KOROSI PADA BAJA TULANGAN

YANG DIGUNAKAN PADA STRUKTUR

BANGUNAN/BETON

Di susun oleh:

NAMA : ADE SURYAN YULIANTO

NPM : G1C012003

DOSEN : A. SOFWAN. FA., Ph.D

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BENGKULU

2015

A. PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Pembangunan di bidang Teknik Sipil, khususnya di bidang konstruksi

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

mempunyai sasaran meningkatkan kesejahteraan dan taraf hidup 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.

Komponen beton dan baja tulangan harus disusun komposisinya

sehingga dapat dipakai sebagai material yang optimal. Hal ini

dimungkinkan karena beton dapat dengan mudah dibentuk dengan cara

menempatkan campuran yang masih basah ke dalam cetakan beton sampai

terjadi pengerasan beton. Jika berbagai unsur pembentuk beton dirancang

dengan baik, maka hasilnya adalah bahan yang kuat, tahan lama dan bila

dikombinasikan dengan baja tulangan akan menjadi elemen yang 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 KOROSI PADA BAJA TULANGAN YANG

DIGUNAKAN PADA STRUKTUR BANGUNAN/BETON.

2. Tujuan

Adapun tujuan dari pembahasan ini yaitu sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui proses korosi pada baja tulangan di dalam

beton.

2. Untuk mengetahui penyebab korosi pada baja tulangan.

3. Cara mencegah korosi pada baja tulangan.

3. Manfaat

Adapun manfaat dari pembahasan ini yaitu sebagai berikut:

1. Mendapatkan pemahaman mengenai pengaruh korosi pada baja

tulangan.

2. Mengetahui cara untuk mencegah terjadinya korosi pada baja

tulangan.

B. TINJAUAN PUSTAKA

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.

2. Korosi Pada Baja Tulangan

Korosi yang terjadi pada baja tulangan adalah korosi seragam atau

biasa disebut uniform corrosion. Korosi memang hanyalah fenomena

dipermukaan material, tetapi jika korosi telah terjadi dalam waktu yang

lama dan tidak ditangani dengan baik maka fenomena korosi yang terjadi

dipermukaan material akan masuk lebih dalam dan bisa

menimbulkan craking pada material, hal ini tentu saja sangat merugikan,

baja tulangan yang seharusnya dapat menahan beban yang telah

ditentukan oleh arsitek akan berkurang kekuatannya dan akan

membahayakan penghuni bangunan jika tidak segera ditangani dengan

baik. Biaya yang besar tentu harus dikeluarkan untuk mengatasi kasus

seperti ini, karena bangunan telah berdiri dan korosi yang telah terjadi

sudah parah.

Gambar 1. Baja tulangan yang digunakan pada struktur bangunan sudah

terkorosi dengan parah

Selain dilihat dari faktor biaya, kejadian ini akan membahayakan

penghuni bangunan, bayangkan jika hal semacam ini tidak ditangani

dengan baik dan hanya dianggap hal sepele, memang dalam waktu

beberapa bulan mungkin tidak akan terjadi apa-apa tetapi ketika telah

beberapa tahun, mungkin saja hal yang tidak diinginkan akan terjadi.

Sering kita melihat beton yang berwarna kuning kemerahan seperti

berkarat, tetapi jarang orang memikirkan apa yang sebenarnya terjadi. 

Hal ini bisa saja disebabkan oleh struktur baja yang terdapat didalam

bangunan terkorosi. Jika hal ini terjadi di sebuah tempat yang harus

mencerminkan suatu keindahan, kesempurnaan seperti contohnya

perusahaan besar, mall, jembatan layang, hal ini akan mencitrakan tempat

itu berkurang keindahannya. Kredibilitas tempat itu pun jadi taruhannya.

  

3. Penyebab Korosi Pada Baja Tulangan

Setiap konstruksi setelah dibangun harus dilakukan evaluasi secara

terus menerus untuk menentukan kinerja bangunan. Ambruknya suatu

infrastruktur, seperti jembatan, jalan layang, dermaga dan lain-lain,

secara tiba-tiba sering kali membawa korban manusia dan kerugian

finansial yang sangat besar. Hal ini merupakan bagian dari tugas pemilik

bersama pihak yang berkepentingan untuk menjamin keselamatan

masyarakat umum sebagai pengguna. Salah satu penyebab kerusakan

bangunan dilingkungan laut adalah korosi pada beton dan tulangan.

