PENYELIDIKAN BANGUNAN BETON YANG TERLANTAR (Studi Kasus Proyek Pasar Kotabaru) Darmansyah Tjitradi *
ABSTRAK Tulisan ini merupakan hasil dari penyelidikan mengenai pengaruh terbukanya bangunan di lingkungan air laut terhadap kualitas material bangunan (beton dan tulangan baja) yang tertunda pengerjaannya selama kurang lebih 2 tahun. Penelitian dilakukan dengan mengambil kasus proyek Pasar Kotabaru yang pembangunannya terhenti selama 2 tahun. Penyelidikan yang dilakukan menggunakan cara pengamatan visual (kualitatif) yang merupakan pengamatan awal sebelum dilanjutkan dengan pengukuran secara kuantitatif (uji Hammer Test). Pengamatan yang dilakukan meliputi pengamatan lapangan terhadap warna (uji karbonasi), retak, spalling, dan karat pada tulangan baja. Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa secara keseluruhan elemen struktur balok, pelat, dan kolom mempunyai keseragaman mutu dan kualitas beton dengan kategori cukup baik, terdapat sebagian kolom yang selimut betonnya mulai terserang asam dengan kedalaman ratarata 10 mm, namun pada kedalaman > 10 mm pH beton masih normal (bersifat basa), sedangkan tulangan baja yang terbuka hanya mengalami karat yang dapat dikategorikan ringan, sehingga dapat di rekomendasikan bahwa pembangunan gedung dapat dilanjutkan. Kata kunci: pelapukan beton, korosi, uji hammer test, uji karbonasi
1. PENDAHULUAN Pasar Kotabaru adalah merupakan pusat perbelanjaan terbesar dan termegah di Bumi Saijaan yang berada di Jl. Putri Cipta Sari dan letaknya sangat dekat dengan tepi pantai, pasar tersebut direncanakan bertingkat 3 dengan luas sekitar 8000 m2 itu, akan berisi sekitar 352 anjungan atau kios, berfasilitas eskalator (tangga berjalan) dan fasilitas penunjang lainnya. Selain tempat berjualan modern di situ juga ada pujasera yang bisa dikunjungi oleh masyarakat di Kotabaru (Radar Banjar, 12 Maret 2004) Namun dalam pembangunannya proyek tersebut telah mengalami pemberhentian sementara selama kurang lebih 2 tahun dengan kemajuan fisik hanya sampai dengan pembangunan lantai-1. Setelah sempat mangkrak beberapa tahun, pembangunan Pasar Kotabaru akhirnya segera dapat dilanjutkan. Lokasi Pasar Kotabaru ini letaknya sangat dekat dengan tepi laut maka dikuatirkan bangunan Pasar tersebut akan mengalami pelapukan oleh uap air laut yang mengandung garam, karena
selama ini lantainya dibiarkan terbuka begitu saja dan kerangka tulangan bajanya
terlihat sudah mulai berkarat. Untuk mengantisipasi hal tersebut diatas, maka perlu dilakukan penyelidikan dan pengkajian, agar dapat disimpulkan seberapa jauh pengaruh terbukanya bangunan terhadap * Dosen Jurusan Teknik Sipil UNLAM 1
kualitas dan kekuatan material struktur terpasang dalam hal ini beton dan tulangan baja. Hasil dari penyelidikan ini merupakan rekomendasi terhadap kelayakan kelanjutan Proyek Pasar tersebut, sehingga Proyek Pasar tersebut dapat dilanjutkan dengan baik.
2. TUJUAN DAN MANFAAT Tujuan dan manfaat dari penyelidikan ini adalah untuk segera dapat mengetahui: a. Sejauh mana akibat dari pengaruh terbukanya bangunan di lingkungan air laut terhadap kualitas material bangunan (beton dan tulangan baja) yang tertunda pengerjaannya selama kurang lebih 2 tahun. b. Memberikan rekomendasi agar pihak pelaksana bangunan dapat melanjutkan proyek dengan baik.
