TEKNOLOGI BAMBU LAMINASI SEBAGAI MATERIAL RAMAH LINGKUNGAN TAHAN GEMPA

Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4) Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010

TEKNOLOGI BAMBU LAMINASI SEBAGAI MATERIAL RAMAH LINGKUNGAN TAHAN GEMPA I GL. Bagus Eratodi Jurusan Sipil, Fakultas Teknik dan Informatika, Universitas Pendidikan Nasional (UNDIKNAS) Denpasar Jl. Bedugul 39 Sidakarya, Denpasar (Mahasiswa Program Doktor Teknik Sipil Struktur Universitas Gadjah mada Yogyakarta) Email: [email protected] atau [email protected]

ABSTRAK Perkembangan teknologi bahan bangunan saat ini sangat pesat, dalam tiap penciptaan inovasi teknologi terinspirasi oleh beberapa tujuan utama, seperti efesiensi biaya, optimalisasi pemanfaatan bahan, pelestarian dan pengembangan bahan alami, teknologi bahan bangunan pintar dan ramah lingkungan. Teknologi bambu laminasi adalah salah satu produk yang dapat memenuhi bahan pengganti kayu yang disesuaikan dengan kebutuhan, ramah lingkungan dan struktur tahan gempa. Karakteristik sifat fisika dan mekanika yang dihasilkan dari bambu laminasi sangat tergantung dari jenis bambu yang digunakan, bahan perekat, teknologi pengempaan dan pabrikasinya. Penerapan bahan perekat sangat tergantung dari penggunaan bahan nantinya (eksterior, interior, struktural dan nonstruktural). Dalam tulisan ini akan disajikan 3 jenis perekat dengan masing-masing keunggulan, aplikasi teknologi pabrikasi dan varietas aplikasi lapangan, yaitu perekat urea formaldehyde, polymer isocyanate dan polymer acetate. Penutup tulisan ini disajikan pengujian kuat tekan kolom bambu laminasi dalam berbagai kelangsingan sebagai fungsi struktur. Melalui pengujian kuat tekan dengan berbagai kondisi kelangsingan, kolom bambu laminasi memiliki perilaku mekanika yang sangat baik untuk bahan bangunan tahan gempa karena sifat elastis yang sangat dominan dan keunggulan lain yang dimiliki oleh bambu laminasi. Kata kunci: bambu laminasi, bahan perekat, dan kuat tekan kolom laminasi

1. PENDAHULUAN Bambu mempunyai banyak keunggulan untuk dijadikan pengganti kayu sebagai bahan konstruksi dan meubelair. Sifat elasto-plastis bambu sangat tinggi sehingga struktur bambu mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap gaya angin dan gaya gempa. Bambu juga mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi dan dapat dipersaingkan dengan kekuatan tarik baja walaupun nilai tersebut dimiliki pada kondisi regangan yang cukup besar. Solusi yang terbaik saat ini adalah dengan membentuk bambu menyerupai dimensi-dimensi bentuk kayu sebagai bahan konstruksi yang dilapisi dengan bahan perekat yang dikenal dengan bambu laminasi. Keuntungan bambu laminasi ini adalah dapat dibentuk dalam berbagai ukuran dan memperbaiki karakteristik mekanik bahan yang dimiliki. Dalam proses perekatan bambu ada tiga aspek utama yang mempengaruhi kualitas hasil perekatan, yaitu aspek bahan yang direkat (bambu), aspek bahan perekat dan aspek teknologi perekatan. Untuk mendapatkan keteguhan daya rekat bambu laminasi yang optimal, maka harus diketahui penggunaan komposisi yang tepat dan ekonomis dari 3 bahan perkat, yaitu: urea formaldehyde adhesive, polymer isocyanate dan polymer acetate. Bambu laminasi ini diharapkan sangat mendukung penggunaan untuk struktur rangka atau komponen struktur bangunan. Penelitian yang dilakukan mempunyai tujuan untuk mengetahui komposisi bahan perekat yang mampu memberikan keteguhan rekat yang optimum, ekonomis, durabilitas dan kemampuan sebagai komponen struktur kolom. Ruang lingkup pembahasan masalah akan dibatasi sebagai berikut : a. Bambu yang digunakan adalah bambu Petung (Dendracalamus Sp.), b. Bahan perekat bambu adalah urea formaldehyde adhesive, polymer isocyanate dan polymer acetate, Dimensi tampang bilah bambu yang digunakan 2,0 x 0,5 cm, c. Daya kempa yang digunakan 2,0 Mpa, d. Variasi komposisi bahan perekat yang digunakan adalah : 175, 200, 225, 250, 275, 300 gr/m2, e. Kondisi lingkungan pemanfaatan bambu laminasi ini adalah kondisi interior dan eksterior.

