TUGAS KIMIAKOROSI

PADA TULANGAN BETON

Oleh :

Fani Fakhrurozi

H1D007060

KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANFAKULTAS SAINS DAN TEKNIK

JURUSAN TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

PURBALINGGA2011

PENDAHULUAN

Seperti kita ketahui kemajuan teknologi yang sangat pesat di era ini telah banyak

membuahkan suatu penemuan, teknologi ini diciptakan untuk dapat membantu dan

mempermudah pekerjaan manusia. Namun ada juga suatu permasalahan yang hingga

sekarang belum dapat diselesaikan ataupun dipecahkan dengan baik oleh sebuah teknologi.

Seperti korosi, dimana seluruh manusia di dunia ini tidak ada yang menginginkan hal tersebut.

Korosi adalah salah satu masalah yang belum dapat terselesaikan dengan baik oleh

sebuah teknologi, korosi merupakan suatu reaksi redoks antara  logam dengan berbagai zat

yang ada di lingkungannya sehingga menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki.

Dalam kehidupan sehari-hari korosi kita kenal dengan sebutan perkaratan. Korosi juga

menjadi sebuah topik permasalahan yang tidak terlewatkan dalam dunia teknik sipil dan

arsitektur.Korosi ini dianggap sangat menggangu karna korosi ini mampu menghancurkan

suatu struktur yang telah dibangun.

Apalagi jika kita melihat iklim di Indonesia, Iklim Indonesia yang tropis menyebabkan

setiap harinya perubahan temperatur dan kelembaban cukup besar. Kondisi seperti ini

menyebabkan berbagai jenis “penyakit” atau kerusakan pada bahan bangunan sebagai tubuh

bangunan. Kerusakan - kerusakan yang mungkin terjadi adalah susut dan korosi baja

tulangan. Susut diakibatkan oleh perubahan temperatur di sekitar bangunan beton, sedangkan

korosi baja tulangan diakibatkan oleh perubahan kondisi dalam beton dari basa menjadi asam

dan kondisi lingkungan di sekitar bangunan beton.

Beton adalah bahan bangunan yang bersifat basa Sifat beton ini menyebabkan baja

tulangan aman terhadap korosi. Akan tetapi, kondisi basa dalam beton itu dapat berubah

akibat pengaruh lingkungan di sekitarnya. Gas CO2 atau ion asam dapat masuk ke dalam

beton melalui pori-pori kapiler yang terdapat dalam beton. Gas CO2 yang masuk ke dalam

beton akan bereaksi dengan Ca(OH)2 dan menghasilkan H2CO3 yang menyebabkan pH dari

beton turun, selain itu, ion Cl−dari laut yang berinfiltrasi ke beton menyebabkan konsentrasi

asam naik. Perubahan kondisi dalam beton menjadi asam menyebabkan lapisan tipis di

permukaan baja tulangan hilang, baja mudah mengalami korosi jika kadar gas O2 dan air di

dalam beton cukup.

Korosi pada baja tulangan selain menyebabkan diameter baja tulangan berkurang, juga

menimbulkan volume senyawa hasil reaksi korosi yang lebih besar daripada volume baja

yang bereaksi. Hal ini menyebabkan tekanan pada beton di sekeliling baja tulangan. Selimut

beton yaitu bagian beton yang melindungi baja tulangan dapat mengalami keretakan atau

terkelupas akibat tekanan dari pengembangan volume senyawa hasil reaksi korosi. Kerusakan

ini menyebabkan kinerja bangunan beton menurun, dan jika kerusakan terus berlanjut maka

bangunan beton tidak layak dipakai lagi (‘mati’). Karena itu, korosi baja tulangan beton dapat

dijadikan dasar untuk memprediksi waktu layan bangunan beton, terutama untuk bangunan di

sekitar laut.

KOROSI PADA TULANGAN BETON

Baja adalah bahan yang mempunyai kuat tarik yang tinggi dan koefisien pemuaian

yang hampir sama dengan beton. Sedangkan beton sebagai bahan bangunan mempunyai

kelemahan utama yaitu kuat tariknya kecil. Karena itu, baja dapat digunakan sebagai tulangan

pada bagian beton yang menerima gaya tarik.

Pada permukaan baja terdapat lapisan pasif baja yang tipis. Lapisan pasif baja ini

berguna untuk melindungi baja dari korosi. Lapisan pasif baja akan bereaksi dengan larutan

asam atau akan larut dalam kondisi asam. Karena beton bersifat alkali, yaitu basa dengan pH

sekitar 12-13, baja tulangan di dalam beton aman terhadap korosi. Beton secara makro terlihat

sebagai material yang kuat dan masif, tetapi jika dilihat secara mikro maka beton adalah

material yang berpori dengan diameter yang kecil. Pori-pori di dalam beton pada umumnya

menerus. Pori-pori ini dinamakan pori kapiler, dan ukurannya berdiameter 3nm−2μm. Ukuran

diameter pori-pori kapiler tersebut masih memungkinkan senyawa-senyawa di sekitar beton

untuk berinfiltrasi ke dalam beton dengan cara berdifusi. Proses ini dapat terjadi karena ada

perbedaan konsentrasi di dalam beton dan di luar beton.

Beton yang selama ini dikenal sebagai material yang “tahan karat”, sebenarnya bisa

juga mengalami korosi sebagaimana korosi atau karat yang terjadi pada struktur baja. Korosi

yang dimaksud di sini adalah kerusakan material beton tersebut akibat proses kimia yang

terjadi di dalamnya. Tentu saja bentuk korosi beton ini tidak sama dengan korosi yang terjadi

pada besi baja.

