BAB I PENDAHULUAN
A.
LATAR BELAKANG MASALAH Banyak kasus kerusakan bangunan akibat korosi atau karat, akibatnya sangat merugikan.
Serangan korosi tidak saja merusak bangunan yang menggunakan konstruksi baja saja, konstruksi beton bertulang yang nampaknya amanpun, ternyata dalam kondisi tertentu baja tulangan didalamnya dapat mengalami korosi. Bila penulis memperhatikan gedung-gedung tersebut, dimana banyak struktur rangkaian baja tulanga yang telanjang baik kolom, plat lantai, balok maupun blok dinding geser telah terkorosi atau berkarat dan tidak terlihat adanya tanda-tanda proteksi/perawatan untuk menyelamatkan struktur terhadap baja tulangan dan beton tersebut. Sebagai contoh, lantai-lantai bangunan yang terbuka tidak dilapisi waterproof, tentu akan lebih rawan terhadap pengaruh hujan dan panas, karena lantai didesain bukan karena atap lagi pula tidak diproteksi dengan pelapis anti bocor. Apalagi baja tulangan yang terbuka, ini memberi konsekuensi buruk yang patut dicermati. Belum lagi jika struktur bangunan yang terdiri dari sistem komposit, tentu hal ini laebih r entan terhadap cuaca.
1
Akibat penghentian kegiatan pembangunan struktur untuk sementara waktu pada beberapa gedung di wilayah Jakarta, telah mengakibatkan timbulnya serangan korosi pada baja tulangan sebagai elemen struktur utama.
1
Hamid Sahab, “Sebuah Tantangan : Lama terbengkalai bisa dibongkar”, Konstruki, Februai 1997
h.40. Dalam pengamatan sederhana, serangan korosi ini telah menimbulkan perubahan fisik dan kimia pada baja tulangan tersebut dengan ditandai terbentuknya rust (karet) pada sepanjang permukaannya. Dalam pembicaraan sehari-hari kita mengenal istilah karat atau pengkaratan yang tidak lain adalah peristiwa korosi logam besi atau baja. Logam besi atau baja yang diperoleh dari alam menghabiskan sejumlah energi hingga terbentuklah material besi dan baja atau logam-logam
lainnya yang siap pakai, oleh karena itu logam-logam tersebut berada dalam kedudukan energi tinggi, bersifat temporer dan akan kembali ke lingkungan alam sebagai mineral yang energinya lebih rendah, proses kembalinya ogam siap pakai ke alam inilah yang dinamakan korosi. Jadi korosi adalah proses alam yang tidak dapat dicegah tapi hanya mungkin dapat dikendalikan.
2
Peristiwa korosi pada suatu media berbanding lurus dengan pertambahan waktu, semakin lama baja tulangan terbiarkan berinteraksi secara langsung dengan udara bebas – udara sebagai zat kontamina yang menyebabkan korosi pada kasus ini - maka serangan korosi akan semakin komplek dan hebat.
3
Dalam benak penulis, keberanian pihak para perencana membuat keputusan untuk tetap enggunakan baja tulanga tersebut merupakan pilihan yang tidak sederhana karena jika tidak demikian, mereka akan mengambil pilihan mengganti seluruh baja tulangan tersebut. Untuk mengetahui kehandalan dan kelayakan suatu struktur, selain memperhatikan gayagaya yang bekerja juga memperhatikan komponen penyusun struktur tersebut harus dijamin memenuhi persyaratan kekuatan, karena itu baja tulangan yang telah terkorosi tersebut perlu diadakan suatu penelitian terlebih dahulu.
2
A. Sulaiman, Dasar-Dasar Korosi (jurnal Penelitian LMN-LIPI, 1997), h. 42
3
Ibid., h. 4 Kenyataan lain di masyarakat kita, karena pertimbangan ekonomis dan praktis, masih
banyak masyarakat menggunakan baja tulangan yang telah terkorosi begitu saja tanpa adanya penambahan perlakuan apapun pada baja tulangan tersebut sebagai tulangan beton, memang sulit sekali menggunakan baja tulangan yang bebas dari karat sama sekali dan sampai saat ini belum dapat diketahui secara pasti berapa besar persentase karat yang masih dapat diperbolehkan menyerang baja tulangan untuk digunakan sebagai tulangan beton. Beton dikenal sebagai material yang tangguh dan kuat terhadap beban tekan. Meskipun ketangguhan dan kekuatan tekan beton terhadap beban tekan amat mengagumkan, daya tahannya terhadap beban tarik tidaklah demikian. Untuk mengimbangi kelemahan ini struktur beton diperkuat dengan bahan lain, salah satunya adalah baja, sehingga tegangan tarik yang dihasilkan oleh momen puntir karena beban yang diderita struktur dipikul/dipindahkan ke bahan penguat baja tersebut, sementara beton sendiri dianggap relatif terbebas dari tegangan tarik tersebut.
4
Keberhasilan suatu struktur beton bertulang pada suatu tamoang dengan tegangan tarik akibat bekerjanya beban-beban luar terganttung dari kerja sama antara dua komponen utama
penyusun struktur. Akibat beban sendiri dan beban luar yang bekerja pada suatu struktur, maka baja tulangan yang ada harus mempunyai te gangan rekat yang sama dengan komponen beton yang mengelilinginya sehingga antara kedua bahan ini harus ada suatu kuat lekat.
5
4
Edward G. Nawy, Beton Bertulang (Bandung: Erasco, 1995), h. 390
5
Ibid., h. 398
Kuat lekat yang terjadi pada beton ditentukan oleh berbagai parameter seperti: adhesi atara kedua elemen tersebut, efek gripping, friksi tulangan pada saat tulangan menerima gaya tarik, efek mekanis tulangan seperti penjangkaran ujung tulangan, panjang penyaluran, panjang lewatan, diameter bentuk dan jarak tulangan serta kualitas beton. Kontribusi masing-masing faktor tersebut sangat sulit untuk dipisahkan satu dengan yang lainnya, namun efek saling geser, susut dan kualitas beton dianggap sebagai faktor-faktor paling utama.
6
Baja tulangan yang telah mengalami korosi sekian lama tentu dapat menimbulkan pengaruh dalam kemampuan penampang memikul beban jika digunakan sebagai elemen struktur. Namun realitas di kalangan masyarakat juga dunia usaha yang bergerak dalam bidang konstruksi, banyak dari merekan yang menggunakan baja tulangan yang telah terkorosi sebagai struktur penguat dalam pembuatan beton, dalam batas-batas tertentu dan pada kurun waktu singkat mungkin hal tersebut tidak menimbulkan masalah berarti, namun perlu segera dilakukan upanya perbaikan dan perkuatan jika memang akan tetap menggunakan tulangan yang telah terkorosi. Salah satu ide untuk memperbaiki dan memperkuat baja tulangan yang telah terkorosi adalah dengan memberi lapisan pelindung (coatingg) agar per istiwa dapat dijamin tidak berlanjut dan tetap pula memperhaikan efek bonding baja tulangan tersebut dengan beton. B.
IDENTIFIKASI MASALAH 1.
Apakah yang harus dilakukan untuk menyelamatkan struktur bangunan yang terhenti pembangunannya?
2.
Bagaimana pengaruh baja tulangan yang telah terkorosi terhadap kuat lekat beton bertulang?
6
Ibid., h. 400 3.
Parameter apa sajakah yang dapat mempengaruhi kuat lekat beton dengan baja bertulang?
4.
Seberapa besar persentase karat pada baja tulangan yang masih dapat diterima untuk digunakan sebagai tulangan pada beton?
5.
Apakah mengganti seluruh tulangan yang telah terkorosi dengan tulangan baru merupakan pilihan yang tepat?
6.
Upaya apa saja yang dapat dilakukan guna memberikan perbaikan dan perkuatan jika tetap menggunakan baja tulangnan yang terkorosi sebagai tulangan pada beton?
7.
Apakah ada perbedaan nilai kuat lekat pada beton bertulang yang menggunakan baja tulangan tidak terkorosi, baja tulangan terkorosi, baja tulangan yang terkorosi lalu dilapisi pelindung (coating)?
C.
PEMBATASAN MASALAH Dari berbagai masalah yang teridentifiaksi diatas, maka pada penelitian penulis membatasi
hanya pada pengaruh korosi baja tulangan pada beton bertulang yang menggunakan baja tulangan tidak terkorosi, baja tulangan terkorosi dan baja tulangan terkorosi lalu diberi lapisan pelindung (coating). Alasannya adalah karena penulis hamya ingin mengetahui perbedaan kuat lekat yang terjadi pada penggunaan baja tulangan yang telah terkorosi dengan yang tidak terkorosi pada kurun waktu + 4 tahun. D.