Secara umum, tulangan baja didalam beton tidak akan terkorosi,

karena beton pada umumnya memiliki PH tinggi (sekitar 12.5), Sifat PH

tinggi atau basa / alkali pada beton terjadi saat semen tercampur dengan

air. Karena sifat alkali ini, dipermukaan baja dalam beton terbentuk

sebuah lapisan pasif yang menyebabkan baja terlindung dari pengaruh

luar. Baja baru bisa terkorosi bila lapisan pasif ini rusak (PH Beton

turun), yang biasanya disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut :

a. Karbonasi

Yaitu peristiwa terbentuknya CaCO3 sebagai akibat reaksi antara

Ca(OH)2 dengan gas atau senyawa terlarut yang bersifat asam.

Proses karbonisasi berlangsung menurut reaksi sebagai berikut :

Reaksi tersebut masih dapat berlanjut sebagai berikut :

Proses karbonasi ini berlangsung dari permukaan beton ke bagian

dalam beton yang akhirnya mencapai bidang kontak baja beton.

Apabila 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 betonnya.

b. Degradasi oleh Sulfat

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

dengan senyawa hidrasi kalsium aluminate (3CaO.Al2O3.12H2O)

yang terdapat di dalam beton.

Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah sebagai berikut :

Reaksi ini menghasilkan Kalsium Sulpo Aluminate

(3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O)

Volume kristal Kalsium Sulpo Aluminate 3 kali volume kalsium

aluminate (bahan asalnya) sehingga mengakibatkan beton mengalami

retak halus. Hal ini merupakan jalan bagi larutan dari luar dan atau

proses karbonasi mencapai bidang kontak baja-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.

Yang paling berbahaya adalah air laut dan air tanah karena

mengandung ion-ion sulfat.

Menurut C.J. Menger dalam “Sewen Coreosion and Protective

Coating”, pengaruh senyawa sulfat terhadap korosi disajikan pada

tabel 1.

c. 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.

d. Leaching

Leaching adalah peristiwa turunnya konsentrasi senyawa teralrut di

sekitar daerah kontak baja-beton akibat masuknya larutan ke dalam

beton. Penurunan konsentrasi akhirnya mengakibatkan 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.

Prinsip terjadinya lingkaran korosi, dikatakan lingkaran karena

korosi akan berproses terus sampai akhirnya menghancurkan

konstruksi yang bersangkutan secara skematis digambarkan pada

Gambar 1.

Akibat yang ditimbulkan bila terjadi lingkaran korosi pada tulangan

beton adalah :

o Tercucinya pasta semen yang telah mengeras.

o Melarutnya dan tercucinya senyawa - senyawa yang terbentuk

akibat serangan air agresip.

o Terbentuknya senyawa - senyawa baru, hasil reaksi kimia

yang memiliki sifat sangat mengembang (expansive) hingga

beton menjadi retak dan pecah.

o Hilangnya tegangan retakan antara beton dan tulangan akibat

slip.

4. Proses Terjadinya Korosi

Korosi baja tulangan adalah reaksi kimia atau elektro kimia antara

baja tulangan dengan lingkungannya. Herbert Uhlig (2000:582),

menggambarkan proses korosi tulangan baja pada beton dengan

persamaan reaksi sebagai berikut:

Gambar 2. Mekanisme terjadinya korosi pada baja tulangan

Baja tulangan yang terkorosi, volume karatnya lebih besar ± 3 kali

dari volume bahan asalnya sehingga mengakibatkan keretakan pada

beton. Hal ini merupakan awal dari kerusakan beton yang akhirnya

menuju ke kerusakan yang lebih parah sehingga secara keseluruhan

memperpendek usia pakai konstruksi yang bersangkutan. Baja tulangan

di dalam beton terkorosi apabila keadaan pasif hilang yaitu pH

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

Korosi yang tetrjadi pada baja tulangan bisa terjadi karena beberapa

hal, diantaranya adalah sebagai berikut:

Baja tulangan yang akan digunakan untuk struktur bangunan tidak

diproteksi.

Adanya air dari hasil sisa-sisa reaksi antara air dan semen.

Tembok atau beton yang menggunakan baja tulangan tidak kedap air.

