PENGARUH TEMPERATUR PEMANASAN TERHADAP SIFAT MEKANIK BAMBU PETUNG (Dendrocalamus asper) DAN BAMBU ORI (Bambusa arundinacea)

PENGARUH TEMPERATUR PEMANASAN TERHADAP SIFAT MEKANIK BAMBU PETUNG (Dendrocalamus asper) DAN BAMBU ORI (Bambusa arundinacea) 1

Arif Fahmi 1, Dr. Hosta Ardhyananta, ST., M.Sc. 2, Ir. Moh Farid, DEA. 2

Mahasiswa Teknik Material dan Metalurgi ITS, 2Staff Pengajar Jurusan Teknik Material dan Metalurgi ITS e-mail : [email protected]

ABSTRAK Bambu merupakan tumbuhan berumpun dengan bentuk batang bulat, berongga, keras dan tinggi. Bambu sendiri adalah tumbuhan yang berupa rumput raksasa, bukan pohon seperti kebanyakan tumbuhan lainnya. Bambu memiliki keawetan yang rendah, mudah diserang jamur dan serangga. Sifat tidak awet tersebut di atas tetap tidak berubah bila bambu itu diolah menjadi suatu produk. Untuk itulah dalam penggunaannya perlu diawetkan agar dapat bertahan lebih lama, baik ketahanan terhadap lingkungan maupun ketahanan terhadap serangan organik (seperti serangga dan jamur). Pengawetan ini dapat dilakukan dengan proses pengeringan dan perendaman. Dalam penelitian ini akan dilakukan proses pengawetan bambu petung (Dendrocalamus asper) dan bambu ori (Bambusa arundinacea), metode pengeringan dengan perlakuan pemanasan pada temperatur serta waktu tertentu. Temperatur yang digunakan adalah 50oC, 100oC, 150oC, 200oC, dan 300oC. Waktu yang digunakan 1jam dan dilakukan secara Holding Time. Dari hasil uji bending diperoleh kekuatan bending bambu ori sebesar 196,60 MPa dan bambu petung sebesar 169,71 MPa. Kata kunci: Dermaga bambu, DTA TGA, bambu ori, bambu petung, perlakuan panas. ABSTRACT Bamboo is a plant clumps with a round rod shape, hollow, hard and high. Bamboo itself is a plant in the form of giant grass, not trees like most other plants. Bamboo has a low durability, easily attacked by fungi and insects. Not durable nature of the above remain unchanged when the bamboo is processed into a product. For that need to be preserved for their use can last longer, better resistance to environmental as well as resistance to organic attacks (such as insects and fungi). Pickling can be done with the process of drying and soaking. In this research, the drying in various temperature and time is used for bamboo preservation bamboo. The temperature used was 50oC, 100oC, 150oC, 200oC, dan 300oC. The time used 1hours and conducted Holding Time. The result of bending test bamboo ori 196,60 MPa and bamboo petung 169,71 MPa. Keyword : bamboo, DTA TGA, bamboo ori, bamboo petung, heat treatment. PENDAHULUAN Permasalahan mengenai kerusakan hutan dan kebutuhan material yang murah dan ramah lingkungan dalam beberapa tahun terakhir hangat diperbincangkan. Hasil hutan yang melimpah dari hutan di Indonesia seperti kayu diambil secara berlebihan tanpa adanya regenerasi. Untuk

mengurangi dan mengembalikan fungsi hutan sebagai komponen lingkungan hidup maka langkah yang dapat dilakukan adalah menghentikan penebangan hutan secara liar dan melakukan penanaman hutan kembali atau reboisasi. Bersamaan dengan program tersebut, maka perlu dicari bahan bangunan

