5 Alasan Kritis Keretakan Beton
Retak beton tidak hanya mempengaruhi penampilan bangunan, tetapi juga keamanan struktur dan umur bangunan. Fenomena ini disebabkan oleh 5 alasan kritis, termasuk susut pengeringan, susut sendiri, susut plastis, susut termal, dan susut autogenous (kimiawi).
1. Penyusutan Pengeringan yang Disebabkan Oleh Kehilangan Air
Penyusutan pengeringan sebagian besar terjadi ketika air dalam pori-pori kapiler atau gel beton hilang dalam lingkungan udara yang tidak jenuh. Beton berkinerja tinggi lebih kecil kemungkinannya untuk mengering dibandingkan dengan beton biasa karena porositasnya yang rendah. Namun, efek kumulatif dari penyusutan pengeringan menjadi sangat besar pada beton massa. Kehilangan air pada beton sama halnya dengan kehilangan air pada tubuh manusia, yang akan menyebabkan perubahan pada struktur internal. Ketika tegangan yang dihasilkan oleh perubahan ini berada di atas kekuatan tarik beton, maka akan terjadi keretakan.
2. Penyusutan Plastik Selama Pengerasan Awal
Penyusutan plastik dapat ditemukan pada tahap plastik sebelum pengerasan. Beton berkinerja tinggi memiliki rasio air-ke-gel yang rendah, lebih sedikit air bebas, dan campuran mineral halus yang lebih sensitif terhadap air, yang berarti beton tersebut tidak mudah bocor dan kehilangan air dengan cepat. Hal ini membuat beton berkinerja tinggi lebih rentan terhadap penyusutan plastis. Beton kehilangan air pada permukaannya sebelum mengeras sempurna, namun tetap dalam kondisi plastis yang stabil di bagian dalam. Perbedaan tersebut menciptakan tegangan tarik pada permukaan. Ketika tegangan tersebut bertambah menjadi lebih besar dari tegangan tarik, maka terjadilah retakan. Meskipun cukup tipis, retakan ini sangat banyak dan tersebar merata di permukaan beton.
3. Penyusutan Sendiri - Perubahan Kelembaban Yang Harus Disalahkan
Penyusutan sendiri mengacu pada saat kelembaban berkurang dalam struktur internal beton yang tertutup bersama dengan hidrasi semen. Fenomena ini menghasilkan air tak jenuh di dalam pori-pori. Akibatnya, ini menciptakan tekanan negatif dan memicu penyusutan sendiri pada beton. Karena rasio air-ke-gel yang rendah, beton berkinerja tinggi dapat memiliki kekuatan yang lebih tinggi pada tahap awal dan kehilangan air yang lebih cepat. Kelembaban relatif dari sistem pori berada di bawah 80 persen. Sementara itu, struktur padat dari beton berkinerja tinggi menghentikan kelembapan dari luar dan dengan demikian memperparah penyusutan sendiri.
4. Penyusutan Termal - Kerusakan akibat pemuaian termal
Proyek beton bervolume besar yang menuntut kekuatan membutuhkan lebih banyak semen. Hal ini membawa lebih banyak panas hidrasi dan memanaskan sistem lebih cepat hingga sekitar 35 hingga 40 ℃. Di atas suhu awal, suhu tertinggi bahkan dapat melampaui 70 hingga 80 ℃. Beton memiliki sifat ekspansi termal dan kontraksi dingin serta CTE (Koefisien ekspansi termal) 10×10-6 / ℃. Ketika suhu turun 20 hingga 25 ℃, kita dapat menghitung penyusutan dingin sekitar (2 - 2,5) × 10-4 , sedangkan nilai tarik ultimit beton hanya 1 - 1,5 × 10-4 . Jadi, tegangan yang disebabkan oleh penyusutan dingin dapat dengan mudah melebihi kekuatan tarik beton. Akibatnya, retakan muncul dan meluas dari permukaan ke bagian dalam beton, yang secara serius mempengaruhi strukturnya.
5. Penyusutan autogenous - Efek Samping Hidrasi
Penyusutan autogenous juga disebut penyusutan kimiawi. Selama hidrasi semen, volume absolut dari sistem semen-air berkurang dan membentuk banyak pori-pori. Namun, hidrasi dapat dibatasi pada beton berkinerja tinggi karena rasio air-ke-gel yang lebih rendah dan tambahan campuran mineral halus. Jadi, penyusutan kimiawi akan lebih kecil daripada beton biasa. Secara nyata, retakan yang terbentuk dari penyusutan autogenous masih berdampak pada struktur mikroskopis beton. Dikombinasikan dengan faktor lain, hal ini juga dapat menjadi pemicu retakan.
Selain faktor-faktor di atas, penyebab utama lain dari keretakan beton adalah tegangan kontraksi suhu. Tegangan ini disebabkan oleh fluktuasi suhu dan penyusutan yang terjadi ketika volume besar semen yang digunakan dalam beton massal melepaskan panas hidrasi.
Pencegahan dan Pengendalian - Cara Melawan Retak Beton
1. Optimalkan Rasio Campuran Beton
- Semen
- Prioritaskan semen dengan panas rendah dan sedang untuk mengurangi panas hidrasi.
- Batasi jumlah semen dengan tetap mempertahankan kekuatan dan kinerja beton, mengurangi kenaikan suhu.
- Agregat
- Pilihlah agregat berkualitas tinggi dengan ukuran partikel sedang.
- Gunakan lebih banyak agregat dan lebih sedikit semen untuk mengurangi penyusutan beton. Sebagai contoh, agregat bergradasi baik dan pasir sedang dapat secara efektif meningkatkan kepadatan beton.
- NOVASTAR Superplasticizer polikarboksilat (PCE) adalah bahan pereduksi air berkinerja tinggi dan sangat mudah larut dalam air. Hal ini dapat meningkatkan aliran beton dan mengurangi jumlah semen tanpa meningkatkan konsumsi air. Dosis rendah peredam air ini dapat menghasilkan fluiditas yang baik pada beton. Selain itu, kandungan ion klorida dan alkali dari Superplasticizer polikarboksilat (PCE) cukup rendah, membuat beton lebih tahan lama.
2. Meningkatkan Proses Konstruksi
- Tuangkan semen per lapisan atau bagian untuk mengontrol ketebalan lapisan dan kecepatan penuangan. Hal ini untuk membantu panas di dalam beton terdistribusi secara merata dan menghindari tekanan termal atau gradien suhu.
- Memadatkan beton untuk menjamin kepadatan yang ideal dan dengan demikian mencegah keretakan beton.
- Tutupi bahan isolasi kelembaban, seperti film plastik, setelah menuangkan beton untuk mengurangi penguapan dan keretakan.
- Mengontrol suhu di dalam dan di luar beton dengan menyemprotkan air ke permukaan. Hal ini dapat mengontrol suhu beton dan mengurangi tekanan termal.
