## C RACKS I N R EINFORCED C ONCRETE B EAM

## R ETAK P ADA B ALOK B ETON B ERTULANG
Samuel Layang
Program Studi Pendidikan Teknik Bangunan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Palangka Raya, Kampus UPR Tunjung Nyaho, Jl. H. Timang
Email: samuel.layang@ptb.upr.ac.id

## ABSTRACT
Cracks in concrete cannot be prevented but the size of the cracks can be controlled. Cracks that occur in concrete are strongly influenced by the nature and characteristics of the concrete constituent materials, especially cement and water. Cracks can occur in the fresh and hard concrete phases. Cracks that occur in concrete can be grouped into two, non-structural cracks and structural cracks. There are several types of non-structural cracks such as crazing, map cracking, plastic cracking due to shrinkage, plastic cracking due to settlement, cracking due to drying shrinkage, cracking due to temperature changes, cracking due to chemical reactions. Structural cracks can be caused by the effects of vibration, earthquake and loads that work beyond capacity. Cracks in concrete beams can be in the form of flexural cracks, web shear cracks, flexure-shear cracks, torsion cracks, bond cracks. The failure that occurs in the beam has a close relationship with the pattern of cracks formed. Cracks that occur in the beam must be repaired so that the damage does not get worse and efforts to strengthen the structure to ensure it remains safe. Key words : Crack, Type of crack

## ABSTRAK
Retak  pada  beton  tidak  dapat  dicegah  namun  ukuran  retak  dapat  dikontrol.  Retak  yang  terjadi  pada beton sangat dipengaruhi oleh sifat dan karakteristik dari material penyusun beton terutama semen dan air.  Retak  dapat  terjadi  pada  fase  beton  segar  dan  beton  keras.  Retak  yang  terjadi  pada  beton  dapat kelompokkan  menjadi  dua,  retak  nonstruktural  dan  retak  struktural.  Ada  beberapa  tipe  retak nonstruktural  seperti crazing , map  cracking ,  retak  plastis  akibat  penyusutan,  retak  plastis  akibat penurunan,  retak  akibat  susut  pengeringan,  retak  akibat  perubahan  temperatur,  retak  akibat  reaksi kimia. Retak struktural dapat disebabkan oleh karena pengaruh getaran, gempa dan beban yang bekerja melebihi kapasitas. Retak pada balok beton dapat berupa retak lentur, retak miring, retak geser lentur, retak puntir, retak lekatan. Keruntuhan yang terjadi pada balok mempunyai hubungan yang erat dengan pola  retak  yang  terbentuk.  Retak  yang  terjadi  pada  balok  harus  diperbaiki  agar  kerusakan  tidak bertambah parah dan usaha untuk memperkuat struktur untuk menjamin struktur tetap aman. Kata Kunci : Retak, Jenis retak

## PENDAHULUAN
Beton  merupakan  salah  material  yang  banyak digunakan dalam pekerjaan konstruksi karena memiliki beberapa  kelebihan  diantaranya  memiliki  kuat  tekan yang  tinggi,  mudah  dibentuk,  material  pembentuk beton  seperti  pasir  dan  kerikil  mudah  diperoleh  dari daerah  setempat  (Layang,  2021b)  (Polii,  Sumajouw,  & Windah,  2015).  Kuat  tekan  beton  sangat  dipengaruhi kekuatan  pasta  semen,  rekatan  antara  pasata  dan agregat,  kekuatan  agregat  (Tjokrodimulyo,  1996). Selain  itu,  beton  juga  memiliki  kelemahan  terutama terhadap  gaya  tarik.  Hal  ini  merupakan  salah  satu faktor yang menyebabkan terjadinya retak pada beton khususnya pada struktur yang menerima momen lentur seperti balok dan pelat.
Retak  pada  beton  merupakan  hal  yang  pasti terjadi  dan  tidak  dapat  dicegah.  Namun  ukuran  retak dapat  dikontrol  dengan  menggunakan  tulangan.  Retak yang terjadi pada beton bertulang sangat
mempengaruhi  kinerja  tulangan.  Jika  retak  sampai tulangan  akan  menyebabkan  terjadinya  delaminasi (lepasnya  selimut  beton  dari  struktur  pelat  beton akibat  baja  tulangan  mengalami  oksidasi)  dan spalling (terkelupasnya  permukaan  beton  akibat  korosi  baja tulangan atau tumbukan) (Layang, 2021a).

