Masalah retakan merupakan isu yang sangat memprihatinkan, dan keberadaan retakan merupakan fenomena yang sangat umum pada struktur beton. Sejumlah besar penelitian dan praktik ilmiah telah membuktikan bahwa retakan pada struktur beton tidak dapat dihindari, dan beban yang terjadi saat retakan muncul seringkali mencapai 15%-25% dari beban maksimal.

Dalam kondisi beban normal, struktur beton bertulang umumnya mengalami retakan, dengan retakan yang terlihat berkisar antara 0,02-0,05 mm. Retakan dengan lebar kurang dari 0,05 mm dianggap tidak berbahaya dan memiliki dampak yang dapat diabaikan terhadap kedap air, ketahanan korosi, dan daya dukung beban.

Standar saat ini untuk mengendalikan lebar retakan maksimum komponen struktur beton dalam kondisi penggunaan normal adalah 0,3 mm. Oleh karena itu, dari perspektif ekonomi dan ilmiah, tingkat retakan tertentu masih dapat diterima.

Namun, beberapa retakan dapat menyebabkan penurunan daya dukung beban struktural dan penurunan keandalan struktur; Meskipun beberapa retakan mungkin tidak berdampak signifikan pada daya dukung, masalah seperti terkelupasnya lapisan pelindung beton, percepatan korosi pada batang baja, dan karbonasi beton dapat terjadi, yang mengurangi daya tahan struktur atau menyebabkan kebocoran, yang dapat memengaruhi penggunaannya.

Ketika lebar retakan mencapai nilai tertentu, hal tersebut juga dapat membahayakan keselamatan struktur. Oleh karena itu, cara mengevaluasi, mengidentifikasi, dan memperbaiki retakan pada struktur beton sangat penting secara praktis untuk penggunaan dan pemeliharaan struktur.

Penyebab dan Jenis Retak

Penyebab terbentuknya retak secara umum dibagi menjadi dua kategori: retak struktural dan retak non-struktural.

Retak struktural mengacu pada retakan yang disebabkan oleh berbagai beban statis dan dinamis yang diterapkan secara langsung. Karakteristik kegagalan struktur disebabkan oleh daya dukung beban yang tidak memadai dan tegangan yang mencapai nilai batas. Jenis retakan ini cukup berbahaya, dan jika tidak ditangani dengan tepat, akan menimbulkan bahaya keselamatan bagi struktur.

Retak non-struktural adalah retakan yang disebabkan oleh efek tidak langsung seperti perubahan suhu, penyusutan, dan penurunan yang tidak merata, yang menghambat deformasi struktur. Jenis retakan ini memiliki dampak kecil terhadap daya dukung struktur dan dapat diperbaiki sesuai dengan persyaratan ketahanan struktur, impermeabilitas, ketahanan gempa, dan penggunaan.

Pada struktur teknik aktual, retakan yang disebabkan oleh beban hanya sekitar 20% dari total jumlah retakan, sementara retakan yang disebabkan oleh efek tidak langsung mencapai sekitar 80% dari total jumlah retakan.

Penyebab retakan sangat kompleks, dan dampaknya terhadap struktur sangat bervariasi. Hanya dengan memahami kondisi tegangan struktural dan dampak retakan pada struktur, tindakan perbaikan yang tepat dapat ditentukan.

Investigasi dan Analisis Retak

Investigasi penyebab retak mencakup investigasi terhadap aspek-aspek seperti kualitas material dan konstruksi, perhitungan desain dan konstruksi, serta lingkungan penggunaan dan beban, yang menyediakan dasar untuk analisis retak.

Tentukan apakah retakan tersebut struktural atau non-struktural melalui pengamatan kondisi terkini dan investigasi penyebabnya.

Retak yang mempertahankan lebar dan panjang konstan dianggap retak stabil. Selama lebarnya tidak besar, memenuhi persyaratan peraturan, dan tingkat bahayanya rendah, retakan tersebut dianggap komponen yang aman;

Lebar dan panjang retakan terus meluas seiring waktu, menunjukkan bahwa tegangan pada batang baja dapat mendekati atau mencapai batas aliran, yang berdampak serius pada daya dukung, dan tindakan harus diambil tepat waktu.

Deteksi Retak

Deteksi retak adalah inspeksi kondisi retakan terkini, yang melaluinya peta distribusi retak digambar sebagai dasar analisis retak dan penilaian bahaya.

