Rahasia Beton Romawi yang Menyembuhkan Diri

Ilmuwan MIT mengungkap teknik “hot mixing” beton Romawi yang membuatnya mampu menutup retakan dan bertahan ribuan tahun.

Ilustrasi: tomasrobertson/Freepik

Ringkasan

• Ilmuwan MIT mengungkap teknik hot mixing sebagai kunci daya tahan beton Romawi.
• Fragmen kapur reaktif memungkinkan beton menutup retakan secara alami.
• Prinsip kuno ini berpotensi menginspirasi beton modern yang lebih awet dan ramah iklim.

BANGUNAN Romawi kuno, dari jembatan hingga pelabuhan, telah berdiri kokoh selama lebih dari dua milenium. Daya tahannya lama menjadi misteri. 

Kini, para ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) menyatakan telah memecahkan teka-teki tersebut. Orang Romawi menggunakan teknik canggih yang membuat beton mereka mampu menyembuhkan diri seiring waktu.

Penelitian ini yang dipublikasikan di jurnal Nature Communications, menunjukkan bahwa para perajin Romawi menerapkan metode pencampuran panas (hot mixing), sebuah proses yang sebelumnya disalahpahami. 

Teknik ini melibatkan pencampuran bahan kering tertentu terlebih dahulu sebelum ditambahkan air, sehingga memicu reaksi panas yang krusial bagi kekuatan beton.

Selama berabad-abad, pemahaman kita tentang beton Romawi banyak bertumpu pada tulisan arsitek Romawi abad pertama SM, Vitruvius, dalam De architectura. 

Ia menjelaskan bahwa kapur dicampur air terlebih dahulu, baru kemudian bahan lain seperti abu vulkanik ditambahkan. 

Namun studi MIT sebelumnya (2023) menunjukkan bahwa prosedur ini tidak akan menghasilkan beton sekuat yang kita lihat hari ini.

“Dengan penuh hormat pada Vitruvius, kami menemukan bahwa deskripsinya tidak sepenuhnya sesuai dengan bukti material,” ujar Admir Masic, profesor madya MIT yang memimpin penelitian. 

Alih-alih “kapur disiram air”, orang Romawi tampaknya mencampur kapur tohor (quicklime) dengan abu vulkanik dan bahan kering lain terlebih dahulu. Ketika air akhirnya ditambahkan, reaksi panas terjadi, itulah hot mixing.

Teknik ini meninggalkan fragmen kapur reaktif berbentuk kerikil kecil (lime clasts) di dalam beton. Fragmen ini menjadi kunci kemampuan penyembuhan diri. 

Saat beton retak dan air masuk, kapur yang sangat reaktif akan larut kembali, mengisi retakan, lalu mengkristal ulang, menutup celah sebelum membesar.

Untuk menguji hipotesis ini, tim MIT memperoleh akses langka ke situs konstruksi Romawi yang belum selesai di Pompeii, terkubur sejak letusan Vesuvius pada tahun 79 M. 

Di sana, mereka menemukan dinding, penopang, hingga tumpukan bahan mentah yang “membeku” dalam waktu. Sampel-sampel tersebut memperlihatkan bukti paling jelas tentang hot mixing, termasuk fragmen kapur utuh dan tanda reaksi panas.

Analisis isotop juga mengungkap peran abu vulkanik, termasuk pumice, yang bereaksi secara kimia dengan larutan pori di dalam beton. Reaksi jangka panjang ini membentuk mineral baru yang memperkuat struktur. 

“Kami bisa melacak reaksi karbonasi kritis dari waktu ke waktu dan membedakan kapur hasil hot mixing dari kapur yang ‘dislaking’ seperti yang digambarkan Vitruvius,” jelas Masic.

Temuan ini bukan sekadar koreksi sejarah. Implikasinya besar bagi teknologi konstruksi modern. Beton masa kini menyumbang porsi signifikan emisi karbon global. 

Memahami sistem yang lebih awet, dinamis, dan mampu memperbaiki diri dapat membantu merancang beton yang lebih berkelanjutan. 

Terinspirasi hal itu, Masic mendirikan perusahaan rintisan DMAT untuk menerjemahkan prinsip Romawi ke material modern. Bukan meniru sepenuhnya, melainkan mengambil “beberapa kalimat” dari buku pengetahuan kuno tersebut.

“Material ini bertahan dari gempa, letusan, laut, dan cuaca ekstrem,” kata Masic. “Ia hidup, bereaksi, dan menyembuhkan diri selama ribuan tahun.” Dengan krisis infrastruktur dan iklim saat ini, pelajaran dari masa lalu itu terasa sangat relevan.

Disadur dari The Debrief.