## ANALISIS SIFAT MEKANIS SERAT BAMBU MAYAM SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN KOMPOSIT MELALUI UJI BENDING
Novriyanti Talango 1) , Wawan Rauf 2)
1,2) Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Gorontalo
1) novriyantitalango12@gmail.com, 2) wawanrauf241193@yahoo.com

## ABSTRACT
The  development  of  technology  in  today's  era  bamboo  fiber  has  better  mechanical  properties  compared  to  other natural fibers, and bamboo is also a type of plant that is quite important to develop, bamboo fiber can also be used as a  composite  reinforcement.  This  study  aims  to  analyze  the  strength  of  mayam  bamboo  fiber  composite  materials through bending tests. The  materials  used in this study are  mayam bamboo fiber, polyester resin, epoxy resin and catalyst.  Testing  was  carried  out  in  the  Mechanical  Engineering  materials  laboratory.  The  comparison  of  the composition includes 90% resin and 10% mayam bamboo fiber, and 80% resin and 20% mayam bamboo fiber. The results of the bending test showed that the composition of 80% polyester resin and 20% bamboo fiber produced an average  value  of  132.12  N/mm 2 ,  while  the  composition  of  90%  polyester  resin  and  bamboo  fiber  produced  an average value of 107.61 N/mm 2 . In addition, for the composition of 80% epoxy resin and 20% fiber, it produces an average value of 30.71 N/mm 2 and for the composition of 90% epoxy resin and 10% bamboo fiber, it produces an average value of 4601 N/mm 2 . Meanwhile, for the calculation of the bending elasticity modulus for the composition of 80% polyester resin and 20% fiber, it produces a value of 0.065 mm and the composition of 90% polyester resin and  10%  fiber  produces  a  value  of  0.068  mm.  While  for  the  composition  of  80%  epoxy  resin  and  20%  fiber,  it produces  a  value  of  5.486  mm  and  the  composition  of  90%  epoxy  resin  and  10%  fiber  produces  a  modulus  of elasticity value of 19.21 mm.

## ABSTRAK
Berkembangnya  teknologi  di  jaman  sekarang  serat  bambu  memiliki  sifat  mekanis  yang  lebih  baik  dibandingkan dengan  serat  alam  lainnya,  dan  bambu  juga  merupakan  jenis  tanamana  yang  cukup  dibilang  penting  untuk dikembangkan,  serat  bambu  juga  dapat  digunakan  sebagai  penguat  komposit.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk menganalisis  kekuatan  bahan  komposit  serat  bambu  mayam  melalui  uji  bending.  Material  yang  digunakan  pada penelitian  ini  adalah  serat  bambu  mayam,  resin  polyester,  resin  epoxy  dan  katalis.  Pengujian  dilakukan  pada laboratorium  material  Teknik  Mesin.  Perbandingannya  komposisi  antara  lain  resin  90%  dan  serat  bambu  mayan 10%,  serta  resin  80%  dan  serat  bambu  mayam  20%.  Hasil  pengujian  bending  menunjukan u ntuk  komposisi  Resin poliester  80%  dan  serat  bambu  20%  menghasilkan  nilai  rata-rata  132.12  N/mm 2 ,  sedangan  untuk  komposisi  resin poliester 90% dan serat bambu menghasilkan nilai rata-rata 107.61 N/mm 2 . Selain itu untuk komposisi Resin epoksi 80%  dan  serat  20%  menghasilkan  nilai  rata-rata  30.71  N/mm 2 dan  untuk  komposisi  resin  epoksi  90%  dan  serat bambu 10% menghasilkan nilai rata-rata 46.01 N/mm 2 . Sementara itu untuk perhitungan modulus elastisitas bending untuk komposisi resin poliester 80% dan serat 20% menghasilkan nilai 0.065 mm dan komposisi resin poliester 90% dan  serat  10%  menghasilkan  nilai  0.068  mm.  Sedangkan  untuk  komposisi  resin  epoksi  80%  dan  serat  20% menghasilkan nilai 5.486 mm dan komposisi 90% resin epoksi dan 10% serat menghasilkan nilai modulus elastisitas 19.21 mm.
Kata Kunci : Serat Bamb; Resin Epoxy; resin Polyester; Bending Test.

