KOROSI DAN PENCEGAHANY PENCEGAH ANYA A PADA KONTRUKSI JEMBA JE MBAT TAN
MAKALAH
Oleh :
Rezeki Fajri NIM: 1!"11!#"
PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN JALAN DAN JEMBATAN $D#% POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN &!1#
A.PENGERTIAN KOROSI
Korosi
adalah
penurunan
mutu
dari
peralatan
logam. Korosi bisa
disebut
sebagai kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan lingkungan yang korosif. Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan
untuk
kehidupan
manusia
sehari-hari.
Dalamtabel
periodik , besi
mempunyai
simbol Fe dan nomor atom !. "esi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. "esi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. "esi dan baja hampir #$% dari logam lainya, padahal besi dan baja mempunyai kelemahan yaitu korosi. &al itu karena beberapa hal, diantaranya' •
Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar
•
engolahannya relatif mudah dan murah, dan
•
"esi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi .
alah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. ebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat ( stainless steel ) , akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.
Mekanisme Korosi roses korosi dapat terjadi apabila sekurang-kurangnya terdapat sepasang reaksi oksidasi dan reduksi yang berlangsung secara serempak dengan kecepatan reaksi yang sama. Reaksi Anodik dan Katodik *eaksi anodik dalam setiap proses korosi merupakan reaksi oksidasi suatu logam menjadi ionnya yang ditandai dengan kenaikan +alensi atau pelepasan elektron. ecara umum reaksi anodik dapat dituliskan sebagai berikut' n ne-, di mana n adalah jumlah elektron yang dihasilkan dan besarnya sama dengan +alensi ion logam yang terkorosi. *eaksi katodik dalam setiap proses korosi merupakan reaksi reduksi yang ditandai dengan penurunan +alensi atau penyerapan elektoron. Ada beberapa reaksi katodik yang berbeda yang sering dijumpai dalam proses korosi logam, yaitu' uasana asam' •
/anpa oksigen' & e- & 0000000000000000000. (1)
•
Dengan oksigen' 2& 3 2e- &3 00000000000000.. () uasana basa atau netral' &3 3 2e- 23&- 0000000000000 (4) *eduksi ion logam' n ne- 000000000000000000000000000..
•
(5) •
n e- (n-1) 0000000000000000000000000. (!)
Dari sekian banyak reaksi katodik, yang umum dijumpai adalah reaksi (1), () dan (4). Dari sini dapat disimpulkan bahwa peranan air dan oksigen sangat dominan dalam proses korosi.
B. KOROSI PADA JEMBATAN
ebagian besar bangunan prasarana sipil menggunakan tulangan beton untuk memperkuat konsruksi betonnya. "eton bertulang telah digunakan sebagai struktur utama maupun struktur pelengkap hampir di setiap bangunan sipil di beberapa negara. Dewasa ini sering terlihat pada proyek bangunan sipil yang komponennya beton bertulang, namun terdapat kelemahan pada penggunaan baja tulangan yaitu baja tulangannya banyak mengalami korosi akibat pengaruh dari lingkungan. /ulangan baja pada beton bertulang yang terkorosi bisa mengurangi kekuatan dari struktur tersebut. /ulangan beton tersebut sangat rentan terhadap pengaruh unsur kimia yang dapat menyebabkan korosi. Korosi terjadi akibat adanya unsur kimia di lingkungan asam. 6nsur-unsur kimia yang mempunyai sifat korosif diantaranya sulfat, khlorida dan nitrat. "anyak lahan di wilayah 7ndonesia berupa rawa. Air rawa umumnya mempunyai kadar asam tinggi, dan mengandung unsur sulfat, khlorida dan nitrat yang melebihi kondisi normal air tanah. Korosi adalah salah satu faktor yang mempengaruhi penurunan kekuatan konstruksi. roses korosi yang terjadi pada material yang terbuat dari bahan logam disebabkan karena adanya proses pelepasan elektron pada logam (anoda) yang kemudian elektron tersebut diterima oleh logam lain (katoda). roses tersebut terjadi apabila adanya 8at yang bersifat sebagai elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar listrik. Korosi adalah suatu fenomena yang komplek yang terjadi tidak hanya pada material yang terbuat dari metal namun korosi secara umum diketahui terjadi pada permukaan metal yang disebut general corrosion. emakin tinggi kualitas tulangan beton semakin rendah laju korosi yang terjadi. Korosi pada baja tulangan saat ini banyak ditemui pada struktur beton bertulang. alah satu penyebab terjadinya korosi adalah pengaruh lingkungan.
C. IDENTIFIKASI POTENSI KOROSI
6dara bebas dapat menghantarkan material bebas di udara sehingga menempel pada jembatan baja, tentu saja material ini menjadi pemicu laju korosi. Asap (polusi) kendaraan bermotor dan polusi hasil pabrik juga menjadi faktor pemicu korosi, selain itu faktor hujan juga dapat mempengaruhi laju korosi pada jembatan baja, karena pada air hujan banyak mengandung ion hidrogen yang dapat menyebabkan korosi pada jembatan. Adapun ak!or"ak!or #an$ mempen$aru%i korosi& #ai!u '
1.Kelembaban udara . 9lektrolit 4.:at terlarut pembentuk asam (;3, 3) 2.Adanya 3 5.
