Makalah Sejarah Beton [PDF]

Citation preview

SEJARAH BETON DAN PERKEMBANGANNYA Makalah ini disusun guna memenuhi tugas mata kuliah Teknologi Bahan



Disusun oleh : EDWIN KRISTIANTO



16.B1.0005



OEN, STEFANUS



16.B1.0025



DEWA BRATA



16.B1.0085



MORENO TORICELLI



16.B1.0122



ALEXANDO JOVAN



16.B1.0123



FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2017 1



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Beton, sebuah kata yang tidak asing bagi Kami mahasiswa Teknik Sipil khususnya yang nantinya akan menjadi seorang Engineer dan tidak asing di telinga masyarakat pada umumnya. Perbedaannya hanya terletak pada sejauh mana seorang Engineer tahu bahkan paham apa itu beton dibanding masyarakat pada umumnya. Seorang Engineer harus paham betul akan sejarah beton dan perkembangannya, tidak dapat dipungliri lagi bahwa bahan bangunan yang kita kenal dengan “beton” ini mempunyai pengaruh besar terhadap pembangunan ( konstruksi ) di seluruh pelosok dunia, tak terkecuali di Negara Kita ini, Indonesia. Sehingga dengan memgetahui sejarah dan perkembangannya dapat memberikan wawasan kepada masyarakat sendiri yang memang concern terhadap beton, baik melalui pembuatan buku, penulisan makalah, penulisan jurnal atau media apapun yang dapat memberikan pengetahuan tersendiri kepada masyarakat secara umum tentang beton. Hal ini yang menjadikan kami mebuat makalah tentang sejarah beton dan perkembanganya untuk berbagi ilmu dan pengetahuan, sehingga diharapkan siapapun yang membaca makalah ini dapat menambah ilmu yang dimilikinya.



1.2 Rumusan masalah 1.



Bagaimana sejarah beton ?



2.



Bagaimana perkembangan beton hingga saat ini ?



2



1.3 Tujuan Adapun tujuan pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut : 1.



Mengetahui sejarah beton.



2.



Mengetahui perkembangan beton hingga saat ini.



1.4 Manfaat 1. Memperluas pengetahuan kita mengenai sejarah beton. 2. Sebagai media informasi dalam dunia pendidikan.



3



BAB II PEMBAHASAN



2.1



Sejarah Beton Pengetahuan tertua tentang beton adalah di temukan di Timur Tengah dan tertanggal pada 5600 SM; bangsa Mesir (pada abad 26 SM) telah menggunakan campuran dengan jerami untuk mengikat batu kering, gypsum, dan semen kapur dalam pertukangan batu (berdasarkan fakta-fakta dalam konstruksi Pyramid). Masyarakat Yunani yang tinggal di Crete dan Cyprus menggunakan semen kapur sebaik mungkin (abad ke-8 SM), mengingat Bangsa Babilonia dan Syria menggunakan “bitumen” untuk membangun bebatuan dan bangunan batu. Sama halnya pada Bangsa Yunani Kuno, menggunakan batu kapur calcined, ketika orang Roma membuat beton pertama; yang dicampur kapur putty dengan debu bebatuan atau abu vulkanik. Mereka menggunakannya dengan batu untuk membangun jalan, bangunan-bangunan, dan saluran air (terowongan air). Bangsa Roma memakai pozzolana, jenis pasir tertentu dari Pozzuoli, dekat gunung berapi Vesuvio (Italia bagian Selatan), untuk membangun bangunan yang penting sekali, seperti Pantheon atau Colosseo.



Pantheon J Durm, Handbuch der Architektur, Stoccarda, 1905



4



Pozzolana adalah jenis pasir yang luar biasa dimana reaksi kimianya dengan kapurdan air, menjadi sebuah bebatuan yang memiliki massa, selanjutnya, kimia itu adalah silicadan alumunium dimana bereaksi dengan Kalsium Hidroksida untuk membentuk senyawa dengan sifat semen. Kubah Pantheon, dibangun pada abad kedua masehi, yang merupakan Karya terbesar Bangsa Roma pada waktu itu, Pantheon memiliki struktur dengan sejumlah kekosongan, relung, dan kubah dengan ruang yang kecil yang bertujuan untuk menurunkan bebannya. Dalam keterangan tentang Kubah (Dome) menunjukkan struktur yang lebih tebal dalam dasar atau kakinya, sedangkan ketebalan cenderung berkurang secara bertahap, berdasarkan tinggi kubah bertingkat (dengan kata lain, ketebalan dome berbanding terbalik dengan tingginya). Pliny telah meletuskan semen kapur dan pasir (perbandingannya satu bagian kapur sedangkan pasir empat 1:4), dan Marco Vitruvio Pollione ( Abad pertama SM ) meletuskan sebuah campuran pozzolana dan kapur (dua untuk pozzolana dan 1 untuk kapur 2:1) dan kami juga mempunyai sebuah karangannya tentang Sifat Beton. Nama Concrete berasal dari bahasa latin yaitu Concretus, yang berarti tumbuh bersama Selama pertengahan tahun kualitas bahan-bahan semen memburuk, kapur danpozzolana tidak lama digunakan, Mereka memperkenalkan kembali pada abad ke-13 dan ke-14. Berdasarkan abad ke-15, Kontraktor dari Venesia telah menggunakan kapur hitam (Black Lime) Abetone– Sebuah wilayah dekat Vicenza (Italia bagian Utara) yang mempunyai kesamaan dengan pozzolana. Pada tahun 1779M, Fra Giocondo menggunakan pasir pozzolana sebagai mortar pada Dermaga Pont de Notre Dame di Paris. Pada tahun 1779M, Higging telah memberikan hak paten untuk semen hidrolik yang digunakan pada Plester Exterior.



