Dunia Konstruksi seringkali lambat dalam mengadopsi teknologi baru. Apalagi jika dibandingkan dengan industri berat lainnya seperti manufaktur. Tetapi, tren tersebut perlahan mulai berubah. Satu perubahan yang paling menarik adalah kemunculan Smart Concrete atau beton pintar.
Saat ini beton adalah material kedua yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, setelah air. Bahan ini tentu saja punya beberapa kelemahan penting, termasuk jejak karbonnya yang tinggi dan kecenderungan untuk retak. Kelemahan itulah yang ingin ditutupi oleh Smart Concrete.
Definisi Beton Pintar
Mungkin Anda masih bingung kenapa disebut dengan beton pintar? Beton pintar adalah campuran semen yang memberikan sifat baru pada material. Sifat Smart ini biasanya muncul melalui empat cara utama: membuat komposisi material yang berbeda, menerapkan pemrosesan khusus, mengintegrasikan komponen fungsional baru, atau memodifikasi struktur mikroskopisnya.
Penjelasan paling mudah dipahami dari beton pintar adalah beton yang dapat menyembuhkan diri sendiri, merasakan diri sendiri, dan konduktif secara termal adalah beberapa contoh yang paling populer. Materi-materi ini belum diterapkan secara luas, namun masing-masing memiliki potensi yang signifikan. Lebih banyak pilihan akan muncul seiring kemajuan teknologi dan semakin mudah diakses. Jika hal ini terjadi, beton generasi baru ini dapat mengganggu sektor konstruksi untuk selamanya.
Manfaat beton pintar dalam konstruksi
Beton pintar, dalam segala bentuknya, memiliki beberapa keunggulan dibandingkan material tradisional. Berikut lima manfaat paling signifikan untuk proyek konstruksi komersial dan residensial.
Meningkatkan kekuatan dan ketahanan
Semua beton itu kuat, yang merupakan bagian dari popularitasnya, tetapi beton yang cerdas sering kali mampu bertahan lebih lama lagi. Menariknya, kekuatan ini sering kali merupakan efek samping dari perubahan lain, bukan tujuan utama material baru. Sama seperti beton yang dipompa dapat menahan gaya yang lebih besar daripada beton yang dituang karena mengandung lebih sedikit air, menambahkan komponen baru ke dalam campuran sering kali meningkatkan kekuatannya.
Banyak campuran cerdas, termasuk beton self-sensing dan konduktif, mengandung bahan seperti serat karbon atau grafit. Elemen yang lebih kaku ini bertindak sebagai tulangan internal, memberikan lebih banyak struktur setelah beton mengeras. Hasilnya, bangunan yang terbuat dari bahan tersebut lebih tahan terhadap guncangan seperti gempa bumi dan angin kencang.
Beton Polos
Beton polos mempunyai kuat geser yang relatif rendah dibandingkan kuat tekannya, sehingga gaya-gaya tersebut dapat membahayakan penghuninya. Kehadiran serat karbon kaku dan grafit mengatasi kelemahan tersebut tanpa memerlukan tulangan tambahan, yang terkadang rentan terhadap korosi. Akibatnya, peningkatan kekuatan ini memiliki keuntungan keamanan yang besar.
Campuran lain memberikan ketahanan tambahan terhadap unsur-unsur, seperti air. Salah satu jenis yang populer adalah beton tahan air kristal, yang menawarkan kualitas hidrofobik, menolak air untuk menjaga penghuninya tetap kering atau mencegah kerusakan pada komponen yang sensitif terhadap air seperti tulangan.
Deteksi dan pelaporan kerusakan
Keuntungan lain dari beton pintar adalah banyak jenisnya yang dapat bertindak sebagai sensor. Serat karbon, serutan baja, atau bahan serupa dapat menghantarkan listrik. Insinyur dapat menggunakan konduktivitas ini untuk memeriksa kerusakan struktur dengan mengalirkan arus listrik melalui beton.
Ketika beton konduktif pada suatu bangunan melengkung, retak atau mengalami kerusakan lainnya, hambatan listriknya akan berubah. Perubahan ini akan terlihat pada pengujian non-invasif, sehingga memungkinkan respons yang lebih cepat untuk mencegah masalah lebih lanjut. Karena pengujian ini tidak memerlukan pengeboran, tim dapat memantau dan mengatasi kerusakan tanpa mempengaruhi kekuatan beton, sehingga meningkatkan keselamatan di seluruh area.
Inovasi terkini membawa deteksi kerusakan ini selangkah lebih maju. Salah satu solusinya adalah dengan menyematkan sensor nirkabel pada beton yang mengirimkan pembaruan kondisinya melalui aplikasi ponsel pintar. Setelah campuran mencapai kekuatan penuhnya atau mulai terdegradasi, otoritas terkait akan diberitahukan. Pekerja kemudian dapat memperbaiki struktur tersebut sebelum menyebabkan gangguan besar.
Respons yang cepat sangat penting untuk mitigasi kerusakan. Meskipun mencegah selalu lebih baik daripada mengobati, beberapa degradasi tidak dapat dihindari seiring berjalannya waktu dan penggunaan. Pelaporan kerusakan real-time dari beton pintar memungkinkan tim memperbaikinya sesegera mungkin untuk menghindari masalah yang lebih berbahaya dan sulit diperbaiki.
Mampu Melakukan Perbaikan sendiri
Beberapa beton pintar bahkan dapat memperbaiki dirinya sendiri dari retakan dan ketidaksempurnaan kecil, sehingga melindungi penghuni bangunan tanpa gangguan. Semua beton mengandung beberapa sifat penyembuhan diri, berkat bahan-bahannya yang dicampur ulang dan dikeraskan melalui hidrasi yang berkelanjutan. Solusi cerdas menambahkan material tambahan untuk perbaikan mandiri yang lebih dramatis.
Ada banyak cara untuk membuat beton self-healing, tapi salah satu yang paling populer adalah dengan menggunakan polimer memori bentuk (SMP). SMP mengubah bentuknya sebagai respons terhadap rangsangan seperti stres atau perubahan suhu. Beton dengan campuran bahan-bahan ini dapat secara otomatis mengisi retakan atau memperbaiki lengkungan segera setelah ketidaksempurnaan ini muncul dan memicu SMP.
Beton yang dapat diperbaiki sendiri sangat membantu infrastruktur publik seperti jalan raya. Pihak berwenang tidak perlu menutupnya untuk mengatasi masalah ini jika bangunan tersebut dapat pulih dengan sendirinya. Mencegah gangguan ini dapat meningkatkan lalu lintas, meminimalkan emisi transportasi, dan membuat perjalanan lebih nyaman tanpa mengorbankan keselamatan semua orang di jalan.
Sifat pemanas
Beton pintar juga memiliki keunggulan selain pemeliharaan. Beton konduktif dapat memanas melalui arus listrik atau sebagai respons terhadap unsur-unsur alam seperti sinar matahari. Sifat pemanas ini dapat meningkatkan keberlanjutan bangunan dan meningkatkan keselamatan di jalan.
Tim konstruksi juga dapat menggunakan beton ini untuk meningkatkan keramahan lingkungan mereka. Membangun rumah atau bisnis dengan lantai pemanas otomatis menawarkan solusi yang lebih hemat energi dibandingkan sistem pemanas konvensional. Beton memancarkan panas dengan baik, dan hanya membutuhkan sedikit energi untuk menghasilkan perbedaan suhu yang signifikan.
Beton pintar adalah inovasi revolusioner
Beton pintar masih berada pada tahap awal, namun potensinya terus berkembang. Teknologi ini dapat membentuk kembali industri konstruksi secara keseluruhan karena semakin mudah diakses. Bangunan dan infrastruktur publik akan menjadi lebih aman, efisien dan nyaman bagi semua orang yang bergantung pada atau bekerja dengannya.
Jenis beton pintar baru akan muncul seiring dengan berlanjutnya penelitian di bidang ini. Kemungkinannya akan semakin luas, membuka jalan bagi era baru dalam konstruksi.
Sumber Image : Researchgate