## 1. PENDAHULUAN
Bambu  merupakan  sumber  daya  alam  yang memegang peranan penting dalam kehidupan masyarakat, khususnya di pedesaan. Tanaman bambu memiliki kemampuan menjaga keseimbangan lingkungan,  karena  sistem  perakarannya  dapat mencegah  erosi  dan  mengatur  tata  air  serta  dapat tumbuh pada lahan marginal. Jenis bambu yang ada di dunia  diperkirakan  terdapat  600-700  dan  beberapa jenis  dari  jumlah  tersebut  ada  di  Indonesia  (Arsad 2015).
Menurut  (Muhtar  dkk  2017)  bukan  hanya pemilik  kebun  yang  memanfaatkan  bambu,  namun hampir  semua  masyarakat.  Bambu  dikenal  memiliki sifat-sifat yang sangat menguntungkan yaitu batangnya kuat, ulet, lurus, rata, keras, mudah  dibelah,  mudah  dibentuk  dan  mudah
dikerjakan  serta  ringan  sehingga  mudah  di  angkut. Selain  itu  bambu  juga  relatif  murah  dibandingkan dengan bangunan lain seperti kayu.
Bambu  juga  mempunyai  serat  yang  panjang dengan massa tanam yang cukup singkat dibandingkan  kayu,  yaitu  sekitar  3-5  tahun.  Bambu banyak  digunakan  sebagai  bahan  bangunan  rumah peralatan  rumah  tangga,  dan  lain-lain  dan  juga  pulp kertas  serta  komposit  (Sinyo  dkk  2017).  Komposit adalah material yang sangat  penting karena mempunyai  sifat-sifat  yang  khusus.  Sifat-sifat tersebut diantaranya adalah kekakuannya, kekuatannya,  ringan,  tidak  terkorosi  serta  usia  fatik yang  lebih  baik  dibandingkan  dengan  bahan konvensional  lainnya.  Serat  bambu  juga  memiliki sifat  mekanis  lebih  baik  dibandingkan  dengan  serat alama  lainnya.  Oleh  sebab  itu,  serat  bambu  dapat digunakan sebagai penguat komposit. Pada penelitian
ini  dilakukan  pembuatan  komposit  dengan  polimer resin epoxy dan poliester sebagai perekat serat bambu mayan.  Penelitian  ini  bertujuan  Penelitian  ini bertujuan  untuk  menganalisis  kekuatan  bahan komposit serat bambu mayam melalui uji bending.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Manuputty  dan  Berhitu  2017  meneliti  terkait pemanfaatan  material  bambu  sebagai  alternatif  bahan komposit  pembuatan  kulit  kapal  pengganti  material kayu  untuk  armada  kapal  rakyat  yang  beroperasi  di maluku.  Dengan  hasil  pengujian  laboratorium  bahwa dari  segi  teknis  serat  bambu  yang  digunakan  sebagai penguat  dalam  pembentukan  material  komposit bamboo “Bamboo – fiber Reinforced Palstic” (BRP).
Optimalisasi  penggunaan  serat  dan  pulp  bambu tali  (gigantochloa  apus)  untuk  papan  serat.  Penelitian dilakukan  dengan  menggunakan  serat  bambu  dari potongan  bambu  yang  dimasak  dengan  proses  soda dan  pulp,  bambu  dari  serpihan  bambu  yang  dimasak dengan proses soda dan Kraft (Mutia, dkk 2017).
Studi  Sifat  Fisis  dan  Mekanis  Serat  Bambu Tunggal  dengan  Perlakuan  Alkali  NaOH  Selama  2 Jam.  Penelitian  tersebut  dilakukan  untuk  mengetahui sifat  fisis  dan  mekanis  dari  serat  bambu  tunggal dengan  perlakuan  alkali  selama  dua  jam  dengan konsentrasi 0%, 2.5%, 5%, dan 7.5%. Pada penelitian ini  bahan  yang  digunakan  adalah  bambu  apus (gigantochoa apus) (Anggara, 2019).