PERUMUSAN MASALAH Dengan memperhatikan pada pembatasan masalah tersebut, maka dapat dirumuskan
permasalahan sebagai berikut: Apakah ada perbedaan nilai kuat lekat pada beton yang menggunakan baja tulangan tidak terkorosi, baja tulangan terkorosi, baja tulangan terkorosi yag diberi lapisan pelindung (coating)? E.
KEGUNAAN PENELITIAN
Dalam upaya mengetahui perubahan nilai kuat lekat baja tulangan yang telah terkorosi pada beton dengan pemberian berbagai perlakuan yang berbeda, maka dilakukan serangkaian kegiatan metode ilmiah untuk mendapatkan jawaban yang jelas dan dapat dipertanggung jawabkan, hasil penelitian ini akan memberikan alternatif jawaban tentang sejauh mana baja tulangan yang terkorosi masih layak dipergunakan sebagai elemen struktur beton bertulang. Hasil dari penelitian ini diharapkan berguna sebagai bagian dari proses pembelajaran dan bahan pengetahuan berharga bagi penyusun, sumber informasi bagi mahasiswa Teknik sipil di Universitas Negeri Jakarta dan Perguruan Tinggi lainnya serta bahan alternatif pertimbangan bagi kalanga para perencana struktur.
BAB II PENYUSUSAN KERANGKA TEORITIS DAN PENGAJUAN HIPOTESIS
A.
DESKRIPSI TEORI a.
Korosi Korosi diartikan sebagai karat, yakni suatu yang hampir dianggap musuh umum oleh
masyarakat. Karat adalah sebuatan yang belakangan ini hanya dikhususkan bagi korosi pada besi, sedangkan korosi adalah gejala destruktif yang mempengaruhi hampir semua jenis logam. Trethewey mendefinisikan korosi sebagai penurunan mutu loga akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya. Sedangkan A. Sulaian melihat korosi sebagai proses kerusakan material, terutama logam karena berinterksi dengan lingkungannya, dan Fontana mendefinisikan korosi sebagai
peristiwa
1)
penghancuranatau
perusakkan
bahan
karena
berinteraksi
dengan
lingkungannya 2) pengerusakan bahan tanpa pengerusakan mekanis 3) proses kebalikan dari ekstrksi metalurgis 4) interaksi dengan lingkungan yang tidak diinginkan. Masalah korosi pada akhir-khir ini banyak dibahas kembali oleh berbagai pihak, terutama mereka yang terlibat dalam penggunaan logam, yaitu oleh para pemilik peralatan dan industri sebagai pihak yang menderita akibat korosi. Bagi Indonesia permasalahannya memang cukup berat. Sejak pembangunan di lancarkan (1969), penggunaan bahan logam semakin meningkat, yang dengan sendirinya diikuti pula oleh meningkatnya permasalahan korosi.
1.
Proses Korosi Menurut Salman, pemerhati masalah logam dan kimia BPPT, terjadinya korosi dimulai
dengan terbentuknya sel korosi yang prosesnya serupa dengan proses terjadinya pada sel batere. Sel korosi tejadi apabila logam berhubungan dengan medium korosif. Logam tersebut kemudian bertindak sebagai elektroda-elektroda dan arus listrik mengalir diantaranya. Arus listrik yang mengalir ini, diakibatkan oleh elektron-elektron yag berada diseitar inti atom. Logam memberikan elektron bebasnya dan mengalirnya elektron menghasilkan arus listrik, sehingga dapat disebutkan elemen utama korosi ada 4 buah yaitu, anoda, yaitu elektrolit dimana terjadi pelepasan elektron dan pembentukan ion logam melalui oksidasi dan disintegrasidari logam, di sekita daerah ini, dimana logam terkorosi. 2) katoda, yaitu elektroda sel elektrolit, dimana terjadi secara simulltan penerimaan ion, alat pembentukan ion negatif, melalui reaksi reduksi. 3) adanya lingkungan yang bersifat elektrolit dimana arus listrik dapat mengalir. Elektrolit adalah larutan
yang megandung ion logam, dapat berupa air murni, air garam, maupunlarutan asam/basa. 4) adanya kontak ( interaksi) denga ketiga syarat diatas. 2.
Klasifikasi korosi
Korosi dapat diklasifikasikan dengan berbagai cara:
3.
a.
Membagi korosi menjadi korosi tempertur rendah dan temperatu tinggi.
b.
Membagi korosi menjadi korosi oksidasi dan elektrokimia.
c.
Membagi korosi menjadi korosi basah dan korosi kering.
Terbentuknya Anoda dan Katoda Elektrolit secara umum adalah air atau larutan air dengan kandungan gas atau garam. Pada
kondisi atmosfir, korosi tidak harus melibatkan air, karena uap air dalam benuk kelembaban telah merupakan sistem eletrolit. b.
Baja Tulangan Everard dalam bukunya reinforsed concrete design mendefinisikan baja yang digunakan
paada beton untuk menahan gaya tarik,sedangkan PBI 91 mengatakan baja tulangan adalah batang baja berbentuk polos atau deform atau pipa yang berfungsi untuk menahan gaya tarik pada komponen struktur yang berfungsi untuk menahan gaya tarik pada komponene struktur, dan PBI 71 memberi pengertian baja tulangan sebagai jenis baja yang dipakai untuk tulangan beton yang harus memenuhi ketentuan-ketentuan dari pasal tentang baja dan tulangan. 1.
Jenis dan sifat baja tulangan
Ada dua jenis baja tulangan, yaitu tulangan polos dan tulangan ulir. Sebagian besar baja tulangan yang ada di Indonesia diproduksi adalah pro duksi krakatau steel. 2.
Tegangan pada baja tulangan
Baja tulangan pada beton dapat terdiri dari batang, kawat, dan jaring kawat baja las yang seluruhnya dirakit sesuai dengan standart ASTM. Sifat tulangan : a.
Modulus young
b.
Kekuatan leleh
c.
Kekuatan batas
3.
d.
Mutu baja yang digunakan.
e.
Ukuran dan diameter batang atau kawat.
Kuat lekat beton bertulang
Kuat lekat bahan kombinasi beton bertulangan dimungkinkan oleh karena adanya bebrapa sifat yang baik di dalam kerja sama antara beton dan baja tulangan. Beton dan baja tulangan dapat bekerja sama atas daasar beberapa alasan: 1) lekatan, yang mencegah selip daari baja tulangan relatif terhadap beton, 2) campuran beton memberi sifat anti resap yang cukup, untuk mencegah terjadinya karat baja tulangan, 3) angka kecepatan muai ang hampir serupa antara beton dengan baja tulangan menimbulkan tergangan yang dapat diabaikan di bawah perubahan suhu rata-rata. c.
Beton bertulang Beton bertulang adalah gabungan logis dari dua jenis bahan : beton polos yang memiliki
kekuatan tekan yang tinggi, akan tetapi memiliki kuat ari yang rendah, dan tulanagan yang ada didalam beton memberikan kekutan tarik yang diperlukan. Ketika struktur bekerja, tegangan tarik yang dihasilkan oleh momen puntir karena beban yang diderita struktur dipindahkan ke bahan penguat baja, sementara beton sendiri relatif terbebas dari tegangan tersebut. Realisasi gagasan ang sederhana ini telah menghasilkan teknologi konstruksi yang sangat popular dan bermanfaat, yakni “reinforced concrete”; suatu contoh klasik dari “composite materials” yang sudah sangat tua usianya. Disamping keunggulan segi mekanik yang dimilikinya, tanpa disadari reinforced concrete adalah juga contoh kombinasi bahan yang menguntungkan antara dua jenis bahan terhadap kerusakan oleh lingkungan yang disebut korosi, karena korosi adalah proses kimiawi yang bersifat ilmiah, ketahanan atau tepatnya usia pakai (durabelitas) reinforced concrete banyak ditentukan oleh sifat kimia dan sifat fisik betonnya sendiri dan keadaan lingkungan dimana struktur tersebut berada. Korosi pada beton secara umum dibagi dalam 3 kelompok: 1.
“Leaching corrosion” oleh cairan yang mengangkut sebagian senyawa pasta semen ke permukaan beton.
2.
“Base exchange corrosion” akibat reaksi antara pasta semen medium yang membentuk senyawa-senyawa baru yang lunak/mudah larut.
3.
“Swelling corrosion” akibat terbentuknya senyawa baru yang stabil di dalam pasta semen, 7
disertai dengan pengembangan volume yang besar . Dalam kasus penggunaan baja tulangan dilapangan/diproyek, jika baja tulangan pada struktur dibiarkan telanjang berkontak dengan udara terbuka, permukaannya akan diselimuti oleh lapisan oksida kecoklatan yang terbentuk karena proses korosi yang berlangsung di sepanjang permukaan tersebut. Proses ini akan berlangsung terus dan baja tulangan akan menurun tingkat kekuatannya hingga akan rusak sama sekali, kecuali jika dilaksanakan upaya yang mampu melindungi dari serangan korosi. Campuran beton yang masih plastis ini di cor dalam sbuah wadah atau acuan dan dirawat untuk mempercepat reaksi hidrasi campuran semen air yang menyebabkan pengerasan beton. Agregat halus dan kasar disebut sebagai bahan susun kasar campuran, merupakan komponen utama beton. Nilai kekuatan dan daya dukung tanah merupakan fungsi dari banyak faktor, diantaranya nilai banding campuran dan mutu bahan susun, metode pelaksanaan, pelaksanaan finishing, temperatur dan kondisi perawatan pengerasannya. Bahan yang terbentuk mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dan ketahanan tarik rendah, atau kira-kira kekuatan tariknya 0,1 x kekuatan terhadap tekan.
