Our social:

Kamis, 05 November 2015

Penggunaan Awal Beton pada Bangunan


Beton pertama adalah seperti struktur yang dibangun oleh pedagang Nabataea atau Badui yang yang menduduki dan menguasai oasis dan mengembangkan kerajaan kecil di wilayah selatan Suriah dan Yordania utara di sekitar 6500 SM. Mereka kemudian menemukan keuntungan dari penggunaan kapur hidrolik - yaitu, semen yang mengeras di bawah air - dan pada 700 SM, mereka membangun kiln untuk memasok mortar untuk pembangunan rumah atau dinding, lantai beton, dan waduk tahan air bawah tanah. Waduk dirahasiakan dan salah satu alasan Nabataea yang mampu tumbuh subur di padang pasir.

1. Nabataea 
Nabataea adalah suatu daerah di jajirah Arab yang dalam pembuatan beton dilakukukan dan dipahami bahwa kebutuhan untuk menjaga campuran sampai kering atau slum serendah mungkin sudah ada seak dulu, karena kelebihan air menyebabkan void dan kelemahan kekuatan beton. Pada bangunan Nabataea kuno (gambar 1) pada pelaksanaan pembuatannya termasuk penempatan dan pemadatan beton baru, ditempatkan dengan alat khusus. Proses tamping (pemadatan) menghasilkan lebih gel, yang merupakan bahan pengikat yang dihasilkan oleh reaksi kimia yang terjadi selama hidrasi yang ikatan partikel dan agregat bersama.
Gambar 1 : Sebuah Bangunan Kuno Nabataea

Sumber: (National Geographic (Photograph by Martin Gray), 2013)

Seseorang berdiri di ambang pintu Biara di Petra, Yordania, menunjukkan dahsyatnya pintu masuk bangunan kuno. Diukir di bukit pasir oleh Nabataeans di abad kedua Masehi, struktur menjulang, disebut El-Deir, mungkin telah digunakan sebagai gereja atau biara oleh masyarakat kemudian, tapi kemungkinan dimulai sebagai sebuah kuil (Milstein, 2014).


Seperti Romawi, pada 500 tahun kemudian, Nabataea memiliki bahan yang tersedia secara lokal yang dapat digunakan untuk membuat semen dan tahan air. Dalam wilayah mereka deposit permukaan utamanya adalah pasir silika halus. Tanah merembes melalui silika dapat mengubahnya menjadi bahan pozzolan, yang merupakan abu vulkanik berpasir. Untuk membuat semen, yang terletak di deposit Nabataea dan menggunakannnya serta dikombinasikan dengan kapur, kemudian dipanaskan dalam tanur untuk digunakan untuk membuat tembikar dengan suhu dalam kisaran yang sama. Sekitar 5600 SM di sepanjang Sungai Danube di daerah bekas negara Yugoslavia, rumah yang dibangun menggunakan jenis beton untuk lantai.


2. Mesir

Pada sekitar 3000 SM, orang Mesir kuno menggunakan lumpur dicampur dengan jerami untuk membentuk batu bata. Lumpur dengan jerami lebih mirip dengan adobe dari beton. Namun, mereka juga menggunakan mortar gipsum dan kapur dalam membangun piramida, meskipun sebagian besar dari kita berpikir mortar dan beton sebagai dua bahan yang berbeda. Piramida Besar di Giza (Vyse & Howard, 1784-1853) diperlukan sekitar 500.000 ton mortar (gambar 2), yang digunakan sebagai bahan tempat tidur untuk batu casing yang membentuk permukaan dari piramida. Hal ini memungkinkan tukang batu untuk mengukir dan mengatur casing batu sendi dengan membuka tidak lebih luas dari 1/50-inch.


