KOROSI PADA PADA BAJA TULANGAN YANG DIGUNAKAN PADA STRUKTUR BANGUNAN/BETON
Di susun oleh:
NAMA
: AD ADE SU SURYAN YULIANTO
NPM
: G1C1!"
DOSE DOSEN N
: A# A# SO$ SO$% %AN# $A#& Ph#D h#D
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN $AKULTAS $AKULTAS TEKNIK TE KNIK UNI'ERSITAS BENGKULU !1(
A. PEND PENDAH AHUL ULUA UAN N
1. Latar Belakang Pembangunan di bidang Teknik Sipil, khususna di bidang k!nstruksi gedung, "alan raa, pelabuhan, lapangan terbang dan bangunan irigasi mempunai sasaran meningkatkan kese"ahteraan dan tara# hidup masarakat. Dalam melaksanakan atau meren$anakan suatu k!nstruksi, kekuatan dan kea%etan merupakan tu"uan ang penting untuk di$apai. Bet!n merupakan bahan bangunan ang dibentuk !leh pengerasan $ampuran semen, air, agregat halus, agregat kasar &batu pe$ah atau kerikil', udara dan kadang( kadang $ampuran bahan tambahan lain. )ampuran ang masih plastis di$!r ke dalam a$uan dan dira%at untuk memper$epat reaksi hidrasi $ampuran $ampuran semen(air, ang menebabkan pengerasan bet!n. Bahan ang terbentuk mempunai kekuatan
tekan
ang
tinggi
dan ketahanan tarik
ang rendah. Untuk mengatasi kelemahan pada daerah tarik pada bet!n maka dibutuhkan ba"a tulangan ang memiliki kekuatan tarik ang besar. *!mp!nen bet!n dan ba"a tulangan harus disusun k!mp!sisina sehingga dapat dipakai sebagai material ang !ptimal. Hal ini dimungkinkan karena bet!n dapat dengan mudah dibentuk dengan $ara menempatkan $ampuran ang masih basah ke dalam $etakan bet!n sampai ter"adi pengerasan bet!n. +ika berbagai unsur pembentuk bet!n diran$ang dengan baik, maka hasilna adalah bahan ang kuat, tahan lama dan bila dik!mbinasikan dengan ba"a tulangan akan men"adi elemen ang utama pada suatu sistem struktur. *!r!si ang merupakan pr!ses elektr!kimia dimana ba"a ang berhubungan dengan $airan ang mengandung i!n(i!n &elektr!' menimbulkan perbedaan p!tensial ang menebabkan i!n(i!n tulangan akan melarut sampai pada keadaan seimbang. *!r!si khususna pada bet!n bertulang dapat mempersingkat umur bangunan. *arena itu penulis men$!ba untuk membahas mengenai *-S PADA BA+A TULAN/AN 0AN/ D/UNA*AN PADA ST-U*TU- BAN/UNANBETN.
2. Tu"uan Adapun tu"uan dari pembahasan ini aitu sebagai berikut3
1. Untuk mengetahui pr!ses k!r!si pada ba"a tulangan di dalam bet!n. 2. Untuk mengetahui penebab k!r!si pada ba"a tulangan. 4. )ara men$egah k!r!si pada ba"a tulangan. 4. 5an#aat Adapun man#aat dari pembahasan ini aitu sebagai berikut3 1. 5endapatkan pemahaman mengenai pengaruh k!r!si pada ba"a tulangan. 2. 5engetahui $ara untuk men$egah ter"adina k!r!si pada ba"a tulangan.
B. TN+AUAN PUSTA*A
1. Ba"a tulangan di dalam bet!n Ba"a tulangan di dalam bet!n berada dalam lingkungan bersi#at basa kuat dengan nilai PH 6 12,7. *eadaan ini disebabkan karena bet!n mengandung 28 9 48 persen *alsium Dihidr!sida & )a&H'2', sebagian berupa larutan "enuh )a&H'2 di dalam bet!n, sebagian mengendap berupa kristal )a&H'2 di dalam bet!n. Lingkungan basa kuat ini memberikan perlindungan terhadap ba"a tulangan di dalam bet!n dari serangan k!r!si karena ba"a tulangan di dalam lingkungan basa kuat men"adi pasi#.
2.