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta

S - 189

I GL. Bagus Eratodi

Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peningkatan kemampuan dan keunggulan teknologi bambu laminasi menggunakan 3 jenis variasi perekat bambu adalah urea formaldehyde adhesive, polymer isocyanate dan polymer acetate, kekuatan tekan bambu laminasi terhadap beban tekan aksial pada berbagai kelangsingan. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi baru tentang teknolgi bahan bangunan baru, teori tekuk pada bambu laminasi akibat gaya tekan aksial dan aplikasinya pada bangunan tradisional Bali serta karakteristik bangunan tahan gempa yang dimiliki bambu laminasi. Hasil penelitian ini nantinya dapat menjadikan alasan kuat penggunaan bahan bambu laminasi sebagai bahan alternatif pengganti bahan alami kayu terutama sebagai bahan ramah lingkungna dan tahan gempa.

2. TINJAUAN PUSTAKA Teknologi Bambu Laminasi Bambu laminasi adalah produk laminasi yang dibuat dari beberapa bilah bambu yang direkatkan dengan arah serat sejajar. Perekat dilakukan ke arah lebar (horizontal) dan ke arah tebal (vertikal). Hasil perekat itu dapat berupa papan atau balok, tergantung dari ukuran tebal dan lebar yang diinginkan. Secara garis besar keuntungan yang dapat diperoleh dari teknologi laminasi antara lain : a. Teknologi laminasi secara tidak langsung memperbaiki sifat fisika dan mekanika bamboo serta dapat mengatasi masalah retak, pecah ataupun cacat akibat pengeringan karena lamina terdiri atas lembaran-lembaran yang tipis. b. Teknologi laminasi memungkinkan pembuatan struktur bangunan berukuran besar yang lebih stabil melalui komponen (lembaran) yang digunakan telah dikeringkan sebelum dirakit menjadi produk laminasi. Jenis-jenis Perekat a. Bahan Perekat Berbahan Dasar Formaldehyde Jenis-jenis perekat buatan (synthetic resin adhesive) yang dalam perekatan kayu adalah Phenol Formaldehyda (PF), Resolsionol Formaldehyda (RF), Melamine Formaldehyda (MF) dan Urea Formaldehyda (UF), (Prayitno, 1994). Diantara ketiganya urea formaldehyda paling banyak digunakan karena harganya murah, pematangan cepat dan tidak meninggalkan bekas warna pada papan yang dihasilkan. Perekat UF jenis kempa panas (hot press) hanya untuk penggunaan non struktural (seperti plywood, papan chip dan lainnya), sedang jenis kempa dingin (cold press) cocok untuk keperluan struktural. Perekat UF hanya tahan terhadap cuaca didalam ruang untuk menjamin rekatan yang baik diperlukan tekanan. Pengempaan mengakibatkan perekat tertekan agar mengalir sisi (flow) atau meresap ke dalam bahan perekat (penetrasi) dan meninggalkan sebagian perekat berada pada permukaan bahan yang direkat dalam bentuk film perekat yang kontinu (Prayitno, 1996). Perekat terlabur (glue spread) yang biasa dipergunakan untuk perekat bambu laminasi adalah 50#/MDGL, tapi jumlah ini bisa bervariasi kurang atau lebih tergantung sifat atau keadaan permukaan bahan bambu yang akan direkat (Prayitno, 1994). b. Bahan Perekat Berbahan Dasar Air Perekat/lem yang dipergunakan berikutnya, memakai produk Yona Bond 4700, yaitu perekat yang memakai sistem Water Based Adhesives. Perekat ini merupakan hasil polimerisasi dari 2 komponen: Polymer Resin yang reaktif terhadap air (water based) dan Polivinil asetat (PVAc) sebagai crosslinker (pengikat), adapun proses polimerisasi kimiawi 2 komponen tersebut dengan kayu laminasi akan menghasilkan ikatan kimia yang kuat sekali (chemical bonding). Rumus kimia polimerisasi polymer resin dengan PVAc :