1

lain sebagai alternatif pengganti kayu untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Bambu merupakan bahan alternatif yang tepat karena sifat atau kekuatannya yang mirip dengan kayu bahkan lebih baik. Bambu merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Penggunaan material bambu sebagai elemen bangunan (struktur) di Jawa Timur, khususnya di Surabaya belum optimal. Hal ini disebabkan karena informasi dan hasil penelitian mengenai material bambu, seperti cara pengawetan bambu dan cara mengontruksi bangunan bambu belum sampai kepada masyarakat. Masyarakat hanya mendasarkan konstruksi bambu dari pengalaman yang pernah dilakukan oleh nenek moyang. Berdasarkan data yang diperoleh dari rekapitulasi data aneka usaha kehutanan dari Dinas Kehutanan Propinsi Jawa Timur (2009) disebutkan bahwa material bambu merupakan salah satu hasil alam yang cukup melimpah di Jawa Timur (Rekapitulasi data aneka usaha kehutanan, Dinas Kehutanan Propinsi Jawa Timur, Susilo Sugiyono, 2003). Penelitian bambu di Jawa Timur sejauh ini belum banyak dan belum maksimal dalam memberikan alternatif penggunaan bambu sebagai bahan pengganti kayu. Sering ditemui barang-barang yang berasal dari bambu yang dikuliti khususnya dalam keadaan basah mudah diserang oleh jamur sedangkan bambu bulat utuh dalam keadaan kering dapat diserang oleh serangga dan rayap kayu. Tanpa pengawetan, produk yang terbuat dari bambu hanya mampu bertahan sampai 3 tahun dan kekuatanya rendah. Karena sifat fisik bambu yang tidak awet tersebut maka diperlukan proses

pengawetan yang akan diteliti lebih lanjut dalam penelitian ini dengan tujuan untuk memperbaiki sifat keawetannya. Ada berbagai teknik berbeda dalam mengawetkan bambu untuk meningkatkan kekutannya. Salah satunya adalah pengeringan dengan cara pemanasan dalam oven. METODOLOGI PENELITIAN

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN Berdasarkan prosedur pengujian pada Bab III maka didapatkan hasil pengujian TGA dan Uji Bending dan sebagai berikut : Pengujian TGA Pengujian TGA Bambu Ori Pada Tujuan dilakukanya pengujian ini untuk mengetahui pengurangan massa yang terkandung dalam bambu petung dan ori terhadap temperatur. Gambar 1 adalah sampel pengujian diambil dari serbuk gergaji bambu petung dan ori.

2

Dari hasil perhitungan diperoleh persentase penurunan weight loss pada temperature 500- 2500 adalah sebesar 3,5%. Kemudian diperoleh persentase weight loss sebesar 57% pada temperature 2500-3500 dengan cara perhitungan sebagai berikut.

Bambu Petung untuk Uji TGA

Pada temperature 3500 ke atas diketahui bahwa persentase weight loss bambu ori adalah sebesar 39,5% dengan cara perhitungan yang sama.

Gambar 3. Grafik TGA Bambu Ori

Pengujian TGA Bambu Petung Untuk mengetahui persentase weight loss bambu petung pada masingmasing temperature dilakukan langkah perhitungan yang sama seperti pada bambu ori. Dari grafik pada Gambar 4 diketahui bahwa bambu petung juga kehilangan kadar air pada temperature 500. Dengan berat awal yang sama, yaitu 7 mg igin diketahui persentase weigt loss bambu petung pada temperature 500- 2500. Dengan cara perhitungan yang sama diperoleh persentase weight loss sebesar 7,1%. Pada temperature 2500-3500 persentase weight loss sebesar 57% dan pada temperature 3500 ke atas bambu petung memiliki persentase weight loss sebesar 35,9%.

Gambar 2. Serbuk gergaji Bambu Ori dan

Pada Gambar 3 menunjukkan grafik TGA dari bambu ori. Dari grafik tersebut diketahui bahwa pada temperature 500, bambu ori kehilangan kandungan air. Berat bambu ori pada temperature ini adalah 7 mg. Kemudian grafik menunjukkan pada temperature 500 hingga 2500, bambu ori terdegradasi. Berat bambu ori pada temperature tersebut (2500,) adalah 6,75 mg. Kemudian dilakukan perhitungan untuk mengetahui persentase weight loss bambu ori hingga terdegradasi sempurna. Perhitungan persentase weight loss ditunjukan pada Persamaan 1.

Persamaan 1. Perhitungan presentase weight loss

Maka persentase weight loss pada temperature 500- 2500 dapat dituliskan sebagai berikut.

Gambar 4. Grafik TGA Bambu Petung Hasil pengujian DTA TGA menunjukkan bahwa bambu ori memiliki kadar air yang lebih kecil dari bambu petung. Pada bambu ori maupun bambu petung, pada temperature 0-500 terjadi penguapan kadar air. Setelah temperature 3

500- 2500 mulai terjadi degradasi material. Pada bambu ori persentase degradasi material (weight loss) adalah sebesar 3,5% sedangkan pada bambu petung adalah sebesar 7,1%. Kemudian pada temperature 2500-3500, persentase weight loss bambu ori dan bambu petung sama yaitu sebesar 57%. Untuk temperature 3500 ke atas, persentase weight loss untuk bambu ori adalah 39,5% dan bambu petung adalah sebesar 35,9%. Dari hasil perhitungan tersebut dapat disimpulkan bahwa bambu petung lebih mudah terdegradasi dibandingkan bambu ori pada perlakuan temperature yang sama. Pengujian Bending Strength Pengujian Bending Strength Bambu Ori Data-data pengujian kekuatan bending pada bambu ori diberikan pada Tabel 1 sebagai berikut. Tabel 1. Data Pengujian Kekuatan Bending Bambu Ori

Pengujian kekuatan bending pada bambu Ori diberikan pada Gambar 5 sebagai berikut.

Gambar 5. Diagram Bending Strength Bambu Ori Dari diagram tersebut diketahui bahwa pada bambu ori, kekuatan bending meningkat seiring dengan temperature pemanasan yang diberikan selama 1 jam untuk setiap temperature pengovenan. Nilai bending strength mencapai maksimum saat

pengovenan di temperature 150ºC sebesar 196,60 Mpa. Setelah itu, kekuatan bending mengalami penurunan seiring dengan penambahan temperature (diatas 1500 C). Pengujian Bending Strength Bambu Petung Pada bambu petung diperoleh datadata pengujian sebagai berikut. Tabel 2. Data Pengujian Kekuatan Bending Bambu Petung

Dari Tabel 2 kemudian dibuat diagram untuk mengetahui laju kekuatan bending pada bambu petung. Diagram pengujian kekuatan bending pada bambu petung diberikan pada Gambar 6. Diagram pada Gambar 6 menunjukkan bahwa kekuatan bending bambu petung terus meningkat sampai perlakuan temperature 1500 C sebesar 169,71 MPa. Kemudian pada temperature yang semakin tinggi mengalami penurunan hingga 0 MPa. Hal ini terjadi karena bambu petung telah terdegradasi lebih dari 50% pada temperature diatas 1500

Gambar 6. Diagram Bending Strength Bambu

4

Perbandingan Bending Strength Bambu Ori dan Bambu Petung Pada Gambar 7 menunjukan kekutan bending bambu ori dan petung meningkat setelah di beri proses pengovenan. Kekuatan bending bambu ori lebih tinggi dari bamboo petung di temperatur pemanasan 50ºC, 100ºC, dan 150ºC. Saat temperature pemasan di 200ºC kekutan bending bamboo ori lebih kecil dibandingkan bamboo petung. Bambu ori dan petung memiliki bending strength 0 MPa saat di temperature pemanasan 300ºC.

sebagai konstruksi bangunan tentang jenis bambu lain yang sering digunakan selain bambu ori dan bambu petung. 2. Penambahan jenis bambu selain bambu ori dan bambu petung sehingga dapat dijadikan sebagai pembanding un-tuk penelitian ini. 3. Penggunaan variasi temperatur antara 1000-2000C sehingga dapat diketahui nilai maksimal yang sebenarnya untuk kekuatan bending bambu yang diteliti. 4. Penambahan holding time pengovenan agar dapat diketahui pengaruh terhadap kekuatan bending.

Gambar 7. Diagram Bending Strength Bambu Ori dan Petung KESIMPULAN Pada pengujian DTA TGA, bambu ori dan bamboo petung kehilangan kadar air pada temperatur 500C. Pada temperature 500- 2500C bamboo ori dan bamboo petung mengalami perbedaan nilai weight loss sebesar 3.6 persen. Prosentase nilai weight loss bamboo ori dan bamboo petung pada temperature 2500-3500C memiliki nilai yang sama sebesar 57 persen. Kenaikan temperatur pemanasan berpengaruh terhadap kekuatan bending bamboo ori dan bamboo petung. Nilai bending tertinggi diperoleh pada saat temperature 1500C. Bambu ori memiliki nilai kekuatan bending lebih tinggi daripada bamboo petung , masing-masing sebesar 196.60MPa dan 169.71MPa. SARAN Saran untuk penelitian selanjutnya antara lain sebagai berikut. 1. Penelitian/survey ke masyarakat yang sering mengguna-kan bambu 5

DAFTAR PUSTAKA

Dinas Kehutanan Pemerintah Propinsi Jawa Timur. 2003, Rekapitulasi Data Aneka Usaha Kehutanan Propinsi Jawa Timur. Dinas Kehutan Pemerintah Propinsi Jawa Timur: Surabaya. Dishongh, B. E. 2003. Pokok-Pokok Teknologi Struktur Untuk Konstruksi dan Arsitektur. Jakarta:Penerbit Erlangga Frick. Heinz, 2004, Ilmu Konstruksi Bangunan bambu. Yogyakarta:Kanisius, Soegijapranata University Press, Gere dan Timoshenko. 1987. Mekanika Bahan Jilid 1. Jakarta:Penerbit ErlanggaSchodek, Daniel L., 1998, Struktur, Refika Aditama, Bandung. Gideon Kusuma. 1993. Pedoman pengerjaan beton berdasar SKSNI T-15-1991-03. Jakarta:Penerbit Erlangga Hakim, A.., 1987, Pengujian Beberapa Sifat Fisika dan Mekanika Enam Jenis Bambu Dalam Kondisi Segar, Yogyakarta : Fakultas Kehutanan, UGM,. Janssen,J.J.A., 1980, The Mechanical Propertis Of Bamboo Used In Construction. In Lessard, G & Choinard, A : Bamboos Research in Asia, pp. 173-198, IDRC, Canada __________. 1988, The Importance Of Bamboo as a Building Material. In Rao, I.V.R.,Gnanaharan, R & Shastry, C.B : Bamboos Current Research, pp 235-241, The Kerala Forest Research InstituteIndia and IDRC, Canada. Kumar, S dan Dobryal, P.B., 1988, Preservative Treatment Of Bamboo For Structure Uses. In Rao, I.V.R.,Gnanaharan, R & Shastry, C.B : Bamboos Current

Research, pp 199-206, The Kerala Forest Research InstituteIndia and IDRC, Canada. Liesse, W. 1980. “Preservation of Bamboo, in Lessard.” A: Bamboo Research in Asia, pp.165-172. Morisco, 1996, Bambu Sebagai Bahan Rekayasa, Pidato Pengukuhan Jabatan Lektor Kepala Madya dalam Bidang Teknik Konstruksi, Fakultas Teknik, UGM, Yogyakarta. _______.1999. Rekayasa Bambu. Yogyakarta : Nafiri Offset. Morisco dan Mardjono, F.1995, Sambungan Bambu Dengan Baut dan Pengisi Beton.Laporan Penelitian PAU Ilmu Teknik UGM:Yogyakarta. P3H, 1989, Teknik Budidaya Tanaman Bambu, Informasi Teknis No.9/1989, Pusat Penelitian Dan pengembangan Tanaman Hutan, Bogor. Sutapa, J.P.G., 1986, Pengujian Beberapa Sifat Anatomi, Fisik dan Mekanika Bambu Apus, Legi dan Petung, Fakultas Kehutanan, UGM, Yogyakarta. Wijaya, F.R. 2003. Pengaruh Pengawetan dengan Metode Perendaman dalam Larutan Prusi terhadap Karakteristik Bambu Ampel (Bambusa vulgaris Schrad ). Tugas Akhir pada Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan : UGM. Yap, F.K.H., 1983, Bambu Sebagai Bahan Bangunan, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan (DPMB), DPU dan Tenaga Listrik, Bandung.

6