Sifat Mekanika Kayu

Sifat mekanika biasanya merupakan syarat-syarat terpenting bagi pemilihan kayu sebagai bahan struktural misalnya untuk konstruksi bangunan, palang-palang lantai, tiang listrik, kerangka perabot rumah tangga, alat-alat olah raga, alat kedok-teran dan lain-lain. Panshin dan de Zeeuw (1980) mendefinisikan sifat mekanika kayu sebagai kekuatan atau kemampuan kayu untuk menahan gaya gaya atau beban dari luar yang mengenainya. Gaya adalah setiap usaha yang cenderung untuk menggerakkan benda yang diam, atau mengubah bentuk dan ukurannya, atau mengubah arah dan kecepatan benda yang bergerak. Ada beberapa macam gaya yang dapat bekerja pada benda yang disebut gaya primer yaitu :
1. Gaya yang mengakibatkan pemendekan ukuran atau memperkecil volume benda disebut gaya tekan (compressive stress)
2. Gaya yang cenderung untuk menambah dimensi atau volume benda disebut gaya tarik (tensile stress)
3. Gaya yang mengakibatkan satu bagian benda bergeser terhadap bagian benda yang lain disebut gaya geser (shearing stress)
4. Gaya lengkung (bending stress) adalah hasil kombinasi semua gaya primer yang menyebabkan terjadinya pelengkungan
Berikut sifat-sifat mekanika kayu:
1. Keteguhan Tarik
Keteguhan tarik adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tarik yaitu :
a. Keteguhan tarik sejajar arah serat dan
b. Keteguhan tarik tegak lurus arah serat.
Kekuatan tarik terbesar pada kayu ialah keteguhan tarik sejajar arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat.
2. Keteguhan tekan / Kompresi
Keteguhan tekan/kompresi adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan/beban. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tekan yaitu :
a. Keteguhan tekan sejajar arah serat dan
b. Keteguhan tekan tegak lurus arah serat.
Pada semua kayu, keteguhan tegak lurus serat lebih kecil daripada keteguhan kompresi sejajar arah serat.
3. Keteguhan Geser
Keteguhan geser adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut turut bergeser dari bagian lain di dekatnya. Terdapat 3 (tiga) macam keteguhan yaitu :
a.Keteguhan geser sejajar arah serat
b.Keteguhan geser tegak lurus arah serat dan
c.Keteguhan geser miring
Keteguhan geser tegak lurus serat jauh lebih besar dari pada keteguhan geser sejajar arah serat.
4. Keteguhan lengkung (lentur)
Keteguhan lengkung/lentur adalah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban mati maupun hidup selain beban pukulan. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan yaitu :
a. Keteguhan lengkung statik, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan.
b. Keteguhan lengkung pukul, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara mendadak.
5. Kekakuan
Kekakuan adalah kemampuan kayu untuk menahan perubahan bentuk atau lengkungan. Kekakuan tersebut dinyatakan dalam modulus elastisitas.
6. Keuletan
Keuletan adalah kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang relatif besar atau tahan terhadap kejutan-kejutan atau tegangan-tegangan yang berulang-ulang yang melampaui batas proporsional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen dan kerusakan sebagian.
7. Kekerasan
Kekerasan adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya yang membuat takik atau lekukan atau kikisan (abrasi). Bersama-sama dengan keuletan, kekerasan merupakan suatu ukuran tentang ketahanan terhadap pengausan kayu.
8. Keteguhan Belah
Keteguhan belah adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha membelah kayu. Sifat keteguhan belah yang rendah sangat baik dalam pembuatan sirap dan kayu bakar. Sebaliknya keteguhan belah yang tinggi sangat baik untuk pembuatan ukir-ukiran (patung). Pada umumnya kayu mudah dibelah sepanjang jari-jari (arah radial) dari pada arah tangensial.
Ukuran yang dipakai untuk menjabarkan sifat-sifat keku-atan kayu atau sifat mekaniknya dinyatakan dalam kg/cm2. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat mekanik kayu secara garis besar digolongkan menjadi dua kelompok :
a. Faktor luar (eksternal): pengawetan kayu, kelembaban lingkungan, pembebanan dan cacat yang disebabkan oleh jamur atau serangga perusak kayu.
b. Faktor dalam kayu (internal): BJ, cacat mata kayu, serat miring dsb.

Read more...

Sifat termis kayu

Dalam sistem Inggris daya hantar termis kayu (K) adalah banyaknya panas dalam BTU (British thermal units) yang dihantarkan selama 1 jam melalui benda setebal 1 inch dengan luas penampang 1 feet persegi (1 feet²) apabila diberikan perbedaan suhu 1^oF diantara kedua ujungnya (1 BTU ) ialah banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 pon air dengan suhu 1^o Fahrenheit). 1 BTU = 0,252 Kcal.
Daya hantar termis kayu adalah suatu pengukur mengalirnya panas dalam kayu yang tergantung pada 3 faktor yaitu: Arah perjalanan panas terhadap arah serat kayu, Kadar air kayu, Berat jenis kayu. Nilai daya hantar panas kayu cukup rendah dibandingkan dengan logam dan kurang lebih sama dengan bahan-bahan isolasi. Kecepatan transmisi panas yang lambat inilah yang menyebabkan bahwa pada perkakas rumah tangga terasa cepat hangat dan merupakan sebab mengapa kayu dipakai untuk kursi, meja, dipan, alat rumah tangga dan lain-lain. Nilai isolasi termis kayu (R) adalah kebalikan dari daya hantar panas. Karena itu nilai isolasi ini berbanding terbalik dengan nilai BJ dan kadar air. Contohnya : kayu balsa yang kering dengan nilai BJ yang rendah baik untuk isolasi.
Ekspansi (pemuaian) termis kayu sangat kecil dibandingkan dengan benda dan praktis dapat diabaikan. Selain itu ekspansi termis biasanya dipengaruhi oleh terjadinya perubahan dimensi karena perubahan kadar air kayu. Ukuran perubahan dimensi kayu karena perubahan suhu disebut koefisien ekspansi termis . Seperti halnya pada daya hantar panas, koefisien ini berubah-rubah untuk setiap kayu sebanding dengan berat jenisnya. Umumnya disetujui bahwa pembakaran kayu mulai pada suhu kayu + 273^oC pada kayu perkakas dapat memberikan zat asam yang tidak terbatas. Pada saat gas-gas tersebut mulai keluar pada proses pembakaran kayu, dapat dilakukan kontrol terhadap banyaknya gas yang keluar dengan menggunakan metode destilasi kayu kering.
Kecepatan pembakaran kayu ini tergantung kepada kecepatan akumulasi panas pada permukaan kayu. Ini dipengaruhi oleh beberapa faktor dan tergantung pada Besarnya potongan kayu, Kecepatan hilangnya panas dari permukaan kayu ke bagian dalam kayu, Adanya tepi-tepi kayu yang tipis dan menonjol, Kecepatan pemberian panas pada permukaan kayu. Potongan–potongan kayu yang kecil dengan tepi tepi yang lancip seperti batang korek api mudah dibakar karena relatif lebih sedikit panas yang dibutuhkan untuk menaikan suhu seluruh batang sampai titik bakarnya. Potongan–potongan kayu yang besar dengan tepi-tepi yang bulat akan lebih lambat terbakar, karena konduksi panas ke dalam kayu menyebabkan permukaan kayu tetap berada dibawah suhu pembakaran. Pembakaran sepotong kayu akan terjadi dengan cepat bila diberikan panas dalam jumlah yang besar. Tapi pembakaran inipun akan terjadi juga kalau panas diberikan dengan jumlah sedikit untuk waktu yang lama, sebab pada akhirnya seluruh potongan tersebut akhirnya akan naik suhunya sampai mencapai titik bakarnya.

Read more...

Sifat kayu terhadap Suara

1. Sifat akustik
Sifat-sifat akustik kayu penting dalam alat-alat musik dan dalam konstruksi bangunan. Hukum-hukum akustik menunjukkan bahwa kemampuan untuk meneruskan atau tidak meneruskan suara erat hubungannya dengan elastisitasnya. Jadi sepotong kayu yang dapat bergetar bebas, jika dipukul akan mengeluarkan suara maka tingginya tergantung pada frekuensi alami dari getaran kayu tersebut. Frekuensi ini ditentukan oleh kerapatan (karena kerapatan mempengaruhi elastisitas) dan ukuran-ukuran kayu. Kayu yang telah kehilangan elastisitasnya misalnya oleh serangan jamur, apabila dipukul akan memberikan suara yang kurang bersih bunyinya sedangkan kayu yang sehat suaranya nyaring.

2. Sifat-sifat resonansi
Sifat-sifat resonansi yaitu bunyi yang ikut bergetar dengan gelombang suara yang dimiliki oleh kayu karena sifat-sifat elastisitasnya. Kualitas-kualitas nada yang dikeluarkan oleh kayu sangat menyenangkan, oleh karena itu kayu banyak digunakan untuk papan suara (sounding boards) dan bagian-bagian dari alat-alat musik lainnya. Struktur kayu yang seragam dan bebas dari cacat adalah sifat-sifat utama kayu sebagai papan suara. Kayu Picea yang tumbuh lambat dari daerah-daerah tertentu di Cekoslowakia mungkin merupakan sumber kayu yang baik untuk papan suara dari piano dan biola. Juga kayu balsa akhir-akhir ini banyak dipakai untuk kotak-kotak pengeras suara gramopon.
Kemampuan benda untuk mengabsorbsi suara tergantung pada massa dan pada sifat-sifat akustik permukaan benda, yaitu mampu tidaknya permukaannya mengabsorbsi suara atau memantulkan suara. Struktur kayu mempunyai sifat demikian sehingga kalau kayu tidak dapat bergetar dengan mudah maka permukaannya mempunyai sifat meredam gelombang suara. Karena itu kayu baik dipakai sebagai lantai dan tegel.

Read more...