Instrumen yang umum digunakan untuk inspeksi tampilan retak meliputi kaca pembesar skala, kartu pembanding retak, dll. Kedalaman retakan terutama dideteksi dengan metode ultrasonik atau metode pengeboran inti langsung. Langkah-langkah umum untuk deteksi adalah sebagai berikut:

01 Gambarkan peta distribusi retakan
Pertama, gambarkan bentuk komponen yang menghasilkan retakan, lalu tandai lokasi dan panjang retakan pada diagram, lalu beri nomor dan tunjukkan waktu terjadinya setiap retakan.
Untuk memudahkan penelitian dan analisis, diagram retakan harus dikembangkan satu per satu sesuai dengan komponennya, dan orientasinya harus ditunjukkan pada diagram. Jika terdapat banyak retakan, sebuah persegi dapat digambar pada permukaan komponen yang retak. Ukuran persegi harus antara 200-500 mm, tergantung pada ukuran komponen. Sebuah garis dapat digambar di sepanjang retakan dengan kuas atau kapur pada salah satu sisi retakan, lalu disalin ke buku catatan sesuai dengan posisi yang sama. Untuk retakan dengan bentuk khusus, foto dan video juga harus diambil.

02 Penentuan Lebar Retak
Saat mengukur, bagilah panjang total retakan menjadi empat bagian yang sama, titik pusat dan kedua ujungnya, serta titik pusat dan titik tengah ketiga di tengah. Ukur lebar vertikal searah retakan, gunakan mikroskop khusus berskala, sejajarkan skala tegak lurus dengan bukaan retakan, ukur lebar bukaan retakan, catat pembacaannya, dan tandai pada grafik.
Anda juga dapat memperkirakan lebar retakan menggunakan kaca pembesar kartun retakan, tetapi metode ini memiliki margin kesalahan yang besar. Panjang retakan dapat diukur dengan penggaris baja, dan harus ada tanda di ujung retakan yang menunjukkan tahun, bulan, dan hari, untuk mengamati perkembangan retakan.
Seiring dengan pengukuran panjang dan lebar retakan, ketebalan lapisan pelindung harus dipastikan. Jika ketebalan beton lapisan pelindung tidak sesuai untuk dipahat, detektor batang baja dapat digunakan untuk menentukan ketebalannya.

03 Penentuan Kedalaman Retak
Kedalaman retakan biasanya dideteksi dengan metode ultrasonik, yang menghitung kedalaman retakan berdasarkan hubungan antara waktu suara yang diukur dan probe.
Pengujian ultrasonik untuk kedalaman retak sebaiknya dilakukan di lokasi yang menghindari tulangan baja, dan hanya cocok untuk beberapa retakan yang tertekan, karena beton di kedua sisi retakan tersebut umumnya terpisah sepenuhnya. Jika beton di kedua sisi tidak terpisah sepenuhnya, pengujian ultrasonik kurang akurat.
Untuk komponen dengan retakan dangkal dan arah yang relatif lurus, pengambilan inti langsung dapat digunakan untuk deteksi.
Metode ini melibatkan pengeboran sampel inti beton di sepanjang arah kedalaman pada lokasi yang retak, sehingga memungkinkan pengukuran langsung kedalaman retak pada sisi sampel inti. Namun, kekurangannya adalah dapat menyebabkan kerusakan pada komponen.

04 Pengamatan Perkembangan Retak
Untuk retakan aktif, pengamatan rutin harus dilakukan menggunakan instrumen khusus seperti ekstensometer kontak dan pengukur regangan getar. Metode paling sederhana adalah dengan mengaplikasikan gipsum pada retakan untuk pengamatan.
Aplikasikan gipsum berukuran sekitar 50 mm persegi pada lokasi retakan yang umum, dan amati apakah gipsum retak di sepanjang retakan awal untuk menentukan apakah retakan terus berkembang. Lebar retakan gipsum yang lebar menunjukkan bahwa pertumbuhan retakan juga besar. Catat juga perubahan retakan pada grafik. Peta retakan yang terbentuk dari pengamatan di atas dapat digunakan sebagai dasar analisis retakan.

Langkah-langkah perbaikan retak

Prinsip-prinsip penanganan retak:
1) Pertama, penanganan retak harus memastikan daya dukung, integritas, kedap air, dan kinerja anti-rembesan struktur semula setelah penanganan retak;
2) Kedua, pengaruh suhu dan tegangan susut jangka panjang harus dipertimbangkan untuk menghindari munculnya retakan baru setelah penanganan;
3) Sekali lagi, perlu untuk mencegah kerusakan lebih lanjut akibat manusia pada struktur dan komponen, menghindari perubahan dan perbaikan besar, dan sebisa mungkin mempertahankan tampilan struktur asli.

Jenis-jenis retakan berbeda, dan metode perbaikan serta penanganannya pun berbeda. Ada beberapa metode umum untuk menangani retakan, antara lain:

01 Perbaikan Permukaan
Dengan menyegel permukaan retakan untuk meningkatkan ketahanan air dan daya tahannya. Cocok untuk retakan halus dan dangkal yang sulit diisi dengan nat dan tidak memengaruhi daya dukung struktur, serta retakan mikro dengan kedalaman yang tidak mencapai permukaan batang baja (umumnya lebarnya kurang dari 0,2 mm).
Material yang digunakan untuk perbaikan harus memiliki sifat penyegelan, kedap air, dan tahan penuaan, serta kompatibel dengan deformasi beton. Saat menangani area yang luas, perhatian harus diberikan untuk mencegah pengelupasan dan pengelupasan.
Metode perbaikan permukaan terutama mencakup aplikasi resin epoksi, poliuretan, mortar polimer, dll. Kain serat kaca, kain serat karbon, dan geomembran umumnya digunakan untuk perekatan permukaan.
Sebelum memperbaiki, debu dan serpihan yang mengambang di dekat retakan harus dibersihkan. Saat menggunakan perekat permukaan, permukaan struktur harus dipoles.

02 Perbaikan Internal
Dengan menggunakan pompa grouting untuk menyuntikkan perekat dan sealant ke bagian dalam retakan, material pengikat memadat dan mengeras di dalam retakan, berperan dalam memperbaiki sambungan, sehingga mencapai tujuan pemulihan integritas, daya tahan, dan kedap air struktur secara keseluruhan.
Material grouting umumnya membutuhkan fluiditas yang baik dan tingkat kekuatan ikatan tertentu. Material grouting yang umum digunakan meliputi semen dan material kimia, yang dapat dipilih sesuai dengan kondisi spesifik seperti sifat, lebar, dan kondisi konstruksi retakan.
Umumnya, untuk retakan dengan lebar lebih dari 0,5 mm, grouting semen dapat digunakan; Untuk retakan dengan lebar kurang dari 0,5 mm, grouting kimia harus digunakan. Material grouting kimia terutama meliputi resin epoksi dan poliuretan.
Grouting bertekanan dapat dibagi menjadi dua metode: injeksi tekanan rendah dan injeksi tekanan tinggi. Metode injeksi yang tepat harus dipilih berdasarkan jenis struktur dan retakan yang akan diperbaiki.
Injeksi tekanan rendah cocok untuk membangun retakan dengan lebar sempit dan kedalaman dangkal; injeksi tekanan tinggi cocok untuk membangun retakan yang lebar dan dalam.

03 Perkuatan dan Penguatan
Perkuatan struktural bertujuan untuk mencegah terulangnya dan meluasnya retakan serta memastikan keamanan struktural. Terdapat banyak metode perkuatan struktural, terutama meliputi metode peningkatan penampang, metode baja siku, metode pengikatan baja, metode pengikatan serat karbon, dan metode perkuatan prategang.
Pemilihan metode perkuatan harus ditentukan berdasarkan hasil pengujian dan analisis, penurunan fungsi struktural, dan alasan perkuatan, dikombinasikan dengan faktor-faktor seperti karakteristik struktural, kondisi spesifik lokal, dan kebutuhan fungsional baru.
Tidak seperti perawatan perbaikan, perawatan perkuatan bertujuan untuk memulihkan daya dukung komponen beton yang berkurang akibat retakan, yang melibatkan perubahan dalam keamanan struktural dan penggunaan fungsional bangunan. Oleh karena itu, perlu untuk menghitung daya dukung berdasarkan keamanan yang terkonfirmasi dan mengusulkan rencana yang masuk akal dan terperinci.
Ada banyak jenis retakan pada struktur beton dengan penyebab yang kompleks. Dalam praktiknya, penyebab spesifik retakan harus dianalisis berdasarkan karakteristiknya yang berbeda, dan metode yang sesuai harus diadopsi untuk perbaikan dan penanganan agar dapat secara efektif mengendalikan terjadinya dan berkembangnya retakan, mengurangi terjadinya kecelakaan teknik, memperpanjang masa pakai struktur, dan pada akhirnya mencapai tujuan untuk memastikan keamanan dan daya tahan bangunan.