Sifat Kayu sebagai Material Konstruksi

Sifat kayu sebagai material konstruksi bervariasi tergantung pada jenis dan kualitas kayu yang digunakan. Kayu umumnya memiliki sifat yang baik dari sisi kestabilan dimensi dan kekuatan, yang membuatnya cocok untuk digunakan sebagai material konstruksi. Kayu memiliki berbagai sifat yang berbeda, seperti kekuatan, keuletan, kekerasan, kepadatan, kestabilan dimensi, kedap air, dan lainnya. Kayu juga memiliki sifat mekanik yang baik, seperti kekuatan tarik, kekuatan persegi, modulus elastisitas, dan lainnya. Sifat-sifat ini sangat penting untuk memastikan bahwa kayu dapat digunakan dengan aman dan efektif sebagai material konstruksi.

 

TEKNIK STRUKTUR BANGUNAN DENGAN KONSTRUKSI KAYU

Sifat Kayu sebagai Material Konstruksi

 Kayu merupakan bahan produk alam, hutan. Kayu merupakan bahan bangunan yang banyak disukai orang atas pertimbangan tampilan maupun kekuatan. Dari aspek kekuatan, kayu cukup kuat dan kaku walaupun bahan kayu tidak sepadat bahan baja atau beton. Kayu mudah dikerjakan – disambung dengan alat relatif sederhana. Bahan kayu merupakan bahan yang dapat didaur ulang. Karena dari bahan alami, kayu merupakan bahan bangunan ramah lingkungan.

Karena berasal dari alam kita tak dapat mengontrol kualitas bahankayu. Sering kita jumpai cacat produk kayu gergajian baik yang disebabkan proses tumbuh maupun kesalahan akibat olah dari produk kayu. Dibanding dengan bahan beton dan baja, kayu memiliki kekurangan terkait dengan ketahanan-keawetan. Kayu dapat membusuk karena jamur dan kandungan air yang berlebihan, lapuk karena serangan hama dan kayu lebih mudah terbakar jika tersulut api.

Kayu merupakan bahan yang dapat menyerap air disekitarnya (hygroscopic), dan dapat mengembang dan menyusut sesuai kandungan air tersebut. Karenanya, kadar air kayu merupakan salah satu syarat kualitas produk kayu gergajian.

Jika dimaksudkan menerima beban, kayu memiliki karakter kekuatan yang berbeda dari bahan baja maupun beton terkait dengan arah beban dan pengaruh kimiawi. Karena struktur serat kayu memiliki nilai kekuatan yang berbeda saat menerima beban. Kayu memiliki kekuatan lebih besar saat menerima gaya sejajar dengan serat kayu dan lemah saat menerima beban tegak lurus arah serat kayu. Ilustrasi kekuatan serat kayu dalam menerima beban dapat ditunjukkan pada Gambar Kekuatan serat kayu dalam menerima beban.

Gambar Kekuatan serat kayu dalam menerima beban
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999

8.1.1. Penebangan, Penggergajian dan Pengawetan

Produksi kayu gergajian (lumber), batang kayu segi empat panjang (balok) yang dipakai untuk konstruksi dimulai dari penebangan pohon di hutan alam dan hutan tanaman industri. Kayu gelondongan (log) hasil tebang diangkut ke pabrik penggergajian. Untuk menghasilkan produk kayugergajian yang baik dan efisien terdapat teknologi penggergajian yang harus diketahui dalam kaitannya dengan penyusutan kayu saat pengeringan. Terdapat 3 metoda penggergajian, lurus (plain sawing), perempat bagian(quarter sawing) dan penggergajian tipikal (typical sawing).

Gambar Metoda penggergajian kayu dan profil serat yang dihasilkan
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999

Sesuai proses pertumbuhan kayu, kayu bagian dalam merupakan kayu yang lebih dulu terbentuk dari kayu bagian luar. Karenanya kayu bagian dalam mengalami susut lebih kecil dari kayu luar. Tanpa memperhitungkan susut tersebut, hasil gergajian akan menghasilkan bentuk kurang berkualitas.

8.1.2. Pengeringan Kayu

Kayu baru tebang memiliki kadar air yang tinggi, 200%-300%. Setelah ditebang kandungan air tersebut berangsur berkurang karena menguap. Mulanya air bebas atau air di luar serat (free water) yang menguap. Penguapan ini masih menyisakan 25%-35% kandungan air. Selanjutnya penguapan air dalam serat (bound water). Kayu dapat di keringkan melalui udara alam bebas selama beberapa bulan atau dengan menggunakan dapur pengering (kiln)

Kayu dapat dikeringkan ke kadar sesuai permintaan. Kadar air kayu untuk kuda-kuda biasanya harus kurang dari atau sama dengan 19 persen. Kadang diminta kadar air kayu hingga 15% (MC 15). Namun karena kayu bersifat higroskopis, pengaruh kelembaban udara sekitar kayu akan mempengaruhi kadar air kayu yang akan mempengaruhi kembang susut kayu dan kekuatannya.

Gambar Tampang melintang kayu dan arah penyusutan kayu
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999

Gambar Penyusunan kayu saat proses pengeringan
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999

8.1.3. Pengawetan Kayu

Proses ideal olah produk kayu selanjutnya adalah pengawetan. Pengawetan dapat dilakukan dengan cara merendam atau mencuci dengan maksud membersihkan zat makanan dalam kayu agar tidak diserang hama. Sedangkan cara lain adalah dengan pemberian bahan kimia melalui perendaman dan cara coating atau pengecatan.

8.1.4. Cacat Kayu

Pada sebuah batang kayu, terdapat ketidak teraturan struktur serat yang disebabkan karakter tumbuh kayu atau kesalahan proses produksi. Ketidak teraturan atau cacat yang umum adalah mata kayu, yang merupakan sambungan cabang pada batang utama kayu. Mata kayu ini kadang berbentuk lubang karena cabang tersambung busuk atau lapuk atau diserang hama atau serangga. Cacat ini sudah tentu mengurangi kekuatan kayu dalam menerima beban konstruksi.

Gambar Cacat kayu: (a) mata kayu; (b) lapuk; (c) wane / tepian batang bulat; dan (d) retak
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999

Cacat akibat proses produksi umumnya disebabkan oleh kesalahan penggergajian dan proses pengeringan penyusutan. Cacat ini dapat berupa retak, crooking, bowing, twisting (baling), cupping dan wane (tepian batang bulat) karena penggergajian yang terlalu dekat dengan lingkaran luar kayu.

Gambar Cacat produk kayu gergajian yang sering terjadi
Sumber: Forest Products Laboratory USDA, 1999

(a) (c) (d) (b) 

 Penggolongan Produk Kayu di Pasaran 

Selengkapnya: TEKNIK STRUKTUR BANGUNAN