitas yang terkecil 10,954 Gpa, spesimen 4 memiliki modulus elastisitas sebesar 11,126 Gpa, dapat dilihat pada Tabel 6 Tabel 6 Modulus Elastisitas Kuat Tarik Tanpa Pemanasan
spesimen
Beban
Tegangan
1
18,5
129,730
2
18,7
120,348
3
18,4
126,515
4
18,2
119,711
Rata-rata Tegangan
Tegangan (MPa)
MOE(Gpa)
1
11,211
2
11,954
3
10,954
4
11,126
120,326
Pengujian tarik tanpa pemanasan hasil tertinggi pada spesimen 1 sebesar 129,730 Mpa dan hasil terkecil dengan 119,711 pada spesimen 4. Walaupun memiliki variasi yang sama tetapi hasil dari 4 pengujian ini berbeda dikarenakan material bambu yang sangat sulit dilakukan pembuatan spesimen yang sama persis dalam ukuran dan jenis bambu yang berumur sama maupun kadar air bambu yang sama menyebabkan hasil yang berbeda tetapi perbedaan ini tidak terlalu besar hanya berbeda tidak lebih dari 8 Mpa . Ratarata tegangan 4 spesimen ini sebesar 120,326 Mpa. 180 175 170 165 160 155 150 145 140 135 130 125 120 115
Spesimen
MOE Rata-rata (Gpa)
11,31125
Hasil dari kedua variasi pemanasan dengan tanpa pemanasan,tidak terlalu jauh berbeda. Tetapi modulus elastisitas yang terkena variasi panas memiliki rata-rata yang lebih besar 8% dari variasi tanpa pemanasan. b) Perbandingan Hasil Uji Tekuk Antara Variasi Suhu Pemanasan Dengan Variasi Tanpa Pemanasan Hasil uji tekuk yang telah dilakukan pada spesimen laminasi bambu dengan variasi suhu 60oC, 80°C, 100°C dan 120°C dan lama pemanasan, didapatkan kuat tekuk pada Tabel 7 sebagai berikut : Tabel 7 Perbandingan hasil Kuat Tekuk Antar Suhu Kuat Tekuk Suhu
jam
Tanpa Pemanasan 2 60° c
80° c
4 Lama Pemanasan (Jam) 100° c 120° c
6 Tanpa Pemanasan
Gambar 1 Grafik Perbandingan Lama Pemanasan Dengan kuat tarik
Gambar 1 menunjukkan semakin lama dipanaskan semakin kuat,tetapi berbeda pada suhu 120oC yang tiap jam kekuatannya berkurang. Di pemanasan suhu 60 oC dengan lama pemanasan 4 jam baru mulai ada kenaikkan kekuatan tekuk dikarenakan kadar air berkurang dan kuat tekuk pada bambu laminasi mulai meningkat.tidak berbeda jauh dengan hasil kekuatan bambu laminasi tanpa variasi pemanasan. Di variasi suhu 60 oC lama pemanasan 2 jam lebih rendah dibandingkan suhu ruang dikarenakan susahnya untuk menjaga kadar air awal dari bambu yang bisa naik turun walupun dipanaskan.tetapi pada suhu tinggi
60° c
80° c
100° c
120° c
2
92,50
112,18
113,16
130,87
4
98,40
112,18
126,94
128,90
6
104,30
114,14
152,52
109,22
Suhu 60° C menunjukkan kekuatan yang terkecil dengan kekuatan sebesar 92,50 Mpa pada 2 jam dan terbesar ada di 6 jam 104,30 MPa,pada suhu 80oC yang terkecil 112,18 Mpa pada 2 jam dan terbesar ada di 6 jam 114,14Mpa. Terjadi kenaikkan kekuatan sampai di puncaknya pada 100oC 6 jam dengan 152,52 Mpa , tetapi berbeda dengan di suhu 120 terjadi penurunan kekuatan dibandingkan dengan Tabel 8 kuat tekuk tanpa lama pemanasan.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
4
Tabel 8 Hasil Uji Tekuk Tanpa Pemanasan Tiap Spesimen Tabel 10 Modulus Elastisitas Kuat Tarik Tanpa Pemanasan Spesimen MOE MOE Rata-rata (Gpa) spesimen
Defleksi (mm)
1 2 3 4
22 21 23 21
MoR(Mpa)
rata-rata MoR (Mpa)
95,04 95,04 103,68 95,04
97,2
Pengujian tekuk tanpa pemanasan hasil tertinggi pada spesimen 3 sebesar 129,730 Mpa. Spesimen 1,2,dan 3 memiliki MoR yang sama dikarenakan uji bending berbeda deng tarik,bending tidak sejajar dengan serat sedangkan tarik sejajar dengan serat dimana terjadi terlepasnya serat secara tidak bersmaan sedangkan uji tekuk rata-rata hanya bisa menahan beban yang sama sehingga kekuatan nya pun tidak berbeda jauh . Rata-rata MoR 4 spesimen ini sebesar 97,2 Mpa. 160
11,546
2
12,954
3
10,953
4
11,546
11,74975
Dari hasil kedua variasi pemanasan dengan tanpa pemanasan, terjadi perubahan besar antara suhu normal atau tanpa pemanasan dengan bambu laminasi dengan pemanasan . dikarenakan terjadi perbedaan titik patah dengan sempurna pada spesimen bambu laminasi, defleksi bambu laminasi yang berbeda dan beban untuk mematahkan antara bilah bambu yang menyusun spesimen bambu laminasi defleksi tiap bilah yang berbeda. C. Analisis Perbandingan Kekuatan Bambu Laminasi Pada Suhu 120°C Dengan Kekuatan Kayu Jati Analisis ini menunjukkan perbandingan kekuatan bambu laminasi pada suhu tinggi yang dibandingkan dengan standar kekuatan kelas 1 kayu jati pada Tabel 11 dari BKI Kapal kayu 1996[4].dengan keterangan 1 berdasarkan ketahanan terhadap cuaca, air, angin(hal-hal yang merusak).