Jika baja tulangan yang akan digunakan untuk struktur bangunan tidak

diproteksi, akan menimbulkan resiko korosi pada baja tulangan. Ada

berbagai cara untuk terjadi korosi pada baja tulangan. Air dapat masuk ke

dalam beton dan sampai ke tulangan melalui 2 cara, melalui air yang

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

tidak kedap air. Bila ada sisa-sisa air yang tidak ikut tereaksikan pada saat

pencampuran semen dengan air. Air yang tertinggal bisa mengenai baja

tulangan dan akan menyebabkan korosi pada baja tulangan yang tidak

diproteksi karena unsur-unsur yang ada pada air akan bereaksi dengan baja

yang akan menyebabkan baja menjadi terkorosi.

Tembok atau beton yang menggunakan struktur baja tulangan yang

tidak kedap air juga dapat menimbulkan korosi pada baja tulangan, hal ini

memungkinkan air yang ada diluar tembok atau tergenang d atas tembok

dapat masuk kedalam tembok atau beton, setelah air sampai di daerah baja

tulangan maka baja tulangan akan bereaksi dengan air yang masuk dari

luar tembok dan akan menghasilkan proses korosi.

Korosi yang terjadi pada baja tulangan bisa

menimbulkan cracking pada tembok atau beton, hal ini dikarenakan

adanya seolah-olah penebalan pada permukaan baja tulangan akibat

adanya produk korosi yang berupa oksida. Pada saat terjadi penebalan ini,

pada tingkatan yang parah tembok atau beton tidak akan sanggup menahan

laju penebalan ini sehingga terjadilah cracking pada paermukaan tembok

atau beton.

3. Dampak dari Baja Tulangan yang Mengalami Korosi

Terjadinya korosi pada suatu bangunan dapat mempengaruhi masa

pakai bangunan tersebut, karena kinerja komponen struktur bangunan

menurun. Guna mencapai umur bangunan sesuai dengan rencana

diperlukan pemeliharaan bangunan dan perawatan bangunan secara terus

menerus. Adapun beberapa kerugian yang timbul akibat korosi pada suatu

konstruksi yaitu:

Keluarnya biaya tambahan untuk memperbaiki kerusakan karena

korosi.

Kekuatan bangunan yang akan berkurang.

Membahayakan keselamatan.

Mengurangi keindahan bangunan.

4. Pencegahan Korosi pada Baja Tulangan

Jika kita tidak mau berbagai dampak negatif yang telah dibahas diatas

terjadi pada bangunan tentu kita harus melakukan pencegahan agar hal

tersebut tidak terjadi. Pencegahan korosi pada baja tulangan dapat

dilakukan dengan beberapa cara diantaranya :

Memproteksi baja tulangan yang akan digunakan.

Proteksi Beton dengan cat waterproof

Monitoring.

Ada beberrapa hal yang perlu dilakukan agar baja tulangan yang

digunakan pada struktur bangunan tidak mengalami korosi. Sebelum baja

tulangan digunakan kita harus melihat apakah sudah terjadi korosi pada

permukaan baja tulangan akibat dari penyimpanan yang kurang baik di

udara terbuka dalam jangka waktu yang tertentu, jika baja tulangan sudah

terlihat kemerahan akibat korosi bersihkan permukaannya agar produk

korosi hilang dari permukaan material. Setelah itu proteksi baja tulangan

dengan cat, proteksi dengan cat bisa menekan biaya yang diperlukan untuk

memproteksi baja tulangan.

Jika baja tulangan telah digunakan pada struktur bangunan tanpa

diproteksi terlebih dahulu, dapat dilakukan tindakan pengamanan dengan

cara melapisi permukaan bangunan dengan cat. Jika permukaan bangunan

itu tidak kontak langsung dengan cuaca dapat dicat dengan cat tembok,

tetapi jika permukaan banguna itu akan kontak langsung dengan cuaca

harus dilapisi dengan cat yang tahan dengan cuaca (weather shield).

Hal yang tak kalah penting adalah monitoring secara teratur, agar

diketahui jika ada sesuatu yang tidak normal dengan bangunan. Hal ini

tidak hanya berfungsi untuk mengontrol korosi yang terjadi, tetapi juga

hal-hal lain yang diaanggap perlu untuk merawat bangunan.