Pengujian Kuat Tekan, Lentur Dan Modulus Elastisitas Kayu Buatan Dengan Campuran
-
Upload
naufal-makarim-labib -
Category
Documents
-
view
34 -
download
11
description
Transcript of Pengujian Kuat Tekan, Lentur Dan Modulus Elastisitas Kayu Buatan Dengan Campuran
-
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: