BAGIKAN

Dengan sendirinya, beton merupakan bahan konstruksi yang sangat tahan lama. Pantheon yang megah di Roma, kubah beton terbesar di dunia, berada dalam kondisi prima setelah hampir 1.900 tahun. Namun banyak struktur beton dari abad lalu – jembatan, jalan raya dan bangunan – hancur. Banyak struktur beton yang dibangun abad ini akan menjadi usang sebelum sampai pada waktunya.

Mengingat kelangsungan hidup struktur kuno, ini mungkin tampak menimbulkan penasaran. Perbedaan kritisnya adalah penggunaan baja tulangan modern, yang dikenal sebagai rebar, tersembunyi di dalam beton. Baja dibuat terutama dari besi, dan salah satu sifat besi yang tidak dapat diubah adalah karat itu sendiri. Ia merusak daya tahan struktur beton dengan cara yang sulit dideteksi dan mahal untuk diperbaiki.

Sementara perbaikan dapat dibenarkan untuk mempertahankan warisan arsitektur bangunan ikonikĀ  abad ke-20, seperti yang dirancang oleh pengguna beton bertulang seperti Frank Lloyd Wright, patut dipertanyakan apakah ini akan terjangkau atau diinginkan untuk sebagian besar struktur lainnya. Penulis Robert Courland, dalam bukunya Concrete Planet, memperkirakan bahwa memperbaiki dan membangun kembali biaya infrastruktur beton, di Amerika Serikat saja, akan memerlukan biaya triliunan dolar – yang harus dibayar oleh generasi masa depan.

Jembatan usang perlu biaya baru untuk menggantinya

Penguatan baja merupakan inovasi dramatis pada abad ke-19. Batang baja menambah kekuatan, memungkinkan terciptanya struktur kantilever panjang dan lembaran tipis yang megurangi penopang. Ini mempercepat waktu konstruksi, karena sedikit penggunaan beton untuk dituangkan pada lembaran tersebut.




Kualitas ini, didorong oleh promosi yang tegas dan kadang-kadang bermuka dua oleh industri beton pada awal abad 20, menyebabkan popularitasnya melambung.

Beton bertulang bersaing dengan teknologi bangunan yang lebih tahan lama, seperti rangka baja atau batu bata dan mortir tradisional. Di seluruh dunia, ia telah menggantikan pilihan karbon rendah dan sensitif lingkungan seperti batu bata lumpur dan taipa(rammed earth) – praktik sejarah yang mungkin juga lebih tahan lama.

Insinyur awal abad ke-20 memperkirakan struktur beton bertulang akan bertahan dalam waktu yang sangat lama – mungkin 1.000 tahun. Pada kenyataannya, rentang hidup mereka mendekati 50 -100 tahun, dan terkadang kurang. Kode bangunan dan kebijakan umumnya mengharuskan bangunan bertahan selama beberapa dekade, namun kemerosotan bisa dimulai dalam waktu 10 tahun.

Banyak insinyur dan arsitek menunjuk pada kedekatan alami antara baja dan beton: mereka memiliki karakteristik ekspansi termal yang serupa, dan alkalinitas beton dapat membantu menghambat karat. Tapi masih terdapat kekurangan pengetahuan tentang kualitas komposit mereka – misalnya, sehubungan dengan perubahan suhu yang berkaitan dengan sinar matahari.

Banyak bahan alternatif untuk penguatan beton – seperti baja tahan karat, perunggu aluminium dan komposit serat polimer – belum banyak digunakan. Keterjangkauan tulangan baja polos sangat menarik bagi pengembang. Tetapi banyak perencana dan pengembang gagal mempertimbangkan penambahan biaya pemeliharaan, perbaikan atau penggantian.

Murah dan efektif, setidaknya dalam jangka pendek. Luigi Chiesa / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Ada teknologi yang bisa mengatasi masalah korosi baja, seperti proteksi katodik, dimana seluruh struktur terhubung dengan arus listrik penghambat karat. Ada juga metode baru yang menarik untuk memantau korosi, dengan cara elektrik atau akustik.

Pilihan lainnya adalah merawat beton dengan senyawa penghambat karat, meski bisa jadi beracun dan tidak sesuai untuk setiap bangunan. Ada beberapa inhibitor baru yang tidak beracun, termasuk senyawa yang diambil dari bambu dan bakteri “biomolekul”.

Pada dasarnya, bagaimanapun, tidak satu pun dari perkembangan ini dapat mengatasi masalah yang melekat yang menempatkan baja di dalam reruntuhan beton yang berpotensi memiliki daya tahan yang besar.

Biaya lingkungan untuk pembangunan kembali

Hal ini berdampak serius bagi planet ini. Beton merupakan kontributor terbesar ketiga emisi karbon dioksida, setelah mobil dan pembangkit listrik berbahan bakar batubara. Pembuatan semen saja bertanggung jawab atas kira-kira 5% emisi CO2 global. Beton juga merupakan bagian terbesar dari konstruksi dan pembongkaran limbah, dan mewakili sekitar sepertiga dari semua limbah TPA.

Daur ulang beton sulit dan mahal, mengurangi kekuatannya dan dapat mengkatalisis reaksi kimia yang mempercepat pembusukan. Dunia perlu mengurangi produksi betonnya, tapi ini tidak akan mungkin terjadi tanpa membangun struktur yang tahan lama.

Reklamasi Rebar: pekerjaan yang mahal. Anna Frodesiak / Wikimedia Commons

Dalam sebuah makalah baru-baru ini, saya menyarankan agar penerimaan beton bertulang secara luas dapat menjadi ekspresi dari pandangan tradisional, dominan dan pada akhirnya merusak materi sebagai inert. Tapi beton bertulang tidak terlalu inert.




Beton umumnya dianggap sebagai bahan mirip batu, monolitik dan homogen. Sebenarnya, ini adalah campuran kompleks dari batu kapur yang dimasak, bahan seperti tanah liat dan beragam agregat batu atau pasir. Batu kapur itu sendiri adalah batuan sedimen yang terdiri dari kerang dan karang, yang formasinya dipengaruhi oleh banyak faktor biologis, geologi dan klimatologis.

Ini berarti bahwa struktur beton, untuk semua kualitas superfisial batu mereka, sebenarnya terbuat dari kerangka makhluk laut yang dialasi batu. Dibutuhkan berjuta-juta tahun untuk makhluk laut ini untuk hidup, mati dan terbentuk menjadi batu kapur. Skala waktu ini sangat kontras dengan rentang kehidupan bangunan kontemporer.

Baja sering dianggap inert dan tahan juga. Syarat seperti “Zaman Besi” menunjukkan daya tahan kuno, meski artefak zaman besi relatif jarang terjadi karena karat. Jika baja konstruksi terlihat, dapat dipertahankan – misalnya, saat sebuah jembatan berulang kali diwarnai dan dicat ulang.




Namun, bila disematkan di beton, baja tersembunyi namun diam-diam aktif. Kelembaban masuk melalui ribuan retakan kecil menciptakan reaksi elektrokimia. Salah satu ujung rebar menjadi anoda dan yang lainnya adalah katoda, membentuk “baterai” yang memperkuat transformasi besi menjadi karat. Karat dapat memperluas rebar sampai empat kali ukurannya, memperbesar retakan dan memaksa beton untuk patah tulang dalam proses yang disebut spalling, yang lebih dikenal sebagai “kanker beton”.

Kanker beton: tidak bagus. Sarang / Wikimedia Commons

Saya menyarankan agar kita mengubah pemikiran kita, mengenali beton dan baja sebagai bahan yang dinamis dan aktif. Ini bukan kasus untuk mengubah fakta, melainkan mengulangi kembali bagaimana kita memahami dan bertindak berdasarkan fakta tersebut. Menghindari pemborosan, polusi dan pembangunan kembali yang seharusnya tidak diperlukan, dan ini terutama berlaku untuk industri bangunan dan konstruksi.

Peradaban yang runtuh di masa lalu menunjukkan kepada kita konsekuensi dari pemikiran jangka pendek. Kita harus fokus pada struktur bangunan yang tahan dan teruji waktu – jangan sampai kita berakhir dengan artefak besar dan kumuh yang tidak sesuai untuk tujuan awalnya dibandingkan dengan patung-patung Pulau Paskah.

Dosen pengajar, UNSW