## STUDY LITERATUR : GRAPHENE, NANO TEKNOLOGI SEBAGAI MATERIAL KONSTRUKSI MASA DEPAN
Muh. Apriansyah 1 *, Ananda Galang Wangsa 2 , M. Ukkasya 3 , Fadlun 4 , Nur Anisah 5
12345 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Universitas Muhammadiyah Bima
*E-mail : muh.apriansyah01@gmail.com

## Abstract
The development of science and technology encourages progress in various fields, especially through academic innovation. In 2010, Andre K. Geim and Konstantin Novoselov won the Nobel for their discovery of graphene; using  tape  and  graphite.  Graphen,  known  as  nanotechnology;  superior,  has  conductive,  strong  and  elastic properties,  with  these  superior  properties  making  graphen  a  material  that  has  great  potential  for  use  in construction activities, such as steel wire ropes for bridges. NASA plans a lift to space using graphene; because of his strength. This research analyzes publications from various sources such as Google Scholar, Dimension, and  Researchgate,  exploring  the  attributes  of  graphene  and  its  derivatives  to  improve  the  properties  of composite cements and future construction. With the same basic properties as Graphene, Graphene oxide (GO) is also able to increase the compressive, tensile and ductility strength  of  concrete, reduce cracking, provide electrical  conductivity,  increase  corrosion  resistance,  and  improve  the  workability  of  the  concrete  mixture. Although its use in construction has great potential to overcome future construction problems. However, to be able to use graphene in construction activities, it still requires a lot of development and research.
Key Words : Graphite, Graphene, Nanotechnology, Construction

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan  ilmu  pengetahuan  dan teknologi  telah  mendorong  kemajuan  dalam berbagai bidang ilmu. Perkembangan teknologi yang semakin cepat turut mendorong kalangan akademisi  untuk  terus  berinovasi  dalam menciptakan  penemuan  baru    yang  dapat mendukung perkembangan teknologi.
Kebutuhan  material  menjadi  hal  paling mendasar yang harus terpenuhi dalam percepatan pembangunan dan teknologi. Salah satu  penemuan  material  mendorong  lahirnya teknologi-teknologi  baru  terjadi  pada  tahun 2004  Andre  K.  Geim  dan  Konstantin Novoselov, yang melakukan percobaan sederhana  dengan  selotip  dan  grafit.  Mereka mengupas  grafit  dengan  selotip  sehingga mendapatkan  lapisan  yang  tipis  yang  disebut
graphene . Atas penemuan ini pada tahun 2010 mereka berhasil mendapatkan hadiah nobel.
Setelah penemuan tersebut, dunia mengenal  penggunaan  grafena  ( graphene ), sebagai salah satu contoh nano teknologi yang dapat digunakan dalam berbagai jenis teknologi. Grafena  dapat  dihasilkan  melalui berbagi cara. Salah satu yang umum digunakan yaitu  metode Hummers yang  menggunakan banyak  larutan,  metode Chemical  Vapour Deposition (CVD),  dan  metode  sonikasi  yang memanfaatkan  gelombang  ultrasonik.  Metode CVD  dapat  menghasilkan  grafena  dengan kualitas  dan  kemurnian  yang  tinggi,  tetapi metode  ini  memiliki  kekurangan  seperti  biaya produksi yang mahal dan tidak bisa memproduksi grafena dalam jumlah yang besar (Honorisal  et  al.,  2020).  Grafena  dapat menghantarkan listrik dengan baik atau bersifat
konduktif, selain sebagai konduktor yang baik grafin juga sangat kuat dan elastis.
Grafena  merupakan  material  karbon  dua dimensi yang memiliki sifat yang unik dan luar biasa  sehingga  memiliki  potensi  yang  cukup besar  dalam  berbagai  aplikasi.  Grafena memiliki  banyak  potensi  aplikasi  seperti  di bidang  baterai,  pengisi  polimer,  sensor, konversi  energi,  dan  perangkat  penyimpanan energi (Hidayat  et  al.,  2019) . Oleh  sebab  itu grafin  sangat  cocok  untuk  digunakan  sebagai bahan  campuran  semen,  atau  juga  dapat menjadi  pengganti  pasta  semen.    Selain  itu dengan sifat elastis grafena juga memungkinkan  digunakan  sebagai  tali  kawat baja  ( Wire  Rope )  untuk  jembatan.    Badan Antariksa Amerika (NASA) berencana menciptakan  lift  menuju  ISS  ( International Space  Station ).  Untuk  menciptakan  lift  yang menuju  luar  angkasa  memerlukan  material yang  kuat  yang  dapat  menahan  tekanan atmosfer bumi. Grafena menjadi material yang sangat cocok sebagai material untuk pembuatan lift tersebut.