P - OH +

+ HO-W P -

-W

c. Perekat Berbahan Dasar Polymer Bahan perekat yang digunakan adalah jenis perekat Polymer dengan kode (KR -7800). Perekat jenis ini berbentuk cairan putih, agak kental menyerupai kekentalan cat dinding tembok. Perekat jenis Polymer mudah mengeras pada variasi suhu yang luas, lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung Formaldehyda,

S - 190


Teknologi Bambu Laminasi Sebagai Material Ramah Lingkungan Tahan Gempa

ekonomis dan mempunyai daya rekat yang kuat. Bahan pengeras (hardener), digunakan Isocyanate sebagai crosslinker dengan kode (AJ – 1). d. Proses Perekatan Dalam perekatan kayu dipergunakan istilah glue spread adalah jumlah perekat yang dilaburkan per satuan luas permukaan bidang rekat. Jumlah perekat yang dilaburkan menggambarkan banyaknya perekat terlabur agar tercapainya garis perekat yang pejal dan kuat. Satuan luas permukaan rekat ditentukan dengan satuan Inggris yakni seribu kaki persegi (1000 square feet) dengan sebutan MSGL (Thousand Square Feet Single Glue Line) yang dinyatakan dalam satuan pound (Lbs). Bila kedua bidang permukaan dilabur maka disebut MDGL (Thousand Square Feet Double Glue Line) atau pelaburan dua sisi. Di Laboratorium satuan perekat dikonversikan menjadi lebih sederhana yang disebut GPU (gram pick up) dengan persamaan : GPU =

SxA SxA (gr/cm2) = (gr/m2) 2048,2 0,20482

(1)

3. METODOLOGI PENELITIAN Bahan Penelitian 1. Bambu Petung Bambu Petung ini didatangkan dari desa Penebel, kabupaten Tabanan dalam bentuk lonjoran dengan panjang 4000 – 6000 mm dan diameter rata-rata antara 80 – 120 mm dalam kondisi yang masih segar. Bambu tersebut ditempatkan diluar ruangan. Proses pengewatan dengan perendaman panas 3 jam menggunakan bahan kimia boron. 2. Bahan Perekat a. Bahan perekat yang digunakan adalah urea formaldehyde adhesive, polymer isocyanate dan polymer acetate. Perekat urea formaldehyde bahan perekat, yang digunakan dengan kode (UA – 104) yang diperoleh dari PT. Palmolite Adhesive Indonesia (PAI) Probolinggo, Jawa Timur. Perekat kedua, polymer acetate dengan nama produk Yuna Bond Jenis perekat Polymer dengan kode (KR -7800). Perekat jenis ini berbentuk cairan putih, agak kental menyerupai kekentalan cat dinding tembok. Perekat terakhir jenis Polymer mudah mengeras pada variasi suhu yang luas, lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung Formaldehyda, ekonomis dan mempunyai daya rekat yang kuat dengan merk dagang Koyo Bond. b. Bahan pengeras (hardener), digunakan jenis garam NH4CL dengan kode HU-12 untuk perekat urea formaldehida. Dan perekat polymer isocyanate dan polymer acetate digunakan isocyanate sebagai crosslinker dengan kode (AJ – 1). Alat Penelitian 1. Alat-alat yang dipergunakan untuk pengolahan bahan baku adalah : Parang, Gergaji tangan (hand saw), Timbangan digital, Meteran, dan alat bantu lainnya yang menunjang pengolahan bahan baku. 2. Alat-alat yang dipergunakan untuk membuat bambu laminasi adalah : Alat kempa hidrolik kapasitas 20 ton, Mesin serut/planner, Ember dan gelas plastik, serta alat-alat bantu melaminasi diantaranya klem penjepit baja kanal U beserta mur dan baut, kunci inggris, kuas dan pengaduk perekat. 3. Alat-alat yang digunakan untuk pengujian keteguhan geser adalah : Kaliper, Timbangan digital, Load Cell, LVDT, Loading frame, Data Logger dan Mesin pengujian mekanik TTM (Tokyo Testing Machine). Langkah Penelitian Kegiatan penyiapan, pengolahan dan pembuatan benda uji dilakukan di Labarotarorium Struktur UGM Yogyakarta, Balai Pengembangan Teknologi Perumahan Tradisional Denpasar (BPTPT), dan Laboratorium Balai Bahan Bangunan Pusat Litbang Permukiman Bandung. Adapun pelaksanaan penelitiannya sebagai berikut : 1. Pengolahan Bambu a. Bahan baku berupa Bambu Petung dipotong-potong menjadi bilah-bilah bambu dengan lebar 25-30 mm. b. Bilah bambu yang telah dipotong-potong, dibersihkan bagian dalam dan tonjolan-tonjolan buku dengan cara diseseti pada bagian sisi-sisinya. c. Bilah-bilah bambu yang telah bersih, dimasukkan kedalam tabung yang telah berisi larutan pengawet. Pengawet yang digunakan adalah larutan boron. Direndam selama ± 3 hari. d. Setelah proses pengawetan, dilanjutkan dengan proses pengeringan, yaitu dengan cara dijemur sampai mencapai kadar air ± 12 %. e. Bilah-bilah bambu yang telah kering, diserut pada bagian sisi tebalnya sampai mencapai tebal ±10 mm kemudian bilah-bilah bambu tersebut diletakkan di dalam ruangan. 2. Pembuatan Bambu Laminasi a. Dipilih bilah-bilah bambu yang lurus (tidak melengkung).


