pengujian kuat tekan, lentur dan modulus elastisitas kayu buatan dengan campuran

44
TUGAS AKHIR PENGUJIAN KUAT TEKAN, KUAT LENTUR, DAN MODULUS ELASTISITAS KAYU BUATAN DENGAN CAMPURAN FIBER Diajukan sebagai syarat untuk menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana Strata 1 (S-1) Pada Jurusan Teknik sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Disusun Oleh : Vitus Yunantya Nugroho Eko Ardianto NIM : 02.12.0013 NIM : 02.12.0023 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2007

Upload: naufal-makarim-labib

Post on 14-Nov-2015

34 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

pengujian

TRANSCRIPT

  • TUGAS AKHIR

    PENGUJIAN KUAT TEKAN, KUAT LENTUR,

    DAN MODULUS ELASTISITAS

    KAYU BUATAN DENGAN CAMPURAN FIBER

    Diajukan sebagai syarat untuk menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana Strata 1 (S-1) Pada Jurusan Teknik sipil Fakultas Teknik

    Universitas Katolik Soegijapranata

    Disusun Oleh :

    Vitus Yunantya Nugroho Eko Ardianto

    NIM : 02.12.0013 NIM : 02.12.0023

    FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

    SEMARANG

    2007

  • v

    DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL i LEMBAR PENGESAHAN ii

    KATA PENGANTAR iv

    DAFTAR ISI v

    DAFTAR TABEL vii

    DAFTAR GAMBAR viii

    ABSTRAK ix

    LEMBAR ASISTENSI x

    BAB I PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang 1

    1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian 2

    1.3 Batasan Penelitian 2

    BAB II TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Studi Pustaka 4

    2.1.1 Kuat tekan 4

    2.1.2 Kuat Lentur 5

    2.1.3 Modulus Elastisitas 7

    2.1.4 Bahan Penyusun Kayu Buatan Dengan Campuran Fiber 8

    2.1.5 Penelitian Terdahulu 9

    2.1.6 Parameter Pembanding 11

    BAB III METODE PENELITIAN

    3.1 Bahan-Bahan 13

    3.1.1 Air 13

    3.1.2 Semen 13

    3.1.3 Kertas 14

    3.1.4 Serat 14

    3.2 Peralatan 15

    3.2.1 Timbangan Kapasitas 10 kg 15

    3.2.2 Oven 15

  • vi

    3.2.3 Gelas Ukur 15

    3.2.4 Mixer 15

    3.2.5 Cetakan Kayu 16

    3.2.6 Alat Ukur 16

    3.2.7 Pengukur Waktu (Stopwatch) 17

    3.3 Proses Pembuatan Benda Uji 17

    3.4 Tahapan Pengujian Kayu Buatan 19

    3.4.1 Prosedur Pengujian Kuat Tekan 19

    3.4.2 Prosedur Pengujian Kuat Lentur 19

    3.4.3 Prosedur Pengujian Modulus Elastisitas 20

    3.5 Analisis Data 20

    3.6 Bagan Alir Penelitian Kayu Buatan Dengan Campuran Serat 21

    BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

    4.1 Sifat-Sifat Mekanik Kayu Buatan 22

    4.1.1 Hasil Uji Kuat Tekan 22

    4.1.2 Hasil Uji Kuat Lentur 24

    4.1.3 Hasil Uji Modulus Elastisitas 26

    4.2 Analisis Data 29

    BAB PENUTUP

    5.1 Kesimpulan 34

    5.2 Saran 36

    DAFTAR PUSTAKA 37

    LAMPIRAN L

  • ix

    ABSTRAK

    Kayu dalam bidang konstruksi teknik sipil sangat diperlukan, jika tidak ada alternatif untuk membuat kayu buatan sebagai pengganti kayu maka beberapa tahun ke depan kayu akan semakin sulit didapatkan karena keterbatasan material. Terobosan yang sedang berkembang adalah pembuatan kayu buatan dengan campuran semen, kertas dan air serta penambahan fiber. Dalam penelitian ini perbandingan campuran antara semen, kertas, air, dan fiber dibedakan menjadi 4: campuran pertama adalah 4 kg semen : 1 kg kertas : 5 liter air dan 200 gr fiber, campuran kedua adalah 4 kg semen : 1 kg kertas : 5 liter air dan 400 gr fiber, campuran ketiga adalah 4 kg semen : 1 kg kertas : 5 liter air dan 600 gr fiber, campuran keempat adalah 4 kg semen : 1 kg kertas : 5 liter air dan 800 gr fiber. Benda uji berukuran 7605050 mm untuk uji kuat lentur dan modulus elastisitas serta benda uji ukuran 2005050 mm untuk uji kuat tekan.

    Hasil penelitian menunjukkan benda uji dengan campuran 4 kg semen : 1 kg kertas : 5 liter dan 600 gr fiber menunjukkan sifat mekanik paling baik. Pengujian tersebut menghasilkan Kuat Tekan rata-rata 1,79 MPa lebih rendah dari kayu buatan dengan bambu yaitu 4,627 MPa tetapi lebih tinggi dari kayu buatan multiguna yaitu 1,345 MPa, Kuat Lentur rata-rata 5,03 MPa lebih tinggi dari kayu buatan dengan bambu yaitu 3,420 MPa dan kayu buatan multiguna yaitu 3,110 MPa, dan Modulus Elastisitas rata-rata 289,2 MPa lebih rendah dari kayu buatan dengan bambu yaitu 994,65 MPa, dapat disimpulkan penambahan fiber dalam campuran kayu buatan dapat meningkatkan kuat lentur dari kayu buatan tersebut. Kata Kunci Kayu buatan, semen, kertas, air, fiber, kuat tekan, kuat lentur, modulus elastisitas

  • PENDAHULUAN 1

    TUGAS AKHIR

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Penggunaan kayu sebagai bahan utama struktur seperti pada struktur kuda-

    kuda, gording pada atap, kusen pintu dan jendela. Kayu dipilih sebagai bahan

    struktur karena ringan dan memerlukan peralatan yang sederhana dalam proses

    pengerjaannya. Selain itu, untuk jenis-jenis kayu tertentu, penampakan serat kayu

    dan warna alaminya dapat meningkatkan keindahan bangunan khususnya untuk

    struktur terbuka (exposed structure).

    Dengan luas hutan sekitar 120,3 juta hektare (FWI/GFW,2001) menempatkan

    Indonesia sebagai Negara yang memiliki hutan terluas di dunia. Tapi sejak tahun

    1970-an, kerusakan hutan menjadi isu penting, yaitu penebangan hutan secara

    komersial mulai dibuka secara besar-besaran. Menurut Forest Watch Indonesia

    (FWI), laju kerusakan hutan pada tahun 1985-1997 telah mencapai 2,2 juta hektar

    pertahun..