Struktur beton yang rentan terhadap korosi adalah :

struktur yang terletak di lingkungan laut, seperti platform offshore, dermaga, jetty,

dsb.

struktur yang terletak di dalam tanah, seperti pondasi, basement, terowongan, dsb.

struktur yang terletak di lingkungan karbondioksida yang tinggi

Korosi pada struktur beton bertulang ada 2 jenis, yaitu :

1. Korosi pada baja tulangan

2. Korosi pada beton

1. Korosi Pada Baja Tulangan

Pada korosi jenis ini, kerusakan terjadi pada tulangan di dalam beton. Ini disebabkan

karena tulangan di dalam beton bereaksi dengan air dan membentuk karat. Karat yang

terbentuk pada tulangan ini mengakibatkan pengembangan volume besi tulangan tersebut.

Pengembangan volume ini kemudian mendesak beton sehingga beton tersebut terkelupas atau

pecah.

Terjadinya karat ini disebabkan adanya reaksi antara unsur besi (Fe+) di dalam

tulangan dengan unsure hidroksi (OH-) dari air.

2Fe2+ + 4OH- → 2Fe(OH)2.

Fe(OH)2 Sebagai bentuk awal senyawa hasil korosi akan berada di permukaan baja

yang mengalami korosi. Setelah itu tergantung konsentrasi O2 dalam air yang terdapat pada

pori pori beton. Jika konsentrasi O2 tinggi maka akan terbentuk Fe(OH)3 dengan persamaan

reaksi sebagai berikut:

4Fe (OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe (OH)3

Korosi pada tulangan Proses korosi pada

baja tulangan

Jika pada waktu pembentukan senyawa Fe(OH)2 jumlah air tidak cukup sedangkan

konsentrasi O2 cukup maka terbentuk korosi yang berwarna merah (FeOOH). Tetapi, jika

konsentrasi O2 juga tidak cukup maka terbentuk korosi berwarna hitam (Fe2O3) atau berwarna

hijau (2FeO·Fe2O3·H2O). Karena korosi adalah senyawa yang berpori maka proses korosi

akan terus berlanjut asalkan konsentrasi Cl−, O2 dan H2O di dalam beton cukup

Air dapat masuk ke dalam beton dan sampai ke tulangan melalui 2 cara, yaitu:

Air yang masuk dari luar atau uap air di udara melalui pori-pori beton karena beton

tidak kedap air.

Proses karbonasi, yaitu reaksi antara karbondioksida (CO2) dengan unsur kalsium

hidroksida di dalam beton (Ca(OH)2) karena beton tidak kedap udara. Ca(OH)2 + CO2

→ CaCO3 + H2O

2. Korosi Pada Beton

Korosi pada beton

Foto di atas adalah contoh korosi pada beton yang terjadi di permukaan bagian bawah

lantai dermaga. Korosi pada beton terjadi akibat terbentuknya ettringite akibat reaksi kimia

antara unsur kalsium di dalam beton dengan garam sulfat dari luar.  Sama seperti karat pada

besi, ettringite yang terjadi menyebabkan pengembangan volume beton sehingga

menyebabkan massa beton terdesak dan pecah.Secara lengkapnya, proses terjadinya ettringite

ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

Proses hidrasi antara semen (C3S dan C2S) dengan air menjadi pasta semen (3CaO.2SiO2.3H2O disingkat CSH).

C3S + H2O → CSH + Ca(OH)2

C2S + H2O → CSH + Ca(OH)2

Ca(OH)2 yang terjadi kemudian bereaksi dengan garam sulfat dari tanah atau laut

Ca(OH)2 + MgSO4 → Mg(OH)2 + CaSO4

CaSO4 yang terjadi bereaksi kembali dengan C3A dari semen dan air menjadi ettringite

C3A + CaSO4 + H2O → ettringite

2.1. Ettringite

Ettringite (6CaO.Al2O3.32H2O, atau disingkat C6AS3H32) merupakan hasil reaksi dari

unsur kalsium di dalam beton dengan garam sulfat dari luar. C3A + CaSO4 + H2O →

ettringite. Memiliki bentuk kristal memanjang seperti jarum. Ettringite ini menyebabkan

pengembangan volume beton sehingga mebuat beton pecah.

Kristal Ettringrite

KESIMPULAN

Korosi pada baja tulangan secara umum hampir sama dengan korosi pada

umumnya,namun memerlukan proses yang lebih lama mengingat proses karbonasi dan

penetrasi klorida berjalan lambat.

Pada korosi baja tulangan sering terjadi korosi local atau pitting corrosion yang

menyebabkan pengecilan diameter sehingga kekuatanya turun.korosi uniform juga terjadi

pada korosi baja tulangan.korosi tersebut manghasilkan pertambahan volume dari baja

tulangan akibat produk korosi pada permukaan baja tulangan sehingga dapat mengakibatkan

terjadinya spalling pada beton bertulang.

Produk korosi pada korosi beton bertulang dilingkunagn laut secara umum sama yaitu

karat hitam (Fe2O3), karat merah (FeOOH), dan karat hijau (2FeO·Fe2O3·H2O).

DAFTAR PUSTAKA

Hernandar .A (2008).korosi pada beton bertulang ,from

(http://aguzher.wordpress.com/2008/12/16/korosi-pada-beton-bertulang/)

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-9884-2199100014-Conclusion.pdf