Download - kayu
Modul 2
PENGERINGAN DAN PENGAWETAN KAYU
2.1 Pengeringan alami
Pengeringan kayu secara alami atau pengeringan tradisional banyak dilakukan
di Indonesia, terutama pada pertukangan kayu kecil. Sistem pengeringan ini
merupakan sistem pengeringan kayu yang tertua, terutama karena
menggunakan energi matahari.
Kecepatan pengeringan kayu dengan sistem ini tergantung pada iklim, suhu
udara, kelembaban udara, jenis kayu dan cara penyusunannya.
(1).Keuntungan cara pengeringan alami :
a) biaya relatif murah, tanpa perawatan yang mahal,
b) pelaksanaan pengeringan mudah, tanpa memerlukan tenaga ahli,
c) pengeringan dengan memanfaatkan tenaga alam (udara/matahari),
d) kapasitas dan penyortiran kayu tidak terbatas.
(2).Kekurangan dari cara pengeringan alami :
a) waktu yang diperlukan cukup lama (tergantung pada cuaca),
b) memerlukan areal yang cukup luas,
c) memerlukan persediaan kayu yang cukup banyak,
d) cacat-cacat yang timbul sulit diperbaiki kembali,
e) kadar air akhir umumnya masih cukup tinggi.
(3).Cara pengeringan alami :
1) Penumpukan cara vertikal : penumpukan silang dan penumpukan
sandar
2) Penumpukan cara horisontal : penumpukan sejajar, persegi, bersilang
dan segitiga.
(4).Syarat-syarat penumpukan kayu yang baik :
a. Tempat harus rata/datar serta mempunyai jarak yang cukup tinggi
terhadap muka tanah/lantai agar tidak tergenang air pada waktu hujan,
b. Sumber hama dan penyakit kayu harus dihindarkan,
c. Jarak timbunan dari lantai dianjurkan setinggi 50 cm untuk ruang
kosong sirkulasi udara,
d. Antara tumpukan satu dengan yang lain harus ada ruang cukup untuk
lintas udara dan untuk memudahkan pengambilan dan penumpukan,
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
e. Tinggi penyusunan dianjurkan tidak terlalu tinggi ( 3 m) dan bagian
atas diberi beban pemberat,
f. Papan disusun dengan menggunakan kayu ganjal, ganjal ini pada tiap
lapisan disusun satu di atas yang lain sehingga merupakan garis lurus
vertikal.
2.2 Pengeringan Buatan
Pengeringan buatan merupakan pengembangan dari pengeringan udara.
Dengan perkembangan dan kemajuan teknologi dan peningkatan permintaan
kayu dengan kualitas tinggi menuntut usaha pengeringan buatan yang lebih
efektif dan efisien.
(1).Keuntungan cara pengeringan buatan :
a. Waktu pengeringan sangat singkat,
b. Kadar air akhir dapat diatus sesuai dengan keinginan, disesuaikan
dengan tujuan penggunaan kayu,
c. Kelembaban udara, temperatur dan sirkulasi udara dapat diatur sesuai
dengan jadwal pengeringan,
d. Terjadinya cacat kayu dapat dihindarkan dan beberapa jenis kayu dapat
diperbaiki,
e. Kontinuitas produksi tidak terganggu dan tidak diperlukan persediaan
kayu yang banyak.
(2).Kekurangan cara pengeringan buatan :
a. Memerlukan investasi/modal yang besar,
b. Memerlukan tenaga ahli yang berpengalaman,
c. Hasil sortiran kayu yang akan dikeringkan tertentu.
Cara pengeringan buatan : compartment kiln dan progressive kiln dengan
perbedaan sebagai berikut.
1. “Compartment Kiln”
a. tingkat kekeringan sama
b. pintu masuk lori sama dengan pintu keluar
c. arah gerakan udara berlawanan denbgan arah gerak lori
d. tidak membutuhkan ruangan yang besar.
2. “Progressive Kiln”
a. tingkat kekeringan kayu berbeda
b. pintu masuk dan keluar sama
c. arah gerakan udara berlawanan arah dengan arah lori
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
d. merupakan bentuk terowongan.
