- Daya tahan beton rendah CO₂ sangat dipengaruhi oleh kelembapan lingkungan.
- Baja dalam beton basah dapat berkarat hingga 100 kali lebih cepat daripada dalam beton kering.
- Performa beton yang sama dapat sangat berbeda di bawah iklim yang berbeda.
- Proyek masa depan perlu memilih campuran beton berdasarkan iklim lokal.
Menurut model baru dari Institut Teknologi Federal Swiss (ETH Zurich), campuran beton rendah karbon dioksida (CO₂) dapat bertahan hingga 50 tahun di beberapa lokasi, tetapi mungkin mengalami kerusakan lebih awal di lokasi lain. Model yang dirilis pada 7 September ini bertujuan untuk mendorong penggunaan beton ramah lingkungan secara luas tanpa menimbulkan masalah perawatan tambahan. Tim peneliti menguji tiga campuran beton dan menggunakan data meteorologi dari Zurich, Swiss; Bergen, Norwegia; Manaus, Brasil; dan Huailai, China. Model ini melacak perubahan kelembapan di dalam beton dan menghitung kecepatan korosi baja.
Kelembapan menjadi faktor kunci.
Dampak Kelembapan terhadap Beton
Beton sangat penting dalam bangunan modern, tetapi produksi semen melepaskan sejumlah besar CO₂. Semen rendah emisi membantu membangun bangunan yang lebih ramah lingkungan, tetapi beton yang dibuat dengan semen ini sering kali mengalami karbonasi lebih cepat daripada campuran tradisional. Dalam proses karbonasi, CO₂ dari atmosfer meresap ke dalam beton dan mengubah komposisi kimianya, yang dapat menghilangkan lapisan pelindung di sekitar baja tulangan dan menyebabkan karat. Standar saat ini berfokus pada memperlambat karbonasi, tetapi peneliti menunjukkan bahwa ini mengabaikan kelemahan beton rendah CO₂ dalam hal kecepatan korosi baja selanjutnya.
Dampak kelembapan jauh melebihi perbedaan antara ketiga campuran tersebut. Cristhiana Albert dari Institut Bahan Bangunan ETH Zurich menyatakan bahwa baja dalam beton basah dapat berkarat hingga 100 kali lebih cepat daripada dalam beton kering.
Performa Beton di Bawah Iklim yang Berbeda
Meskipun kondisi iklim di empat lokasi tersebut berbeda-beda, standar Eropa menggolongkan keempat lokasi tersebut ke dalam kategori "basah dan kering bergantian" yang sama. Model tersebut menunjukkan bahwa performa beton yang sama di setiap lokasi dapat sangat berbeda. "Pengaruh iklim jauh melebihi ekspektasi kami, beton yang sama mungkin berperforma sangat berbeda di bawah iklim yang berbeda," kata Ueli Angst, profesor ketahanan material di ETH Zurich. Bergen dan Manaus memberikan contoh yang jelas, dengan curah hujan tahunan sekitar 2.500 milimeter, tetapi kecepatan korosi yang dihitung berbeda.
Perbedaan ini dapat dijelaskan oleh faktor waktu, beton cepat menyerap air tetapi lambat kering, urutan musim hujan dan kemarau lebih penting daripada curah hujan tahunan atau kelembapan rata-rata. Oleh karena itu, beberapa jenis beton rendah CO₂ mungkin dapat bertahan selama 50 tahun atau lebih di beberapa lokasi, tetapi mungkin mengalami kerusakan lebih awal di lingkungan lain.
Model ini masih perlu diverifikasi dalam situasi nyata. Hasil penelitian tidak berarti bahwa beton rendah CO₂ secara inheren tidak tahan lama atau tidak aman. Kekuatannya sebanding dengan beton tradisional, dan meskipun kecepatan karbonasinya lebih cepat, jika bahan tersebut tidak tetap lembap, kecepatan karat baja mungkin masih rendah. "Kami perlu lebih memahami perilaku jangka panjang beton ramah lingkungan di bawah kondisi iklim yang berbeda," kata Albert. Oleh karena itu, proyek masa depan mungkin perlu memilih beton berdasarkan iklim setempat, daripada menerapkan standar yang sama di semua wilayah. Daerah yang sangat lembap mungkin juga memerlukan langkah tambahan untuk membatasi penetrasi air.
"Standar saat ini dengan demikian dapat menjadi penghalang bagi bahan baru yang lebih ramah lingkungan," tambah Angst.
Metode ini belum siap untuk perencanaan rutin, perhitungannya masih rumit dan memerlukan validasi lebih lanjut pada bangunan nyata sebelum peneliti dapat mengembangkan metode yang lebih sederhana untuk mengevaluasi beton baru. Tes iklim di masa depan mungkin juga mempertimbangkan perubahan iklim, perubahan frekuensi dan durasi periode hujan dan kering dapat mengubah kecepatan korosi dan menentukan jenis beton rendah CO₂ mana yang masih cocok untuk suatu lokasi dalam jangka panjang.
Tantangan dan Tanggapan Beton Ramah Lingkungan
Dengan meningkatnya kesadaran lingkungan, beton rendah CO₂ semakin mendapat perhatian, tetapi daya tahannya dalam jangka panjang menghadapi tantangan dari faktor iklim. Penelitian menunjukkan bahwa pengaruh kelembapan terhadap korosi baja jauh melebihi campuran beton itu sendiri, yang berarti performa beton dapat sangat berbeda di bawah kondisi iklim yang berbeda. Temuan ini mendorong industri konstruksi untuk memikirkan kembali standar, dan di masa depan, pemilihan beton harus mempertimbangkan karakteristik iklim regional untuk memastikan daya tahan dan keamanan struktur.