3. TINJAUAN PUSTAKA 3.1. Pengujian Keseragaman dan Kualitas Beton dengan Hammer Test Metode pengujian ini dilakukan dengan memberikan beban impact (tumbukan) pada permukaan beton dengan mempergunakan massa yang diaktifkan dengan memberikan energi yang besarnya tertentu. Jarak pantulan yang timbul dari massa tersebut pada saat terjadi tumbukan dengan permukaan beton benda uji dapat memberikan indikasi kekerasan dan juga setelah dikalibrasi dapat memberikan indikasi nilai kuat tekan beton benda uji. Kelebihan pengujian dengan cara ini antara lain murah, praktis (mudah digunakan), dan pengukuran dapat dilakukan dengan cepat, serta sangat berguna untuk memberikan informasi mengenai karakteristik dan keseragaman material beton pada struktur. Karena kedalaman benturan yang diakibatkan oleh tumbukan antara tongkat penusuk dan permukaan beton rendah, maka hasil dari pengujian kuat tekan karakteristik dengan Hammer Test lebih rendah bila dibandingkan dengan pengujian tekan dengan alat Compression Testing Machine. Tabel 1. Kriteria penilaian hasil pengujian dengan Hammer Test Angka pantulan rata-rata
Kualitas Permukaan Beton
>40
Baik, lapisan keras
30-40
Cukup baik
20-30
Kurang baik
<20
Ada retak/delamasi dekat permukaan
Sumber: Januarti Jaya, 2006
2
Kadang-kadang hasil pembacaan pada palu beton memberikan hasil yang terlalu optimis, dan ini biasanya terjadi bila pemukulan dekat pada pengaruh tulangan atau agregat kasar. Pembacaan pada pelat biasanya lebih tinggi bila dibandingkan dengan balok, karena tulangan pelat lebih dekat pada permukaan. Untuk menghindari faktor kesalahan ini, maka harus dilakukan pembacaan sebanyak mungkin dengan interval yang rapat, minimal 15 kali tembakan per titik dengan jarak antar tembakan minimal 3 cm.
Gambar 1. Alat dan urutan kerja pengujian Hammer Test
3.2. Pengujian Korosi Beton dengan Uji Carbonasi Ada dua penyebab utama korosi pada beton, yaitu serangan ion Chlor dan karbonasi. Karbonasi terjadi ketika karbondioksida di udara masuk kedalam beton, dan dengan kondisi lembab, bereaksi dengan kalsium hidroksida menghasilkan kalsium karbonat. Kecepatan karbonasi tergantung pada kualitas, kelembaban yang terkandung dalam beton dan lingkungan. Untuk mengetahui apakah permukaan beton sudah terkontaminasi atau belum dengan memakai larutan Indikator pH phenolpthaline. Jika beton sudah terkontaminasi maka reaksi larutan indikator pH tidak berwarna (transparan) (lihat Gambar 2), dan jika beton masih dalam keadaan baik (masih basa dengan pH = 13,5) maka reaksi dari larutan indikator pH berwarna merah muda (pink) (lihat Gambar 3) (sumber Triwulan, 2006).
3
Gambar 2. Permukaan beton telah terkarbonasi (transparan)
Gambar 3. Areal beton di sekitar tulangan belum terkarbonasi (warna merah muda)
4. METODE PENELITIAN Pengukuran tingkat kerusakan bangunan dapat dibagi menjadi 2 bagian (Shahab H., 1998), yaitu : 1. Pengukuran Kualitatif, dilakukan dengan pengamatan visual dilapangan (foto) 2. Pengukuran Kuantitatif, dilakukan dengan pengujian sampel beton, palu beton (Hammer Test), uji karbonasi beton, dan pembebanan (loading test) Metode yang digunakan untuk mengukur tingkat kerusakan bangunan Pasar Kotabaru adalah dengan Metode Pengukuran Kualitatif/ pengamatan visual, uji Hammer Test, dan uji Karbonasi beton.
4
5. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Analisis dan Hasil Pengamatan Visual di Lapangan Komponen struktur yang ditinjau di lapangan secara pengamatan visual adalah:
Pengamatan Visual di bawah Lantai-1:
a. Balok Lantai -1 Secara keseluruhan balok induk dan balok anak masih dalam keadaan baik. Balok beton tidak ditemukan retak struktur, lendutan, dan pengembangan volume beton. Ditemukan balok induk (B7) yang permukaan betonnya keropos karena pengerjaan terdahulu, keropos bukan disebabkan karena pelapukan oleh uap air laut. Pada pemberhentian pengecoran balok, tulangan balok yang tidak terlindung hanya mengalami karat yang ringan. b. Kolom Secara keseluruhan kolom di bawah lantai-1 masih dalam keadaan baik. Pada kolom beton tidak ditemukan retak struktur. Pada pemberhentian pengecoran kolom, tulangan kolom yang tidak terlindung hanya mengalami karat yang ringan. c. Pelat Lantai Satu Secara keseluruhan bagian bawah pelat lantai-1 masih dalam keadaan baik. Pada bagian bawah pelat beton tidak ditemukan retak struktur, lendutan, dan pengembangan volume beton. Pada pemberhentian pengecoran pelat lantai-1, tulangan pelat yang tidak terlindung hanya mengalami karat yang ringan.
Pengamatan Visual di atas Lantai-1:
1. Kolom Secara keseluruhan kolom di atas lantai-1 masih dalam keadaan baik. Pada kolom beton tidak ditemukan retak struktur, dan pengembangan volume beton. Terlihat sebagian kolom selimut betonnya kurang dari 25 mm (sampel K21, K22, dan K23), sehingga tulangan sengkang terlihat. Pada pemberhentian pengecoran kolom, tulangan kolom yang tidak terlindung hanya mengalami karat yang ringan. Terdapat tulangan kolom untuk penyambungan yang terlalu pendek (persyaratan sambungan kolom minimal panjangnya 300 mm dan 48xdiameter tulangan utama (diambil yang terbesar)). 2. Pelat Lantai Satu Secara keseluruhan bagian atas pelat lantai-1 masih dalam keadaan baik. Pada bagian atas pelat beton tidak ditemukan retak struktur, lendutan, dan pengembangan volume beton.
5
5.2. Analisis dan Hasil Pengujian Keseragaman dan Kualitas Beton dengan Hammer Test Telah dilakukan pengujian keseragaman dan kualitas permukaan beton pada komponen struktur Pasar Kotabaru dengan menggunakan alat Hammer Test, dengan rincian banyaknya sampel dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Jumlah sampel pengujian Hammer Test Lokasi
Jumlah sampel
Jumlah Titik Tembak
K1-K20
600
Balok
B0-B7
240
Kolom
K21-K24
80
Pelat
P1-P5
140
37
1060
Elemen Struktur Balok
Di bawah Lantai-1
Kolom Pelat
Di atas Lantai-1
TOTAL SAMPEL
Berdasarkan Tabel 2 dapat diketahui bahwa jumlah elemen struktur yang diuji kekuatan tekan betonnya adalah sebanyak 37 buah elemen struktur (balok, kolom, dan pelat lantai) dengan jumlah total titik tembak sebanyak 1060 titik. Rekapitulasi hasil pengujian Hammer Test dapat dilihat pada Tabel 3 s.d. 4, serta Gambar 4 s.d 5.
6
Tabel 3. Nilai Rebound Uji Hammer Test Nilai Pantulan Permukaan Beton
Kualitas Permukaan Beton
41.923
Baik
BALOK
31.250
Cukup Baik
KOLOM TK-2
37.225
Cukup Baik
PELAT LANTAI
35.943
Cukup Baik
RATA-RATA NILAI PANTUL
38.362
KUALITAS PERMUKAAN BETON
30 s.d. 40
Komponen Struktur BALOK DI BAWAH LANTAI-1
KOLOM TK-1 PELAT LANTAI
DI ATAS LANTAI-1
CUKUP BAIK
Tabel 4. Nilai Kuat Tekan Beton Uji Hammer Test
Komponen Struktur BALOK DI BAWAH KOLOM TK-1 LANTAI-1 PELAT LANTAI BALOK DI ATAS KOLOM TK-2 LANTAI-1 PELAT LANTAI
Kuat Tekan Beton (Silinder) (Kg/Cm2)
Kuat Tekan Beton (Kubus) (Kg/Cm2)
Min
Max
Min
Max
317.7431
445.0005
373.8154
523.5299
142.8673
247.0817
168.0792
290.6844
248.6232
369.9712
292.4979
435.2602
177.2411
287.2407
208.5189
337.9302
254.3751
373.6899
299.2648
439.6352
167.8876
246.6353
197.5148
290.1592
SEBELUM KOREKSI UMUR: RATA-RATA KUAT TEKAN SETELAH KOREKSI UMUR (750 HARI x 0,66): RATA-RATA KUAT TEKAN
Catatan: Mutu Beton Rencana : 225 Kg/cm2 (Kubus)
7
NILAI PANTUL RATA-RATA PERMUKAAN BETON (PENGUJIAN HAMMER TEST) Nilai Pantul Permukaan Beton
45 40
Avg. = 38,362
35 30 25 20 15 BALOK KOLOM
10 5
PELAT LANTAI