S- 191

I GL. Bagus Eratodi

b. Agar dalam 1 susunan lapis, lebar tiap bilah didapat seragam, terlebih dahulu bilah diserut. Kemudian bilah siap dilem. Sebelumnya bilah disusun melebar sejumlah 4 bilah dengan lebar tiap lapis 25 mm. c. Bilah dilem dengan cara dikuas pada kedua sisi lebarnya dengan campuran perekat dan hardener sesuai komposisi yang dianjurkan. Kemudian dimasukkan kedalam cetakan/klem dan mur-baut dikencangkan.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN Perekat Urea Formaldehyde Dalam beberapa hal, sifat-sifat lamina cukup berbeda jauh dari sifat bambu aslinya. Sifat akhir akan banyak dipengaruhi oleh banyaknya nodia/ruas yang ada pada satu batang dan perekat yang dipergunakan. Teknologi bambu laminasi mampu meningkatkan karakteristik mekanika terhadap bahan bambu yang digunakan, seperti tampak pada Tabel 1. Tabel 1. Perbandingan sifat mekanika bambu dan bambu laminasi Sifat Mekanika Kuat tekan serat Kuat tekan // serat Kuat tarik Kuat geser Kuat lentur

Bambu 11 MPa 52 MPa 247 MPa 4.5 Mpa 118 MPa

Bambu Laminasi 15 MPa 71 MPa 350 MPa 9.5 MPa 175 MPa

Kenaikan % 36,6% 36,5% 41,7% 111,1% 48,3%

Bambu laminasi meggunakan perekat Urea Formaldehida sebagai bahan bangunan lainnya telah banyak dilakukan penelitian dan telah diaplikasikan di lapangan, diantaranya kusen, daun pintu, furniture dan struktur balok berbentuk profil I, Gambar 1. menunjukkan bambu laminasi sebagai bahan lantai (parquet) dan berbentuk profil I yang dapat berfungsi sebagai balok struktur.

Gambar 1. Bahan lantai (parquet) dan Struktur balok dari bahan bambu laminasi berbentuk profil I Perekat Polymer Isocyanate Hasil pengujian kuat geser bambu laminasi dengan menggunakan perekat polymer isocyanate yang dibagi atas dua jenis kondisi yakni interior dan eksterior. Kondisi bahan uji interior menghasilkan kuat geser maksimum pada variasi berat labur 225 gr/m2 dengan kuat geser sebesar 12.93 MPa (N/mm2) sedangkan kondisi benda uji eksterior memiliki kuat geser maksimum sebesar 10.08 MPa pada variasi berat labur yang sama dengan kondisi interior. Hal ini menunjukkan berat labur optimum menggunakan perekat polymer isocyanate terjadi pada variasi berat labur 225 gr/m2, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3 berikut ini. Tabel 2. Nilai Pengujian Mekanika Bambu Laminasi menggunakan bahan perekat Perekat Polymer Isocyanate

No

S - 192

Kekuatan Benda Uji (MPa)

