Penemu dan Sejarah Singkat Bangunan Beton Bertulang – Beton merupakan bahan buatan manusia yang paling umum digunakan di planet ini, kedua setelah air sebagai sumber daya yang paling banyak dimanfaatkan.
Semen, komponen utama beton dan nenek moyang bersejarahnya, telah digunakan selama ribuan tahun dalam berbagai bentuk, termasuk di Mesir Kuno dan Yunani.
Hampir 2.500 tahun yang lalu, suku pedagang di padang pasir Arabia menggunakan endapan silika yang dicampur dengan kapur untuk membuat semen guna membangun saluran air dan tangki air guna menampung curah hujan yang langka.
Lebih dari 1.900 tahun yang lalu, bangsa Romawi juga menggunakan jenis semen, termasuk abu vulkanik. Mereka membangun kubah Pantheon yang berdiameter 43 meter di Roma, yang masih berdiri hingga kini.
Di dunia modern, beton (pada dasarnya semen dan air yang dicampur dengan agregat seperti kerikil dan pasir) mendefinisikan sebagian besar lanskap kita: jembatan, jalan raya, terowongan, pembangkit listrik, blok perkantoran dan apartemen, bandara, stasiun bawah tanah, lokasi industri, pusat perbelanjaan, rekreasi dan pameran, gedung-gedung pemerintahan, tempat parkir mobil, rumah sakit.
Tetapi gagasan untuk memperkuat beton, memberinya kekuatan luar biasa dan fleksibilitas bentuk,lah yang memungkinkan terciptanya struktur kompleks berskala besar seperti itu.
Pada tahun 1892, seorang insinyur Prancis, François Hennebique, mematenkan sistem beton bertulang perintis: yang pertama kali berhasil secara komersial dan digunakan secara luas. Ia menjadi tokoh kunci dalam membantu merevolusi seluruh industri konstruksi di seluruh dunia.
Daftar Isi :
Awal mula: Bereksperimen dengan semen
Ada jeda panjang antara jatuhnya Kekaisaran Romawi pada abad ke-5 dan abad ke-18 sebelum minat terhadap semen bangkit kembali. Para insinyur mulai bereksperimen dengan senyawa baru.
Kebangkitan ini mungkin sebagian disebabkan oleh minat pada peradaban Klasik pada abad ke-18. Pengetahuan diperoleh kembali dari Grand Tour ketika para pemuda bangsawan menjelajahi Eropa bersama seorang guru, khususnya ke Italia, untuk memperoleh pendidikan dalam budaya dan arsitektur Klasik.
Telah dikemukakan pula bahwa biaya membangun dengan batu menjadi faktornya, seperti halnya Revolusi Industri (pertengahan abad ke-18 hingga pertengahan abad ke-19), ketika pabrik, penggilingan, dan gudang sering hancur dalam kebakaran dan ada permintaan untuk bangunan tahan api yang ekonomis.
Beton adalah salah satu jawabannya, tetapi tantangan pertama adalah membuat semen yang andal, bahan pengikat penting untuk agregat. Ketika semen dan air dicampur, hal itu memicu reaksi yang dikenal sebagai hidrasi, yang menyebabkan beton mengeras.
Percobaan tersebut berujung pada semen Portland, istilah umum untuk campuran bahan seperti batu kapur, serpih, atau tanah liat, yang dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi dan digiling halus. Nama tersebut berasal dari kemiripannya dengan batu Portland.
Semen Portland dipatenkan oleh tukang batu Joseph Aspdin di Leeds pada tahun 1824. Namun, semen Portland komersial pertama yang sesungguhnya diproduksi dua puluh satu tahun kemudian oleh penemu saingannya, Isaac Charles Johnson (1811 hingga 1911), di pabrik semen miliknya di Swanscombe, Kent.
Semen yang andal berarti potensi beton dapat terwujud. Namun, tantangan utama lainnya tetap ada, yaitu kekuatannya. Beton sangat kuat saat ditekan, mampu menahan beban seperti batu, tetapi lemah dalam menahan tekanan, pembengkokan dan puntiran menyebabkannya gagal.
Para insinyur menghabiskan beberapa dekade berikutnya untuk mengembangkan cara memperkuat beton. Salah satu yang paling menonjol adalah orang Prancis, François Hennebique, yang sistemnya merupakan yang pertama kali digunakan secara luas di Inggris.
François Hennebique: Pelopor beton bertulang
Keberhasilan sistem Hennebique adalah penggunaan batang baja murah sebagai tulangan (rebar) dalam beton, memberikannya kekuatan tarik tinggi (tekanan maksimum yang dapat ditahan material sebelum patah).
Tetapi model bisnis cerdik Hennebique jugalah yang memastikan dominasinya saat itu.
Hennebique hanya bekerja dengan kontraktor terkemuka yang sudah ada, memberi lisensi penggunaan sistemnya asalkan mereka mengikuti spesifikasinya yang ketat. Ini termasuk menempatkan pekerja yang telah ia latih secara teknis ke dalam bisnis dan memastikan pengawasan kualitas yang ketat.
Pada awal abad ke-20, Hennebique telah melisensikan kontraktor di seluruh Eropa. Pada akhir dekade pertama, sistem beton bertulangnya telah digunakan di hampir 20.000 bangunan dan perusahaannya memiliki lebih dari 60 kantor di empat benua.
Bangunan Hennebique di Inggris
Pabrik Penenun, Swansea
Bangunan pertama di Inggris yang menggunakan sistem Hennebique adalah Weaver’s Mill, yang rampung pada tahun 1898. Semen, agregat, dan baja semuanya diimpor dari Prancis.
Weavers Mill berhasil selamat dari pengeboman Luftwaffe di Swansea pada bulan Februari 1941 selama Perang Dunia Kedua, namun pengembangnya berhasil setelah angkatan udara Jerman gagal – pabrik tersebut dihancurkan pada tahun 1984 untuk memberi ruang bagi pembangunan supermarket.
Dermaga, Haslar, Gosport
Pada awal abad ke-20, Gosport dipilih sebagai depot kapal selam utama Angkatan Laut Kerajaan. Saat pecahnya Perang Dunia Pertama (1914-1918), Angkatan Laut memiliki 80 kapal selam – kapal-kapal tersebut saat itu merupakan teknologi angkatan laut yang canggih.
Dermaga sistem Hennebique yang pertama kali digunakan sebagai tambatan kapal selam selama perang, dan tetap digunakan hingga tahun 1993 ketika kapal terakhir berangkat. Desain balok beton horizontal dan diagonal mengingatkan kita pada konstruksi dermaga kayu tradisional.
Dalam Perang Dunia Kedua, beton bertulang banyak digunakan untuk membangun struktur pertahanan di seluruh negeri, termasuk pertahanan antipesawat dan antitank, dan ribuan kotak pil, serta landasan pacu dan hanggar lapangan terbang dan ‘Mulberry Harbour’ bergerak pra-fabrikasi yang luas, ditarik ke Prancis untuk menurunkan perbekalan dengan cepat ke pantai selama pendaratan Sekutu di D-Day (6 Juni 1944).
Gedung Royal Liver, Liverpool
Meskipun Gedung Royal Liver memiliki fasad granit, bangunan ini merupakan bangunan langka awal abad ke-20 yang menggunakan sistem beton bertulang Hennebique untuk rangka strukturalnya.
Pada awal abad ini, tidak ada peraturan yang mengatur penggunaan beton bertulang, dengan spesifikasi teknis yang hanya diketahui oleh beberapa orang. Namun, dengan disahkannya undang-undang pada tahun 1915, informasi teknis menjadi tersedia secara luas.
Kota Spanyol, Whitley Bay, Tyne & Wear
Dalam gambar terlihat bangunan lain yang masih berdiri kokoh yang dibangun menggunakan sistem beton bertulang Hennebique. Setelah rusak parah, proyek regenerasi besar-besaran membuat Kota Spanyol ini dibuka kembali pada tahun 2018 sebagai tempat rekreasi dan acara .
Beton bertulang setelah Perang Dunia Pertama
Pada tahun-tahun awal abad ke-20, beton bertulang banyak digunakan untuk bangunan dan struktur serba guna, seperti gudang dan pabrik, jembatan dan jalan.
Periode antara Perang Dunia Pertama (1914 hingga 1918) dan Perang Dunia Kedua (1939 hingga 1945) menyaksikan para arsitek merangkul kebebasan yang menarik dan kemungkinan desain dari material baru, termasuk lengkungan, bentuk spiral, dan bentuk lengkung.
Mendelsohn adalah salah satu dari beberapa arsitek pengungsi yang melarikan diri dari Nazi Jerman ke Inggris pada tahun 1930-an dengan membawa pengetahuan teknis baru dan ide-ide Modernis bersama mereka.
Peran beton setelah Perang Dunia Kedua
Di Inggris selama Perang Dunia Kedua, diperkirakan dua juta rumah – serta sekolah, rumah sakit, infrastruktur, sistem transportasi, bangunan sipil, budaya, komersial, dan industri – rusak parah atau hancur akibat pemboman.
Negara itu harus segera dibangun kembali. Namun, terjadi kekurangan bahan bangunan tradisional, termasuk batu bata dan kayu, serta tenaga kerja terampil. Beton bertulang yang murah dan relatif cepat dibangun adalah jawabannya, terutama di daerah perkotaan.
Di Inggris, program rekonstruksi besar-besaran (yang mencakup penghancuran permukiman kumuh, pembangunan perumahan umum dan prafabrik, serta pembangunan kota-kota baru) dikendalikan oleh negara, dipimpin oleh pemerintah nasional dan lokal. Gaya bangunan pada umumnya sederhana dan fungsional. Kebijakannya berada dalam konteks negara kesejahteraan yang muncul pascaperang, berdasarkan prinsip kesempatan yang sama bagi semua orang.
Inggris Brutalis: Beton pada tahun 1960-an dan 1970-an
Tahun 1960-an merupakan dekade progresif secara sosial dengan perubahan cepat; masa pertumbuhan ekonomi yang kuat setelah penghematan tahun 1950-an; masa idealisme; optimisme bahwa masa depan yang lebih baik terbentang di hadapan kita.
Jenis arsitektur yang khas muncul pada tahun 1960-an dan 1970-an; manifestasi visual paling jelas dari kemungkinan desain beton.
Bangunan-bangunan monumental (apartemen bertingkat, tempat parkir mobil bertingkat, universitas, sekolah, kompleks rekreasi dan perbelanjaan, sering kali dengan skema jalan yang luas) dibangun. Gaya dramatis yang tak kenal kompromi ini serba guna dan murah, mengubah wajah perkotaan Inggris.
Brutalisme, sebutan bagi beberapa jenis arsitektur radikal baru ini, pertama kali dikaitkan dengan arsitek terkenal internasional, Le Corbusier (1887 hingga 1965), seorang pelopor Modernis Swiss-Prancis yang, pada tahun 1952, merayakan permukaan yang belum selesai dan tekstur beton mentah (Béton Brut).
Ide-idenya tentang perencanaan kota dan estetika beton menginspirasi generasi baru arsitek dan perencana yang menerimanya sebagai terobosan sosial dan visual yang menarik dari masa lalu.
Brutalisme akhirnya tidak lagi disukai setelah dikaitkan dengan kerusakan kota dan masalah sosial. Brutalisme pada umumnya dicerca oleh masyarakat.
Banyak bangunan Brutalis beton penting dihancurkan (lihat ‘Yang Telah Hilang’ nanti). Namun, dalam beberapa tahun terakhir, telah terjadi penilaian ulang yang kritis dan apresiasi yang meningkat terhadap gaya tersebut, dengan beberapa bangunan sekarang terdaftar.
Parkhill adalah bangunan yang masih bertahan. Perumahan ini diselamatkan dan direnovasi oleh pengembang Urban Splash, dimulai pada tahun 2004.
Banyak gedung tinggi pada saat itu dibangun dengan sistem – dibangun menggunakan panel beton pracetak standar buatan pabrik, yang dirakit di lokasi. Kepercayaan publik terhadap kawasan ini – yang sudah rendah – benar-benar terkikis oleh bencana Ronan Point tahun 1968, di mana seluruh sudut blok apartemen 22 lantai runtuh secara bertahap setelah ledakan gas, menewaskan empat penghuni dan melukai 17 orang.
Bencana tersebut merupakan guncangan bagi industri konstruksi dan menyebabkan perubahan besar dalam peraturan bangunan. Dalam kurun waktu 20 tahun, banyak blok menara dewan lokal dihancurkan di seluruh negeri, termasuk yang ditemukan memiliki tulangan logam di dalam beton yang telah terkorosi, sehingga membahayakan integritas struktural.
Beton di dunia modern
Beton bertulang dapat dirancang untuk menciptakan bentuk yang luar biasa, serta memiliki berbagai tekstur dan warna.
Gambar interior menunjukkan beton terbuka yang luas pada Gedung Marshall, dan struktur kubah yang menyerupai pohon.
Beton bertulang yang diproduksi secara massal dalam berbagai bentuk merupakan material penting yang digunakan dalam hampir semua proyek konstruksi di seluruh dunia saat ini, dari rumah sederhana hingga menara tertinggi.
Di Inggris, beton digunakan untuk terowongan besar sistem pembuangan air limbah baru di London, yang masih dalam tahap pembangunan: Thames Tideway. Demikian pula, Elizabeth Line (Crossrail) sepanjang 118 kilometer yang sebagian besar berada di bawah tanah dari Reading, Berkshire ke Abbey Wood di ujung tenggara Greater London. HS2 (jalur kereta api berkecepatan tinggi yang sedang dibangun antara London dan kota-kota besar di Midlands dan Inggris Utara) memelopori penggunaan beton rendah karbon untuk lebih dari 500 jembatan dan terowongannya.
Material luar biasa ini telah menghasilkan beberapa arsitektur terhebat di dunia, termasuk Gedung Opera Sydney (Jørn Utzon dengan Ove Arup, 1973) dan Rumah Fallingwater, Pennsylvania, AS (Frank Lloyd Wright, 1935), bersama dengan bangunan spektakuler seperti Terusan Panama (1914), patung Kristus Sang Penebus yang sangat besar, Rio de Janeiro (1931), dan Bendungan Tiga Ngarai yang kontroversial, Cina (selesai tahun 2012).
Sisi negatifnya adalah bahwa pembuatan bahan utama beton, semen, menciptakan jejak karbon yang besar, sumber sekitar delapan persen emisi karbon dioksida (CO2) dunia.
Dengan lebih dari 20 miliar ton beton dituangkan setiap tahunnya dan, dengan memperhitungkan CO2, jarak yang ditempuh untuk mengangkut bahan baku dan fakta bahwa beton menggunakan sekitar 10% dari persediaan air industri dunia, dampak lingkungan dari beton saat ini sangat besar.
Inovasi konkrit
Arsitek, desainer, dan peneliti di seluruh dunia tengah berupaya menemukan alternatif pengganti semen dan menghilangkan emisi CO2. Pusat semen serat kaca Heydar Aliyev milik Zaha Hadid (gambar di atas) adalah salah satu contohnya.
Bidang penelitiannya meliputi pembuatan campuran beton rendah karbon yang menggunakan bahan limbah, seperti plastik daur ulang, abu dari pembangkit listrik berbahan bakar batubara, atau terak tanur tinggi; biobeton yang menggunakan lumut dan lumut kerak penyerap CO2; menangkap CO2 dan menyuntikkannya ke dalam campuran beton, menguncinya secara permanen.
Kemajuan sedang dibuat, termasuk industri beton yang membakar bahan limbah daripada bahan bakar fosil dan meningkatkan efisiensi energi pabrik-pabriknya.
Seiring pencarian beton yang lebih berkelanjutan, bahan bangunan paling penting di dunia ini terus digunakan dalam jumlah besar dan di masa mendatang. (heritagecalling.com)
Info ruanglab lainnya:
