MENGETAHUI PENYEBAB TIMBULNYA KOROSI

PADA STRUKTUR BETON BERTULANG

Disusun oleh :

JORDY JOHANSYAH

1011311030

ANGKATAN 2013

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG

PANGKALPINANG

2015

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Karya Ilmiah : MENGETAHUI PENYEBAB TIMBULNYA KOROSI

PADA STRUKTUR BETON BERTULANG.

Ditulis oleh : JORDY JOHANSYAH

NIM : 1011311030

Telah disetujui untuk diujikan dihadapan Dewan Penguji Karya Tulis Ilmiah pada

tanggal 28 April 2015.

Menyetujui

Wakil Rektor Bidang Akademik Dosen Pembimbing

dan Kemahasiwaan

(Dr.Ir. Ismed Inonu, M.Si) (Rodiawan,ST.M.eng.Prac)

NP. 406600012 NP. 307097006

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas kehendaknya, karya ilmiah tentang

korosi ini dapat terselesaikan dengan baik. Dengan penulisan karya ilmiah ini

bertujuan untuk mengetahui sebab terjadinya korosi pada struktur beton bertulang

dan ketahanan korosi pada struktur beton.

Dengan selesainya karya ilmiah ini diharapkan dapat memberi pengetahuan/ilmu

tentang bahan-bahan yang dapat ditimbulkan mempercepat sebuah proses

terjadinya korosi. Oleh sebab itu, dengan terselesainya karya ilmiah ini tentu saja

bukan karena kemampuan penulis, tetapi ada unsur lain yang mendukung dan

bantuan dari orang tua dan pihak-pihak yang terkait.

Kami menyadari bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari kata sempurna. Untuk

itu, kritik dan saran yang membangun dari semua pembaca sangat kami harapkan

demi penyempurnaan karya ilmiah kami ini. Sebelumnya penulis mohon maaf

apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan, sekiranya karya tulis

ilmiah yang telah disusun ini dapat berguna bagi saya sendiri maupun orang yang

membacanya.

Balunijuk, April 2015

Penulis

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................... ii

KATA PENGANTAR .................................................................................. iii

DAFTAR ISI ................................................................................................ iv

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1

1.1 LATAR BELAKANG ....................................................................... 2

1.2 RUMUSAN MASALAH .................................................................. 2

1.3 TUJUAN PENULISAN .................................................................... 2

1.4 MANFAAT PENULISAN ................................................................ 2

BAB II TELAAH PUSTAKA ....................................................................... 3

2.1 BAJA TULANGAN DALAM BETON ............................................ 3

2.2 AKIBAT TIMBULNYA KOROSI PADA BETON BERTULANG . 3

2.3 PENGERTIAN KOROSI ................................................................. 3

BAB III ANALISIS DAN SINTESIS ........................................................... 4

3.1 FAKTOR TIMBULNYA KOROSI PADA BETON BERTULANG.. 4

3.2 KONSEP MENCEGAH KOROSI ..................................................... 6

3.3 ALTERNATIF DALAM MENCEGAH KOROSI ............................. 9

3.4 HIPOTESA ....................................................................................... 9

BAB IV KESIMPULAN DAN REKOMENDASI ........................................ 10

4.1 KESIMPULAN ................................................................................. 10

4.2 REKOMENDASI .............................................................................. 10

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 11

iv

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Pembangunan gedung, jalan raya, pelabuhan, lapangan terbang dan bangunan

irigasi dan lain-lain di bidang kontruksi mempunyai tujuan untuk

meningkatakkan kesejahteraan masyarakat. Dalam melaksanakan atau

merencanakan suatu konstruksi, kekuatan dan keawetan merupakan tujuan yang

penting untuk dicapai.

Beton merupakan bahan bangunan yang dibentuk oleh pengerasan campuran

semen, air, agregat halus, agregat kasar (batu pecah atau kerikil), udara dan

kadang-kadang campuran bahan tambahan lain. Campuran yang masih plastis

dicor ke dalam acuan dan dirawat untuk mempercepat reaksi hidrasi campuran

campuran semen-air, yang menyebabkan pengerasan beton. Bahan yang

terbentuk mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dan ketahanan tarik yang

rendah. Untuk mengatasi kelemahan pada daerah tarik pada beton maka

dibutuhkan baja tulangan yang memiliki kekuatan tarik yang besar. Beton dan

baja tulangan merupakan elemen utama pada suatu sistem struktur.

Korosi yang merupakan proses elektrokimia dimana baja yang berhubungan

dengan cairan yang mengandung ion-ion (elektro) menimbulkan perbedaan

potensial yang menyebabkan ion-ion tulangan akan melarut sampai pada

keadaan seimbang. Korosi khususnya pada beton bertulang dapat

mempersingkat umur bangunan. Karena itu penulis mencoba untuk membahas

mengenai cara-cara pencegahan korosi pada beton bertulang.

1

1.2 Perumusan Masalah

A. Apa pengertian korosi?

B. Bagaimana mencegah terjadinya korosi pada baja tulangan?

C. Bagaimana proses terjadinya korosi pada baja tulangan?

1.3 Tujuan penulisan

A. Mengetahui penyebab terjadinya korosi pada baja tulangan dalam beton.

B. Mengetahui solusi untuk mencegah korosi pada baja tulangan dalam

beton.

1.4 Manfaat Penulisan

A. Untuk mahasiswa

Agar mahasiswa tahu pengertian dari korosi, proses terjadinya korosi,

dan mengetahui cara mencegah terjadinya korosi pada baja tulangan.

B. Untuk Perusahaan.

Terutama perusahaan konstruksi, agar dapat mengakplikasikan teori

dalam tulisan ini kedalam praktik lapangan secara langsung sehingga

dapat menambah umur dari bangunan konstruksi yang nantinya akan

dikerjakan.

C. Untuk masyarakat

Diharapkan karya tulis ini dapat memberikan tambahan ilmu mengenai

korosi pada baja tulangan dalam beton, serta penguatan konstruksi bagi

masyarakat, supaya mengetahui cara pencegahan dan dapat mengambil

langkah antisipasi sebelum terjadinya korosi di sekeliling kita.

2

BAB II

TELAAH PUSTAKA

2.1 Baja tulangan di dalam beton

Baja tulangan di dalam beton berada dalam lingkungan bersifat basa kuat dengan

nilai pH ± 12,5. Keadaan ini disebabkan karena beton mengandung 20 – 30 persen

Kalsium Dihidrosida (Ca(OH)2), sebagian berupa larutan jenuh Ca(OH)2 di

dalam beton, sebagian mengendap berupa kristal Ca(OH)2 di dalam beton.

Lingkungan basa kuat ini memberikan perlindungan terhadap baja tulangan di

dalam beton dari serangan korosi karena baja tulangan di dalam lingkungan basa

kuat menjadi pasif.(Jurnal SMARTek,Agustus 2007:191).[1]

Korosi baja tulangan adalah reaksi kimia atau elektrokimia antara baja tulangan

dengan lingkungannya. Reaksi kimia tersebut berupa Reaksi anodik dan katodik,

reaksi ini merupakan langkah pertama pada proses pembentukan korosi. Namun,

sebagian dari reaksi-reaksi tersebut merupakan hal yang kritis dalam rangka

pemahaman korosi dan digunakan secara luas dalam setiap diskusi korosi dan

pencegahan korosi baja pada beton. Baja tulangan di dalam beton terkorosi

apabila keadaan pasifnya hilang yaitu pH lingkungan pada bidang kontak baja-

beton turun sampai < 9,5. Peristiwa turunnya konsentrasi senyawa terlarut di

sekitar daerah kontak baja-beton akibat masuknya larutan ke dalam beton disebut

Leaching.(Jurnal SMARTek,Agustus 2007:192)

2.2 Akibat yang timbul bila terjadi lingkaran korosi pada tulangan beton

Akibat yang ditimbulkan bila terjadi lingkaran korosi pada tulangan beton adalah :

a. Tercucinya pasta semen yang telah mengeras.

b. Melarutnya dan tercucinya senyawa-senyawa yang terbentuk akibat

serangan air agresip.

1 Fahira.F, Korosi pada beton bertulang dan pencegahannya, Jurnal SMARTek, 5(3), hal.191.

3

c. Terbentuknya senyawa-senyawa baru, hasil reaksi kimia yang memiliki

sifat sangat mengembang (expansive) hingga beton menjadi retak dan pecah.

d. Hilangnya tegangan retakan antara beton dan tulangan akibat slip.(Jurnal

SMARTek,Agustus 2007:193)

2.3 Pengertian Korosi

Korosi baja tulangan adalah reaksi kimia atau elektrokimia antara baja

tulangan dengan lingkungannya. Korosi terjadi dalam lingkungan yang

mengandung air, atau peristiwa teroksidasinya suatu logam oleh gas oksigen

di udara. Suatu logam akan mengalami korosi jika pada permukaannya

terdapat lapisan yang bertindak sebagai anoda dan lapisan lain sebagai

katoda.[2]

Baja tulangan di dalam beton berada dalam lingkungan bersifat

basa kuat dengan nilai pH ± 12,5. Baja tulangan di dalam beton terkorosi

apabila keadaan pasif hilang yaitu pH lingkungan pada bidang kontak baja-

beton turun sampai < 9,5. Contoh reaksi yang dapat membuat pH turun

adalah pada Klorida melalui reaksi Hidrolisa yang membentuk asam. Asam

yang dihasilkan akan menetralisir Ca(OH)2 yang terdapat di dalam beton.

Apabila proses netralisir Ca(OH)2 telah mencapai bidang kontak baja-beton,

pH lingkungan pada bidang kontak baja-beton turun sampai < 9,5 hingga baja

tulangan terkorosi yang akhirnya merusak beton.

Untuk korosi yang terjadi pada Struktur beton bertulang termasuk kedalam

jenis Uniform corrosion, dimana korosi terjadi pada seluruh permukaan

Logam.3

2 Fahira.F, Korosi pada beton bertulang dan pencegahannya, Jurnal SMARTek, 5(3), hal.191.

3 Budy Nugroho,Laporan kimia mengenai Korosi, http://budynugroho.blogspot.com/2013/10/laporan-kimia-mengenai-korosi.html. [diakses 17 April

2015].

4

BAB III

ANALISIS DAN SINTESIS

3.1. Faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi pada Struktur beton

bertulang.

Baja tulangan di dalam beton terkorosi apabila keadaan pasif hilang yaitu pH

lingkungan pada bidang kontak baja-beton turun sampai < 9,5.

Kondisi dimana proses korosi baja tulangan di dalam beton dapat berlangsung

sebagai berikut :

1. Pengaruh lingkungan

Karena beton bertulang pada bangunan mengalami kontak langsung dengan

cuaca luar, pengaruh cuaca ini sedikit banyakanya memberi andil dalam

keretakan pada beton sehingga konstruksi bangunan yang berumur cukup

lama banyak mengalami retakan. Salah satu pengaruh lingkungan yang

menyebabkan beton retak adalah akibat dari air hujan. Akibat sekian lama

beton pada bangunan tua menerima air hujan secara langsung, lama –

kelamaan air hujan masuk meresap kedalam pori-pori beton yang kemudian

mencapai tulangan pada beton.(Architectaria,2012)

Apabila saat air hujan telah mengenai baja tulangan, maka akan terjadi reaksi

antara baja tulangan dengan Air (H2O) yang menyebakan baja tulangan

menjadi berkarat atau korosi. Akibat korosinya baja tulangan dan ditambah

faktor luas seperti pembebanan mengakibatkan beton akan mengalami retak-

retak.

2. Degradasi oleh Sulfat

Apabila sulfat masuk ke dalam beton , maka akan terjadi reaksi dengan

senyawa hidrasi kalsium aluminate yang terdapat dalam beton. Reaksi inilah

yang menyebabkan beton mengalami ratak halus. Hal ini merupakan jalan

bagi larutan dari luar dan atau proses karbonasi mencapai bidang kontak baja-

5

beton. Apabila larutan dari luar dan atau proses karbonasi telah mencapai

bidang kontak baja-beton, pH lingkungan pada bidang kontak baja-beton

turun sampai <9,5. Hal ini mengakibatkan keadaan pasif baja tulangan hilang

dan baja tulangan akan terkorosi yang akhirnya merusak beton. (Jurnal

SMARTek,Agustus 2007:196)

3. Degradasi oleh Klorida

Ion klorida telah terkenal sangat agresif terhadap bahan konstruksi baja.

Klorida melalui reaksi hidrolisa membentuk asam. Asam yang dihasilkan

menetralisir Ca(OH)2 yang terdapat di dalam beton. Apabila proses netralisir

Ca(OH)2 telah mencapai bidang kontak baja-beton,

pH lingkungan pada bidang kontak baja-beton turun sampai < 9,5. Hal ini

mengakibatkan keadaan pasif baja tulangan hilang dan baja tulangan terkorosi

yang akhirnya merusak beton.

3.2 Bagaimana konsep untuk mengendalikan korosi pada Struktur beton

bertulang.

Peristiwa 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. Upaya penanganan korosi

diharapkan dapat banyak menghemat biaya opersional, sehingga berpengaruh

terhadap efisiensi dalam suatu kegiatan industry serta menghemat anggaran

pembelanjaan rumah tangga. Berikut contoh pengendalian/pencegahan korosi:

a. Cara pelapisan (coating)

Pelapisan adalah cara umum dan paling banyak di terapkan dalam

perlindungan baja, untuk mengendalikan korosi, untuk melindungi/isolasi

kontak baja-beton dari lingkungan yang korosif seperti oksigen dan air. Akan

tetapi dalam prakteknya timbul banyak problem dan biasanya kurang

6

perhatian tentang masalah itu. Tersedia banyak sekali macam pelapis dan

yang paling umum adalah cat. Jembatan, pagar dan railing biasanya dicat.

Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung

timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi

terhadap korosi.

b. Cara proteksi katodik (katode pelindung)

Cara ini digunakan terutama untuk logam besi yang di tanam di dalam tanah

maupun untuk baja bertulang dalam beton. Prinsipnya adalah logam besi di

hubungkan dengan logam lain yang bertindak sebagai anode dan besi sebagai

katode. Jadi, logam yang digunakan untuk melindungi besi harus yang lebih

mudah teroksidasi daripada logam besi, yaitu memiliki potensial reduksi yang

lebih negatif daripada besi. Umumnya digunakan logam Magnesium (Mg).

Logam alkali tidak dapat di gunakan karena reaktif.Logam alumunium(Al)

dan seng (Zn) tidak dapat digunakan karena oksida logam tersebut (Al2O3

atau ZnO) akan menghambat proses oksidasi berikutnya dengan cara

menutupi permukaan logam.

c. Membuat alloy atau paduan logam yang bersifat tahan karat,

Misalnya besi dicampur dengan logam Ni dan Cr menjadi baja stainless

(72% Fe, 19%Cr, 9%Ni).

d. Tin Plating (pelapisan dengan timah).

Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah.

Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebuttin plating. Timah

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

mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial

reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang

dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi

7

sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan

tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat

hancur.

e. Galvanisasi (pelapisan dengan Zink).

Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink.

Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun

lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut

perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada

zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia

dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang

mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah

digalvanisasi, sehingga tahan karat.

f. Cromium Plating (pelapisan dengan kromium).

Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan

pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating

juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat

memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

g. Sacrificial Protection (pengorbanan anode).

Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat)

daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka

magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk

melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara

periodik, batang magnesium harus diganti.

8

h. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk.

Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk

mencegah kontak dengan air.

Menurut penelitian yang dilakukan Irma Chemistry bahwa terbukti Oli

atau gemuk dapat menahan laju korosi pada logam.

3.1 Alternatif lain dalam mencegah timbulnya korosi pada struktur beton

bertulang.

1) Pemakaian bahan-bahan yang bermutu baik.

2) Mempertebal selimut beton.

3) Menggunakan beton kedap air (secara teoritis tidak ada).

4) Penambahan dimensi struktur.

5) Cara pemampatan beton yang tepat.

6) Perlindungan permukaan (Coatings).

Cara ini biasanya bersifat sementara, karena bila perlindungannya cacat

atau rusak proses korosi akan berjalan lagi.[4]

3.5 Hipotesis

1. Korosi pada beton bertulang.

Terjadi dimana timbulnya reaksi antara kontak baja-beton dengan

lingkungannya. Rusakanya struktur baja tulangan yang diakibatkan

dapat berdampak pada keretakan beton.

2. Pengaruh logam lain dalam Korosi.

Logam Magnesium (Mg) paling efektif untuk melapisi besi, seperti

baja tulangan karena potensial selnya paling negatif.

3. Pengaruh sifat larutan (pH) terhadap laju korosi.

Masuknya larutan yang bersifat asam, akan menurunkan konsentrasi

senyawa terlarut pada kontak baja-beton, yang mengakibatkan keadaan

pasif baja tulangan hilang dan baja tulangan terkorosi yang akhirnya

merusak beton.

