Lab. Kekuatan Bahan Hari/Tanggal : Selasa,11 September 2012

Waktu : 13.00-16.00 WIB

Pengujian Kuat Tekan Kayu

KELOMPOK 1

Muhammad Ihsan S F44100003

Age Baturimba F44100005

Mutiara Astari F44100007

Zulkifli Faizal F44100009

Angga Nugraha F44100012

Dosen :

Ir. Mieske Widyarti M.Eng

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

2012

Pendahuluan Pengetahuan mengenai karakteristik dan kekuatan suatu bahan atau

material merupakan hal yang sangat penting dalam suatu proses produksi barang. Pemilihan material yang digunakan dalam suatu proses produksi, tidak semata-mata harus menggunakan bahan yang lebih kuat dari bahan lainnya, namun tetap harus memperhatikan pertimbangan ekonomi dan efisiensi penggunaan bahan tersebut, karena dalam suatu proses produksi, terkadang dibutuhkan bahan yang memiliki kekuatan yang lebih tinggi, misalnya dalam pembuatan konstruksi bangunan besar, tentu dibutuhkan material dengan kekuatan yang besar dan harus mencukupi standar yang ditetapkan pemerintah, namun ada kalanya pula dalam suatu proses produksi tidak diperlukan bahan yang memiliki kekuatan yang sangat besar, seperti pembuatan furnitur, mebel dan sebagainya, sehingga penggunaan material yang sangat kuat akan terasa boros dan tidak efisien. Atas pertimbangan tersebut, maka kekuatan suatu bahan sangat penting untuk diketahui. Kekuatan suatu bahan dapat ditinjau dari beberapa hal, seperti kekuatan tarik atau tensil, kekuatan tekan atau kompresi, dan sebagainya. Dalam praktikum ini, kekuatan bahan yang diuji adalah kekuatan tekan atau kompresi.

Kuat tekan suatu bahan menurut Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI 1971: 39) adalah bahan kontruksi yang mempuyai sifat kekuatan tekan yang khas, apabila diperiksa dengan sejumlah besar benda-benda uji, nilainya akan menyebar sekitar suatu nilai rata-rata. Kekuatan tekan suatu bahan merupakan perbandingan antara beban maksimum dengan luas permukaan benda yang diberi beban tersebut dengan arah beban yang mendekati bahan yang diuji atau dengan kata lain, tegangan yang terjadi dalam benda uji pada pemberian beban hingga benda uji tersebut hancur. Satuan SI bagi kekuatan tekan adalah Pa atau N/m2. Kekuatan tekan suatu bahan dapat diukur dengan menggunakan beberapa alat seperti UTM atau Universal Testing Machine, Compression Testing Machine, dan sebagainya.

Pengujian kuat tekan dilakukan untuk menentukan nilai kuat tekan atau kompresi suatu bahan. Pada pengujian ini digunakan alat UTM Universal Testing Machine untuk menguji kekuatan tekan dari bahan kayu tangkalok. Pengujian kekuatan tekan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu jenis bahan yang diuji, mata kayu, densitas bahan yang diuji, dan lain-lain. Selain menghitung besar kekuatan tekan bahan, pada pengujian kuat tekan bahan ini juga akan dianalisis bentuk retakan yang terjadi pada bahan ketika dilakukan pengujian.

TujuanMengetahui kekuatan dan jenis keretakan pada kayu tangkalok

Data Teknisa. Cara dan Teknis Pengujian

Urutan pengujian menurut SNI 03-3958-1995 tentang Metode pengujian kuat tekan kayu di laboratorium dilakukan sebagai berikut : 1. Menyiapkan benda uji dengan ketentuan ukuran seperti pada Gambar 1

dan Gambar 2; 2. Memberikan nomor atau kode pengujian,mengukur benda uji dengan alat

ukur jangka sorong atau roll meter, dan mencatat pada lembar data/formulir pengujian;

3. Meletakkan benda uji secara sentris terhadap alat pembebanan; 4. Untuk pengujian kuat tekan sejajar serat : Menjalankan benda uji dengan

kecepatan konstan 1mm/menit; Untuk pengujian kuat tekan tegak lurus arah serat : Menjalankan mesin uji dengan kecepatan 0.33mm/menit;

