Kokoh 2.000 Tahun, Rahasia Kekuatan Beton Romawi Kuno Terungkap

KOMPAS.com -- Walau dibangun ribuan tahun yang lalu, arsitektur kuno tidak pernah berhenti mencengangkan dunia modern dengan ketangguhannya. Di Indonesia, misalnya, Borobudur yang selesai dibangun sekitar 825 Masehi masih berdiri dengan gagah di Magelang, Jawa Tengah.

Baru-baru ini, tim peneliti yang dipimpin oleh ahli geologi Marie Jackson dari University of Utah mengungkapkan rahasia tersembunyi dari arsitektur kuno yang dibangun oleh bangsa Roma. Walaupun diterpa air laut selama 2.000 tahun, pelabuhan beton dari peradaban ini masih mampu bertahan hingga sekarang dan justru menjadi semakin kuat.

Jackson menjelaskan bahwa beton modern biasanya dibuat dengan semen portland, sebuah campuran dari pasir silika, batu gamping, tanah liat, kapur dan bahan lainnya yang dilebur bersamaan pada suhu tertentu. Pada beton, adonan tersebut mengikat semua bebatuan secara keseluruhan.

(Baca juga: Aspal dan Beton yang Bisa Sembuhkan Diri, Kok Bisa?)

Namun, keseluruhan bahan itu harus tetap pada posisinya dan tidak berubah sama sekali. Sebab, reaski kimia yang tidak diinginkan dapat menyebabkan beton retak, erosi, dan runtuh.

Sebaliknya, beton Romawi diciptakan dengan abu vulkanik, air kapur dan air laut. Kemungkinan para bangsa Romawi mendapatkan inspirasi tersebut setelah mengamati reaksi kimia dalam deposit abu vulkanik pada batuan tufa. Mereka juga mencampurkan batuan vulkanik yang terus menerus bereaksi dan memperkuat beton hingga sekarang.

Dalam sebuah proyek penelitian sebelumnya di bawah pimpinan Jackson, para peneliti telah mengumpulkan sampel beton laut Romawi dari beberapa pelabuhan di sepanjang pantai Italia. Kini, mereka memetakan sampel tersebut menggunakan mikroskop elektron. Setelah itu, dilakukan pemindaian dengan X-ray microdiffraction dan Raman spectroscopy untuk mengidentifikasikan semua butir mineral pada beton.

"Kita bisa masuk ke laboratorium alam kecil pada sebuah beton, memetakan mineral yang ada, suksesi kristal yang terjadi, dan sifat kristalografi mereka. Hasilnya sungguh menakjubkan," kata Jackson seperti dikutip dari Science Alert pada Rabu 4 Juli 2017.

Hasil pemindaian menunjukkan adanya aluminium tobermorite yang melimpah pada beton, sebuah mineral berbasis silika keras yang cukup langka dan sulit dibuat di laboratorium.

Mineral ini, bersama dengan mineral langka lainnya yang disebut phillipsite, tumbuh dalam beton berkat air laut yang mengalir di sekitarnya. Ketika diterpa air laut, abu vulkanik pada beton menghilang dan menyisakan ruang untuk mengembangkan struktur yang diperkuat dengan kedua mineral di atas.

"Bangsa Romawi menciptakan beton mirip batu yang tumbuh subur dalam pertukaran kimia terbuka dengan air laut," kata Jackson.

Sayangnya, resep untuk menciptakan bangunan seperti itu telah hilang dimakan waktu. Para ilmuwan hanya dapat menciptakan kembali bahan-bahan yang digunakan dengan meneliti bangunan yang masih ada.

Namun, tidak semua negara dapat mengakses bahan vulkanik yang digunakan dalam beton ini. "Orang Romawi beruntung dapat memiliki batu-batu ini. Kita tidak memiliki banyak batu seperti inidi dunia, jadi harus ada substitusi yang dibuat," kata Jackson.

Penelitian Jackson dan koleganya telah dipublikasikan pada American Mineralogist.