    Selain kerusakan hutan yang diakibatkan penebangan liar, kebakaran hutan

    merupakan salah satu faktor yang menyebabkan jumlah hutan di Indonesia

    menjadi berkurang. Harian TEMPO Interaktif 24 Mei 2004 menyebutkan,

    Eksekutif Nasional Wahana Lingkungan Hidup Indonesia (Walhi) Longgena

  • PENDAHULUAN 2

    TUGAS AKHIR

    Ginting mengatakan kerusakan hutan di Indonesia mencapai 3,8 juta hektar

    setahun. Pada tahun 2006, setidaknya ada lebih dari 6 ribu titik api di Indonesia.

    Dengan hadirnya kendala-kendala seperti diatas, maka diperlukan suatu

    terobosan baru untuk membuat alternatif kayu buatan dengan campuran fiber

    yang berasal dari semen, kertas, air dan fiber glass untuk menghindari ekspoitasi

    kayu secara berlebihan. Hasil penelitian ini diharapkan dapat diterapkan pada

    gording untuk konstruksi rangka atap.

    1.2. Maksud dan Tujuan Penelitian

    Maksud dan Tujuan Penelitian ini adalah mengetahui sifat-sifat mekanik kayu

    buatan dengan campuran fiber, yaitu meliputi kuat lentur, kuat tekan dan modulus

    elastisitas.

    1.3. Batasan Penelitian

    Dalam penelitian ini, batasan-batasannya adalah sebagai berikut :

    1. Benda uji yang akan digunakan adalah kayu buatan dengan campuran

    semen, kertas, air, dan fiber adalah :

    a. Ukuran yang digunakan untuk pengujian kuat tekan adalah 50 mm50 mm200 mm

    b. Ukuran benda uji yang digunakan untuk pengujian kuat lentur adalah 50

    mm50 mm760 mm

  • PENDAHULUAN 3

    TUGAS AKHIR

    c. Ukuran benda uji yang digunakan untuk pengujian modulus elastisitas

    adalah 50 mm50 mm760 mm 2. Campuran yang akan digunakan untuk pembuatan kayu buatan dalam

    penelitian ini adalah 4 kg semen, 1 kg kertas, fiber glass sebanyak 200 gr,

    400 gr, 600 gr, dan 800 gr, serta air 5 liter.

    3. Fiber yang digunakan adalah fiber glass dengan panjang serat 5-6 cm yang

    dengan perbandingan 5 %, 10 %, 15 %, 20 % terhadap berat semen.

    4. Dalam proses pengeringan benda uji, benda uji dikeringkan dengan suhu

    ruangan selama 30 hari. Setelah 1 bulan benda uji dikeringkan dalam oven

    dengan suhu 80o C selama 24 jam.

  • TINJAUAN PUSTAKA 4

    TUGAS AKHIR

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Studi Pustaka

    2.1.1 Kuat Tekan

    Pengujian kuat tekan pada kayu buatan dengan campuran fiber ini tidak

    didasarkan pada arah serat kayu itu sendiri, hal ini dikarenakan pada kayu buatan

    ini tidak terdapat serat. Pengujian kuat tekan dilakukan dengan cara memberikan

    beban aksial tekan konsentris terhadap sampel kayu buatan tersebut. Besarnya

    beban uji harus memenuhi ketentuan yaitu besarnya beban maksimum sampai

    beban maksimum sampai benda uji mengalami patah. Berdasarkan SNI 03 3958

    1995 Metode Pengujian Kuat Tekan Kayu Di Laboratorium benda uji harus

    memenuhi ketentuan antara lain :

    1) Ukuran benda uji adalah 50 mm50 mm200 mm, seperti gambar 2.1

    Gambar 2.1 Posisi Pengujian Kuat Tekan Kayu Buatan

  • TINJAUAN PUSTAKA 5

    TUGAS AKHIR

    2) Ketelitian ukuran benda uji 0,25 mm.

    3) Mesin uji yang digunakan untuk pengujian kuat tekan harus memenuhi

    ketentuan yang berlaku, dan juga harus memenuhi kecepatan pembebanan.

    4) Kecepatan pembebanan harus konstan merata dan dapat diatur sehingga

    kecepatan gerakan beban antara 0,3 sampai 1 mm per menit.

    5) Kuat tekan kayu buatan multiguna dihitung dengan beban per satuan luas

    bidang tekan :

    FPtekan

    tekan = ........................ (2.1)

    Dengan : tekan = Tegangan Tekan (MPa)

    tekanP = beban tekanan maksimum benda uji (N)

    F = luas penampang benda uji ( )( 2mm

    2.1.2 Kuat Lentur

    Pengujian kuat lentur kayu buatan dengan campuran fiber ini dimaksudkan

    untuk menetukan kuat lentur dan kelas kuat kayu konstruksi. Untuk menguji kuat

    lentur kayu buatan ini harus memenuhi ketentuan-ketentuan yang berdasarkan

    SNI 03-3959-1995 Metode Pengujian Kuat Lentur Kayu Di Laboratorium

    adapun persyaratan dan ketentuan pengujian tersebut yaitu :

    1) Benda uji harus sama jenisnya dan bebas dari cacat.

    2) Bentuk dan ukuran benda uji 50 mm50 mm760 mm. 3) Benda uji harus dapat bergerak horizontal di atas tumpuan pelat dan rol

    dengan jarak tumpuan 710 mm, dan bantalan penekan terbuat dari baja.

  • TINJAUAN PUSTAKA 6

    TUGAS AKHIR

    4) Bantalan penekan diletakkan di tengah bentang benda uji dan kecepatan gerak

    beban 2,5 mm per menit.

    5) Besar beban maksimum diperoleh jika benda uji patah, kemudian hitung

    tegangan lentur kayu buatan.

    Gambar 2.2 Bentuk dan Ukuran Benda Uji Kuat Lentur

    6) Kuat lentur benda uji dapat dihitung melalui persamaan :

    2

    61

    21

    hb

    aP

    WM

    lt == ......................... (2.2)

    Dengan : lt = Tegangan Lentur (MPa)

    P = Beban maksimum + berat perata beban (N)

    a = jarak tumpuan ujung ke titik beban (mm)

    b = lebar benda uji (mm)

    h = tinggi benda uji (mm)

  • TINJAUAN PUSTAKA 7

    TUGAS AKHIR

    2.1.3 Modulus Elastisitas

    Pengujian Modulus Elastisitas kayu buatan dengan campuran fiber ini

    dilakukan untuk mengetahui lendutan yang terjadi akibat pembebanan yang

    diberikan.

    Adapun prosedur ketentuan pengujian tersebut yaitu :

    1) Benda uji harus sama jenisnya dan bebas dari cacat.

    2) Bentuk dan ukuran benda uji 50 mm50 mm760 mm. 3) Benda uji diletakkan di atas tumpuan pelat dengan jarak tumpuan 710 mm.

    4) Benda uji diberi beban secara berkala dari 2 kg 20 kg.

    5) Setelah mencapai 20 kg, benda uji dibiarkan selama 15 menit / sampai jarum

    dial stabil.

    6) Kemudian hitung penurunan yang terjadi.