6. Melakukan pembebanan sampai beban maksimum; 7. Membaca dan mencatat data beban; 8. Menggambarkan bentuk retakan- retakan yang timbul setelah pengujian; 9. Menghitung kuat tekan dengan rumus perhitungan:

fp // = Keterangan: fc// : kuat tekan sejajar serat

P : beban uji maksimum

b : lebar benda uji

h : tinggi benda uji;

10. Mencantumkan semua nilai hasil perhitungan kedalam formulir pada Gambar 3.

b. Dimensi dan Jenis KayuJenis kayu yang diuji adalah kayu tangkalok dengan dimensi yaitu tebal

47,8 mm dan panjang 49 mm.

c. Kuat Tekan KayuSifat-sifat mekanik kayu yang penting kaitannya untuk diketahui adalah

kekuatan lengkung, kekuatan tekan sejajar serat, tekanan tegak lurus serat, kekuatan tarik sejajar serat, kekuatan geser sejajar serat, keuletan, kekenyalan, kekerasan sisi, modulus elastisitas, dan modulus elastis sejajar serat.

Sifat-sifat mekanik ialah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar. Yang dimaksud dari luar ialah gaya-gaya diluar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Kekuatan kayu memegang peranan penting dalam penggunaan kayu untuk pembangunan, perkakas, dan untuk penggunaan lain. (Dumanauw, 1990)

Ada pula faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan kayu, antara lain : faktor biologis, kadar air, waktu penyimpanan, suhu, kelelahan, mata kayu, dan kemiringan serat. Sebagaimana di kemukakan pada sifat umum kayu, kayu akan lebih kuat jika menerima beban sejajar dengan arah serat dari pada menerima beban tegak lurus serat. Ini karena struktur serat kayu yang berlubang. Semakin rapat serat, kayu umumnya memiliki kekuatan yang lebih dari kayu dengan serat tidak rapat.

Keteguhan tekan suatu jenis kayu adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan jika kayu itu dipergunakan untuk tujuan tertentu. Dalam hal ini dibedakan dua macam tekan, yaitu tekan tegak lurus arah serat dan tekan sejajar arah serat. Keteguhan tekan tegak lurus serat menentukan ketahanan kayu terhadap beban. Keteguhan ini mempunyai hubungan juga dengan kekerasan kayu dan keteguhan geser. Keteguhan tekan tegak lurus arah serat pada semua kayu lebih kecil dibandingkan keteguhan sejajar arah serat. (Dumanauw,2001)

Berdasarkan tingkat kekuatannya, kayu digolongkan ke dalam lima kelas. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Kelas Kuat KayuKelas kuat Berat Jenis Kering

UdaraKuat Lentur (Kg/cm2) Kuat Tekan

(Kg/cm2)

I 0.9 1100 650

II 0.9 – 0.60 1100 – 725 650 – 425

III 0.6 – 0.40 725 - 500 425 – 300

IV 0.4 – 0.30 500 – 360 300 – 215

V 0.30 360 215

Sumber : Peraturan Kontruksi Kayu Indonesia (PKKI) 1961

d. Bentuk Retakan

Gambar 1. Kayu tangkalok sebelum uji tekan.

Gambar 2. Kayu tangkalok setelah uji tekan.

Gambar 3. Mata kayu pada kayu tangkalok

e. Tabel Pengujian

Tabel 2. Data perhitungan

No jenis kayu ukuranbeban maks. kuat tekan

kuat tekan

rata-rata bentuk retakan

b (mm)

h (mm) (kg force) (Mpa) (Mpa)

K1

Tangkalok / Kalimozol

(Litsea roxburghhii

Hassak)

47.8 49 10100 4.312

3.541

K2 48 50 8300 3.458 K3 50 44.5 4650 2.090

K450 50 9700 3.880 retakan

mendatarK5 49 49 8800 3.665 K6 50 50 9600 3.840 Keterangan : 1 Mpa. = 10 kg/cm2

Contoh perhitungan :

fp // = = = 4.312 Mpa

Tabel 3. Tegangan dan Regangan.

