Geopolymer Innovation in Construction: Environmentally Friendly and Sustainable Materials

Abstrak

Batu bata geopolimer adalah inovasi penting dalam industri konstruksi, yang mewakili pendekatan ramah lingkungan dan berkelanjutan. Bahan utamanya bersumber dari limbah industri, antara lain tailing tambang tembaga dan bijih besi, yang sering dianggap sebagai pencemar lingkungan. Proses produksi batu bata geopolimer melibatkan penggunaan bahan kimia seperti natrium silikat dan natrium hidroksida (NaOH) sebagai aktivator untuk membentuk ikatan polimer. Selain itu, berbagai limbah industri lainnya, seperti limbah keramik, batu bata tanah liat, dan limbah plastik, digunakan sebagai bahan formulasi untuk meminimalkan dampak terhadap lingkungan. Penambahan bahan pelengkap antara lain metakaolin, Ground Granular Blast Furnace Slag (GGBFS), Recycled Concrete Aggregate (RCA), Foundry Sand Waste (FSW), pasir terak, dan fly ash, semakin mendukung pengembangan sifat unik pada batu bata geopolimer. Metode produksi batu bata geopolimer mencakup berbagai teknik, antara lain ekstrusi, standardisasi, dan pemadatan tinggi hingga 100 MPa. Proses pembakaran pada tungku listrik merupakan tahapan krusial dalam pembentukan dan pembakaran batu bata dengan kekuatan dan daya tahan yang optimal. Selama tahap produksi, serat polipropilen dan geopolimer pengikat, seperti natrium, kalsium, dan amonium, digunakan untuk meningkatkan kohesi dan daya tahan batu bata geopolimer. Penting untuk memperhatikan sifat penyerapan air pada batu bata geopolimer, karena hal ini mempengaruhi kinerja dan daya tahan struktur yang dibangun menggunakan bahan ini. Penyerapan air dapat bervariasi tergantung pada formulasi bahan dan proses produksi. Beberapa faktor yang mempengaruhi penyerapan air antara lain waktu pemeraman, kandungan terak, persentase penggantian agregat, dan penggunaan serat polipropilen dan metakaolin. Batas penyerapan air tipikal untuk batu bata geopolimer tidak boleh melebihi 20% dari berat batu bata, dengan kisaran penyerapan awal yang dapat diterima yaitu 10-30 gram. Sifat fisiko-mekanik batu bata geopolimer juga menjadi fokus penelitian. Kuat tekan batu bata geopolimer merupakan salah satu parameter penting yang harus diperhatikan. Kekuatan tekan berkisar antara 5-60 N/mm2, dan dalam beberapa kasus, bahkan lebih tinggi lagi, memenuhi persyaratan standar. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan batu bata geopolimer antara lain rasio limbah minuman beralkohol dan keramik, kandungan alkali, persentase penggantian agregat dengan Agregat Beton Daur Ulang (RCA) dan Polyethylene Terephthalate (PET), serta proses produksi seperti pembakaran cepat dan hiperkompaksi. Selain itu, penggunaan lignosulfonat dan bahan tambahan lainnya, seperti serbuk debu marmer (MP) dan serbuk debu batu kapur (LP), juga dapat mempengaruhi sifat fisika-mekanik batu bata geopolimer. Penggunaan bahan kimia tambahan dan stabilisasi berperan penting dalam meningkatkan kekuatan dan daya tahan batu bata geopolimer. Stabilisasi kimia menggunakan semen, kapur, atau bahan pengikat lainnya dapat meningkatkan daya tahan batu bata secara signifikan. Selain itu, penelitian juga menyoroti penggunaan nanoteknologi sebagai bahan penstabil untuk meningkatkan ketahanan material batu bata.