Walaupun kualitas beton sebagai material struktur bisa dikatakan sangat baik, namun beton juga memiliki beberapa kelemahan. Seperti yang dibahas di artikel mengenai beton bertulang sebelumnya, bahwa beton sangat lemah terhadap tegangan tarik. Sederhananya, beton memang kuat ketika menerima tekanan, namun ketika beton tersebut menerima gaya tarik maka bagian bawah beton akan mengalami keretakan.
Oleh karena itu, untuk meningkatkan kuat tarik pada beton diperlukannya baja tulangan sebagai material penguat yang ditempatkan ke dalam beton. Adanya penambahan tambahan material berupa baja tulangan ke dalam beton tersebut dikenal sebagai sebutan beton bertulang.
Pada beton bertulang konvensional, beton berkerja sebagai pemikul tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik dipikul oleh baja tulangan. Penampang beton bertulang tidak efektif digunakan karena bagian yang tertarik tidak diperhitungkan sebagai pemikul tegangan.
Beton bertulang konvensional adalah metode yang paling ekonomis untuk bentang hingga 6 m. Sedangkan untuk beton prategang lebih ekonomis jika bentang lebih dari 9 m. Antara 6 dan 9 m, kedua opsi harus dipertimbangkan sesuai dengan persyaratan khusus mengenai opsi mana yang paling cocok.
Sebagian besar karakteristik-karakteristik dari beton bertulang kovensional tersebut sudah dapat diatasi dengan beton prategang.
Definisi Beton Prategang
Beton prategang dapat didefinisikan sebagai beton bertulang yang diberikan tegangan-tengangan tekan dalam yang bertujuan untuk mereduksi tegangan tarik potensial pada beton yang diakibatkan oleh beban eksternal. Beton prategang menggunakan beton dan baja bermutu tinggi sebagai bahan pembentuknya.
Metode Beton Prategang
Pada umumnya ada 2 metode pada pemberian gaya prategang terhadap beton.
Pra-tarik (Pre-teinsioning)
Pada metode ini tendon awalnya ditarik dan dikencangkan melalui bekisting sebelum beton dicor dan di antara kedua abutmen tetap. Setelah itu dilakukannya pengecoran di antara tendon baja yang sudah menerima gaya prategang tersebut yang lalu kemudian dikeringkan. Setelah beton mengeras dan telah mencapai kekuatan yang dibutuhkan, tendon dipotong atau dilepaskan dari abutmen penyangga. Tendon baja yang mengalami tegangan tarik yang tinggi mencoba berkontraksi, beton akan tertekan. Sehingga gaya prategang akan ditransfer ke beton melalui ikatan antara baja dan beton.
Pasca-tarik (Post-tensioning)
Pada metode ini, dengan bekisting yang sudah disediakan, beton dicor di antara selongsong prategang. Tendon baja biasanya sudah terpasang pada selongsong selama proses pengecoran dan belum diberikan tegangan pada selongsong. Ketika beton telah mencapai kekuatan sesuai dengan yang dibutuhkan, tendon ditarik dan dikencangkan. Dengan metode ini bisa ditarik dari satu sisi dengan sisi lainnya diangkur atau bisa ditarik kedua sisinya secara bersamaan. Tendon kemudian diangkur disetiap ujung yang mengalami gaya prategang. Setelah pengangkuran gaya prategang akan ditransfer ke beton.
Pengertian Tendon
Untuk klasifikasi dan definisi tendon yang digunakan dalam metode pra-tarik dan pasca-tarik yang disebukan diatas adalah sebagai berikut.
Dalam terapan pratarik, tendon adalah baja prategang. Dalam terapan pasca-tarik, tendon merupakan rakitan lengkap yang terdiri dari angkur, baja prategang dan selongsong dengan olesan dalam prategang tanpa lekatan atau selongsong dengan grout.
- Tendon dengan lekatan: Tendon dalam mana baja prategang direkatkan ke beton baik secara langsung ataupun dengan cara grouting.
- Tendon tanpa lekatan: Tendon dalam mana baja prategang dicegah melekat pada beton dan bebas bergerak relatif terhadap beton. Gaya prategang secara permanen disalurkan terhadap beton pada ujungujung tendon hanya melalui pengangkuran.
(sumber: SNI 7833:2012)
Kelebihan dan Kekurangan Beton Prategang
Kelebihan Beton Prategang
- Kebalikan dari beton konvensional, seluruh penampang beton prategang bekerja untuk menahan beban. Hal ini dikarenakan beton pada daerah tegangan tidak mengalami retak sehingga akan ikut ambil bagian dalam menahan beban.
- Baja khusus yang digunakan untuk membentuk tendon prategang digunakan sepenuhnya.
- Retak pada beton yang diakibatkan tegangan tarik diminimalisir, mengurangi risiko komponen baja berkarat.
- Tegangan geser berkurang.
- Untuk bentang dan kondisi pembebanan tertentu pengurangan berat dapat dicapai dengan menggunakan komponen dengan penampang lebih kecil.
Kekurangan Beton Prategang
- Memerlukan pekerja dengan keahlian dan kontrol yang tingkat tinggi.
- Baja yang digunakan cenderung lebih mahal daripada baja konvensional yang digunakan dalam beton bertulang.
- Membutuhkan peralatan yang mahal dan membutuhkan spesifikasi safety yang lebih kompleks.