    Gambar 2.3 Gambar dan Ukuran Benda Uji Modulus Elastisitas

  • TINJAUAN PUSTAKA 8

    TUGAS AKHIR

    7) Modulus Elastisitas dapat dihitung dengan persamaan :

    =ILPE

    48

    3

    ......................... (2.3)

    Dengan : E = Modulus Elastisitas (MPa)

    P = Beban pengujian (N)

    L = Jarak antar tumpuan (mm)

    I = Momen inersia benda uji )( 4mm

    = besar lendutan terukur (mm)

    2.1.4 Bahan Penyusun Kayu Buatan Dengan Campuran Fiber

    Bahan penyusun kayu buatan ini adalah fiber glass yang sangat

    menentukan sifat, kekuatan dan kualitas dari kayu buatan itu sendiri. Bahan yang

    akan digunakan dibahas dalam uraian dibawah ini.

    1) Serat

    Dalam penelitian ini serat yang digunakan adalah fiber glass yang dibuat

    dari etil acetate monomers yang disebut fiber poliester dan mudah didapatkan di

    pasaran. Fiber ini mempunyai modulus elastisitas sebesar 17,5 GPa dan kuat tekan

    sebesar 896-1100 MPa (Perumalsamy N. Balaguru, Surendra P. Shah, 1992).

    Fiber ini berfungsi sebagai campuran yang elastis, ringan, awet dan tidak mudah

    retak. Fiber dicampurkan dalam adonan antara kertas, semen, dan air,

    penambahan fiber ini diharapakan dapat memberikan sifat yang kokoh untuk

    campuran kayu buatan tersebut. Dalam konstruksi jembatan beton di Jepang,

  • TINJAUAN PUSTAKA 9

    TUGAS AKHIR

    dikembangkan campuran antara beton dan fiber yang dinamakan beton elastis.

    Beton elastis ini juga dapat digunakan untuk peningkatan struktur jembatan

    (Purba,A., 2006).

    2.1.5 Penelitian Terdahulu

    Dari beberapa penelitian kayu buatan yang dilakukan, menunjukkan

    beberapa jenis campuran kayu buatan yang digunakan yaitu :

    1) Penelitian yang dilakukan oleh Djoko Suwarno dan Agus Setiawan dengan

    judul Pengembangan Kayu Berbahan Multiguna Sebagai Pengganti Fungsi Kayu

    Tahan Terhadap Api, Air, Dan Serangan Rayap. Bahan-bahan yang digunakan

    untuk membuat kayu buatan adalah perbandingan antara campuran 4 kg semen, 1

    kg kertas, dan 5 liter air. Dan diperoleh hasil sebagai berikut :

    a) Ditinjau dari manajemen pembuatan

    1. Perlu perhitungan lebih mendalam tentang limbah kertas dalam

    produksi kayu buatan dalam jumlah besar.

    2. Peralatan yang mendukung produksi kayu buatan belum memadai,

    sehingga tidak mungkin mendapatkan hasil yang sesuai dengan yang

    diharapkan.

    b) Ditinjau dari kualitas kayu buatan multiguna

    1. Kayu buatan multiguna memiliki kuat tekan sebesar 1,8 MPa, masih

    lebih kecil sekitar 60 % dari kuat tekan kayu kelas IV

    2. Kayu buatan multiguna memiliki kuat tarik sebesar 1,865 MPa, yang

    berarti sekitar 58,55 % dari kuat tarik kayu kelas IV

  • TINJAUAN PUSTAKA 10

    TUGAS AKHIR

    3. Kayu buatan multiguna memiliki Modulus Elastisitas sebesar 994,65

    MPa, nilai ini masih jauh lebih kecil dari Modulus Elastisitas kayu

    kelas IV sebesar 6000 MPa

    4. Kuat lentur kayu buatan multiguna diperoleh sebesar 3,42 MPa, nilai

    ini sudah cukup mendekati nilai kuat lentur kayu kelas IV

    5. Dilihat dari sifat-sifat mekanik kayu buatan yang diperoleh, maka

    dapat disimpulkan pula bahwa kualitas kayu buatan multiguna yang

    dibuat masih jauh dari mutu kayu kelas IV (antara lain kayu sengon)

    6. Usaha penambahan bambu telah berhasil meningkatkan kuat lentur

    kayu buatan namun justru memperlemah kuat tekannya.

    2) Penelitian yang dilakukan oleh Rinaldi Herwindo dan Bagus Dimas Sedayu

    dengan judul Pengujian Kuat Tekan, Kuat lentur Kayu Buatan Multiguna.

    Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat kayu buatan adalah perbandingan

    antara campuran antara 3,5 kg semen, 0,6 kg kertas, dan 9 liter air. Dan diperoleh

    hasil sebagai berikut :

    a) Pengujian kayu buatan tersebut menghasilkan kuat tekan maksimum

    sebesar 33,3 kg/cm2 dengan kuat tekan rata-rata 31,1 kg/cm2.

    b) Pengujian kayu buatan tersebut menghasilkan kuat lentur maksimum

    sebesar 13,46 kg/cm2 dengan kuat tekan rata-rata 13,45 kg/cm2.

    c) Hasil pengujian kuat tekan rata-rata kayu buatan sebesar 31,1 kg/cm2 lebih

    rendah 32,79 % dari kuat tekan rata-rata kayu Sumian yang sebesar 46,27

    kg/cm2, dan dibandingkan dengan kuat tekan rata-rata kayu sengon sebesar

    64,8 kg/cm2 mengalami penurunan 52,01 %.

  • TINJAUAN PUSTAKA 11

    TUGAS AKHIR

    d) Hasil pengujian kuat lentur rata-rata kayu buatan sebesar 13,45 kg/cm2

    mengalami penurunan 17,9 % dari kuat lentur rata-rata kayu Sumian yang

    sebesar 16,4 kg/cm2, dan dibandingkan dengan kuat lentur rata-rata kayu

    sengon sebesar 107,73 kg/cm2 mengalami penurunan 87,5 %.

    e) Pada tahap pembuatan, pressing terhadap kayu buatan diperkirakan masih

    tidak memadai.

    Penelitian ini akan dilakukan pengujian kuat tekan, kuat lentur, dan modulus

    elastisitas berdasarkan pada campuran 4 kg semen, 1 kg kertas, dan 5 liter air.

    2.1.6 Parameter Pembanding

    Sebagai perameter pembanding dalam penelitian ini adalah :

    1. Penelitian yang dilakukan oleh Agus Setiawan dan Djoko Suwarno

    tentang kayu buatan dengan bambu. Sifat mekanik yang dihasilkan

    dalam penelitian tersebut dapat terlihat pada tabel 2.1

    Tabel 2.1 Sifat Mekanik Kayu Buatan Dengan Campuran Bambu Sifat Mekanik Kayu Buatan Dengan Bambu

    Kuat Lentur (MPa) 3,42

    Kuat Tekan (MPa) 1,8

    Modulus Elastisitas (MPa) 994,65

    2. Penelitian yang dilakukan oleh Rinaldi Herwindo dan Dimas Sedayu

    tentang kayu buatan mutiguna. Sifat mekanik yang dihasilkan dalam

    penelitian tersebut dapat terlihat pada tabel 2.2

  • TINJAUAN PUSTAKA 12

    TUGAS AKHIR

    Tabel 2.2 Sifat Mekanik Kayu Buatan Multiguna Sifat Mekanik Kayu Buatan Multiguna

    Kuat Lentur (MPa) 3,11

    Kuat Tekan (MPa) 1,345

    Modulus Elastisitas (MPa) -

  • METODE PENELITIAN

    TUGAS AKHIR

    13

    BAB III

    METODE PENELITIAN

    Penelitian Kayu buatan ini dilakukan dengan cara melakukan pengujian-

    pengujian di laboratorium struktur dan bahan bangunan Unika Soegijapranata

    Semarang. Data yang didapat kemudian dianalisa.