Salah satu misteri Mesir Great Pyramid diteliti awal September 2002, ketika arkeolog menembus poros yang dibuat 4.500 tahun hanya untuk menemukan batu lain menghalangi jalan masuk selama berabad-abad yang dibuat dari kapur dengan angkur tembaga dan mungkin telah tertanam saat pembangun piramida yang digunakannya sebagai alat perekat (Gupton, 2003). Sekitar tahun 2550 SM, Pyramid terbesar dibangun di Giza dengan menara setinggi 481 kaki (147 meter) di atas dataran tinggi. Estimasi 2,3 juta blok batu masing-masing berat rata-rata 2,5 sampai 15 ton digunakan (Handwerk, 2014).
Gambar 2. Bangunan Piramid di Mesir
Sumber: (Wikipedia, 2014)


3. Cina
Tembok besar di China diukur sepanjang lebih dari 20.000 Km atau panjangnya 21,196 kilometer (13,173 miles), berdasarkan laporan Xinhua News Agency, merujuk the State Administration of Cultural Heritage (Bloomberg News, 2012).

Material yang digunakan untuk membuat tembok besar beda-beda sesuai periode dinasti. Sebelum batu bata ditemukan, tembok besar dibuat dari tanah, batu dan kayu. Pembangunannya selalu membutuhkan sumber daya yang banyak, para pekerja memanfaatkan bahan-bahan yang seadanya tergantung material setempat, dipegunungan menggunakan batu gunung, saat membangun di tanah datar, tembok dibuat dari tanah yang digemburkan dan jika melewati padang gurun, bahan yang digunakan adalah rerumputan campur pasir dan ranting-ranting pohon conifer. Tembok dari bahan ini rapuh, mudah ditembus dan cepat hancur. Pada masa Dinasti Qin dan Dinasti Han, material yang digunakan adalah tanah atau tanah campur kerikil dengan beberapa bagian tembok hanya terdiri dari gundukan batu-batu besar. Pada masa Dinasti Tang, batu bata sudah diproduksi digunakan terbatas pada gerbang kota dan tembok yang dekat. Baru pada zaman Dinasti Ming, diproduksi batu bata berkualitas dan lebih ringan, tahan beban dan lebih efektif dalam waktu yang cepat. Batu masih dipakai, terutama untuk fondasi, pinggiran luar dan dalam gerbang dikarenakan lebih kuat daripada batu bata. Cina utara menggunakan bentuk semen di perahu-bangunan dan dalam membangun Tembok Besar (gambar 3). Spektrometer pengujian telah mengkonfirmasi bahwa bahan utama dalam mortar yang digunakan dalam Great Wall dan struktur lain Cina kuno glutenous, ketan. Beberapa struktur ini telah bertahan dalam test waktu sampai sekarang serta beberapa bagian telah dirombak (TravelChinaGuide , 2014).
Gambar 3. Tembok Besar di China, kemiringan di Pegunungan Yan, Utara Propinsi Hebei, China.
Sumber: (Scholz, 2014)


4. Roma

Pada 600 SM, orang Yunani telah menemukan bahan pozzolan alami yang dikembangkan sifat hidrolik bila dicampur dengan kapur. Orang-orang Yunani adalah pekerja produktif dalam membangun dengan beton di Roma. Pada 200 SM, Roma sedang membangun dan sangat berhasil menggunakan beton, tapi itu tidak seperti beton yang digunakan saat ini. Itu bukan beton plasits yang dituangkan ke dalam bentuk yang mengalir, tetapi lebih seperti puing-puing yang disemen. Bangsa Romawi membangun sebagian besar struktur bangunan dengan menumpuk batu berbagai ukuran dan mengisi ruang antara batu dengan mortar. Di atas tanah, pada dinding dilapisi bagian dalam dan luar dengan batu bata tanah liat yang juga berfungsi sebagai pembentuk beton. Bata memiliki sedikit atau tidak ada nilai struktural dan penggunaannya terutama hanya kosmetik. Dahulu, dan di sebagian besar pada waktu itu (termasuk 95% dari Roma), mortar umum digunakan adalah semen kapur sederhana yang mengeras perlahan-lahan dari bereaksi dengan karbon dioksida di udara, hal ini merupakan hidrasi kimia.