8
7.
Kusmara,Perlindungan beton dan logam terhadap korosi, h.23.
8.
Whayudi dan rohim, op.cit., h.20.
B.
KERANGKA BERFIKIR Bahan bangunan beton dan baja tulangan akan berubah sifat dan kekuatannya jika dibiarkan
terbuka dialam tanpa adanya perlindungan. Pemberhentian kegiatan diproyek yang cukup lama, menyebabkan struktur yang belum selesai terpengaruh akibat berinteraksi langsung dengan alam karna selama itu terjadi proses
interaksi zat kontaminasi alam yang tidak menguntungkan bagi struktur seperti baja tulangan terutama jika tidak ada upaya proteksi dari pengaruh zat-zat kontaminan alam yang tidak menguntungkan bagi struktur sperti baja tulangan terutama jika tidak ada upaya proteksi dari pengaruh zat-zat kontaminan tersebut. Di penjelasan awal telah dipaparkan, bahwa baja tulangan a dalah jenis material yang paling mudah terserang korosi. Tingkat kerusakan akibat serangan korosi tersebut tergantung dari banyak faktor, salah satuya adalah intensitas waktu. Semakin lama baja tulangan terbiarkan berinteraksi dengan alam, semakin besar pula tingkat korosi yang terjadi pada baja tulangan tersebut. Pada penulisan kali ini, mengambil sample bahan dari proyek pembangunan gedung Hotel Westin Wisma Kartika Jakarta di jalan, muhammad husni thamrin kav.10. gedung ini terhenti pembangunannya pada pertengahan 1997 dan baru dilajutkan kembali pada j uni 2001. Masa kurung waktu + cukup membuat penampilan visual baja tulangan mengalami perubaha warna tampak permukaan, muncul gelembung karat pada sepanjang permukaan dan cairan akibat luntur terlihat dipermukaan beton terluar yang berhubungan dengan baja tulangan tersebut. Sebagai akibat dari serangan korosi tersebut, diduga mengakibatkan perubahan penampilan dan perilaku baja tulangan yang akhirnya akan mempengarui perilaku baja tulangan terhadap kemampuan melekat dengan beton. Untuk mengetahui pengaruh korosi baja tulangan terhadap kuat lekat dengan material beton maka perlu diadakan penelitian secara langsung pada beton yang ditanamkan baja tulangan sampai usia beton standart 28 hari. Penelitian kuat lekat pada baja tulangan terkorosi dengan beton dilakukan dengan membuat 3 perlakuan penggunaan baja tulangan terkorosi. Perlakuan pertama, menggunakan baja tulangan tidak terkorosi, perlakan kedua menngunakan baja tulangan terkorosi, perlakuan ketiga menggunakan tulangan terkoros dengan diberi coating dengan epoxy. Nilai/hasil dari perlakuan kedua dan ketiga dibandingkan dengan perlakuan yang menggunakan baja tidak terkorosi. Dari hasil perbandingan nilai tersebut akan terlihat seberapa jauh nilai penurunan kuat lekat nya, sehingga asil dari penelitian ini dapat diketahui kehandalan struktur beton bertulang yang menggnakan baja tulangan terkorosi dalam ahal kuat lekatnya. C.
PERUMUSAN HIPOTESIS
Berdasarkan kerangka berfikir diatas, maka hipotesis dalam penelitian ini dirumuskan sebagai berikut; ada perbedaan yang signifikan terhadap nilai kuat lekat f’c 40 dengan baja tulangan diameter 18,33 mm, yang menggunakan baja tulangan tidak terkorosi, baja tulangan terkorosi, baja tulangan terkorosi diberi lapisan pelindung / coating.
DISUSUN OLEH: NOVIANA ASRI (541 508 7551)
SHELLY HARDIYANTI (541 508 7576)
S.1 PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA 2011
