teknologi komposit kayu sengon dengan … · pembuatan benda uji cara pembuatan proses pengeleman...

TEKNOLOGI KOMPOSIT KAYU SENGON

DENGAN PERKUATAN BAMBU LAMINASI

Balai Litbang Perumahan Wilayah II DenpasarPuslitbang Perumahan & Permukiman, Badan Penelitian dan Pengembangan

Kementerian Pekerjaan Umum & Perumahan Rakyat

PendahuluanLatar Belakang

Ketersediaan kayusudah semakinsedikit di alam.

AltrnatifPengganti

Kayu

BAMBU Petung

(Dendrocalamus Asper)

- Fast Growing Species- Sifat Mekanik Baik

Keunggulan

Kelemahan

- Penampang Bulat- Penggunaan Terbatas- Harga tidak ekonomis

- Fast Growing Species- Mudah Didapat Dipasaran- Harga Sangat Murah

Keunggulan

Kelemahan

Kekuatan & Keawetan Rendah

SENGON

(Paraserianthes Falcataria)METODE GLULAM

(Glue Laminated)

KELEBIHAN

- Dapat Didisain Sesuai DenganTegangan Yang terjadi

- Posisi Cacat Cacat Kayu DapatDihilangkan

- Dimensi Penampang TidakTergantung Diameter

Penelitian 2012Tipe Benda Uji

Tipe ATipe B

Tipe C

Tipe DTipe E

Tipe F

Tipe GTipe H Tipe I

Masing-masing

3 benda uji

Analisis perbandingan harga dengan kekuatan lentur benda uji disajikan dalam tabel berikut :

Hasil Pengujian

NoJenis Bahan

Kode

Beban Aksial

Maksimum

(N)

Kuat

Lentur

(N/mm2)

Beban Aksial

Maksimum (N)

Rata -Rata

Kuat

Lentur

(N/mm2)

Kuat Lentur

Rata-rata

(N/mm2)

Kategori

Jenis Kuat

Kayu

Harga @ Benda Uji

(Rp)

Presentasi

Perbandingan

harga dengan

patokan tertinggi

bambu Laminasi

(%)

1 Sengon murni

BU I 11900 28.56

9977 23.94 23.94 E12 12,000 90BU II 10960 26.30

BU IIII 7070 16.97

2Perkuatan Bambu Laminasi

Bilah Horizontal 2 Lapis (1 cm)

BU I 15510 37.22

15573 37.38

40.59 E18 34,276 71

BU II 18490 44.38

BU IIII 12720 30.53

3Perkuatan Bambu Laminasi

Bilah Vertikal 2 Lapis (1 cm)

BU I 19810 47.54

18250 43.80BU II 18350 44.04

BU IIII 16590 39.82

4Perkuatan Bambu Laminasi

Bilah Horizontal 4 Lapis (2 cm)

BU I 23300 55.92

19840 47.62

48.26 E20 56,311 53

BU II 18810 45.14

BU IIII 17410 41.78

5Perkuatan Bambu Laminasi

Bilah Vertikal 4 Lapis (2 cm)

BU I 24140 57.94

20380 48.91BU II 18270 43.85

BU IIII 18730 44.95

6Perkuatan Bambu Laminasi

Bilah Horizontal 6 Lapis (3 cm)

BU I 20880 50.11

21887 52.53

54.51 E22 78,484 34

BU II 20360 48.86

BU IIII 24420 58.61

7Perkuatan Bambu Laminasi

Bilah Vertikal 6 Lapis (3 cm)

BU I 20440 49.06

23537 56.49BU II 25630 61.51

BU IIII 24540 58.90

8Bambu Laminasi Dengan

Susunan Bilah Horizontal

BU I 27230 65.35

28620 68.69

63.02 E25 119,368 -

BU II 30460 73.10

BU IIII 28170 67.61

9Bambu Laminasi Dengan

Susunan Bilah Vertikal

BU I 25000 60.00

23897 57.35BU II 25810 61.94

BU IIII 20880 50.11

Penelitian 2012

Hasil Benda Uji

Tipe ATipe B

Tipe C

Tipe DTipe E

Tipe F

Tipe GTipe H Tipe I

Penelitian 2012

Benda Uji Fisis & Mekanis

No Jenis

Pengujian

Jenis

bahan Kode Gambar Bahan

Jml

(bh)

Standar

Pengujian

1

Massa

Jenis,

Kadar Air,

Kerapatan

Kayu

Sengon KS

5

SNI ISO

9427:2008, SNI

03-6848-2002.

