APLIKASI SERAT KARBON DALAM TEKNOLOGI BETON CERDIK YANG MAMPU MENDETEKSI BEBAN DINAMIS

Perkembangan beton cerdik dewasa ini semakin pesat, banyak penelitian-penelitian yang merekayasa materialnya sehingga dapat diaplikasikan dalam berbagai pekerjaan konstruksi. Beton cerdik berbeda dengan beton konvensional dari segi komposisi dan fungsinya. Beton cerdik ini menggunakan perkuatan serat karbon yang memiliki keunggulan fungsi selain sebagai struktur juga sekaligus sebagai sensor yang dapat mendeteksi beban dinamis sehingga dapat diketahui informasi dimana posisi kendaraan berada, berapa berat dan kecepatannya. Tujuan dari makalah ini adalah membandingkann antar jenis serat karbon yang digunakan untuk aplikasi beton cerdik sehingga lebih efektif dan efisien. Serat karbon didefinisikan sebagai suatu serat yang mengandung sedikitnya 90% karbon melalui proses pirolisis tertentu (Hedge, 2004). Komposisi terbesar dalam serat ini dinamakan precursor (bahan baku) yang digunakan untuk memproduksi serat karbon dengan berbagai bentuk dan karakteristik yang berbeda. Serat karbon dapat dibedakan berdasarkan precursor yang digunakan yaitu pitch, PAN (poly acrilonitrile), serat selulosa dan certain phenolic fibers. Yang sering digunakan pada beton cerdik yaitu tipe pitch dan tipe PAN sehingga dalam makalah ini difokuskan pada perbandingan karakteristik dan susunan struktur untuk kedua tipe serat karbon tersebut. Proses pembuatan serat karbon tipe pitch dan tipe PAN memiliki perbedaan pada preparasi precursornya. Inti dari proses pembuatan serat karbon ini adalah karbonisasi dengan proses pirolisis pada suhu tinggi dan graphitisasi yang dapat menghasilkan serat karbon dengan tensile strength dan elastisitas modulus yang cukup tinggi. Dari hasil penelusuran struktur dan properties, serat karbon tipe PAN memiliki ukuran kristal yang sangat kecil, fleksibilitas, tensile strength yang tinggi, dan konduktivitas listrik yang baik sedangkan serat karbon tipe pitch memiliki ukuran kristal yang besar, lebih kaku, tensile strength yang baik, dan konduktivitas listrik dan thermal yang sangat baik. Tetapi serat karbon tipe pitch ini relatif lebih murah dibandingkan dengan tipe PAN sehingga untuk aplikasi beton cerdik banyak dipilih serat karbon jenis pitch karena untuk industri beton segi tekno ekonomi ini merupakan hal yang sangat krusial.