7
7
Makalah
Durabilitas Struktur Beton di Lingkungan Laut
Ditujukan untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Kimia Dasar
Dosen pembimbing : Tira Roesdiana, ST., M.Eng
Disusun Oleh:
Ayu Putri Aninda (114130145)
Alif Hamdillah P (114130150)
KELAS 1B
PRODI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SWADAYA GUNUNG JATI CIREBON
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkah inayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas makalah. Makalah ini merupakan tentang Durabilitas Beton yang telah penulis ambil sebagi pelengkap mata kuliah Kimia Dasar pada semester ini.
Tak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada Ibu Tira Roesdiana, ST., M.Eng selaku dosen pembimbing mata kuliah berlangsung. Harapan penulis agar makalah ini dapat bermanfat untuk masyarakat pada umumnya dan khususnya pada mahasiswa Fakultas Teknik Unswagati . Segala kritik dan saran yang sifatnya membangun senantiasa penulis nantikan guna pembuatan makalah lainnya. Atas perhatiannya penulis ucapkan terima kasih.
Cirebon, Juni 2015
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR 1
DAFTAR ISI 2
BAB I PENDAHULUAN 3
1.1 Latar Belakang 3
1.2 Perumusan Masalah 3
1.3 Tujuan Penulisan 3
BAB II DASAR TEORI 4
2.1 Lingkungan Agresif 4
2.2 Beton 4
BAB III ISI DAN PEMBAHASAN 7
A. Lingkungan Agresif 7
B. Siklus Retak Korosi pada Beton di Lingkungan Laut 7
C. Rekomendasi Untuk Mendapatkan Struktur Beton yang Durable di Lingkungan Laut 8
D. Tahapan 8
E. Persyaratan untuk Pengaruh Lingkungan Khusus 8
F. Persyaratan untuk Beton yang di Pengaruhi Oleh Lingkungan yang Mengandung Sulfat 9
G. Derajat Keasaman 9
H. Kadar Klorida ( Chloride Content) 9
I. Half Cell Potensial 10
J. Corrosion Inhibitor 10
K. Perusakan Beton Akibat Sebab-Sebab Fisis 11
L. Perusakan Beton Akibat Sebab-Sebab Kimiawi 12
M. Serangan Kimia pada Beton 12
N. Serangan Mikrobiologis pada Beton 14
O. Pencegahan Korosi pada Baja Tulangan 16
BAB IV KESIMPULAN 17
BAB VPENUTUP 18
DAFTAR PUSTAKA 19
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Laut merupakan wilayah yang paling luas di permukaan dunia, dengan luas mencapai 70% dari seluruh permukaan dunia, dan memiliki sifat korosifitas yang sangat agresif. Untuk itu, struktur atau peralatan yang terpasang di laut dan terbuat dari logam, seperti jembatan, tiang pancang dermaga atau anjungan minyak, telah diberi proteksi untuk mengendalikan serangan korosi di lingkungan laut. Salah satu bentuk proteksi yang umum diterapkan adalah menggunakan selimut beton (concrete encasement) padabajatulangan. Walaupun telah diproteksi dengan selimut beton, masih sering ditemukan baja tulangan beton yang terserang korosi, yang tentu saja berdampak pada menurunnya kekuatan struktur.
Perumusan Masalah
Apa penyebab dan bagaimana pengendalian korosi pada baja tulangan beton yang digunakan untuk struktur-struktur yang ada di lingkungan laut ?
Tujuan Penulisan
Mengetahui penyebab dan pengendalian korosi pada baja tulangan beton yang digunakan untuk struktur – strukstur yang ada di lingkungan laut
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Lingkungan Agresif
Definisi lingkungan agresif ACI Committee mendefinisikan lingkungan agresif pada beton adalah lingkungan yang rawan terhadap serangan kimia, yang didalamnya termasuk serangan klorida, serangan sulfat, asam karbonasi, serta lingkungan air laut. Lingkungan yang demikian menyebabkan terjadinya abrasi pada beton dan terjadinya korosi pada tulangan beton.
2.2 Beton
Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik lain, agregat halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan campuran tambahan yang membentuk massa padat. Beton juga dapat didefinisikan sebagai bahan bangunan dan kontruksi yang sifat-sifatnya dapat ditentukan terlebih dahulu dengan mengadakan perencanaan dan pengawasan yang teliti terhadap bahan-bahan yang dipilih (Dr. Wuryati Samekto, M.Pd dan Candra Rahmadiyanto, S.T., 2001).