2.3 Pengawetan Kayu
(1).Faktor-faktor perusak kayu
Keawetan kayu dikatakan rendah, bila dalam pemakaian tidak mampu
mencapai umur yang diharapkan sesuai dengan ketentuan kelas awet.
Faktor penyebab kerusakan dapat digolongkan menjadi :
1). Penyebab non makhluk hidup :
a. faktor fisik
b. faktor mekanik
c. faktor kimia
2). Penyebab makhluk hidup :
a. jenis jamur
b. jenis serangga
c. jenis binatang laut
(2).Tujuan Pengawetan
Tujuan pengawetan kayu adalah sebagai berikut :
- Untuk memperpanjang umur pemakaian kayu
- Memanfaat kan pemakaian jenis-jenis kayu yang berkelas keaweran
rendah.
(3).Prinsip-prinsip dalam Pengawetan Kayu
Untuk pengawetan yang baik perlu diperhatikan prinsip-prinsip sebagai
berikut
- Pengawetan kayu harus merata pada seluruh bidang kayu.
- Penetrasi dan retensi bahan pengawet diusahakan masuk sedalam dan
sebanyak mungkin didalam kayu.
- Bahan pengawet yang digunakan harus tahan terhadap pelunturan.
- Faktor waktu pengawetan yang digunakan
- Metode pengawetan yang digunakan
- Faktor kayu sebelum diawetkan, meliputi jenis kayu, kadar air kayu, zat
ekstraktif yang dikandung oleh kayu dan sifat-sifat kayu lainnya.
- Faktor peralatan dan pelaksanaan.
(4).Macam-macam Metode Pengawetan kayu
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
Ada dua macam metode pengawetan yang pokok, yaitu :
1. Pengawetan metode sederhana :
- Metode rendaman
- Metode pencelupan
- Metode coating
- Metode pembalutan
- Metode penyemprotan
2. Pengawetan metode khusus :
- Metode proses sel penuh
- Metode proses sel kosong
(5).Bahan Pengawet
Bahan pengawet kayu adalah merupakan bahan-bahan kimia yang sangat
beracun terhadap makhluk perusak kayu, oleh karenanya dalam
penggunaan harus diperhatikan sifat-sifat bahan pengawet agar sesuai
dengan tujuan pemakaian.
Faktor-faktor sebagai syarat bahan pengawet yang baik :
- bersifat racun terhadap makhluk perusak kayu
- mudah masuk dan tetap tinggal di dalam kayu
- bersifat permanen, tidak mudah luntur atau menguap
- tidak membawa pengaruh terhadap bahan-bahan lain, misalnya logam,
perekat, cat
- tidak mempengaruhi kembang susut kayu
- tidak merusak sifat-sifat kayu
- tidak mudah terbakar
- aman bagi manusia
(5).Macam-macam bahan pengawet kayu menurut bahan pelarut yang
digunakan
a. Bahan pengawet yang larut dalam air, menggunakan air biasa sebagai
bahan pengencer
b. Bahan pengawet yang larut dalam minyak, menggunakan minyak
sebagai bahan pengencer
c. Bahan pengawet yang berupa minyak, tetapi masih dapat diencerkan
dengan bermacam-macam minyak
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
2.4 Uji Bahan Kayu
Kekuatan jenis kayu tergantung pada berat jenisnya, makin tinggi berat jenis
kayu makin banyak zat kayunya makin kurang rongganya, makin kuat kayunya.
Sehubungan dengan mutu dan kekuatan kayu maka jenis pengujian kayu adalah
sebagai berikut.
a. Kadar air pada kayu
b. Berat jenis kayu
c. Kuat tekan kayu
d. Kuat tarik kayu
e. Kuat lentur kayu
2.7.1 Pengujian kadar air kayu
Pengujian kadar air kayu dilakukan dengan cara :
a. Benda uji berupa potongan kayu 2 x 2 x 5 cm,
b. Benda uji ditimbang, misal seberat a gram,
c. Benda uji dimasukkan ke dalam oven dengan temperatur 100 C selama 24
jam,
d. Benda uji dikeluarkan dari oven dan didinginkan dalam desikator,
e. Setelah dingin timbang, misal berat b gr,
f. Kadar air kayu = (a-b)/bx 100%
2.7.2 Pengujian Berat Jenis Kayu
Pengujian berat jenis kayu dilakukan dengan cara :
a. Benda uji berupa potongan kayu 10 x 10 x 10 cm
b. Pada salah satu sisi potongan diberi ukuran dalam mm
c. Benda uji dimasukkan ke dalam air dan ukur bagian yang terendam dalam
air
d. Volume dari bagian yang terendam (dm3) merupakan berat jenis kayu
(kg/dm3).
2.7.3 Pengujian kuat tekan kayu
Pengujian kuat tekan kayu dilakukan dengan cara :
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
a. Benda uji kuat tekan kayu berupa potongan balok dengan luas tampang 5 x
10 cm²
b. Pasang benda uji pada mesin tekan dan jalankan beban sampai benda uji
patah
c. Baca besar beban misalkan = 31.000,00 kg
d. Kuat tekan kayu = beban/luas tampang = 31.000/50 = 620 kg/cm²
2.7.4 Pengujian Kuat Tarik Kayu
Pengujian kuat tarik kayu dilakukan dengan cara :
a. Buat benda uji dengan bentuk dan ukuran seperti pada gambar
b. Pasang benda uji pada mesin tarik dan jalankan beban sampai benda uji
patah
c. Baca besar beban, misalkan besar beban = a kg
d. Kuat tarik kayu = a/luas tampang tarik kayu
2.7.5 Pengujian lentur kayu
Pengujian lentur kayu dilakukan dengan cara :
a. Buat benda uji seperti tergambar
b. Pasang benda uji pada mesin tekan dengan perletakan sesuai dengan
jarak yang telah ditentukan.
c. Jalankan mesin dengan beban yang bertambah secara berangsur-angsur
sampai benda uji patah, misalkan besar beban patah adalah P.
e. Amati penurunan yang terjadi dengan membaca dial manometer.
f. Besar kuat lentur = (3PL)/(2bh²).
2.8 Pemanfaatan Kayu
Pemanfaatan kayu biasanya terbagi dalam tiga bagian, yaitu : Kayu
bangunan struktural, kayu bangunan non struktural dan kayu bangunan untuk
keperluan lain.
2.8.1 Kayu Bangunan Struktural.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
Kayu bangunan struktural ialah kayu olahan yang diperoleh dengan jalan
mengkonversikan kayu bulat menjadi kayu berbentuk balok, papan ataupun
bentuk-bentuk lain untuk digunakan dalam struktur bangunan.
Adapun syarat mutu kayu bangunan struktural berdasarkan cacat-cacat yang ada
dibedakan atas 2 macam mutu, yaitu mutu A dan mutu B
2.8 Kayu Bangunan Non Struktural.
Kayu bangunan non struktural ialah kayu bangunan yang digunakan dalam
bagian bangunan yang tidak berfungsi sebagai struktur bangunan.
Syarat mutunya adalah ditentukan atas dasar cacat-cacat kayu yang ada,
dengan batas-batas cacat maksimum .
2.9.2 Kayu Bangunan untuk Keperluan Lain.
Kayu bangunan untuk keperluan lain ialah kayu bangunan yang tidak termasuk
kedua golongan tersebut diatas, tetapi dapat digunakan sebagai bahan bangunan
penolong ataupun bangunan sementara.
Adapun syarat mutunya adalah mempunyai cacat-cacat yang melebihi persyaratan
mutu untuk kayu bangunan struktural dan non struktural.
Keuntungan Struktur dengan bahan Kayu
Bahan Kayu relatif mudah didapat
Harga relatif lebih murah
Mudah dalam pengerjaannya
Dari segi keindahannya
Nuansa alami
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
Kerugian Struktur dengan bahan Kayu
Bahan tidak homogen dan tidak Isotropis, sehingga perhitungan strukturnya lebih
spekulatif
Data tentang kekuatan dan keawetan kayu kurang lengkap dan teruji.
Mudah terbakar kecuali dari kayu anti api.
Mudah terserang hama dan penyakit
Daya tahan struktur (durabilitas) relatif lebih rendah dari bahan lain seperti beton
atau baja
Kekuatan lebih lemah dari pada bahan beton atau baja
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
1.1. Berat-jenis kayu dan klas-kuat kayu
Berat-jenis kayu ditentukan pada kadar lengas kayu dalam keadaan kering udara.
Sehingga berat-jenis yang digunakan adalah berat-jenis kering udara. Berat-jenis
menentukan kekuatan kayu. Selain berat-jenis kekuatan kayu juga ditentukan oleh
mutu-kayu. Mutu-kayu dibedakan dalam dua macam, yaitu mutu A dan mutu B yang
selanjutnya dapat dibaca pada PKKI (Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia) 1961
(NI-5) ps. 3. Kekuatan kayu digolongkan dalam klas-kuat I, II, III, IV, dan V. Te-
gangan-tegangan ijin untuk kayu mutu A dengan klas kuat tertentu dapat dilihat pada
daftar IIa PKKI 1961. Untuk kayu mutu B tegangan-tegangan ijin dalam daftar
IIa harus dikalikan dengan faktor reduksi sebesar 0,75.
Apabila diketahui berat-jenis kayu, maka tegangan-tegangan ijin kayu mutu A
dapat langsung dihitung dengan rumus seperti terdapat pada daftar Ilb PKKI 1961,
sbb.
dengan g = berat-jenis kering udara.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
Untuk kayu mutu B rumus tersebut di atas harus diberi faktor reduksi sebesar 0,75.
jika suatu kayu diketahui jenisnya maka dengan menggunakan lampiran 1 PKKI
1961 dapat diketahui berat-jenisnya. Dari lampiran 1 tersebut untuk perhitungan
tegangan ijin sebagai berat-jenis kayu diambil angka rata-rata dengan catatan bahwa
perbedaan antara berat-jenis maksimum dengan berat-jenis minimum tidak boleh
lebih dari 100% berat jenis minimum. Atau Bj-maks - Bj-min < Bj-min. Jika perbedaan
tersebut lebih darii 100% harus digunakan berat- jenis yang minimum.
Misal : Kayu Keruing dari lampiran 1 PKKI no. 22 mempunyai Bj-maks =1,01 dan Bj-
min= 0,51, maka Bj-maks – Bj-min = 1,01 - 0,51 = 0,5 < Bj-min = 0,51 sehingga
dapat digunakan Bj-rata-rata = 0,76.
Dengan cara lain kita dapat langsung menggunakan klas-kuat kayu yang terendah
dari lampiran I tersebut. Disarankan untuk menggunakan rumus yang ada untuk
menghitung tegangan ijin apabila telah diketahui berat jenis kayu.
Klas-kuat kayu juga digunakan untuk menentukan modulus kenyal (elastisitas) kayu
sejajar serat (E), yang dapat dilihat pada daftar I PKKI 1961. Jadi apabila telah
diketahui berat-jenis kayu, maka untuk menetukan modulus kenyal kayu harus
diketahui pula klas-kuat kayu- Untuk itu hubungan antara klas-kuat dan berat-jenis
kayu didapat sbb.
Klas-kuat I II III IV V
Berat-jenis 0,90 0,60-0,89 0,40-0,59 0,30-0,39 < 0,30
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
1.2. Faktor reduksi
Harga tegangan-tegangan ijin dalam daftar IIPlease do not use illegal software...a
PKKI 1961 maupun rumus tegangan yang telah diberikan di atas adalah uuntuk
pembebanan pada konstruksi yang bersifat tetap dan permanen serta untuk
konstruksi yang terlindung. Jadi :
- untuk sifat pembebanan tetap, faktor reduksi = 1
- untuk konstruksi terlindung, faktor reduksi = 1
Apabila pembebanan bersifat sementara atau khusus dan konstruksi tidak terlindung,
maka harga tegangan ijin tersebut harus dikalikan dengan faktor reduksi sbb.
