1
PENGUJIAN SIFAT MEKANIS PANEL STRUKTURAL DARI KOMBINASI BAMBU TALI (Gigantochloa apus Bl. ex. (Schult. F.) Kurz) DAN KAYU LAPIS
PUJA HINDRAWAN
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2005
2
ABSTRAK PUJA HINDRAWAN. Pengujian Sifat Mekanis Panel Struktural dari Kombinasi Bambu Tali (Gigantochloa apus Bl. ex. (Schult. F) Kurz) dan Kayu Lapis. Di bawah bimbingan NARESWORO NUGROHO. Untuk mengurangi kelangkaan kayu baik dari hutan alam maupun HTI, maka perlu diupayakan alternatif penggantinya. Alternatif dicari dengan melihat penggunaan dan kekuatan yang dapat mengimbangi kayu. Salah satu alternatif tersebut adalah pemanfaatan bambu. Selain kekuatan bambu yang tinggi beragamnya modifikasi dalam memanfaatkan bambu, merupakan alasan tersendiri untuk alternatif pengganti kayu. Pemanfaataan bambu dapat berupa sebagai bahan bangunan diantaranya adalah untuk struktur lantai dan dinding dengan memanfaatkan teknologi laminasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan mekanis yang dimiliki oleh panel struktural bambu dengan kayu lapis. Setelah diketahui kekuatannya kemudian dicari pengaruh perlakuan jarak inti yaitu bambu tali terhadap kekuatan panel struktural bambu dengan kayu lapis. Penelitian ini dilakukan selama tiga bulan dari bulan Juli hingga September 2005 dan dilaksanakan di Laboratorium Keteknikan kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bambu tali umur 3-5 tahun yang digunakan sebagai inti (core) dan kayu lapis dengan ketebalan 5 mm yang digunakan sebagai lapisan face dan back serta perekat epoxy dengan berat labur 175 g/m2. Bambu yang telah dipotong satu meter diserut pada dua bagian sisinya dengan saling bertolak belakang. Kemudian dibuat papan laminasi dengan menggunakan perekat epoxy. Sifat fisis yang diuji antara lain kadar air, berat jenis, dan kerapatan sebelum dan sesudah pengujian lentur. Sifat mekanis yang diuji adalah keteguhan lentur yaitu modulus of elasticity (MOE) dan modulus of rupture (MOR). Pengujian lentur dilakukan berdasarkan standar ASTM D 198 – 76 yaitu metode third load point loading tegak lurus papan laminasi. Hasil pengujian untuk sifat fisis perbedaannya tidak terlalu signifikan untuk bambu dan kayu lapis sebelum dan sesudah pengujian. Nilai MOE atau kekakuan bahan menghasilkan nilai antara 14.000-67.000 kg/cm2. Sedangkan nilai MOR yang dihasilkan papan laminasi adalah 125 – 385 kg/cm2. Hasil analisis sidik ragam dan uji lanjut Duncan menunjukkan perbedaan yang sangat nyata antara taraf jarak dengan nilai MOE dan MOR. Jadi dapat dikatakan bahwa semakin dekat jarak inti, maka nilai MOR dan MOR-nya akan semakin meningkat. Pola kerusakan panel laminasi struktural pasca pengujian berupa serat yang tertumpuk dan kayu lapis terangkat sebagai akibat dari tegangan tekan maksimum. Sementara kayu lapis bagian bawah mengalami serat terputus atau terpisah sebagai akibat dari tegangan tarik maksimum yang bekerja. Melihat nilai MOE dan MOR yang tinggi papan laminasi ini dapat digunakan untuk struktur lantai dan dinding. Untuk efisiensi bahan dapat dipilih dengan jarak 20 cm karena memiliki kekuatan yang tinggi dan cukup untuk menahan beban bila digunakan sebagai lantai.
