Struktur beton bertulang, seperti jembatan dan gedung bertingkat tinggi, harus mampu menahan beban berat, getaran, dan tekanan lain dari waktu ke waktu.

Pemeriksaan rutin sangat penting untuk memeriksa kesehatan struktur ini dan mencegah kegagalan yang berbahaya.

Namun, metode tradisional, seperti mengetuk palu secara manual untuk menemukan rongga, memakan waktu, mahal, dan terkadang memerlukan penutupan jembatan.

Sekarang, para peneliti telah mengembangkan metode pemantauan berbasis ultrasonik baru yang disebut interferometri gelombang koda (CWI).

Teknik ini memungkinkan pemantauan struktur beton secara terus-menerus dan terperinci, sehingga lebih mudah untuk mendeteksi masalah sejak dini dan menghindari perbaikan yang mahal atau penutupan yang tidak terduga.

Bagaimana cara kerja CWI?

CWI menggunakan gelombang ultrasonik untuk mengidentifikasi perubahan kecil pada beton dan beton bertulang. Gelombang ini cukup sensitif untuk mendeteksi tekanan dan tanda-tanda awal kerusakan sebelum menjadi serius.

Metode ini dapat memberikan gambaran yang jelas tentang kondisi material, membantu teknisi mengambil tindakan sebelum masalah bertambah parah.

Kelompok penelitian CoDA, yang mencakup ilmuwan dari Universitas Teknik Munich (TUM), BAM, Ruhr-Universität Bochum, dan Universitas Sains Terapan Bochum, sedang menguji CWI pada struktur dunia nyata.

Sejak 2021, para peneliti telah menggunakan sensor ultrasonik pada Jembatan Gänstor, struktur sepanjang 96 meter yang menghubungkan Ulm dan Neu-Ulm.

Mereka memulai pengujian serupa pada tahun 2022 di stasiun kereta bawah tanah Scheidplatz di Munich, tempat sensor melacak tekanan yang disebabkan oleh lalu lintas trem di atasnya.

Sensor, yang berupa tabung kecil sepanjang sekitar 7,5 cm, ditempatkan di dalam beton atau di lubang kecil yang dibor ke dalam struktur. Sensor ini terus mengumpulkan data tentang tekanan, penuaan, dan kerusakan pada beton. Data tersebut kemudian dikirim ke sistem komputer untuk dianalisis.

Sinyal yang dikumpulkan oleh sensor ultrasonik tidak secara langsung menunjukkan di mana atau seberapa parah kerusakannya. Pembelajaran mesin membantu menganalisis data ini, mengidentifikasi perubahan pada sifat material seperti kekakuan. Sistem ini juga dapat menunjukkan lokasi kerusakan secara tepat.

Sistem ini memungkinkan pemantauan jarak jauh, yang berarti teknisi dapat mengawasi beberapa bangunan dari satu lokasi pusat tanpa perlu mengunjungi setiap lokasi.

“Metode ini memungkinkan kami memantau bangunan besar dengan gangguan minimal,” kata Christoph Gehlen, seorang profesor di TUM dan pemimpin proyek CoDA.

Dengan memperhitungkan faktor-faktor seperti suhu dan kelembapan, tim peneliti telah menyempurnakan CWI menjadi alat yang andal untuk pemantauan jangka panjang.

Terobosan ini dapat merevolusi cara kita memelihara jembatan dan infrastruktur penting lainnya, menjadikannya lebih aman bagi semua orang. (kpo)