Manfaat Polimer dalam Konstruksi Bangunan, Paling Banyak Digunakan di Eropa

Teknologi pengembangan kekuatan material untuk kepentingan konstruksi dengan segala karakteristiknya semakin tumbuh pesat. Tuntutan untuk menciptakan bahan yang lebih kuat, tahan cuaca, dan lebih ringan merupakan sebuah capaian untuk menghasilkan komponen-komponen struktur dan non-struktural bangunan berkualitas tinggi. Salah satunya adalah dengan mengambil manfaat polimer yang memiliki karakteristik kuat.

Perkembangan Teknologi Material Polimer

Material polimer merupakan salah satu alternatif bahan bangunan yang memiliki peluang besar untuk menjadikan kualitas bangunan semakin baik. Adapun keunggulan material polimer dibandingkan dengan bahan-bahan bangunan konvensional lain di antaranya adalah tidak berkarat, tahan cuaca, tahan terhadap bahan kimia, lebih ringan, dan memiliki sifat yang lebih mudah dikelola. Sifat material seperti inilah yang kemudian dapat meningkatkan dan mengembangkan khazanah para pelaku industri konstruksi untuk menunjukkan karya-karya terbaiknya.

Sedangkan menurut Feldman (1995), yang dimaksud polimer adalah molekul raksasa (makromolekul) yang tersusun dari satuan-satuan kimia sederhana yang disebut monomer, seperti etilena, propilena, isobutilena, dan butadiena (produk samping pembuatan bensin serta pelumas). Sementara pada keperluan dunia konstruksi, polimer digunakan secara komposit.

Penggunaan material polimer tentu dimaksudkan dengan sistem komposit, artinya polimer merupakan bahan campur terhadap material utama dari sebuah elemen/ komponen. Penggunaan material polimer juga dapat dicampur pada semen, keramik, maupun bahan perekat, coating, keperluan struktural hingga sebagai bahan peredam suara (akustik).

Dengan efisiensi berat mencapai 50%, maka material polimer sangat direkomendasikan untuk negara dengan potensi gempa yang tinggi, sehingga dapat mengurangi efek gempa statik.

Manfaat polimer

Pemanfaatan material polimer lebih banyak ditemukan di negara Eropa dibandingkan dengan Amerika karena keterbatasan kayu dan logamnya. Oleh sebab itu, inovasi polimer juga lebih banyak ditemukan pada bangunan Eropa. Sementara di Asia, orang Jepang mengambil manfaat polimer sebagai material bangunan serta negara lain yang memiliki keterbatasan sumber daya alam.

Material polimer yang diterapkan pada bangunan mencakup pelengkap bahan lain, non-struktural, semi-struktural, dan struktural. Bahan pelengkap yang dimaksud misalnya merekatkan kayu lapis, penambal, pelapis untuk dekorasi, maupun proteksi pada bahan. Sedangkan untuk keperluan non-struktural didapat untuk pelapis dinding, lantai, dan pencegah uap. Untuk keperluan struktural dan semi-struktural, karena kepentingannya adalah meningkatkan kekuatan dan ketegaran, maka dikembangkan komposit polimer yang disertai bahan penguat seperti filler, serat, dan lainnya.

Perlu diketahui juga bahwa selain digunakan untuk bahan bangunan, polimer ini juga bisa digunakan untuk berbagai kebutuhan lainnya. Jika dilihat di dalam kehidupan sehari-hari, ada banyak sekali produk yang menggunakan bahan dasar polimer sintetis.

Contoh produk yang menggunakan bahan dasar polimer sintetis tersebut sangatlah beragam. Misalnya saja seperti berbagai kemasan plastik yang ada pada makanan dan minuman, tas belanja plastik, peralatan rumah tangga, peralatan listrik, hingga perangkat elektronik.

Ketika berbelanja berbagai kebutuhan di toko, swalayan, maupun mall, biasanya menggunakan kantong plastik untuk membawa barang-barang tersebut. Baik itu dalam jumlah besar maupun kecil, penggunaan kantong plastik (keresek) tersebut sulit untuk dihindari.

Selain plastik, ada lagi yang menggunakan bahan polimer ini yakni karet. Untuk karet sendiri sebenarnya dibedakan menjadi beberapa jenis. Untuk karet yang berjenis neoprena, bisa dimanfaatkan untuk pembuatan sol sepatu, selang karet, sarung tangan, dan lain sebagainya. Kemudian untuk polimer karet yang menggunakan bahan dasar styrena butadiena rubber, dimanfaatkan sebagai bahan baku ban motor.