*!r!si Pada Ba"a Tulangan *!r!si ang ter"adi pada ba"a tulangan adalah k!r!si seragam atau biasa disebut uniform corrosion. *!r!si memang hanalah #en!mena dipermukaan material, tetapi "ika k!r!si telah ter"adi dalam %aktu ang lama dan tidak ditangani dengan baik maka #en!mena k!r!si ang ter"adi dipermukaan material akan masuk lebih dalam dan bisa menimbulkan craking pada material, hal ini tentu sa"a sangat merugikan, ba"a tulangan ang seharusna dapat menahan beban ang telah ditentukan !leh arsitek akan berkurang kekuatanna dan akan membahaakan penghuni bangunan "ika tidak segera ditangani dengan baik. Biaa ang besar tentu harus dikeluarkan untuk mengatasi kasus seperti ini, karena bangunan telah berdiri dan k!r!si ang telah ter"adi sudah parah.
/ambar 1. Ba"a tulangan ang digunakan pada struktur bangunan sudah terk!r!si dengan parah Selain dilihat dari #akt!r biaa, ke"adian ini akan membahaakan penghuni bangunan, baangkan "ika hal sema$am ini tidak ditangani dengan baik dan hana dianggap hal sepele, memang dalam %aktu beberapa bulan mungkin tidak akan ter"adi apa(apa tetapi ketika telah beberapa tahun, mungkin sa"a hal ang tidak diinginkan akan ter"adi. Sering kita melihat bet!n ang ber%arna kuning kemerahan seperti berkarat, tetapi "arang !rang memikirkan apa ang sebenarna ter"adi. Hal ini bisa sa"a disebabkan !leh struktur ba"a ang terdapat didalam bangunan terk!r!si. +ika hal ini ter"adi di sebuah tempat ang harus men$erminkan suatu keindahan, kesempurnaan seperti $!nt!hna perusahaan besar, mall, "embatan laang, hal ini akan men$itrakan tempat itu berkurang keindahanna. *redibilitas tempat itu pun "adi taruhanna.
3.
Penebab *!r!si Pada Ba"a Tulangan Setiap k!nstruksi setelah dibangun harus dilakukan e:aluasi se$ara terus menerus untuk menentukan kiner"a bangunan. Ambrukna suatu in#rastruktur, seperti "embatan, "alan laang, dermaga dan lain(lain, se$ara tiba(tiba sering kali memba%a k!rban manusia dan kerugian #inansial ang sangat besar. Hal ini merupakan bagian dari tugas pemilik bersama pihak ang berkepentingan untuk men"amin keselamatan masarakat umum sebagai pengguna. Salah satu penebab kerusakan bangunan dilingkungan laut adalah k!r!si pada bet!n dan tulangan. Se$ara umum, tulangan ba"a didalam bet!n tidak akan terk!r!si, karena bet!n pada umumna memiliki PH tinggi &sekitar 12.7', Si#at PH tinggi atau basa alkali pada bet!n ter"adi saat semen ter$ampur dengan air. *arena si#at alkali ini, dipermukaan ba"a dalam bet!n terbentuk sebuah lapisan pasi# ang menebabkan ba"a terlindung dari pengaruh luar. Ba"a baru bisa terk!r!si bila lapisan pasi# ini rusak &PH Bet!n turun', ang biasana disebabkan !leh #akt!r(#akt!r sebagai berikut 3 a. *arb!nasi
0aitu peristi%a terbentukna )a)4 sebagai akibat reaksi antara )a&H'2 dengan gas atau sena%a terlarut ang bersi#at asam. Pr!ses karb!nisasi berlangsung menurut reaksi sebagai berikut 3
-eaksi tersebut masih dapat berlan"ut sebagai berikut 3
Pr!ses karb!nasi ini berlangsung dari permukaan bet!n ke bagian dalam bet!n ang akhirna men$apai bidang k!ntak ba"a bet!n. Apabila pr!ses karb!nasi telah men$apai bidang k!ntak ba"a(bet!n, pH lingkungan pada bidang k!ntak ba"a(bet!n turun sampai ; <,7. Hal ini mengakibatkan keadaan pasi# ba"a tulangan hilang dan ba"a tulangan akan terk!r!si ang akhirna merusak bet!nna. b. Degradasi !leh Sul#at Apabila larutan sul#at masuk ke dalam bet!n, maka akan ter"adi reaksi dengan sena%a hidrasi kalsium aluminate &4)a.Al24.12H2' ang terdapat di dalam bet!n. -eaksi ang ter"adi pada pr!ses ini adalah sebagai berikut 3
-eaksi ini menghasilkan *alsium Sulp! Aluminate &4)a.Al 24.4)aS=.41H2' >!lume kristal *alsium Sulp! Aluminate 4 kali :!lume kalsium aluminate &bahan asalna' sehingga mengakibatkan bet!n mengalami retak halus. Hal ini merupakan "alan bagi larutan dari luar dan atau
pr!ses karb!nasi men$apai bidang k!ntak ba"a(bet!n. Apabila larutan dari luar dan atau pr!ses karb!nasi telah men$apai bidang k!ntak ba"a(bet!n, pH lingkungan pada bidang k!ntak ba"a( bet!n turun sampai ;<,7. Hal ini mengakibatkan keadaan pasi# ba"a tulangan hilang dan ba"a tulangan akan terk!r!si ang akhirna merusak bet!n. 0ang paling berbahaa adalah air laut dan air tanah karena mengandung i!n(i!n sul#at. 5enurut ).+. 5enger dalam ?Sewen Coreosion and Protective Coating @, pengaruh sena%a sul#at terhadap k!r!si disa"ikan pada tabel 1.