waktu (detik) tegangan regangan

5 1400 010 1650 015 2000 020 2450 1025 3050 2230 3650 3535 4500 5040 5350 6345 6050 7850 6550 9555 8000 10660 8550 12165 8600 13470 8800 14675 9100 16480 10100 19185 10100 270

Gambar 4. Grafik Elastisitas Uji Tekan pada Kayu Tangkalok

PembahasanSalah satu jenis kayu yang banyak dikenal dan cukup disukai oleh

masyarakat adalah kayu tangkalok, karena termasuk tanaman yang dapat tumbuh dengan cepat jika ditanam pada tanah yang subur dan iklim yang sesuai. Bagian yang memberikan manfaat yang paling besar dari pohon tangkalok adalah batang kayunya. Dengan harga yang cukup murah, saat ini tangkalok banyak diusahakan untuk berbagai keperluan dalam bentuk kayu olahan berupa papan papan dengan ukuran tertentu sebagai bahan baku pembuat peti, papan penyekat, pengecoran

semen dalam kontruksi, industri korek api, pensil, papan partikel, bahan baku industri pulp kertas dan lainnya.

Pada pengujian kekuatan tekan ini menggunakan berbagai bagian dari kayu tangkalok. Untuk pengujian yang dilakukan pada kayu tangkalok kelompok kami, dengan pemberian beban maksimum sebesar 10.100 menggunakan alat universal testing machine (UTM) didapat besarnya kuat tekan sebesar 43.120 kg/cm2. Nilai tekan kayu tangkalok kelompok kami lebih besar daripada kayu tangkalok milik kelompok lain. Berdasarkan Peraturan Kontruksi Kayu Indonesia (PPKI), kayu tersebut termasuk jenis kayu kelas I. Hal ini ditunjukkan dengan besarnya nilai kuat tekan hasil pengujian yang masih berada pada skala ≥ 650 kg/cm2 sebagai kayu kelas I.

Untuk pengujian jenis kayu ini, membutuhkan lamanya waktu tekan sekitar 85 detik dengan besarnya regangan akhir sebesar 420 KgN. Pengujian pada kayu ini membentuk retakan geser pasca pengujian kompresi atau tekan.

KesimpulanDari praktikum pengujian kuat tekan kayu ini dapat disimpulkan bahwa

pemberian beban maksimum pada kayu tangkalok sebesar 10.100 menggunakan alat universal testing machine (UTM) dan didapat besarnya kuat tekan sebesar 43.120 kg/cm2. Pengujian jenis kayu ini, membutuhkan waktu tekan sekitar 85 detik dengan besarnya regangan akhir sebesar 420 KgN sehingga dapat digolongkan kedalam kayu kelas I. Jenis retakan yang terjadi adalah retakan geser.

Daftar PustakaAnonimus.1973. Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia NI-5 PKKI 1961.

Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik Direktorat Jenderal Cipta Karya Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Jakarta.

[Dept. Pekerjaan Umum]. 2012. Metode Pengujian Kuat Tekan Kayu di Laboratorium. [terhubung berkala] http://www.pu.go.id/uploads/services/ infopublik20120813121638.pdf (13 September 2012)

Dumanauw, J.F. 2001. Mengenal Kayu, Yogyakarta.Risnasari, Iwan. 2008. Kajian Sifat Fisik Kayu Sengon (Paraserainthes falcataria

(L.) Nielsea) pada Berbagai Bagian dan Posisi Batang. [Terhubung Berkala] http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/872/1/08E00804.pdf (16 Sepetember 2012)

LAMPIRAN

Gambar 1. Benda Uji Kuat Tekan Sejajar Arah Serat

Gambar 2. Benda Uji Tekan Tegak Lurus Arah Serat

Gambar 3. Contoh Formulir Laporan Pengujian

(Sumber: SNI 03-3958-1995)

Gambar 4. Retak Mendatar Pasca Pengujian

Gambar 5. Retak Berbentuk Bagi Pasca Pengujian

Gambar 6. Retak Geser Pasca Pengujian

Gambar 7. Retak Memanjang Pasca Pengujian

Gambar 8. Retak Kompresi dan Geser Pasca Pengujian

Gamabr 9. Retak Ujung Pasca Pengujian