 Bangsa Romawi membangun struktur megah dan lebih berseni, serta infrastruktur yang terletak di atas tanah dan akan membutuhkan daya tahan yang lebih, mereka membuat semen yang reaktif dari pasir vulkanik alami disebut harena fossicia. Untuk struktur di laut dan yang berhubungan langsung dengan air tawar, seperti jembatan, dermaga, badai saluran air dan saluran air, mereka menggunakan pasir vulkanik yang disebut pozzuolana. Kedua bahan mungkin mewakili penggunaan pertama berskala besar dari bahan pengikat yang benar-benar cementicious. Pozzuolana dan harena fossicia bereaksi secara kimia dengan kapur dan air untuk melembabkan dan membentuk menjadi massa batuan-seperti yang dapat digunakan di bawah air. Bangsa Romawi juga menggunakan bahan-bahan untuk membangun struktur yang besar, seperti Roman Baths, Pantheon, dan Colosseum, dan struktur ini masih berdiri sampai saat ini. Sebagai admixtures, mereka menggunakan lemak hewani, susu dan darah - bahan yang mencerminkan metode yang sangat sederhana. Di sisi lain, selain menggunakan pozzolans alami, orang-orang Romawi belajar untuk memproduksi dua jenis pozzolans buatan - tanah liat dikalsinasi kaolinitik dan batu vulkanik dikalsinasi - yang, bersama dengan prestasi spektakuler bangunan bangsa Romawi, adalah bukti dari tingkat tinggi kecanggihan teknis untuk waktu itu (Encyclopædia Britannica’s, 2014; Herring, 2002; Hansen & Zenobia, 2011).

Salah satunya adalah The Pantheon (Encyclopædia Britannica’s, 2014; Rome On Segway, 2014; Moore D. , 2002). Dibangun oleh Kaisar Roma Hadrian dan selesai pada 125 Masehi, Pantheon memiliki kubah beton terbesar dengan diperkuat yang pernah dibangun. Kubahnya dengan diameter 142 meter dan memiliki lubang 27 kaki, yang disebut oculus, pada puncaknya, yaitu 142 meter di atas lantai. Itu dibangun di tempat, mungkin dengan memulai di atas dinding luar dan membangun lapisan semakin tipis saat mencapai pusat bangunan (Newby, 2001).

The Pantheon (gambar 4) memiliki eksterior dinding pondasi 26 meter dan lebar 15 meter dan terbuat dari semen pozzolana (kapur, pasir vulkanik reaktif dan air) yang dipadatkan di atas lapisan agregat batu padat. Kubah tersebut masih ada sampai saat ini walaupun terjadi perubahan pergerakan selama hampir 2.000 tahun, bersama dengan gempa bumi sesekali, telah menciptakan keretakan, biasanya akan melemah struktur. Dinding eksterior yang mendukung kubah berisi tujuh relung spasi merata dengan ruang antara dinding yang memanjang ke luar. Relung dan ruang ini awalnya dirancang hanya untuk meminimalkan berat struktur, lebih tipis dari bagian utama dari dinding dan bertindak sebagai kontrol sendi yang mengontrol lokasi retak. Tekanan disebabkan oleh pergerakan yang terjadi dengan retak di relung dan ruang ini berarti bahwa kubah pada dasarnya didukung oleh 16 pilar beton struktural. Cara lain untuk menghemat berat adalah penggunaan agregat ringan dalam struktur, penggunaannya seperti batu apung pada dinding tinggi dan kubah atau lancip dengan ketebalan yang tipis untuk mengurangi berat struktur itu sendiri.

Gambar 4. The Pantheon di Roma
Sumber: (Encyclopædia Britannica’s, 2014)

Selain the The Pantheon bangunan lainnya adalah Guilds Romawi (gambar 5). Rahasia lain untuk keberhasilan Romawi adalah penggunaan serikat dagang. Setiap perdagangan memiliki serikat yang anggotanya bertanggung jawab untuk atas pengetahuan tentang bahan, teknik dan alat untuk magang di Legions Romawi. Selain pertempuran, legiun dilatih untuk menjadi mandiri, sehingga mereka juga dilatih dalam metode konstruksi dan rekayasa (Stoeger, 2009).
Gambar 5. Bangunan Guilds Romawi
Sumber: (Hao, 2010)


Perkembangan beton terus diperbaharui hingga memasuki abad pertengahan. Untuk perkembangan beton di abad pertengahan dapat dibaca di tulisan berjudul "Tonggak Teknologi Perkembangan Beton" . 


Sumber : http://trisutomo10.blogspot.co.id/2015/01/riwayat-perkembangan-beton.html

0 komentar:

Posting Komentar