    3.1 Bahan-Bahan

    3.1.1 Air

    Air yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari saluran air bersih

    PDAM.

    3.1.2 Semen Semen yang dipakai sebagai bahan ikat adukan beton Semen Portland type

    I merk Semen Gresik dalam kemasan 40 kg tiap sak.

    Gambar 3.1 Semen Portland Merek semen gresik

  • METODE PENELITIAN

    TUGAS AKHIR

    14

    3.1.3 Kertas

    Kertas didapat dari kertas-kertas koran bekas yang sudah tidak dipakai.

    Kertas tersebut disobek-sobek menjadi bentuk yang kecil. Kemudian sobekan

    kertas tersebut dicampur dengan air dan dimixer. Setelah menjadi suatu adonan

    yang berbentuk seperti bubur, adonan tersebut dipanaskan dibawah sinar matahari

    sampai kering.

    Gambar 3.2 Bubur Kertas

    3.1.4 Serat

    Serat yang digunakan adalah fiber jenis CS MAT 300P TAIWAN yang

    didapatkan di toko-toko material dengan panjang 5 6 cm tiap seratnya.

    Gambar 3.3 Fiber Glass

  • METODE PENELITIAN

    TUGAS AKHIR

    15

    Bahan-bahan diatas dicampur dengan perbandingan :

    1) 4 kg semen (PC) : 1 kg kertas (K) : 200 gr fiber (F) : 5 liter air (W).

    2) 4 kg semen (PC) : 1 kg kertas (K): 400 gr fiber (F) : 5 liter air (W).

    3) 4 kg semen (PC) : 1 kg kertas (K) : 600 gr fiber (F) : 5 liter air (W).

    4) 4 kg semen (PC) : 1 kg kertas (K) : 800 gr fiber (F) : 5 liter air (W).

    3.2 Peralatan

    Alat-alat yang digunakan dalam penelitian kayu buatan ini adalah sebagai

    berikut :

    3.2.1 Timbangan kapasitas 10 kg

    Timbangan ini dipakai untuk menimbang bahan pembuat kayu buatan.

    3.2.2 Oven

    Oven dipakai untuk mengeringkan kayu buatan

    3.2.3 Gelas Ukur

    Gelas ukur kapasitas 1000 ml digunakan untuk mengukur volume air yang

    akan digunakan sebagai campuran kayu buatan

    3.2.4 Mixer

    Digunakan untuk mengaduk dan menghancurkan potongan-potongan

    kertas menjadi bubur kertas.

  • METODE PENELITIAN

    TUGAS AKHIR

    16

    Gambar 3.4 Mixer

    3.2.5 Cetakan kayu

    Cetakan benda uji yang akan dipakai berbentuk persegi dengan ukuran 5

    cm 5 cm 20 cm untuk pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas, dan cetakan dengan ukuran 5 cm 5 cm 76 cm untuk pengujian kuat lentur dan modulus elastisitas.

    Gambar3.5 Cetakan Kayu

  • METODE PENELITIAN

    TUGAS AKHIR

    17

    3.2.6 Alat ukur

    Alat ukur panjang berupa rol meter, penggaris skala mm atau jangka

    sorong dan juga alat ukur deformasi. Alat tersebut digunakan untuk pengukuran

    benda uji pada saat pengujian dilakukan.

    Gambar 3.6 Alat Ukur Panjang

    3.2.7 Pengukur waktu (Stopwatch)

    Alat ini digunakan untuk mengukur waktu didalam pengujian kayu.

    3.3 Proses Pembuatan Benda Uji Kayu Buatan Berserat

    Proses pembuatan Benda Uji Kayu Buatan ini adalah sebagai berikut:

    1) Kertas koran disobek-sobek dibuat bubur, yaitu dengan cara kertas koran

    tersebut diaduk dengan mixer dan dicampur air sampai adukan tersebut

    menjadi homogen.

  • METODE PENELITIAN

    TUGAS AKHIR

    18

    2) Bubur kertas tersebut dikeringkan dibawah sinar matahari sampai benar-

    benar kering yaitu antara 3 hari.

    3) Bahan-bahan pembuatan kayu buatan tersebut ( semen, kertas, fiber dan

    air ) dicampur menjadi satu dengan perbandingan :

    a) Campuran I 4 kg semen : 1 kg kertas : 200 gr fiber : 5 liter air.

    b) Campuran II 4 kg semen : 1 kg kertas : 400 gr fiber : 5 liter air.

    c) Campuran III 4 kg semen: 1 kg kertas : 600 gr fiber : 5 liter air.

    d) Campuran IV 4 kg semen : 1 kg kertas : 800 gr fiber : 5 liter air.

    4) Cetakan dibuat dari papan sengon.

    5) Cetakan diberi oli agar mudah dilepas. Campuran dimasukkan kedalam

    cetakan yang sudah diberi oli tersebut.

    6) Benda uji yang dibuat adalah 7 buah benda uji untuk pengujian kuat

    tekan, 7 buah benda uji untuk pengujian kuat lentur, dan 7 buah benda

    uji untuk pengujian modulus elastistas.

    7) Biarkan adonan didalam cetakan selama 1 minggu.

    8) Setelah 1 minggu cetakan dibuka, benda uji diletakkan di tempat yang

    bebas dari matahari sampai 3 minggu.

    9) Setelah 3 minggu benda uji siap diuji.

  • METODE PENELITIAN

    TUGAS AKHIR

    19

    3.4 Tahapan Pengujian Kayu Buatan

    Serangkaian eksperimen di Laboratorium akan dilakukan guna mencapai

    tujuan akhir penelitian ini yakni untuk mengetahui sifat mekanis dari kayu buatan

    berserat. Adapun pengujian kayu buatan tersebut meliputi:

    3.4.1 Prosedur Pengujian Kuat Tekan

    Prosedur pengujian kuat tekan kayu buatan ini dilakukan berdasarkan urutan

    sebagai berikut :

    1) Ukuran benda uji harus disesuaikan dengan ketentuan seperti pada gambar

    2) Pada masing-masing benda uji beri kode pengujian dan ukur benda uji dengan

    alat ukur jangka sorong atau rol meter dan catat pada formulir pengujian

    3) Letakkan benda uji secara sentries terhadap alat pembebanan

    4) Lakukan pembebanan sampai beban maksimum dengan kecepatan

    pembebanan yang konstan.

    5) Baca dan catat data pembebanan

    6) Gambar bentuk retakan-retakan yang timbul setelah pengujian (lampiran 1)

    7) Hitung kuat tekan berdasarkan ketentuan dan cantumkan semua nilai hasil

    perhitungan kedalam formulir.

    3.4.2 Prosedur Pengujian Lentur

    1) Pengujian kuat lentur ini dilakukan terhadap benda uji balok ukuran 5x5x76

    cm.

    2) Benda uji tersebut diletakkan diatas dua tumpuan sederhana.

    3) Pembebanan dilakukan dengan metode Third Point Loading.

  • METODE PENELITIAN

    TUGAS AKHIR

    20

    4) Beban diberikan secara konstan dan menggunakan mesin uji lentur.

    3.4.3 Prosedur Pengujian Modulus Elastisitas

    1) Siapkan benda uji sesuai dengan ukuran, beri kode dan ukur penampangnya,

    atur jarak tumpuan dan pasang benda uji.

    2) Letakkan bantalan penekan diatas benda uji dan beri beban secara

    berkelanjutan sampai beban maksimum.

    3) Tentukan keretakan benda ujin yang terjadi (lampiran 2) dan hitung kuat

    lenturnya berdasarkan beban maksimum, jarak tumpuan dan penampangnya.

    3.5 Analisis Data

    Setelah melalui serangkaian percobaan di laboratorium, maka data yang

    diperoleh dianalisa untuk mencapai maksud dan tujuan penelitian ini, yakni

    menentukan sifat-sifat mekanik dari kayu buatan berserat. Diharapkan hasil

    analisa ini dapat memberikan jaminan penggunaan kayu buatan berserat.

  • METODE PENELITIAN

    TUGAS AKHIR

    21

    3.6 Bagan Alir Penelitian Kayu Buatan Dengan Campuran Serat

    Gambar 3.7 Bagan Alir Penelitian Kayu Buatan Dengan Campuran Fiber

    Mulai

    Selesai

    Pengujian Benda Uji terhadap : Kuat Tekan Modulus Elastisitas Kuat Lentur

    Analisa Data

    Kesimpulan

    Studi Pustaka

    Pembuatan Benda Uji

    Perawatan benda uji Selama 3 minggu

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 22

    TUGAS AKHIR

    BAB IV

    HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

    4.1 Sifat-Sifat Mekanik Kayu Buatan

    4.1.1 Hasil Uji Kuat Tekan

    a. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 200 gr F

    Hasil pengujian kuat tekan campuran I dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut

    ini :

    Tabel 4.1 Hasil Pengujian Kuat Tekan Campuran I

    Benda Uji A B C D E F G Panjang (mm) 200 200 200 200 200 200 200 Lebar (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Tinggi (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Luas Penampang (mm2) 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 Beban Tekan Max (N) 2080 2312 2543 1618 3005 1849 2312 Tegangan Tekan (MPa) 0,83 0,93 1,01 0,65 1,2 0,74 0,92 Kuat Tekan Rerata (MPa) 0,79

    Contoh perhitungan kuat tekan :

    MPaFP

    tk 83,025002080 ===

    MParatatkrata 79,0792,074,02,165,001,193,083,0 =++++++=

    b. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 400 gr F

    Hasil pengujian kuat tekan campuran II dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut

    ini :

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 23

    TUGAS AKHIR

    Tabel 4.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Campuran II

    Benda Uji A B C D E F G Panjang (mm) 200 200 200 200 200 200 200 Lebar (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Tinggi (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Luas Penampang (mm2) 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 Beban Tekan Max (N) 2080 1618 1618 1618 1849 1618 1618 Tegangan Tekan (MPa) 0,83 0,65 0,65 0,65 0,74 0,65 0,65 Kuat Tekan Rerata (MPa) 0,68 c. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 600 gr F

    Hasil pengujian kuat tekan campuran III dapat dilihat pada tabel 4.3

    berikut ini :

    Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Campuran III

    Benda Uji A B C D E F G Panjang (mm) 200 200 200 200 200 200 200 Lebar (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Tinggi (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Luas Penampang (mm2) 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 Beban Tekan Max (N) 5150 3930 4916 4392 3930 4624 4392 Tegangan Tekan (MPa) 2,06 1,57 1,97 1,76 1,57 1,85 1,76 Kuat Tekan Rerata (MPa) 1,79 d. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 800 gr F

    Hasil pengujian kuat tekan campuran IV dapat dilihat pada tabel 4.4

    berikut ini :

    Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kuat Tekan Campuran IV

    Benda Uji A B C D E F G Panjang (mm) 200 200 200 200 200 200 200 Lebar (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Tinggi (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Luas Penampang (mm2) 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 Beban Tekan Max (N) 2312 4624 2312 1387 924 924 1618 Tegangan Tekan (MPa) 0,92 1,85 0,92 0,55 0,37 0,37 0,65 Kuat Tekan Rerata (MPa) 0,80

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 24

    TUGAS AKHIR

    4.1.2 Hasil Kuat Lentur

    a. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 200 gr F

    Hasil pengujian Kuat Lentur campuran I dapat dilihat dalam tabel 4.5

    berikut ini :

    Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kuat Lentur Campuran I

    Benda Uji A B C D E F G Panjang (mm) 760 760 760 760 760 760 760 Lebar (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Tinggi (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Jarak Tumpuan (mm) 710 710 710 710 710 710 710 Bacaan Dial - - - - - - - Beban Maksimal (N) 40 80 100 140 80 100 100 Berat perata beban (N) 28 28 28 28 28 28 28 Beban Total (N) 68 108 128 168 108 128 128 Momen Inersia Penampang (mm4)

    520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3

    Tegangan Lentur (MPa)

    0,38 0,61 0,72 0,95 0,61 0,72 0,72

    Kuat lentur rerata (MPa)

    0,67

    Contoh Perhitungan :

    Pmax = 68 N

    433 3,520833505012/112/1 mmhbI ===

    433,2083325

    3,520833

    2

    mmbIW ===

    a = 236,67 mm

    MPaW

    aPlt 39,033,20833

    67,236682/12/1 ===

    b. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 400 gr F

    Hasil pengujian Kuat Lentur campuran II dapat dilihat dalam tabel 4.6

    berikut ini :

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 25

    TUGAS AKHIR

    Tabel 4.6 Hasil Pengujian Kuat Lentur Campuran II

    Benda Uji A B C D E F G Panjang (mm) 760 760 760 760 760 760 760 Lebar (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Tinggi (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Jarak Tumpuan (mm) 710 710 710 710 710 710 710 Bacaan Dial - - - - - - - Beban Maksimal (N) 60 100 80 60 80 80 100 Berat perata beban (N) 28 28 28 28 28 28 28 Beban Total (N) 88 128 108 88 108 108 128 Momen Inersia Penampang (mm4)

    520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3

    Tegangan Lentur (MPa) 0,49 0,72 0,61 0,49 0,61 0,61 0,72 Kuat lentur rerata (MPa) 0,6

    c. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 600 gr F

    Hasil pengujian Kuat Lentur campuran III dapat dilihat dalam tabel 4.7

    berikut ini :

    Tabel 4.7 Hasil Pengujian Kuat Lentur Campuran III

    Benda Uji A B C D E F G Panjang (mm) 760 760 760 760 760 760 760 Lebar (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Tinggi (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Jarak Tumpuan (mm) 710 710 710 710 710 710 710 Bacaan Dial 3 4 3 5 3 4 4 Beban Maksimal (N) 693 924 693 1156 693 924 924 Berat perata beban (N) 28 28 28 28 28 28 28 Beban Total (N) 721 952 721 1184 721 952 952 Momen Inersia Penampang (mm4)

    520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3

    Tegangan Lentur (MPa) 4,09 5,4 4,09 6,72 4,09 5,4 5,4 Kuat lentur rerata (MPa) 5,02

    d. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 800 gr F

    Hasil pengujian Kuat Lentur campuran IV dapat dilihat dalam tabel 4.8

    berikut ini :

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 26

    TUGAS AKHIR

    Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kuat Lentur Campuran IV

    Benda Uji A B C D E F G Panjang (mm) 760 760 760 760 760 760 760 Lebar (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Tinggi (mm) 50 50 50 50 50 50 50 Jarak Tumpuan (mm) 710 710 710 710 710 710 710 Bacaan Dial - - - - - - - Beban Maksimal (N) 120 100 100 924 924 160 120 Berat perata beban (N) 28 28 28 28 28 28 28 Beban Total (N) 148 128 128 952 952 188 148 Momen Inersia Penampang (mm4)

    520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3 520833,3

    Tegangan Lentur (MPa) 0,84 0,72 0,72 5,4 5,4 1,06 0,84 Kuat lentur rerata (MPa) 2,14

    4.1.3 Hasil Uji Modulus Elastisitas

    a. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 200 gr F

    Hasil pengujian modulus Elastisitas campuran I dapat dilihat pada tabel

    4.9 berikut ini :

    Tabel 4.9 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Campuran I

    Benda Uji A B C D E F G Beban (kg) Bacaan Dial (mm) 2 6,1 2,4 6 0,9 2,2 3,8 2,1 4 12,5 5 11,3 2,7 4,8 6,5 4,7 6 9,1 18 4,4 7,7 9,8 8,2 8 20 26,2 6,4 11,8 12,7 15,3 10 42,5 9 21,8 28,6 12 12,9 14 16,5 16 18 20

    mmrerata 4,156

    3,157,128,114,62,2620max =+++++=

    P = 8 kg = 80 N 43 3,520833121 mmhbI ==

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 27

    TUGAS AKHIR

    L = 710 mm MPaILPE 37,74

    4,153,5208334871080

    48

    33

    ==

    =

    b. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 400 gr F

    Hasil pengujian modulus elastisitas campuran II dapat dilihat pada tabel

    4.10 berikut ini :

    Tabel 4.10 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Campuran II

    Benda Uji A B C D E F G Beban (kg) Bacaan Dial (mm) 2 4,4 3,6 3,3 6,3 1,1 2,7 3,3 4 10 7,4 8 13,1 4,1 5,2 5,8 6 18 11,9 14 14,5 9,5 9,3 13,4 8 18,1 21,8 21,8 17,8 27,1 10 26,7 38,5 12 14 16 18 20

    mmrerata 9,127

    4,133,95,95,14149,1118max =++++++=

    P = 6 kg = 60 N 43 3,520833121 mmhbI ==

    L = 710 mm MPaILPE 58,66

    9,123,5208334871060

    48

    33

    ==

    =

    c. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 600 gr F

    Hasil pengujian modulus elastisitas campuran III dapat dilihat pada tabel

    4.11 berikut ini :

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 28

    TUGAS AKHIR

    Tabel 4.11 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Campuran III

    Benda Uji A B C D E F G Beban (kg) Bacaan Dial (mm) 2 0,1 0,5 1,2 0,2 0,5 1,3 1,6 4 0,9 1,4 3,4 0,4 1,4 2 2,1 6 1,2 1,9 5,5 0,7 2,1 2,4 2,8 8 2,4 2,4 7,4 0,8 3,3 3,1 3,2 10 3,3 2,5 10,8 0,9 4,2 3,6 4,4 12 4,5 2,6 13,2 1,2 5,2 3,9 5 14 4,9 3,1 14,3 1,8 6,9 4,5 5,4 16 5,3 3,9 17,7 2,4 7,9 4,8 6,1 18 11 4,6 18,8 2,5 11,4 5,2 6,5 20 13,8 6,9 20,4 2,5 13,2 5,9 7,1

    mmrerata 9,97

    1,79,52,135,24,209,68,13max =++++++=

    P = 20 kg = 200 N 43 3,520833121 mmhbI ==

    L = 710 mm MPaILPE 2,289

    9,93,52083348710200

    48

    33

    ==

    =

    d. Benda Uji Dengan Perbandingan 4 kg PC : 1 kg K : 800 gr F

    Hasil pengujian modulus elastisitas campuran IV dapat dilihat pada tabel

    4.12 berikut ini :

    Tabel 4.12 Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Campuran IV

    Benda Uji A B C D E F G Beban (kg) Bacaan Dial (mm) 2 2 4,3 4,3 0,5 1,1 1,5 3,7 4 3,2 5,2 8,9 1,2 2,4 4,3 8,5 6 8,2 7 14,5 2 3,3 7,3 12,5 8 12,8 12 21 3,4 4,2 9,5 18 10 18,5 16,1 39 4,6 4,9 12,4 23,7 12 26 6,2 5,6 16 34 14 8,1 6 23 16 9,9 7,7 32 18 11 8,6 20 12,6 10

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 29

    TUGAS AKHIR

    mmrerata 02,177

    7,234,129,46,4391,165,18max =++++++=

    P = 10 kg = 100 N 43 3,520833121 mmhbI ==

    L = 710 mm MPaILPE 23,83

    9,173,52083348710100

    48

    33

    ==

    =

    4.2 Analisis Data

    Resume hasil pengujian dari keempat campuran tersebut dapat dilihat dalam

    tabel 4.13 dibawah ini :

    Tabel 4.13 Hasil Kuat Tekan, Kuat Lentur, dan Modulus Elastisitas Keempat Campuran

    Campuran Kuat Tekan

    (MPa) Kuat Lentur

    (MPa) Modulus Elastisitas

    (MPa) I 0,79 0,67 74,37 II 0,68 0,6 66,58 III 1,79 5,02 289,2 IV 0,80 2,14 83,23 Hasil kuat tekan, kuat lentur dan modulus elastisitas dari beberapa jenis

    campuran ditampilkan pada gambar 4.1, 4.2, 4.3, dalam gambar grafik tersebut

    didapatkan persamaan :

    1. Kuat Tekan, xxxtk 7179,387,15244,74723 ++=

    tk maksimum diperoleh jika :

    0=xtk

    = - 2242 x2 + 305,7 x + 3,7179

    Maka didapatkan nilai x1 = -0,011 dan x2 = 0,147

    Jadi kadar optimum fiber agar menghasilkan tk maksimum adalah sebesar 0,147 atau 14,7 % dari berat semen.