Sifat-Sifat Umum Beton :
Untuk keperluan perancangan dan pelaksanaan struktur beton, maka pengetahuan tentang sifat-sifat adukan beton maupun sifat-sifat beton setelah mengeras perlu diketahui. Sifat-sifat tersebut antara lain
Tahan Lama (Durability)
Merupakan kemampuan beton bertahan seperti kondisi yang direncanakan tanpa terjadi korosi dalam jangka waktu yang direncanakan. Dalam hal ini perlu pembatasan nilai faktor air semen maksimum maupun pembatasan dosisi semen minimum yang digunakan sesuai dengan kondisi lingkungan. Sifat tahan lama pada beton dapat dibedakan dalam beberapa hal, antara lain sebagai berikut:
Tahan Terhadap Pengaruh Cuaca
Pengaruh cuaca yang dimaksud adalah pengaruh yang berupa hujan dan pembekuan pada musim dingin, serta pengembangan dan penyusutan yang diakibatkan oleh basah dan kering silih berganti.
Tahan Terhadap Pengaruh Zat Kimia
Daya perusak kimiawi oleh bahan-bahan seperti air laut, rawa-rawa dan air limbah, zat-zat kimia hasil industri dan air limbahnya, buangan air kotor kota yang berisi kotoran manusia, gemuk, susu, gula, dan sebagainya perlu diperhatikan terhadap keawetan beton.
Tahan Terhadap Erosi
Beton dapat mengalami kikisan yang diakibatkan oleh adanya orang yang berjalan kaki dan lalu lintas diatasnya, gerakan ombak laut, atau oleh partikel-partikel yang terbawa oleh angin dan atau air.
Kuat Tekan
Kuat tekan beton ditentukan berdasarkan pembebanan uniaksial bend uni silinder beton diameter 150 mm, tinggi 300mm dengan satuan Mpa (N/mm2) untuk SKSNI 91.
Kuat Tarik
Kuat tarik beton jauh lebih kecil dari pada kuat tekannya, yaitu sekitar 10%-15% dari kuat tekannya. Kuat tarik beton merupakan sifat yang penting untuk memprediksi retak dan defleksi balok.
Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas beton adalah perbandingan antara kuat tekan beton dengan regangan beton biasanya ditentukan pada 25%-50% dari kuat tekan beton.
Rangkak (Creep)
Merupakan salah satu sifat dimana beton mengalami deformasi terus menerus menurut waktu dibawah beban yang dipikul.
Susut (Shrinkage)
Merupakan perubahan volume yang tidak berhubungan dengan pembebanan
Kemampuan Dikerjakan (Workability)
Workability adalah bahwa bahan-bahan beton setelah diaduk bersama, menghasilkan adukan yang bersifat sedemikian rupa sehingga adukan mudah diangkut, dituang atau dicetak, dan dipadatkan menurut tujuan pekerjaannya tanpa terjadinya perubahan yang meninbulkan kesukaran atau penurunan mutu. Sifat mampu dikerjakan (workability) dari beton sangat terganggu pada sifat bahan, perbandingan campuran, dan cara pengadukan serta jumlah seluruh air bebas.
Klasifikasi Beton:
Menurut PBI tahun 1971, beton dapat diklasifikasi menjadi tiga, antara lain:
Beton Kelas I
Merupakan beton untuk pekerjaan-pekerjaan non struktural. Untuk pelaksanaannya tidak diperlukan keahlian khusus. Pengawasan mutu hanya dibatasi pada pengawasan ringan terhadap mutu bahan-bahan, sedangkan terhadap kekuatan bahan tidak disyaratkan pemeriksaan. Mutu beton kelas I dinyatakan dengan beton mutu B0.
Beton Kelas II
Merupakan beton untuk perkerjaan-perkerjaan struktural secara umum. Pelaksanaannya memerlukan keahlian yang cukup dan harus dilakukan di bawah pimpinan tenaga-tenaga ahli. Beton kelas II dibagi dalam mutu-mutu standar B1, K125, K175, dan K225. Pada mutu B1, pengawasan mutu hanya dibatasi pada pengawasan sedang terhadap kuat desak tidak disyaratkan pemeriksaan. Pada mutu K125, K175, dan K225 pengawasan mutu terdiri dari pengawasan ketat terhadap mutu bahan, dengan keharusan untuk memeriksa kekuatan beton secara kontinu menurut pasal 4.7 PBI 1971.
