Beton Bertulang

Beton sangat banyak dipakai dalam proyek konstruksi. Bahan beton diperoleh dengan cara mencampurkan semen, air, dan aggregat plus bahan aditif dalam perbandingan tertentu. Segera telah diaduk, beton segar mulai mengeras. Semakin lama semakin keras mendekati kekuatan batu. Pedoman kekuatan beton adalah kekuatan saat mencapai umur 28 hari. Berikut disajikan tampang beton setelah mengeras.

Beton memiliki karakteristik sebagai berikut:

Kemampuan kuat tekan beton pada umur 28 hari berkisar fc’= 10 – 65 MPa. Di pasaran lebih sering dijumpai mutu beton fc’ = 10 – 45 MPa atau K125 – K500. Angka tersebut menunjukkan nilai kekuatan tekan beton. Sebagai gambaran untuk kekuatan tekan beton untuk K125 adalah kubus beton 15×15 cm sanggup menahan beban sekitar 28 Ton.

Kuat tarik beton berkorelasi dengan kuat tekannya atau dapat merupakan fungsi dari kuat tekannya. Maksudnya, jika kuat tekan beton tinggi, maka kuat tarik beton juga tinggi. Kuat tarik beton berada jauh di bawah kuat tekannya. Suatu rumus pendekatan untuk menentukan kuat tarik beton yaitu = 0.57 x √ fc’ (untuk beton normal).

Pada kenyataannya beton dalam struktur beton bangunan sipil, memikul tarik yang  cukup besar Sehingga diperlukan perkuatan / material lain agar beton mampu memikul beban terutama beban tarik tersebut. Besi tulangan merupakan material yang memiliki kuat tarik yang tinggi. Sifat ini kemudian dimanfaatkan untuk mengatasi rendahnya kekuatan tarik beton. Sehingga apabila digunakan bersama-sama, maka menjadi struktur beton bertulang ( reinforced concrete ) yang kemudian memiliki kemampuan tekan dan tarik yang tinggi.

Perkembangan Beban Bangunan vs Kondisi Struktur Beton Bertulang

Pada beban kecil dimana gaya tarik yang terjadi belum melewati batas tarik beton,  analisis gaya-gaya yang terjadi adalah seperti gambar berikut:

Beton tarik (sisi bawah di tengah balok) masih mampu menahan beban tarik yang ada. Sehingga masih diperhitungkan dalam mendukung beban yang terjadi. Kondisi ini umumnya terjadi pada balok bentang pendek dan atau dengan tinggi balok cukup besar.

Beban yang dipikul oleh struktur beton mulai diterima sejak bekisting dilepas. Beban yang dipikul saat itu belum mencapai beban rencana karena beban yang dipikul hanya beban sendiri dan beban pelaksanaan di atasnya. Kecilnya beban pada saat bongkar bekisting berarti beban tarik yang dipikulpun masih relatif kecil. Walaupun beban yang dipikul masih kecil, tidak berarti masih dalam batas kekuatan tarik beton.

Dalam praktik perhitungan pembongkaran bekisting, acuan batas  kekuatan yang digunakan adalah kekuatan / kapasitas dukung beton bertulang bukan kekuatan batas tarik beton. Kadang diberikan faktor aman tertentu. Tidak mungkin untuk menjadikan batas kekuatan tarik beton dalam pembongkaran bekisting. Ini berarti kemungkinan beton sisi tarik  akan mengalami retak.

Pada saat struktur beton telah selesai secara keseluruhan dan pekerjaan finishing mulai dikerjakan bahkan bangunan telah mulai beroperasi, maka berarti beban struktur semakin besar bahkan mencapai beban yang direncanakan. Kondisi beton pada saat ini memiliki kemungkinan yang semakin besar untuk mengalami keretakan dibanding pada saat bongkar bekisting.

Pada gambar di atas adalah kondisi struktur beton bertulang mengalami beban besar atau sudah mencapai beban rencana. Pada gambar paling kanan terlihat beton bawah (bagian tarik) sudah tak diperhitungkan lagi. Baja tulangan bawah yang diperhitungkan untuk menahan gaya tarik. Perhitungan kapasitas momennya adalah M=C x jd = T x Jd. Simpelnya perhitungan dilakukan dengan memperhitungkan kopel gaya tekan beton (C) dan tulangan bawah (T). Beton bagian bawah (sampai pada batas garis netral / garis putus-putus) tidak diperhitungkan lagi.

Keretakan Beton = Gagal Struktur?

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.

Lokasi retakan yang terjadi saat beban mulai membesar adalah pada daerah tumpuan  / ujung balok sisi atas dan tengah bentang di sisi bawah. Pengalaman saya, 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.

Lain soalnya jika retak yang terjadi cukup banyak untuk satu lokasi observasi dengan lebar retak yang cukup besar dan retak mulai merembet ke lokasi lain selain di tumpuan dan tengah bentang. Ini ciri-ciri struktur beton mulai tidak mampu memikul beban yang ada.

Siapa yang bertanggung jawab?

Jika retak beton yang terjadi masih wajar, maka tidak perlu diperbaiki. Tidak perlu ada yang bertanggung jawab. 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. Di samping itu perlu pula untuk melihat kembali kronologis pelaksanaan struktur. Jangan buru-buru menyalahkan salah satu pihak. Lakukanlah kajian yang lebih teliti.