Inovasi Baja Tahan Karat Super Tipis yang Bisa Mengubah Konstruksi Jembatan

Startup ini mengembangkan baja tahan karat super tipis untuk rebar yang bisa memperpanjang umur jembatan hingga 100 tahun.

Masalah Karat pada Beton Modern

Siapa sangka, musuh utama beton modern adalah karat. Kebanyakan struktur beton diperkuat dengan rebar baja untuk menambah kekuatan. Namun, jika baja tersebut berkarat, beton bisa rusak lebih cepat. Jembatan, yang sering terkena air dan garam, sangat rentan terhadap masalah ini. Di Amerika Serikat, sekitar sepertiga jembatan perlu diperbaiki atau diganti, yang bisa menelan biaya hampir $400 miliar dalam dekade mendatang.

Para insinyur memiliki berbagai cara untuk mengatasi karat, mulai dari melapisi rebar dengan epoxy hingga menambah beton ekstra untuk menunda air meresap ke rebar. Namun, pada akhirnya, langkah-langkah ini juga gagal. Satu-satunya cara untuk benar-benar mencegah karat adalah dengan menggunakan rebar baja tahan karat, yang harganya tidak murah.

Solusi Inovatif dari Allium Engineering

Allium Engineering menawarkan solusi kompromi dengan melapisi rebar biasa dengan lapisan tipis baja tahan karat. Dengan cara ini, umur jembatan bisa diperpanjang dari 30 hingga 100 tahun. “Selama kita mendapatkan pelapisan penuh pada permukaan, lapisan tipis baja tahan karat cukup untuk menahan korosi selama ratusan atau ribuan tahun,” kata Samuel McAlpine, salah satu pendiri dan CTO Allium.

Rebar berlapis baja tahan karat dari startup ini telah digunakan dalam beberapa penggantian dek jembatan, termasuk di Interstate 91 di Massachusetts dan U.S. Highway 101 di Mendocino County, California. Mereka juga berkontribusi pada pembangunan galangan kapal komersial di Key West, Florida.

Untuk jembatan kritis yang menanggung banyak lalu lintas, insinyur kadang-kadang menentukan penggunaan baja tahan karat, yang biayanya sekitar lima kali lebih mahal dari rebar biasa. Namun, untuk kebanyakan jembatan lainnya, mereka cenderung memilih rebar berlapis epoxy, yang hanya sekitar 25% hingga 50% lebih mahal dari rebar tanpa lapisan.

Rebar berlapis epoxy perlu disimpan dalam tempat tertutup, dan setiap titik las atau goresan pada lapisan perlu ditambal, yang menambah biaya tidak langsung. Allium menawarkan rebar berlapis baja tahan karat sebagai pengganti rebar berlapis epoxy, dengan tujuan menyamai harga lapisan epoxy dan mungkin mengalahkannya di masa depan.

Jepeal mengatakan, ketika dipasang, rebar Allium seharusnya lebih murah karena tidak perlu ditangani dengan hati-hati. Rebar startup ini juga tidak memerlukan beton tambahan yang kadang-kadang ditambahkan ke jembatan untuk mencegah karat. “Lapisan beton ekstra ini bukanlah struktur. Itu hanya dimaksudkan untuk mencoba mengisolasi rebar dan menunda berapa lama waktu yang dibutuhkan garam untuk mencapai rebar,” kata Jepeal. Menghilangkan itu bisa mengurangi penggunaan semen hingga 10%.

Karena rebar tidak rentan terhadap korosi, ini memungkinkan departemen transportasi untuk menentukan penggunaan semen yang lebih ramah lingkungan, yang cenderung kurang basa dibandingkan campuran standar, kata McAlpine.

Proses Allium melapisi billet baja seberat 7.000 pon dengan lapisan baja tahan karat, pada dasarnya mengelas kawat ke bagian luar sampai terlapisi penuh. Billet tersebut, yang biasanya berukuran antara enam hingga delapan inci persegi dan panjang 40 kaki, kemudian dimasukkan melalui serangkaian rol sampai mencapai ketebalan yang diinginkan, yang berkisar dari sekitar sepertiga inci hingga beberapa inci dalam diameter.

“Dengan melapisi area permukaan yang lebih kecil dengan lapisan yang lebih tebal dan mengintegrasikannya ke dalam proses pabrik, kita bisa melakukan sesuatu yang jauh lebih murah, jauh lebih dapat diskalakan, dan jauh lebih mudah untuk mengontrol kualitasnya,” kata Jepeal.

Seiring billet menipis, memanjang hingga 150 kali lebih panjang dalam prosesnya, baja tahan karat juga demikian. Akhirnya, setiap potongan rebar berakhir dengan sekitar 0,2 mm pelapisan baja tahan karat. Bahkan dengan jumlah kecil itu, “Anda tidak akan mengalami korosi melalui baja tahan karat itu dalam beton, pada dasarnya,” kata McAlpine.