pbb1 - chapter 1 - kayu kayan (part 2 of 2)

ISI KANDUNGAN

1.1 Jenis Dan Nama Kayu-Kayan

1.2 Perihal Tumbesaran Pokok

1.3 Sifat-sifat Kekuatan Kayu

1.3.1 Ciri Umum Struktur & Juzuk

1.3.2 Lembapan

1.3.3 Kecacatan

1.3.4 Daya Tahan

ISI KANDUNGAN

1.4 Kegunaan Dalam Binaan

1.5 Penjagaan & Kawalan Mutu

1.5.1 Pengelasan

1.5.2 Pengawetan

1.5.3 Pengeringan

1.6 Kebaikan & Keburukan

1.0 KAYU KAYANPembinaan Dan Bahan Binaan 1

(Part 2/2)

Sem 1 2012/2013

CIRI UMUM STRUKTUR & JUZUK

• Struktur & juzuk penting untuk diketahui untuk mengkaji sifatmekanik dan kekuatan suatu bahan.

• Sifat-sifat kayu dipengaruhi oleh sifat-sifat juzuk strukturnya.

• Juzuk Struktur Kayu:

(a) Sel-sel Kayu

(b) Gelang Tumbesaran

(c) Ira

(d)Teras Muda dan Kayu Teras

(a-i) Sel-sel Kayu Lampung

• Sel-sel panjang seperti jarum dinamakantrakeid (tracheid)

• Sel-sel ini memanjang dalam arah

paksi utamanya.

• Bagi kayu awal, dinding sel adalah nipis.

• Bagi kayu akhir, dinding sel menjaditebal.

(a-i) Sel-sel Kayu Lampung

• Kadang-kadang pada bahagian tertentu, sel2 kecil iaitu ruji empulur(medullary ray) menjalar di celah2

trakeid bermula dari empulur kebahagian pinggir batang.

• Fungsi ruji: Salurkan makanan dalamarah berong

(a-ii) Sel-sel Kayu Keras

• Terdiri dari sel-sel panjang sepertijarum.

• Sel-sel kecil dinamakan serat (fibre) & sel-sel besar dipanggil salur(vessel).

• Serat – beri kekuatan pada struktur

• Salur – menghantar makanan.

• Sel-sel memanjang dalam arah paksiutama.

(b) Gelang Tumbesaran

• Hanya terdapat pada strujtur kayu-kayan di kawasan beriklimsederhana.

• Penting untuk menentukan kualiti kayu.

• Bilangan gelang bagi tiap-tiapsentimeter dalam arah jejari keratanrentas balak menunjukkan kadartumbesaran pokok, yang dapatmenggambarkan sifat kekuatan kayutersebut.

(c) Ira

• Ira: Serat2 kayu dibandingkan denganpaksi utama pokok atau sisi memanjangsebatang kayu.

• Jenis-jenis ira: ira lurus, ira lintang, ira serong, ira pusar, ira kait-punca, ira gelombang.

Jenis-Jenis Ira

• Ira Lurus

- Serat selari dgn arah paksi pugak.

- Menyenangkan kayu digergaji.

• Ira Lintang

- Kayu di mana seratnya berubah-ubah

atau condong dari paksi pugak balak.

Jenis-Jenis Ira

• Ira Serong

Kesan penggergajian apabilakayu berira lurus dipotong supyaseratnya tidak selari dengan paksipugak

• Ira Pusar

Terjadi apabila serat-seratmengikuti suatu laluan berlengkar

• Ira Kait-PuncaTerjadi apb gelang tumbesaranyang berturutan berlawanan arah.

• Ira GelombangArah seratnya berubah-ubahsecara tetap

* Ira kait-punca dan ira gelombangsukar untuk dikerjakan.

(d) Teras Muda dan Kayu Teras

• Perbezaan warnaTeras Muda (sapwood) mempunyaiwarna lebih cerah.

• KelembapanBagi kayu lampung, teras muda lebihlembap daripada kayu teras.

• Perbezaan BeratTiada perbezaan ketara antara kedua-dua struktur ini.

Sapwood

Heartwood

(d) Teras Muda dan Kayu Teras

• Ketelapan (Permeability)Teras muda lebih telap berbanding kayu teras.

• Serangan SeranggaTeras muda mengandungi zat2 makanan, maka senang diserangcendawan perosak kayu.

Maka, teras muda tidak sesuai untuk kerja pembinaan luarbangunan (pagar, tiang lampu, landasan kereta api) kecualidiawetkan secukupnya.

SIFAT KEKUATAN KAYU

• Kekuatan Tegangan• Kekuatan Mampatan• Kekuatan Ricih• Kekuatan Lenturan Statik

1. Kekuatan Tegangan

• Rintangan thdp daya tegangan yang menarik kayu tersebut.

• Dinyatakan dalam bentuk tegasan yang boleh ditanggung.

• 2 Jenis: kekuatan tegangan selari & kekuatan tegangan tegak kepada ira.

… Kekuatan Tegangan

… Kekuatan Tegangan

• Kekuatan tegangan selari (parallel) dengan ira lebih kuat drpd kekuatantegangan tegak kpd ira (sehingga 40x ganda dalam keadaan kering udara).

• Kekuatan bergantung pada faktor-faktorseperti: serat, panjang & tentu-arahnya.

2. Kekuatan Mampatan

• 2 Jenis: Selari dengan ira & Tegak kepadaira.

• Dinyatakan dalam bentuk tegasan.

• Bagi kayu lampung, kekuatan mampatanselari dengan ira ± 1/3 – ½ kekuatantegangan selari dengan ira.

• Bagi kayu keras, kedua2 jenis kekuatanmampatan hampir sama nilainya.

… Kekuatan Mampatan

• Kekuatan mampatan tegak kepada ira adalahantara 10% - 30% drpd kekuatanmampatan maksimum selari dengan ira.

• Mempunyai kaitan rapat dengan kekerasankayu.

3. Kekuatan Ricih

• Sifat rintangan kayu terhadap daya yang cuba menggelangsarkan sebahagian daripadadi atas.

• Daya ini dinamakan daya ricih.

• 4 Jenis ricihan:

Ricihan selari dengan ira (ricihan ufuk),

Ricih tegak kepada ira,

Ricihan serong,

Ricihan gelek.

3. Kekuatan Ricih

4. Kekuatan Lenturan Statik

• Ditentukan melalui ujian lenturan statik.

… Kekuatan Lenturan Statik

Melalui ujian lenturan statik, berikut akandikirakan:

a) Modula patah

Tegasan Serat @ tegasan lentur padabeban maksimum.

b) Modula Kekenyalan

c) Kerja Melentur

Jum. kerja dilakukan untuk melenturrasuk kayu kepada peringkat tertentu.

… Kekuatan Lenturan Statik

5. Kekerasan Kayu

• Definisi umum: Senang @ susahnya kayudigergaji dan diketam.

• Definisi kejuruteraan: Rintangan kayu thdpdaya yg cuba melekukkannya.

• Kekerasan bergantung kepada:

1. Keadaan Ira

2. Kehadiran silika & unsur lain dlm

rongga sel

... Kekerasan Kayu

• Juga didefinisikan: ketahanan terhadapkehausan.

• Begantung pada: 1. Ketumpatan,

2. Kekukuhan, 3. Lekitan sel-sel kayu

• Kegunaan kayu yg mempunyai sifat-sifat ini:Lantai, kepingan kemasan lantai, pengalas.

... Kekerasan Kayu

Rintangan thdp hentaman

• Keupayaan kayu menyerap tenaga hentaman@ kejutan tanpa kerosakan.

Lekahan

• Gerak balas kopakan kayu apb suatu tindakanbaji dikenakan.

• Penting: untuk menentukan jenis paku & caramengetuk thdp suatu spesies kayu.

5. Kekerasan Kayu

Ujian :

- Dengan mengukur daya yg diperlukan

utk meneluskan rod keluli sedalam 1.5

drpd garispusat (Ø ).

- Hujung rod berbentuk ½ sfera

- Ø rod: 11.3mm

... Kekerasan Kayu

Daya

PengenaanDaya

Kayu yang diuji

Hujung Rod berbentuk½ sfera

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

1. Kandungan Lembapan

2. Ketumpatan

3. Kecacatan (semulajadi @ 3M @ Serangga/Cendawan)

4. Buku

5. Ira

6. Rekah dan pecah

7. Rawatan

8. Pengawetan

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

1. Kandungan Lembapan

• Faktor utama mempengaruhi kekuatan kayu.

• Kekuatan adalah tinggi apabila kandungan lembapanrendah.

• 1% perubahan kandungan lembapan bolehmempengaruhi kekuatan kayu.

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

2. Ketumpatan @ Ketumpatan Bandingan

• Boleh diambil sbg indeks kekuatan kayu.

• Ketumpatan tinggi bererti sel2 kayu tebal.

• Kekuatan kayu bergantung pada ketebalan dinding sel.

* Ketumpatan bandingan ditujukan pada kayu yg tumbuhnormal dan bebas kecacatan (buku dll.) serta tidakmengandungi banyak getah @ resin.

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

3. Kecacatan

• Kecacatan Semula Jadi

Contoh: pertumbuhan gerigis, buku, hati dan berongga.

• Kecacatan akibat kerja menebang, menggergaji dan mengering.

Contoh: Rekah, pecah, meleper, berbusur dan relangan, terpiuh, keras kulit, ira dan meleding

Kecacatan Semula Jadi

1. Gerigis

• Tumbesaran luar biasa

• Contoh: Tombol kecil pada sisi pokokdisebabkan luka atau rangsangan padalapisan kambium.

• Bagi sesetengah kayu, kecacatan gerigismenimbulkan rupa yang cantik sehinggameninggikan nilai harga kayu.

.. Kecacatan Semula Jadi

2. Buku

• Bahagian dahan yang terdapat dalam batangpokok.

• Jika dahan masih hidup apb pokok ditebang, tisuadalah selanjar dengan tisu batang.

• Buku adalah keras dan bebas dari kerosakan.

• Buku mengurangkan kekuatan kayu dan membawa kesan pada rupa.

Kecacatan Semula Jadi2. Buku

.. Kecacatan Semula Jadi

2. Buku

.. Kecacatan Semula Jadi

3. Hati

• Bahagian rosak yang terdapat pada pokokdan bahagian ini tidak mempunyai kekuatan.

4. Berongga

• Lubang yang terdapat di tengah-tengahbalak kerana kayunya telah hilang ataureput dimakan cendawan atau anai-anai.

Kecacatan akibat KerjaMenebang, Menggergaji dan

Mengering (3M)

1. Rekah

• Pemisahan sebahagian @ keseluruhanlapisan kayu.

• Disebabkan tegasan pertumbuhan @ kelegaan dalam batang pokok semasapenebangan @ hentaman pokok ke atastanah.

.. Kecacatan akibat KerjaMenebang, Menggergaji dan

Mengering.

2. Pecah

• Pemisahan pendek pada kayu sepanjangiranya semasa pengeringan.

• Apabila terdapat pecah pada hujung kayu, iadipanggil pecah kepala.

• Pecah dalaman terjadi di sebelah dalamkayu dikenali sebagai pecah sarang lebah.

… Kecacatan akibat KerjaMenebang, Menggergaji dan

Mengering.

2. Pecah

• Pecah permukaan terjadi atas permukaankepingan yang digergaji.

• Dipanggil pecah lalu sekiranya pecahpermukaan menerusi satu permukaan hinggake permukaan satu lagi.

… Kecacatan akibat KerjaMenebang, Menggergaji dan

Mengering.

3. Meleper

• Terjadi apabila sel-sel kayu meleper ataumenjadi papar akubat pengeringan berlebihan@ tidak selaras.

… Kecacatan akibat KerjaMenebang, Menggergaji dan

Mengering.

