Kamis, 26 April 2012

Struktur Kayu

1.        Pengertian kayu
Kayu merupakan hasil hutan dari sumbe kekayaan alam,merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk
dijadikan barang sesuai kemajuan teknologi.Kayu memiliki beberapa sifat sekaligus yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain.Bagian kayu yang banyak di gunakan untuk bahan konstruksi adalah batang.
Secara umum  batang ialah bagian pohon dimulai dari pangkal akar sampai ke bagian ranting bebas cabang.Batang berfungsi sebagai tempat tumbuhnya cabang, ranting, tunas, serta daun. Selain itu sebagai lalu lintas bahan makanan dari akar melalui kulit dalam, dan ada kalanya sebagai penyimpan bahn makanan cadangan.
Bagian pangkal daunlah yang umumnya tak be,mata kayu yang dugunakan untuk kayu pertukangan yang baik.
1.         Sifat-sifat umum kayu
Kayu berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda-beda. Bahkan kayu yang berasal dari satu pohon
memiliki sifat agak berbeda,jika di bandingkan bagian ujung dan pangkalnya. Sifat-sifat kayu meliputi, sifat-sifat anatomi
kayu, sifat-sifat fisik, sifat-siat mekanik dan sifat-sifat kimianya.Disamping sekian banyak sifat-sifat kayu yang berbeda
satu sama lain, ada beberapasifat umum yang terdapat pada semua kayu yaitu:
a.        Semua batang pohon mempunyai pengaturan vertikal dan sifat simetri radial.
b.        Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa –
c.        senyawa kimia berupa selulosa dan hemiselulosa (unsur karbohidrat) serta  berupa lignin (non-karbohidrat).
d.       Semua kayu bersifat anisotripik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika di uji menurut tiga arah utamanya(longitudinal,tangensial dan radial).Hal ini disebabkan oleh struktur dan orientasi selulosa dalam dinding esl,bentuk memanjang sel-sel kayu dan pengaturan sel terhadap sumbuh vertikal dan horisontal pada batang pohon.
e.        Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau bertambah kelembabannya akibat perubahan kelembaban dan suhu udara di sekitarnya.
f.         Kayu dapat diserang makhluk hidup perusak kayu, dapat juga terbkar, terutama jika kayu dalam keadaannya kering.

2.        Sifat fisik kayu
Beberapa hal yang tergolong dalam sifat fisik kayu adalah: berat jenis, keawetan kayu,warna, higroskopis, berat,
kekerasan dan lain-lain.
Berat Jenis:
Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda.Berkisar antara minimum 0,20(ky.balsa) hingga BJ 1,28 (ky.nani).Berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayunya.Makin berat kayu itu,makin kuat pula kayunya.Semakin ringan suatu jenis kayu akan berkurang pula kekuatannya.Berat jenis di tentukan oleh  tebal dinding sel,kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori.Berat jenis diperoleh dari perbandingan antara berat suatu volume kayu tertentu dengan volume air yang sama pada suhu standar.Umumnya berat jenis kayu ditentukan berdasarkan berat kayu kering tanur atau kering udara dan volume kayu pada posisi kadar air tersebut.
Keawetan kayu:
               Ternyata berbeda-beda pula.Yang dimaksud dengan keawetan alami, ialah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu seperti: jamur,rayap, bubk, cacing laut dan makhluk lainnya yang diukur denga jangka waktu tahunan.Keawetan kayu tersebut disebabkan oleh adanya suatu zat di dalam kayu (zat ekstraktif) yang merupakan sebagian unsur racun bagi perusak-perusak kayu, sehingga perusak tersebut tidak sampai masuk dan tinggal di dalamnya serta merusak kayu.Misalnya kayu Jati memiliki tectoquinon, kayu ulin memiliki silika dan lain-lain. Sehingga jenis ini mempunyai cukup keawetan secara alami.
Testur:
Tekstur adalah ukuran relatif sel-sel kayu atau serat-serta kayu.berdasarkan teksturnya, jenis kayu digolongkan kedalam:
a.       Kayu bertekstur halus, contoh: Giam, Lara, Kulim, dan lain-lain.
b.      Kayu bertekstur sedang, contoh: Jati, Sonokeling, dan lain-lain.
c.       Kayu bertekstur kasar, contoh: Kempas, meranti, dan lain-lain.
Berat kayu:
Berat jenis kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun, rongga-rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air yang dikandung dan zat-zat ekstraktif didalamnya. Berdasarkan berat jenisnya, jenis-jenis kayu digolongkan kedalam kelas-kelas sebagai berikut:
Kelas berat kayu
Berat jenis
a.        sangat berat
b.        berat
c.        agak berat
d.       ringan
Lebih besar dari 0.90
0.75 – 0.90
0.60 – 0.75
Lebih kecil dari 0.60





3. Sifat mekanik kayu
Sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar.Yang dimaksud dengan muatan dari luar ialah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda.Kekuatan kayu memegang peranan penting dalam penggunaan kayu untuk bangunan, perkakas, dan lain penggunaan. Hakekatny ahampir pada semua penggunaan kayu, dibutuhkan syarat kekuatan. Dalam hubungan ini dibedakan beberapa macam kekuatan sebagai berikut:
a.Keteguhan tarik
                   Kekuatan atau keteguahn tarik suatu jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu itu. Kekuatan tarik terbesar pada kayu ialah sejajar arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat dan keteguhan tarik ini mempunyai hubungan dengan ketahanan kayu terhadap pembelahan.
b. Keteguhan tekan/kompresi
                   Keteguhah tekan suatu jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan muatan jika kayu itu dipergunakan untuk penggunaan tertentu. Dalam hal ini dibedakan 2 macam kompresi yaitu kompresi tegak lurus arah serat dan kompresi sejajar arah serat. Keteguhan kompresi tegak lurus serat menentukan ketahanan kayu terhadap beban. Seperti halnya berat rel kereta api oleh bantalan di bawahnya. Keteguhan ini mempunyai hubungan juga dengan kekerasan kayu dan keteguhan geser. Keteguhan kompresi tegak lurus arah serat pada semua kayu lebih kecil daripada keteguhan kompresi sejajar arah serat.
c.  Keteguhan geser
Yang dimaksud dengan keteguhan geser ialah suatu ukuran kekuatan kayu dlam hal kemampuannya menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut bergeser atau bergelinding dari bagian lain di dekatnya.Keteguhan geser dibedakn atas 3 macam: keteguhan geser sejajar arah serat, keteguhan geser tegak lurus arah serat dan keteguhan geser miring.Pada keteguhan geser tegak lurus arah serat jauh lebih besar daripada keteguhan geser sejajar arah serat.
d.                  Keteguhan Lengkung (lentur)
Ialah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau menahan beban-beban mati maupun hidup selain beban pukulan yang harus dipikul oleh kayu tersebut. Misalnya, blandar. Dalam hal ini dibedakan keteguhan lengkung statik dan keteguhan lengkung  pukul. Yang pertama manunjukkan kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan, sedangkan keteguhan pukul adalah kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara mendadak seperti pukulan.
e.Keuletan
Keuletan kayu adalah kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang relatif besar atau than terhadap kejutan-kejutan atau tegangan – tegangan yang berukang-ulang yang melampaui batas proporsional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen dan kerusakan sebagian. Keuletan kebalikan dari kerapuhan kayu dalam arti bahwa kayu yang ulet akan patah secara berangsur-angsur dan memberi suara peringatan tentang kerusakannya. Sifat keuletan itu terutama merupakan faktor yang penting untuk menentukan kepastian suatu jenis kayu tertentu untuk digunakna sebagai tangkai alat pemukul.Alat-alat olahraga dan lain penggunaan sebagai bagian-bagian alat untuk mengerjakan sesuatu.
f.Kekerasan kayu
Yang dimaksud dengan kekerasan kayu ialah suatu ukuran kekuatan kayu menahan gaya yang membuat takik atau lekukan padanya.juga dapat diartikan sebagai kemampuan kayu untuk menahan kikisan (abrasi).ukuran kekerasan kayu ini biasa digunakan untuk sebagai pertimbangan dalam menentukan suatu jenis kayu untuk digunakan sebagai lantai rumah, balok pengerasan, pelincir sumbu, dan lain-lain.Kekerasan sejajar umumnya melampaui kekerasan kayu dalam arah yang lain.
g. Keteguhan Belah
Sifat ini digunakan untuk menyatakan kekuatan kayu menahan gaya-gaya yang berusaha membelah kayu.Suatu sifat keteguhan belah yang rendah sangat baik dalam pembuatan sirap ataupun kayu bakar. Sebaliknya keteguhan belah yang tinggi sangat baik untuk pembuatan jenis ukir-ukiran (patung).kayu lebih mudah terbelah sepanjang jari-jari (arah radial) daripada dalam arah sejajar lingkaran tahun(tangensial).ukuran-ukuran yang dipakai untuk menjabarkan sifat-sifat mekaniknya dinyatakan dalam kg/cm­­­­­­­­3.
Faktor- faktor luar (eksternal) antara lain: pengawetan kayu, kelembaban lingkungan, pembebanan dan cacat-cacat yang disebabkan oleh jamur serta serangga perusak kayu. Faktor kedua yaitu faktor dalam kayu (internal) yang bersangkutan antara lain: berat jenis, cacat-cacat berupa mata kayu, serat-serat mencong, dan lain sebagainya. Sifat kekuatan tiap-tiap jenis kayu berbeda-beda. Berdasarkan kekuatannya, jenis-jenis kayu digolongkan ke dalam 5 kelas kuat yaitu: kelas I sampai dengan kelas kuat V. Kayu dari kelas I memiliki kekuatan lebih dari kayu kelas II, dan seterusnya.Untuk penggunaan konstruksi dianjurkan denga kelas kekuatan I.Untuk perumahan dapat dipakai jenis-jenis dari kelas II. Tiap-tiap penggunaan harus sesuai dengan kelas kekuatannya.di bawah ini dapat dilihat daftar kelas kekuatan kayu menurut jenisnya.(sumber: LPHH-Bogor)


          Daftar kelas kekuan kayu menurut jenisnya :

Kelas kuat
        Berat jenis kering udara
        Keteguhan lentur mutlak (kg/cm2)
        Keteguhan tekan mutlak (kg/cm2)
I
II
III
IV
V
≥ 0.90
0.90-0.60
0.60-0.40
0.40-0.30
< 0.30
≥ 1100
1100-725
725-500
500-360
< 360
≥ 650
650-425
425-300
300-215
< 215

3.      Sifat kimia Kayu
Susunan kima kayu digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu terhadap serangan makhluk perusak kayu. Selain itu dapat pula menentukan pengerjaan dan pengolahan kayu, sehingga didapat hasil yang maksimal.
Pada umumnya komponen kimia kayu dau lebar dan daun jarum terdiri dari tiga unsur:
- unsur karbohidrat terdiri dari seluloisa dan hemiselulosa
- unsur non-karbohidrat terdiri dari lignin
- unsur yang diendapkan dalam kayu selama proses pertumbuhsn dinamakan zat ekstraktif. 
            Distribusi komponen kimia tersebut dalam dinding sel kayu tidak merata. Kadar sellulosa dan hemiselulosa banyak terdapat dalam dinding sekunder. Sedangkan lignin banyak terdapat dalam dinding primer dan lamela tengah. Zat ekstraktif terdapat di liar dinding sel kayu.
Tabel : Komponen kimia menurut golongan kayu
Komponen kimia
Golongan kayu
Kayu daun lebar (%)
Kayu daun jarum (%)
Selulosa
Lignin
Pentosan
Zat ekstrakrif
Abu
40 – 45
18 – 33
21 – 24
1 – 12
0.22 - 6
41 – 44
28 – 32
8 – 13
2.03
o.89




4. Penyusutan Kayu
            Penambahan air atau zat cair lainnya pada zat dinding sel akan menyebabkan jaringan mikrofibril mengembang, keadaan ini berlangsung sampai titik jenuh serat tercapai. Dalam proses ini dikatakan bahwa kayu mengembang atau memuai. Penambahan air seterusnya pada kayu tidak akan mempengaruhi perubahan volume dinding  sel, sebab air yang ditambahkan di atas titik jenuh serat akan ditampung dalam rongga sel. Sebaliknya jika air dalam kayu dengan kadar air meksimum dikurangi, maka pengurangan air pertama-tama akan terjadi pada air bebas dalam rongga sel sampai mencapai titk jenuh serat. Pengurangan air selanjutnya di bawah titik jenuh serat akan menyebabkan dinding sel kayu itu akan mengerut atau menyusut. Pengembangan dan penyusutan umumnya dinyatakan dalam persen dari colume atau ukuran kayu dalam keadaan basah atau di atas titik jenuh serat.

Penyusutan (%) = Perubahan dimensi terhadap dimensi maksimum   x 100%
                                                             dimensi maksimum
  Oleh karena itu besarnya perubahan dimensi yang mungkin terjadi pada sepotong kayu waktu dikeringkan dan keadaan basah perlu dipertimbangkan dalam pengerjaan dan penggunaan kayu. Sebab banyak jenis kayu memiliki angka penyusutan yang tinggi jika kayu itu menjadi kering. Dalam penggunaan kayu dituntut syarat kestabilan dimensi kayu. Perubahan dimensi waktu tidak sama dalam ketiga arah longitudinal, tangensial, dan radial. Dengan kata lain kayu memiliki sifat anistropi. Perubahan dimensi meliputi pengembangan dan penyusutan.Masing-masing sama pentingnya. Tetapi umumnya perhatian lebih besar ditujukan kepada penyusutan dalam penggunaan kayu tersebut. Kayu menyusut lebih banyak dalam arah lingkar tumbuh (tangensial). Agak kurang ke arah melintang lingkaran tubuh ( radial) dan sedikit sekali dalam arah sepanjang serat ( longitudinal).Untuk perubahan dimensi dalam arah longitudinal berkisar 0.1 – 0.2% dalam arah radial angka penyusutan bervariasi antara 2.1 – 8.5%, sedangkan dalam arah tangensial angka penyusutan berkurang 2 kali angka penyusutan radial bervariasi antara .3 – 14%.

Salah satu usaha untuk mencegah dan membatasi penyusutan kayu ialah dengan membuat kadar air kayu sekecil mungkin, atau pada keadaan kadar air keseimbangan, dengan cara sebagai berikut:
  1. Kayu dikeringkan sampai mencapai kadar air yang stabil (tetap), sehingga penyusutan yang terjadi relatif kecil atau dapat diabaikan.
  2. Setelah itu kayu tersebut disimpan dalam ruang yang tidak lembab dan memiliki sirkulasi udara yang baik.(Sistem penimbunan yang sempurna).
  3. Memberi lapisan pada kayu dengan bahan-bahan penutup finishing untuk menghambat perubahan kadar air atau untuk mempertahankan kestabilan kadar air, selain berfungsi sebgai keindahan.  



5. Pengawetan Kayu
           Keawetan kayu ialah daya tahan suatu jenis kayu terhadap trehadap faktor-faktor perusak yang datang dari luar tubuh kayu itu sendiri. Kyu diselidiki keawetannya pada bagian terasnya sedangkan kayu glubalnya kurang diperhatikan. Pemakaian kayu menentukan pula umur keawetannya. Kayu yang awet di pakai dalam konstruksi atap belum tentu dapat bertahan bila digunakan di laut ataupun di tempat lain yang berhubunhgan langsung dengan tanah. Demikian pula kayu yang dianggap awet di Eropa, belum tentu awet bila dipakai di Indonesia . Serangga perusak kayu juga berpengaruh besar. Kayu yang mampu menahan serangga rayap tanah, belum tentu mampu menahan serangan serangga bubuk. Oleh karena itu, tiap-tiap jenis kayu mempunyai keawetan yang berbeda pula. Misalnya keawetan kayu meranti tidak akan sama dengan keawetan kayu jati. Adakalanya pada satu jenis kayu terdapat keawetan yang berbeda, disebabkan oleh perbedaan ekologi tumbuh dari pohom itu.



Faktor-faktor perusak kayu
Keawetan kayu dikatakan rendah bila dalam pemakaian tidak tercapai umur yang diharapkan sesuai dengan ketentuan kelas awet. Dalam hal ini perlu diketahui apakah faktor penyebabnya. Adapun penyebab kerusakan digolongkan menjadi:
  1. Penyebab non-makhluk hidup terdiri dari:
    1. Faktor fisik
    2. Faktor mekanik
    3. Faktor kimia
  2. Penyebab makhluk hidup terdiri dari:
    1. jenis jamur
    2. jenis serangga
    3. jenis binatang laut

Alasan manusia malakukan pengawetan kayu karena:
-         Kayu yang memiliki kelas keawetan alami tinggi sangat sedikit, dan sulit didapat dalam jumlah banyak, selain itu harganya cukup mahal.
-         Kyu berkelas keawetan III sampai dengan V cukup banyak dan mudah didapat dalam jumlah banyak dan cara pengerjaannya pun lebih mudah. Selain itu segi keindahannya cukup tinggi, hanay faktor keawetannya saja yang kurang, sehingga lebih efisien bila diawetka terlebih dahulu.
-         Di lain pihak dengan pengawetan kayu orang berusaha mendapatkan keuntungan finansial.
Tujuan pengawetan kayu:
-         Untuk memperbesar keawetan kayu sehingga kayu yang mulanya memiliki umur pakai tidak panjang menjadi lebih panjang dalam pemakaiannya.
-         Memanfaatkan pemakaian jenis-jenis kayu yang berkelas keawetan rendah dan sebelumnya belum pernah digunakan dalam pemakaian mengingat sumber kayu di Indonesia memiliki potensi hutan yang cukup luas dan banyak dengan aneka jenis kayunya.
-         Adanya industri pengawetan kayu akan memberi lapangan pekerjaan, sehingga pengangguran dapat di atasi.

Tabel : Klasifikasi keawetan kayu di Indonesia
Kelas Awet
I
II
III
IV
V
Selalu berhubungan dengan tanah lembab
8 tahun
5 tahun
3 tahun
Sangat pendek
Sangat pendek
Hanya dipengaruhi cuaca tetapi dijaga agar tidak terendam air dan kekurangan udara
20 tahun
15 tahun
10 tahun
Beberapa tahun
Sangat pendek
Di bawah atap tidak berhubungan dengan lembab dan tidak kekurangan udara
Tak terbatas
Tak terbatas
Sangat lama
Beberapa tahun
Pendek
Seperti di atas tetapi dipelihara dengan baik dan dicat
Tak terbatas
Tak terbatas
Tak terbatas
20 tahun
20 tahun
Serangan rayap tanah

Tidak
Jarang
Cepat
Sangat cepat
Sangat cepat
Serangan bubuk kayu kering
Tidak
tidak
Hampir tidak
Tidak berarti
Sangat cepat

            Sumber: Oey Djoen Seng (1951) LPHH – Bogor


 Aneka jenis kayu dengan kelas awet:

Jenis kayu
Kelas awet
Jenis kayu
Kelas awet
1.      Agathis (Damar)
2.       Bayur
3.      Bakau
4.      Balau
5.      Bangkirai
6.      Bedaru
7.      Belangeran
8.      Benuang
9.      Bintangur
10.  Bongin
11.  Bungur
12.  Cendana
13.  Cengal
14.  Dahu
15.  Durian
16.  Eboni
17.  Giam
18.  Gerunggang
19.  Gisok
20.  Jabon
21.  Jati
22.  Jelutung
23.  Jeujing (Sengon)
24.  Kapur (Kamper)
25.  Kemiri
26.  Kempas
27.  Kenari
28.  Keruing
29.  Kuku
30.  Kulim
31.  Lara
32.  Lasi
33.  Mahoni
34.  Matoa
35.  Melur
IV
IV
III
I
I-(I-III)
I
I-(I-III)
V
III
III
II-III
II
II-III
IV
IV-V
I
I
IV
II-III
V
I-(II)
V
IV/V
II-III
V
III-IV
IV
III
II
I-(II)
I-(II)
II
III
III-IV
IV
36.  Mentibu
37.  Meranti merah
38.  Meranti putih
39.  Merawan
40.  Merbau
41.  Mersawa
42.  Nyantoh
43.  Perupuk
44.  Petanang
45.  Pilang
46.  Pulai
47.  Ramin
48.  Rengas
49.  Resak
50.  Samuli
51.  Saniten
52.  Sonokeling
53.  Sonokembang
54.  Sungkai
55.  Tembesu
56.  Teraling
57.  Teretang
58.  Tusam (Pinus)
59.  Ulin
60.  Weru
61.  Jamuju
62.  Mindi
63.  Suren
64.  Waru
65.  Puspa
66.  Rsamala
67.  Punak
68.  Cempaka
69.  Putat
70.  Cemara
IV-V
III-IV
III-IV
II-III
I-II
IV
II-III
IV/V
III
III
III-V
IV
II
III
I/II
III
I
I-II
III
I
II-IV
IV
IV
I
II
IV
IV
III-IV
III
III
II
III-IV
I-II
II-III
II-III















Tidak ada komentar:

Posting Komentar

comment please