Dalam bidang konstruksi, grafena menawarkan  potensi  untuk  revolusi  material dan  teknologi  bangunan.  Meskipun  grafena adalah  bahan  yang  sangat  tipis,  kekuatan mekaniknya yang luar
biasa
memungkinkannya  untuk  digunakan  sebagai penguat dalam material komposit, meningkatkan  kekuatan  dan  ketahanan  arus material bangunan tradisional seperti beton dan aspal.  Selain  itu,  konduktivitas  termal  dan elektrik  yang  tinggi  dari  grafena  dapat dimanfaatkan  dalam  sistem  pemanas  lantai, panel surya, dan sensor dalam bangunan pintar (Shilar  et  al.,  2022).  Kemampuannya  sebagai membran  impermeabel  juga  dapat  diterapkan dalam  aplikasi  tahan  air  dan  anti-korosi, meningkatkan  masa  pakai  dan  ketahanan bangunan terhadap kerusakan.
Selain  sifat-sifat  fisik  dan  mekaniknya, grafena  juga  dapat  dimodifikasi  untuk memperoleh sifat-sifat tertentu yang diinginkan dalam aplikasi konstruksi.
Misalnya,  grafena  dapat  difungsionalisasi untuk  menjadi  hidrofobik  atau  memiliki  sifat anti-bakteri, yang dapat meningkatkan keawetan  dan  kualitas  bangunan.  Dengan kemampuan  ini,  grafena  membuka  jalan  bagi inovasi  dalam  material  konstruksi,  mengarah pada  pembangunan  infrastruktur  yang  lebih tahan  lama,  efisien,  dan  berkelanjutan. Meskipun  masih  dalam  tahap  penelitian  dan pengembangan,  potensi  grafena  dalam  bidang konstruksi  menjanjikan  kemajuan  signifikan dalam industri ini.
Graphene juga  memiliki  potensi  dalam aplikasi  isolasi  termal  dan  akustik  di  bidang konstruksi.  Dengan  kemampuannya  dalam menghantarkan panas, grafena dapat digunakan sebagai lapisan isolasi yang efisien, mengurangi kebutuhan energi untuk
pemanasan  dan  pendinginan  bangunan.  Selain itu, struktur dua dimensinya dapat difungsionalisasi untuk menyerap dan meredam  gelombang  suara,  meningkatkan kenyamanan  akustik  di  dalam  bangunan. Penggunaan  grafena  dalam  aplikasi  isolasi  ini tidak  hanya  dapat  meningkatkan  efisiensi energi  bangunan  tetapi  juga  meningkatkan kualitas lingkungan dalam ruangan, menciptakan  lingkungan  yang  lebih  nyaman dan  berkelanjutan.  Integrasi  grafena  dalam sistem  konstruksi  dapat  memberikan  solusi inovatif  untuk  tantangan  keberlanjutan  dan efisiensi energi dalam desain dan pembangunan bangunan masa depan.

## 2. TINJAUAN LITERATUR
Pada  jurnal  ini  penelitian  menggunakan studi  literatur,  yang  menghimpun  informasi dari berbagai jurnal serta sumber-sumber lain. Penelitian dilakukan dengan menelusuri literatur tentang grafena serta potensinya dalam bidang konstruksi.

## Metode Penelitian
Pengolahan  data  yang  dilakukan  pada penelitian  ini  adalah  dengan  menganalisis
publikasi dan literatur dari berbagai sumber dan juga  berbagai  database  akademis  misalnya,
Google Scholar, Dimension, Neliti, Researchgate,  dan  IOP  Science,  penelitian  ini mencoba  menelusuri  atribut-atribut  graphen dan  turunannya  untuk  meningkatkan  sifat semen komposit. Serta kemungkinan penerapan  yang  lebih  luas  pada  model konstruksi di masa yang akan datang, sehingga diharapkan  akan  menghadirkan  inovasi  dalam bidang konstruksi dan nano teknologi di masa yang akan datang.

## Pengolahan Data
Pengolahan  data  yang  dilakukan  pada penelitian  ini  adalah  dengan  menggabungkan beberapa literatur dan informasi.