Beton Kelas III
Merupakan beton untuk pekerjaan struktural dimana dipakai mutu beton dengan kuat desak karateristik yang lebih tinggi dari 225 ka/cm2. Pada pelaksanaannya memerlukan keahlian khusus dan harus dilakukan dibawah pimpinan tenaga-tenaga ahli. Disyaratkan adanya laboratorium beton dengan peralatan yang lengkap, dan dilayani tenaga-tenaga ahli yang dapat melakukan pengawasan mutu beton secara kontinu.
Keuntungan dan Kerugian Beton
Keuntungan dari beton antara lain :
Bahan-bahan mudah diperoleh
Tahan terhadap temperatur yang tinggi
Harga relatif murah karena menggunakan bahan lokal
Mempunyai kekuatan tekan tinggi
Adukan beton mudah diangkut dan mudah dicetak dalam bentuk yang diinginkan
Kuat tekan beton jika dikombinasikan dengan baja akan mampu untuk memikul beban yang berat
Dalam pelaksanaannya adukan beton dapat disemprotkan dan dipompakan ke tempat tertentu yang cukup sulit
Biaya perawatan yang cukup rendah
Kerugian dari beton atara lain :
Kuat tarik yang rendah sehingga mudah retak, dengan demikian perlu diberi baja tulangan
Adukan beton menyusut saat pengeringan sehingga perlu dibuat expansion joint untuk struktur yang panjang
Beton sulit untuk kedap air secara sempurna
Beton bersifat getas (tidak daktail)
Bentuk yang telah dibuat sulit diubah kembali
BAB III
ISI dan PEMBAHASAN
Lingkungan Agresif
Permasalahan
Daerah yang paling agresif pada lingkungan laut adalah zona atmosferik dan zona percikan (splashing), karena pada zona tersebut kandungan oksigen sangat tinggi, sehingga meningkatkan laju korosi. Bentuk-bentuk serangan korosi yang umum terjadi di lingkungan laut adalah korosi merata, korosi galvanik, korosi sumuran (pitting) dan korosicelah(crevice).
Faktor Penyebab Agresivitas Ligkungan Laut :
Laut merupakan elektrolit yang memiliki sifat konduktivitas tinggi
Kandungan oksigen terlarut cukup tinggi
Temperatur permukaan laut umumnya tinggi
Ion klorida pada air laut merupakan ion agresif
Adanya biofouling
Derajat keasaman air laut pada umumnya berkisar antara 8,2 sampai dengan 8,4. Dilihat secara umum air laut mengandung 3,6 % sampai dengan 4 %garam yang terlarut, dimana garam-garam tersebut terdiri dari 75% Natrium
Klorida (NaCl), 10% Magnesium Sulfat (MgSO4), dan 10 % garam sulfat (Magnesium Sulfat, Gypsum, dan Kalium Sulfat), NaCl tidak bereaksi dengan hasil hidrasi semen. Namun kristalisasi darigaram di dalam pori akan menyebabkan kehancuran. Hal ini terutama terjadi pada beton yang terletak di antara batas pasang surut. Untuk beton bertulang, penyerapan air laut oleh beton menyebabkan terbentuknya daerah anoda dan katoda, akibatnya proses elektrolit dari ion-ion ini menghasilkan korosi pada tulangan baja akibat kehancuran beton di sekitarnya. Uap Cl- di permukaan laut bisa menyerang ke struktur - struktur diatasnya sejauh kurang lebih 20 m. Karat yang terjadi akibat peristiwa korositulangan tersebut mempunyai volume kurang lebih 2,5 % kali lebih besar yangmenyebabkan beton tersebut pecah.