$. Degradasi !leh *l!rida !n kl!rida telah terkenal sangat agresi# terhadap bahan k!nstruksi ba"a. *l!rida melalui reaksi hidr!lisa membentuk asam. Asam ang dihasilkan menetralisir )a&H'2 ang terdapat di dalam bet!n. Apabila pr!ses netralisir )a&H'2
telah men$apai bidang
k!ntak ba"a(bet!n, pH lingkungan pada bidang k!ntak ba"a( bet!n turun sampai ; <,7. Hal ini mengakibatka n keadaan pasi# ba"a tulangan hilang dan ba"a tulangan terk!r!si ang akhirna merusak bet!n. d. Lea$hing Lea$hing adalah peristi%a turunna k!nsentrasi sena%a teralrut di sekitar daerah k!ntak ba"a(bet!n akibat masukna larutan ke dalam bet!n. Penurunan k!nsentrasi akhirna mengakibatkan pH lingkungan pada bidang k!ntak ba"a(bet!n turun sampai ; <,7. Hal ini mengakibatkan keadaan pasi# ba"a tulangan hilang dan ba"a tulangan akan terk!r!si ang akhirna merusak bet!n. Prinsip ter"adina lingkaran k!r!si, dikatakan lingkaran karena k!r!si akan berpr!ses terus sampai akhirna menghan$urkan k!nstruksi ang bersangkutan se$ara skematis digambarkan pada /ambar 1. Akibat ang ditimbulkan bila ter"adi lingkaran k!r!si pada tulangan bet!n adalah 3
o
Ter$u$ina pasta semen ang telah mengeras. 5elarutna dan ter$u$ina sena%a ( sena%a ang terbentuk
o
akibat serangan air agresip. Terbentukna sena%a ( sena%a baru, hasil reaksi kimia
o
ang memiliki si#at sangat mengembang &epansi:e' hingga o
bet!n men"adi retak dan pe$ah. Hilangna tegangan retakan antara bet!n dan tulangan akibat slip.
=. Pr!ses Ter"adina *!r!si
*!r!si ba"a tulangan adalah reaksi kimia atau elektr! kimia antara ba"a tulangan dengan lingkunganna. Herbert Uhlig &2888372', menggambarkan pr!ses k!r!si tulangan ba"a pada bet!n dengan persamaan reaksi sebagai berikut3
/ambar 2. 5ekanisme ter"adina k!r!si pada ba"a tulangan
Ba"a tulangan ang terk!r!si, :!lume karatna lebih besar 6 4 kali dari :!lume bahan asalna sehingga mengakibatkan keretakan pada bet!n. Hal ini merupakan a%al dari kerusakan bet!n ang akhirna menu"u ke kerusakan ang lebih parah sehingga se$ara keseluruhan memperpendek usia pakai k!nstruksi ang bersangkutan. Ba"a tulangan di dalam bet!n terk!r!si apabila keadaan pasi# hilang aitu pH lingkungan pada bidang k!ntak ba"a(bet!n turun sampai ; <,7.
*!r!si ang tetr"adi pada ba"a tulangan bisa ter"adi karena beberapa hal, diantarana adalah sebagai berikut3 Ba"a tulangan ang akan digunakan untuk struktur bangunan tidak • • •
dipr!teksi. Adana air dari hasil sisa(sisa reaksi antara air dan semen. Temb!k atau bet!n ang menggunakan ba"a tulangan tidak kedap air.
