Keterangan Gambar : Tim Kalton ITB di kampus ITB Agustus lalu.

Terinspirasi film Hollywood, tiga mahasiswa ITB membuat campuran beton dengan kaleng. Bagaimana kekuatannya?

Cerita film produksi Hollywood yang ditonton pada September 2016 itu sangat mengesankan Jery Octavianus (19). Dalam film bertema militer itu digambarkan sejumlah pasukan tentara memanfaatkan lapisan aluminium untuk kendaraan dan gedung-gedung khusus yang ditempelkan di bagian luar. Lapisan aluminium itu memiliki rongga udara.

Sepenggal kisah itu sangat membekas di pikiran Jery, mahasiswa program Sistem dan Teknologi Informasi Institut Teknologi Bandung (ITB) itu. Ia kemudian bertekad mencoba apa yang ada di film itu. Ia ingin memanfaatkan kaleng bekas untuk sesuatu yang bermanfaat.

Tak lama setelah itu Jery menemukan ide: memanfaatkan kaleng-kaleng bekas itu untuk campuran membuat beton.

Untuk mewujudkan impiannya itu, ia menggaet dua rekannya: Agung Pratama dari Teknik Elektro dan Berri Dwi Putra mahasiswa Teknik Kimia. Keduanya sama-sama kuliah di ITB. "Pilih teman yang dekat saja biar kerjanya kompak," kata Jery, pemuda asal Sekayu, Sumatera Selatan saat ditemui di kampus ITB Jalan Ganesha Bandung, Sabtu (19/8/2017).

Agar pembuatan beton itu tak asal, ketiga mahasiswa ITB angkatan 2015 itu aktif berkonsultasi dengan dosen di Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan ITB, Agung Wiyono Hadi Soeharno. Mereka mengenal Agung ketika menjalani kuliah selama setahun pertama tanpa penjurusan yang di ITB disebut Tahap Persiapan Bersama (TPB).

Setelah berkonsultasi, ia pun mulai bereksperimen membuat beton diisi kaleng bekas. Dalam eksperimen ini, mereka memasang tiga. "Beton jadi lebih tahan benturan, ringan, dan hemat karena semen dan pasirnya berkurang," kata Jery saat ditemui di kampus ITB Jalan Ganesha Bandung, Sabtu (19/8/17).

Eksperimen ini mereka namai Kalton, singkatan dari Kaleng-Aluminium-Beton.

Jery bercerita, saat mengajukan idenya, sang dosen sempat tidak percaya. Sebab, biasanya rekayasa teknik untuk mengurangi beban beton dengan menggunakan rongga udara. "Setelah diuji, baru deh (dosen percaya). Pakai kaleng ini metode baru," ujarnya.

Metode Kalton merupakan penguatan yang konsepnya mendekati penggunaan aluminium foam. "Fungsi aluminium itu untuk memperkuat dinding beton, menahan impak, atau tembakan. Harganya mahal dan khusus," kata dia.

Setelah uji beton itu berhasil, ketiga mahasiswa imengajukan proposal ke Kementerian Riset Teknologi dan Pendidikan Tinggi. Hasilnya? Kementerian pada Maret lalu memberi dana riset dan pengembangan sebesar Rp10 juta.

Dana itu kemudian mereka gunakan untuk pengembangan. Mereka membuat satu per satu contoh beton berukuran 60 x 60 setebal 18 sentimeter. Seluruhnya ada 8 jenis beton sekaligus yang mereka buat bersama tukang bangunan.

Begitu selesai dicetak, mereka melakukan uji tekan beton perdana pada Mei lalu. Dari uji tekan kemudian dilanjut tes impak atau benturan pada Juni lalu. Hasil Kalton terbaiknya mereka usung ke ajang Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional ke-30 tahun 2017 di Universitas Muslim Indonesia 23-28 Agustus 2017.

Iswandi Imran, dosen Teknik Sipil ITB yang juga ahli beton mengapresiasi inovasi ketiga mahasiswa itu. Menurut dia, inovasi tim Kalton ini memang baru taraf awal. "Yang penting semangat inovasinya," ujarnya.

Menurut dia, sebenarnya bukan rongga udara dalam beton yang efektif meredam impak atau benturan. "Rasanya bukan faktor udaranya tapi kalengnya," ujarnya.

Untuk pengembangan tim riset, ia menyarankan agar penempatan kaleng dalam beton tidak berimpit. "Agar beton bisa masuk dicelah-celah antar kaleng," katanya.

Proses penelitian

Selama proses penelitian, produk beton yang digunakan memiliki spesifikasi dimensi 60 x 60 dengan ketebalan 18-20 sentimeter. Setiap sampel dalam penelitian diberi perlakuan yang berbeda. Perbedaan perlakuan bertujuan untuk mencari data mengenai kekuatan dan kemampuan serap energi mekanik (impak).

Konsep pembuatan beton kaleng.
Konsep pembuatan beton kaleng.
© Dok. Tim beton kaleng /Dok. Tim beton kaleng

Tim Kalton juga memisahkan sampel beton menjadi dua kelompok, yaitu grup kontrol dan grup eksperimen. Masing-masing kelompok menggunakan empat sampel beton.

Grup kontrol merupakan kelompok sampel beton yang tidak diperkuat dengan kaleng aluminium. Sampel beton 1A hanya diperkuat dengan kerangka besi dan steel fibre, sampel 2A diperkuat kerangka besi saja, kemudian sampel 3A diperkuat steel fibre. Adapun sampel 4A berupa beton biasa yang terbuat dari adukan pasir dan semen.

Sementara grup eksperimen merupakan sampel beton yang mengalami penguatan dengan metode Kalton. Sampel beton 1B diperkuat dengan kerangka besi, steel fibre, dan kaleng aluminium. Sedangkan sampel 2B diperkuat kerangka besi dan kaleng aluminium, dan sampel 3B diperkuat steel fibre dan kaleng aluminium. Sementara beton sampel 4B hanya diperkuat kaleng aluminium.

Setelah semua sampel beton jadi, mereka mengangkutnya ke Laboratorium Rekayasa Struktur Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan ITB untuk diuji.

Uji tekan dilakukan untuk mengetahui besar tekanan yang bisa diterima oleh tiap sampel beton. Sedangkan tes impak untuk menghitung jumlah energi yang dapat diserap oleh tiap sampel beton.

Dari data hasil uji tekan dan tes impak pada kedua grup tersebut, disimpulkan bahwa pemberian kaleng aluminium untuk membuat rongga udara dalam beton meningkatkan kemampuan beton untuk menahan tekanan dan menyerap energi mekanik.

Dari empat beton sampel bermetode Kalton itu, tim mendapatkan sebuah sampel terbaik pada beton berkode 1B. Beban maksimalnya mencapai angka tertinggi, yaitu 9.350 kilogram. Kekuatan lenturnya 26,30 kilogram per sentimeter persegi.

Adapun pada uji impak, sampel beton 1B bahkan mencapai angka tertinggi darti total delapan sampel, yaitu 49,98 persen. Hasil ini membuktikan, sebagian konsep dan mimpi tim Kalton bisa diwujudkan.

Proses pembuatan beton kaleng.
Proses pembuatan beton kaleng.
© Dok. Tim beton kaleng /Tim beton kaleng

Sampel beton 1B itu sebenarnya bersaing ketat dengan sampel beton kontrol berkode 1A yang diperkuat dengan kerangka besi dan steel fibre.

Dari segi kekuatan saat uji tekan, sampel beton 1A sanggup menahan beban hingga 20.500 kilogram, atau 2,5 kali dari beton 1B yang ungggulan bermetode Kalton. Selain itu, hasil uji impak beton 1A juga tidak kalah jauh dengan 1B. Energi benturan yang diserapnya mencapai 42,46 persen.

Beton bermetode Kalton yang terbaik, kata Jery, dipasangi 23 kaleng bekas minuman kemasan. Kaleng pilihannya tidak penyok dan bersih dari tanah agar tidak mempengaruhi adukan beton.

Kumpulan kaleng itu ditempatkan di bagian tengah dalam beton dengan susunan 5-4-5-4-5. Kaleng setinggi 11 sentimeter itu diapit rangka besi berukuran 10 milimeter pada bagian atas dan bawahnya serta dipasangi steel fibre.

"Formasi kaleng baru seperti itu, belum bentuk lain seperti huruf X atau terpencar," katanya. Mereka menghindari pemasangan kaleng secara penuh pada beton sampel. "Kalau dipenuhi semua, bisa mengubah fungsi dan strukturnya."

Dari hasil uji impak itu juga, kata Jery, beton Kalton bisa meredam benturan ketika ditabrak. Kerusakan beton menurutnya tidak banyak, dan bisa diperbaiki kembali. "Kerusakannya tidak mayor," kata dia.

Daya serap benturannya berkisar 4-7 persen lebih tinggi daripada beton yang tidak memakai kaleng aluminium di dalamnya. Adapun dari sisi penggunaan material pembuatan beton, terjadi penghematan sekaligus agak lebih ringan. Berat semua sampel beton tanpa kaleng aluminium, berkisar 107-110 kilogram. "Semua sampel beton Kalton beratnya 101-103 kilogram," ujarnya.

Penggunaan Kalton lebih mengarah ke dinding luar, pembatas jalan, penutup drainase, atau bangunan instansi militer. "Untuk beton pembatas jalan, belum tahu standarnya bagaimana," kata dia.

Tim berharap bisa mengembangkan penelitian agar lebih komprehensif dan menemukan formula yang lebih bagus. Inovasi itu rencananya juga ingin dipatenkan karena tergolong baru dan perdana.

MUAT LAGI
x
BERLANGGANAN SUREL DARI KAMI

Daftarkan surel Anda untuk berlangganan sekarang.