Bambu

Laminasi BL 5

Komposi

t KK 5

2

Geser

Kayu

Sengon KSGS

5 SNI 03-3400-

1994 tentang

Metode

Pengujian Kuat

Geser Kayu Di

Laboratorium

Bambu

Laminasi BLGS 5

Komposi

t KKGS 5

3 Tarik ┴

Serat

Kayu

Sengon KSTR┴

5

SNI 03-3399-

1994 tentang

Metode

Pengujian Kuat

Tarik Kayu Di

Laboratorium

Bambu

Laminasi BLTR┴ 5

Komposi

t KKTR┴ 5

4 Tarik //

Serat

Kayu

Sengon KSTR//

5

Bambu

Laminasi BLTR// 5

Komposi

t KKTR// 5

5 Tekan ┴

Serat

Kayu

Sengon KSTK┴

P P P

5

SNI 03-3958-

1995 tentang

Metode

Pengujian Kuat

Tekan Kayu Di

Laboratorium

Bambu

Laminasi BLTK┴ 5

Komposi

t KKTK┴ 5

6 Tekan //

Serat

Kayu

Sengon KSTK// P P P

5

Bambu

Laminasi BLTK// 5

Komposi

t KKTK// 5

Penelitian 2013

Hasil Pengujian Sifat Mekanis Bahan

Kuat Tekan Sejajar Serat

Penelitian 2013

Kuat Geser

Kuat Tarik Sejajar Serat

Kuat Tarik Tegak urus serat

KAJIAN PUSTAKA

No Jenis pengujian

Kayu sengon Balok komposit Bambu laminasi

kg/cm2 SNI kg/cm2 SNI kg/cm2 SNI

1 Uji keteguhan

geser

45,4 E11 55,7 E19 90,8 E26

2 Uji kuat tarik

sejajar serat

185,7 E11 339,1 E17 788,3 E26

3 Uji kuat tekan

sejajar serat

119,73 E10 213,10 E10 276,64 E13

4 Uji kuat tekan

tegak lurus serat

63,38 E10 63,38 E10 33,40 E13

Tabel rata-rata hasil uji sifat mekanis antara kayu sengon, bambu

komposit dan bambu laminasi

Cara PembuatanPembuatan Benda Uji

Bambu Petung yang dipakai diambil secaraacak di hutan rakyat di Kab. Bangli - Bali

Kayu sengon yang dipakai diambil secara acakdalam satu wilayah di Kab. Tabanan - Bali

DiberiPerlakuan

DiberiPerlakuan

Bambu terlebih dahulu diawetkan

dengan cara direndam di dalam

larutan bahan pengawet kimia

BORAKS (natrium tetraborat -

Na2B4O7.10H2O), dengan

konsentrasi 2,5% dari volume air

sebagai pelarut (rekomendasi

pabrik)

Kayu sengon kemudian dibelah dan diasapkanselama ± 20 hari untuk mencapai kadar air ±12%

DiberiPerlakuan

Bambu dikeringkandengan cara pengasapandi dalam oven kayuselama ±7 hari, yang berfungsi mengurangikonsentrasi air padakayu sehinggadidapatkan konsentrasikadar air 12%

Cara PembuatanPembuatan Benda Uji

Proses pengeleman dilakukan dengan

pengaplikasian 2 sisi (MDGL)

POLIMER ISOCYANAT

Jenis dan fisik bahan perekat

Kode bahan perekat KR – 7800

Wujud Cairan putih

Kekentalan pada suhu 250C 60 ± 20 ps

Kepadatan 58 ± 3%

pH 7,5 ± 1,0

Penggunaan

Kode crosslinker AJ – 1

Perbandingan normal campuran (berat) 100/10 (resin/cross)

Waktu tekan normal (250C) 120 – 180 menit

Pemakaian lem 280 gr/m2

Jenis kayu Kayu keras, kayu lunak dan kayu

yang sangat sulit dilem, seperti :

sungkai, rose wood, red oak, jati, dll

Keistimewaan Berdaya tahan tinggi dan waktu

tekan yang singkat

Sumber : PT. LEMINDO

Proses Pembuatan Benda Uji

1

2

3

4

Sambungan sejajar dia.13 mmkode Pmax L

SB 1 12,849 2,2

SB 2 14,224 3,825

SB 3 13,599 2,45

SB 4 12,599 2,125

SB 5 15,724 3,725

Rata-rata 13,799 2,865

Sambungan tegak lurus dia.13 mmkode Pmax LTB 1 11,349 5,15TB 2 15,224 7,7TB 3 16,349 9,5TB 4 16,474 9,725TB 5 16,099 8,175

rata-rata 15,099 8,05

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Be

ba

n (k

N)

Defleksi (mm)

Hasil Uji Kuda-Kuda Komposit bentang 6 meter

Kuda-kuda komposit kayu sengon dengan perkuatan bambu laminasi (model 1) panjang balok total 18,56 meter. Berat total 53,64 kg.Lendutan maksimum = L / 360 = 6000/360 = 16,67 mm

Dari hasil uji diperoleh kapasitas beban maksimum untuk 2 buah frame kuda-kuda sebesar 95,32 kN atau 9,53 ton.1 buah frame kuda-kuda memiliki kapasitas beban maksimum sebesar 4,76 ton.

Dari hasil uji, menunjukkan bahwa struktur kuda-kuda komposit yang mendukung luas atap sebesar 6 x 8 meter (luas atap miring) mampu memikul beban hingga 79 kg/m2, lebih besar dari beban genteng sebesar 50 kg/m2.

kerusakan atau kegagalan yang terjadi pada bagian pasak, disusul kerusakan pada pelat. namun struktur masih mampu menahan beban hingga batas ultimit