4 Fahira.F, Korosi pada beton bertulang dan pencegahannya, Jurnal SMARTek, 5(3), hal.195.

9

BAB IV

SIMPULAN DAN REKOMENDASI

4.1 Simpulan

Dari beberapa uraian tentang korosi pada beton bertulang dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut :

a. Baja tulangan yang terkorosi merupakan awal kerusakan beton, yang secara

keseluruhan akan memperpendek usia konstruksi.

b. Proses korosi baja tulangan di dalam beton berlangsung secara karbonasi,

degradasi oleh sulfat dan klorida.

c. Lingkaran korosi pada tulangan beton mengakibatkan beton retak dan pecah

(konstruksi hancur) dan penyebab yang paling berbahaya adalah air laut dan

air tanah karena mengandung ion-ion sulfat.

d. Beberapa cara pencegahan korosi pada beton bertulang adalah pemakaian

bahan yang baik, mempertebal selimut beton, dan penambahan dimensi

struktur serta pemampatan beton dan coatings.

4.2 Rekomendasi

Rekomendasi dari penulis Jika tidak ingin bangunan konstruksi rumah atau tempat

tinggal yang akan anda tinggali cepat mengalami korosi, maka lakukan lah

berbagai langkah pencegahannya dimulai dari sekarang. Dapat dengan cara

pelapisan(coating), proteksi katodik(pengorbanan anode), penambahan dimensi

ukuran beton agar peluang masuknya air kedalam beton sangat kecil, ataupun cara

lainnya seperti yang sudah dijabarkan pada tulisan diatas.

10

DAFTAR PUSTAKA

Fahirah F. (2007). “Korosi pada Beton Bertulang dan Pencegahannya”, Jurnal

SMARTek. 5 (3), hal,190-195.

Irma Chemistry (28 maret 2013), Proses Korosi pada Paku. [online]

http://irmachemistry.blogspot.com/2013/03/proses-korosi-pada-paku.html

[diakses 17 april 2015]

Budy Nugroho (02 oktober 2013), Laporan Kimia Mengenain Korosi. [online]

http://budynugroho.blogspot.com/2013/10/laporan-kimia-mengenai-

korosi.html [diakses 17 april 2015]

11

SUMMARY

steel tend to have corrosion properties, which is a chemical phenomenon occurs

due to the reaction into ions on metal surfaces in contact directly with the aqueous

environment and oxygen. Corrosion of reinforcing steel is chemical or

electrochemical reaction between the steel reinforcement with the environment.

The title of this paper is "Determine the cause of corrosion In Reinforced

Concrete Structures" which aims to explain the concept of corrosion of steel and

concrete damage, and how to prevent corrosion in reinforced concrete structures.

The research method using case study, with the literature study instrument.

Systematic of writing starts from the First chapter Introduction, including:

background, problem, the purpose of writing, and the benefits of writing.

Followed Second makes review of the literature, The Third Chapter makes

analysis and systematic, and the fourth chapter contains conclusions and

recommendations.

The conclusion of this paper is corroded reinforcing steel, which is the beginning

of concrete deterioration, which overall will shorten the life of the construction,

The process of corrosion of reinforcing steel in concrete occurs carbonation,

degradation by sulfate and chloride. Circle of corrosion in reinforced concrete

cracked and broken concrete result (construction destroyed) and causes the most

dangerous is the sea water and groundwater because it contains sulfate ions.

How to prevent corrosion can be done in various ways: Coating, Chatodic

protection, Make alloy or metal alloy that is resistant to rust, Tin plating,

Galvanization, Cromium Plating, Sacrifical Protection, and lubrication with oil

and grease.

Keywords: Corrosion, Concrete, Steel, Oxygen, Water.

Hipotesa

1. Corrosion in reinforced concrete.

Where the reactions occur between steel-concrete contact with the environment.

Damage to the structure of the reinforcing steel that may have an impact on the

cracks caused by concrete.

2. Effect of other metals at Corrosion.

Metal Magnesium (Mg) is most effective to coat iron, such as steel bars of his cell

as the most negative potential.

3. Effects of solution properties (pH) of the corrosion rate.

The entry of acidic solutions, will reduce the concentration of dissolved

compounds in steel-concrete contact, resulting in a passive state reinforced bars

lost and corroded reinforcing steel that ultimately damage the concrete.

Telaah Pustaka

Reinforcing steel in the concrete are in a strongly alkaline environment with a pH

value of ± 12.5. This situation is due to concrete containing 20-30 percent

Hidroksida Calcium (Ca (OH) 2), partly in the form of a saturated solution of Ca

(OH) 2, in concrete, partially precipitated in the form of crystalline Ca (OH) 2, in

the concrete. This strong alkaline environment provides protection against the

steel reinforcement in the concrete from corrosion attack due to the reinforcing

steel in strong alkaline environments become passive.