## RETAK PADA BETON
Secara umum retak yang terjadi pada beton dapat kelompokkan menjadi 2 (dua), yaitu retak nonstruktural dan retak struktural. Retak nonstruktural dapat  terjadi  akibat  adanya  tegangan  yang  diinduksi secara  internal  dalam  material  bangunan.  Retak  jenis ini  tidak  berpengaruh  secara  langsung  terhadap kekuatan struktur. Ada beberapa tipe retak nonstruktural  (Hidayat  &  M, 2009)  (Saputra  Gunawan, Taran, Sudjarwo, & Buntoro, 2014).
1. Crazing ,  retak  ini  terjadi  karena  pasir  yang ukurannya  halus  digunakan  dalam  jumlah  yang
banyak  dan  biasanya  terjadi  pada  pekerjaan plesteran dinding.
2. Map  Cracking ,  retak  ini  terjadi  akibat  semen  yang digunakan terlalu banyak.
3. Retak  plastis  akibat  penyusutan,  biasanya  terjadi dalam  waktu  1  hingga  8  jam  setelah placing pada cetakan,  hal  ini  terjadi  karena  beton  sangat  cepat mengalami  kehilangan  air  yang  dipengaruhi  udara, suhu,  kelembaban,  dan  kecepatan  angin  di permukaan beton.
4. Retak  plastis  akibat  penurunan,  beton  yang  selesai dicor memiliki kecenderungan untuk terus mampat. Selama  periode  ini,  beton  plastis  mungkin  ditahan oleh  tulangan.  Perletakan  setempat  ini  dapat menyebabkan  rongga  di bawah  tulangan  dan  retak di  atas  tulangan.  Retak  plastis  akibat  penurunan akan  meningkat  seiring  dengan  meningkatnya diameter tulangan dan nilai slump serta berkurangnya tebal selimut beton.
5. Retak  akibat  susut  pengeringan (drying  shrinkage cracking) ,  terjadi  akibat  pengeringan  yang  mana kadar  air  dalam  pasta  semen  berkurang.  Perilaku retak  akibat drying  shrinkage  cracking dijelaskan pada gambar berikut.
Gambar 1. Retak Akibat Pengaruh Drying Shrinkage (ACI, 2008)
Pada  saat  terjadi  susut  pengeringan,  tidak  terjadi retak  pada  elemen  beton  yang  tidak  terkekang. Namun  pada  elemen  yang  terkekang,  apabila tegangan  tarik  yang  terjadi  lebih  besar  dari kekuatan tarik beton, maka akan terjadi retak.
6. Retak  akibat  perubahan  temperatur,  perbedaan suhu  antara  bagian  luar  dan  dalam  beton  akan menghasilkan  perubahan  volume  yang  pada akhirnya menyebabkan retak.
7. Retak akibat reaksi kimia, beton dapat pecah seiring dengan  waktu  akibat  reaksi  ekspansif  yang berkembang  secara  perlahan  antara  agregat  yang mengandung silika aktif dan basa yang berasal dari hidrasi  semen,  bahan  tambah  atau  sumber eksternal  (air  curing,  air  tanah,  dan  alkaline  yang ditaruh  atau  digunakan  pada  permukaan  beton yang sudah kering)
Retak  struktural  dapat  disebabkan  karena pengaruh  getaran  (vibrasi),  gempa  dan  beban  yang bekerja melebihi kapasitas sehingga dapat membahayakan  bangunan  (Saputra  Gunawan  et  al., 2014).  Retak  nonstruktural  dapat  disebabkan  oleh pengaruh  lentur,  geser,  dan  torsi  yang  biasa  terlihat pada elemen struktural seperti balok, kolom, dan pelat lantai.
Secara  umum  jenis  retak  pada  beton  segar  dan beton keras ditampilkan pada diagram berikut.
Gambar 2. Diagram Jenis Retak Beton (Lani Tjakranata, 2021)
Retak  yang  terjadi  pada  balok  beton  bertulang dibedakan  menjadi  (Jack  C.  McCormac;  James  K. Nelson, 2005)
1. Retak lentur, terlihat vertikal yang dimulai dari sisi balok  yang  menerima  gaya  tarik  sampai  pada sumbu netral. Untuk balok dengan beban merata yang  seragam,  lebar  retak  pada  bagian  tengah balok  lebih  besar  karena  momen  lentur  yang terjadi  pada  bagian  tengah  balok  lebih  besar dibanding bagian lain.