0 Di bawah Lantai-1
Di atas Lantai-1
Gambar 4. Nilai pantul rata-rata permukaan beton hasil pengujian dengan alat Hammer Test
Kuat Tekan Beton (Kubus) (Kg/cm 2)
KUAT TEKAN BETON RATA-RATA (PENGUJIAN HAMMER TEST) 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0
K-225
MIN
MAX
Di bawah Lantai-1
MIN
MAX
Di atas Lantai-1
SILINDER
MIN
MAX
Di bawah Lantai-1
MIN
MAX
Di atas Lantai-1
KUBUS
BALOK KOLOM PELAT LANTAI
Gambar 5. Nilai kuat tekan beton rata-rata hasil pengujian dengan alat Hammer Test Berdasarkan nilai pantul uji Hammer Test terhadap permukaan beton pada Tabel 3 dan Gambar 4 dapat diketahui bahwa nilai pantulan beton rata-rata Struktur Pasar Kotabaru adalah sebesar 38,362, sehingga keseragaman dan kualitas beton dapat dikategorikan masih CUKUP BAIK (30 s.d. 40). Sedangkan perkiraan interval nilai kuat tekan beton berdasarkan hasil uji Hammer Test dapat dilihat pada Tabel 4 dan Gambar 5, dengan hasil sbb.: Sebelum dikoreksi faktor umur:
Kuat Tekan Rata - Rata Silinder 254,375 s.d. 373,690 kg/cm 2 Kuat Tekan Rata - Rata Kubus 299,265 s.d. 439,635 kg/cm 2 8
Setelah dikoreksi faktor umur 750 hari (x 0,66):
Kuat Tekan Rata - Rata Silinder 167,888 s.d. 246,635 kg/cm 2 Kuat Tekan Rata - Rata Kubus 197,515 s.d. 290,159 kg/cm 2 Dapat diketahui bahwa Mutu Beton Rencana proyek sebesar 225 Kg/cm 2 masih berada dalam interval kuat tekan beton kubus 197,515 s.d. 290,159 kg/cm2.
5.3. Analisis dan Hasil Pengujian Korosi Beton dengan Uji Carbonasi Telah dilakukan pengujian korosi beton (uji Carbonasi) yang disebabkan oleh pengaruh lingkungan (uap air laut atau air hujan yang mengandung asam) dengan menggunakan larutan indikator pH phenolpthaline dengan rincian banyaknya sampel pengujian dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Jumlah sampel dan hasil uji Carbonasi beton Lokasi
Elemen Struktur
Jumlah sampel
Hasil Warna
Kondisi
C1
Merah muda
Terlindung
C2
Merah muda
Tidak Terlindung
C4
Merah muda
Tidak Terlindung
Keterangan
Balok Di bawah Lantai-1
Kolom Tingkat 1 Pelat Balok
Di atas Lantai-1
Kolom Tingkat 2
Pelat TOTAL SAMPEL
C5 s.d. C8
Merah muda
Tidak Terlindung
C3 dan C9
Merah muda
Tidak Terlindung
Selimut beton ratarata setebal 10 mm tidak berwarna, berarti beton terserang asam
9
9
Berdasarkan hasil uji Carbonasi beton pada Tabel 5 dapat diketahui bahwa pada pengujian kolom di atas lantai-1 (sampel C5 s.d. C8) terlihat bahwa selimut beton rata-rata 10 mm sudah mulai terserang asam (uji dengan larutan pH reaksinya tidak berwarna), hal ini dapat dilihat secara visual karena kondisi kolom dalam keadaan terbuka, dan tipisnya selimut beton, namun pada kedalaman > 10 mm pH beton masih dalam keadaan normal (basa). Sehingga secara keseluruhan (balok, pelat lantai, dan kolom) pH beton masih dalam keadaan normal yaitu basa (pH > 7).
6. KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil pengamatan visual (kualitatif) dan hasil pengujian sampel komponen struktur beton di lapangan dengan alat Hammer Test (37 sampel dengan 1060 titik tembak) dan uji korosi beton dengan larutan indikator pH Phenolphtaelin (9 sampel) dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Komponen struktur balok, pelat, dan kolom mempunyai keseragaman mutu dan kualitas beton dengan kategori CUKUP BAIK (R = 38,362) (dari uji Hammer Test beton) 2. Mutu Beton Rencana proyek sebesar 225 Kg/cm2 masih berada dalam interval kuat tekan beton kubus 197,515 s.d. 290,159 kg/cm2 hasil uji Hammer test. 3. Terdapat sebagian kolom diatas lantai-1 (sampel C5 s.d. C8) yang selimut betonnya mulai terserang asam dengan kedalaman rata-rata 10 mm, namun pada kedalaman > 10 mm pH beton masih normal (bersifat basa) (dari uji Larutan indikator pH Phenolphtaelin) 4. Secara keseluruhan pH beton masih normal yaitu bersifat basa (pH > 7) yang berarti beton masih melindungi tulangan baja terhadap korosi (dari uji Larutan indikator pH Phenolphtaelin berwarna merah muda (pink)) 5. Secara pengamatan visual tulangan baja yang terbuka hanya mengalami karat yang dapat dikategorikan ringan. 6. Secara pengamatan visual tidak terdapat pengembangan volume beton yang diakibatkan oleh uap air laut (garam) yang bereaksi dengan beton, pengembangan volume ini sangat berbahaya pada beton karena beton akan menjadi retak dan mengalami penurunan kekuatan (Calsium Silikat Hidrat (CSH) terurai). 7. Tidak terdapat retak struktur dan lendutan pada komponen struktur balok, pelat, dan kolom.
10
Rekomendasi: 1. Faktor air semen maksimum = 0,40 untuk perlindungan tulangan terhadap korosi pada beton yang terpengaruh lingkungan yang mengandung klorida dari garam, atau air laut (SNI-2002 ps. 6.2) 2. Kebutuhan semen minimum = 325 kg/m3 untuk lingkungan korosif yang disebabkan oleh kondensasi atau uap korosi (SK SNI-1990) 3. Pembersihan lapisan karat pada tulangan baja dapat dilakukan dengan cara sandblasting atau pengamplasan, atau sikat kawat. 4. Elemen struktur beton bagian eksterior agar segera diberikan lapisan yang bersifat kedap air (coating) untuk mencegah masuknya uap air garam atau hujan yang mengandung air asam pada pori-pori beton. 5. Kolom yang mempunyai selimut beton terlalu tipis (sampel K21 s.d. K23) agar segera di beri selimut beton tambahan untuk mencegah masuknya uap air garam atau hujan yang mengandung air asam pada pori-pori beton. 6. Balok induk yang selimut betonnya keropos (sampel B7) agar segera diperbaiki, karena core beton sangat mudah terserang korosi.
7. DAFTAR PUSTAKA Departemen Pekerjaan Umum, Tata Cara Rencana Pembuatan Campuran Beton Normal (SK SNI T-15-1990-03), Bandung, 1991. Departemen Pekerjaan Umum, Tata Cara Penghitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung ( SNI 03-2847-2002), BSN. Departemen Pekerjaan Umum, Pedoman Mendirikan Bangunan Gedung (SKBI-1.3.53.1987 UDC: 69.002) Koran Radar Banjar, PT . TMB Gandeng Pihak Ketiga, Ditarget Membangun Mall 60 Hari Selesai, 12 Maret 2004. Januarti Jaya, Nondestructive Test and Assessment, Materi Kursus Aplikasi Tata Cara Perhitungan Beton Terkini di Indonesia, ITS Surabaya, 2006. Triwulan, Deterioration Beton, Materi Kursus Aplikasi Tata Cara Perhitungan Beton Terkini di Indonesia, ITS Surabaya, 2006. Toda, et.all, Diagnosis of Concrete Deterioration by Nondestructive Evaluation, IHI Engineering Review, vol. 37 B0.3, October 2004.
11
Lampiran: a. Foto pengujian Balok:
b. Foto pengujian Kolom:
12
c. Foto pengujian Pelat:
d. Foto pengujian Karbonasi Beton:
13
e. Denah Struktur Bangunan Pasar Kotabaru dan lokasi pengujian Hammer Test:
14