Siklus Retak Korosi pada Beton di Lingkungan Laut
Rekomendasi Untuk Mendapatkan Struktur Beton yang Durable di Lingkungan Laut
Penggunaan bahan dasar beton (seperti agregat) dan beton berkualitas baik
Pemberian selubung beton dengan ketebalan tertentu yang sesuai dengan kondisi lingkungan yang akan dihadapi. Semakin korosif lingkungan, semakin tebal selimut beton yang dibutuhkan
Pengontrolan lebar retak yang boleh terjadi pada beton bertulang saat dikenakan beban layan (service load). Semakin korosif lingkungan semakin kecil lebar retak yang boleh terjadi pada beton
Perlindungan terhadap tulangan (menghindari korosi)
Pemberian beban penyelubung tulangan
Tahapan
Penggunaan material-material dasar yang berkualitas baik dan memenuhi persyaratan teknis yang berlaku
Pelaksaan pengecoran beton yang baik
Pemadatan beton yang baik
Perawatan beton yang baik
Penggunaan material baja tulangan yang mutunya baik dan seragam. Ketidakseragaman mutu bahan logam dapat menjadi pemicu terjadinya korosi
Penerapan lapisan yang baik
Aspek durabilitas dan aksi merusak dari lingkungan yang menyebabkan kegagalan struktur terutama struktur beton bertulang yang terekspos di lingkungan agresif yang ditinjau adalah lingkungan laut, dimana aksi merusak adalah peristiwa korosi pada baja tulangan yang diakibatkan oleh penetrasi ion klorida yang bersumber dari air laut. Pemodelan usia layan yang didefinisikan sebagai tahap inisiasi korosi mengacu pada kondisi batas diambil sebagai kondisi dimana nilai konsentrasi klorida pada tulangan setelah waktu dan jarak tertentu telah melebihi/sama dengan nilai ambang batas klorida yang disyaratkan. Probabilitas kegagalan didefinisikan sebagai tingkat probabilitas awal terjadinya korosi.Studi parametrik dilakukan terhadap variasi nilai selimut beton, nilai koefisien difusi, nilai konsentrasi klorida dipermukaan dan nilai ambang batas klorida serta kondisi eksposur dari lingkungan laut.
Persyaratan untuk Pengaruh Lingkungan Khusus
Persyaratan untuk Beton yang di Pengaruhi Oleh Lingkungan yang Mengandung Sulfat
Derajat Keasaman
Besi dalam beton sebenarnya tahan terhadap korosi karena sifat alkali
dari beton (pH 13 – 14) sehingga terbentuk lapisan pasif di permukaan besi
dalam beton. Derajat keasaman beton adalah dalam kondisi basa. Perendaman
beton di dalam larutan yang agresif akan mengakibatkan terjadinya proses
karbonasi (carbonation), intrusi ion-ion klorida dan gas CO2 sehingga
cenderung menghilangkan sifat basa dan merusak lapisan pasif pada permukaan besi. Dengan rusaknya lapisan pasif tersebut, dengan mudah tulangan akan menjadi terkorosi.
Kadar Klorida ( Chloride Content)
Kadar klorida atau chloride content merupakan suatu nilai yang penting
dalam mengidentifikasikan kondisi tulangan beton terutama terjadinya korosi
pada tulangan beton akibat serangan ion klorida jumlah ion klorida maksimumadalah jumlah konsentrasi ion klorida maksimum yang terdapat dalam beton yang telah mengeras pada umur 28 hari hingga 42 hari yang didapat dari bahan campuran termasuk air, agregat, bahanbersemen, dan bahan campuran tambahan.
( SNI : 03-2854-1992 ).Jumlah maksimum ion klorida tidak boleh melebihinilai batas sepertiyang ditentukan pada tabel berikut ini :
Jumlah maksimum ion klorida jenis komponen struktur beton dalam beton dinyatakan dalam % terhadap massa semen:
Beton prategang 0,06
Beton bertulang berhubungan dengan klorida 0,15
Beton bertulang yang selalu kering atau terlindung dari lembab 1,00
Beton polos 0,30
Sumber : SNI 03 – 2854 – 1992
Half Cell Potensial
Fungsi metode Half Cell Potential pungujian ini mencakup teknik estimasi daya listrik Half Cell Potential baja tulangan tanpa lapisan pelindung dalam beton di laboratorium untuk menentukan besarnya korosi pada baja tulangan. Half Cell Potential ini dapat dipakai untuk semua sampel tanpa memperhitungkan ukuran ataupun kedalaman lapisan penutup beton pada baja tulangan dan dapat digunakan setiap saat selama jangka waktu hidup balok beton, dalam hal ini Half Cell Potential hanya dapat digunakan untuk tulangan yang terselimuti oleh beton. Hasil yang diperoleh dari pengujian ini tidak harus dianggap sebagai alat untuk memperkirakan materi struktural yang menyusun baja atau balok beton bertulang. Untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat, diperlukan sumber data lain seperti kandungan klorida dan derajat keasaman beton.
Bagian-bagian alat Half Cell Potential (ASTM C 876-91). Half Cell yang terbuat dari sulfat copper – copper terdiri dari sebuah tabung keras atau wadah yang berisi materi dielektrik yang tidak bereaksi dengan copper atau sulfat cooper, sebuah kayu penyerap atau sumbat plastik yang selalu basah karena adanya daya kapiler, dan sebuah batang tembagayang dimasukkan ke dalam tabung pada larutan sulfat copper jenuh. Larutan ini harus dibuat dengan reagent sulfat copper yang larut dalam air suling. Larutan dapat dianggap jenuh ketika terjadi endapan di dasar larutan.
