ANALISIS INJEKSI EPOXY PADA PERBAIKAN RETAK BETON TERHADAP BEBAN LENTUR
Fajar Surya Herlambang 1,*) , Evin Yudhi Setyono 1)
1) Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bali Jl. Raya Kampus Udayana, Bukit Jimbaran, Badung Selatan, Bali
*) Email : fajarjtspnb@gmail.com

## Abstract
One  of  the  causes  of  cracking  in  concrete  beams  is  excessive  gravitational  load, mainly due to live loads that exceed capacity. The cracked beam can be repaired by the epoxy injection method but the condition of the repair is the strength value must reach the condition before cracking. The purpose of this study was to determine the effectiveness  of  injection  in  filling  cracks  and  assessing  epoxy  ability  in  restoring beam strength. The specimen is a f'c 25 reinforced concrete block with dimensions of 15x15x60 cm. Tests are carried out with 2 methods, that are loading test according to SNI 03-4154-1996 and UPV. Load test and UPV were carried out at the age of 28 days and 3, 6. 9 days after epoxy injection. Based on the load test, epoxy injection is able  to  restore  beam  flexural  strength  up  to  50%  which  is  indicated  by  achieving load values after being injected. From the UPV test, it is known that epoxy injection is  able  to  fill  cracks  which  are  characterized  by  increasing  ultrasonic  wave propagation  speed on the test object  after injection compared to  when cracked but the injection cannot completely fill the cracked area which is indicated by a smaller wave propagation value than when the object the test has not experienced  a crack. Based on a series of research activities, it is very necessary to pay attention to the injection  process  such  as  viscosity  and  injection  pressure  in  order  to  obtain  good results.
Kata kunci : crack, injection, epoxy

## PENDAHULUAN
Struktur  beton  bertulang  merupakan salah satu materi pokok yang digunakan  sebagai  struktur  bangunan baik  itu  gedung,  jalan,  jembatan  dan bendungan.  Begitu  pentingnya  beton bertulang hingga semua aspek teknisnya  diatur  dalam  peraturan  dan telah  menjadi  suatu  standar  (SNI). Beton  yang  baik  sangat  penting  untuk mendapatkan  struktur  yang  aman, nyaman  dan  tahan  lama.  Aman  dalam arti  mampu  menerima  beban  yang bekerja baik beban mati maupun beban hidup  termasuk  gempa  sesuai  dengan
fungsinya.  Nyaman  digunakan  oleh pengguna karena mampu menghilangkan rasa kuatir apakah kuat atau  tidak.  Dari  kedua  aspek  tersebut yang  tak  kalah  pentingnya  adalah memiliki  umur  pemakaian  yang  lama sesuai dengan perencanaannya.
Dalam  pelaksanaan  konstruksi bangunan,  pekerjaan  beton  mendapat perhatian  yang  sangat  besar.  Hal  ini tidak  berlebihan  karena  pelaksanaan dan  pengawasan  yang  baik  diharapkan memberikan  hasil  beton  yang  baik sesuai  yang diharapkan.  Suatu  struktur yang  telah  jadi  dan  masih  digunakan
juga  dapat  mengalami  kerusakan. Beberapa  kejadian  dapat  menjadi penyebab kerusakan pada beton.
Kerusakan yang terjadi biasanya berupa  lendutan  yang  berlebihan, retak-retak  dan  pengelupasan  lapisan selimut  beton.  Penyebab  kerusakan dapat bermacam-macam diantaranya :
1. Kelebihan  tegangan  akibat  beban yang  bekerja  lebih  besar  dari kemampuan beton.
2. Beton  yang  belum  cukup  umur untuk menerima beban.
3. Peralihan fungsi bangunan.
4. Kejadian  alam  seperti  gempa  bumi, longsong  terpaan  angin  kencang, dll.
Salah  satu  kerusakan  yang dapat  terjadi  adalah  retak.  Secara umum  retak  dapat  dibedakan  menjadi retak longitudinal searah sumbu batang,  retak  memotong  penampang ( crossing ),  retak  diagonal  dan  retak yang menyebar pada permukaan beton. Pada  elemen  balok,  retak  yang  terjadi biasanya crossing pada tengah bentang yang diakibatkan karena lendutan yang berlebihan dan retak diagonal pada tepi balok yang diakibatkan oleh gaya geser yang  sangat  besar  seperti  terjadinya gempa.  Pada  elemen  kolom,  retak dapat  terjadi  ditengah  bentang  karena tekuk  yang  dialami  kolom  dan  retak longitudinal searah sumbu batang pada area sekitar
perletakan yang disebabkan  momen  yang  besar  atau over  stresses pada  baja  tulangan  yang mana  beton  masih  belum  cukup  keras. Pada  plat  lantai  biasanya  retak  terjadi di  tengah  permukaan  akibat  beban lantai yang berlebihan.
Retak  yang  telah  terjadi  pada suatu  struktur  ada  kalanya  hanya terjadi  pada  satu  atau  dua  elemen  dari puluhan  bahkan  ratusan  elemen  yang ada.  Dengan  demikian  retak  tersebut tidak  serta  merta  membuat  struktur dibongkar.
Perbaikan terhadap keretakan tersebut seyogyanya dikedepankan  dan  dilakukan  pertama kali.  Jika  dirasa  setelah  perbaikan kemampuannya  tidak  pulih  seperti sebelum  retak,  maka  elemet  tersebut masih dapat diperkuat. Dengan demikian  keamanan  struktur  secara keseluruhan dapat dipertahankan. Upaya perbaikan keretakan beton  dapat  dilakukan  dengan  jalan injeksi  epoxy.  Injeksi  ini  diharapkan dapat  mengisi  celah-celak  keretakan hingga tertutup keseluruhan dan menyatukan  bagian-bagian  beton  yang terpisah.  Cara  ini  dapat  digabungkan dengan  cara  lainnya  yaitu  penggantian selimut  beton  jika  dikatahui  retak hanya  sampai  selimut  beton  dan membungkus elemen yang retak dengan  bahan  yang  lebih  daktail seperti  jaring  kawat,  CRFD,  dll. Penggabungan  semua  cara  itu  ternyata mampu  meningkatkan  kapasitas  beban ultimit namun kekakuan menjadi turun (Griffin, 2017).
Perbaikan  beton  lainnya  adalah dengan  injeksi  epoxy.  Epoxy  ini  dapat digunakan untuk memperbaiki kerusakan  pada  beton  khusunya  retak. Perbaikan  dilakukan  dengan  cara diinjeksi  pada  retak  yang  terjadi. Keandalan  metode  injeksi  ini  sangat tergantung  pada  tingkat  viskositas  dari epoxy  yang  dipergunakan  (Nalini, 2017).  Pada  uji  kuat  tekan  beton,
epoxy  resin  juga  mampu  memberikan hasil yang baik. Hal ini terbukti dengan naiknya  nilai  kuat  tekan  kubus  beton 150x150x150  mm  setelah  dilakukan injeksi  epoxy  resin.  Uji  kuat  tekan beton ini dilakukan pada umur beton 7, 14 dan 21 hari (Soebandono, 2011).
Berdasarkan uraian
latar belakang  di  atas  dapat  dirumuskan permasalahan  yaitu,  apakah  proses injeksi  pada  keretakan  beton  dapat mengisi  seluruh  celah  retak  yang terjadi, dan berapa besar injeksi  epoxy pada  retakan  dapat  mengembalikan kemampuan balok yang telah
mengalami retak. Sesuai dengan permasalahan  yang  diangkat  pada penelitian  ini,  maka  tujuan  penelitian ini  adalah  ingin  mengetahui  efektifitas proses  injeksi  dalam  mengisi  celah retak dan kemampuan epoxy mengembalikan kekuatan balok seperti sebelum retak terjadi.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menyelidiki  efektivitas injeksi  epoxy  pada  retak  yang  terjadi pada  balok  bertulang  akibat  beban gravitasi  yang  berlebihan.  Efektivitas ini diperoleh
dengan cara membandingkan kecepatan rambat
gelombang  UPV  pada  tiga  kondisi yaitu :
1. Cepat  rambat  gelombang  ultrasonic sebelum  terjadi  retak,  nilai  ini sebagai  standar  acuan  yang  akan menjadi  pembanding  nilai  yang lainnya.
2. Cepat  rambat  gelombang  ultrasonic setelah  terjadi  retak,  nilai  ini sekaligus untuk mengetahui
kedalaman retak yang terjadi.
3. Cepat  rambat  gelombang  ultrasonic setelah  diinjeksi,  nilai  ini  adalah nilai yang akan menentukan efektivitas  injeksi.  Efektivitasnya dinyatakan dalam persentase dibandingkan  dengan  nilai  sebelum terjadi retak.
Selain  itu,  penelitian  ini  untuk mengetahui  kemampuan  epoxy  dalam mengembalikan kemampuan kuat lentur  balok  beton  setelah  diinjeksi.
Kemampuan tersebut didapatkan
dengan cara membandingkan nilai kuat lentur  balok  saat  dibebani  lendutan hingga  retak  dengan  nilai  kuat  lentur setelah diinjeksi. Penelitian ini bersifat eksperimental yang
bertujuan memperoleh  data-data  primer  dari pengujian  di  laboratorium.  Data  yang diperoleh  akan  dianalisis  sesuai  hasil pengujian. Alur penelitian ini ditunjukkan  pada  Gambar  1  sebagai berikut :
Gambar 1. Alur Penelitian
Balok  beton  tersebut  akan dibuat  dari  beton  yang  memiliki  mutu yang  sama  dengan  faktor  air  semen (FAS)  sebesar  0,5.  Bahan-bahan  yang digunakan  akan  sama  dan  pengecoran akan  dilakukan  dalam  periode  yang bersamaan.
Diharapkan
dengan
perlakuan yang sama ini akan
diperoleh  benda  uji  yang  homogen sehingga tidak ada keraguan mengenai kesamaan  mutu  benda  uji.  Benda  uji akan  di  uji  pada  umur  28  hari  atau lebih Balok beton yang akan dibuat ini memiliki dimensi 150 x 150 x 600 mm seperti diperlihatkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Detail Benda Uji Balok Bertulang
Pengujian  untuk  mengetahu kekuatan  beban  yang  mampu  ditahan oleh  balok  dilakukan  dengan  memberi beban  terpusat  pada  tengah  bentang seperti  pada  Gambar  3  di  bawah. Pengujian  ultrasonik  akan  dilakukan
menggunakan  adalah  NDT  James Instrumen tipe UPV V-meter Mark IV.
Pengambilan data cepat rambat gelombang dilakukan secara direct test seperti pada Gambar 4 di bawah.
Gambar 3. Skema Pengujian Lentur dengan Satu Titik Beban Terpusat

## Gambar 4. Teknik Pengujian UPV
Data yang diperoleh dari
pengujian  akan  dianalisis  sehingga dapat  diketahui  efektifitas  proses injeksi  dalam  mengisi  celah  retak  dan kemampuan  epoxy  mengembalikan kekuatan  balok  seperti  sebelum  retak terjadi.  Macam  statistik  yang  akan digunakan  pada  penelitian  ini  adalah deskriptif  kuantitatif.  Pada  analisis deskriptif  akan  dijelaskan  berbagai karakterisktik  hasil  pengujian  yang diperoleh,  rata-rata  hasil  pengujian pengaruh variasi dan median data.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk  mengetahui  besar  beban  yang menyebabkan  balok  retak,  dilakukan uji pembebanan dengan beban terpusat 1  titik.  Balok  diletakkan  pada  2 perletakan  sederhana.  Pembebanan diberikan  menggunakan  mesin  uji tekan beton. Saat pengujian
pembebanan  berlangsung  dilakukan perekaman  menggunakan  2  buah kamera  yang  masing-masing  merekam proses  retak  yang  terjadi  dan  sebuah lagi  merekam  besarnya  beban  yang diberikan. Proses pengujian dan perekaman  ditunjukkan  Gambar  5  di bawah. Pengujian awal dilakukan untuk  memproleh  beban  awal  ( P 0) yang membuat balok mengalami retak. Balok  yang  retak  kemudian  diinjeksi epoxy.  Karena  epoxy  memerlukan waktu untuk mengeras, maka pengujian dilakukan pada umur injeksi 3 hari, 6 hari dan 9 hari. Setelah umur tersebut  balok  diuji  beban  kembali untuk  mendapatkan  beban  setelah injeksi  epoxy  ( P 1).  Tabel  1  di  bawah adalah  hasil  pengujian  pembebanan sebelum  diinjeksi  epoxy  dan  setelah mengalami injeksi epoxy.
Gambar 5. Proses Pengujian Pembebanan untuk Mendapatkan Data Beban, P

## Tabel 1. Resumen Uji Pembebanan Balok sebelum dan Setelah Injeksi
Umur Benda Uji No. Benda Uji Beban Retak Kondisi Initial, P 0 Beban Retak Setelah Injeksi, P 1 Selisih Beban Persentas e Selisih Persentase Selisih Rata-rata (Hari) (kN) (kN) (kN) (%) (%) 1 16 8 -8 50.0 3 2 16 8 -8 50.0 48.9 3 15 8 -7 46.7 4 20 6 -14 70.0 6 5 16 8 -8 50.0 66.7 6 20 4 -16 80.0 7 16 12 -4 25.0 9 8 12 8 -4 33.3 32.8 9 20 12 -8 40.0
Sesuai  dengan  Tabel  1  dan Gambar  6  di  atas,  dapat  disampaikan bahwa  injeksi  epoxy  dapat  membuat memperbaiki  kondisi  kekuatan  balok setelah  retak.  Namun  perbaikan  ini tidak  mampu  mencapai  kondisi  awal sebelum  retak.  Pada  umur  injeksi  3 hari,  6  hari  dan  9  hari  kondisi  tidak banyak berubah. Umur injeksi epoxy 6 dan 9 hari tidak membuat kemampuan perbaikan  meningkat  malah  cenderung tidak stabil. Hal ini dapat berarti cukup 3  hari  bagi  epoxy  untuk  mencapai
kinerjanya. Artinya jika terjadi keretakan  struktur  dan  perbaikan dilakukan  dengan  injeksi  epoxy,  maka pada  umur  3  hari  struktur  sudah  dapat dibebani.
Setelah  disampaikan  bahwa injeksi  epoxy  dapat  memperbaiki kekuatan  balik  setelah  retak  maka perlu juga diketahui dari Gambar 6 dan Table 1 bahwa perbaikan yang mampu dicapai  oleh  injeksi  epoxy  tidak melebihi dari 50% kondisi semula. Hal ini  perlu  diketahui  agar  pembebanan
Kamera 1 merekam pembebanan
Mesin uji kuat tekan
Benda uji balok beton
Kamera 2 merekam retak yang terjadi
yang  diberikan  kepada  struktur  yang rusak dapat dibatasi.
Balok  beton  benda  uji  yang telah siap diuji terlebih dahulu dilakukan uji kecepatan rambat gelombang  dengan  UPV  sebelum dilakukan uji beban hingga retak. Hasil pengujian
kecepatan rambat gelombang  kondisi  inisial  (UPV 0 ).
Setelah balok mengalami uji lentur dan diperoleh  nilai  beban  retak,  maka benda  uji  diuji  kembali  kecepatan rambat gelombangnya. Pengujian dilakukan  pada  titik  yang  sama sehingga jarak antar titik menjadi sama
namun  jarak  aktualnya  sebenarnya berbeda. Di titik uji sekarang dipisahkan  oleh  retak  dan  jarak  actual menjadi  lebih  besar  dari  pada  jarak pengujian.  Hasil  uji  kecepatan  rambat gelombang setelah terjadi retak (UPV 1 ).  Setelah  mendapatkan  nilai UPV 1 maka retak dapat diinjeksi untuk mengisi  celah  retak  yang  terbentuk sekaligus menyatukan benda uji kembali.  Pengujian  kecepatan  rambat gelombang  setelah  injeksi  (UPV 2 ) dilakukan  sebelum  benda  uji  diuji retak.  Hasil  pengukuran  seperti  pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2. Hasil Pengukuran Kecepatan Rambat Gelombang (UPV)
Waktu Rambat (µS) Kecepatan Rambat (m/s) Waktu Rambat (µS) Kecepatan Rambat (m/s) Waktu Rambat (µS) Kecepatan Rambat (m/s) A 58.90 3396.67 96.20 2097.67 69.27 2887.67 B 57.73 3464.17 161.83 1236.00 69.37 2883.33 A 60.68 3296.17 86.07 2323.67 59.00 3390.00 B 60.45 3308.33 85.28 2345.17 59.50 3362.50 A 56.80 3524.83 98.52 2030.17 62.63 3193.33 B 57.92 3456.83 101.52 1970.33 58.37 3426.50 A 59.37 3369.00 75.82 2638.17 67.05 2983.17 B 60.25 3319.67 77.03 2596.00 67.20 2976.17 A 62.63 3197.67 77.95 2565.83 57.08 3503.83 B 61.93 3231.67 77.80 2570.67 67.32 2971.33 A 59.48 3362.33 81.00 2469.00 59.82 3343.50 B 60.20 3322.17 79.03 2530.67 74.57 2682.33 A 60.08 3331.33 82.18 2433.50 62.13 3229.67 B 59.17 3380.67 83.30 2401.00 75.55 2647.50 A 54.87 3647.83 80.72 2478.50 56.95 3512.33 B 56.83 3519.17 90.62 2207.83 75.73 2641.00 A 58.40 3425.33 81.37 2459.50 59.85 3341.67 B 59.33 3375.17 84.77 2359.50 60.85 3286.83
7 8
9 Sebelum Retak (UPV0)
1 2
3 4 5 Saat Retak (UPV1) Setelah Diinjeksi (UPV2) No. Benda Uji Posisi Pengujian
6
Gambar 7. Kecepatan Rambat Gelombang Ultrasonik dalam Uji UPV

## Gambar 8. Waktu Rambat Gelombang Ultrasonik dalam Uji UPV
Analisa kualitas bahan dilakukan  dengan  mengukur  waktu transit  pulsa  ultrasonik  secara  akurat melalui  material  yang  sedang  diuji. Jarak  yang  ditempuh  oleh  pulsa gelombang  ultrasonik  dalam  material dan  kecepatannya  ditentukan  menurut persamaan berikut :
Pada  kondisi  retakan,  panjang lintasan yang harus ditempuh gelombang  akan  bertambah  karena
rambatan  gelombang  harus  melalui retakan.  Kecepatan  yang  menurun  dan waktu  tempuh  yang  semakin  lama menunjukkan adanya perbedaan panjang  lintasan  antara  sebelum  retak dengan saat retak dan sesudah
diinjeksi.  Ketika  pulsa  ultrasonik berjalan  melalui  beton  memenuhi bagian antarmuka beton dan udara, ada sejumlah  transmisi  energi  yang  hilang di  antarmuka  ini,  sehingga  setiap celah/retakan  yang  diisi  udara  yang terletak  langsung  di  antara  tranduser akan menghalangi
rambatan
gelombang ultrasonik. Akibatnya, pulsa gelombang pertama yang sampai pada transduser penerima akan terdifraksi  di  sekitar  pinggiran  retakan dan  waktu  transit  akan  lebih  lama daripada  beton  serupa  yang  tanpa cacat.
Setelah pemberian injeksi epoxy  pada  retakan  beton,  terdapat kenaikan  pada  kecepatan  gelombang ultrasonik.  Begitu  pula  jika  diamati waktu  transitnya  juga  menjadi  lebih singkat  dari  pada  kondisi  saat  retak. Hal  ini  mengindikasikan  bahwa  epoxy tersebut  mampu  mengisi  celah-celah udara  dalam  retakan,  sehingga  proses perambatan gelombang ultrasonik mendekati  kondisi  seperti  beton  awal, seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  7 dan 8.

## SIMPULAN
Berdasarkan kegiatan selama di laboratorium,  data  hasil  pengujian  dan analisis  dapat ditarik  kesimpulan bahwa  berdasarkan  uji  UPV,  injeksi epoxy  mampu  mengisi  retak  yang terjadi  pada  benda  uji  balok  beton ditandai dengan meningkatnya kecepatan  gelombang  ultrasonic  pada benda uji yang telah diinjeksi dibandingkan saat retak belum diinjeksi  namun  injeksi  tersebut  tidak dapat  memenuhi  seluruh  area  retak dengan sempurna yang ditandai dengan nilai kecepatan rambat gelombang yang lebih kecil
dibandingkan  saat  benda  uji  belum
mengalami retak. Berdasarkan hasil uji beban  dengan  metode  uji  kuat  lentur,
injeksi epoxy ini mampu mengembalikan  kekuatan  lentur  balok hingga  50%  yang  ditandai  dengan pencapaian nilai beban setelah diinjeksi.  Proses  injeksi  epoxy  sangat berperan  besar  dalam  keberhasilan perbaikan beton yang mengalami retak. Hal-hal  yang  sangat  perlu  diberi perhatian  pada  proses  injeksi  adalah viskositas,  tekanan  injeksi  dan  upaya memastikan semua retak terisi epoxy.

## DAFTAR PUSTAKA
Griffin,  Sarah  dkk.,  2017,  “ Evaluation of  Epoxy  Injection  Method  for Concrete Crack Repair ”, International Journal of Structural  and  Civil  Engineering Research  Vol.  6,  No.  3,  August 2017.
Nalini.S.  dkk,  2017,  “ Experimental Study  on  Epoxy  Injection  on Concrete ”,  International  Journal of  Mechanical  Engineering  and Technology (IJMET), Volume 8,
Issue  12,  December  2017,  pp. 227–234, Article ID: IJMET_08_12_023 Soebandono, Bagus dkk., 2011, “Perbaikan Balok Beton Bertulang dengan Metode Jacketing dengan Bahan Ferosemen  Akibat  Beban  Siklik pada  Beban  Ultimit”,  Jurnal Ilmiah  Semesta  Teknika,  Vol. 14, No. 2, Hlm. 166-176.