Jenis Pengujian 1

2

3

4

Rata-Rata

1

Tekan // serat

50.58

51.30

45.22

-

49.04

2

Tekan

15.76

17.40

17.68

-

16.95

3

Tarik // serat

361.89

403.04

370.83

-

378.59

serat



4

Tarik

serat

Type A

1.104

1.07

0.879

-

1.018

Type B

0.873

0.843

0.905

-

0.874

5

Geser

10.46

8.04

9.48

10.66

9.66

6

Lentur MOE

6182,43

4965,85

4916,03

-

5354,77

Untuk mengetahui kebutuhan berat labur pada penggunaan bahan perekat polymer isocyanate pada aplikasi bambu laminasi untuk mencapai kuat rekat maksimum pada kondisi interior dan eksterior maka dihitung kuat rekat maksimum melalui garis regresi pada grafik keteguhan geser masing-masing kondisi sehingga didapatkan berat labur optimum, ditunjukkan pada Gambar 2. Kondisi interior didapatkan dengan berat labur 236.36 gr/m2 mampu mencapai keteguhan geser 8.395 MPa, yang memiliki nilai yang tidak terpaut jauh dengan kondisi eksterior didapatkan dengan berat labur 234.786 gr/m2 mampu mencapai keteguhan geser 7.21 MPa. Keteguhan geser optimum penggunaan bahan perekat dicapai pada kondisi kuat rekat diatas 4.5 MPa sebagai acuan kuat geser bahan bambu yang digunakan dicapai menggunakan bahan perekat dengan berat labur minimal 180 gr/m2 atau setara dengan 39 MDGL pada kondisi interior dan pada kondisi eksterior berat labur minimal 190.5 gr/m2 atau setara dengan 39 MDGL. Kondisi ini memungkinkan dengan penggunaan berat labur minimal 40 MDGL bahan perekat polymer isocyanate sudah mampu baik sebagai bahan perekat bambu laminasi pada kondisi interior dan eksterior (bandingkan dengan UF berat labur 50 MDGL).

Gambar 2. Grafik Keteguhan Geser Interior dan eksterior dengan variasi berat labur Bahan perekat polymer isocyanate memiliki keunggulan dalam proses pengeras yang relatif cepat, namun dalam penggunaan sebagai perekat waktu pengerasan akan berpengaruh terhadap waktu proses pengerjaan. Persentase hardener dalam beberapa variasi berpengaruh pada kuat geser daya rekat bahan perekat pada bambu laminasi. Pada kenyataannya pada kondisi kadar hardener yang kecil membuat kuat rekat yang yang rendah dan kuat rekat akan bertambah dengan bertambahnya kadar hardener, namun semakin banyak kadar hardener belum tentu akan membuat kuat rekatnya semakin tinggi. Pada kondisi perlakuan benda uji interior rata-rata kuat rekat tertinggi pada kadar hardener 7.5% dengan rata-rata kuat rekat sebesar 9.73 Mpa dan pada kondisi eksterior dengan rata-rata kuat rekat tertinggi sebesar 6.89 MPa pada variasi kadar hardener 10%. Benda uji dengan perlakuan kondisi eksterior pada gambar 3 tampak kadar hardener dibawah 5% belum mampu mencapai keteguhan geser rata-rata bahan bambu petung, direkomendasikan penggunaan 2.5% tidak baik digunakan karena kadar persentase tersebut hanya baik saat sesaat setelah waktu perekatan namun durabilitasnya sangat kecil sehingga pada waktu yang agak lama daya rekatnya akan dibawah kuat geser bahan.


S- 193

I GL. Bagus Eratodi

Gambar 3. Grafik Keteguhan Geser Interior-eksterior dengan variasi hardener Melalui teknologi perekatan yang baik, kuat kempa, kadar hardener dan berat labur bahan perekat dengan nilai tertentu hasil dari penelitian ini, bahan perekat polymer-isocyanate masih sangat baik digunakan untuk bahan perekat teknologi bambu laminasi sebagai bahan struktur. Aplikasi skala 1:1 bambu laminasi dengan bahan perekat polymer-isocyanate mampu dengan baik digunakan sebagai bangunan lumbung beras dengan kekuatan yang sangat tinggi, penampakan visual yang unik dan baik serta nilai ekonomis yang menjanjikan dimasa depan sebagai bahan pengganti kayu, seperti terlihat pada Gambar 4 dan 5.