D. DAMPAK KOROSI
/ulangan baja pada beton bertulang yang mengalami korosi dapat menyebabkan pengurangan kekuatan dari struktur tersebut, sehingga bila kerusakan ini terus berlanjut akan mengakibatkan bangunan beton tersebut menjadi tidak layak untuk digunakan. Korosi pada tulangan baja balok beton bertulang mengakibatkan pengurangan luas permukaan baja tulangan dan menimbulkan diskontinuitas pada permukaan baja. Korosi pada baja tulangan selain menyebabkan pengurangan luas permukaan juga menimbulkan +olume senyawa hasil reaksi korosi yang lebih besar daripada +olume baja yang bereaksi. &al ini dapat mengakibatkan selimut beton mengalami keretakkan. =ika kerusakan ini terus berlanjut, maka bangunan beton tidak layak dipakai lagi. enurut Al-ulaimani (1>>$) tingkat
korosi
sampai
dengan
1,5%
tidak
mempengaruhi kapasitas maksimum beton memikul beban, saat 2,5% mengalami korosi dapat mengurangi kapasitas maksimum memikul beban sampai tersisa 1%. ecara umum, tingkat korosi dapat ditentukan dari persentase berat yang hilang. "egitu pula kuat geser pada balok beton bertulang, akibat pengaruh dari korosi mengakibatkan penurunan kemampuan kuat geser dari balok tersebut yang berati juga menurunkan kemampuan balok dalam memikul momen lentur.
E. (a)u Korosi
Keterangan ' B laju korosi (mpy) w B kehilangan berat (gCjam) B berat jenis (gCcm4) A B luas sampel (cm) t B waktu (jam).
F. Pen*e$a%an korosi eristiwa korosi pada logam merupakan fenomena yang tidak dapat dihindari, namun dapat dihambat maupun dikendalikan untuk mengurangi kerugian dan mencegah dampak negatif
yang
diakibatkannya.
Dengan
penanganan
ini
umur
produktif
peralatan
elektronik dalam rumah tangga atau kegiatan industri menjadi panjang sesuai dengan yang direncanakan, bahkan dapat diperpanjang untuk memperoleh nilai ekonomi yang lebih tinggi. 6paya penanganan korosi diharapkan dapat banyak menghemat biaya opersional, sehingga berpengaruh terhadap efisiensi dalam suatu kegiatan industry serta menghemat anggaran pembelanjaan rumah tangga.
;ara pencegahan korosi pada beton bertulang'
6sahakan kondisi pasif pada bidang kontak baja E beton ;egah C hambat proses karbonasi degradasi klorida ;egah C hambat proses definisi beton terhadap lingkungan ;oatingsCpelapisan
Adapun cara-cara yang dapat mencegah korosi :
1) emakaian bahan-bahan yang bermutu baik. ) empertebal selimut beton 4) enggunakan beton kedap air (secara teoritis tidak ada) 2) enambahan dimensi struktur 5) ;ara pemampatan beton yang tepat !) erlindungan permukaan (;oatings)
;ara ini biasanya bersifat sementara, karena bila perlindungannya cacat atau rusak proses korosi akan berjalan lagi. "erikut contoh lain pengendalianCpencegahan korosi '
1. Mencegah kontak dengan oksigen dan/atau air
Korosi besi memerlukan oksigen dan air. "ila salah satu tidak ada, maka peristiwa korosi tidak dapat terjadi. Korosi dapat dicegah dengan melapisi besi dengan cat, oli, logam lain yang tahan korosi (logam yang lebih aktif seperti seg dan krom). enggunaan logam lain yang kurang aktif (timah dan tembaga) sebagai pelapis pada kaleng bertujuan agar kaleng cepat hancur di tanah. /imah atau tembaga bersifat mampercepat proses korosi. 2. Perlindungan katoda (pengorbanan anoda)
"esi yang dilapisi atau dihubugkan dengan logam lain yang lebih aktif akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katoda. Di sini, besi berfungsi hanya sebagai tempat terjadinya reduksi oksigen.
+. Mem,ua! a--o# a!au paduan -o$am #an$ ,ersia! !a%an kara! ,
isalnya besi dicampur dengan logam Fi dan ;r menjadi baja stainless (G% He, 1>%;r, >%Fi). . Pen$e*a!an .