5



Pada tahun 1793 M,John Smeaton menemukan batu kapur Kalsinasi yang berisi tanah liat yang dihasilkan pada jenis kapur yang mengeras di bawah air Smeaton menggunakan kapur hidrolik untuk membangun Mercusuar Eddystone diCornwall, Inggris. Pada tahun 1796, James Parker telah mempatenkan jenis Khusus dari Semen Hidrolik yang disebut Roman Cement - yang diperoleh melalui Nodul Kalkunasi dari batuan kapur yang tiak murni yang berisi tanah liat. Proses yang sama juga telah digunakan di Prancis pada tahun 1802. Pada tahun 1812, L. Vicat telah mempersiapkan kapur Hidrolik Buatan dengan mengkalkinasi campuran buatan pada batuan kapur dan pasir. Pada tahun 1818, Semen Alami telah diproduksi di US dan M. de Saint Leger telah memberikan hak paten terhadap Semen Hidrolik. Pada tahun 1822, J. Frost telah mengajukan Kapur Hidrolik Buatan yang disebut British Cement. Tepatnya tahun 1824, adalah yang terpenting dalam Sejarah Beton, pada tahun 1824 J. Aspdin yang telah mengembangkan apa yang disebut Semen Portland (Portland Cement) istilah setelah batu kualitas tinggi yang digali di Portland, Inggris- dengan melakukan pembakaran bersama campuran kapur dan tanah liat hingga karbon dioksida terangkat; Semen Aspdin merupakan suatu kesuksesan. Pada tahun 1828, I. K. Brunel merupakn Arsitek Pertama yang menggunakan Semen Portland pada pembangunan Terowongan Thames, sedangkan pada tes sistematis Jerman tentang Kuat Tarik dan Tekan semen dimulai pada tahun 1836. J.L. Lambot telah membuat sebuah kapal kecil dari beton (kemudian diamenebalkan perahunya dengan batang besi dan kawat) di Prancis selatan untuk dipamerkanpada Pameran Dunia pada tahun 1855 di Paris. Dan pada tahun 1890-an Seorang Italia , C.Gabellini mulai



6



membangun Kapal dengan menggunakan beton ( membuat kapal dalamskala yang lebih besar ).



J. L. Lambot, Kapal Kecil Beton Bertulang ( 1848 )



Pada tahun 1850, J. Monier, seorang tukang kebun berkebangsaan Prancis, mengembangkan sebuah Pot Bunga dengan beton bertulang; pada tahun 1867, dia mempatenkan Garden Tubdan kemudian balok bertulang. Pada tahun 1887, H. Le Chatelier menyusun perbandingan oksida untuk mempersiapkan campuran untuk produksi Semen Portland, yang mana unsur pokok adalah Tri Kalsium silikat, Aluminat, dan Ferrit (Perbandingan ini dipercaya suatu yang tepat / fixed). W. Wilkinsondari Newcastle telah memperkenalkan beton bertulang pada bangunan - bangunan rumah. Pada tahun 1854, dia menggunakan hak patennya untuk “konstruksi dari Rumah Tinggal Tahan Api, Gudang, Bangunan lainnya serta bagianbagian lainnya yang sama“ (construction of fireproof dwellings, warehouses, other buildings and parts of thesame). Wilkinson mendirikan sebuah Pondok / dangau pelayan bertingkat dua yang kecil, lantai beton bertulang, dan atap dengan batang besi dan tali kawat. Dia telah membangun beberapa struktur pada jenis ini dan dia percaya akan keharusan untuk membangun bangunan dengan beton bertulang pertama.



7



J. Monier. Pot Bunga dengan Beton Bertulang (1850)



W. Wilkinson, Sistem beton Bertulang (1854)



Seorang builder berkebangsaan Prancis, F. Coignettelah membangun beberapa rumahrumah dalam skala yang besar dari beton di UK dan Prancis antara 1850-1880. Dia menggunakan batang besi pada lantai untuk mencegah tembok terjadi perlebaran, tetapi kemudian dia menggunakan batangan sebagai elemen lendut (Flexural Elements). Pada tahun 1801 F. Coignet menerbitkan tulisannya mengenai prinsip-prinsip konstruksi dengan meninjau kelembaban bahan beton terhadap taruknya Coignet pada tahun 1861, melakukan uji coba penggunaan pembesian pada konstruksi atap, pipa dan kubah.



8



Bangunan beton bertulang US pertama dibangun oleh W. E. Wardantara tahun 1871 dan 1875, tepatnya rumah di Port Chester, New York. Ward menggunakan bahasa Prancis untuk Concrete, yaitu Beton, dan pada tahun 1883, dia menyampaikan selebaran yang menggambarkan Rumah yang disebutkan tadi kepada Himpunan Insinyur Mekanik Amerika (The American Society of Mechanical Engineers); selebaran itu berjudul “Beton in Combination with Iron As a Building Material”. Pada tahun 1879, G. A. Wayss, seorang Builder berkebangsaan Jerman, membeli hak paten dari apa yang disebut Monier’s System dan mempelopori konstruksi beton bertulang di Jerman dan Austria, mempromosikan The Wayss-Monier System sebaik mungkin pada pembelajaran ilmu pengetahuan yang menarik di US; selain itu, dia adalah seorang Managerdari sebuah perusahaan batu yang sukses, yang memproduksi balok beton di San Fransisco (1870). Dia orang pertama yang mengguanakan beton bertulang pada tahun 1877, dan padatahun 1884 dia mempatenkan sebuah system. 10 tahun kemudian, tepatnya pada tahun 1894, A. de Baudot membangun The Churchof Saint Jean de Monmartre di Paris dengan kolom beton yang ramping dan kubah, disertai dengan tembok beton bertulang. T. A. Edison beroperasi dengan beton, tepatnya pada tahun 1899 Edison membangun perusahaan Semen Portland Edison, di New Jersey, dia mempromosikan konstruksi beton dan membuat proposal dalam jumlah yang besar sebagai pandangan penggunaan beton yang inovatif, selain itu, dia merancang seperangkat bentuk cetakan besi untuk bangunan rumahdengan beton (termasuk tembok, lantai, dan tangga). Jembatan beton bertulang pertama dibangun pada tahun 1889, dimana ketinggian beton pertama dibangun di Cincinnati, US, antara tahun 1902 dan 1904, dengan menggunakan variasi pada sistem Ransome: dirancang oleh Elzner dan Henderson, itu merupakan beton pencakar langit pertama.



9



F. Hennebique, seorang kontraktor berkebangsaan Prancis, memulai dalam membangu nrumah-rumah beton bertulang pada tahun 1870, dia memakai hak patennya sebagai tanda penghargaan dalam The Hennebique Concrete System di Prancis, Belgia, Italia, Amerika Selatan dan Negara-negara lainnya, dan dia juga mendirikan sebuah kerajaan monopoli yang melibatkan beberapa negar. Hennebique mempromosikan pertemuan palung beton bertulang dan pengembangan Konstruksi Standar, tetapi itu adalah A. Perret yang mempunyai kontribusi dalam penyebarannya sebagai bahan arsitektural.



Sistem Beton Bertulang Hennebique



Perret, pada tahu 1903, merancang dan membangun sebuah multi bangunan tingkat (Multy-Storey Building) di Paris dengan menggunakan beton bertulang. Struktur ini sangat mempengaruhi arsitektur dan konstruksi beton selama satu dekade, sejak hal itu dibangun tanpa tembok penahan beban, digantikan oleh kolom, balok, dan papan. Perret juga membangun Museum, Gereja, Garasi dan Teater, seperti Theatre Champs Elysées. Notre Dame du Raincy, dibangun pada tahun 1922, yang merupakan sebuah terobosan penting (Khususnya memperbandingkan bangunan beton sebelumnya) dan ini dianugerahi sebagai Masterpiece rancangan arsitektural: lengkungan langit-langit yang megah dan kolom ramping yang memberi kesaksian terhadap bentuk yang luar biasa pada



10



bahan bangunan ini. Struktur yang paling menarik menyangkut pengembangan beton bertulang adalah Jahrhunderthalle of Breslau (1913). Bangunan ini dibangun untuk memperingati hari penaklukan Napoleon (The Anniversary of The Defeat of Napoleon) pada tahun 1813 dekat Breslau; Bangunan ini dirancang oleh M. Berg, dan Engineer dari The Breslau City Building Department yang mengkalkulasinya.



Jahrhunderthalle of Breslau (1913)



Pada bulan Juni 1991 The City Administration menyetujui proyek beton bertulang Berg. Proyek ini dimulai pada Agustus 1911, yayasan itu dilengkapi pada bulan November pada tahun yang sama dan pada bulan Desember 1912 konstruksi dasar diselesaikan. H. Poelzg bertanggung jawab terhadap rancangan dari sejumlah penyokong struktur sementara dan Engineer dari The Dyckerhoff and Widmann Company, yang bekerja sama dengan kota engineer, yang dilengkapi kalkulasi struktural akhir. Untuk mengurangi sejumlah rancangan yang tidak dikenal, keseleruhan struktur dibagi menjadi sub-sub kedalam elemen determinasi yang sangat kecil secara statistik. Kubah dipisahkan dari dasarnya dan pada tiap dinding penopang yang dirancang menjadi



11



kolom yang menjepit dua kurva (Curved Two-Pinned Column), karena metode kalkulasi, pada waktu itu, yang dibatasi kedalam grafik statis dan solusi numerik elementer pada determinasi struktur. Kubah itu kini hanya mempunyai empat titik penahan dan sebuah rentang jelas (Clear Span) sepanjang 65 meter. Pada tahun 1951, The Fiat-Lingotto Auto factory dibangun di Turin oleh M. Trucco menggunakan beton bertulang, bangunannya memiliki rel tes mobil asli (An Original Automobile Test Track) pada atapnya. Bagaimnapun juga, beton tidak selalu digunakan secara substansi. Sebagai contoh, Jembatan Lengkung (Arch Bridge) dengan beton bertulang Maillart, dibangun pada awal abad ke-20, yang telah membahayakan pemandangan asli pegunungan Swiss Alpine. Pada tahun 1921 hangar balon udara parabolic beton yang luas di bandara Orly, Paris telah diselesaikan. Pada tahun 1930, E. Torroja, engineer berkebangsaan Spanyol, telah merancang kubah tingggi rendah ( low-Rise Dome ) sebagai lambang dari Algeciras, dengan menggunakan kabel baja sebagai jaringan tegangan. Torroja juga dipercayakan kepada tugas perancangan Atap stadion berkantilever pada Madrid Hippodrometahun 1935. Pada waktu yang sama, seorang berkebangsaan Italia, Pier Luigi Nervi mulaimembangun Hanggar terkenalnya di Orbetello, yang dikerjakan Nervi meliputi Pameran Hall (The Exhibition Hall ) di Turin dan dua di dalam gedung stadion di Roma.



E. Freyssinet, Orly Hangar (1920)



12



Ahli shell beton (The Concrete Shell) adalah Felix Candela, Dia merancang The Cosmic Ray Laboratory of Mexico City, dengan atap shell yang baik, bentuk parabolik hiperbolik menjadi tanda resmi dan dia membangun beberapa pabrik dan gereja-gereja disekitar Mexico City menggunakan bentuk ini. Beton Bertulang Renouwn bekerja pada Le Corbusier adalah sebuah Villa Savoye (1931), blok perumahan pada pilotis di Nantes dan Marseille (1940), Monastery of La Tourette (1959), dan bangunan pemerintahan pada Chandigarh di India (1961).



CN Tower di Toronto, Canada ( 555 meter )



Frank Lloyd Wright adalah orang pertama yang memanfaatkan Kantilever sebagai bentuk rancangan, yang mengungkapkan terima kesih terhadap Konstruksi Beton Bertulang Natural berlanjut. The Kaufman House (1936) merupakan contoh tertentu dari penggunaan kantilever. Pada tahun 1970, bangunan beton bertulang yang berserat pertama yang dibangun. Bangunan beton bertulang tertinggi dibangun pada tahun 1975, yaitu The CN Tower di Toronto, Canada (555 meter).



13



2.2



Perkembangan Beton 2.2.1



Beton Bertulang Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, krikil, batu pecah, atau agregat-agregat lain yang di campur menjadi satu dengan suatu pasta yagn terbuat dari semen danair membentuk suatu massa mirip-batuan. Terkadang, satau atau lebih bahan aditif ditambahkan untuk menghasilkan beton dengan karakteristik tertentu, seperti kemudahanpengerjaan (workability), durabilitas, dan waktu pengerasan.Seperti substansi-substansi mirip batuan lainnya, beton memiliki kuat tekan yangtinggi dan kuat tarik yang sangat rendah. Beton bertulang adalah suatu kombinasi antarabeton dan baja di mana tulangan yang merupakan baja berfungsi menyediakan kuat tarik yang tidak dimiliki pada beton. Tulangan baja juga dapat dapat menahan gaya tekan sehinggadigunakan pada kolom dan pada berbagai kondisi lain.Kelebihan beton bertulangBeton bertulang dapat dikatakan sebagai bahan konstruksi yang sangat penting. Betonbertulang digunakan dalam berbagai bentuk untuk hampir semua struktur, seperti bangunan, jembatan, pengerasan jalan, bendungan, terowongan, dan sebagainyaSukses beton bertulang sebagai bahan konstruksi yang universal dapat di pahami jikadilihat dari segala kelebihan yang dimilki oleh beton itu sendiri. Kelebihan tersebut antaralain : 1) Beton memiliki kuat tekan yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengankebanyakan bahan lain 2) Beton bertulang mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap api dan air 3) Struktur beton bertulang sangat kokoh



14



4) Beton bertulagn tidak memerlukan biaya pemeliharan yang relatif tinggi. 5) Beton memiliki usia yang relatif sangat panjang. 6) Beton merupakan satu-satunya bahanyagn ekonomis unutk pondasi tapk, dinding basement, tiang tumpuan jembatan, dan bangunanbangunan semacam itu 7) Beton dapat di cetak dengan bentuk yang beragam 8) Beton terbuat dari bahan-bahan lokal yang murah 9) Keahlian buruh yang dibutuhkan untuk membangun konstruksi beton bertulanglebih rendah dibandingkan dengan bahan lain seperti baja struktur.



Beton Bertulang pada awalnya tidak begitu diketahui. Sebagian besar hasil karya awal beton pada waktu itu dilakukan oleh dua orang Perancis, Joseph Lambot dan Joseph Monier. Sekitar tahun 1850, Lambot membuat sebuah perahu beton yangditulangi dengan suatu jaringan yang terdiri dari kawat baja atau tulangan yang tersusun parallel. Meskipun demikian, penghargaan terbesar biasanya diberikan kepada Monier, karena ialah orang yang menemukan beton bertulang. Tahun 1867 ia meneriama hak paten atas keberhasilannya membuat kolam atau tong dan penampang air dari beton yangditulangi dengan suatu anyaman yang terbuat dari kawat besi. Tujuan yang ingin dicapainnya dengan melakukan pekerjaan ini adalah membuat konstruksi yang ringantanpa mengurangi kekuatan beton. Dari tahun 1867 sampai 1881 Monier mendapatkan hak paten untuk bermacam-macam konstruksi beton-bertulang,



15



antara lain penopang melintang rel kereta api yangdigunakan untuk mengikat dan menyalurkan tegangan ke bantalan rel, pelat lantai, bendungan busur, jembatan untuk pejalan kaki, bangunan, dan sebagainya, baik diPerancis maupun di Jerman. Orang Perancis lainnya, Franćois Coignet, membuat struktur beton bertulang sederhana dan mengembangkan metode dasar mengenai pembuatandesain beton-bertulang. Tahun 1861 ia menerbitkan sebuah buku di mana di dalam bukutersebut ia menampilkan contoh-contoh aplikasi yang cukup banyak. Ia adalah orangpertama yang menyadari bahwa penambahan terlalu banyak air ke dalam campuran betonsangat mengurangi kekuatan beton. Orang Eropa lain yang termasuk peneliti pertamabeton bertulang adalah William Fairbairn dan William Wilkinson dari Inggris, G.A. Wayss dari Jerman, dan Francois Hennebique yang juga berasal dari Perancis.William E. Ward membangun bangunan beton bertulang yang pertama di Amerika Serikat di Port chester, N.Y., pada tahun 1875. Pada tahun 1883 ia merepresentasikan tulisannya di hadapan America Society of Mechanical Engineer dimana dalam tulisan tersebut ia mengklaim bahwa ia mendapatkan ide tentang betonbertulang ketika melihat para buruh Inggris mencoba memindahkan semen yang telah mengeras dari cetakan-cetakan besi mereka pada tahun 1867. Thaddeus Hyatt, orang Amerika, mungkin adalah orang pertama yang menganalisis dengan benar tegangan-tegangan pada suatu beton bertulang, dan pada tahun 1877 ia menerbitkan sebuah buku setebal 28 halaman tentang pokok bahasan ini, berjudul An Account of Some Experiments with Portland Cement Concrete, Combined with Iron a. a Building Material. Dalam buku ini ia memuji pengunaan beton bertulang dan mengatakan “balok baja harus menerima nasibnya.” Hyatt memberikan



16



penekanan yang besar kepada daya tahan beton yang tinggi terhadap api E. L. Ransome dari San Fransisco diduga telah menggunakan beton bertulang pada awal tahun 1870-an dan merupakan penemu tulangan ulir, di mana atas penemuannya ini ia menerima hak paten pada tahun 1884. Tulangan-tulangan ini, yang mempunyai penampang melintang berbentuk bujur sangkar, dipuntir dalam keadaan dingin (cold-twisted ) dengan satu putaran penuh dan panjangnya tidak lebih dari 12 kali diameter tulangan. (Tujuan dari pemuntiran ini adalah agar ikatan antara beton dan tulangan semakin kuat.) Pada tahun 1890 di San Fransisco, Ransome membangun Museum Leland Stanford Jr. Bangunan yang terbuat dari beton bertulang tersebut memiliki panjang 95.1 meter dan tinggi dua lantai di mana yang digunakan sebagai tulangan tulang tarik adalah tali baja nekas yang semula digunakan pada kereta gantung. Bangunan ini mengalami kerusakan kecil pada tahun 1906 akibat gaya gempa bumi dankebarakan yang diakibatkan oleh gempa tersebut. Tingkat kerusakan yang kecil pada bangunan ini dan pada struktur-struktur beton lain yang juga mengalami kebakaran besas tahun 1906 tersebut menyebabkan bentuk konstruksi ini dapat di terima secara luas di pantai barat. Sejak tahun 1900-1910, perkembangan dan penggunaan beton-bertulang di Amerika Serikat menigkat sangat pesat 2.2.2