Gambar 4. Gambar struktur lumbung beras saat proses pengerjaan dan finishing Bahan Perekat Polymer Acetate Bahan perekat plymer acetate merupakan bahan perekat yang difokuskan untuk penggunaan interior dan memiliki harga paling murah dibanding dengan dua perekat di atas. Dalam paper ini mengulas bagaiman durabilitas bahan perekat ini dan diaplikasikan bahan lantai. Melalui pengujian perebusan selama 1 jam 50 menit, menunjukkan bahwa bambu laminasi tidak mampu bertahan pada kondisi eksterior, karena mengalami kerusakan sebelum batas waktu pengujian yaitu 3 jam. Penggunaan bahan perekat polymer acetate pada perekat bambu laminasi tidak cocok digunakan untuk kondisi eksterior. .

S - 194



Gambar 5. Grafik Keteguhan Geser berbagai Variasi Hardener Interior Pengujian keteguhan geser kondisi benda uji perlakuan interior pada berbagai variasi kadar hardener dalam rangka mencari kadar yang tepat untuk mengejar efesiensi bahan dan waktu pengerjaan (time setting). Grafik pada gambar 5 menunjukkan hasil pengujiannya melalui pendekatan garis persamaan regresi. Hasilnya pada variasi kadar hardener 7.98% mencapai keteguhan geser maksimum sebesar 8.726 MPa. Penggunaan kadar hardener pada bahan perekat polymer acetate maksimum direkomandesikan tidak melebihi 12% karena persentase diatas itu waktu layannya (setting time) terlalu singkat sehingga akan menyulitkan pada proses pabrikasi perekatan. Kuat Tekan Bambu Laminasi Karakeristik mekanik bambu laminasi sebagai struktur kolom memiliki kekuatan yang sangat tinggi. Kegagalan struktur kolom (beban mencapai 22 ton) belum dicapai disaaat kolom laminasi dibebani dengan desain faktor keamanan 3, sesuai dengan perencanaan desain kolom menggunakan pendekatan persamaan Euler yang biasa digunakan dalam perencanaan struktur kolom dari bahan kayu dan baja. Saat proses pengujian terjadi crack kecil (small local buckling) di sekitar middle span dan begitu beban di hilangkan kolom bambu laminasi kembali ke bentuk seperti semula, sebagai wujud struktur ini elastik sempurna dan karakteristik tahan gempa yang sangat baik. Hasil-hasil yang diperoleh dalam eksperimen, disusun suatu rumus usulan perancangan batang tekan bambu laminasi berdasarkan pendekatan dari nilai persamaan regresi hubungan tegangan kelangsingan. Rumus usulan kuat tekan bambu laminasi dapat dituliskan sebagai berikut:

λb = π

E 0,6 σ d

(2)

λ λr = λb Untuk λ < λb

maka

σ t = σ d [1 − 0,4λ

2 r

]

(3)

2

Untuk λ ≥ λb

maka

π E λ2 σ σ = tk γ

σt =

Tegangan ijin dengan σt σd

= =

tegangan tekuk (MPa) tegangan batas desak (MPa)

σ

=

tegangan ijin (MPa)

E λ λb λr γ

= = = = =

modulus elastisitas (MPa) angka kelangsingan angka kelangsingan minimal berlakunya rumus Euler angka kelangsingan relatif terhadap λb faktor keamanan (SF)


(4)

S- 195

I GL. Bagus Eratodi

Eksperimen Usulan, SF=3 Usulan Struktural Usulan, struktural ukir Euler Eksperimen

100 90

Tegangan (MPa), σtk

80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

Kelangsingan Kelangsingan, λ

Gambar 6. Hubungan tegangan-kelangsingan berdasarkan rumus usulan, hasil eksperimen, Atrops, Meyer & Ekelund dan Euler