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 30

    TUGAS AKHIR

    2. Kuat Lentur, xxxlt 511,5411749,420823 +=

    lt maksimum diperoleh jika :

    0=xlt

    = - 12626,7 x2 + 2348 x 54,511

    Maka didapatkan nilai x1 = 0,027 dan x2 = 0,159

    Jadi kadar optimum fiber agar menghasilkan lt maksimum adalah sebesar 0,159 atau 15,9 % dari berat semen.

    3. Modulus Elastisitas, xxxE 6,189656229221566 23 += E maksimum diperoleh jika :

    0=xE

    = - 664698 x2 + 112458 x 1896,6

    Maka didapatkan nilai x1 = 0,0189 dan x2 = 0,15

    Jadi kadar optimum fiber agar menghasilkan E maksimum adalah sebesar

    0,15 atau 15 % dari berat semen.

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 31

    TUGAS AKHIR

    0,79 0,68

    1,79

    0,8

    tk = 747,44x3+152,87x2+ 3,7179x

    0

    0,5

    1

    1,5

    2

    0% 5% 10% 15% 20%

    C ampuran fiber

    Kuat

    Tek

    an(MPa)

    Gambar 4.1 Grafik Uji Tekan

    0,67 0,6

    5,02

    2,14

    lt= 4208,9x3+ 1174x2 54,511x

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    0% 5% 10% 15% 20%

    C ampuran fiber

    Kuat

    Len

    tur(M

    Pa)

    Gambar 4.2 Grafik Uji Lentur

    74,37 66,58

    289,2

    83,23

    E = 221566x3+56229x2 1896,6x

    050

    100150200250300350

    0% 5% 10% 15% 20%

    C ampuran fiber

    M.Elastisitas

    (MPa)

    Gambar 4.3 Grafik Uji Modulus Elastisitas

    Dari ketiga grafik tersebut ternyata tampak bahwa campuran dengan

    persentase 15 % menunjukkan sifat mekanik (kuat lentur, kuat tekan, modulus

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 32

    TUGAS AKHIR

    elstisitas) paling baik. Pada tabel 4.14 dibawah ini menunjukkan perbandingan

    hasil pengujian kayu buatan multiguna dengan batang bambu (penelitian yang

    dilakukan oleh Agus Setiawan dan Djoko Suwarno) dan kayu buatan (penelitian

    yang dilakukan oleh Rinaldi Herwindo dan Dimas Sedayu) :

    Tabel 4.14 Perbandingan Antara Kayu Buatan Dengan Fiber dengan Kayu Buatan Dengan Batang Bambu Serta Perbandingan Terhadap Kayu Buatan

    Multiguna

    Sifat Mekanik

    Kayu Buatan

    Dengan

    Perbandingan Fiber

    15 % Terhadap

    Semen

    Kayu Buatan

    Dengan Bambu

    Kayu

    Buatan

    Multiguna

    Kuat Lentur (MPa) 5,02 3,42 3,11

    Kuat Tekan (MPa) 1,79 1,8 1,345

    Modulus Elastisitas (MPa) 289,2 994,65 -

    Perbandingan campuran dari ketiga penelitian tersebut dapat dilihat dalam

    tabel 4.15 dibawah ini :

    Tabel 4.15 Perbandingan Campuran Semen, Kertas, Dan Air

    Kayu Buatan

    Dengan

    Perbandingan Fiber

    15 % Terhadap

    Semen

    Kayu Buatan

    Dengan Bambu

    Kayu Buatan

    Multiguna

    Semen (kg) 4 4 3,5

    Kertas (kg) 1 1 0,6

    Air (liter) 5 5 9

    f.a.s (%) 80 80 38,89

    Usaha yang dilakukan dengan penambahan serat fiber dalam campuran kayu

    buatan multiguna dapat meningkatkan kuat lentur, kuat tekan dan modulus

    elastisitas terhadap kayu buatan multiguna (penelitian Rinaldi Herwindo dan

  • HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 33

    TUGAS AKHIR

    Dimas sedayu). Tetapi masih belum mencapai kekuatan tekan dan modulus

    elastisitas yang dapat dicapai kayu buatan dengan penambahan bambu (penelitian

    yang dilakukan oleh Agus Setiawan dan Djoko Suwarno). Hal ini dimungkinkan

    disebabkan kurangnya pemadatan pada waktu pembuatan benda uji karena fiber

    tidak dapat tercampur homogen dengan kertas dan air sehingga fiber tersebut

    berkumpul menjadi satu dengan fiber yang lain membentuk suatu gelondongan

    yang memenuhi cetakan. Gelondongan-gelondongan tersebut membentuk rongga

    pada benda uji sehingga mengurangi kepadatan dari benda uji tersebut. Pada

    penelitian ini persentase fiber yang digunakan adalah 5%, 10%, 15%, 20%

    terhadap berat semen.

  • PENUTUP

    TUGAS AKHIR

    34

    BAB V

    PENUTUP

    5.1 Kesimpulan

    Dari pengujian kayu buatan dengan campuran fiber dapat diambil beberapa

    kesimpulan sebagai berikut :

    1. Pengujian kayu buatan campuran pertama dengan campuran 4 kg semen : 1 kg

    kertas : 200 gr fiber menghasilkan Kuat Tekan rata-rata sebesar 0,79 MPa,

    Kuat Lentur rata-rata sebesar 0,2 MPa, dan Modulus Elastisitas rata-rata

    sebesar 74,37 MPa

    2. Pengujian kayu buatan campuran kedua dengan campuran 4 kg semen : 1 kg

    kertas : 400 gr fiber menghasilkan Kuat Tekan rata-rata sebesar 0,68 MPa,

    Kuat Lentur rata-rata sebesar 0,61 MPa, dan Modulus Elastisitas rata-rata

    sebesar 66,58 MPa

    3. Pengujian kayu buatan campuran ketiga dengan campuran 4 kg semen : 1 kg

    kertas : 600 gr fiber menghasilkan Kuat Tekan rata-rata sebesar 1,79 MPa,

    Kuat Lentur rata-rata sebesar 5,03 MPa, dan Modulus Elastisitas rata-rata

    sebesar 289,2 MPa

    4. Pengujian kayu buatan campuran keempat dengan campuran 4 kg semen : 1

    kg kertas : 800 gr fiber menghasilkan Kuat Tekan rata-rata sebesar 0,80 MPa,

    Kuat Lentur rata-rata sebesar 0,61 MPa, dan Modulus Elastisitas rata-rata

    sebesar 83,23 MPa

  • PENUTUP

    TUGAS AKHIR

    35

    5. Dari keeempat campuran tersebut, campuran ketiga yaitu dengan

    perbandingan campuran 4 kg semen : 1 kg kertas : 600 gr fiber menghasilkan

    sifat mekanik yang paling baik, ini disebabkan karena campuran tersebut

    mempunyai perbandingan yang sesuai sehingga semen, kertas, dan fiber dapat

    bercampur dengan baik. Dan campuran fiber yang 200 gr, 400 gr, dan 800 gr

    tidak mempunyai perbandingan yang sesuai sehingga semen, kertas, dan fiber

    tidak dapat bercampur dengan baik sehingga sifat mekaniknya kalah dengan

    campuran fiber 600 gr.