## 3. METODOLOGI
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Material Teknik pada Fakultas Teknik, Program Studi Mesin,  Universitas  Gorontalo.  Penelitian  dilakukan pada bulan Januari sampai Maret 2024.

## 3.2. Alat dan bahan
Adapun  peralatan  dan  bahan  yang  digunakan dalam penelitian adalah:

## 3.2.1. Cetakan / Mall
Cetakan  /  Mall  yang  berukuran  20x20x1  ini digunakan untuk mencetak spesimen dari serat bambu mayan  (gigatochloa  robusta)  yang  dicampur  dengan resin  poliester  dan  resin  epoksi  serta  katalis.  Hasil cetakan  ini  yang  akan  dibuat  menjadi  beberapa spesimen  uji.  Cetakan  spesimen  ditampilkan  pada gambar 1.

## 3.2.2. Mesin Uji Tarik
Pengujian  tarik  dilakukan  di  Laboratorium Material  Teknik,  Program  Studi  Mesin,  Universitas Gorontalo,  mesin  ini  digunakan  untuk  memperoleh data  beban  maksimum  yang  bisa  diterima  oleh spesimen.  Pengujian  bending  dilakukan untuk mengevaluasi  kemampuan  bahan  dalam  menahan beban lentur hingga terjadi deformasi.
Sumber: Talango 2024 Gambar 2. Mesin Uji Bending

## 3.2.3. Iritan Bambu
Alat ini digunakan untuk mengambil serat bambu untuk memisahkan kulit luar dan dalam serat bambu.

## Sumber: Talango 2024
Gambar 3. Iritan Bambu

## 3.2.4. Alat Timbangan Digital
Alat  ini  digunakan  untuk  menimbang  serat bambu.  Serat  bambu  yang  sudah  dipisahkan  dengan kulit luarnya ditimbang sebelum dilakukan pengaplikasian resin poliester dan resin epoksi.

## Sumber: Talango 2024
Gambar 4. Timbangan digital

## 3.2.5. Gelas Ukur
Gelas ukur ini digunakan untuk mengukur cairan yang  akan  digunakan  pada  pembuatan  spesimen komposit.  Penggunaan  gelas  ukur  dimaksudkan  agar komposisi campuran lebih terukur.

## Sumber: Talango 2024
Gambar 5. Gelas ukur

## 3.2.6. Serat Bambu
Serat  bambu  ini  yang  akan  digunakan  dalam penelitian  sebagai  bahan  yang  akan  dicampurkan dengan  resin  poliester  dan  resin  ekspoksi  masing- masing  kompisisi  80%  resin  poliester  dan  20%  serat, dan  90%  resin  dan  10%  serat.  Demikian  pula  untuk resin epoksi memiliki komposisi yang sama.

## Sumber: Talango 2024
Gambar 6. Serat bambu
3.2.7. Resin Epoxy dan Resin Polyester
Resin ini digunakan untuk perekat serat bambu

## Sumber: Talango 2024
Gambar 7. Resin Epoxy dan Resin  Polyester
3.3. Persiapan Pengujian
3.3.1. Teknik Pengumpulan Data
Teknik  pengumpulan  data  yang  digunakan digunakan adalah :
1. Observasi
2. Uji Kekuatan Tarik
3. Uji Bending
4. Dokumentasi
Data  diperoleh  dari  eksperimen  serat  bambu (gigantochloa  robusta)  menggunakan  resin  epoxy  dan resin  polyester  yang  hasilnya  berupa  data  kuantitatif yang dibuat dalam bentuk tabel dan ditampilkan dalam bentuk grafik hasil dari uji tarik dan uji bending.
3.3.2. Prosedur Penelitian Langkah-langkah yang dilakukan untuk mencapai tujuan penelitian adalah : Penyiapan serat bambu mayan (gigantochloa robusta) a. Potong  bambu  mayan  dengan  ukuran  panjang  40 cm b. Potong  bambu  mayan  menjadi  4  batang  kecil, terus hilangkan kulit luar bambu
c. Agar  bambu  menjadi  awet  secara  konvensional dilakukan  perendaman  di  dalam  air  selama  30 hari.  Perendaman  ini  juga  bisa  meningkatkan kekuatan  dan  menghilangkan  pati  yang  akan dikeluarkan,  dan  mungkin  akan  diganti  oleh mineral yang terdapat di dalam air laut, agar bisa mengurangi serangan hama dan penyakit.
d. Bambu di keringkan di bawah sinar matahari
e. Untuk  bisa  memperoleh  serat  bambu  kita  harus memerlukan alat iritan bambu
f. Serat bambu dipotong dengan ukuran panjang 20 cm,  sesuai  cetakan  yang  akan  digunakan  dalam penelitian ini
Lalu serat bambu tersebut ditimbang menjadi 10% dan 20%

