Mahasiswa UMY Kembangkan Material Tahan Gempa Berbasis Serat Bambu

GERBANGPATRIOT.COM, YOGYAKARTA – Gempa bumi tidak hanya menguji kesiapsiagaan masyarakat, tetapi juga ketahanan bangunan dalam menghadapi guncangan. Ketika struktur bangunan tidak mampu mengakomodasi deformasi atau perubahan bentuk, kerusakan hingga keruntuhan dapat terjadi dan meningkatkan risiko jatuhnya korban jiwa.

Kondisi tersebut tergambar dalam peristiwa gempa bumi yang mengguncang Daerah Istimewa Yogyakarta dan sebagian wilayah Jawa Tengah pada 27 Mei 2006. Gempa berkekuatan magnitudo 5,9 itu menyebabkan kerusakan bangunan secara masif dan menewaskan ribuan orang. Banyak korban meninggal akibat tertimpa reruntuhan bangunan.

Peristiwa tersebut menjadi pengingat akan pentingnya membangun struktur yang memiliki ketahanan terhadap gempa. Selain kekuatan struktur, kemampuan material untuk mengalami deformasi dan menyerap energi juga menjadi faktor penting dalam mengurangi risiko keruntuhan.

Persoalan itu mendorong mahasiswa Universitas Muhammadiyah Yogyakarta (UMY) mengembangkan alternatif material konstruksi. Mereka memadukan Engineered Cementitious Composite (ECC) M45 dengan serat bambu yang dilapisi polyvinyl alcohol (PVA).

Riset tersebut dikembangkan oleh tim mahasiswa Program Studi Teknik Sipil UMY yang terdiri atas Nadiya Putri Syahimah sebagai ketua serta Aulia Haris Fauzan, Egas Fairuz Rasyid, Alya Ramadhani, dan Afra Nur Faliza sebagai anggota.

Di bawah bimbingan Martyana Dwi Cahyati, M.Eng., Ph.D., penelitian tersebut berhasil memperoleh pendanaan melalui Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Riset Eksakta (PKM-RE) 2026.

Belajar dari Gempa Yogyakarta

Bagi Nadiya dan tim, Gempa Yogyakarta 2006 menjadi salah satu latar belakang penelitian. Mereka melihat pentingnya pengembangan material yang mampu mengakomodasi deformasi akibat guncangan.

“Salah satu permasalahan yang kami lihat adalah keterbatasan daktilitas beton konvensional. Karena itu, kami tertarik mengembangkan material yang memiliki kemampuan deformasi dan penyerapan energi lebih baik,” ujar Nadiya saat dihubungi pada Rabu (9/9).

Daktilitas merupakan salah satu karakteristik penting dalam struktur tahan gempa. Material yang memiliki daktilitas tinggi mampu mengalami deformasi lebih besar sebelum mengalami kegagalan atau keruntuhan.

Karakteristik tersebut juga menjadi perhatian dalam berbagai penelitian mengenai ECC. Sejumlah studi eksperimental menunjukkan bahwa ECC berpotensi meningkatkan daktilitas dan kemampuan struktur dalam menyerap energi ketika menerima beban seismik.

Berangkat dari persoalan tersebut, tim mahasiswa UMY memilih ECC M45 sebagai matriks komposit. Mereka kemudian memanfaatkan serat bambu sebagai material penguat.

Menurut Nadiya, ECC M45 dipilih karena memiliki karakteristik mekanis yang sesuai dengan kebutuhan penelitian. Sementara itu, bambu dipilih karena berpotensi menjadi material lokal yang kuat dan berkelanjutan.

Serat Bambu Dilapisi PVA

Kebaruan penelitian tim mahasiswa UMY terletak pada proses pelapisan atau enkapsulasi serat bambu menggunakan PVA. Serat yang telah dilapisi tersebut kemudian dicampurkan ke dalam matriks ECC M45.

Pelapisan dilakukan untuk meningkatkan ikatan antarmuka dan kinerja serat ketika berada di dalam material komposit. Berdasarkan hasil pengujian laboratorium, serat bambu berlapis PVA menunjukkan performa lebih baik dibandingkan serat tanpa lapisan.

“Berdasarkan data yang kami peroleh, serat bambu yang dilapisi PVA memiliki ketahanan lebih baik, baik dari segi kuat lentur maupun kuat tekan, dibandingkan serat bambu yang tidak dilapisi,” ungkap Nadiya.

Pemanfaatan bambu sebagai bagian dari material konstruksi juga sejalan dengan perkembangan riset mengenai material berkelanjutan. Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa bambu berpotensi digunakan dalam konstruksi yang membutuhkan kekuatan serta kemampuan deformasi tertentu.

Dalam penelitian terpisah mengenai kolom beton bertulang bambu untuk rumah sederhana di Indonesia, konfigurasi tertentu dilaporkan mampu mencapai rasio simpangan atau drift ratio sebesar 3,34 persen. Hasil tersebut menunjukkan potensi bambu sebagai material penguat dalam pengembangan struktur yang menghadapi beban gempa.

Temuan-temuan tersebut memperlihatkan bahwa bambu tidak hanya dapat dipandang sebagai material tradisional. Melalui pengolahan dan desain yang tepat, bambu berpeluang dikembangkan menjadi bagian dari teknologi konstruksi modern.

Dari Laboratorium Menuju Bangunan Tahan Gempa

Dalam proses penelitian, tim mahasiswa UMY menghadapi sejumlah kendala teknis. Kerusakan alat uji tekan beberapa kali menyebabkan proses pengujian dan pengolahan data mengalami keterlambatan.

Kerusakan timbangan laboratorium juga sempat menghambat proses pengujian material. Meski demikian, tim berhasil menyelesaikan seluruh tahapan pengujian.

Pengujian tersebut meliputi uji kuat tekan dan kuat lentur. Hasilnya kemudian digunakan sebagai dasar untuk menilai potensi pengembangan material ECC berbasis serat bambu.

Tim menilai material tersebut berpotensi dikembangkan untuk bangunan baru. Material ini juga berpeluang dimanfaatkan sebagai material perkuatan pada bangunan lama yang berada di wilayah rawan gempa.

Namun, Nadiya menegaskan bahwa penelitian tersebut masih membutuhkan pengembangan lebih lanjut. Hasil yang diperoleh saat ini menjadi tahap awal untuk mengoptimalkan komposisi dan karakteristik material.

Tahap penelitian berikutnya akan diarahkan pada pengujian berbagai ukuran serat bambu. Variasi tersebut mencakup panjang dan diameter serat untuk mengetahui pengaruhnya terhadap kinerja mekanis material.

Tim juga tengah menyiapkan naskah publikasi ilmiah dan bahan presentasi setelah menyelesaikan dua tahap pemantauan dan evaluasi program PKM.

Mengembangkan Riset agar Lebih Berdampak

Bagi Nadiya dan tim, penelitian ini tidak berhenti pada pencapaian dalam program kemahasiswaan. Mereka berharap hasil penelitian tersebut dapat menjadi pijakan bagi pengembangan material konstruksi yang lebih sesuai dengan kebutuhan wilayah rawan gempa.

Hasil penelitian juga diharapkan dapat memberikan manfaat bagi para peneliti berikutnya. Dengan demikian, inovasi yang telah dirintis dapat terus dikembangkan melalui pengujian dan penyempurnaan lebih lanjut.

“Targetnya adalah agar penelitian ini memberikan dampak lebih luas kepada masyarakat, terutama dengan menjadi dasar bagi para peneliti berikutnya untuk mengembangkan penelitian kami,” pungkas Nadiya. (GLA)

Sumber : humas umy