## Gambar 3. Retak Lentur
2. Retak miring, disebut juga retak geser web karena terjadi  pada  bagian  web  (badan)  balok  beton bertulang,  dapat  terjadi  secara  bebas  atau kelanjutan dari retak lentur.
Gambar 4. Retak Geser Web
3. Retak  geser  lentur,  terjadi  akibat  pengaruh  gaya geser  dan  momen  lentur  secara  bersamaan. Umumnya  retak  ini  terjadi  balok  prategang  dan non prategang.
Gambar 5. Retak Geser Lentur
4. Retak puntir (torsion crack) , retak ini sama halnya dengan retak miring hingga melingkar di sekeliling balok.
Gambar 6. Retak Puntir
5. Retak  lekatan,  terjadi  akibat  pemisahan  antara beton dan tulangan di sepanjang tulangan.

## Gambar 7. Retak Lekatan
Pengaruh  pembebanan, drying  shrinkage ,  taraf pembebanan  yang  tinggi  dalam  waktu  lama  akan berpengaruh  pada  penambahan  jumlah  dan  ukuran retak  mikro (microcracking) (Mehta  &  Paulo  J.  M. Monteiro,  2006).  Retak  mikro  terjadi  di  sepanjang batas antara agregat dan pasta semen (ACI, 2008).

## KONTROL RETAK LENTUR
ACI  224R-01  memberikan  batasan  lebar  retak maksimum yang diijinkan seperti pada tabel 1.
Tabel 1. Lebar Retak Maksimum Kondisi Lingkungan Lebar Retak yang Diijinkan (mm) Udara kering 0,41 Udara lembab, tanah 0,30 Larutan bahan kimia 0,18 Air laut dan percikan air laut 0,15 Struktur penahan air 0,10 (ACI, 2008)
Persamaan empiris yang banyak digunakan untuk menghitung  lebar  retak  adalah  persamaan  yang dikembangkan oleh Gergely-Lutz (Agus Setiawan, 2016)
w  = 11.β.f s . (1)
dengan: w  = lebar retak (mm)
β  =  perbandingan  jarak  dari  serat  tarik  terluar beton  ke  sumbu  netral  dengan  jarak  dari  titik berat tulangan tarik ke sumbu netral (balok, β = 1,20; pelat satu arah yang tipis, β = 1,35) f s =  tegangan  tulangan  baja  (MPa),  nilainya  dapat diambil sebesar 0,6f y d c =  tebal  selimut  tulangan  (jarak  dari  serat  tarik terluar ke pusat tulangan)
A  =  luas  daerah  tarik  beton  efektif  di  sekeliling tulangan utama dibagi dengan jumlah tulangan

## HUBUNGAN  POLA  RETAK  DAN  JENIS  KERUNTUHAN PADA BALOK
Pola  retak  yang  terlihat  pada  balok  dapat memberikan  informasi  terkait  jenis  keruntuhan  yang terjadi. Terdapat 3 (tiga) jenis keruntuhan berdasarkan kelansingan balok (Edward G. Nawy, 2009).
1. Keruntuhan  lentur,  keruntuhan  ini  cenderung terjadi  pada  balok  yang  semakin  langsing.  Pada keruntuhan  ini  perbandingan  antara  bentang geser  (a)  dan  tinggi  efektif  penampang  (d)  harus lebih  besar  dari  5,5  untuk  beban  terpusat  dan lebih dari 15 untuk beban merata.
Gambar 8. Keruntuhan Lentur
Mointi melakukan penelitian dengan
menggunakan  benda  uji  balok  beton  bertulang dengan  ukuran  20x30x160  cm  yang  bertujuan untuk  mengetahui  perbandingan  antara  hasil perhitungan  analitis  dan  eksperimental  terhadap lebar  dan  panjang  retak  serta  pola  retak  yang terjadi dengan satu titik pembebanan.
Berdasarkan  hasil  pengujian,  pola  retak  yang terjadi  adalah  retak  lentur,  yang  mana  retak
dimulai  dari  serat  balok  bagian  bawah  yang menerima  gaya  tarik,  bergerak  ke  arah  beban hingga  balok  mengalami  kegagalan (failure) (Mointi, 2014).
Gambar 9. Pola Retak Lentur Demikian halnya dengan penelitian yang dilakukan  Layang  &  Wiratno,  yang  mempelajari perilaku  lentur  balok  beton  bertulangan  tunggal yang menggunakan kerikil bulat dan batuh pecah. Benda  uji  balok  yang  digunakan  dengan  ukuran penampang    15x15  cm  dan  panjang  60  cm.  Hasil pengujian  memperlihatkan  bahwa  kedua  tipe balok  mengalami  keruntuhan  lentur,  terlihat  dari pola retak yang terjadi menunjukkan retak lentur.
Gambar 10. Keruntuhan Lentur Balok (Layang & Wiratno, 2013)
2. Keruntuhan  tarik  diagonal,  keruntuhan  ini  terjadi apabila kekuatan balok dalam tarik diagonal lebih kecil daripada keruntuhan lenturnya. Perbandingan  antara  bentang  geser  dan  tinggi efektif  penampang  bervariasi  antara  2,5  –  5,5 untuk beban terpusat dan berkisar antara 11 – 16 untuk beban merata.
Gambar 11. Keruntuhan Tarik Diagonal
Karakreristik  keruntuhan  tarik  diagonal  berbeda dibanding  keruntuhan  lentur.  Pada  keruntuhan lentur,  retak  dimulai  dari  sisi  yang  mengalami gaya  tarik  bergerak  vertikal  ke  arah  beban.  Pada
keruntuhan  tarik  diagonal,  retak  dimulai  dari tumpuan  dan  bergerak  miring  ke  arah  beban. Jenis  keruntuhan  ini  sangat  berbahaya  karena terjadi  secara  tiba-tiba  dan  seringkali  tidak memberikan  tanda-tanda  seperti  lendutan  yang semakin besar.
Layang dalam penelitian tahun 2006 mempelajari perilaku  keruntuhan  balok  beton  ringan  (agregat kasar  batu  apung/ pumice )  dan  beton  normal dengan  tambahan  tambahan  abu  terbang (fly ash) .  Penelitian  ini  menggunakan  benda  uji  balok dengan ukuran penampang 20x30 cm dan panjang 270  cm.  Hasil  pengujian  pada  balok  beton  ringan menunjukkan bahwa
balok mengalami
keruntuhan tarik diagonal.
(a)
Gambar 12. (a) Pengujian Balok; (b) Pola Retak yang Terbentuk (Layang, 2006)
3. Keruntuhan  tekan  geser,  keruntuhan  ini  terjadi pada balok yang mempunyai perbandingan antara bentang  geser  dan  tinggi  efektif  penampang sebesar 1,5 untuk beban terpusat dan kurang dari 5 untuk beban merata.
Gambar 13. Keruntuhan Tekan Geser