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  yang  diperoleh  dari  penelitian  ini  adalah data yang berbentuk tabel dan grafik, yang diperoleh dari hasil pengujian bending dan perhitungan.

## 4.1. Analisis Data
Perhitungan Perbandingan Komposit Serat dan Resin Komposisi Resin dan Serat 90 : 10 Resin : 0,9 x 400 x 1,25 = 450 gr Serat : 0,1 x 400 x 1,00 = 40 gr Komposisi Resin dan Serat 80 : 20 Resin 0,8 x 400 x 1,25 = 400 gr Serat : 0,2 x 400 x 1,00 = 80 gr

## 4.2. Pengujian Bending (Bending Test)
Data yang diperoleh dari uji bending adalah sebagai berikut : Sample 90:10-RP-01 S = Kekuatan Uji Bending (N/mm2) P = Beban Maksimum = 463,67 (N/mm2) d = Tebal Balok = 8 mm b = Lebar Balok = 20 mm L = Panjang Spesimen = 200 mm
2 2 3 d b PL S  Sehingga : 3 . 463.67 .  160 2 .  20. (8) 2
= 222.561 2.560
= 86.93 (N/mm 2 )
Data yang diperoleh dari pengujian modulus elastisitas bending test adalah:  Sample 90:10-RP-01
Dimana :
Eb = Modulus elastisitas bending test P = Beban (N)
= 463, 67 N/mm 2 b = Lebar benda uji (mm) = 20 mm d = Tebal benda uji (mm) = 8 mm 𝛿 = Defleksi (mm) = 9,96 mm L = Panjang support span (mm) = 200 mm Eb = 11.𝑝.𝐿 4𝑏𝑑3𝛿 Sehingga : Eb = 11.463.67.200 4.20.8.3.9.96 = 1.020 19.123 = 0.053mm

## Tabel 1. Hasil perhitungan pengujian Kekuatan
Bending
Sumber: Talango 2024
Sumber: Talango 2024
Gambar 8. Perbandingan Kekuatan Bending Resin epoxy dan Resin polyester
Dari gambar gambar 8 hubungan perbandingan  kekuatan  bending  test  resin  epoxy dan resin polyester dengan fraksi berat 90:10 dan 80:20 serat bambu ( gigatochloa robusta ). Dimana spesimen  komposit  resin  epoxy  90:10    serat bambu (gigatochloa robusta) menghasilkan kekuatan  bending  test  yang  berbeda-beda  dapat
dilihat  pada  hasil  perhitungan  spesimen  1, kekuatan  bending  test  sebesar  51,98  N/mm 2 , spesimen  2  menghasilkan  kekuatan  bending  test 51,53 N/mm 2 , spesimen 3 menghasilkan kekuatan bending  test  sebesar  34,51  N/mm 2 .  Sementara spesimen komposit resin polyester 90:10 menghasilkan kekuatan bending test yang berbeda pula dapat dilihat pada hasil perhitungan spesimen 1,  kekuatan  bending  test  sebesar  86,93  N/mm 2 , spesimen  2  menghasilkan  kekuatan  bending  test 131,63  N/mm 2 , spesimen  3 menghasilkan kekuatan  bending  test  sebesar  104,03  N/mm 2 .
Sedangkan  kekuatan  bending  test  pada  spesimen komposit  resin  epoxy  80:20    serat  bambu ( gigatochloa  robusta )  menghasilkan  kekuatan bending  test  pada  hasil  perhitungan  spesimen  1, menghasilkan  kekuatan  bending  test  sebesar  24,7 N/mm 2 ,  spesimen  2  menghasilkan  kekuatan bending test 31,89 N/mm 2 , spesimen 3 menghasilkan kekuatan bending test sebesar 35,76 N/mm 2 .  Dan  spesimen  komposit  resin  polyester 80:20  menghasilkan  kekuatan  bending  test  yang dapat  dilihat  pada  hasil  perhitungan  spesimen  1, menghasilkan  kekuatan  bending  test  sebesar 133,93  N/mm 2 , spesimen  2 menghasilkan kekuatan bending test 137,64 N/mm 2 , spesimen 3 menghasilkan  kekuatan  bending  test  sebesar 124,08  N/mm 2 seperti  ditampilkan  pada  tabel  1.
Sehingga  secara  keseluruhan  kekuatan  bending rata-rata untuk komposisi poliester 80% dan serat 20%  sebesar  132,12  N/mm 2 dan  poliester  90% dan serat 10% sebesar 107.61 N/mm 2 . Sementara untuk  penggunaan  resin  epoksi  pada  komposisi epoksi 80% dan serat 20% memiliki nilai rata-rata nilai  kekuatan  bending  sebesar  30.71  N/mm 2 dan komposisi  epoksi  90%  dan  serat  bambu  mayan 10% sebesar 46.01 N/mm 2 .

## Sumber: Talango 2024
Gambar 9. Perbandingan modulus elastisitas bending Resin epoxy dan Resin polyester
Pada  gambar  9  hubungan  perbandingan modulus  elastisitas  bending  test  Resin  epoxy  dan Resin polyester Dengan fraksi Berat 90:10 dan 80:20 serat  bambo  mayam  ( gigatochloa  robusta ).  Dimana
NO Beban maksimun P (N) Polyester 80-20 Polyester 90-10 Epoxy 80-20 Epoxy 90-10 1 2 3 Rata- rata 714.34 734.12 665.63 704.69 463.67 706.6 556.3 575.32 130.52 170.1 190.74 163.78 277.25 274.83 184.06 245.38 Kekuatan Bending (N/mm 2 ) No Polyester 80-20 Polyester 90-10 Epoxy 80-20 Epoxy 90-10 1 2 3 Rata- rata 133.93 137.64 124.8 132.12 86.93 131.62 104.3 107.61 24.47 31.89 35.76 30.71 51.98 51.53 34.51 46.01
modulus  elastisitas  spesimen  komposit  resin  epoxy 90  :  10    serat  bamboo  mayan  ( gigatochloa  robusta ) menghasilkan  modulus  elastisitas  pada  spesimen  1, modulus  elastisitas  sebesar  22,45  mm,  spesimen  2 menghasilkan  modulus  elastisitas  20,73  mm, spesimen 3 menghasilkan modulus elastisitas sebesar 14,45  mm.  Dan  spesimen  komposit  resin  polyester 90 : 10 menghasilkan modulus elastisitas yang dapat dilihat  pada  spesimen  1,  modulus  elastisitas  sebesar 0,053  mm,  spesimen  2  menghasilkan  modulus elastisitas  0,081  mm,  spesimen  3  menghasilkan modulus  elastisitas  sebesar  0,063  mm.  Sedangkan modulus  elastisitas  pada  spesimen  komposit  resin epoxy  80  :  20    serat  bambu  ( gigatochloa  robusta ) menghasilkan modulus elastisitas pada hasil spesimen 1, dengan modulus elastisitas sebesar 4,453 mm,  spesimen  2  menghasilkan  modulus  elastisitas 5,064  mm,  spesimen  3  menghasilkan  modulus elastisitas sebesar 6,96 mm. Dan spesimen komposit resin  polyester  80:20  menghasilkan modulus elastisitas  pada  spesimen  1,  menghasilkan  modulus elastisitas sebesar 0,074 mm, spesimen 2 menghasilkan  modulus  elastisitas  0,072  mm, spesimen 3 menghasilkan modulus elastisitas sebesar 0,058  mm.  Dari  hasil  perhitungan  perbandingan modulus  elastisitas  antara  resin  epoxy  dan  resin polyester memiliki modulus elastisitas yang berbeda, karena  semakin  sedikit  pengisian  presentasi  serat bambu  mayan  ( gigatochloa  robusta )  pada  resin epoxy,  maka  semakin  tinggi  modulus  elastisitasnya maka  sifatnya  semakin  ulet,  ini  diakibatkan  pada massa  jenis  resin  epoxy  yang  lebih  rendah. Sedangkan  pada  resin  polyester  dengan  presentasi serat  lebih  banyak  maka  semakin  rendah  modulus elastisitasnya  disebabkan  karena  sifatnya  getas  ini diakibatkan  resin  polyester  mempunyai  massa  jenis yang besar.

## 5. PENUTUP
Dari  hasil  riset  ditarik  kesimpulan  serta  saran antara lain:
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  pengujian,  dapat  ditarik kesimpulan  bahwa  kekuatan  bending  rata-rata untuk  komposisi  poliester  80%  dan  serat  bambu 20%  sebesar  132,12  N/mm 2 dan  resin  poliester 90% dan serat bambu 10% sebesar 107.61 N/mm 2 . Sementara itu untuk penggunaan resin epoksi pada komposisi resin epoksi 80% dan serat bambu 20% memiliki  rata-rata  nilai  kekuatan  bending  sebesar 30.71 N/mm 2 dan komposisi resin epoksi 90% dan serat  bambu  mayan  10%  sebesar  46.01  N/mm 2 . Untuk modulus elastisitas komposisi resin polyester  90%  dan  serat  10%  memiliki  nilai  rata- rata  0,065  mm,  sedangkan  untuk  perbandingan resin  poliester  80%  dan  serat  20%  memiliki  nilai rata-rata  0,068  mm.  Modulus  elastisitas  untuk penggunaan  resin  epoksi  diperoleh  nilai  rata-rata 5,486  mm  untuk  kompisisi  80%  resin  dan  20% serat  serta  19,20  mm  untuk  komposisi  90%  resin epoksi dan 10% serat bambu mayam.

## 5.2. Saran
Dalam  rangka  menyempurnakan  hasil penelitian  ini,  beberapa  saran  bisa  dilakukan untuk penyempurnaan riset ini selanjutnya:
1. Sebaiknya pada penelitian selanjutnya penulis menyarankan  untuk  melakukan  pengujian pada  komposisi  70%  dan  60%  penggunaan resin baik poliester maupun epoksi.
2. Penelitian selanjutnya disarankan menggunakan  resin  selain  poliester  maupun epoksi dengan bahan utama bambu mayam.

## DAFTAR PUSTAKA
Arsad E., 2015, Teknologi pengolahan dan manfaat bambu.  Jurnal  Riset  Industri  Hasil  Hutan , 7(1), pp. 45-52.
Muhtar  DF.,  Sinyo  Y.,  Ahmad  H.,  2017, Pemanfaatan tumbuhan bambu oleh masyarakat  di  kecamatan  oba  utara  kota tidore kepulauan. Santek, 1(1), pp. 37-44. Mutia  T.,  Risdianto  H.,  Sugesty  S.,  Hardiani  H.,
Kardiansyah T., 2016, Optimalisasi penggunaan  serat  dan  pulp  bambu  tali (gigantochloa  apus)  untuk  papan  serat. Arena Tekstil, 31(2), pp. 63-74
Sinyo  Y.,  Sirajudin  N.,  Hasan  S.,  2017,
Pemanfaatan tumbuhan bambu: kajian empiris  etnoekologi  pada  masyarakat  kota tidore kepulauan . Santek, 1(2), pp. 57-69. Manuputty  M.,  Berhitu  PT.,  2017, Pemanfaatan Material  Bambu  sebagai  Alternatif  Bahan Komposit  Pembuatan  Kulit  Kapal  Maluku.
Jurnal Teknologi, 7 (2), pp. 788-794.
Anggara A L., 2019, Studi Sifat Fisis dan Mekanis Serat  Bambu  Tunggal  dengan  Perlakuan Alkalin  NaOH  Selama  2  Jam. Fakultas Tehnik. Universitas Muhammadiyah. Surakarta