140 MoR (MPa)
1
120
100 Tanpa Pemanasan
Tabel 11 Kekuatan Kayu Jati Pada BKI Kapal Kayu 1996 Young
80 2
4
60° c
80° c
6
Lama Pemanasan (jAM) 100° c 120° c
Tanpa Pemanasan
Wood
Durability
Type
Group
Gambar 2 Grafik Perbandingan lama pemanasan dengan kuat tekuk
Gambar 2 menunjukkan semakin lama dipanaskan semakin kuat,tetapi berbeda pada suhu 120oC yang tiap jam kekuatannya berkurang. Di pemanasan suhu 60 oC dengan lama pemanasan 4 jam baru mulai ada kenaikkan kekuatan tekuk dikarenakan kadar air berkurang dan kuat tekuk pada bambu laminasi mulai meningkat.tidak berbeda jauh dengan hasil kekuatan bambu laminasi tanpa variasi pemanasan. di variasi suhu 60 oC lama pemanasan 2 jam lebih rendah dibandingkan suhu ruang dikarenakan susahnya untuk menjaga kadar air awal dari bambu yang bisa naik turun walupun dipanaskan.tetapi pada suhu tinggi baru terlihat kadar air yang berkurang dan tidak bertambah lagi. kekuatan modulus elastisitasnya pun dari perhitungan mengalami kenaikkan pada suhu 100oC dan paling kuat pada lama pemanasan 6 jam pada suhu 100 oC. seperti Tabel 9. Tabel 9 Modulus Elastisitas Kuat Tekuk Modulus Elastisitas jam
Suhu (°C) 60
80
100
120
2
11,15
15,47
17,13
16,95
4
11,37
15,46
17,38
20,53
6
12,67
13,06
22,17
19,05
Modulus elastisitas pada hasil uji tekuk dari perhitungan bambu laminasi tanpa pemanasan spesimen 1 mempunyai elastisitas 11,546 Gpa , spesimen 2 memiliki modulus elastisitas terbesar 12,954, spesimen 3 modulus elastisitas yang terkecil 10,953 Gpa, spesimen 4 memiliki modulus elastisitas sebesar 11,546 Gpa, dapat dilihat pada Tabel 10
Teak(Jat i)
1
Mean Breaking Strengths
Modulus
Tension(n/
Bending(n/
El long
mm2)
mm2)
(n/mm2)
115
100
13000
Analisis ini membandingkan dengan asumsi panas 120oC pada mesin kapal kayu maka yang dibandingkan atau ditinjau pada kekuatan tarik. Dan bila pada suhu 120oC memenuhi untuk bambu panas kurang dari suhu itu juga memenuhi. Uji Tarik rata-rata tegangan suhu 120°C memiliki kekuatan tarik lebih dari 115 Mpa yang merupakan tegangan tarik kayu jati. Pada suhu 120°C 2 jam memiliki rata-rata 141,136 Mpa, suhu 120°C 4 jam memiliki kekuatan 131,193, suhu 120°C memiliki rata-rata 120,769 Mpa. Sehingga dapat disimpulkan laminasi bambu pada suhu 120°C memiliki kekuatan tarik yang lebih besar dari kayu jati. Uji Tekuk rata-rata MoR suhu 120°C memiliki kekuatan tekuk lebih dari 100 Mpa yang merupakan MoR tarik kayu jati. Pada suhu 120°C 2 jam memiliki rata-rata 130,136 Mpa, suhu 120°C 4 jam memiliki kekuatan 128,904, suhu 120°C 6 jam memiliki rata-rata 109,224 Mpa. Sehingga dapat ditarik kesimpulan laminasi bambu pada suhu 120°C memiliki kekuatan tekuk yang juga lebih besar dari pada kayu jati. D. Analisis Kembang Susut Bambu dan Adhesivitas Variasi suhu 120OC bambu laminasi mengalami penyusutan dan bilah bambu mengalami peregangan dikarenakan suhu pemanasan yang tinggi. Oleh karena itu dilakukan analisis kembang susut bambu dan adhesivitas lem epoxy pada laminasi bambu.Dari analisa kembang susut bambu telah di jelaskan bahwa bambu akan mengalami peningkatan kekuatan apabila bambu dipanaskan atau dikurangi kadar airnya sampai dengan 5% - 10%, sedangkan bambu akan mudah pecah dan rapuh apabila bambu sampai
