Kenapa pasir laut dan pasir padang pasir tidak digunakan dalam pembinaan?5 min read

Pasir boleh dikelaskan kepada tiga jenis berdasarkan saiznya iaitu kasar, sederhana dan halus. Penentuan pecahan ini adalah penting kerana ia mempengaruhi ciri kejuruteraan dan prestasi pasir sebagai lapisan turapan (pavement layer) dari segi keplastikan, kekuatan dan keupayaan galas (bearing capacity). Selain saiz pasir, bentuk pasir juga akan penting dalam menentukan fungsi pasir yang bersesuaian. Bentuk zarah pasir mempengaruhi ketumpatan dan kestabilannya dan seterusnya keseluruhan kejuruteraan. Pasir bulat dan licin (smooth rounded) akan menawarkan kurang rintangan kepada penyusunan semula daripada pasir bersudut (angular) atau memanjang (elongated) dengan permukaan kasar. Mengapa pasir laut dan pasir padang pasir tidak digunakan dalam pembinaan?

Dalam pembinaan, kita memerlukan pasir yang bersudut. Bentuk pasir yang begini boleh ditemui di dasar, tebing, dan dataran banjir sungai serta di tasik. Namun, pasir laut dan pasir padang pasir jarang memenuhi keperluan spesifikasi tradisional untuk digunakan sebagai bahan binaan, terutamanya dalam keadaan tidak dirawat. Mari kita lihat cerita disebalik pasir laut dan pasir padang pasir.

Pasir Laut

Pasir laut cenderung untuk menjadi sangat halus dan bulat. Klorida yang terdapat dalam air laut akan menyebabkan keluli dan besi berkarat. Ini seterusnya mengurangkan daya tampung keluli dan besi. Jadi, bahan binaan yang menggunakan pasir laut tidak akan kukuh. Pendek kata, pasir laut tidak mempunyai kekuatan mampatan yang tinggi, tinggi kekuatan tegangan dan lain-lain sehingga tidak boleh digunakan dalam aktiviti pembinaan. Garam yang berada di dalam pasir laut juga mempunyai kecenderungan untuk menyerap kelembapan dari atmosfera.

Tetapi, penyelidikan dan pembangunan yang berterusan membolehkan pasir laut digunakan dalam pembinaan dengan syarat-syarat yang tertentu. United Kingdom adalah negara perintis yang menggunakan pasir laut ternyah garam (desalted sea sand) sebagai agregat halus dalam konkrit. Seawal tahun 1973, pasir laut ternyah garam juga menjadi salah satu sumber utama agregat halus dalam pengeluaran konkrit di Jepun.

Secara amnya, pasir laut perlu diproses dengan betul sebelum digunakan dalam konkrit untuk mengelakkan masalah hakisan keluli dalam struktur konkrit bertetulang. Untuk mengawal selia penggunaan pasir laut dan meminimumkan masalah kualiti pembinaan yang berkaitan, pelbagai negara telah menerbitkan piawaian dan spesifikasi. Contohnya, United Kingdom menggunakan British Standard Aggregates for Concrete (BS EN12620). Piawaian ini telah cuba untuk menguatkuasakan penyahgaraman pasir laut untuk jaminan kualiti struktur konkrit yang dibuang dengan pasir laut.

Pasir padang pasir

Butiran pasir padang pasir lebih halus dan licin. Ini menyebabkan kimia permukaannya tidak akan dapat menawarkan bilangan hubungan kimia pelbagai arah yang mencukupi. Jika saiz butirannya terlalu kecil, gelinciran buburan (slurry slit) dan konkrit akan mempunyai kekuatan yang lemah. Pasir padang pasir mempunyai struktur terbuka, dan terdapat sedikit jalinan antara butiran pasir. Sama seperti pasir laut, pasir padang pasir kebiasaannya mengandungi jumlah garam yang tinggi, yang mana ini mendatangkan mudarat untuk konkrit. Ia akan menyebabkan tetulang konkrit (steel reinforcement) berkarat dan menjejaskan kekuatan konkrit dengan teruk.

Jika pasir ini dikekalkan kering, jambatan ikatan ini memberikan keupayaan galas yang besar. Tetapi jika pasir menjadi basah, jambatan menjadi lembut dan apabila beban berlebihan, jambatan akan pecah dan runtuh.

Setakat pada tahun 2018, pasir padang pasir belum lagi boleh digunakan dalam pembinaan. Namun, penyelidik daripada Imperial College London, United Kingdom telah mencipta komposit bahan (material composite) daripada pasir padang pasir. Ia boleh berfungsi sebagai alternatif yang lebih mampan (sustainable) berbanding konkrit. Walau bagaimanpun, komposit bahan yang dinamakan sebagai Finite ini hanya sesuai digunakan untuk pembinaan yang sementara. Mungkin pada masa akan datang, ia boleh digunakan untuk struktur kekal.

Konklusi

Kesimpulannya, pasir datang dalam pelbagai saiz dan bentuk. Saiz dan bentuk inilah dua ciri penting dalam mempengaruhi penggunaan pasir dalam industri. Kelemahan yang ada pada pasir laut dan pasir padang pasir membuatkan ianya kurang digunakan di dalam pembinaan. Oleh kerana pasir digunakan secara meluas, kita sebenarnya sedang mengalami krisis pasir yang meraih perhatian global. Untuk menjamin kelangsungan bahan semula jadi, penyelidikan dan pembangunan yang berterusan amat penting agar kedua-dua jenis pasir ini dapat dimanfaatkan dalam pembinaan.

Bacaan Lanjut

• https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.08.130
• https://www.thehindu.com/sci-tech/energy-and-environment/what-is-the-reason-for-not-using-sea-and-desert-sand-for-construction/article7489192.ece
• https://www.structuralguide.com/sea-sand-for-construction/
• https://www.bbc.com/future/article/20191108-why-the-world-is-running-out-of-sand
• https://materialdistrict.com/article/finite-concrete-desert-sand/

Artikel berkaitan: Jenis-jenis asas (foundation) dalam pembinaan.