4. Berbusur dan Berelang

• Keadan berbusur dan berelang: kelengkungandalam satah-satah menegak kepada papanyang diakibatkan oleh pengecutan dan penyusunan yang kurang elok semasamengering.

… Kecacatan akibat KerjaMenebang, Menggergaji dan

Mengering.

… 4. Berbusur dan Berelang

• Berbusur: kelengkungan @ lenturan dalamarah memanjang.

• Relangan: kelengkungan arah lebarkepingan papan.

… Kecacatan akibat KerjaMenebang, Menggergaji dan

Mengering.

5. Terpiuh

• Ialah erotan melingkar sepanjang batang kayudisebabkan pengecutan & pengeringan tidakselaras.

… Kecacatan akibat KerjaMenebang, Menggergaji dan

Mengering.

6. Keras Kulit

• Sifat bahagian luar kepingan kayu yang menjadi terlalu keras.

• Sebab: pengeringan terlalu cepat yang menyebabkan bahagian luar kayu kering lebihcepat berbanding bhgn dalam.

… Kecacatan akibat KerjaMenebang, Menggergaji dan

Mengering.

7. Ira

• Dikatakan kecacatan apb ia bolehmengurangkan kekuatan kayu @ membawakesukaran semasa menggergaji.

… Kecacatan akibat KerjaMenebang, Menggergaji dan

Mengering.

8. Meleding

• Dikatakan meleding apb terdapat sebarangperubahan daripada keadaan lurus.

• Sebab: pengeringan & kelembapan.

Kecacatan Disebabkan olehSerangga dan Cendawan

1. Serangga pengorek Kayu

• Menyumbang pada sebahagian besarkerosakan kayu disebabkan oleh gerab ataularva beberapa jenis kumbang @ gegat kayu.

• Saiz lubang antara Ø 5mm-25mm, panjangbeberapa cm.

Kecacatan Disebabkan olehSerangga dan Cendawan

1. Serangga pengorek Kayu

• Jenis-jenis serangga kayu: kumbangpowder post, kumbang tanduk dan kumbangambros.

• Kesan: kayu yang telah diserang tidak bolehdigunakan lagi untuk membuat perabot @ papan lapis. Tidak sesuai utk pembinaanbangunan jika diserang teruk.

… Kecacatan Disebabkan olehSerangga dan Cendawan

Kumbang powder-post

… Kecacatan Disebabkan olehSerangga dan Cendawan

2. Anai-anai

• Membawa kerosakan yang lebih terukdaripada serangga pengorek kayu.

• Menyerang kayu yang berdekatantanah. Terutamanya kayu dalamkeadaan lembap.

… Kecacatan Disebabkan olehSerangga dan Cendawan

Serangan anai-anai ke atas kayu:

… Kecacatan Disebabkan olehSerangga dan Cendawan

3. Cendawan Reput Lembap dan Kering

• Kayu reput apabila diserang/ ditumbuhicendawan.

• Cendawan yang menyerang kayu lembapmenyebabkan reput lembap.

• Pencegahan: Pengeringan kayu @ perawatan dengan minyak kresot.

… Kecacatan DisebabkanolehSerangga dan Cendawan

… 3. Cendawan Reput Lembap dan Kering

• Cendawan yang menyerang kayu kering di kawasan tanpa peredaran udaramenyebabkan reput kering.

• Pencegahan: Peredaran udara yang baik, pengawetan

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

4. Buku

• Mengurangkan kekuatan kayu kerana:

a) Ira kayu akan terganggu, dimana sbhgn besar serat2

sekitar buku terpesong mengelilinginya.

b) Mengganggu keselanjaran serat-serat kayu.

• Kesan buku thdp kayu boleh dinilai melalui: saiz, bentuk, jenis, kedudukan dlm kayu, jenis tegasan yg bertindak.

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

…. 4. Buku

• Tidak memberi kesan kepada ketegaran kayu.

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

5. Ira

• Kaedah pengiraan pengaruh ira terhadap kayu adalahserupa bagi ira lintang, ira serong & ira pusar.

• Bergantung pada kecerunan ira (nisbah 1:n)

dimana: 1 = Jarak dalam arah selari dgn tepinya.

• Alat untuk mengukur kecerunan: pengguris

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

5. Ira

1

n

Arah Ira

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

5. Ira

• Modula Kekenyalan:

Menurun dengan cepat bermula kecerunan 1:15

• Modula Patah:

Berkurang dengan cepat bermula 1:20

• Sifat tahan kejutan:

Berkurang bermula dari 1:25

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

6. Rekah dan Pecah

• Adalah pemisahan memanjang yang berlaku antaraserat-serat kayu.

• Kesan: Retak @ pecah Luas keratan menentang ricihanberkurang Kekuatan ricih kayu berkurang.

• Tegasan Ricih maksimum – terbentuk pada paksi neutralsuatu rasuk.

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

6. Rekah dan Pecah

• Tegasan Ricih maksimum – terbentuk pada paksi neutralsuatu rasuk.

• Maka,tidak boleh ada rekah @ pecah dlm kawasan ini kerana:

- Mengurangkan kekuatan tegangan tegak kepada ira

- Kesan thdp tegangan selari adalah kecil ttp mendatangkan

masalah kpd cara mengikat hujung anggota kayu yang

berada dlm tegangan selari dengan ira.

FAKTOR MEMPENGARUHI KEKUATAN KAYU

7. Rawatan Pengawetan

• Proses ini tidak berbahaya kepada kayu.

• Tetapi, sekiranya pengawetan bahan kimia tidak dilakukan dgnbetul, akan mengurangkan sifat kekuatan kayu.

• Bahan pengawet terlalu pekat – merosakkan tisu-tisukayu.

• Kayu kurang telap (sukar ditembusi pengawet) Kerosakan

Kegunaan Kayu dalam Binaan

1. Anggota struktur ringan dalam struktur kekal

2. Pembinaan berat

3. Hiasan

4. Struktur Sementara

5. Pembinaan alat2 pengangkutan

6. Perusahaan berasaskan kayu

KEBAIKAN KAYU

a. Nisbah Kekuatan Berat yang Tinggi

b. Senang Dipotong, Diratakan, Dipakudan Diskru

c. Rupa dan Kemasan yang Cantik

d. Kealiran Haba dan Elektrik yang rendah

e. Kelasakan yang tinggi jika dirawat

f. Kos Berpatutan & Senang Diperoleh

KEBAIKAN KAYU

g. Kos Berpatutan & Senang Diperoleh

h. Sesuai untuk semua kegunaan

KEBURUKAN KAYU

a. Mudah terbakar dan merebakkanapi

b. Pengecutan

c. Mudah diserang serangga dan cendawan perosak

PENGERINGAN KAYU

1. Pengeringan Udara

2. Pengeringan Tanur

Masa Pengeringan Bergantung pada:

1. Jenis Kayu

2. Saiz dan Ketebalan

3. Keadaan Cuaca dan Tempat

4. Cara Menyusun

PENGAWETAN KAYU

1. Racun kepada cendawan dan serangga perosak.

2. Boleh kekal dalam kayu.

3. Murah dan senang diperoleh dengan banyaknya.

4. Boleh masuk ke dalam kayu dengan mudah.

5. Tidak beracun kepada manusia dan binatang.

6. Tidak menyebabkan karat kepada logam.

7. Tidak membuatkan kayu mudah terbakar

PENGAWETAN KAYU

Jenis Pengawetan

1. Kelas A (minyak tar yang berbau)

2. Kelas B (bahan organik)

3. Kelas C (bahan larut air)

PENGAWETAN KAYU

Kaedah memasukkan Bahan Pengawet Dalam kayu:

1. Menyapu dengan berus

2. Rendaman Sejuk

3. Rendaman Panas

4. Rendaman Panas Sejuk

5. Penyerapan Tekanan

6. Proses Sel Kosong (Rueping)