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) mengalami kering tanur atau kadar air pada bambu 0 % [5]. Proses pemanasan bambu yang dilakukan pada penelitian ini, suhu 80 oC - 100 oC bambu mengalami peningkatan kekuatan karena kadar air dalam bambu ada pada kisaran 5% - 10 % [6]. Sedangkan pada saat bambu dipanaskan sampai suhu 120 o C penyusutan kadar air dalam bambu kurang dari 5%, oleh sebab itu pada saat dilakukan pengujian bambu dengan suhu 120 oC mengalami penurunan kekuatan. Sedangkan untuk lem epoxy pemanasan sampai suhu 120oC tidak mengakibatkan perubahan pada sifat zat tersebut karena degradasi baru akan terjadi pada suhu diatas 177oC [7]. E. Analisis Kekuatan Bambu Laminasi Terhadap Panas Suhu Ruang Mesin Kapal Analisis ini membandingkan apakah bambu laminasi tersebut tetap bertahan pada suhu panas ruang mesin dan mesin kapal. Panas mesin standar umumnya pada saat dihidupkan mempunyai pada mesin 60oC/140oF dan pada saat berlayar memiliki suhu 55 oC/131oF, ketika sudah panas suhu pada mesin tetap diatur maksimal di suhu 80 oC dengan menggunakan thermostat yang berfungsi mendinginkan bila melebihi suhu 80 oC/170 oF pada mesin [8]. Jadi suhu normal atau suhu maksimum pada mesin itu 80 oC tidak akan melebihi dari itu,jika melebihi dari itu terjadi overheating pada mesin. Dari penjelasan diatas maka didapatkan tabel 5.20 kadar air pada tiap variasi suhu untuk mengetahui alasan terjadi perubahan kekuatan tersebut. Bambu laminasi masih bisa bertahan dengan panas mesin kapal , karena pada suhu 120 oC kekuatan bambu laminasi baru mengalami penurunan kualitas dan kekuatan, sedangkan suhu mesin maksimal pada 80 oC. Tetapi untuk menentukan batas suhu ideal pada bambu laminasi tersebut ketika terkena panas dari ruang mesin itu yang perlu diperhatikan tidak pada kekuatan pada suhu saja tetapi kekuatan ketika bambu laminasi tersebut dipanaskan terus menerus tentunya akan terjadi penurunan kadar air saat dipanaskan terus menerus ketika kapal berlayar. Tabel 12. Kadar air pada tiap variasi suhu (uji tarik dan uji tekuk)
Suhu (°C)
Kadar Air
120
KA ≤ 5 %
100
KA 6 %- 10%
80
KA 6 %- 10%
60
KA >10 %
Bambu laminasi yang memiliki kadar air yang termasuk kedalam 6% sampai 10% dapat dilihat pada Tabel 12 dan memiliki kekuatan tidak tertinggi tetapi masih bisa mengalami kenaikkan ketika dipanaskan itu pada suhu 80 oC karena batas maksimal panas mesin itu sendiri 80 oC dan tentunya bambu laminasi tidak terpengaruh pada panas suhu itu, dan untuk panas yang terus menerus ketika mesin bekerja tentunya kadar air pun berkurang tetapi pada suhu 80 oC proses pengurangan kadar airnya lebih lama dibandingkan dengan bambu laminasi suhu 100 oC yang tentunya kadar airnya lebih cepat berkurang.jadi batas suhu panas ideal untuk bambu laminasi itu pada suhu 80 oC.
