TEKNOLOGI KOMPOSIT KAYU SENGON DENGAN PERKUATAN BAMBU LAMINASI Balai Litbang Perumahan Wilayah II Denpasar Puslitbang Perumahan & Permukiman, Badan Penelitian dan Pengembangan Kementerian Pekerjaan Umum & Perumahan Rakyat
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