Metode Sol-Gel (Solution-Gel) untuk Membuat Material Geopolimer

Sumber : Mengenal Ilmu Teknik Sipil

Material geopolimer merupakan material yang sangat berguna dalam bidang pembangunan. Berbagai jenis beton atau bata merupakan salah satu contoh material geopolimer yang sangat banyak digunakan dalam pembangunan. Beton ialah material geopolimer yang memiliki pori yang dapat dibentuk dalam berbagai macam bentuk. Pori pada beton sendiri memiliki peran tersendiri, salah satunya ialah agar beton ini tidak terlalu berat dan tidak mudah retak karena ada lubang angin yang dapat mengurangi dampak tekanan angin, dan lain sebagai. Mungkin dari kita pernah melihat proses pembuatan beton bahkan mengetahui cara membuat beton yang biasa digunakan dalam pembangunan. Namun cara yang biasa digunakan oleh hampir semua kuli bangunan untuk membuat beton memiliki banyak kekurangan, karena masih menggunakan metode yang sama dari dulu hingga sekarang.

Nah, maka dari itu saya akan memberitahu salah satu metode atau cara membuat beton yang memiliki berbagai kelebihan dibanding beton-beton yang biasa digunakan dalam pembangunan, yang disebut metode Sol-Gel atau disingkat Solution-Gel. Dari namanya kita dapat mengetahui bahwa dalam metode ini kita akan menggunakan sebuah larutan yang disebut larutan alkali yang dicampurkan dengan bahan dasar seperti tanah liat, kemudian akan berbentuk seperti gel yang akan dikeringkan. Metode ini sudah digunakan oleh beberapa negara maju dalam pembangunannya. Dan meskipun sedikit lebih mahal, namun beton ini jauh lebih tahan lama dibanding beton yang biasanya dibuat oleh kuli bangunan.


Metode Sol-Gel merupakan metode yang sering saya gunakan untuk membuat material geopolimer di kampus saya, namun dalam skala yang kecil atau sedikit, 10 hingga 200 gram bahan dasar saja. Berikut adalah langkah yang digunakan dalam metode ini:

1. Siapkan bahan dasar, seperti tanah liat atau bahan dasar beton lainnya yang sudah dibersihkan, lebih baik lagi yang sudah melewati proses pemurnian;
2. Gerus bahan dasar yang sudah disiapkan agar menjadi serbuk yang memiliki ukuran yang sangat kecil, hingga berskala nanometer. Agar ukuran serbuk bahan homogen atau seragam dapat digunakan ayakan berskala mikro, seperti ayakan 200 mess;
3. Lakukan proses dehidroksilasi pada bahan setelah melalui langkah di atas. Proses dehidriksilasi dilakukan untuk menghilangkan gugus air pada bahan dasar dan memakan waktu yang cukup lama, sekitar 24 jam, bergantung bahan dasar yang digunakan (selengkapnya saya akan menjelaskannya di halaman lain saya);
4. Bahan yang sudah didehidroksilasi sekarang sudah siap dicampurkan dengan larutan alkali, larutan alkali merupakan larutan kimia seperti KOH atau NaOH yang dicampur dengan H2O (aquades) dan sodium silika (Na2SiO3), yang memiliki peran masing-masing dengan perbandingan tertentu, bergantung bahan dasar yang digunakan;
5. Campur NaOH atau KOH dengan H2O aduk hingga rata dan suhunya setimbang dengan suhu ruangan karena saat pencampuran suhunya akan meningkat (menjadi panas);
6. Campur lagi dengan sodium silikat dan aduh hingga campuran homogen (rata) dan suhunya setimbang dengan suhu ruangan. Larutan alkali pun jadi;
7. Siapkan wadah untuk mencampur bahan dasar dan larutan alkali;
8. Misalkan saya menggunakan 100 gram bahan dasar, masukkan semua bahan dasar dalam wadah yang sudah disiapkan;
9. Masukkan sedikit larutan alkali, sekitar 2 sendok makan, aduh hingga merata, hingga larutan alkali dan bahan dasar bercampur secara homogen. Cara mengaduknya yaitu satu arah, misalnya searah jarum jam;
10. Masukkan lagi 2 sendok makan larutan alkali, aduk. Lakukan langkah tersebut secara terus-menerus hingga larutan alkali habis. Aduk terus, maka campuran bahan dasar akan berbentuk gel yang agak cair;
11. Diamkan sekitar 5 menit, lalu masukkan dalam wadah yang diinginkan (cetakan), yang memiliki penutup dapat diisolasi. Pastikan tidak ada gelembung udara yang terbentuk pada saat pencetakan dengan cara menusuk-nusuk gelembung udara tersebut menggunakan alat seperti jarum atau kawat;
12. Isolasi wadah dengan isolasi bening yang kuat, agar tidak ada udara yang masuk;
13. Panaskan pada suhu konstan 70 derajat celcius selama 2 jam agar kandungan air dalam sampel menuju kepermukaan dan mengurangi pori yang terbentuk pada sampel (ini dinamakan heat treatment atau curing pada sampel);
14. Terakhir setelah dipanaskan, keluarkan sampel dari cetakan. Nah inilah yang disebut material geopolimer dari metode Sol-Gel.

Sebenarnya untuk menambah keunggulan pada meterial geopolimer, kita dapat mencampurnya dengan material lain yang dinamakan agregat yang berfungsi sebagai penguat pada suatu material. Agregat yang biasa digunakan pada material geopolimer biasanya berupa serat (serat karbon, nanas atau serat lain), namun ada juga yang lain, bergantung pengaplikasian material itu nantinya, untuk apa material tersebut dibuat.

Material geopolimer seperti beton sebenarnya baik digunakan setelah didiamkan pada suhu ruangan selama 28 hari, karena disitulah tingkat kekuatan maksimal suatu material geopolimer. 28 hari dibutuhkan oleh material geopolimer untuk terus meningkatkan kekuatannya, baik itu kuat tekan, kuat tarik dan kuat lentur. Itulah mengapa jalan yang terbuat dari aspal atau semen di berbagai daerah cepat mengalami rusak (crack), karena jalan tersebut digunakan hanya beberapa hari setelah pembuatannya.

Hufft, ok netter, that is all of me for this page. Sorry if you tired after read this page or be dying, hehee. You can take a rest now. See you in the next page. Have a nice day. Thanks and wassalam.... ^_^