Tabung yang digunakan memiliki diameter dalam tidak kurang dari 1
inchi (2,54cm); diameter sumbat penyerap tidak boleh kurang dari 0,5 inchi
(1,3cm); diameter batang tembaga tidak boleh kurang dari 0,25 inchi
(0,6cm) dengan panjang yang tidak kurang dari 2 inchi (5cm).
Alat pembagi arus listrik dapat digunakan untuk menyediakan jembatan tahanan listrik berdaya rendah antara permukaan beton dan half cell. Alat ini terdiri dari satu sejumlah spon pra – basah dengan tahanan listrik rendah dalam bentuk larutan. Spon ini bisa dibalut seluruhnya dan Half Cell Potential, sebagian atau secara keseluruhan merefleksikan kandungan kimia lingkungan elektroda. Sebagai misal, peningkatan konsentrasi klorida dapat mengurangi konsentrasi ion belerang pada bagian anoda baja sehingga merendahkan ( menjadikan lebih negatif ) nilai potensial.
Corrosion Inhibitor
Pada saat ini studi mengenai corrosion inhibitor telah mengalami perkembangan, hal ini seiring dengan kebutuhan dunia konstruksi khususnya pada pembuatan beton bertulang di lingkungan agresif. Lingkungan agresif dalam hal ini merupakan daerah yang mempunyai kandungan kimia tinggi yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada struktur beton, baik pada beton itu sendiri seperti terjadinya pelapukan beton, maupun terjadinya korosi pada tulangan beton. Untuk dapat mengakomodasi kebutuhan tersebut maka corrosion inhibitor juga mengalami perkembangan baik dari tingkat keefektifannya sampai pada cara pengaplikasiannya yang semakin praktis.
Seperti kita ketahui corrosion inhibitor sudah banyak diaplikasikan
secara luas di negara – negara maju saat ini. Hal ini merupakan tantangan bagi
dunia industri beton bertulang di Indonesia untuk juga dapat mengaplikasikan
corrosion inhibitor secara lebih luas. Pada hakekatnya corrosion inhibitor tidak
hanya dapat digunakan untuk mengurangi terjadinya korosi padatulangan beton,
tetapi secara otomatis dapat meningkatkan lifetime beton bertulang, khususnya
yang berada di lingkungan agresif. Untuk mengakomodasi kebutuhan ini maka
dikembangkan corrosion inhibitor yang dapat diaplikasikan secara mudah,
memiliki tingkat keefektifan yang tinggi tanpa mengurangi durability,
permeabilityserta kualitas beton itu sendiri.
Secara umum terdapat perbedaan yang mendasar pada beton bertulang dengan corrosion inhibitor dan beton bertulang non corrosion inhibitor, dimana pemakaian corrosion inhibitor pada beton bertulang bertujuan untuk menghalangi terjadinya reaksi zat-zat agresif dengan logam besi (tulangan) yang dapat mengakibatkan terjadinya korosi.Pada beton bertulang non corrosion inhibitor selimut beton tidak akan mampu untuk mencegah terjadinya reaksi kimia yang dapat mengakibatkan tulangan beton menjadi terkorosi. Perbedaan terjadinya korosi pada beton bertulang dengan corrosion inhibitor dan beton bertulang noncorrosion inhibitor.
Salah satu Corrosion inhibitor yang dikembangkan saat ini adalah Corrosion Inhibitor Ferrogard 903. Inhibitor dapat didefinisikan sebagai zat kimia yang apabila ditambahkan/dimasukkan dalam jumlah sedikit ke dalam suatu zat koroden (lingkungan yang korosif) dapat secara efektif memperlambat atau mengurangi laju pengkaratan yang ada.Corrosion inhibitor Ferrogard 903 merupakan salah satu corrosion inhibitor yang cara pemakaiannya dilapiskan pada permukaan beton bertulang. Ferrogard 903 dapat masuk dan menyelimuti beton bertulang tersebut kemudian melindunginya dari korosi baik akibat klorida maupun akibat karbonasi pada beton. Ketebalan lapisan film pada permukaan tulangan yang dibentuk oleh Ferrogard 903 adalah setebal 10-8m: Sika Ferrogard 901 and 903, Ferrogard 903 merupakan gabungan dari amino alkohol, organik dan anorganik inhibitor. Lapisan film ini memperkecil akses dari oksigen terhadap tulangan baja pada katoda dan memperkecil baja menjadi larut pada anoda.