5
IV. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengujian dan analisis yang telah dilakukan pada pelaksanaan tugas akhir ini maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : Berdasarkan hasil pengujian dan analisis yang telah dilakukan pada pelaksanaan tugas akhir ini maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Hasil kekuatan uji tarik dan uji tekuk pada bambu laminasi a. Hasil uji tarik pada spesimen laminasi bambu didapatkan terjadi kenaikkan pada tiap lama pemanasan dengan rata-rata pertambahan kekuatan sebesar 11% dari tiap pemanasan 2 jam, 4 jam, dan 6 jam. Dan mengalami pertambahan rata-rata kekuatan tarik sebesar 18% untuk perbandingan antar suhu 60 o C,80 oC,100 oC. Tetapi Pada suhu 120 oC terjadi penurunan kekuatan sebesar 18% pada tiap lama pemanasan 2 jam,4 jam, dan 6 jam. b. Hasil uji tekuk pada spesimen laminasi bambu didapatkan terjadi kenaikkan pada tiap lama pemanasan dengan rata-rata pertambahan kekuatan sebesar 9% dari tiap pemanasan 2 jam, 4 jam, dan 6 jam. Dan mengalami pertambahan rata-rata kekuatan tarik sebesar 15% untuk perbandingan antar suhu 60 o C,80 oC,100 oC. Tetapi Pada suhu 120 oC terjadi penurunan kekuatan sebesar 14% pada tiap lama pemanasan 2 jam,4 jam, dan 6 jam.Dari hasil diatas pada tiap pemanasan,semakin tinggi suhu,justru kekuatan bambu laminasi semakin kuat sampai suhu 100°C tetapi disuhu 120°C mulai mengalami penurunan kekuatan. 2. Bambu laminasi tetap kuat walaupun terkena suhu ruang mesin kapal sebesar 45°C sampai 80°C,karena dari hasil analisa dan pengujian kuat tarik dan kuat tekuk bambu laminasi baru berkurang pada suhu 120°C. 3. Batas suhu panas ideal untuk bambu laminasi terdapat pada bambu laminasi dengan suhu pemanasan 80°C karena bambu laminasi pada suhu ini memiliki kadar air yang termasuk kedalam 6% sampai 10% dan tidak mengalami penurunan kekuatan ketika terkena panas mesin kapal sebesar 80°C .dan untuk panas yang terus menerus ketika mesin bekerja tentunya kadar air pun berkurang tetapi pada suhu 80 oC proses pengurangan kadar airnya lebih lama dibandingkan dengan bambu laminasi suhu 100 oC yang tentunya kadar airnya lebih cepat berkurang. 4. Hasil perbandingan bambu laminasi suhu ruang dengan suhu pemanasan pada 120°C terjadi peningkatan kekuatan sebesar 18% pertambahan pada lama pemanasan 2 jam dan penurunan kekuatan sebesar 10% dari kekuatan awal pada lama pemanasan 6 jam. V. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis bersyukur kepada Allah SWT berkat rahmat dan hidayat-Nya penelitian ini dapat terselesaikan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing yang telah memberikan waktu dan pemikirannya dalam membantu menyelesaikan penelitian ini, yaitu bapak Ir.Heri Supomo M.Sc,. Terima kasih kepada bapak Mohammad Sholikhan Arif, S.T. dan Imam Baihaqi S.T, yang telah membimbing kami dalam penelitian ini . tidak lupa ucapan terimakasih pada kedua orang tua yang memberikan dukungan dalam pengerjaan penelitian ini.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2014) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) DAFTAR PUSTAKA [1]
Bakara, T. Y. (2000). Bambu Konstruksi Hijau Berkelanjutan. Bogor: Departement Teknik Sipil Dan Lingkungan IP.
[2]
ASTM D 3500.(2004).Part 1B, Volume 04.10 Wood. New York: American Society for Testing and Materials (ASTM).
[3]
ASTM D 3043.(2004).Part 1B, Volume 04.10 wood. New York: American Society for Testing and Materials (ASTM).
[4]
Biro Klasifikasi Indonesia Kapal Kayu. (1996). Buku Peraturan Klasifikasi dan Konstruksi Kapal Laut.Jakarta. Fangchun, Z. (2000). Selected works of bamboo research.(tranlate Chinese into English by Chen Xinfang). The Bamboo Research Editorial Committee. Nanjing.China.
[5]
[6]
Basri, E.(1995). Sifat Kembang-Susut dan Kadar Air Keseimbangan (KAK) Bambu Tali(Gigantochloa apus Kurtz) Pada Berbagai Umur dan Tingkat Kekeringan, Bogor.
[7]
Wikipedia.(2013).Epoxy:Adhesives. (http://en.wikipedia.org/wiki/Epoxy).
[8]
Yanmar.(2010).yanmar pleasure boat marine engine help:OverviewEngine Operating guidelines.(yanmarhelp.com/operate).
6
