Beton Masa Depan

Beton membentuk wajah dunia modern. Rangka baja memberi stabilitas yang dibutuhkan beton. Tapi beton bertulang berat dan mahal serta mudah berkarat. Inilah alternatif revolusioner: serat karbon yang menjadikan beton lebih ringan, lebih kuat dan lebih fleksibel.

Prof. Manfred Curbach dari Universitas Teknik Dresden, memimpin riset para insinyur untuk mengganti beton baja dengan apa yang disebut beton tekstil. Hasilnya, kemajuan luar biasa dalam performanya. "Beton tekstil terbuat dari beton normal dan sebagai penguat digunakan karbon. Bedanya dengan beton baja, tidak ada baja yang bisa berkarat melainkan karbon yang tidak terancam korosi."

Serat diekstrak dari karbon. Diameternya hanya 5 mikrometer, 10 kali lebih tipis dari rambut manusia. Serat lalu diproses pada lebih dari 230 kumparan pada alat tenun raksasa. "Serat karbon sangat lunak. Tidak bisa dimasukkan dalam beton begitu saja. Karena itu harus diolah pada mesin tekstil dan diberi lapisan sehingga menjadi kaku. Arah kekuatan serat juga bisa disesuaikan agar bisa bekerja secara optimal di dalam beton."

Sekitar 50.000 serat dipintal menjadi benang dan diproses pada alat tenun otomatis supaya menghasilkan anyaman serat karbon. Inilah yang kemudian menjadi tulangan tekstil pada bagian dalam beton. Agar lebih kuat lagi, anyaman serat diberi pelapis yang tujuannnya memberi stabilitas. Setelah diproses selama 15 menit, anyaman mengeras dan bisa dipotong.

Beton terbuat dari semen, pasir, dan air. Di laboratorium universitas Dresden dibuat campuran khusus dari semen yang sangat halus dan bahan lainnya. Dari beton halus ini dan anyaman karbon, dibuat beton tekstil yang sangat tipis. Lebih ringan dan lebih kokoh dari beton bertulang baja. Beton dipindahkan ke dalam wadah untuk dibentuk dan diproses hingga selesai.

Jejaring karbon dipasang, kemudian dilapisi beton tipis. Lapisan beton tekstil yang sudah selesai harus dibiarkan mengeras selama 24 jam. Curbach: "Dengan penggunaan material lebih ringan, kami membutuhkan lebih sedikit energi. Dan emisi CO2 saat produksi lebih sedikit."

Pengetahuan penting  tentang beton tekstil yang kelak bisa dimanfaatkan oleh arsitek dan insinyur sipil, hanya bisa diperoleh dengan bantuan crash test di laboratorium.

Imuwan menguji ketahanan beban balok penopang yang terbuat dari beton tekstil, hingga batas maksimal. Tekanan terus meningkat. Retakan pertama muncul. Tapi materi karbon di dalamnya bisa menahan tekanan luar biasa. Hasil uji beban menunjukkan beton tekstil 6 kali lebih kokoh dibanding beton bertulang baja.

Walau demikian, ini tidak berarti materi baru tersebut tidak bisa rusak. "Untuk bisa membangun jembatan dari beton tekstil, kami harus membuat dua jembatan. Jembatan pertama diberi beban hingga retak, agar pengawas mengetahui ketahanannya. Seperti jembatan ini. Retakannya bisa terlihat dan kami hanya mereparasinya secara darurat dan dipamerkan disini", tambah Curbach.

Ini jembatan kedua yang sudah disempurnakan. Pengetahuan dari laboratorium dan uji beban kini memungkinkan ilmuwan untuk merancang konstruksi lainnya.

Beton tekstil menjadi materi alternatif dalam pembuatan barang kebutuhan sehari-hari. Mahasiswa di kampus Dresden kini bisa bersantai pada perabotan yang dirancang secara ergonomis.

Curbach: "Sebenarnya beton adalah materi yang tidak lazim untuk produk interior. Beton tebal dan berat. Tapi berkat karbon, kami bisa membuat beton yang sangat tipis. Kami bisa memproduksi kerangka yang lebih tipis, sehingga bisa menjadi perabotan seperti kursi atau meja."

Beton tekstil memungkinkan para insinyur dan desainer untuk mengekspresikan diri dalam bentuk baru. Boleh jadi di masa depan mahakarya arsitektur akan terbuat dari beton tekstil yang tipis dan sangat kokoh.