Perusakan Beton Akibat Sebab-Sebab Fisis
Perusakan Beton Akibat Sebab-Sebab Kimiawi
Serangan Kimia pada Beton
Serangan Sulfat
Unsur yang berperan:
MgSO4 : Dari air laut atau tanah
Ca(OH)2 : Hasil sampingan reaksi hidrasi beton atau semen
C3A : Salah satu senyawa kimia dalam semen portland
Bentuk – Bentuk reaksi :
Pertukaran ion Ca2+ dengan Mg2+
Reaksi lanjutan pada gypsum
Pencegahan :
Mengikat Ca(OH)2 dengan menggunakan supplementary cementing materials seperti flyash, silica fume dan slag mengurangi kandungan Ca(OH)2 dengan menggunakan semen tipe II dan V mengurangi kandungan C3A pada semen (semen tipe II dan V) meningkat tingkat kekedapan beton (rasio w/c yang rendah).
Type Pozolan, ada beberapa kelebihan. Selama ini, semen jenis Portland sudah dikenal dengan baik, yaitu jenis semen yang dihasilkan dengan cara menggiling terak semen Portland terutama yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah bahan tambahan lain. Sedangkan semen jenis Pozolan (Portland Pozolan) yaitu jenis bahan pengikat hidrolis dihasilkan dengan cara menggiling bersama sama terak semen Portland dan bahan yang mempunyai sifat pozolan, atau mencampur secara merata bubuk semen Portland dan bubuk bahan yang mempunyai sifat pozolan dan boleh di tambahkan bahan-bahan lain asal tidak mengakibatkan penurunan kualitas.
Definisi Pozolan menurut ASTM C 618-96 adalah bahan yang mengandung senyawa silika atau silika dan alumina, di mana walaupun Pozolan tidak punya sifat sementasi, tetapi dengan bentuknya yang halus, dengan adanya air maka akan terjadireaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida pada suhu biasa, membentuk senyawa yang memiliki sifat-sifat seperti semen (kalsium silikat dan kalsium aluminat hidrat).
Dibandingkan dengan sifat fisika semen Portland maka kekuatan awal semen Portland Pozolan agak lebih rendah akan tetapi pada perkembangan reaksi berikutnya, akan terjadi dua reaksi yang bersamaan yaitu reaksi antara Portland cement dengan air dan reaksi antara silika aktif (amorf) dengan Ca(OH)2 dan air sehingga kekuatan Portland Pozolan semakin lama menjadi semakin tinggi.
Seputarperbedaan aktivitas peningkatan resistensi SBC terhadap serangan air laut dan sulfat baik pada SBC maupun semen Portland Cement type II maupun type V dapat dijelaskan sebagai berikut:
Eliminasi pembentukan enttringite dengan menurunkan C3A (3CaO .Al2O3).Pada semen Portland Type II dan Type V, C3A diturunkan berturut-turut maksimum 8% dan 5% sedangkan pada SBC tergantung pada Silica Amorf yang ditambahkan, makin besar Silica Amorf yang ditambahkan C3A makin kecil dan enttringite makin sedikit.
Menurunkan pembentukan enttringite dengan mengeliminasi Ca(OH)2 dari hasil reaksi C3S (3CaO.SIO2) dan C2S (2CaO.SIO2) dengan air.Pada semen Portland type II dan type V tidak bisa mengeliminasi Ca(OH)2 sedangkan pada SBC terjadi pengeliminasian Ca(OH)2 yaitu dengan jalan pengikatan Ca(OH)2 oleh Silica Amorf membentuk CSH (semen gel) baru
Meningkatkan kekedapan melalui pembentukan CSH (semen gel) baru. Pada semen Portland type II dan V tidak ada pembentukan CSH (semen gel) baru, sedangkan pada SBC ada peningkatan kekedapan dengan terbentuknya CSH baru: SIO2+Ca(OH)2+H2 ==> CSH
Aksi Klorida
Bentuk Reaksi :
Pertukaran ion Ca2+ dengan Mg2+
Hasil reaksi klorida berupa kalsium klorida yang dapat larut dalam air laut sehingga dapat mengarah pada penyusutan material : melemahkan beton.
