Expansion Joint (Sambungan Gerak) Pada Beton dan Aturannya

(lanjutan dari Rigid Pavement dan Jenis Sambungan Beton))

Sambungan ekspansi, atau sambungan gerak, adalah rakitan yang dirancang untuk menyatukan bagian-bagian sambil secara aman menyerap ekspansi dan kontraksi bahan bangunan yang disebabkan oleh suhu, dan getaran, atau untuk memungkinkan pergerakan karena penurunan tanah atau aktivitas seismik. Mereka biasanya ditemukan di antara bagian bangunan, jembatan, trotoar, rel kereta api, sistem perpipaan, kapal, dan struktur lainnya.

Permukaan bangunan, pelat beton, dan saluran pipa mengembang dan menyusut karena pemanasan dan pendinginan dari variasi musim, atau karena sumber panas lainnya. Sebelum celah sambungan ekspansi dibangun ke dalam struktur ini, celah tersebut akan retak di bawah tekanan yang ditimbulkan.

Aplikasi Sambungan Ekspansi pada Beton

Beton bukanlah bahan yang elastis, dan oleh karena itu beton tidak dapat ditekuk atau diregangkan tanpa mengalami failure. Namun, beton bergerak selama ekspansi dan susut, yang menyebabkan elemen struktural sedikit bergeser. Untuk mencegah efek berbahaya akibat gerakan beton, beberapa sambungan ekspansi digabungkan dalam konstruksi beton, termasuk pondasi, dinding, sambungan ekspansi atap, dan paving slab. Sambungan ini perlu dirancang, ditempatkan, dan dipasang dengan hati-hati. Jika pelat ditempatkan terus menerus pada permukaan yang melebihi satu muka, sambungan ekspansi akan diperlukan untuk mengurangi tegangan. Sealer beton dapat digunakan untuk mengisi celah yang dihasilkan oleh retakan.

Karakteristik Expansion Joint

• Sambungan ekspansi memungkinkan kontraksi dan ekspansi termal tanpa menimbulkan tegangan ke dalam elemen.
• Sambungan ekspansi dirancang untuk menyerap dengan aman ekspansi dan kontraksi beberapa bahan konstruksi, menyerap getaran, dan memungkinkan pergerakan tanah karena gempa bumi atau penurunan tanah.
• Sambungan ekspansi biasanya terletak di antara bagian jembatan, paving slab, rel kereta api, dan sistem perpipaan.
• Sambungan ekspansi digabungkan untuk menahan tekanan.
• Sambungan ekspansi hanyalah pemutusan antara segmen dari bahan yang sama.
• Dalam konstruksi balok beton, sambungan ekspansi dinyatakan sebagai sambungan kontrol.

Jenis Expansion Joint

Berdasarkan letak sambungannya, sambungan ekspansi dibagi menjadi beberapa jenis,

1. Sambungan Expansion Joint pada Jembatan

Sambungan ekspansi jembatan dirancang untuk memungkinkan lalu lintas terus menerus antara struktur sambil mengakomodasi gerakan, susut, dan variasi suhu pada beton bertulang dan pratekan, komposit, dan struktur baja.

2. Sambungan Expansion Joint pada Masonry (Batu Bata)

Batu bata dari tanah liat mengembang karena menyerap panas dan kelembaban. Ini menempatkan tekanan kompresi pada batu bata dan mortar, mendorong penonjolan atau pengelupasan. Sambungan yang menggantikan mortar dengan sealant elastomer akan menyerap gaya tekan tanpa kerusakan.

3. Sambungan Expansion Joint pada  Kereta Api

Biasanya sambungan ekspansi tidak disediakan di rel kereta api, tetapi jika rel diletakkan di jembatan yang memiliki sambungan ekspansi, menyediakan sambungan ekspansi di rel menjadi wajib untuk mengurangi ekspansi pada struktur beton dasar.

4. Sambungan Expansion Joint pada Pipa

Sambungan ekspansi pipa diperlukan dalam sistem yang membawa zat suhu tinggi seperti uap atau gas buang, atau untuk menyerap gerakan dan getaran. Berdasarkan jenis bahan yang digunakan dalam pembuatan sambungan, sambungan ekspansi diklasifikasikan lebih lanjut ke dalam jenis berikut,

1. Sambungan ekspansi karet
2. Sambungan ekspansi kain
3. Sambungan ekspansi logam
4. Sambungan ekspansi toroidal
5. Sambungan ekspansi gimbal
6. Sambungan ekspansi universal
7. Sambungan ekspansi sebaris / in-line
8. Sambungan ekspansi berlapis tahan api

Lokasi Penempatan Expansion Joint

Berikut adalah beberapa tips tentang tempat untuk menempatkan expansion joint:

• Jarak sambungan maksimum harus 24 hingga 36 kali ketebalan pelat. Tidak direkomendasikan menggunakan jarak maksimum kecuali aplikator adalah ahli di bidangnya.
• Sambungan harus diberi jarak sekitar 8 kaki dan maksimum 12 kaki terpisah pada pelat setebal 4″ dengan beton 3500 – 4000 psi.
• Sambungan gergaji harus dilakukan dalam waktu 4 sampai 12 jam setelah beton selesai dikerjakan.
• Pengisi sambungan pra-cetakan harus digunakan untuk memisahkan pelat dari dinding bangunan dan pondasi.
• Jika slab berisi wire mesh, disarankan untuk menghentikan mesh di sambungan.
• Sambungan harus diberi jarak sehingga bagian beton rata dan seragam.
• Disarankan untuk memiliki sambungan beton di sepanjang garis kolom.
• Rencanakan lokasi yang tepat dari semua sendi sebelum melakukan pekerjaan apa pun.
• Gunakan sambungan ekspansi antara pelat dan kolom, dinding, pijakan dan di mana pun trotoar atau trotoar bertemu dengan struktur beton lainnya.
• Bahan yang digunakan pada sambungan beton harus cukup fleksibel untuk menyerap atau berubah bentuk sesuai kebutuhan dan kemudian kembali ke keadaan semula. Itu sebabnya serat dan gabus bekerja dengan sangat baik.
• Carilah bahan yang permeabel, dan dapat merekat pada beton.

Peralatan yang Digunakan

Alat-alat berikut biasanya digunakan untuk membuat sambungan beton. Alat-alat ini dapat bervariasi tergantung pada ukuran dan ruang lingkup proyek. Berikut adalah alat yang paling umum digunakan:

• Grover Tangan atau Grover Berjalan, bergantung pada seberapa besar pelatnya, ini adalah pilihan yang baik.
• Control Joint Tool, cocok untuk digunakan pada proyek ukuran kecil hingga menengah.
• Gergaji Beton, dirancang untuk memotong beton. Ini adalah gergaji yang berat dan sangat kuat yang menghasilkan banyak debu. Tidak direkomendasikan menggunakannya untuk potongan panjang.
• Gergaji Beton Terpandu / Guided Concrete Saw, sangat direkomendasikan menyewa gergaji listrik berpemandu jika harus memotong bentang panjang. Tidak mudah memotong garis 20 kaki di beton dan menghasilkan garis yang benar-benar lurus. Bahkan sedikit goyangan akan merusak hasil potongan.

Pemasangan Sambungan Expansion Joint

Kedalaman sambungan ekspansi biasanya seperempat dari ketebalan pelat, atau lebih jika perlu. Celah sambungan ekspansi tergantung pada jenis pelat, seperti pelat lantai mengambang, perkerasan kendaraan, trotoar, atau fondasi pelat monolitik. Hal ini juga dipengaruhi oleh dimensi pelat, jenis beton, dan bahan tulangan yang digunakan. Retak pada beton dapat terjadi pada sambungan ekspansi karena campuran atau perawatan beton yang tidak tepat. Kondisi tersebut menyebabkan susut antara sambungan ekspansi dan retakan dapat terbentuk.

1. Instalasi Pra-Beton

Ketika situs disiapkan untuk penuangan beton dan penyediaan sambungan ekspansi di pelat dibuat sebelum pengecoran beton. Sambungan ekspansi individu dibuat dengan memasukkan bahan fleksibel yang membentang di sepanjang sambungan.

Sambungan beton siap pakai dijual di mana saja dan disarankan untuk menggunakannya demi kepraktisan. Potong menjadi sama tingginya dengan ketebalan beton . Untuk trotoar setebal 4 inci dibutuhkan sambungan ekspansi 4 inci juga.

Saat menuangkan setiap lempengan beton, hentikan dan letakkan sambungan di antara setiap lempengan. Joint trowel dapat digunakan untuk memastikan ada ruang di antara setiap lempengan.

Pemotongan sambungan setelah beton mengering dapat menambah lebih banyak pekerjaan dan bisa jadi tidak akurat. Memasang sambungan saat pengecoran atau saat beton basah, akan mendapatkan sambungan yang lebih baik.

2. Setelah Beton Mengeras / Post Concrete

Setelah beton mengeras, alat yang sesuai digunakan untuk membuat alur pada beton tuang untuk penempatan bahan sambungan.

Jika memasang sambungan saat beton dituangkan, tidak banyak yang bisa dilakukan setelah beton mengeras. Jika melakukan kesalahan dan membutuhkan sambungan tambahan, bisa dilakukan dengan cara memotongnya dengan gergaji beton. Cara ini tidak direkomendasikan kecuali dilakukan oleh ahlinya. Hal ini karena ukurannya besar, berat, kuat, dan mengeluarkan banyak debu beton.

Gergaji beton dapat digunakan untuk membuat alur di beton untuk memungkinkan lebih banyak ekspansi. Pastikan garis terpotong sebelum mulai memotong. Jika akan melakukannya sendiri maka disarankan menyewa mesin yang bekerja mengikuti panduan garis daripada mencoba mengawasi garis yang telah dibuat. Potongannya harus sempurna karena selalu terlihat. Kedalaman itu mudah tetapi menjaga garis lurus sempurna tidak.

Bahan Pengisi / Filler

Bahan sambungan ekspansi beton harus memperpanjang kedalaman penuh dan lebar pelat. Idealnya, untuk sambungan ekspansi pada bagian luar struktur, penyegelan sambungan ini lebih diharapkan. Pengisi membantu menjaga air dan material agar tidak masuk ke dalam sambungan.

Gunakan filler urethane berkualitas tinggi karena minim perawatan dan dapat bertahan hingga 50 tahun sementara filler dengan harga murah rata-rata hanya bertahan 7-10 tahun.

Yang Perlu Diperhatikan

• Jangan menutupi sambungan atau dempul dengan epoksi atau pelapis lain kecuali jika dibuat khusus untuk digunakan pada sambungan ekspansi.
• Jika memotong sambungan ekspansi setelah penuangan beton, pastikan beton telah mengeras selama sekitar 4-12 jam.
• Rencanakan lokasi yang tepat dari semua sambungan sehingga pelat terlihat rata dan seragam.
• Hanya gunakan bahan yang disetujui untuk sambungan.
• Ingat bahwa joint terlihat sepanjang waktu jadi pastikan untuk melakukan pekerjaan yang bagus.
• Sambungan ekspansi tidak hanya untuk sambungan bagian dalam. Jika pelat bertumpu pada struktur lain seperti fondasi, gunakan sambungan di ujung antara pelat dan dinding beton.
• Sambungan ekspansi adalah bagian penting dari beton.

Kegagalan Sambungan Expansion Joint

Kegagalan sambungan ekspansi dapat terjadi karena berbagai alasan atau beberapa kategori yang berbeda, antara lain:

• pengiriman material dan penanganan kerusakan yang buruk 
• pemasangan yang tidak tepat/ perlindungan yang tidak memadai selama/setelah pemasangan, 
• penahan, pemandu, dan pendukung sistem yang tidak tepat 
• kegagalan jangkar, 
• korosi, 
• tekanan berlebih pada sistem,  
• pengaruh defleksi, torsi, erosi, dan hal lain yang menyebabkan pergerakan tidak tepat

Ada berbagai tindakan yang dapat dilakukan untuk mencegah dan meminimalkan kegagalan sambungan ekspansi. Selama pemasangan, cegah kerusakan dengan  mengikuti petunjuk yang diberikan oleh pabrikan. Setelah pemasangan, periksa dengan cermat seluruh sistem untuk melihat apakah ada kerusakan yang terjadi selama pemasangan, apakah sambungan ekspansi berada di lokasi yang tepat, dan apakah arah dan posisi aliran sambungan ekspansi sudah benar. Juga, periksa secara berkala sambungan ekspansi selama masa operasi sistem untuk memeriksa korosi eksternal, kerusakan angkur, pemandu, dan perangkat keras lainnya.

Perbaikan

Sambungan ekspansi tidak memerlukan banyak perawatan, tetapi ada baiknya untuk memeriksanya sesekali. Menyegel/mengisi sambungan dengan dempul fleksibel setelah pekerjaan selesai menghasilkan beberapa keuntungan, antara lain:

• Terlihat bagus jika dipasang dengan benar
• Filler membantu menjaga puing-puing agar tidak ditendang ke dalam sendi.
• Filler juga membantu melindungi joint karena elemen yang merusak harus menusuk dempul terlebih dahulu untuk sampai ke joint.
• Lebih mudah untuk menghilangkan kotoran pada permukaan.
• Filler membantu mencegah air menembus ke dalam joint atau merusak joint. Air menyebabkan beton bisa retak.

FIller biasanya bertahan dari 7 hingga 10 tahun. Setelah itu harus melepaskan filler lama dan menerapkannya kembali. Isi juga retakan kecil yang dapat dilihat. Menjaga retakan dan sambungan dengan diisi filler tahan cuaca yang fleksibel akan membantu mencegah retakan di masa depan.

Berikut adalah langkah - langkah perbaikannya:

• Siapkan permukaan menggunakan grinnder untuk mengikis tepi sambungan
• Semua debu dan kotoran harus dihilangkan
• Gosok bagian tepinya lagi dengan pole sander
• Letakkan sepotong kayu dalam arah memanjang dari sambungan.
• Semen-pasir grouting disiapkan
• Bahan pengikat lateks dicampur dengan nat pasir semen dan disebarkan di permukaan.
• Agen pengikat epoksi ditempatkan pada permukaan beton yang ada
• Setelah nat kering, potongan kayu dilepas
• Terakhir, sambungan digosok lagi dengan pole sander agar permukaannya halus.