=embatan, pagar, dan railing biasanya dicat. ;at menghindarkan kontak dengan udara dan air. ;at yang mengandung timbel dan 8ink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi. =enis cat yang umum dipakai untuk pengecatan komponen baja jembatan dapat diklasifikasikan dalam /abel 1 sebagai berikut'
/abel 1. =enis ;at
Fo. 1 4
Klasifikasi ;at 3rganic 8inc-rich Anorganic 8inc-rich 3ne-pack chemical resistant
Karakteristik dan 6nsur-unsur okok :inc dan organik binder :inc dan silikat binder ;hlorinated nibber, +inyl
2
/wo-pack chemical resistant
9poIy, polyurethane, resin
5
;oaltar epoIy resistant
9poIy
Ke!en!uan /mum •
Ca!
ecara umum cat harus mempunyai daya lekat yang baik dan mudah dilapiskan pada permukaan secara merata, memiliki ketebalan dan waktu pengeringan yang tertentu, dan tahan terhadap pengaruh sifat kimia, fisik dan cuaca. "erdasarkan fungsinya lapisan cat umumnya terdiri atas' a. ;at dasar, yang menjamin pelekatan yang baik untuk lapisan yang berikutnya. b. ;at antara, merupakan lapisan pengikat yang merata antara lapisan cat dasar dengan lapisan cat akhir. c. ;at akhir, yang merupakan lapisan permukaan akhir yang halus, licin, mudah dibersihkan, dan tahan terhadap serangan 8at-8at kimia. •
Ba%an Pe-aru!
"ahan pelarut adalah bahan untuk mengencerkan cat agar memiliki kekentalan yang dikehendaki, dan biasanya terdiri atas 8at organik seperti' terpentin, hidrokarbon, keton dan ester. •
Komponen Ba)a Jem,a!an
ermukaan struktur baja jembatan harus bersih dan bebas dari lemak, debu, produk korosi, residu garam, dan sebagainya.
0. Pe-umuran den$an O-i a!au Gemuk .
;ara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. 3li dan gemuk mencegah kontak dengan air.
1. Pem,a-u!an den$an P-as!ik .
"erbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. lastik mencegah kontak dengan udara dan air.
2. Tin P-a!in$ (pelapisan dengan timah).
Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. elapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebuttin plating . /imah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorongCmempercepat korosi besi. &al itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. 3leh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
3. Ga-4anisasi (pelapisan dengan :ink).
ipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan 8ink. "erbeda dengan timah, 8ink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. &al ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. 3leh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada 8ink, maka besi yang kontak dengan 8ink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan 8ink yang
mengalami oksidasi (berkarat). "adan mobil-mobil baru pada umumnya telah digal+anisasi, sehingga tahan karat.
5. Cromium P-a!in$ (pelapisan dengan kromium).
"esi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. ama seperti 8ink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
67. Sa*rii*ia- Pro!e*!ion (pengorbanan anode).
agnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. =ika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. ;ara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. ecara periodik, batang magnesium harus diganti
Dari segi teori, korosi tidak mungkin sepenuhnya dapat dicegah karena memang merupakan proses alamiah bahwa semua logam akan kembali ke sifat asalnya. Asal dari tanah kembali ke tanah, asal dari bijih besi kembali ke oksida besi. ?alaupun demikian pengendalian korosi harus dilakukan secara maksimal, karena dilihat dari segi ekonomi dan segi keamanan merupakan hal yang tidak mungkin ditinggalkan.
=adi pengendalian korosi harus dimulai dari perancangan, pengumpulan data lingkungan, proses, peralatan yang dipakai bahan baku dan cara pemeliharaan yang akan dilaksanakan.
DAFTAR P/STAKA Directorate @eneral of &ighway, General, Spesification, Section 5! "aintings. Direktorat enyelidikan asalah /anah dan =alan dan "etun#uk "erencanaan "engecatan $ntuk %em&atan, 1>#1 7rman Furdin. 1>>!. 'eknologi "enanggulangan Korosi 'iang "ancang http'CCratihkumalachachae.blogspot.comC$11C1Cmengenal-korosi-dan-akibatnya-serta.html
http'CCid.wikipedia.orgCwikiC"esi
http://muhammadyusufrdaus.wordpress.com/2012/06/05/korosi-danpencegahannya/ http://digili.its.ac.id/pulic/!"#-paper-2$6%&-&10'1000$5-(aper.pd) http://tholkhahasan.logspot.com/2012/0%/korosi.html
Kea'e(a) (ia)* *ntuk memenuhi persyaratan keawetan+ pondasi tiang eton harus direncanakan erdasarkan ketentuan seagai erikut :
-
(ada lingkungan korosi)+ tiang harus diuat dengan menggunakan rencana campuran eton kedap air. "eal minimum selimut eton adalah %5 mm untuk kondisi non korosi) dan 55 mm pada kondisi korosi). "idak terdapat retak-retak pada eton yang dapat menyeakan ter,adinya korosi pada a,a tulangan.
#eagai pertimangan didalam pemilihan ,enis tiang+ khususnya tiang eton adalah ter,adinya keocoran pasta semen+ atau pengaruh lain seelum semen mengeras seperti air tanah yang mengalir eas masuk ke dalam tiang yang dicetak di tempat.