Pencegahan :
Mengikat Ca(OH)2
Mengurangi kandungan Ca(OH)2
Meningkatkan tingkat kekedapan beton
Serangan Mikrobiologis pada Beton
Pitting Corrosion (Korosi bintik-bintik Jmur)
Korosi secara lokal dimana proses korosi terbatas pada satu lokasi dan
berusaha menembus keadaan logam atau material yang bersangkutan.
Penyebab dari pitting corrosion adalah adanya ion-ion klorida merupakan
suatu autokatalitik katalis dari korosi tersebut. Dengan adanya air, garam kloridaini akan terhidrolisis dan menghasilkan ion klorida kembali.
M M++ + 2e M++ + 2Cl- MCl2 MCl2 + 2 H2O M(OH )2 + 2 H+ + 2 Cl-
2 H+ + 2e H2.
Apabila lapisan film pelindung korosi pecah atau rusak maka akan timbulkorosi secara lokal. Dengan adanya oksigen akan mempercepat proses pitting.Suatu bentuk anoda akan terbentuk pada bagian lapisan film pelindung korosi dan lapisan pelindung yang tidak rusak akan bertindak sebagai katoda. Produk korosi meyebabkan terjadinya sumuran sehingga semakin lama semakin dalam dan titik ini merupakan tempat adanya konsentrasi tegangan sehingga dapat menyebabkan korosi tegangan dan korosi kelelahan. (Korosi Logam oleh Organisme dalam Air Laut ) Korosi tegangan ( stress corrosion cracking )
Selective Attack (Leaching) dengan adanya noda
Kerusakan beton akibat korosi gejala awalnya kerusakan beton bertulang ditunjukkan dengan adanya noda berwarna coklat (seperti sarang tawon) pada beton disekitar keberadaan tulangan beton. Noda ini adalah akibat dari proses korosi baja, yang dapat merembes sampai ke permukaan beton tanpa menimbulkan keretakan, melainkan melalui pori - pori beton. Keretakan beton terjadi karena hasil korosi besi, dimanaakibatnya adalah terjadi retak dan spalling pada selimut beton. Dengan terjadi retak dan spalling tersebut, secara langsung akan menurunkan kekuatanstrukturnya.
Perlindungan Selimut Betondan Mekanisme Korosi Pada Baja TulanganSelimut beton merupakan komposit dari semen portland (campuran kalsium silikat dan kalsium aluminat), pasir, dan campuran-campuran lainnya. Selimut beton berfungsi seperti lapisan coating yang memberikan proteksi yang sangat baik pada baja tulangan. Selain itu, campuran semen portland dengan air akan menghasilkan kalsium silikat hidrat dan kalsium hidroksida yang bersifat basa dengan pH berkisar antara 13-13,5. Kondisi pori beton yang bersifat basa ini akan membuat baja dalam kondisi pasif (terbentuk lapisan pasif yang protektif) dan tidak terkorosi.Ketahanan terhadap korosi yang dihasilkan selimut beton akan tetap terjaga selama selimut beton dapat menahan masuknya udara dan air. Apabila selimut beton terlalu tipis atau terlalu berpori, kerusakan akibat korosi akan terjadi karena penetrasi air yang mengandung oksigen terlarut melalui pori beton.
Masuknya oksigen terlarut ini akan memicu terjadinya rangkaian sel elektrokimia yang menyebabkan terjadinya korosi.Klorida terlarut merupakan penyebab utama terjadinya korosi dalam selimut beton. Ion klorida dapat berasal dari penetrasi air laut, atau dapat juga berasal dari air dan pasir yang digunakan dalam campuran selimut beton. Adanya ion klorida yang bersifat agresif akan membentuk senyawa asam dan bereaksi dengan selaput pasif yang bersifat basa, sehingga selaput pasif akan rusak dan baja tulangan akan terkorosi. Korosi akibat penetrasi ion klorida umumnya terjadi secara setempat (pitting corrosion). Gas karbondioksida juga dapat menyebabkan terjadinya korosi pada baja tulangan, namun dengan laju yang jauh lebih lambat daripada korosi yang disebabkan oleh penetrasi ion klorida.
Karbonasi selimut beton terjadi akibat interaksi antara gas karbondioksida di atmosfer dengan senyawa hidroksida dalam larutan pori selimut beton. Adanya proses karbonasi ini menyebabkan penurunan pH selimut beton dan menyebabkan pergeseran potensial korosi baja tulangan menjadi aktif terkorosi.Hal-hal yang mempercepat penetrasi karbondioksida pada selimut beton antara lain :
rendahnya kandungan semen
tingginya rasio air/semen
pengeringan beton yang kurang memadai
adanya retakan serta cacat pada permukaan selimut beton.
Proses karbonasi ini juga dapat meningkatkan porositas selimut beton, sehingga tidak mampu lagi mencegah Penetrasi klorida sebagai ion agresif.
Pencegahan Korosi pada Baja Tulangan
Korosi baja tulangan beton umumnya dicegah dengan menggunakan sistem proteksi katodik, baik dengan sistem arus paksa (impressed current) maupun sistem anoda tumbal. Sistem arus paksa biasanya lebih disukai untuk memproteksi baja tulangan dalam selimut beton. Sistem ini dapat dilakukan dengan tiga cara :
Dipasang pada arus konstan
Dipasang pada tekanan rectifier konstan
Potensial rebar dibuat konstan (dengan elektroda standar)
Pemasangan proteksi katodik dengan system arus paksa harus dirancang sedemikian rupa karena prestressed tension wires yang digunakan dapat berpotensi menimbulkan hydrogen embrittlement. Untuk sistem proteksi katodik dengan anoda tumbal, dapat digunakan digunakan metoda galvashield atau zinc hydrogel anodes.
Selain itu, pencegahan kerusakan beton juga dapat dilakukan untuk mencegah penetrasi oksigen terlarut dalam air, ion klorida dan karbondioksida ke dalam selimut beton, dengan cara meningkatkan daya lekat serta meminimumkan porositas selimut beton sebagai berikut :
Menggunakan beton dengan rasio air semen seminimum mungkin untuk meminimumkan porositas
Menggunakan pasir dan kerikil yang seragam
Air yang digunakan dalam campuran semen adalah air bebas klorida
Menambah ketebalan selimut beton
Melapisi selimut beton dengan coating dari organosilicon.Senyawa organosilicon akan membentuk ikatan kimia yang bersifat hidrofobik, sehingga penetrasi air dan garam terlarut dapat dibatasi
Baja tulangan yang akan dibungkus selimut beton harus bersih, bebas dari kerak untuk memberikan daya lekat selimut beton yang baik
BAB IV
KESIMPULAN
Korosi pada struktur beton yang diperkuat baja tulangan di lingkungan laut dapat terjadi karena oksigen terlarut, penetrasi ion klorida dan karbonasi beton oleh gas karbondioksida. Beberapa upaya yang dapat dilakukan untuk mengendalikan korosi pada baja tulangan struktur beton adalah dengan menggunakan proteksi katodik, serta melakukan pencegahan kerusakan pada selimut beton dengan meningkatkan daya lekat selimut beton dan meminimumkan porositas selimut beton untuk mencegah penetrasi oksigen terlarut dalam air, ion klorida dan gas karbondioksida. Peningkatan kualitas beton adalah metode yang optimal untuk memperpanjang waktu layan bangunan beton dan memperkecil biaya perawatan.Untuk mendapatkan hasil perbaikan dan perkuatan yang tepat guna dan mencegah hasil-hasil yang tidak diharapkan, maka diperlukan koordinasi antara pihak-pihak yang melakukan investigasi, pengujian, evaluasi dan pelaksanaan.
BAB V
PENUTUP
Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini.Terima Kasih pada semua pihak yang membantu. Teman-teman, bu Tira selaku dosen kimia dasar yang telah membantu kami dalam menyelesaikan makalah ini juga sumber-sumber yang telah membantu kami dalam melengkapi materi makalah ini.
Kami banyak berharap para pembaca berkenan memberikan kritik dan saran yang membangun kepada kami demi sempurnanya makalah ini dan dan penulisan makalah di kesempatan-kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya juga para pembaca pada umumnya.
DAFTAR PUSTAKA
Sebayang, Surya. 2000. Bahan Bangunan (Volume I-Teknologi Beton). Bandar Lampung.
Samekto, Wuryati, Dr. M.Pd. dan Candra Rahmadiyanto, S.T.2001. Teknologi Beton. Yogyakarta: Kanisius.
www.puspitek.net/Html/
www.kapanlagi.com/07682.html
www.inilah.com/berita.php?id=9204
www.indomedia.com/intisari/2001/Mei/beton.htm
http://yandhiwijaya-civilengineering.blogspot.com/2009/10/durabilitas-beton_19.html
https://sasonov.wordpress.com/2008/04/24/aspek-durabilitas-struktur-beton-di-lingkungan-laut/