## 3. PEMBAHASAN

## Grafit
Grafit adalah kristalin karbon berupa serbuk hitam atau disebut bentuk alotrop dari karbon. Di alam grafit dapat kita temukan dalam bentuk endapan  dengan  kemurnian  yang  beragam. Keteraturan atom graphene yang sangat tinggi bahkan tanpa cacat timbul sebagai akibat ikatan atom-atom  karbon  yang  kuat.  Ikatan  kimia atom-atom  karbon  pada  material graphene merupakan  superposisi  2s,  dengan  orbital  2px dan  2py  memberikan  kesetimbangan  energi pada  kisi-kisi  heksagonal  2D  dan  ikatan  σ dengan  3  atom  karbon  yang  berdekatan. (Amalia  &  Rahayu,  2020).  Hal  ini    yang menyebabkan  grafit  memiliki  sifat  konduktif dengan  konduktifitas  termal  2200  W/mK dimana  nilai  ini  5  kali  lebih  besar  daripada tembaga.  Untuk  lebih  memahami  sifat-sifat grafit dapat di amati pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Sifat-Sifat Grafit
Sifat-Sifat Grafit Kapasitas Rapat Massa 2,267 g.cm -3 Panas Fusi 100 Kj.mol -1
Sifat-Sifat Grafit Kapasitas Kapasitas Panas (25⁰C) 8,517 J.mol -1 K -1 Konduktivitas Termal (300K) 119-165 W.m - 1 K -1 Tingkatan Kekerasan (Mohs) 1-2 Sumber  :  Nano  Material  Quantum  Dot, Nanopartikel  Perak,  Graphene,  dan  Bakteri  (
Janah et al., 2018)
Struktur kristal grafit merupakan sekumpulan lapisan atom-atom graphene yang saling  bertumpuk  secara  pararel.  Lapisan- lapisan  ini  tersusun  secara  sempurna  dengan jarak sebesar 3,35 amstrong, dengan energi ikat antar  atom  sebesar  17  kj/mol  dan  energi  ikat antar atom sebesar 477 kj/mol. Hal inilah yang memumbuat graphene memiliki  potensi  yang besar untuk digunakan sebagai material dalam konstruksi.

## Graphene
Grafena  merupakan  material  karbon  dua dimensi yang memiliki sifat-sifat unik dan luar biasa,  memberikan  potensi  yang  sangat  besar untuk  berbagai  aplikasi.  Keunikan  grafena terletak pada kekuatan mekaniknya, konduktivitas  listrik  dan  termal  yang  tinggi, serta  fleksibilitasnya.  Karena  sifat-sifat  ini, grafena dianggap sebagai material revolusioner dengan  banyak  kemungkinan  penggunaan. Dalam bidang baterai, grafena dapat meningkatkan kapasitas dan efisiensi pengisian daya.  Sebagai  pengisi  polimer,  grafena  dapat memperkuat bahan komposit dan meningkatkan  konduktivitasnya.  Di  bidang sensor,  grafena  memungkinkan  deteksi  yang sangat  sensitif  dan  cepat.  Selain  itu,  grafena juga dapat digunakan dalam teknologi konversi energi,  seperti  sel  surya,  untuk  meningkatkan efisiensi,  serta  dalam  perangkat  penyimpanan energi  seperti  superkapasitor,  yang  dapat menyimpan  dan  melepaskan  energi  dengan cepat.  Semua  potensi  aplikasi  ini  telah  kita bahas  sebelumnya  grafit  terdiri  dari  lapisan-
lapisan  tipis graphene yang  tersusun  secara paralel.  Maka  dari  itu  untuk  mendapatkan graphene kita  perlu  mengupas  lapisan  grafit sehingga  didapatkan  lapisan  paling  tipis dengan  tebal  hanya  satu  lapis  atom.  Lapisan tipis  inilah  yang  kemudian  di  kenal  dengan graphene material yang 200 kali lebih kuat dari baja. Hal ini dapat terjadi karena grafena terdiri dari  satu  lapis  struktur  heksagonal  planar sehingga  tampak  agak  transparan  yang  terdiri atas single layer dan multi layer (Thebora et al., 2020).  Coba  perhatikan  Gambar  1,  dapat  kita lihat  terdapat  ikatan  kuat  antar  atom  karbon yang  saling  mengikat  secara  seri  yang berbentuk  lembaran,  lalu  lembaran-lembaran tersebut  saling  mengikat  dengan  ikatan  lemah yang  saling  bertumpuk.  Hal  inilah  yang menyebabkan  grafit  menjadi  lebih  rapuh ketimbang graphene . Graphene merupakan turunan  utama  dari  karbon  yang  termasuk  ke dalam material nano fullerene yang digunakan sebagai material elektroda (material yang biasa digunakan dalam pembuatan baterai). Struktur 2D memberikan grafena mempunyai sifat yang menarik sehingga berpeluang diaplikasikan ke berbagai bidang seperti pengendalian pencemaran,  adsorben,  bidang  elektronik, penyimpan  energi,  biomedis,  sensor,  dan nanokomposit (Putri et al., 2023).
Gambar 1. Struktur Atom Grafit
Sumber  :  Mengenal  Grafena  dan  Aplikasinya (Amri, 2019)
Grafena murni dicirikan sebagai semikonduktor “zero-gap” dengan pita bonding  dan antibonding  yang  bertemu
pada  satu  titik  di Fermi  level (EF)  zona Brillouin. Pita ini menunjukkan relasi dispersi linier  yang  menyebabkan  mobilitas  tinggi pembawa  muatannya,  yaitu  ~15000  cm 2 /V.s pada  temperatur  ruang (Johannes,  2018).   Hal inilah  yang  membuat graphene mudah melakuka  absorbsi,  merupakan  peristiwa terikatnya  sejumlah  atom  atau  molekul  suatu senyawa  pada  permukaan  benda  sehingga terbentuk    lapisan  yang  tipis.  Pada  kasus Graphene adsorpsi yang terjadi akan mengakibatkan terjadinya perubahan pada sifat elektroniknya secara signifikan.
Penggunaan graphene dalam  campuran beton  dapat  meningkatkan  energi  ikat  antar atom pada campuran semen sehingga menciptakan beton yang lebih kuat. Peningkatan energi ikat antar atom inilah yang membuat graphene menjadi  material  yang sangat  berpotensi  untuk  di  gunakan  dalam kegiatan  konstruksi.  Secara  matematis  energi ikat  antar  atom  minimum  dapat  ditentukan menggunakan  persamaan  orbital  elektron Kohn-Sham sebagai berikut:
− ℎ 2 2𝑚 ∇ 2 𝜓 𝑖 (𝑟) + 𝑉(𝑟)𝜓 𝑖 (𝑟) = 𝜀 𝑖 𝜓 𝑖 (𝑟) (1)
Dimana  energi  kinetik  ditunjukkan  pada bagian  pertama,  sedangkan  energi  potensial total 𝑉 ( 𝑟 )  ditunjukan  pada  berikutnya  dan 𝜀𝑖 adalah  energi  total  dari  sistem  orbital (Johannes, 2018).
Dari  persamaan  tersebut  dapat  kita  lihat bahwa  terdapat  hubungan  antara  posisi  suatu elektron dalam orbital dengan energi iktat total antar atom. Semakin jauh jarak atom hidrogen dalam graphene maka,  akan  semakin  besar pula  energi  yang  adsorpsi  pada graphene .
Dengan energi ikat yang tinggi memungkinkan graphene mudah bereaksi dengan material lain, sehingga memungkinkan penggunaan graphen sebagai bahan campuran ataupun pelapis untuk memberikan sifat fisis baru pada suatu unsur.
Gambar  2.  Hubungan  Antara  Nilai  Energi Absorbsi  dengan  Jarak  Atom  Hidrogen  Pada Graphene
Sumber : Simulasi Perubahan Densitas Muatan Adsorpsi  Atom  Hidrogen-Grafena  dengan Teori Fungsi Kerapatan (Johannes, 2018)

## Graphene Oxide
Graphene  oxide (GO)  adalah  material turunan dari graphene , yang dihasilkan melalui oksidasi graphene yang  direaksikan  dengan unsur-unsur  seperti  asam  nitrat  dan  asam perklorat,  sehingga  dihasilkan  gugus  atom oksigen seperti hidroksil, karboksil, dan epoksi ke  dalam  struktur  atom graphene .  Hal  ini menghasilkan bahan dengan sifat yang berbeda dari graphene .  Meskipun  memiliki  beberapa keunggulan dalam beberapa aplikasi dibandingkan  dengan graphene ,  seperti  harga yang lebih terjangkau dan proses produksi yang lebih sederhana, GO juga memiliki kelemahan, seperti  konduktivitas  listrik  yang  lebih  rendah dan  kekuatan  mekanik  yang  berkurang.  Oleh karena  itu,  penggunaan  GO  biasanya  dipilih berdasarkan kebutuhan aplikasi tertentu seperti digunakan sebagai fly ash pada campuran beton (Sutama & Oemiati, 2022).
Sifat-sifat  menarik  dari  oksida  grafena berasal dari struktur kimianya yang unik yang terdiri  atas  domain  karbon sp2 kecil  yang dikelilingi oleh domain karbon sp3 dan oksigen yang  mengandung  gugus  fungsi  hidrofilik (Sjahriza & Herlambang, 2021). Struktur atom
GO terdiri dari atom-atom karbon, oksigen, dan hidrogen  yang  saling  terikat  yang  membentuk graphene  oxide .  Ikatan  lemah  yang  terjadi antara unsur-unsur tersebut yang membuat GO memiliki  sifat  yang  sedikit  berbeda  dari graphene
Gambar 3. Struktur Kimia Graphene Oxide
Sumber : Nanomaterial Grafine (Dwandaru et al., 2019)
GO  memiliki  lebih  bayak  gugus  oksigen sehingga meningkatkan absorbsi air dan panas kumulatif  selama  proses  hidrasi.  GO  juga mampu  mengisi  kekosongan  pada  matrix semen  dan  mengurangi  kebocoran  air  pada beton  pada  saat  proses  pengerasan  dan  juga memberikan homogenitas yang lebih besar. GO juga bertujuan juga mengisi kekosongan dalam matrix  semen.  Dengan  mengisi  grafin  oksida membantu  mengurangi  kebocoran  air  dalam beton saat proses pengerasan, di mana struktur beton memiliki distribusi yang lebih merata dan kurang rentan terhadap retakan akibat kebocoran air saat proses pengerasan beton.