    6. Perbandingan dengan kayu kelas IV yang ada dipasaran contohnya kayu

    sengon. Kuat tekan kayu buatan 1,79 MPa sedangkan kuat tekan kayu kelas

    IV sebesar 4,5 MPa. Kuat lentur kayu buatan 5,03 MPa sedangkan kuat lentur

    kayu kelas IV sebesar 5 MPa. Dan Modulus elastisitas kayu buatan sebesar

    289,2 MPa sedangkan modulus elastisitas kayu kelas IV 6000 MPa.

    7. Dari grafik uji kuat tekan, kuat lentur, dan modulus elastisitas didapatkan

    hubungan korelasi antara kuat tekan, kuat lentur, dan modulus elastisitas

    terhadap persentase fiber sebagai berikut :

    a. Kuat Tekan, xxxtk 7179,387,15244,74723 ++=

    b. Kuat Lentur, xxxlt 511,5411749,420823 +=

    c. Modulus Elastisitas, xxxE 6,189656229221566 23 += 8. Kadar optimum fiber agar dapat menghasilkan kuat tekan, kuat lentur, dan

    modulus elastisitas maksimum adalah :

    a. Berdasarkan persamaan - 2242 x2 + 305,7 x + 3,7179

    Kadar optimum fiber agar menghasilkan tk maksimum adalah sebesar

  • PENUTUP

    TUGAS AKHIR

    36

    0,147 atau 14,7 % dari berat semen.

    b. Berdasarkan persamaan - 12626,7 x2 + 2348 x 54,511

    Kadar optimum fiber agar menghasilkan lt maksimum adalah sebesar 0,159 atau 15,9 % dari berat semen.

    c. Berdasarkan persamaan - 664698 x2 + 112458 x 1896,6

    Kadar optimum fiber agar menghasilkan E maksimum adalah sebesar

    0,15 atau 15 % dari berat semen

    9. Penambahan fiber pada campuran kayu buatan dapat meningkatkan Kuat

    Tekan dan Kuat Lentur kayu buatan

    10. Pemadatan dalam pembuatan kayu buatan belum maksimal, sehingga masih

    terbentuk rongga-rongga pada benda uji kayu buatan.

    5.2 Saran

    1. Pada saat pembuatan benda uji sebaiknya digunakan bekesting dengan bahan

    plat besi sehingga pada saat melakukan pemadatan dapat dilakukan dengan

    maksimal.

    2. Pemadatan sebaiknya dilakukan dengan maksimal yaitu dengan alat press

    untuk memperoleh benda uji yang padat sehingga diperoleh hasil pengujian

    sifat mekanik yang maksimal

    3. Perlu adanya penelitian lanjutan tentang kayu buatan ini. Campurannya dapat

    digunakan serat nilon untuk menggantikan serat fiber, sehingga diharapkan

    dengan penambahan nilon tersebut dapat meningkatkan sifat mekanik dari

    kayu buatan tersebut dan dapat diterapkan pada konstruksi gording pada

    struktur kuda-kuda.

  • 37

    DAFTAR PUSTAKA

    Awaluddin,A., 2005, Dasar-Dasar Perencanaan Sambungan Kayu, Teknik Sipil

    Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.

    Balaguru,P.N.,Shah,S.P., 1992, Fiber Reinforced Cement Composites, McGraw-Hill,

    Inc, Singapura

    Departemen Pekerjaan Umum., SNI 03 3958 1995, Metode Pengujian Kuat Tekan

    Kayu Di Laboratorium, Bandung.

    Departemen Pekerjaan Umum., SNI 03 3958 1995, Metode Pengujian Kuat

    Lentur Kayu Di Laboratorium, Bandung.

    Harian Tempo, 2004., Kerusakan Hutan di Indonesia Tercepat di Dunia,

    www.tempointeraktif.com/hg/nusa/nusatenggara/2004/05/24/brk20040524.

    Herwindo,R.,Sedayu,D., 2005, Tugas Akhir Pengujian Kuat Tekan Dan Kuat Lentur

    Kayu Buatan Multiguna, Unika Soegijapranata, Semarang

    Junaedy,E., 2002, Kayu Buatan Multiguna,

    http://dml.or.id/dml5/artikel/kayu_dari_limbah_kertas.dml.

    Purba,A., 2006, Kecenderungan Tekhnologi Beton Berkinerja Tinggi, Majalah

    Konstruksi, Edisi Maret April, 51-57.

    Seputar Indonesia., 2007, Saatnya Indonesia Menghentikan Kebakaran Hutan,

    www.seputar indonesia.com.

    Suwarno,D., Setiawan,A., 2006, Pengembangan Kayu Berbahan Multiguna Sebagai

    Pengganti Fungsi Kayu Tahan Terhadap Api, Air, Dan Serangan Rayap, Laporan

    Penelitian Insentif Dukungan Iptek, Semarang.

  • LAMPIRAN

    L-2

    Lampiran 1

    Prosedur Pengujian Kuat Tekan, Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas

    Uji Tekan

    Uji Lentur Uji M. Elastisitas

  • LAMPIRAN

    L-2

    Lampiran 2

    Gambar keretakan benda uji

    Pola retak uji lentur

    Pola retak uji tekan

  • LAMPIRAN

    L-3

    Lampiran 3

    Standart Deviasi Kuat Tekan

    Benda Uji

    Kuat Tekan

    Campuran I

    Standart Deviasi

    Kuat Tekan

    Campuran II

    Standart Deviasi

    Kuat Tekan

    Campuran III

    Standart Deviasi

    Kuat Tekan

    Campuran IV

    Standart Deviasi

    1 0,83 0,016 0,83 0,061 2,06 0,11 0,92 0,049 2 0,93 0,057 0,65 0,012 1,57 0,09 1,85 0,429 3 1,01 0,089 0,65 0,012 1,97 0,073 0,92 0,049 4 0,65 0,057 0,65 0,012 1,76 0,012 0,55 0,102 5 1,2 0,167 0,74 0,024 1,57 0,09 0,37 0,176 6 0,74 0,02 0,65 0,012 1,85 0,024 0,37 0,176 7 0,92 0,053 0,65 0,012 1,76 0,012 0,65 0,061

    Standart Deviasi Kuat Lentur

    Benda Uji

    Kuat Lentur

    Campuran I

    Standart Deviasi

    Kuat Lentur

    Campuran II

    Standart Deviasi

    Kuat Lentur

    Campuran III

    Standart Deviasi

    Kuat Lentur

    Campuran IV

    Standart Deviasi

    1 0,38 0,012 0,49 0,045 4,09 0,38 0,84 0,531 2 0,61 0,02 0,72 0,049 5,4 0,155 0,72 0,58 3 0,72 0,02 0,61 0,004 4,09 0,38 0,72 0,58 4 0,95 0,11 0,49 0,045 6,72 0,694 5,4 1,331 5 0,61 0,02 0,61 0,004 4,09 0,38 5,4 1,331 6 0,72 0,02 0,61 0,004 5,4 0,155 1,06 0,441 7 0,72 0,02 0,72 0,049 5,4 0,155 0,84 0,531

    logo: