BAB V RETAK BETON BERTULANG 5.1 KERUSAKAN BETON BERTULANG PADA STRUKTUR Seringkali dalam pekerjaan struktur mengalami sebuah permasalahan seusai pekerjaan tersebut telah menjadi bentuk bangunan struktur. Kerusakan tersebut seperti retak pada struktur harus mendapatkan perhatian khusus oleh para engineer maupun pekerja kontruksi lainnya, karena kerusakan seperti retak dapat menyebabkan keruntuhan pada bangunan sehingga bangunan tersebut menjadi tidak layak pakai. Oleh karena itu kerusakan struktur seperti retak pada balok,slab maupun kolom perlu menjadi perhatian penting dan analisis yang tepat untuk penanganannya. Beton bertulang adalah struktur komposit yang sangat baik untuk digunakan pada konstruksi bangunan. Pada struktur beton bertulang terdapat berbagai keunggulan akibat dari penggabungan dua buah bahan, yaitu beton (PC + agregat halus + agregat kasar + zat aditif) dan baja sebagai tulangan. Kita tahu bahwa keunggulan dari beton adalah kuat tekannya yang tinggi, sementara baja tulangan sangat baik untuk menahan gaya tarik dan geser. Penggabungan antara material beton dan baja tulangan memungkinkan pelaku konstruksi untuk mendapatkan bahan baru dengan kemampuan untuk menahan gaya tekan, tarik, dan geser sehingga struktur bangunan secara keseluruhan menjadi lebih kuat dan aman. Karena kelebihan yang dimilikinya, maka penggunaan beton bertulang sebagai bahan struktur utama bangunan sangat populer. Beton bertulang lebih menjadi pilihan dibandingkan material lain seperti bambu, V - 1
kayu, beton konvensional atau baja. Penerapan beton bertulang pada struktur bangunan biasanya dapat dijumpai pada: pondasi (jenis pondasi dalam seperti tiang pancang, bored pile), balok ikat (sloof), kolom, balok, plat beton, dan dinding geser (shear wall). Namun dibalik kelebihan-kelebihan yang dimiliki oleh beton bertulang jika dibandingkan dengan bahan material lainnya, beton bertulang juga memiliki masalah yang dapat mengurangi keunggulannya. Diantara masalah yang sering dijumpai adalah masalah keretakan yang terjadi pada bahan tersebut. Keretakan pada beton bertulang dapat timbul pada saat prakonstruksi dan pasca konstruksi. Sebenarnya setiap beton bertulang yang diaplikasikan pada struktur bangunan pasti akan terjadi retakan, yang harus dipertimbangkan adalah apakah retakan tersebut dapat ditolerir karena tidak berbahaya atau retakan tersebut membahayakan struktur bangunan secara keseluruhan. Keretakan pada beton bertulang ini disebabkan oleh beberapa hal, karena pengaruh dari sifat beton itu sendiri maupun faktor lingkungan luar yang mempengaruhi beton secara langsung. Kalau kita lihat dari jenis retakannya, ada dua jenis keretakan pada beton bertulang yaitu retakan yang terjadi saat pembuatan beton dan retakan yang terjadi setelah beton selesai dibuat. Dari dua jenis retakan tersebut banyak sekali berbagai faktor yang melatarbelakangi terjadinya retakan tersebut. Adapun faktor yang menyebabkan terjadinya keretakan pada beton bertulang tersebut. 5.1.1 Faktor -Faktor Penyebab Keretakan Beton Yang Terjadi Saat Pembuatan Beton Bertulang 1) Sifat beton Untuk melihat bagaimana sifat dari beton bertulang yang dapat menimbulkan keretakan kita harus melihat proses dari awal pembuatan beton bertulang tersebut. Pada saat awal pembuatan beton bertulang dengan pencampuran bahan V - 2
penyusunnya seperti kerikil, pasir, air, semen, dan baja tulangan. Dalam proses pengerasannya beton akan mengalami pengurangan volume dari volume awal. Umumnya hal ini disebabkan air yang terkandung pada campuran beton akan mengalami penguapan sebagian yang mengurangi volume beton bertulang tersebut. Sehingga apabila dikondisikan pada saat beton mengalami pengerasan dan akibat dari volume beton berkurang yang akan menyebabkan penyusutan pada beton tetapi beton tersebut dibiarkan untuk menyusut tanpa adanya pembebanan maka beton pun tidak akan mengalami keretakan. Tetapi pada kondisi sebenarnya dilapangan tidak ada beton yang tidak mengalami pembebanan. Karena tidak ada balok atau kolom pada bangunan yang berdiri sendiri melainkan akan bersambung satu sama lain dan hal ini akan membuat beton bertulang bekerja menahan beban-beban pada bangunan. Sehingga apabila pada kondisi saat beton mengalami penyusutan volume kemudian terjadi pembebanan, maka retakan pun tidak dapat dihindari. 2) Suhu Tidak dapat diabaikan suhu juga dapat menyebabkan keretakan pada beton bertulang. Maksud suhu disini adalah suhu campuran beton saat mengalami perkerasan. Karena pada saat campuran beton bertulang mengalami perkerasaan suhu yang timbul akibat reaksi dari air dengan semen akan terus meningkat. Sehingga pada saat suhu campuran beton ini terlalu tinggi, pada saat beton sudah keras sering timbul retak-retak pada permukaan beton. 3) Korosi pada tulangan V - 3
Sebenarnya untuk mengantisipasi retakan yang terjadi akibat dari sifat beton itu sendiri, beton diberi tulangan pada bagian dalamnya yang terbuat dari baja. Sehingga diharapkan dengan adanya baja tulangan tersebut retakan akibat dari sifat beton disebar pada keseluruhan beton menjadi bagian-bagian yang sangat kecil sehingga retakan tersebut dapat diabaikan. Tetapi apabila tulangan yang dipakai pada saat pembuatan beton sudah meengalami korosi, tulangan tersebut itu pun akan menyebabkan retakan pada saat beton mengeras. 4) Cara pembuatan yang kurang baik Banyak sekali penyebab retak yang terjadi pada beton bertulang disebabkan oleh proses pembuatan yang kurang baik. Seperti contoh pada saat beton mengalami perkerasan dimana banyak mengeluarkan air, maka perlu adanya perawatan pada beton agar pengeluaran air dari campuran beton tidak berlebihan. Tetapi akibat tidak adanya perawatan, sehingga pada saat beton terbentuk maka terjadi banyak retakan. 5) Material yang kurang baik Banyak sekali terjadi keretakan pada struktur beton bertulang diakibatkan karena material penyusunnya yang kurang baik. Beberapa hal diantaranya yang sering ditemukan adalah aggregat halus atau pasir yang kurang bersih, masih bercampur dengan lumpur sehingga ikatan antara PC dan aggregat menjadi terlepas. Sehingga ketika beton mengering maka retakan-retakan akan mudah sekali terjadi. 6) Cara penulangan V - 4
Sering sekali saya menemukan struktur beton bertulang dibuat dengan cara yang kurang tepat. Hal yang paling umum terjadi adalah ketebalan dari tulangan sampai permukaan beton terlampau besar. Hal ini sebenanrnya kurang tepat karena fungsi dari baja tulangan tersebut adalah untuk menahan gaya lintang (pada balok dan plat), deformasi akibat lendutan, serta gaya geser. Jika tebal selimut beton terlampau besar makan retakan biasa terjadi mulai dari permukaan struktur beton sampai pada bagian tulangan yang ada didalamnya. Seharusnya tulangan dibuat agak keluar, dan selimut atau kulit yang membungkus tulangan dibuat setipis mungkin (1,5 s/d 2 cm). Karena gaya tarik dan gaya tekan paling besar terjadi pada ujung permukaan beton tersebut. 5.1.2 Faktor- Faktor Penyebab Keretakan Beton Yang Terjadi Setelah Pembuatan Beton Bertulang 1) Pengaruh lingkungan Karena beton bertulang pada bangunan mengalami kontak langsung dengan cuaca luar, pengaruh cuaca ini sedikit banyakanya memberi andil dalam keretakan pada beton sehingga konstruksi bangunan yang berumur cukup lama banyak mengalami retakan. Salah satu pengaruh lingkungan yang menyebabkan beton retak adalah akibat dari air hujan. Akibat sekian lama beton pada bangunan tua menerima air hujan secara langsung, lama kelamaan air hujan masuk meresap kedalam pori-pori beton yang kemudian mencapai tulangan pada beton. V - 5
Apabila saat air hujan telah mengenai baja tulangan, maka akan terjadi reaksi antara baja tulangan dengan tulangan yang menyebakan baja tulangan menjadi berkarat atau korosif. Akibat korosifnya baja tulangan dan ditambah faktor luas seperti pembebanan mengakibatkan beton akan mengalami retak-retak. 2) Pembebanan Setelah struktur beton bertulang sudah jadi dan bangunan secara keseluruhan telah siap untuk digunakan, maka struktur beton bertulang tersebut akan menerima beban-beban. Bebanbeban yang bekerja pada struktur beton bertulang secara umum terdiri atas bebean sendiri dan beban luar (beban akibat angin, manusia, beban gempa, dsb). Apabila struktur beton bertulang tersebut menerima beban sesuai dengan kapasitas atau kuat dukung beban yang direncanakan, seharusnya struktur beton tersebut akan baik-baik saja. Tetapi kadangkala beton akan menerima beban diluar kemampuannya, dan biasanya pembebanan yang melebihi kapasitas yang telah direncanakan itulah yang menyebabkan keretakan pada struktur beton. Pada saat terjadi keretakan, besi tulangan (pada daerah tarik) tersebut mulai mengambil alih secara penuh beban tarik yang terjadi. Artinya beton (daerah tarik) sudah tidak memikul beban tarik. Beban tarik dialihkan ke besi tulangan. Secara struktural kondisi ini memang dirancang seperti itu dan kekuatan struktur masih dapat dipertanggung jawabkan. Beton yang retak saat beban mulai bertambah sama sekali tidak berarti ada kegagalan struktur. V - 6
Lokasi retakan yang terjadi saat beban mulai membesar adalah pada daerah tumpuan / ujung balok sisi atas dan tengah bentang di sisi bawah. Dalam pengamatan kerja praktek kami retak yang terjadi hanya 1-2 retakan di satu tempat observasi. Dimana tebalnya juga tidak besar. Bahkan seringkali hanya retak rambut. Keretakan seperti ini mestinya tidak perlu diperbaiki sama sekali. Ini kondisi yang alamiah terjadi dan memang perhitungannya sudah memperhitungkan retak itu akan terjadi. Jika retak beton yang terjadi masih wajar seperti retak halus atau retak rambut, maka tidak perlu diperbaiki. Tidak perlu juga untuk khawatir, karena perhitungan struktur beton memang sudah tidak memperhitungkan beton yang mengalami retak. Namun jika retak yang terjadi cukup parah, perlu dilakukan penelitian yang lebih rinci yang melingkupi perhitungan struktur sesuai kondisi lapangan. Apakah cukup ditutup dengan epoxy, memperbesar dimensi struktur beton bertulangnya atau diberi perkuatan tambahan. Adapun perbaikan terhadap retak dilakukan dengan tujuan ; a) Memberikan perlindungan terhadap tulangan pada lokasi retak agar tidak terpengaruh lingkungan luar. b) Merekatkan kembali beton setelah mengalami pemisahan akibat retak agar beton agar beton yang mengalami pemisahan tersebut dapat berfungsi kembali sebagaimana mestinya. V - 7
5.2 PERBAIKAN RETAK BETON Perbaikan retak beton dilakukan agar struktur beton tersebut masih layak pakai dan beton tersebut berfungsi sebagaimana mestinya. Dalam sub bab ini akan dijelaskan metodologi pelaksanaan perbaikan retak beton. Batasan untuk pelaksanaan perbaikan dilakukan dengan beberapa metode yang sesuai dengan batasan berikut : 5.2.1 Coating Metode perbaikan dengan coating dilaksanakan pada retak yang bersifat non struktural (retak rambut) bertujuan untuk memberikan perlindungan pada tulangan terhadap pengaruh lingkungan luar. Peralatan yang digunakan dengan metode coating : 1) Mesin gerinda 2) Sendok semen 3) Roskam 4) Kape 5) Strerofoam 6) Ember 7) Amplas Bahan yang digunakan ; 1) Epoxy coating 2) Bonding agent Adapun cara-cara pelaksanaan dengan metode ini : V - 8
1) Bersihkan seluruh permukaan beton pada bagian yang retak dari semua kotoran dan debu dengan menggunakan kape agar cairan epoxy dan bonding agent dapat menempel dengan rekat dipermukaan beton dan tidak mudah terkelupas. 2) Beri material bonding agent pada beton yang mengalami retak. 3) Tutup semua bagian beton yang retak dengan cairan epoxy coating. 4) Biarkan material sampai mengeras selama 24 jam untuk hasil yang maksimal. 5) Bersihkan bagian bekas coating dengan menggunakan amplas sampai permukaan tersebut menjadi halus. 5.2.2 Epoxy Injeksi Metode perbaikan dengan epoxy injection dilaksanakan pada retak yang bersifat struktural (retak tembus) bertujuan untuk merekatkan kembali beton yang mengalami pemisahan. Adapun alat-alat dan bahan yang digunakan untuk pelaksanaan dengan metode ini ; 1) Material epoxy 2) Material resin injeksi 3) Mesin gerinda 4) Pompa kompresor mini 5) Tabung pengatur angin 6) Tabung material injeksi 7) Bor beton 8) Nepel plastik 9) Selang plastik Adapun cara- cara pelaksanaannya : V - 9
1) Cipping pada jalur retak Laporan Kerja Praktek 2) Bersihkan permukaan beton pada bagian yang retak dari semua kotoran dan debu menggukan sikat kawat,kape dan angin kompresor. 3) Bor pada bagian atas atau bawah pada lokasi retak untuk penempatan nepel dengan jarak ± 20 cm. 4) Pasang nepel dan lem pada tempat-tempat yang telah di bor dengan menggunakan bahan epoxy. 5) Tutup semua bagian retak dengan epoxy. 6) Pekerjaan injeksi dilakukan dari lebar retak yang besar kearah lebar retak yang kecil. 7) Isi tabung kompresor dengan material injeksi dengan dosis sesuai prosedur/brosur yang telah disarankan oleh penyedia/suplier material injeksi. Hubungkan selang antar mini kompresor, tabung pengatur angin, tabung material injeksi dan nepel menjadi satu bagian. 8) Hidupkan mini kompresor dengan tekanan 2-3 Mpa ( low presure ). 9) Buka tabung pengatur angin dengan perlahan sampai cmapuran injeksi masuk nepel 1 dan mengisi bagian yang retak sampai material injeksi keluar dari lubang kontrol pada nepel 2. 10) Ikat selang yang sudah terpasang pada nepel 2 agar cairan dapat menyebar ke seluruh bagian yang retak sehingga dapat terisi oleh material injeksi. 11) Buka tabung pengatur angin dengan perlahan sampai campuran injeksi mengalir masuk nepel 3 dan mengisi bagian yang retak sampai material injeksi keluar dari lubang kontrol pada nepel 4. 12) Ikat selang yang sudah terpasang pada nepel 4 agar cairan dapat menyebar ke suluruh bagian yang retak sehingga dapat terisi oleh material injeksi, lakukan dengan cara yang sama pada seluruh nepel yang terpasang. V - 10
13) Proses selanjutnya adalah mengisi tabung suntik dengan material injeksi dengan dosis sesuai prosedur/brosur. 14) Tempatkan lubang tabung suntik pada lubang nepel 1. 15) Gunakan tali karet untuk mendesak secara perlahan bahan epoxy yang ada di tabung suntik. 16) Setelah isi dalam tabung di nepel 1 habis,segera tempatkan lubang tabung suntik pada lubang nepel 2. 17) Biarkan material mengeras selama 24 jam untuk nepel-nepel plastik kemudian bisa dilepas. 18) Bersihkan bagian bekas injeksi dengan amplas. 5.2.3 Metode Injeksi Grouting Aplikasi Proses sistem Grouting aplication sistem adalah suatu sistem dan proses aplikasi pekerjaan grouting/injeksi bertekanan tinggi, yaitu dengan memasukan sejenis bahan cairan cemen grout atau epoxy resin yang tidak menyusut kedalam celah atau tempat yang sulit dicapai. Pekerjaan Grouting pada tempatan celah yang sulit dicapai tersebut antara lain ; 1) Grouting Regrouting pondasi mesin, base plate konstruksi baja dan lain-lain. 2) Repairing concrete foundation dan structure menyambung keretakan beton struktur akibat gempa,kebakaran, beton keropos dan lain-lain. 3) Concrete waterproofing sistem yaitu memperbaiki problema kebocoran lama atau baru pada atap beton,lantai kamar mandi, kolam renang, bak air, reservoir, GWT yang mengalami penurunan debit air akibat kebocoran yang sangat sulit di deteksi titik kebocorannya atau sebaliknya pada pit lift dan lantai atau V - 11
dinding basement yang mempunyai tekanan air tanah yang tinggi serta kebocoran lainnya yang sangat sulit diketahui. 4) Injeksi beton adalah salah satu sistem untuk memperbaiki kebocoran pada lantai atau dinding basement yang bocor, deck beton yang sipatnya kebocoran setempat, memperbaiki retakan beton seperti pada balok beton dan lain-lain. berikut ; Ada beberapa jenis bahan untuk grouting injeksi yaitu sebagai 1) Cemen Grout adalah cairan semen halus non shrink grout dan tidak mengandung pasir silika yang bertujuan untuk membantu penetrasi semen grout ke dalam celah kropos,retak atau rembesan air. 2) Non Shrink adalah Grout Mix Cairan kental semen non shrink semen grout mix mengandung bahan pasir silika yang dibuat untuk siap pakai oleh pabrik pembuatnya (premixed) mempunyai compressive strength 800-900 kg/cm digunakan untuk pondasi mesin berat, grouting base plate,konstruksi baja dan lain-lain. 3) Epoxy resin adalah bahan injeksi cairan adhesive 2 komponen A+B yang di aduk sesuai dengan dosis atau perbandingan yang dianjurkan dalam brosur yang setelah kering akan menyambung dan membuat pengikatan kembali sifat monolit terhadap kerusakan akibat gempa atau retakan beton. Adapun cara-cara pelaksanaan Grouting Aplikasi sistem yaitu sebagai berikut 1) Membersihkan dan menutup bagian yang keropos atau celah terbuka kemudian dipasang pipa penghubung grout guna proses Grouting/Injeksi. bahan untuk menutup celah bagian yang V - 12
keropos,retak di sesuaikan dengan bahan yang akan di pergunakan untuk Grouting/Injeksi 2) Untuk memperbaiki kebocoran terlebih dahulu kami harus mencari titik kebocoran dan melakukan pepbobokan/pengeboran (tergantung jenis kebocoran) setempat di area kebocoran yang di timbulkan oleh keropos beton atau retakan dengan kedalaman kurang lebih 3cm dan lebar 4 cm, lalu kemudian di pasang pipa/atau selang nepel oleh tenaga ahli guna proses penghubung grout ke dalam celah beton. 3) Setelah pekerjaan persiapan awal selesai kurang lebih 24 jam, kemudian proses Grouting/Injeksi di mulai dengan menggunakan unit mesin antara lain kompresor mini,tabung pengatur angin,tabung grout, selang penyuplay grout atau di sesuaikan dengan pemakaian bahan grout yang di gunakan. 5.3 PERMASALAHAN DAN PENANGANAN RETAK TERHADAP STRUKTUR BETON BERTULANG Pada konstruksi slab beton yang memiliki luasan cukup besar, pada proyek apartemen lamaison permasalahannya adalah retak di permukaan. Hal itu dikarenakan oleh area tersebut terlalu terekspose oleh panas matahari setelah dicor dan ditambah kurangnya baiknya curing setelah pengecoran slab tersebut. Retakan dipermukaan dikarenakan susut yang cepat ( rapid shrinkage ). Retakan yang terjadi akibat kontraksi beban awal yang diluar perkiraan bisa dikonotasikan sebagai retakan struktur. Seberapa besar tingkat kebahayaannya dan metodologi penanganannya, tergantung dari investigasi awal tentang dimensi retak tersebut. Baik menyangkut kedalaman, lebar, lokasi retakan dan perkiraan sebaran retakan didalam badan slab tersebut. V - 13
Adapun penyebab yang lain yaitu kurangnya pengawasan terhadap monitoring pelaksanaan pengecoran juga terjadi pada saat pengecoran slab akibatnya para pekerja seringkali menambah jumlah air bebas pada beton segar disaat pembongkaran dari truck ke concreate pump akibatnya nilai slump menjadi tinggi sehingga terjadi segregasi terhadap beton yang dituang ke lokasi pengecoran. Dengan nilai slump yang tinggi dan tidak sesuai dengan spesifikasi yang berlaku maka terjadi susut yang begitu besar terhadap permukaan beton bertulang yang menyebabkan terjadinya retak terhadap slab. Gambar 5.1 Retak pada slab Dalam perbaikan retak pada slab atau pelat lantai perlu dilakukan analisa yang tepat. Retak tersebut apakah hanya dipermukaan saja atau sampai tembus ke bawah. Hal itu dapat diketahui dengan cara menyiram dengan air di permukaan yang terjadi retak apabila air merembes sampai kebawah berarti retak tersebut tembus sampai kebawah. Dalam proyek apartemen lamaison retak pada slab tembus sampai kebawah maka dari itu perbaikan retak pada slab dilakukan dengan metode epoxy injeksi yang V - 14
telah dilakukan oleh tenaga teknik khusus untuk menangani perbaikan retak pada slab. Cairan epoxy harus tembus dalam kedalam celah-celah retak maka dari itu pengerjaan epoxy injeksi harus dilakukan oleh tenaga teknik yang bergerak dibidang tersebut. Gambar 5.2 perbaikan retak dengan epoxy injeksi V - 15