Gambar 4. Grafena Oksida Dalam Pasta Semen dan Pengaruhnya Terhadap Peningkatan Panas Hidrasi
Sumber  : Graphene  Oxide  in  Construction:  A Comprehensive  Review  on  the  Prospects,
Challenges, and Sustainable Cement
Reinforcement (Ciawi et al., 2023)
Pada  campuran  semen  terdapat  pori-pori dengan bebagai ukuran dari skala nano hingga sentimeter. Celah dalam skala sentimeter dapat di  tutup  dengan  meratakan  campuran  semen hingga semua celah tertutup, akan tetapi dalam skala  nano  meter  celah  pori  pada  campuran sangat sulit untuk ditutup meskipun memanfaatkan  alat  seperti  vibrator.  Bahan turunan  dari  grafena  dengan  skala  nano  meter manpu mengisi celah  pori-pori pada campuran semen  sehingga  meningkatkan  homogenitas dari  semen.  Dengan  mencampurkan  GO  ke dalam  campuran  semen  mampu  mengurangi diameter  pori  sebesar  37,3%  dan  penurunan diameter pori sebesar 80,2%. Dengan penurunan  diameter  pori  akan  mampu memperbaiki  struktur  mikro,  mengurangi porositas,  dan  meningkatkan  efek  pengisian. Salah  satu  penggunaan  GO  pada  campuran semen  juga  akan  memberikan  daya  dukung pada  semen  sebagai  stabilisator  tanah.  Guna mendukung  fungsi  semen  sebagai  stabilisator tanah dengan kekuatan yang optimal, material graphene oxide digunakan sebagai aditif semen (Faruqi et al., 2023). Akan tetapi, penggunaan graphene yang berlebihan akan mengakibatkan masalah-masalah  seperti  lembaran graphene yang  tumpang  tindih,  peningkatan  viskositas komposit,  dan  pori-pori  kosong  yang  lebih besar karena aglomerasi, sehingga menimbulkan  masalah  pada  sifat  mekanik beton.

## Pengaruh Jumlah Graphene Terhadap Kuat Tekan Beton Normal
Penambahan graphene oxide pada campuran  beton  dengan  persentase  0,1%  dan 0,2%  menghasilkan  peningkatan  nilai  kuat tekan. Pada persentase 0,1%, terjadi peningkatan  sebesar  5,187%  dari  nilai  kuat tekan beton tanpa penambahan graphene oxide , sedangkan  pada  persentase  0,2%  terjadi
peningkatan  sebesar  10,136%  ( Kalembiro et al., 2023).
Gambar  5.  Grafik Pengaruh  Jumlah  Graphene Terhadap Kuat Tekan Beton
Sumber  :  Analisis  Pengaruh  Pencampuran Nanomaterial: Graphene  Oxide Terhadap Kuat Tekan Beton (Kuat et al., 2023)
Penambahan graphene oksida ke campuran beton bertujuan untuk meningkatkan beberapa aspek  kinerja  beton,  termasuk  peningkatan kekuatan  mekanis  melalui  pengikatan  antara partikel  grafen  oksida  dengan  matriks  beton, meningkatkan  ketahanan  terhadap  retakan, serta meningkatkan ketahanan terhadap lingkungan  ekstrem  seperti  suhu  tinggi  atau rendah,  kelembaban,  dan  korosi  kimia, meskipun tantangan seperti optimasi formulasi yang  harus  di  perhatikan  karena  akan mempengaruhi  kuat  tekan  beton.  Dengan mempertahankan penggunaan air dalam campuran  beton  diperoleh  presentase  optimal pada  substitusi  AAT  5%  dari  berat  semen karena memberi peningkatan modulus elastisitas  dan  kuat  tekan  serta  memiliki workability yang  cukup  baik  dibandingkan presentase yang lebih dari 5% (Rompas et al., 2013).
