Alya Keisya W.

    FOLLOW  

Waspada Gempa! Semen Nanosilika Kuat Tak Tertandingi

Iptek | Thursday, 02 May 2024, 19:36 WIB

Gempa bumi adalah gejala alamiah berupa gerakan, goncangan, atau getaran tanah. Hal ini terjadi akibat patahan atau lengseran karena aktivitas tektonik dan hantaman benda langit. Tidak dapat dipungkiri, bahwa Indonesia rawan sekali terjadi gempa. Letak geografi Indonesia yang berada di cincin api pasifik dan melewati sabuk alpida, membuat Indonesia menjadi negara yang rentan terhadap gempa. Dilansir dari website bmkg.go.id, “Telah tercatat sebanyak 30 kasus gempa bumi yang terjadi di Indonesia dalam rentang waktu 1 bulan terakhir”. Pada kota-kota besar, dampak gempa bumi yang selalu dirasakan oleh masyarakat adalah kerusakan pada infrastruktur. Kerusakan pada infrasruktur ini memunculkan ide bahan bangunan dari nanomaterial yaitu dengan penambahan nanosilika untuk mengantisipasi terjadinya kerusakan total pada infrastruktur.

Teknologi Nano dan Nanomaterial

Teknologi nanomaterial merupakan salah satu cabang dari nanosains yang erat kaitannya dengan sintesis, karakterisasi, eksplorasi, dan eksploitasi bahan berstruktur nano. Menurut The International Organization Standardization, “nanomaterial adalah bahan dengan dimensi eksternal apa pun dalam skala nano atau memiliki struktur internal atau struktur permukaan dalam skala nano”. Satu nanometer kira-kira setara dengan satu miliar bagian dari satu meter. Menurut Giovonni Borsoi, “Faktanya, peningkatan luas permukaan bahan berstruktur nano meningkatkan ketersediaan dan dapat meningkatkan reaktivitas atom untuk berinteraksi dengan faktor lingkungan atau bahan lain”. Keterlibatan industri pada riset teknologi nano sudah terbukti dengan adanya aplikasi dari produk-produk akhir yang mengandung teknologi nano. Contohnya pada perkembangan beton nanosilika.

Perkembangan Semen dan Beton

Selama beberapa dekade terakhir, bahan bangunan berbasis semen telah digunakan secara luas di berbagai bidang konstruksi bangunan. Beton memiliki konsumsi terbesar dan hasil produksi terbesar karena biaya produksinya yang terbilang rendah, sumber bahan baku yang mudah didapat, dan cara pengaplikasian yang sederhana. Beton berupa bangunan komposit yang terbuat dari kombinasi agregat dan pengikat semen dengan bentuk paling umum dari beton adalah beton semen Portland. Terdiri dari agregat mineral, semen dan air. Semen dan air tersebut membentuk gel kalsium silikat hidrolis yang mampu meningkatkan kekuatan dan daya tahan. Salah satu kelebihan paling unggul dari beton adalah kekuatan tekanan yang tinggi. Pada pengembangan tahap awal bahan beton, sebagian besar peneliti berfokus pada kekokohan saja. Seiring berjalannya waktu, pembuatan beton rawan mengalami kerusakan. Pengurangan kualitas beton terjadi akibat penggunaan zat tambahan secara makro dan mikro pada semen sehingga masih banyak menimbulkan masalah seperti sering menyebakan korosi dan beton akan menjadi lebih rapuh. Dalam studi terbaru, nanosilika menjadi bahan perbincangan hangat dikalangan peneliti karena dapat meningkatkan kualitas semen dan peningkatan kualitas beton.

Manfaat dan Cara Kerja Nanosilika

Penambahan nanosilika ke beton dapat meningkatkan daya tahan dan gesekan pada beton sehingga dapat meningkatkan jangka waktu pemakaian. Contoh penambahan nanosilika yang telah digunakan adalah pada beton serat alam dan beton nano komposit. Dalam beton serat alam, nanosilika membantu meningkatkan sifat fisik dan mekanik, serta dapat memperbaiki kemampuan menyerap air untuk meminimalkan terjadinya korosi. Dalam beton nano komposit, nanosilika dapat digunakan sebagai pengisi dan pengikat, yang membantu meningkatkan kemampuan mekanis dan ketahanan dari beton serta meminimalkan terjadinya korosi.

Referensi:

Ferreira, M.T., Soldado, E., Borsoi, G., Mendes, M., & Flores-Colen, I. (2023) ‘Nanomaterials Applied in the Construction Sector: Environmental, Human Health, and Economic Indicators’, Applied Sciences, 13(23), p. 12896. Available at: https://doi.org/10.3390/app132312896.

Ghaly, A., Attia, A., Mostafa, H., Sammour, K., Ghobrial, M., Fathy, A., & Abou-Zeid, M. (2017) ‘The effect of nano silica on cementitious materials’, 6th International Conference on Engineering Mechanics and Materials 2017, 2(September 2022), pp. 970–979.

Lumingkewas, R.H. (2018) ‘Beton Nano Komposit Serat Alam Sebagai Bahan Konstruksi Infrastruktur Tahan Gempa’, Technopex 2018, pp. 251–257. Available at: http://technopex.iti.ac.id/ocs/index.php/tpx18/tpx18/paper/viewPaper/117.

Zhang, P., Zhang, P., Han, S., Golewski, G.L., & Wang, X. (2020) ‘Nanoparticle-reinforced building materials with applications in civil engineering’, Advances in Mechanical Engineering, pp. 1–4. Available at: https://doi.org/10.1177/1687814020965438.