Superabsorbent Polymers (SAPs) adalah jenis polimer yang dapat menyerap dan mempertahankan jumlah cairan yang sangat besar relatif terhadap massanya. Dengan kemungkinan rasio pembengkakan hingga 1000: 1, SAPs atau slush powder baru-baru ini memainkan peran penting sebagai bahan konstruksi canggih.
Bahan hidrofilik bekerja dengan mengikat molekul air, karena adanya hidrogen dalam polimer. Mereka dikembangkan pada 1960-an oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA), yang mencangkokkan polimer akrilonitril ke molekul pati dan menemukan bahwa gel yang dihasilkan dapat menyerap air hingga 400 kali beratnya. USDA kemudian berbagi teknologi dengan perusahaan-perusahaan AS untuk penelitian dan pengembangan aplikasi komersial.
SAP modern diproduksi menggunakan asam akrilat (AA) atau akrilamida (AM). Bahan sumber mengandung garam, dan bubuk yang dihasilkan dapat digunakan apa adanya atau diubah menjadi gel.
Selain sifat hidrofiliknya, SAP juga menampilkan daya serap tinggi di bawah beban (AUL), daya tahan tinggi dan stabilitas dalam penyimpanan, biodegradabilitas tinggi tanpa membentuk spesies beracun, pH-netralitas, tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun, fotostabilitas dan kekuatan mekanik yang tinggi ( dalam bentuk gel).
Dalam konstruksi, Superabsorbent Polymers ditemukan dalam proteksi kebakaran dan dapat digunakan untuk memperkuat semen dan membuat penyembuhan sendiri.
Gel yang tersusun dari SAP dapat menyerap ratusan kali beratnya dalam air. Ketika dilapisi pada permukaan bangunan, air dalam gel ini dapat memiliki konsekuensi yang menyelamatkan nyawa bagi penghuni bangunan jika terjadi kebakaran.
Dalam aplikasi ini, air terbungkus dalam cangkang polimer kecil (atau gelembung), yang dapat disemprotkan ke permukaan bangunan. Ketika disemprot, gelembung menumpuk di atas satu sama lain dan membentuk lapisan pelindung. Lapisan ini tahan api, karena api tidak bisa terbakar melalui air dalam gel. Nyala hanya dapat mencapai permukaan yang dilapisi jika ia menguapkan semua air dalam gel.
Tergantung pada kondisi api, gel tahan api dapat melindungi permukaan bangunan hingga 36 jam. Karena kemampuan pembasahan ulang beberapa SAP, bahkan gel yang airnya telah selesai diuapkan dapat kembali ke fungsi tahan api dengan hanya menyiram permukaan yang terkena dampak dengan air.
Sebagai bahan berbasis keramik, beton – banyak digunakan dalam konstruksi modern – dikenal menurun seiring waktu. Degradasi ini biasanya terjadi pada retakan pada beton, yang pada gilirannya mengurangi kekuatan mekaniknya dan integritas struktural keseluruhan bangunan.
Menambahkan SAP ke dalam campuran semen menghasilkan beton yang lebih tahan terhadap pembentukan retakan. Menggunakan garam polimer hidrofilik dalam semen meningkatkan kekuatan lentur dan kompresinya, menghalangi retakan terbentuk karena fraktur kecil pada material akhir tidak dapat melewati kepadatan air yang dapat ditahan. Hal ini disebabkan oleh kekuatan relatif yang lebih tinggi dari ikatan molekul kovalen air dengan ikatan elektrostatik kalsium alginat keramik.
Yang menarik, menambahkan Superabsorbent Polymers yang memiliki bakteri yang tertanam di dalamnya untuk semen juga menghasilkan beton yang dapat menyembuhkan dirinya sendiri ketika retak terjadi. Air yang melewati celah diserap oleh Superabsorbent Polymers, yang membengkak untuk mencegah retak memanjang. Air yang sekarang terkandung dalam bahan Superabsorbent Polymers dapat bercampur dengan semen di sekitarnya, yang pada akhirnya akan menyembuhkan lagi, memungkinkan retakan untuk menutup kembali sepenuhnya.
Sebuah perusahaan di Belanda, Basilisk Concrete, memimpin dalam aplikasi komersial bahan bangunan canggih ini. Proyek-proyek yang menggunakan beton dan bahan tambahannya mencakup bak air seluas 1000 meter persegi di Pelabuhan Rotterdam, perbaikan retak di Forum Groninger dan pencegahan kebocoran di garasi parkir Apeldoorn.
Basilisk percaya produk beton mereka menggunakan Superabsorbent Polymers dapat membantu meminimalkan kerusakan lingkungan beton, karena beton kurang dibutuhkan karena kekuatan yang ditambahkan oleh SAP dalam campuran, dan lebih sedikit perbaikan dan pembongkaran akan diperlukan ketika lebih banyak bangunan menggunakan teknologi baru yang inovatif ini.