## PENANGANAN MASALAH RETAK
Retak  yang  terjadi  pada  balok  beton  perlu mendapatkan  penanganan  yang  baik  dan  segera diperbaiki.  Hal  ini  dimaksudkan  untuk  mencegah terjadinya  kerusakan  yang  lebih  parah  dan  berakibat buruk  pada  struktur.  Ada  beberapa  hal  yang  perlu diperhatikan  sebelum  melakukan  perbaikan,  yaitu penyelidikan  informasi,  pemeriksaan  secara  visual, pengujian/pemeriksanaan  khusus,  pemetaan  tingkat kerusakan, kuantitas kerusakan dan kapasitas struktur.
Setelah  melalui  pemeriksaan  secara  visual  dan pemeriksaan  khusus  akan  diketahui  jenis  retak  pada balok,  apakah  retak  non  struktural  atau  retak struktural. Terdapat beberapa metode perbaikan retak (Isneini, 2009), diantaranya:
1. Caulking ,  teknik  ini  digunakan  untuk  perbaikan retak  dengan  ukuran  kecil/menengah  dengan menggunakan material bersifat plastic.
2. Routing  dan  Sealing ,  teknik  ini  digunakan  untuk perbaikan  retak  yang  bersifat dormant dan  tidak memiliki  pengaruh  struktural. Sealant dapat menggunakan  senyawa epoxy dan urethane yang akan  tetap  flexibel  pada  perubahan  temperatur yang besar.
3. Coating, teknik ini digunakan untuk perbaikan retak yang terjadi pada bagian pemukaan (near surface) . 4. Grouting , teknik perbaikan dengan cara pengecoran menggunakan  bahan  non-shrink  mortar  dapat  di lakukan  secara  manual  atau  memakai  pompa.
Kelebihan  teknik  grouting  adalah  dapat  digunakan pada  lingkungan  yang  lembab,  dapat  digunakan untuk  mengisi  retakan  yang  sangat  halus. Sedangkan  kekurangannya  adalah  memerlukan tenaga  yang  terampil  dan  beberapa  jenis  grout mudah terbakar serta tidak dapat digunakan dalam ruang tertutup  (Woodson, 2009) 5. Injeksi (injection) ,  teknik  ini  digunakan  untuk memperbaiki  retak-retak  yang  sempit  dengan menyuntikkan epoxy resin.
6. Shotcreting , teknik perbaikan dengan cara menembakkan beton atau mortar pada lubang atau permukaan beton yang akan diperbaiki.
Struktur  yang  telah  diperbaiki  dengan  beberapa metode  yang  disebutkan  di  atas  tidak  dapat mengembalikan  kekuatan  seperti  awal,  kemungkinan kekuatannya  akan  berkurang.  Oleh  kerena  itu  setelah dilakukan  perbaikan,  perlu  dilakukan  asesmen  apakah perlu  ditindaklanjuti  dengan  usaha  perkuatan.  Usaha perkuatan  dilakukan  untuk  memastikan  keamanan struktu  secara  keseluruhan  dari  bahaya  kegagalan (failure) .  Perkuatan  struktur  balok  dapat  dilakukan dengan  Metode Plate  Bonding .  Namun  metode  ini mulai  jarang  digunakan  karena  waktu  pengerjaannya relatif  lama,  menambah  berat  sendiri (selfwieght) struktur,  membutuhkan  tenaga  yang  terampil  dan biayanya  mahal.    Alternatif  material  yang  dapat digunakan  untuk    perkuatan  struktur  adalah fiber reinforced  polymer (FRP) karena  mempunyai  banyak kelebihan  diantaranya  memiliki  kekuatan  yang  tinggi, ringan,  mudah  dalam  pemasangan,  tidak  memerlukan bekisting    (Hwai-Chung  Wu;  Christopher  D.  Emon, 2017).

## KESIMPULAN
Retak  pada  balok  beton  tidak  dapat  dicegah  dan sangat  dipengaruhi  oleh  sifat  dan  karakteristik  dari material penyusun beton. Retak dapat terjadi pada fase beton  segar  dan  beton  keras.  Retak  yang  terjadi  pada beton dapat kelompokkan menjadi 2, retak nonstruktural  dan  retak  struktural.  Ada  beberapa  tipe retak nonstruktural seperti crazing , map cracking , retak
plastis  akibat  penyusutan,  retak  plastis  akibat penurunan,  retak  akibat  susut  pengeringan,  retak akibat  perubahan  temperatur,  retak  akibat  reaksi kimia.  Retak  struktural  dapat  disebabkan  karena pengaruh  getaran  (vibrasi),  gempa  dan  beban  yang bekerja  melebihi  kapasitas.  Retak  harus  diperbaiki (repair) agar  kerusakan  tidak  menjadi  lebih  parah  dan perlu usaha perkuatan (strengthening) untuk memastikan struktur tetap aman.

## DAFTAR PUSTAKA
ACI. (2008). Control of Cracking in Concrete Structures, ACI  Manual  of  Concrete  Practice . ACI  Committee 224 , 224.2R-1–12.
Agus  Setiawan.  (2016). Perancangan  Struktur  Beton Bertulang  Berdasarkan  SNI  2847 :  2013 .  Jakarta: Penerbit Erlangga.
Edward  G.  Nawy.  (2009). Reinforced  Concrete  A Fundamental  Approach (Sixth  Edit).  New  Jersey: Pearson Prentice Hall.
Hidayat,  S.,  &  M,  A.  S.  (2009). Semen :  Jenis  & Aplikasinya . Jakarta: Kawan Pustaka.
Hwai-Chung  Wu;  Christopher  D.  Emon.  (2017). Strengthening  of  Concrete  Structures  Using  Fiber Reinforced Polymers (FRP) . Woodhead Publishing Limited.
Isneini,  M.  (2009).  Kerusakan  dan  Perkuatan  Struktur Beton Bertulang. Jurnal Rekayasa , 13 (3).
Jack  C.  McCormac;  James  K.  Nelson.  (2005). Design  of Reinforced  Concrete  ACI  318-05 (Seventh).  John Wiley & Sons.
Lani  Tjakranata.  (2021).  Short  Course:  Asesmen
Struktur Gedung dan Jembatan Beserta Permasalahannya.
Layang,  S.  (2006). Perbandingan  Perilaku  Keruntuhan antara  Balok  Beton  Ringan  (Batu  Apung) Menggunakan  Abu  Terbang  dengan  Balok  Beton Normal  Menggunakan  Abu  Terbang .  Universitas Brawijaya.
Layang,  S.  (2021a).  Fiber  Reinforced  Polymer  As  a Reinforcing  Material  for  Concrete  Structures. BALANGA:  Jurnal  Pendidikan  Teknologi  Dan Kejuruan , 9 (1), 41–48. https://doi.org/10.37304/balanga.v9i1.3276
Layang, S. (2021b). Konstruksi Beton Bertulang- Analisa &  Desain  Balok,  Pelat  Beton  Bertulang Berdasarkan  SNI2847:2019 (1st  ed.).  Yogyakarta: Nas Media Pustaka.
Layang,  S.,  &  Wiratno.  (2013).  A  Comparison  of  the Flexure  Behavior  of  Normal  Concrete  Beam Compiled  By  Gravel  and  Crushed  Stone Perbandingan  Perilaku  Lentur  Antara  Balok  Yang Menggunakan Kerikil Bulat Dan Batu Pecah Pada Beton  Normal. Jurnal  Pendidikan  Teknologi  Dan Kejuruan BALANGA , 1 (1), 20–29.
Mehta, P. K., & Paulo J. M. Monteiro. (2006). Concrete: Microstructure,  Properties,  and  Materials (Third
Edit). McGraw-Hill. Mointi,  R.  (2014).  Kajian  Eksperimental  Mekanisme Retak  Pada  Balok  Beton  Bertulang. Radial , 2 (2),
104–115.
Polii, R. A., Sumajouw, M. D. J., & Windah, R. S. (2015).
Kuat  Tekan  Beton  Dengan  Variasi  Agregat  Yang Berasal Dari Beberapa Tempat Di Sulawesi Utara. Jurnal Sipil Statik , 3 (3), 206–211.
Saputra  Gunawan,  A.,  Taran,  R.,  Sudjarwo,  P.,  &
Buntoro,  J.  (2014).  Identifikasi  Penyebab Kerusakan  pada  Beton  dan  pencegahannya. Jurnal Dimensi Pratama Teknik Sipil , 3 (2), 1–7. Tjokrodimulyo, K. (1996). Teknologi Beton . Yogyakarta:
Jurusan  Teknik  Sipil,  Fakultas  Teknik  Universitas Gadjah Mada.
Woodson, R. D. (2009). Concrete Structures (Protection, Repair and Rehabilitation) . Burlington: Elsevier.