3
PENGUJIAN SIFAT MEKANIS PANEL STRUKTURAL DARI KOMBINASI BAMBU TALI (Gigantochloa apus Bl. ex. (Schult. F) Kurz) DAN KAYU LAPIS.
PUJA HINDRAWAN
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Kehutanan Pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2005
4
LEMBAR PENGESAHAN Judul Penelitian
: Pengujian Sifat Mekanis Panel Struktural dari Kombinasi Bambu Tali (Gigantochloa apus Bl. ex. (Schult. F) Kurz) dan Kayu Lapis.
Nama Mahasiswa
: PUJA HINDRAWAN
NRP
: E24101090
Departemen
: HASIL HUTAN
Menyetujui : Pembimbing
Dr. Ir. Naresworo Nugroho, MS NIP : 131 849 385
Mengetahui : Dekan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS NIP : 131 430 799
5
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis masih diberikan kesempatan untuk menghirup nafas di dunia ini dan dapat menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih yang tiada terhingga penulis sampaikan kepada kedua orang tua, kakak, dan adik, atas segala kasih sayang, bimbingan, doa restu, bantuan moral dan materialnya serta kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengenyam pendidikan seperti yang penulis harapkan. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tulus kepada : 1. Dr. Ir. Naresworo Nugroho, MS, yang telah memberikan bimbingan, arahan, bantuan, dan nasihat dalam penyelesaian skripsi ini. 2. Ir. Priyanto Pamoengkas, M.Sc, sebagai dosen penguji wakil dari Departemen Manajemen Hutan atas saran dan masukannya. 3. Ir. Edhi Sandra, M.Si, sebagai dosen penguji wakil dari Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata atas saran dan masukannya. 4. Teman-teman kost PBT: Langlang, Netto, Widji, Doto, Herry, Dipta, Fadhli, Cecep, Guruh, Abdi, atas bantuan dan semangatnya. 5. Teman-teman seperjuangan Teknologi Hasil Hutan angkatan 38 atas kebersamaan dan kekompakan selama ini. 6. Laboran dan staf pegawai Laboratorium Keteknikan Kayu, Keluarga besar Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, dan semua pihak yang telah memberikan bantuan yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan. Akhirnya kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi perbaikan tulisan ini selanjutnya.
Semoga laporan ini dapat
berguna bagi kita semua. Amin. Bogor, September 2005
Penulis
6
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di pekalongan, jawa tengah sebagai anak ketiga dari lima bersaudara dari pasangan badrun dan sumarni. Penulis memulai pendidikan formal dari pendidikan dasar di sekolah dasar negeri kalipancur 01 tahun 1989 – 1995.
Penulis kemudian melanjutkan ke sekolah lanjutan
tingkat pertama negeri 1 bojong dari tahun 1995 hingga 1998. Selanjutnya ke sekolah menengah umum negeri 1 kajen tahun 1998 - 2001. Penulis diterima sebagai mahasiswa departemen hasil hutan, fakultas kehutanan, institut pertanian bogor pada tahun 2001.
Tahun 2002 penulis mengambil sub-program studi
pengolahan hasil hutan dan tahun 2004 penulis mengambil keteknikan kayu sebagai bidang keahlian. Selama menjadi mahasiswa penulis pernah aktif sebagai pengurus international forestry student association (ifsa) fakultas kehutanan ipb sebagai ketua departemen pr. Selain itu penulis pernah aktif dalam himpunan mahasiswa hasil hutan (himasiltan). Penulis pernah melaksanakan praktek pengenalan dan pengelolaan hutan (p3h) jalur kamojang-sancang dan kph garut. Antara februari sampai maret penulis melakukan praktek kerja lapang (pkl) di pt. Tigaha sono timber industry, semarang. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana kehutanan, pada fakultas kehutanan ipb, penulis menyusun skripsi yang berjudul “pengujian sifat mekanis panel struktural dari kombinasi bambu tali (gigantochloa apus bl. Ex. (schult. F) kurz) dan kayu lapis)”.