Graphene oxide (GO)
berperan meningkatkan  kekuatan  tekan,  kekuatan  tarik, dan  daktilitas  beton  karena  kekuatan  dan modulus elastisitasnya yang tinggi mentransfer beban  ke  semen  secara  efisien,  meningkatkan ketahanan  retak  dengan  menyebarkan  retak mikro secara merata dan mencegah perambatan retak  yang  tidak  terkontrol,  memberikan  sifat konduktivitas  listrik  yang  membuka  peluang aplikasi  seperti  beton  pemanas,  sistem
pemantauan struktur, dan perlindungan terhadap sambaran petir, meningkatkan ketahanan  terhadap  korosi  dengan  mencegah penetrasi ion klorida yang menyebabkan korosi pada  tulangan  baja  di  beton  bertulang, bertindak  sebagai  penghalang  ( barrier )  yang efektif  terhadap  penetrasi  gas  dan  cairan berbahaya ke dalam beton, serta meningkatkan workability atau kemudahan pengerjaan campuran beton segar dengan berperan sebagai bahan  pereduksi  kebutuhan  air  sehingga menurunkan  rasio  air-semen  yang  pada akhirnya menghasilkan beton dengan kekuatan dan keawetan yang lebih baik.

## Pengaruh  Pembakaran  dan  Kristanilitas Terhadap Nilai Kuat Tekan Beton
Pada  pemanfaatan  GO  sebagai  campuran dalam  beton  memerlukan  perhatian  khusus, mulai  dari  bahan  yang  digunakan  dalam mensintesis  GO  hingga  proses  pembakaran. Untuk  mendapatkan  hasil  yang  di  inginkan suhu  pembakaran  harus  menjadi  perhatian utama  dalam  proses  sintesis graphene  oxide sebelum  dapat  digunakan  dalam  campuran beton.  suhu  yang  tinggi  membuat  partikel graphene menjadi  renggang,  hal  ini  dapat terjadi akibat banyaknya jumlah atom hidrogen dalam partikel graphen.
Tabel  2.  Pengaruh  Nilai  Kristalitas  GO
Terhadap Kuat Tekan Beton Variasi Nilai Krinalitas Kuat Tekan (kg/cm 2 ) 14 hari 21 hari Beton Normal - 9,3 12,2 500⁰C-Burner 10,34 13,5  17,1 1000⁰-Burner 13,35 9,2 10,3 500⁰C-Furnace 11,12 10,1  12,6 1000⁰-Furnace 15,43 9,0 9,9
Sumber  :  Pengaruh  Tingkat  Kekristalan Material  Grafena  Oksida  Tereduksi  Terhadap
Nilai Kuat Tekan Beton Normal (Nuraini et al., 2023)
Jika  di  lihat  dari  Tabel  2  di  atas,  nilai kristalitas karbon cukup memberikan terhadap nilai  kuat  tekan  beton,  semakin  tinggi  nilai kristalitas  karbon  yang  digunakan  dalam campuran  akan  menyebabkan  berkurangnya kuat tekan beton. Hal ini dapat disebabkan oleh berkurangnya  energi  ikat  antar  atom  karbon akibat dari pembakaran. Energi ikat antar atom yang lemah akan menyebabkan perubahan sifat fisis  karbon  dan  juga  jarak  antar  molekul menjadi  renggang.  Sehingga  menyebabkan karbon  akan  menyerap  banyak  air,  akibatnya campuran akan membutuhkan air dalam jumlah besar  yang  akan  menyebabkan  campuran menjadi terlalu encer. Sehingga ikut mempengaruhi nilai kust tekan beton dan juga membuat  beton  menjadi  mudah  retak  karena proses pemadatan yang tidak normal.

## Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP)
Selain sebagai campuran dalam pasta semen graphene juga  dapat  dimanfaatkan  sebagai katoda yang berguna untuk melapisi logam lain atau yang lazim di kenal sebagai penyepuhan. Ada  banyak  metode  elektrolisis  yang  dapat digunakan  untuk  melapisi  beton  dengan karbon. Salah satunya dengan metode Carbon Fiber  Reinforced  Polymer (CFRP).  CFRP merupakan  proses  melapisi  beton  bertulang dengan  campuran graphene dan  juga  epoksi dengan  memanfaatkan  arus  listrik  sebagai katalis.  Proses  ini  di  lakukan  dengan  cara memasukan beton bertulang ke dalam campuran NaCl dan graphen lalu di beri aliran listrik.  Proses  dilakukan  untuk  melindungi pori-pori  berukuran  mikro  yang  terdapat  pada beton,  sehingga  oksigen  tidak  dapat  masuk kedalam beton dan mencegak terjadinya reaksi osidasi  antara  oksigen  dengan  tulangan  beton (Wijaya  et  al.,  2020).  Peran  epoksi  di  sini adalah sebagai perekat yang akan memastikan lapisan grafit tidak lepas dari permukaan beton setelah  dilakukan  proses  elektrolisis.  Karena pada dasarnya grafit dan beton meliki sifat fisis
yang  berbeda,  yang  menyebabkan  grafit  akan mudah terkelupas dari permukaan beton.
Gambar  6.  Pengaruh Graphene dan  Beda Potensial Terhadap Peluang Terjadinya Korosi
Sumber  :  Pengaruh  Densitas  Arus  Listrik Tinggi dengan Kadar Grafit Terhadap Efektifitas  Cathodic  Protection  Beton  Mutu Tinggi (Wijaya et al., 2020)
Penggunaan  grafit  disini  akan  menutup pori-pori kecil pada permukaan beton sehingga menurunkan  kemungkinan  terjadinya  korosi. Dengan  memperhatikan  kadar  grafit  yang sesuai  akan  dapat  menurunkan  peluang terjadinya  korosi  pada  tulangan  beton.  Selain dapat  menurunkan  resiko  terjadinya  korosi pada  tulangan,  metode  CFRP  ini  juga  mampu menjaga nilai kuat tekan beton pada angka f’c 50 MPa, bahkan cenderung meningkat. Hal ini dapat  terjadi  karena  celah  pori-pori  yang terdapat  pada  beton  dapat  di  isi  oleh  grafit sehingga  meningkatkan  mutu  beton  meskipun tidak signifikan.

## 4. KESIMPULAN
Graphen  merupakan  material  super  yang memiliki  hampir  semua  sifat  unggul  yang mungkin  dimiliki  sebuah  material.  Dengan berbagai  sifat  unggul  yang  dimilikinya memungkinkan  graphen  dapat  digunakan dalam  berbagai  disiplin  ilmu.  Dalam  dunia konstruksi  sendiri  penggunaan  graphen  masih sangat minim ditemukan mengingat mahalnya harga graphene serta  sulitnya  mendapatkan material tersebut. Meski demikian pemanfaatan graphen  dalam  bidang  konstruksi  telah  di
canangkan  oleh  para  pakar  dalam  bidang konstruksi. Hal ini dapat terlihat dari berbagai literatur dan penelitian yang membahas tentang kemungkinan  penggunaan  graphen  dalam kontruksi.  Selain  literatur  dan  penelitian tersebut,  penggunaan  graphen  dalam  bidang konstruksi  juga  mulai  dilakukan  dengan menggunakan  material  turunan  dari  graphene yaitu  graphen  oxide  yang  telah  digunakan sebagai  campuran  dalam  pembuatan  beton. Meskipun  tidak  sekokoh  grapehen,  graphen oxide  memiliki  harga  yang  relatif  terjangkau jika  dibandingkan  graphen  mengingat  cara sintesisnya  yang  sederhana.  Penggunaan graphene  oxide dalam  campuran  beton memiliki dampak yang baik dari segi kekuatan beton.    Dengan  ukuran  partikelnya  yang  kecil graphen  oxide  mampu  mengisi  setiap  celah mikro pada beton, sehingga dapat meningkatkan  kerapatan  antar  molekul  dari beton tersebut.

## REFERENSI
Amalia, A. N., & Rahayu, E. F. (2020). Pengaruh Massa Graphene  Oxide  dan  Daya  Microwave  terhadap Sintesis  Graphene  melalui  Iradiasi  Microwave. Indonesian  Journal  of  Chemical  Science ,  9(2), 107–111.
http://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/ijcs.
Amri,  A.  (2019).  Mengenal  Grafena  (Graphene)  dan
Aplikasinya (Vol. 1, Issue March). https://www.researchgate.net/publication/3693612 87.
Ciawi, Y., Supariarta, M. A., Hidayati, A. M., & Tonyes, S. G. (2023). Graphene Oxide in Construction: A
Comprehensive Review on the Prospects, Challenges, and Sustainable Cement Reinforcement .  Media  Komunikasi  Teknik  Sipil, 29(1),
70–83. https://doi.org/10.14710/mkts.v29i1.55906.
Janah, N. M., & Pd, S. (2018). Nano Material Quantum Dot, Nanopartikel Perak, Graphene, dan Bakteri.
Dwandaru, W. S. B., Wijaya, R. I. W., & Parwati, L. D. (2019). Nanomaterial Graphene Oxide Sintesis dan Karakterisasinya. In UNY Press.
Faruqi,  M.  A.,  Mohammed,  B.  S.,  Anwar,  A., Dharmawansyah,  D.,  &  Hermansyah,  H.  (2023).
The  Influence  of  Crumb  Rubber  and  Cement Inclusions  Containing  Graphene  Oxide  on  the Physical and Mechanical Properties of Soil . Media Komunikasi  Teknik  Sipil,  29(1),  123–131. https://doi.org/10.14710/mkts.v29i1.38232.
Hidayat,  A.,  Setiadji,  S.,  &  Hadisantoso,  E.  P.  (2019).
Sintesis  Oksida  Grafena  Tereduksi  (rGO)  dari
Arang  Tempurung  Kelapa  (Cocos  nucifera).  Al- Kimiya, 5(2),
68–73.
https://doi.org/10.15575/ak.v5i2.3810.
Honorisal, M. B. P., Huda, N., Partuti, T., & Sholehah, A.
(2020).  Sintesis  dan  karakterisasi  grafena  oksida dari tempurung kelapa dengan metode sonikasi dan hidrotermal. Teknika: Jurnal Sains Dan Teknologi, 16(1), 1. https://doi.org/10.36055/tjst.v16i1.7519.
Johannes,  A.  Z.  (2018).  Simulasi  Perubahan  Densitas
Muatan Adsorpsi Atom Hidrogen-Grafena Dengan Teori  Fungsi  Kerapatan.  Jurnal  Fisika :  Fisika
Sains Dan Aplikasinya, 3(3), 179–184. https://doi.org/10.35508/fisa.v3i3.624.
Kuat, T., Beton, T., Kalembiro #a, B. A., Windah, R. S.,
&  Wallah,  S.  E.  (2023).  Analisis  Pengaruh Pencampuran  Nanomaterial:  Graphene  Oxide. 21(85).
Nuraini,  U.,  Rahayu  Pradita,  Qurrotus  Shofiyah, Mohammad  Dani  Al  Qori,  &  Dedi.  (2023).
Pengaruh  Tingkat  Kekristalan  Material  Grafena
Oksida  Tereduksi  Terhadap  Nilai  Kuat  Tekan Beton  Normal.  SPECTA  Journal  of  Technology,
7(3), 624–631. https://doi.org/10.35718/specta.v7i3.947. Putri,  N.  A., Hikmah,  U., & Prasetyo, A. (2023). Green Sintesis  Oksida  Grafena  Tereduksi  Dari  Arang Tempurung Kelapa Dan Kayu Dengan Menggunakan Reduktor Ramah Lingkungan Asam L-Askorbat. Jurnal Kimia, 17(1), 82.
https://doi.org/10.24843/jchem.2023.v17.i01.p12.
Rompas,  G.  P.,  Pangouw,  J.  D.,  Pandaleke,  R.,  & Mangare, J. B. (2013). Pengaruh Pemanfaatan Abu
Ampas  Tebu  Sebagai  Substitusi  Parsial  Semen Dalam  Campuran  Beton  Ditinjau  Terhadap  Kuat Tarik Lentur Dan Modulus Elastisitas. Jurnal Sipil Statik, 1(2), 82–89.
Shilar, F. A., Ganachari, S. V, Patil, V. B., Khan, T. M. Y.,  Almakayeel,  N.  M.,  &  Alghamdi,  S.  (2022). Review  on  the  Relationship  between  Nano Modifications of Geopolymer Concrete and Their
Structural Characteristics. Polymers , 14(7), 1421. https://doi.org/10.3390/polym14071421.
Sjahriza,  A.,  &  Herlambang,  S.  (2021).  Sintesis  Oksida
Grafena  dari  Arang  Tempurung  Kelapa  Untuk Aplikasi Antibakteri dan Antioksidan. Al-Kimiya,
8(2), 51–58. https://doi.org/10.15575/ak.v8i2.13473.
Sutama,  A.,  &  Oemiati,  N.  (2022).  Studi  Mikrostruktur
Beton  Ringan  Geopolimer  dengan  Scanning Electron Microscope (SEM) dan X-Ray Diffraction  (XRD).  Jurnal  Deformasi,  7(2),  145– 160.
https://doi.org/10.31851/deformasi.v7i2.9387.
Thebora, M. E.,  Kurnia  Nastira  Ningsih, & Muhammad Irhash  Shalihin.  (2020).  Sintesis  Grafena  dari limbah Pelepah Sawit (Elaeis Sp.) dengan metode Reduksi  Grafit  Oksida  Menggunakan  Pereduksi Zn.  Jurnal  Khazanah  Intelektual,  3(2),  462–476. https://doi.org/10.37250/newkiki.v3i2.48.
Wijaya, N. E., Limantoro, C., Tjandra, D., & Wijaya, G.
B. (2020). Pengaruh Densitas Aarus Listrik Tinggi Dengan  Kadar  Grafit  Terhadap  Efektifitas Cathodic Protection Beton Mutu Tinggi. 172–179.