Baca juga : Advanced Material Dalam Teknologi Konstruksi

Komposit Polimer-Beton

Beton merupakan salah satu komponen yang biasa digunakan untuk berbagai jenis pondasi bangunan. Di dalam perkembangan komposit beton polimer semakin banyak dimanfaatkan dalam dunia teknik sipil, seperti mortar polimer tanpa semen dan beton polimer.

Mortar polimer seringkali digunakan untuk melapisi beton, tulangan beton atau pada struktur baja. Sedangkan beton polimer dimanfaatkan pada lingkungan ekstrim karena sangat tahan korosif.

Umumnya, manfaat polimer bisa didapatkan dalam bahan material beton yang lebih lentur sehingga tidak mudah retak. Feldman (1995) menjelaskan, adapun beberapa komposit beton polimer yang saat ini terus dikembangkan adalah sebagai berikut.

1. Polymer In-situ Concrete (PIC), yakni beton semen terhidratasi pracetak atau curing yang telah diiisi dan siap dipolimerisasi in-situ
2. Beton semen-polimer (PCC), yakni percampuran pasta semen dan agregat yang telah ditambah monomer sebelum setting
3. Beton-polimer (PC), merupakan agregat yang diikat binder polimer
4. Beton diperkuat serat (FRC)
5. Beton polimer diperkuat serat

Beton Polimer

Beton Polimer merupakan agregat yang terisi matriks polimer. Prinsip pembuatannya adalah menekan volume rongga pada massa agregat sehingga mereduksi jumlah polimer yang diperlukan untuk mengikat agregatnya.

Penggunaan matriks polimer dapat menanggulangi kekurangan beton normal. Misalnya untuk menambal kelemahan beton seperti adanya rongga-rongga jika memakai semen portland, mudah retak, maupun kelemahan semen alkali yang mudah diserang bahan-bahan bersifat asam sehingga mengakibatkan hancur/ rusak.

Waktu curing Beton Polimer (PC) dapat disesuaikan agar tercapai kekuatan maksimum dalam beberapa menit hingga beberapa jam. Perlu diketahui juga, bahwa zat-zat makromolekul pada umumnya bersifat hidrofob, sehingga menjadikan Beton Polimer (PC) tahan terhadap bahan-bahan kimia.

Adapun sifat-sifat Beton Polimer (PC) menurut penjelasan Feldman (1995) adalah sebagai berikut.

Karakteristik	PCC	PIC	PC
Kekuatan Kompresif (Mpa)	34,47	137,88	130,98
Kekuatan Tensile (Mpa)	2,41	10,334	9,65
Modulus Young (10-3 Mpa)	24,12	41,36	34,47
Kekuatan Geser (kPa)	861	–	≥ 4481
Absorpsi (%)	5,5	0,6	0,6
Ketahanan Remuk	700/25	3500/21	1666/0
Ketahanan Asam	–	10x	> 20x

Dengan mengatur komposisi agregat, maka polimer sudah dapat menyatu ke dalam agregat dan melakukan pengisian pada rongga-rongganya. Penggunaan bahan tambahan lain juga dapat meningkatkan efektifitas pada kekuatan lentur beton secara signifikan.

Baca juga : Retak Struktural dan Non-Struktural Pada Bangunan

Sifat Beton Polimer

Sifat beton polimer pernah secara khusus diteliti oleh Ahn (2009). Penelitian ini juga ditujukan untuk mengecek kelayakan manhole polimer beton melalui uji pengembangan beton polimer berkekuatan tinggi dan menyiapkan data fundamental untuk desain guna menyelesaikan masalah rongga beton semen yang ada.

Adapun kesimpulan dalam penelitian yang dilakukan Ahn (2009) adalah sebagai berikut.

1. Beton polimer memilik berat rata-rata 2,30 dan daya serap 0,39%. Adapun berat unitnya tidak jauh berbeda dengan beton semen. Namun, kapasitas penyerapan yang lebih rendah akan lebih menguntungkan pada bangunan pondasi, yakni dekat pada air bawah permukaan.
2. Dalam penelitian ini, hasil uji beton polimer memiliki nilai 127 MPa untuk kekuatan tekan dan 22 MPa untuk kekuatan lentur.
3. Rasio kuat tekan dan kuat lentur adalah 5,7 yang menunjukkan bahwa kekuatan lentur dan tarik relatif lebih besar mengingat kekuatan tekan beton polimer tidak lebih kecil dari 120 MPa.

Referensi :

• Ahn, N., et al. 2009. Structural Test of Precast Polymer Concrete. Wiley Interscience
• Feldman, D. dan Hartomo, A.J. 1995. Bahan Polimer Konstruksi Bangunan. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama