Pendahuluan: Menjawab Tantangan Konstruksi Ramah Lingkungan
Dalam era pembangunan yang semakin menuntut keberlanjutan, sektor konstruksi menghadapi tantangan besar: bagaimana menghasilkan material bangunan yang kuat, tahan lama, dan sekaligus ramah lingkungan. Beton, sebagai bahan konstruksi paling banyak digunakan di dunia, menjadi fokus utama transformasi ini.
Sebuah studi inovatif oleh Rr. M. I. Retno Susilorini dkk. dari Universitas Katolik Soegijapranata dan universitas lain di Indonesia, membuka pintu baru bagi pemanfaatan bahan alami — khususnya rumput laut — dalam menciptakan mortar modifikasi polimer alami (natural polymer modified mortar). Studi ini bukan hanya sekadar eksperimen laboratorium, tetapi mencerminkan upaya konkret untuk menghadirkan "beton hijau" yang benar-benar berkelanjutan.
Mengapa Rumput Laut?
Dua jenis rumput laut digunakan dalam penelitian ini:
- Eucheuma Cottonii (gel) yang mengandung kappa-carrageenan, dikenal sebagai pengemulsi dan pengental alami.
- Gracilaria sp. (serbuk) yang kaya akan agarose dan agaropektin, berperan sebagai agen pengikat yang kuat.
Keduanya merupakan polimer alami berbasis karbohidrat yang terbukti memiliki sifat reologi seperti pengentalan dan pembentukan gel, mirip dengan resin epoksi yang biasa digunakan dalam mortar modifikasi sintetis. Dengan pendekatan ini, penelitian menargetkan peningkatan kekuatan tekan dan kekuatan tarik belah mortar secara signifikan, sekaligus menurunkan jejak karbon.
Metodologi: Dua Tahap Eksperimen yang Terstruktur
Penelitian dilakukan dalam dua fase:
1. Pre-eksperimen
- Tujuan: Menilai kekuatan tekan awal dari mortar dengan berbagai kadar gel dan serbuk rumput laut.
- Hasil: Menariknya, pada umur 7 hari, komposisi gel 0,5% (KM-07-0.5) mencapai kekuatan tekan tertinggi: 32,7 MPa. Namun pada hari ke-14, serbuk Gracilaria menunjukkan hasil lebih stabil dan unggul (KM-14-1 powder: 29,17 MPa vs KM-14-1 gel: 23,03 MPa).
2. Main Eksperimen
- Fokus pada Gracilaria sp. (serbuk) dengan komposisi berbeda: 0,1%–5%.
- Pengujian: Kekuatan tekan (7, 14, dan 28 hari) & kekuatan tarik belah (28 hari).
- Standar: ASTM C-39 untuk kekuatan tekan dan ASTM C-496 untuk tarik belah.
Hasil Utama: Komposisi KM-0.5 Unggul Signifikan
Kekuatan Tekan:
- KM-0.5 menunjukkan performa optimal:
- 7 hari: 29,28 MPa
- 14 hari: 29,64 MPa
- 28 hari: 30,36 MPa
- Sampel kontrol hanya mencapai 25,33 MPa di hari ke-28.
- Komposisi dengan dosis lebih tinggi (KM-1, KM-2, KM-5) justru mengalami penurunan kekuatan akibat overdosis, atau disebut “killing-set”.
Kekuatan Tarik Belah:
- KM-0.5 kembali unggul dengan kekuatan tarik belah 6,27 MPa (setara 21,35% dari kekuatan tekannya).
- Kontrol: hanya 3,26 MPa (12,87% dari kekuatan tekannya).
- KM-1 meski tidak optimal dalam kekuatan tekan, juga menunjukkan kekuatan tarik yang cukup tinggi (5,63 MPa).
Analisis Tambahan: Apa yang Membuat Gracilaria Unggul?
- Struktur Gel Lebih Padat: Kandungan agarose dan agaropektin menciptakan jaringan ikat yang lebih kuat dibanding kappa-carrageenan pada Eucheuma.
- Daya Duktalitas Tinggi: Gracilaria memiliki susut rendah dan ketahanan lentur lebih baik, yang mengarah pada daya rekat tinggi terhadap agregat.
- Pengolahan Lebih Optimal: Eucheuma harus direbus dua kali — proses ini mungkin mereduksi efektivitas polimernya.
Kritik & Komparasi: Di Mana Letak Batasannya?
Meski hasilnya menjanjikan, penelitian ini masih memiliki keterbatasan:
- Skala Laboratorium: Belum diuji dalam kondisi lapangan nyata.
- Studi Ekonomi: Belum ada perhitungan biaya produksi massal.
- Ketahanan Kimia: Perlu uji lebih lanjut terhadap reaksi kimiawi jangka panjang.
Namun, dibandingkan bahan aditif sintetis, keunggulan Gracilaria adalah keberlanjutan, ketersediaan lokal, dan jejak karbon rendah.
Potensi Aplikasi Nyata & Dampak Industri
Bayangkan sebuah proyek bangunan publik di pesisir Indonesia yang menggunakan mortar berbahan dasar Gracilaria. Proyek tersebut akan:
- Meningkatkan daya tahan struktur terhadap retak mikro.
- Menekan biaya perbaikan.
- Memberdayakan industri rumput laut lokal.
Hasil penelitian ini bisa menjadi acuan dalam menciptakan produk-produk ramah lingkungan dengan daya saing tinggi.
Kesimpulan: Menuju Beton Masa Depan yang Lebih Hijau
Hasil penelitian ini menegaskan bahwa rumput laut bukan hanya bernilai gizi tinggi, tetapi juga dapat menyumbang besar dalam dunia konstruksi berkelanjutan. Komposisi optimum KM-0.5 dengan serbuk Gracilaria menunjukkan bahwa polimer alami dapat menggantikan bahan sintetis tanpa mengorbankan performa teknis.
Inovasi seperti ini adalah langkah penting menuju masa depan yang lebih hijau, kuat, dan berkelanjutan.
Referensi
Susilorini, Rr. M. I., Hardjasaputra, H., Tudjono, S., Hapsari, G., Wahyu S, R., Hadikusumo, G., & Sucipto, J. (2014). The advantage of natural polymer modified mortar with seaweed: green construction material innovation for sustainable concrete. Procedia Engineering, 95, 419–425. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.12.201