Pendahuluan
Dalam upaya menurunkan jejak karbon industri konstruksi, penggunaan material alami seperti tanah liat semakin diperhitungkan sebagai alternatif pengganti semen. Tesis Kassem Nejmeh (2024)membawa topik ini ke level lebih dalam, dengan fokus pada pengembangan campuran perekat tanah liat yang tidak hanya memiliki daya rekat tinggi, tetapi juga tahan terhadap perendaman air, baik untuk aplikasi horizontal seperti lantai, maupun vertikal seperti dinding.
Dengan merancang tiga strategi inovatif — yakni memperkuat material, menghambat penyerapan air, dan mengembangkan bahan perekat reversibel — tesis ini menawarkan pendekatan baru dalam penggunaan tanah liat untuk perekat keramik yang memenuhi standar ketat Eropa.
Tantangan Utama dalam Pemanfaatan Tanah Liat
Kenapa Perekat Berbasis Tanah Liat?
Produksi semen berkontribusi besar terhadap emisi karbon dunia — mencapai 600 kg hingga 1 ton CO₂ per ton semen. Menggantikan semen dalam perekat dengan bahan berbasis tanah liat bukan hanya memperkecil dampak lingkungan, tetapi juga memanfaatkan sumber daya lokal yang melimpah.
Namun, masalah utama dari perekat tanah liat adalah:
- Porositas tinggi → membuatnya mudah menyerap air,
- Daya rekat yang berkurang setelah terkena perendaman.
Untuk mengatasi ini, diperlukan modifikasi pada komposisi material dan metode aplikasinya.
Metode Penelitian: Tiga Strategi Inovatif
1. Memperkuat Perekat dengan Aditif
Penelitian ini menguji pengaruh berbagai aditif terhadap kekuatan adhesi dan ketahanan air:
- Polimer: Redispersible Polymer Powder (RDP), Floset, Starch.
- Nanopartikel: Colloidal Silica (LUDOX).
- Serat alami: Selulosa panjang.
Hasil:
- Penambahan 3% RDP meningkatkan kekuatan tarik awal sebesar 80%.
- Aditif Floset memperbaiki kohesi internal tanah liat tanpa mengurangi kelecakan kerja.
Analisis tambahan:
Penelitian lain, seperti yang dilakukan oleh Cyr et al. (2012), juga mendukung bahwa polimer berbasis EVA meningkatkan fleksibilitas material berbahan tanah liat.
2. Mengurangi Serapan Air
Strategi ini berfokus pada penghambatan imbibisi (pergerakan air masuk) menggunakan aditif hidrofobik seperti:
- Hydrowax (HWX),
- Tetraethyl Orthosilicate (TEOS).
Data Penting:
- Campuran dengan HWX mampu menurunkan penyerapan air hingga 45% dibandingkan kontrol.
- Permeabilitas material turun drastis setelah modifikasi.
Contoh Aplikasi Nyata:
Aspal plastik dan teknologi beton polimer juga menggunakan prinsip serupa untuk mengurangi retakan dan degradasi akibat air.
3. Mengembangkan Perekat Reversibel
Konsep revolusioner dalam tesis ini adalah perekat reversibel, yakni material yang:
- Kehilangan kekuatannya setelah terendam air,
- Namun dapat pulih hanya dengan proses pengeringan.
Studi Kasus:
- Setelah 7 hari perendaman, kekuatan adhesi turun 60%,
- Setelah 3 hari pengeringan, material bisa memulihkan kekuatannya hingga 90% dari semula.
Pendekatan ini membuka peluang besar dalam aplikasi bangunan berkelanjutan, di mana perawatan material lebih mudah dan murah.
Validasi Metode Baru: "Toast Butter Test" dan Shear Test
Selain mengembangkan material, tesis ini juga merancang prosedur pengujian baru:
- Toast Butter Test: mengevaluasi kualitas sebaran aditif di permukaan.
- Simple Shear Test: menilai kekuatan adhesi dengan alat yang lebih sederhana daripada standar EN 12004.
Nilai tambah:
Metode ini mempercepat pengujian dan mengurangi biaya pengujian hingga 30% dibandingkan metode standar.
Kaitan dengan Tren Industri
Penelitian ini relevan dengan beberapa tren besar dunia:
- Green Building Certification: penggunaan bahan rendah karbon semakin diutamakan dalam sertifikasi LEED dan BREEAM.
- Circular Economy: pemanfaatan bahan alami dan daur ulang mengurangi ketergantungan pada material baru.
- Adaptasi Iklim: bahan yang dapat pulih setelah basah sangat ideal untuk area rentan banjir atau kelembapan tinggi.
Kritik dan Ruang Perbaikan
Meski inovatif, ada beberapa catatan:
- Skalabilitas: Masih butuh riset lebih lanjut untuk aplikasi massal dan pengaruh siklus basah-kering jangka panjang.
- Durasi Pengeringan: Waktu pengeringan untuk pemulihan kekuatan masih relatif lama dibanding kebutuhan konstruksi cepat.
Kesimpulan
Tesis Kassem Nejmeh memperlihatkan pendekatan holistik dalam mengatasi tantangan penggunaan tanah liat sebagai bahan perekat. Melalui kombinasi penguatan mekanik, pengurangan serapan air, dan konsep reversibilitas, material berbasis tanah liat menjadi semakin kompetitif dibandingkan alternatif berbasis semen.
Dengan pengembangan lebih lanjut — terutama terkait optimasi waktu pengeringan dan validasi dalam skala proyek nyata — inovasi ini memiliki potensi besar untuk menjadi pilar baru dalam konstruksi ramah lingkungan di masa depan.
Sumber
Nejmeh, Kassem. (2024). Enhancing Adhesion and Water Resistance in Clayey adhesives Mixtures: Strategies for Vertical and Horizontal Applications. Université Gustave Eiffel.
DOI: https://theses.hal.science/tel-04608994v1