7
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ........................................................................................ vii DAFTAR GAMBAR ................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ ix PENDAHULUAN Latar Belakang ....................................................................................... Tujuan .................................................................................................... Manfaat .................................................................................................. Hipotesa .................................................................................................
1 2 2 2
TINJAUAN PUSTAKA Keterangan Umum Bambu ...................................................................... Sifat Fisis Bambu ................................................................................... Sifat Mekanis Bambu ............................................................................. Bambu Tali (Gigantochloa apus) ............................................................ Pengertian Umum Kayu Lapis ................................................................ Perekat dan Perekatan ............................................................................. Perekat Epoxy ........................................................................................
3 4 5 6 6 7 9
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. Bahan dan Alat Penelitian ...................................................................... Metode Penelitian ................................................................................... Pembuatan dan Pengujian Contoh Uji Sifat Fisis ........................... Pembuatan dan Pengujian contoh Uji Sifat Mekanis ..................... Analisis Data ..........................................................................................
11 11 11 11 12 16
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Bambu dan Kayu Lapis .......................................................... Sifat Mekanis Papan Laminasi ................................................................ Modulus Elastisitas (MOE) ........................................................... Modulus Patah (MOR) .................................................................. Pola Kerusakan Papan Laminasi Bambu Pasca Pengujian .......................
18 20 20 22 24
KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................... 27 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 28 LAMPIRAN ................................................................................................ 30
8
DAFTAR TABEL Halaman 1
Sifat fisis bambu tali dan kayu lapis sebelum dan pasca pengujian .......... 18
2
Hasil analisis kekakuan lentur atau Modulus of Elasticity (MOE) pada berbagai jarak ................................................................................. 21
3
Uji lanjut Duncan kekakuan lentur atau Modulus of Elasticity (MOE) pada berbagai jarak ................................................................................. 21
4
Hasil analisis kekakuan lentur atau Modulus of Rupture (MOR) pada berbagai jarak ................................................................................. 23
5
Uji lanjut Duncan kekakuan lentur atau Modulus of Rupture (MOR) pada berbagai jarak ................................................................................. 23
9
DAFTAR GAMBAR Halaman 1
Lima rantai pembentuk ikatan dalam proses perekatan ...........................
9
2
Contoh uji kadar air bambu dan kayu lapis .............................................
11
3
Proses perekatan papan laminasi .............................................................
13
4
Proses pengekleman ...............................................................................
14
5
Hasil akhir papan laminasi bambu tali dengan kayu lapis ........................
14
6
Proses pembuatan papan laminasi bambu dengan kayu lapis ...................
15
7
Pengujian keteguhan lentur statis ............................................................
16
8
Grafik MOE papan laminasi bambu dengan kayu lapis pada berbagai jarak inti .................................................................................................
9
Grafik
MOR
papan
laminasi
bambu
dengan
kayu
20
lapis
pada berbagai jarak inti ...........................................................................
22
10 Distribusi tegangan normal pada pembebanan ........................................
24
11 Pola kerusakan papan laminasi akibat tegangan tekan dengan bentuk serat saling menumpuk ...........................................................................
25
12 Pola kerusakan akibat tegangan tekan bentuk lapisan kayu lapis terangkat ................................................................................................
25
13 Pola kerusakan akibat tegangan tarik dengan bentuk serat lapisan kayu lapis terpisah ..................................................................................
26
10
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1
KA dan BJ Bambu Bagian Ruas ............................................................. 30
2
KA dan BJ Bambu Bagian Buku ............................................................ 30
3
KA dan BJ Bambu Bagian Ruas Pasca Pengujian ................................... 30
4
KA dan BJ Bambu Bagian Buku Pasca Pengujian .................................. 31
5
KA dan BJ Kayu Lapis Pasca pengujian ................................................. 31
6
KA dan BJ Kayu Lapis Pra Pengujian .................................................... 31