+ika ba"a tulangan ang akan digunakan untuk struktur bangunan tidak dipr!teksi, akan menimbulkan resik! k!r!si pada ba"a tulangan. Ada berbagai $ara untuk ter"adi k!r!si pada ba"a tulangan. Air dapat masuk ke dalam bet!n dan sampai ke tulangan melalui 2 $ara, melalui air ang masuk dari luar atau uap air di udara melalui p!ri(p!ri bet!n karena bet!n tidak kedap air. Bila ada sisa(sisa air ang tidak ikut tereaksikan pada saat pen$ampuran semen dengan air. Air ang tertinggal bisa mengenai ba"a tulangan dan akan menebabkan k!r!si pada ba"a tulangan ang tidak dipr!teksi karena unsur(unsur ang ada pada air akan bereaksi dengan ba"a ang akan menebabkan ba"a men"adi terk!r!si. Temb!k atau bet!n ang menggunakan struktur ba"a tulangan ang tidak kedap air "uga dapat menimbulkan k!r!si pada ba"a tulangan, hal ini memungkinkan air ang ada diluar temb!k atau tergenang d atas temb!k dapat masuk kedalam temb!k atau bet!n, setelah air sampai di daerah ba"a tulangan maka ba"a tulangan akan bereaksi dengan air ang masuk dari luar temb!k dan akan menghasilkan pr!ses k!r!si. *!r!si ang ter"adi pada ba"a tulangan bisa menimbulkan $ra$king pada temb!k atau bet!n, hal ini dikarenakan adana se!lah(!lah penebalan pada permukaan ba"a tulangan akibat adana pr!duk k!r!si ang berupa !ksida. Pada saat ter"adi penebalan ini, pada tingkatan ang parah temb!k atau bet!n tidak akan sanggup menahan la"u penebalan ini sehingga ter"adilah $ra$king pada paermukaan temb!k atau bet!n.
4. Dampak dari Ba"a Tulangan ang 5engalami *!r!si
Ter"adina k!r!si pada suatu bangunan dapat mempengaruhi masa pakai bangunan tersebut, karena kiner"a k!mp!nen struktur bangunan menurun. /una men$apai umur bangunan sesuai dengan ren$ana diperlukan pemeliharaan bangunan dan pera%atan bangunan se$ara terus menerus. Adapun beberapa kerugian ang timbul akibat k!r!si pada suatu k!nstruksi aitu3 *eluarna biaa tambahan untuk memperbaiki kerusakan karena • • • •
k!r!si. *ekuatan bangunan ang akan berkurang. 5embahaakan keselamatan. 5engurangi keindahan bangunan.
=. Pen$egahan *!r!si pada Ba"a Tulangan +ika kita tidak mau berbagai dampak negati# ang telah dibahas diatas ter"adi pada bangunan tentu kita harus melakukan pen$egahan agar hal tersebut tidak ter"adi. Pen$egahan k!r!si pada ba"a tulangan dapat dilakukan dengan beberapa $ara diantarana 3 5empr!teksi ba"a tulangan ang akan digunakan. • Pr!teksi Bet!n dengan $at %aterpr!!# • 5!nit!ring. • Ada beberrapa hal ang perlu dilakukan agar ba"a tulangan ang digunakan pada struktur bangunan tidak mengalami k!r!si. Sebe lum ba"a tulangan digunakan kita harus melihat apakah sudah ter"adi k!r!si pada permukaan ba"a tulangan akibat dari penimpanan ang kurang baik di udara terbuka dalam "angka %aktu ang tertentu, "ika ba"a tulangan sudah terlihat kemerahan akibat k!r!si bersihkan permukaanna agar pr!duk k!r!si hilang dari permukaan material. Setelah itu pr!teksi ba"a tulangan dengan $at, pr!teksi dengan $at bisa menekan biaa ang diperlukan untuk mempr!teksi ba"a tulangan. +ika ba"a tulangan telah digunakan pada struktur bangunan tanpa dipr!teksi terlebih dahulu, dapat dilakukan tindakan pengamanan dengan $ara melapisi permukaan bangunan dengan $at. +ika permukaan bangunan itu tidak k!ntak langsung dengan $ua$a dapat di$at dengan $at temb!k,
tetapi "ika permukaan banguna itu akan k!ntak langsung dengan $ua$a harus dilapisi dengan $at ang tahan dengan $ua$a &%eather shield'. Hal ang tak kalah penting adalah m!nit!ring se$ara teratur, agar diketahui "ika ada sesuatu ang tidak n!rmal dengan bangunan. Hal ini tidak hana ber#ungsi untuk meng!ntr!l k!r!si ang ter"adi, tetapi "uga hal(hal lain ang diaanggap perlu untuk mera%at bangunan.