Beton Prategang Penerapan pertama dari beton prategang dimulai olehP.H. Jackson dari California, Amerika Serikat. Pada tahun 1886 telah dibuat hak paten dari kontruksi beton pra tegang yang dipakai untuk pelat dan atap. Pada waktu yang hampir bersamaan yaitu pada tahun 1888, C.E.W. Doehting dari Jerman memperoleh hak paten untuk memprategang pelat beton dari kawat baja. Tetapi



17



gaya pra tegang yang diterapkan dalam waktu yang singkat menjadi hilang karena rendahnya mutu dan kekuatan baja. Untuk mengatasi hal tersebut oleh G.R. Steinerdari Amerika Serikat pada tahun 1908 mengusulkan dilakukannya penegangan kembali. Sedangkan J. MandldanM. Koenendari Jerman menyelidiki identitas dan besar kehilangangaya prategang. Eugen Freyssonet dari Perancis yang pertama-tama menemukan pentingnya kehilangan gaya prategang dan usaha untuk mengatasinya. Berdasarkan pengalamannya membangun jembatan pelengkung pada tahun 1907 dan 1927, maka disarankan untuk memakai baja dengan kekuataan yang sangat tinggi dan perpanjangan yang besar. Kemudian pada tahun 1940 diperkenalkan sistem pra tegang yang pertama dengan bentang 47 meter di Philadelphia (Walnut Lane Bridge) seperti gambar dibawah ini:



Setelah Fresyssinnet para sarjana lain juga menemukan metode-metide prategang. Mereka adalah G.Magnel (Belgia), Y.Guyon (Perancis), P. Abeles (Inggris), F. Leonhardt (Jerman), V.V. Mikhailov (Rusia), dan T.Y. Lin (Amerika Serikat). Sekarang telah dikembangkan banyak sistim dan teknik pra tegang. Dan beton pra tegangan sekarang telah diterima dan banyak dipakai, setelah melalui banyak penyempurnaan hampir pada setiap elemen beton pra tegang, misalnya pada jembatan, komponen bangunan seperti balok, pelat dan



18



kolom, pipa dan tiang panjang, terowongan dan lain sebagainya. Dengan beton pra tegang dapat dibuat betang yang besar tetapi langsing.



2.2.3



Beton Pracetak Sistem beton pracetak adalah metode konstruksi yang mampu menjawabkebutuhan di era millennium baru ini. Pada dasarnya system ini melakukan pengecoran komponen di tempat khusus di permukaan tanah (fabrikasi), lalu dibawa ke lokasi (transportasi) untuk disusun menjadi suatu struktur utuh (ereksi). Keunggulan sistem ini, antara lain mutu yang terjamin, produksi cepat dan missal, pembangunan yang cepat,ramah lingkungan dan rapi dengan kualitas produk yang baik. Sistem pracetak telah banyak diaplikasikan di Indonesia, baik yang sistemdikembangkan di dalam negeri maupun yang didatangkan dari luar negeri. Sistempracetak yang berbentuk komponen, seperti tiang pancang, balok jembatan, kolom platpantai. Permasalahan mendasar dalam perkembangan system pracetak di Indonesia saatini adalah : 1.Sistem ini relative baru 2.Kurang tersosialisasikan jenisnya, produk dan kemampuan system pracetak yangtelah ada 3.Serta keandalan sambungan antarkomponen untuk system pracetak terhadap bebangempa yang selalu menjadi kenyataan 4.Belum



adanya



pedoman



resmi



mengenai



tatacara



analisis,



perencanaan serta tingkatkendalan khusus untuk system pracetak yang dapat dijadikan pedoman bagi pelakukonstruksi.



19



2.2.4



Beton Pratekan Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan yang tinggi terhadap tekan, tetapi sebaliknya mempunyai kekuatan relative sangat rendah terhadap tarik. Beton tidak selamanya bekerja secara efektif didalam penampang-penampang struktur beton bertulang, hanya bagian tertekan saja yang efektif bekerja, sedangkan bagian beton yangretak dibagian yang tertarik tidak bekerja efektif dan hanya merupakan beban mati yang tidak bermanfaat. Hal inilah yang menyebabkan tidak dapatnya diciptakan srtukturstruktur beton bertulang dengan bentang yang panjang secara ekonomis, karena terlalu banyak bebanmati yang tidak efektif. Disampimg itu, retak-retak disekitar baja tulangan bisa berbahaya bagi struktur karena merupakan tempat meresapnya air dan udara luarkedalam baja tulangan sehingga terjadi karatan. Putusnya baja tulangan akibat karatanfatal akibatnya bagi struktur. Dengan kekurangan-kekurangan yang dirasakan pada struktur beton bertulang seperti diuraikan diatas, timbullah gagasan untuk menggunakan kombinasi-kombinasi bahan beton secara lain, yaitu dengan memberikan pratekanan pada beton melalui kabel baja (tendon) yang ditarik atau biasa disebut beton pratekan. Beton pratekan pertama kali ditemukan oleh Eugene Freyssinet seorang insinyur Perancis. Ia mengemukakan bahwa untuk mengatasi rangkak, relaksasi dan slip pada jangkar kawat atau pada kabel maka digunakan beton dan baja yang bermutu tinggi. Disamping itu ia juga telah menciptakan suatu system panjang kawat dan system penarikan yang baik, yang hingga kini masih dipakai dan terkenal dengan System Freyssinet. Dengan demikian, Freyssinet telah berhasil menciptakan suatu jenis struktur baru sebagai tandingan dari struktur beton bertulang. Karena



20



penampang beton tidak pernah tertarik, maka seluruh beban dapat dimanfaatkan seluruhnya dan dengan system ini dimungkinkanlah penciptaan strukturstruktur yang langsing dan bentang-bentang yang panjang. Beton pratekan untuk pertama kalinya dilaksanakan besar-besaran dengan suksesoleh Freyssinet pada tahun 1933 di Gare Maritime pelabuhan LeHavre (Perancis).Freyssenet sebagai bapak beton pratekan segera diikuti jejaknya oleh para ahli laindalam mengembangkan lebih lanjut jenis struktur ini. 2.2.5



Beton Mutu Tinggi Beton didefinisikan sebagai “high strength” semata-mata berdasarkan karena kuat tekannya pada umur tertentu. Pada tahun 1970-an, sebelum ditemukannya super plasticizer, campuran beton yang memperlihatkan kuat tekan 40MPa atau lebih pada umur 28 hari disebut sebagai high strength concrete. Saat ini, saat campuran beton dengan kuat tekan 60MPa 120 MPa tersedia dipasaran, pada ACI Committae 2002 tentang High Strength Concrete merevisi definisinya menjadi memperoleh campuran dengan kuat tekan desain spesifikasi 55MPa atau lebih. Meskipun tujuan praktisnya adalah untuk menyatakan kuat tekan beton berdasarkan hasil uji pada umur 28 hari, namun terdapat pergeseran untuk menyatakan kekuatan pada umur 56 atau 90 hari dengan alasan bahwa banyak elemen-elemen struktur yang tidak terbebani selama kurun waktu dua atau tigabulan atau lebih. Saat kekuatan yang tinggi tidaklah diperlukan pada umur-umurawal, akan lebih baik untuk tidak menyatakannya



hanya



untuk



mencapai



sejumlahkeuntungan



misalnya



penghematan semen, kemampuan untuk menggunakanbahan-bahan tambah (admixture) secara berlebihan dan produk yang lebih durable. Beberapa puluh



21



tahun yang silam, bangunan-bangunan tinggi yang ada di New York hampir seluruhnya merupakan bangunan dengan rangka baja. Saat ini, mungkin sepertiga dari bangunan-bangunan tinggi komersial dibuat dengan rangka beton bertulang. Terdapat sebuah penilaian yang diyakini bahwa pemilihan antara rangka baja dengan rangka beton bertulang ditentukan berdasarkan kecepatan konstruksi yang tinggi. Juga ketersediaan high strengthconcrete secara komersial memberikan sebuah penilaian ekonomis alternatif untuk membangun kolom dengan beton konvensional pada lantai-lantai bawah dari bangunan-bangunan tinggi. Berdasarkan sebuah laporan, kapasitas kolom-kolom dalam hal kemampuan menahan beban pada bangunan-bangunan berlantai banyak meningkat 4,7 kali untuk setiap lipat tiga kenaikan harga. Untuk konstruksi bangunan-bangunan yang menggunakan rangka beton bertulang, 30 lantai atau lebih, kolom-kolom dengan ukuran normal dapat dibuat pada sepertiga bagian dari bangunan dengan mutu beton konvensional 30 MPa sampai dengan 35MPa. Namun pemakaian high strength concrete dibenarkan untuk kolom-kolom langsing pada dua pertiga bagian bawah dari bangunan. Metode Desain Campuran High Strength ConcreteMetode yang digunakan dalam merencanakan campuran high strength concrete ada beberapa cara, antara lain: (1) Minimum Voids Method, (2)Maximum Density Method, (3) Fineness Modulus Method, (4) British MixDesign (DOE) Method, (5) American Concrete Institute Method (ACI Method),dan (6) Indian Standard Method. Namun secara umum, desain campuran beton yang optimum dihasilkan dari pemilihan bahan-bahan local yang tersedia yang menyebabkan beton segar mampu untuk ditempatkan dan mampu untuk diselesaikan dan dapat memastikan pengembangan kekuatan dan sifat-sifat lain yang diinginkan dari beton yang telah mengeras sebagaimana



22



dinyatakan oleh desainer. Beberapa konsep dasar yang perlu untuk dipahami untuk high strength concrete antara lain: Agregat semestinya kuat dan durable. Agregat tidak perlu keras dan kekuatannya tinggi namun perlu kompatibel, dalam arti cukup kaku dan kuat, dengan pasta semen. Umumnya ukuran maksimum agregat kasar yang lebih kecil digunakan untuk kuat tekan beton yang lebih tinggi. Agregat halus yangdigunakan bisa jadi lebih kasar daripada yang diperbolehkan oleh ASTM C 33(modulus kehalusan butir lebih besar dari 3,2) karena tingginya agregat halustelah digantikan oleh bahan-bahan perekat (semen). Campuran high strength concrete akan memiliki isi bahan-bahan perekat yang tinggi yang meningkatkan panas hidrasi dan kemungkinan susut yang tinggimengawali potensi retak. Kebanyakan campuran berisi satu atau lebih bahan-bahan perekat tambahan seperti fly ash (tipe C atau F), ground granulated blastfurnace slag, silica fume, metakaolin atau bahan-bahan pozolanik alami.Campuran high strength concrete umumnya membutuhkan rasio factor airsemen yang rendah, dimana rasio factor air semen berada pada rentangan 0,23sampai dengan 0,35. Faktor air semen yang rendah ini hanya dapat dicapai denganadmixture (superplasticizer) dalam jumlah dan dosis yang besar, menyesuaikanantara tipe F atau G berdasarkan ASTM C 494. Admixture pengurang air tipe A juga dapat digunakan sebagai kombinasinya. Isi total dari bahan-bahan perekat umumnya sekitar 700 lb/yd3 (415kg/m3) namun tidak boleh lebih dari 1100 lb/yd3 (650 kg/m3). Pemakaian air entrainment pada high strength concrete akan menurunkan potensial kekuatan secara besar. Perhatian yang lebih dan evaluasi akan diperlukan bila spesifikasi pekerjaan mengatur batas-batas sifat beton seperti rangkak, susut dan modulus elastisitas. Ahli teknik mungkin mengatur batas-batas sifat tersebut untuk desain strukturnya.



23



Penelitian-penelitian saat ini mungkin tidak memberikan panduan yang diperlukan tentang hubungan empiris dari sifat-sifat tersebut dari pengujianpengujian trandisional dan beberapa dari pengujian tersebut sangat khusus danmahal untuk dilakukan bagi evaluasi campuran. Berdasarkan pertimbanganpertimbangan teoretis, rangkak dan susut yang lebih kecil, modulus elastisitas yang lebih tinggi dapat dicapai dengan agregat yang lebih besar dan isi pasta yanglebih sedikit pada beton. Menggunakan ukuran agregat terbesar yang dapat dicapai dan agregat halus yang digradasi medium sampai dengan kasar dapat mencapai hal tersebut. Ukuran agregat yang lebih kecil misalkan 3/8 inci (9,5mm) dapat digunakan untuk menghasilkan kuat tekan yang sangat tinggi namun membutuhkan sifat-sifat seperti rangkak, susut dan modulus elastisitas untuk dikorbankan. Apabila kesulitan ditemui dalam mencapai kuat tekan yang tinggi, hanya dengan menambahkan bahan-bahan perekat tidak akan menaikkan kekuatan. Faktor-faktor seperti bahan-bahan pengganggu dalam agregat, pelapis-pelapis agregat, agregat kasar, muka-muka pecah, tampang dan tekstur, dan batasan-batasan pengujian bisa jadi menghalangi kuat tekan tinggi dapat tercapai. Proporsi campuran beton akhir ditentukan dengan batch coba-coba, entah itu dilaboratorium ataupun dengan batch-batch produksi lapangan skala kecil. Produksi, transportasi, penempatan dan finishing high strength concrete bisa jadi berbeda secara signifikan dari prosedur-prosedur yang digunakan pada betonkonvensional. Untuk proyek-proyek yang kritis, sangat direkomendasikan penuangan coba-coba dan evaluasi dilakukan dan dimasukan sebagai item yang harus dibayarkan pada kontrak. Pertemuan pra-penawaran dan pra-konstruksi sangatlah penting untuk dilakukan untuk memastikan kesuksesan proyek yang menggunakan high strength concrete. Selama konstruksi, pengukuran ekstra



24



harus dilakukan untuk melindungi terhadap susut plastik dan retak panas pada bagian-bagian yang lebih tipis. High strength concrete mungkin membutuhkan waktu yang lebih lama sebelum perancah dibongkar. Silinder-silinder uji high strength concrete sebaiknya dicetak dengan hati-hati, dirawat, ditutupi dan diuji. Waktu setting high strength concrete yang lebih lambat mungkin juga terjadi. 2.2.6



Beton Ringan Pada jaman modern untuk mendirikan bangunan sudah dituntut untuk lebih baik dan lebih baik lagi. Bukan hanya indah dipandang dari sisi arsitekturnya, dari sisi kenyamanan, keamanan, pengerjaan yang mudah dan cepat juga murah merupakan faktor yang tidak kalah pentingnya. Hebel dan Primemortar merupakan jawaban semua tantangan tersebut. Hebel merupakan Autoclaved Aerated Concrete (AAC) atau yang lebih dikenal sebagai Beton Ringan Aerasi Hebel. Beton Ringan Aerasi Hebel terbuat dari bahan baku berkualitas tinggi, diproduksi dengan teknologi Jerman dan standar Deutche Industrie Norm (DIN). Beton Ringan Aerasi Hebel merupakan bahan bangunan yang ringan dengan kekuatan yang tinggi dan kemampuan insulasi yang sangat baik, juga memberikan kemudahan, kecepatan, serta kerapian dalam membangun segala jenis bangunan; rumah tinggal, komersial, fasilitas publik, perkantoran maupun industri. Blok & Jumbo Blok Hebel, Super Panel Lantai Hebel serta Super Panel Diding Hebel merupakan produk unggulan dari Hebel. Blok Beton Ringan Hebel adalah solusi praktis untuk bangun tembok,cepat dan rapi. Mempunyai ukuran sangat presisi sehingga pemakaian perekatPM-100 Superior Thin Bed Prime Mortar yang tipis, mudah pengerjaanya. Mempunyai kuat tekan yang tinggi namun ringan sehingga lebih tahan gempa. Selain itu kelebihan lainnya mempunyai ketahan terhadap kebakaran, kemampuaninsulasi



25



panas dan suara yang baik serta handal dan tahan terhadap cuaca. Sedangkan Super Panel Lantai Hebel merupakan solusi praktis untuk menambah lantai. Tidak hanya praktis tetapi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi, cepat dan efesien dalam pengerjaan, tanpa bekisting sehingga memungkinkan adanya aktifitas diruang bawah sementara pekerjaan konstruksi berlangsung. Kekuatan dan keamananya tidak perlu diragukan lagi karena telah memenuhi standar internasional. Mempunyai kuat tekan yang tinggi namunringan, juga diperkuat dengan rangka pembesian dengan proteksi anti karat, ketahanan akan kebakaran serta mempunyai insulasi panas dan suara yang baik. Super Panel Lantai Hebel mudah dikerjakan dan dapat dimobilisasi di ruang terbatas, lebih kokoh dengan mengisi celah sambungan panel dengan mengunakan PM-600+ Premium Screed Prime Mortar serta tidak memerlukan proses pengeringan di lapangan. Super Panel Dinding Hebel memberikan keuntungan yang sangat berarti untuk pemakaian dinding internal maupun eksternal dibanding tembok biasa. Keunggulan Super Panel Dinding Hebel pemasangan cepat dan efisien. Biaya hemat dikarenakan tidak memerlukan kolom praktis karena sudah diperkuat dengan tulangan besi baja diproteksi anti karat, juga akan memberikan kekuatan dan ketahanan yang sangat memadai terutama terhadap beban gempa. Bahan beton ringan tidak mudah terbakar juga akan membebani struktur utama lebih ringan. Memperbesar luas lantai menjadi efektif dikarenakan ketebalan dinding hanya 7,5 cm tidak memerlukan acian karena dapat disiapkan dalam keadaan siapcat, menggunakan Prime Mortar PM-200+ Premium Plaster. Kinerja akustik yang sangat baik dan mempunyai ketahan terhadap suhu. Super Panel Dinding Hebel juga telah memenuhi Standar Internasional. Selain baik digunakan dengan Hebel, Prime Mortar juga dapat digunakanuntuk keperluan lain dalam pekerjaan



26



konstruksi. Prime Mortar merupakan semeninstant, bermutu, praktis dan ekonomis yang diformulasi dan diproduksi dengan teknologi tinggi M-tec Jerman. Ketepatan dan akurasi campuran yang homogen membuat Prime Mortar menjadi pilihan nomor satu untuk pekerjaan yang lebih cepat, akurat dan rapi. Keunggulan Prime Mortar menggunakan pasir silika dengan kadar lumpur yang sangat rendah serta adanya penambahan bahan bahan aditif. Kualitas yang lebih baik, terjamin, konsisten dan diuji secara teknis. Untuk sekarang tidaklah susah untuk mendirikan banguan yan gberkualitas baik dan tidaklah salah bila Hebel dan Prime Mortar merupakan sistem beton ringan terbaik dan terlengkap sebagai solusi inovatif dalam konstruksi. Hebel bisa disebut sebagai Beton Ringan Aerasi Hebel (Auto claved Aerated Concrete) yang mempunyai bahan baku utama terdiri dari pasir silika, kapur, semen, air, ditambah dengan suatu bahan pengembang. Kemudian dirawat dengan tekanan uap air. Beton Ringan Aerasi Hebel merupakan bahan bangunan yang ringan dengan kekuatan yang tinggi dan kemampuan insulasi yang sangatbaik. Kekuatan material ini diperoleh dari proses perawatan dangan menggunakan uap air pada autoclave. Reaksi antara kapur dan pasir silika padasuhu sekitar 183ºC membentuk suatu subtansi baru yang disebut Tobermorite. Proses pengembangan menghasilkan pori-pori yang tak terhitung jumlahnya. Keseluruhan proses dan substansi yang dihasilkan memberikan karakteristik mekanikal dan fisik Beton Ringan Aerasi Hebel yang luar biasa. Sejarah Hebel dimulai pada tahun 1943 di Jerman Barat, ketika seorang kontraktor bangunan bernama Joseph Hebel memutuskan untuk mengembangkan sistem bangunan yang lebih baik dengan biaya yang lebih ekonomis. pemotongan



Inovasi-inovasi dengan



brilian



menggunakan



yang



dilakukannya,



kawat,



membuka



seperti



proses



kemungkinan-



27



kemungkinan baru bagi perkembangan produk ini. Ia juga meletakkan dasar bagi pengembangan produk ini dari sekedar suatu bahan bangunan menjadi suatu Sistem Membangun yang menyeluruh dang lengkap. Blok, lintel dilengkapi dengan panel untuk lantai, atap, dan dinding telah berhasil diaplikasikan dengan baik di proyek perumahan, proyek komersial dan industri. Kesuksesan Hebel di Jerman segera dilihat negara-negara lain. Pada tahun 1967 bekerja sama dengan Asahi Chemicals dibangun pabrik Hebelpertama di Jepang. Sampai saat ini Hebel telah berada di 29 negara dan merupakan produsen beton aerasi terbesar di dunia.



28



BAB III PENUTUP



3.1 Kesimpulan Sejarah penemuan teknologi beton dimulai dari: a. Pada abad 26 SM, bangsa Mesir menggunakan campuran dengan jerami untuk mengikatbatu kering, gypsum, dan semen kapur pada pembuatan Pyramid. b. Pada abad ke-8 SM, menggunakan campuran dengan jerami untuk mengikat batu kering, gypsum, dan semen kapur. c. Pada tahun 1779 M, Fra Giocondo menggunakan pasir pozzolana sebagai mortar padaDermaga Pont de Notre Dame di Paris. d. Pada tahun 1793 M, John Smeaton menemukan batu kapur Kalsinasi yang berisi tanahliat yang dihasilkan pada jenis kapur yang mengeras di bawah air, Smeaton menggunakan kapur hidrolik untuk membangun Mercusuar Eddystone di Cornwall, Inggris. e. Joseph Aspdin (1824) Penemu Portland Cement. f. J.L Lambot (1850) telah membuat sebuah kapal kecil dari beton ( kemudian diamenebalkan perahunya dengan batang besi dan kawat ) di Prancis selatan untuk dipamerkan pada Pameran Dunia pada tahun 1855 di Paris. g. Pada tahun 1850, J. Monier, seorang tukang kebun berkebangsaan Prancis, mengembangkan sebuahPot Bungadengan beton bertulang; pada tahun 1867, diamempatenkanGarden Tubdan kemudian balok bertulang. h. F. Coignet (1861) melakukan uji coba penggunaan pembesian pada konstruksi atap, pipadan kubah.



29



i. Gustav Wayss & Koenen (1887) serta Hennebique memperkenalkan sengkang sebagai penahan gaya geser dan penggunaan balok “ T ” untuk mengurangi beban akibat beratsendiri. j. Neuman melakukan analisis letak garis netral Considere menemukan manfaat kait pada ujung tulangan. k. Freyssinet memperkenalkan dasar-dasar beton pratekan. l. Perkembangan beton selanjutnya dikembangkan sperti beton bertulang, beton prategang, beton pracetak, serta beton pratekan.



3.2 Saran Perkembangan zaman mempengaruhi perkembangan manusia untuk berkembang kearah yang lebih baik dan menuntut setiap bangsa untuk berusaha maju. Begitu pula pada perkembangan beton, dimana pengguanaan beton sangat berpengaruh pada konstruksi bangunan di setiap pelosok. Namun penggunaan beton tak lepas dari eksploitasi alam yangmemungkinkan alam akan terkuras, dalam hal ini penggunaan bahan campuran beton. Untuk itu sebagai seorang engineer, dalam penggunaan beton sebagai bahan untuk konstruksi, bias menyeimbangkan keadaan alam kita, walaupun hal itu memang cukup sulit. Sehingga seorang engineer dituntut untuk lebih kreatif lagi untuk menemukan material campuran betontanpa menguras habis sumber daya yang ada di bumi kita ini.



30



DAFTAR PUSTAKA



Kirby, R. S., dan Laurson, P. G., 1932, The Early Years of Modern Civil Engineering (NewHaven: Yale University Press), hal. 273-275.



Straub, H,. 1964, A History of Civil Engineering (Cambridge: The M.I.T. Press), hal. 205 215.Translated from the German Die Geschichte der Bauingenieurkuntst, Verlag Birkhauser, Basel,1949.



Kirby, R. S., dan Laurson, P. G., 1932, The Early Years of Modern Civil Engineering (NewHaven: Yale University Press), hal. 273-275.



Ward, W. E., 1883, “Beton in Combination with Iron as a Building Material, ”Transactions ASME”, 4, hal. 388-403.



Kirby, R. S., dan Laurson, P. G., 1932, The Early Years of Modern Civil Engineering (NewHaven: Yale University Press), hal. 275.



31