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