Gambar 7. Pola retak dan mampat bambu laminasi struktural polos dan ukir

5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan a. Bambu laminasi menggunakan perekat urea formadehyde meningkatkan mampu meningkatkan sifat mekanika sampai 48,3% pada kuat lentur dan kuat geser mencapai 111,1%, sehingga aplikasi struktur balok sangat baik menggunakan bambu laminasi. b. Bahan perekat polymer isocyanate memiliki keunggulan dalam proses pengeras yang relatif cepat, namun dalam penggunaan sebagai perekat waktu pengerasan akan berpengaruh terhadap waktu proses pengerjaan. Persentase hardener dalam beberapa variasi berpengaruh pada kuat geser daya rekat bahan perekat pada bambu laminasi. Pada kondisi perlakuan benda uji interior rata-rata kuat rekat tertinggi pada kadar hardener 7.5% dengan rata-rata kuat rekat sebesar 9.73 Mpa dan pada kondisi eksterior dengan rata-rata kuat rekat tertinggi sebesar 6.89 MPa pada variasi kadar hardener 10%. Penggunaan berat labur minimal 40 MDGL bahan perekat polymer isocyanate sudah mampu baik sebagai bahan perekat bambu laminasi pada kondisi interior dan eksterior. c. Bahan perekat polymer acetate merupakan bahan perekat yang difokuskan untuk penggunaan interior dan memiliki harga paling murah dibanding dengan dua perekat di atas. Hasilnya pada variasi kadar hardener 7.98% mencapai keteguhan geser maksimum sebesar 8.726 MPa. Penggunaan kadar hardener pada bahan perekat polymer acetate maksimum direkomandesikan tidak melebihi 12% karena persentase diatas itu waktu layannya (setting time) terlalu singkat sehingga akan menyulitkan pada proses pabrikasi perekatan. d. Inovasi teknologi bambu laminasi mampu meningkatkan kuat tekan batang sampai sebesar 36,02% dibanding bahan dasar bambu yang digunakan. Kuat tekan bambu laminasi dipengaruhi secara nyata oleh kelangsingan,

S - 196



makin besar nilai kelangsingan kuat tekannya semakin kecil. Hubungan kuat tekan dengan kelangsingan sesuai dengan rumus usulan dalam perancangan kuat tekan kolom dari bahan bambu laminasi yaitu λ<λb, σtk = σd [10,4λr2] dan λ≥λb, σtk = (π2 E)/λr2. Besar tegangan tekan pada kelangsingan yang terkecil, λ=50 sebesar 60,093 Mpa sampai batang dengan kelangsingan terbesar, λ=150 sebesar 12,946 MPa sedangkan untuk model struktural polos dan diukir berturut-turut 25,6 MPa dan 15,1 MPa. Kolom bambu laminasi memiliki perilaku mekanika yang sangat baik untuk bahan bangunan tahan gempa karena sifat elastis yang sangat dominan. Saran Langkah teknis selanjutnya dalam mempertanggungwajabkan teknologi bambu laminasi secara teknis dan struktural perlu dipikirkan dalam bentuk menyusun standarisasi atau tatacara teknis struktural tentang penggunan bahan bambu laminasi ditingkat nasional.

DAFTAR PUSTAKA Breyer, D.E., 1988, “Design of Wood Structures”, Second Edition, Me Graw-HilI, New York. Gere, J.M. dan Timoshenko, S.P., 2000, “Mekanika Bahan”, Jilid 1, Edisi Keempat, alih bahasa Bambang Suryoatmono, Penerbit Erlangga, Jakarta. Janssen, J.J.A., 1981, “Bamboo in Building Structure”, Disertatie Drukkerij, Wibro, Helmod, Eidhoven University of Technology, The N etherlal1d. Morisco, 1990, "Kuat Batas Batang Kayu Desak Hasil Analisis Numeris dan Eksperimen", Media Teknik, edisi No. 2 tahun XII Agustus 1990 No. ISSN 0216-3012, Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada, Yogyakarta Morisco, 1999, "Rekayasa Bambu", Nafiri Offset, Yogyakarta Oka, G. M., 2004, “Pengaruh Pengempaan Terhadap Keruntuhan Geser Balok Laminasi Horisontal Bambu Petung”, Tesis S2, Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta (tidak diterbitkan). Prayitno, T.A, 1994, "Perekat Kayu", Fakultas Kehutanan Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. Prayitno, T.A, 1995, "Pengujian Sifat Fisika dan Mekanika Kayu menurut ISO", Fakultas Kehutanan Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. SNI, 2002, ”Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu Indoneasia”, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta. Widjaja, W.S., 1995, ”Perilaku Mekanika Batang-Struktur Komposit Lamina Bambu dan Phenol Formaldehida”, Tesis S2, Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta (tidak diterbitkan).


S- 197

I GL. Bagus Eratodi

S - 198


TEKNOLOGI BAMBU LAMINASI SEBAGAI MATERIAL RAMAH LINGKUNGAN TAHAN GEMPA

Recommend Documents