- untuk konstruksi tidak terlindung = 5/6
- untuk konstruksi yang selalu basah (terendam air), = 2/3
- untuk pembebanan yang bersifat sernentara, = 5/4
- untuk pembebanan yang bersifat khusus (getaran,dll) = 3/2
Faktor reduksi tersebut di atas juga berlaku untuk mereduksi kekuatan alat-alat
sambung.
1.3. Pengaruh penyimpangan arah gaya terhadap arah serat kayu
Apabila arah gaya yang bekerja pada bagian-bagian konstruksi menyimpang
dengan sudut terhadap arah serat kayu, maka tegangan ijin desak/tarik kayu harus
dihitung sbb.
Faktor reduksi seperti yang diuraikan di atas juga harus diperhitungkan.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
Pencegahan Kayu dari Rayap
Mahalnya harga kayu dan sulitnya mendapatkan kayu yang berkualitas membuat
orang berinisiatif untuk beralih menggunakan material alternatif lainnya. Setelah
munculnya produk kusen berbahan aluminium dan daun pintu dari bahan pvc, lalu
hadir pula rangka atap dari material baja ringan, dan kini ada lembaran papan fiber
semen dengan motif urat kayu.
Tentu saja material pengganti tersebut tidak lebih murah dari bahan kayu itu sendiri.
Bahkan, bahan itu cenderung jauh lebih mahal, semisal rangka atap dari bahan baja
ringan.
Bagaimanapun masyarakat kita cenderung lebih memilih kayu daripada bahan
material pengganti lainnya. Tinggal bagaimana cara kita merawat, memperlakukan,
dan memberi perhatian yang selayaknya.
Hal yang paling utama untuk mencegah merajalelanya rayap di rumah kita adalah
menghindarkan terciptanya sudut-sudut lembab di dalam rumah.
Jangan biarkan kebocoran, sekecil apa pun, membasahi rangka atap. Apalagi
sampai merembes ke bawah dan membasahi perangkat furnitur semisal lemari baju
yang kebanyakan terbuat dari lempengan particle-board yang sangat rawan terhadap
rayap.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
Adanya tempat yang lembab dan bau kayu yang basah akan memancing rayap dari
dalam tanah menembus beton dan lantai semen dengan cepat menerobos lapisan
keramik dalam upaya membangun istana idaman mereka.
Saat rayap mulai menyerang rumah, sekecil apa pun serangan itu, atasilah sesegera
mungkin dengan tuntas. Jangan pernah "memberi hati" kepada makhluk kecil ini
yang berkembang biak sangat cepat.
2.4. Contoh soal dan penyelesaian Soal-1
Suatu konstruksi gording menahan beban permanen terbagi rata sebesar 50 kg/m.
Gording terbuat dari kayu dengan Bj = 0,6. Diminta untuk menghitung
tegangan-tegangan ijinnya.
Penyelesaian
Konstruksi gording terlindung, = 1
pembebanan permanen, = 1
Bj = 0,6, maka :
=
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
Catatan: Apabila pada soal tidak disebut lain maka mutu kayu adalah mutu A
Soal-2
Suatu jembatan direncanakan menggunakan kayu Bangkirai dan menahan beban
permanen.
Diniinta untuk menghitung tegangan-tegangan ijinnya.
Penyelésaian:
Konstruksi jembatan tidak terlindung, = 5/6
Pembebanan permanen, = 1
Kayu Bangkirai dari lampiran 1 PKKI 1961, Bj rata-rata = 0,91
Klas-kuat I, dari daftar II PKKI 1961,
Maka,
Soal-3
Suatu Konstruksi seperti tergarnbar, diminta untuk menghitung tegangan ijin desak
pada batang horisontal.
S
= 900
Penyelesaian:
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU