10.07.2015 Views

laju korosi tulangan pada mutu beton yang berbeda - jurnalsmartek

laju korosi tulangan pada mutu beton yang berbeda - jurnalsmartek

laju korosi tulangan pada mutu beton yang berbeda - jurnalsmartek

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

ekSIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTROLAJU KOROSI TULANGAN PADA MUTU BETON YANG BERBEDAAtur P. N. Siregar *AbstractThe aim of this research is to measure the corrosion rate of steel reinforcement in several qualitiesof concretes. The type of specime were used in this research, i.e. concrete cylinder with the steelreinforcement diameters 6, 8 and 10 mm embedded in. The 28-days compressive strength used inthe research were 12,5; 17,5 and 22,5 Mpa. The specimens were then cured in four differenttreatments: plain water, sea-water, H2SO4 5 gr/mL, and HCl 5 gr/mL solution. The corrosion of steelreinforcement was measured from 7 until 90 days of specimens’ age. The result shows thatcorrosion rate of steel reinforcement embedded in the higher grade concrete is significantlysmaller than in the lower grade concrete. The corrosion rate of bars in the 12,5; 17,5 and 22,5 MPacompressive strength concrete which were immersed in plain water were 3.10 x 10 3 µm/year, 3.02x 10 3 µm/year and 2.64 x 10 3 µm/year, respectively; in the H2SO4 5 gr/mL solution were 17.17 x 10 3µm/year, 8.69 x 10 3 µm/year and 6.11 x 10 3 µm/year, repectively; in the sea-water were 17.24 x 10 3µm/year, 8.84 x 10 3 µm/year dan 6.14 x 10 3 µm/year; and in the HCl 5 gr/mL were 21.67 x 10 3µm/year, 7.81 x 10 3 µm/year dan 6.11 x 10 3 µm/year. Finally, the worst corrosion effect toreinforcement bars is in the HCl solution.Keywords: Corrosion Rate, Reinforced Bars, Concrete QualityAbstrakPenelitian ini bertujuan untuk menghitung <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> dari <strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> <strong>yang</strong> tertanam <strong>pada</strong>berbagai <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong>. Benda uji <strong>yang</strong> digunakan dalam penelitian ini adalah berupa silinder<strong>beton</strong> dengan di tanam <strong>tulangan</strong> bediameter 6, 8 dan 10 mm. Variasi <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> <strong>yang</strong>digunakan dalam peneliatian ini adalah 12,5; 17,5 dan 22,5 MPa. Benda uji tersebut di rendamdalam berbagai jenis keada, yaitu air tawar, air laut, larutan H2SO4 5 gr/mL dan larutan HCl 5gr/mL. Pengujian <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> dilakukan mulai hari ke 7 sampai hari ke 90 dari umur perendamanbenda uji. Hasil <strong>yang</strong> diperoleh dari penelitian ini menunjukan bahwa <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> <strong>pada</strong> <strong>tulangan</strong><strong>beton</strong> <strong>pada</strong> <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> <strong>yang</strong> baik akan lebih rendah dibandingkan dengan <strong>beton</strong> <strong>mutu</strong> <strong>yang</strong>rendah. Tingkat <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> <strong>pada</strong> <strong>beton</strong> dengan <strong>mutu</strong> 12,5 ; 17,5 dan 22,5 MPa<strong>yang</strong> dilakukan perendaman <strong>pada</strong> lingkungan air tawar adalah 3.10 x 10 3 µm/thn, 3.02 x 10 3µm/thn and 2.64 x 10 3 µm/thn; <strong>pada</strong> perendaman dilarutan H2SO4 5 gr/mL adalah 17.17 x 10 3µm/thn, 8.69 x 10 3 µm/thn and 6.11 x 10 3 µm/thn; <strong>pada</strong> perendaman dilingkungan air laut adalah17.24 x 10 3 µm/thn, 8.84 x 10 3 µm/thn dan 6.14 x 10 3 µm/thn; dan <strong>pada</strong> perendaman dilarutan HCl5 gr/mL adalah 21.67 x 10 3 µm/thn, 7.81 x 10 3 µm/thn dan 6.11 x 10 3 µm/thn. Dampak dari <strong>korosi</strong><strong>yang</strong> disebabkan oleh lingkungan luar <strong>yang</strong> paling buruk adalah bila terletak <strong>pada</strong> larutan HCl.Kata kunci: Corrosion Rate, Reinforced Bars, Concrete Quality1. PendahuluanBangunan dengan menggunakan<strong>beton</strong> bertulang merupakan bangunan<strong>yang</strong> sangat lazim digunakan olehmasyarakat <strong>pada</strong> umumnya. Demikianpula penggunaan bangunan berstruktur<strong>beton</strong> bertulang banyak digunakan<strong>pada</strong> daerah tepi pantai tanapaperlakuan khusus. Dengan terletaknyabangunan-bangunan tersebut <strong>pada</strong>lingkungan <strong>korosi</strong>f maka perludiperhitungkan perlemahan kekuatanstruktur bangunan tersebut <strong>yang</strong> <strong>pada</strong>akhirnya akan menentukan masa layandari bangunan tersebut.Basheer (1996) dalampenelitiannya menyebutkan bahwa darihasil review-nya <strong>pada</strong> sebanyak lebihdari 400 dokumen tentang kerusakan<strong>beton</strong> maka terindikasikan kerusakan* Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Tadulako, Palu


Jurnal SMARTek, Vol. 4, No. 2, Mei 2006: 67 - 76tersebut diakibatkan oleh mekanismefisik dan kimiawi. Dan hal ini dapatdikategorikan seperti dalam diagram<strong>pada</strong> Gambar 1.18%10%6%1%8%3%19%9%3%2%2%19%AbrasionAARChemical AttackAcid AttackAlkali AttackCarbonationChloride AttackLeachingSalt AttackSulfate AttackCorrosionCrackingGambar 1. DiagramProsentasiKerusakan Beton AkibatProses Fisik dan Kimiawi(Basheer, P. A. M, 1996)Kerusakan struktur bangunandalam hal ini struktur <strong>beton</strong> bertulangakibat proses kimiawi berdasarkan datahasil review Basheer (1996) sekitar 77%dari data kerusakan struktur <strong>beton</strong>. Danhal ini merupakan faktor <strong>yang</strong>menyebabkan kerusakan <strong>yang</strong> sangatbesar.Proses perusakan kimiawi <strong>pada</strong>struktur <strong>beton</strong> bertulang berupa <strong>korosi</strong><strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> sangat sering terjadi<strong>pada</strong> bangunan-bangunan rumahpenduduk tepi pantai. Adapunbangunan tersebut dibangun denganmetode <strong>yang</strong> sederhana tanpaperlakuan khusus. Oleh karena itu dalampenelitian ini bertujuan untukmengetahui <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> tulanga <strong>beton</strong>dari berbagai <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> <strong>yang</strong> seringdigunkan dilapangan <strong>pada</strong> berbagailingkungan <strong>korosi</strong>f.2. Tinjauan Pustaka2.1 Mekanisme <strong>korosi</strong>Tulangan besi dalam <strong>beton</strong>sebenarnya tahan terhadap <strong>korosi</strong>,karena sifat alkali dari <strong>beton</strong> (pHnyasekitar 12-13), sehingga dipermukaan<strong>tulangan</strong> dalam <strong>beton</strong> terbentuksebuah lapisan pasif <strong>yang</strong>menyebabkan besi terlindung daripengaruh luar. Proses karbonisasi(carbonation) dan intrusi ion-ion khlorida−( Cl ) ke dalam <strong>beton</strong> adalah duafaktor utama <strong>yang</strong> menyebabkanrusaknya lapisan pasif tersebut danberlanjut <strong>pada</strong> ter<strong>korosi</strong>nya <strong>tulangan</strong> didalam <strong>beton</strong>.Korosi <strong>pada</strong> besi <strong>tulangan</strong>merupakan proses bereaksinya atomatomFe <strong>yang</strong> berada dalam batang<strong>tulangan</strong> menjadi ion Fe 2+ atau Fe 3+ .Mekanisme <strong>korosi</strong> <strong>yang</strong> disebabkan baikion Klorida maupun karbonasi adalahsebagai berikut:Pada anoda terjadi reaksi: :2 +Fe → Fe + 2ePada katoda terjadi reaksi: :1−2 e + H2O + O2→ 2 ( OH )2Hasil <strong>pada</strong> reaksi tersebut terbentuknya−ion hidroksil OH <strong>yang</strong> mana iontersebut meningkatkan sifat alkali dari<strong>beton</strong> tersebut dan memperkuat lapispasif <strong>yang</strong> mana akan mengurangipengaruh karbonisasi dan ion klorida<strong>pada</strong> katoda seperti <strong>pada</strong> Gambar 2(Broomfield J.P., 1997).Concrete coverAnodeIonic2 + −Fe → Fe + 2eSteel reinforcementElectronic currenttCorrosionproductsCathode1+ O2−2e H2O + O2→ 2Gambar 2. Mekanisme Terjadinya Korosi <strong>pada</strong> Tulangan dalam Beton68


Laju Korosi Tulangan <strong>pada</strong> Mutu Beton <strong>yang</strong> Berbeda(Atur P.N. Siregar)Akan tetapi dengan adanya airdan oksigen <strong>yang</strong> cukup maka ionFerrous (Fe 2+ ) akan larut dalam airmembentuk Ferrous Hidroksida sepertireaksi berikut:Fe2 +−+ 2 ( OH ) → Fe ( OH(Ferrous Hidroksida)4 Fe ( OH )OH(Ferric Hidroksida)2+ O2+ 2 H2O→ 4 Fe ( )32 Fe ( OH )3→ F2O3. H2O + 2 H2O(Hydrasi Ferric Oksida (rust/karat)Volume Ferric Hidroksida( Fe (OH ) ) <strong>yang</strong> terhidrasi mencapai3dua kali dari volume besi <strong>yang</strong>teroksidasi, sehingga volume bertambahmenjadi dua sampai sepuluh kali darivolume besi <strong>yang</strong> teroksida.2.2 Pengaruh <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> terhadap <strong>laju</strong><strong>korosi</strong>Umumnya <strong>beton</strong> memiliki tingkatproteksi <strong>yang</strong> tinggi terhadap <strong>korosi</strong>.Beton <strong>yang</strong> memiliki faktor air semen<strong>yang</strong> rendah dengan perawatan <strong>yang</strong>baik memiliki permeabilitas <strong>yang</strong> rendahdimana akan mengurangi penetrasiunsur-unsur penyebab <strong>korosi</strong> sepertioksigen (O2), ion Klorida (Cl - ),Karbondioksida (CO2) dan Air (H2O).Semakin baik <strong>mutu</strong> suatu <strong>beton</strong> makapermeabilitasnya semakin rendah. Iniberarti bahwa kemungkinan tereksposterhadap lingkungan <strong>yang</strong> <strong>korosi</strong>fsemakin kecil.Millard (1991) dalampenelitiannya menemukan bahwatahanan listrik (electrical resistivity) <strong>beton</strong>meningkat dengan meningkatnya <strong>mutu</strong><strong>beton</strong> serta semakin tebalnya selimut<strong>beton</strong>. Tahanan listrik <strong>beton</strong> berfungsimengurangi <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> denganmenghambat arus listrik dalam <strong>beton</strong>akibat <strong>korosi</strong> <strong>yang</strong> terjadi secaraelektro-kimia. Dengan berkurangnyaarus listrik <strong>yang</strong> mengalir dalam proses<strong>korosi</strong> tersebut maka atom Fe <strong>yang</strong>akan teroksidasi akan berkurang.Tahanan <strong>beton</strong> juga bergantung<strong>pada</strong> kelembaban (derajat kejenuhan)dalam pori-pori <strong>beton</strong>, sehingga)2besarnya berfluktuasi terhadap kondisilingkungan. Tahanan <strong>beton</strong> <strong>pada</strong> <strong>beton</strong><strong>yang</strong> kering diperoleh sebesar 1x10 9Ω.cm dan <strong>pada</strong> <strong>beton</strong> <strong>yang</strong> jenuh airsebesar 1x10 4 Ω.cm bahkan nilainya bisakurang dari 1x10 3 Ω.cm untuk <strong>beton</strong><strong>yang</strong> sangat basah (Lopez W., 1993).Tahanan <strong>beton</strong> untuk bahan homogendapat dihitung dengan rumus berikut(Millard, 1991):Vρ = 2πa ( ) ....................................(1)Idimana : a = jarak kontakI = Arus <strong>yang</strong> melalui bidang<strong>yang</strong> diukurV = Potensial di antar bidang<strong>yang</strong> diukurPersamaan di atas dapat ditulis menjadi(Broomfield J.P. 1997):ρ = 2 R D (Ω.cm) ...........................(2)dimana : R = Tahananantaraelektroda sensor dengan<strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong>D = Diameter batang<strong>tulangan</strong>BesiGambar 3. Cara Pengukuran TahananBeton (Millard, 1991)Tabel 1 dapat dijadikan sebagaipetunjuk untuk mengukur tingkatkecepatan <strong>korosi</strong> sehubungan dengantahanan <strong>beton</strong>.2.3 Pengukuran <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong>Secara umum pengukuran tingkat<strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> dibedakan atas dua carayaitu cara langsung dan tidak langsung.Pengukuran tahanan <strong>beton</strong> (Concreteresistivity) dan Potential Mapping adalahdua cara pengukuran <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> secara69


Jurnal SMARTek, Vol. 4, No. 2, Mei 2006: 67 - 76tidak langsung, sedangkan pengukuranlangsung dilakukan dengan teknikelekto-kimia(electrochemicaltechniques). Metode langsung terdiridari 4 cara yaitu: Linear PolarisationResistance, AC Impedance,Galvanostatic Pulse Transient Analysisdan Harmonic Analysis. Metode <strong>yang</strong>akan digunakan dalam penelitian iniadalah Linear Polarisation Resistance.Metode ini dapat mengukur <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong><strong>pada</strong> saat pengukuran.Tabel 1.Tingkat Korosi berdasarkanTahanan BetonTahanan (kΩ.cm)TingkatKecepatan Korosi< 5 Sangat Tinggi5 – 10 Tinggi10 – 20 Sedang> 20 LambatSumber : Millard, 1991Seperti <strong>yang</strong> dijelaskansebelumnya bahwa <strong>korosi</strong> besi <strong>tulangan</strong>merupakan proses elektrokimia makahukum Ohm ( V = I.R ) tidak berlaku.Akan tetapi bila beda potensial <strong>yang</strong>diberikan kecil sekali (ΔE) maka hukumOhm dapat digunakan untukmenghitung tahanan <strong>yang</strong> dikenalsebagai polarization resistance (Rp)akibat ΔE <strong>yang</strong> diberikan, <strong>yang</strong> manamerupakan tahanan <strong>pada</strong>penghubung <strong>tulangan</strong>-<strong>beton</strong> denganrumus berikut (Gowers K.G. dan MillardS.G., 1999):Δ ERp= ( )ΔE→ 0Δ ILebih lanjut Gowers K.G. danMillard (1999) menjelaskan bahwa Rpbergantung <strong>pada</strong> luas permukaan besi<strong>tulangan</strong> <strong>yang</strong> akan diukur. Arus akibat<strong>korosi</strong> <strong>yang</strong> berbanding terbalikterhadap polarisation resistance dapatdihitung dengan rumus:β β 1 B ........(3)Ra cIcorr==2 .3( βa+ βc) Rpdimana βa, βc adalah konstanta Tafeluntuk anoda dan katoda <strong>yang</strong>pkemudian dikenal dengan konstantaStern-Geary (B), <strong>yang</strong> besarnyadiperkirakan sebesar 25 mV untuk besi<strong>yang</strong> bersifat aktif <strong>korosi</strong> dan 50 mVuntuk besi <strong>yang</strong> bersifat pasif <strong>korosi</strong>(Andrade C., at al.1997). Laju <strong>korosi</strong>dihitung dengan persamaan:M icorrtp =......................................(4)ρ z Fdimana :M = berat Atom ( = 55.85 g/mol untukbesi)icorr = Icorr (kerapatan arus <strong>korosi</strong>A(A cm -2 ))Icorr = corrosion currentA = Luas penampang besi <strong>yang</strong>diukurt = waktu pengukuranρ = berat jenis besi (= 7.95 g/cm 3 )z = jumlah elektro <strong>yang</strong> ditransfer peratom(2 untuk Fe -----> Fe 2+ + 2e - )F = konstanta Faraday (= 96500C/mol)Adapun penentuan tingkat <strong>laju</strong><strong>korosi</strong> dari suatu <strong>tulangan</strong> baja dapatdilakukan dengan menggunakantabel 2.Table 2. Laju <strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong> dalam<strong>beton</strong>LajuKorosiPolarisationresistance:Rp(kcm 2 )Kerapatanarus akibatkoros : icorr(A/cm 2 )Tinggi 2.5 >Rp> 0.25 10 < icorr Rp > 2.5 1 < icorr < 10Rendah 250 > Rp > 25 0.1 < icorr < 1Pasif Rp > 250 icorr < 0.1Sumber: Gowers K.G. dan Millard, 19993 Metode Penelitian3.1 MaterialBahan-bahan dasar pembuatan<strong>beton</strong> <strong>yang</strong> digunakan adalah semenPortland tipe I merk Tonasa dengankemasan kantong 50 kg, agregat halusAgregat halus dari sungai Palu, agregatkasar <strong>yang</strong> diambil dari Stone Cruisher diEx. Sungai Taipa, air PAM Palu. Tulangan<strong>yang</strong> menjadi obyek penelitian <strong>korosi</strong>70


Laju Korosi Tulangan <strong>pada</strong> Mutu Beton <strong>yang</strong> Berbeda(Atur P.N. Siregar)adalah <strong>tulangan</strong> baja dengan <strong>mutu</strong>baja (fy) 240 MPa <strong>yang</strong> berdiameter 10mm, 8 mm dan diameter 6 mm dengankondisi bagus (tidak berkarat), serta<strong>pada</strong> bagian <strong>yang</strong> mengalami tekuktidak digunakan/dibuang.Seluruh bahan dasar dilakukanpemeriksaan sesuai dengan SK SNI T-15-2002-02 sehingga memenuhi standar<strong>yang</strong> telah ditentukan berupapemeriksaan agregat halus dan kasar,berat jenis dan penyerapan agregathalus dan kasar, berat isi agregat hausdan kasar, kadar air agregat halus dankasar, kotoran organik, keausan agregatserta berat jenis semen.3.2 Benda ujiBahan-bahan dasar pembuatan<strong>beton</strong> <strong>yang</strong> digunakan adalah semenPortland tipe I merk Tonasa dengankemasan kantong 50 kg, agregat halusAgregat halus dari sungai Palu, agregatkasar <strong>yang</strong> diambil dari Stone Cruisher diEx. Sungai Taipa, air PAM Palu. Tulangan<strong>yang</strong> menjadi obyek penelitian <strong>korosi</strong>adalah <strong>tulangan</strong> baja dengan <strong>mutu</strong>baja (fy) 240 MPa <strong>yang</strong> berdiameter 10mm, 8 mm dan diameter 6 mm dengankondisi bagus (tidak berkarat), serta<strong>pada</strong> bagian <strong>yang</strong> mengalami tekuktidak digunakan/dibuang.Pembuatan sampel benda ujimenggunakan dimensi silinder denganukuran diameter 150 mm dan tinggi 300mm dengan menggunakan <strong>tulangan</strong><strong>yang</strong> berdiameter 6 mm, 8 mm dan 10mm dengan jarak selimut 40 mm untukpengujian <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> (gambar 4)Ø 6 mm40 mm 40 mmØ 8 mmØ 10 mmUntuk jumlah masing-masing benda ujiini dapat dilihat <strong>pada</strong> tabel 3.Tabel 3. Pembuatan benda ujiMutu BetonPerlakuan/Lingkungan K-125 K-175 K-225Air normalAir LautLarutanHCl (5gr/lt)LarutanH2SO4 (5gr/lt)333333Jumlah 363. 3. Model pengujianModel pengujian resistivity<strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> bertulang denganmenggunakan alat multitester adalahseperti <strong>pada</strong> Gambar 5.Alat MultitesterLarutan airlaut/air tawarGambar 5. Teknik pengukuran tahanan(resistivity) <strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong>,RpUntuk mengetahui <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> dari<strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> maka dilakukanpengukuran variabel kuat arus <strong>yang</strong>mengalir <strong>pada</strong> <strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong>.Pengukuran dilakukan <strong>pada</strong> hari ke-7,14, 21, 28 dan setiap 3 hari berikutnyahingga hari ke-90 dari umur <strong>beton</strong>.Pengukuran dilakukan untuk setiap jenisdiameter <strong>tulangan</strong> <strong>pada</strong> pagi dan sianghari.333333300 mmGambar 4. Benda Uji4. Hasil dan Pembahasan4.1 Hasil penelitian• Prendaman <strong>pada</strong> air tawarHasil pengujian di laboratoriumterhadap tahanan rata-rata <strong>tulangan</strong><strong>beton</strong> seperti terlihat <strong>pada</strong> gambar 6 imenunjukan bahwa tahan <strong>pada</strong>71


Jurnal SMARTek, Vol. 4, No. 2, Mei 2006: 67 - 76<strong>tulangan</strong> <strong>yang</strong> tertanam <strong>pada</strong> <strong>beton</strong>dengan <strong>mutu</strong> <strong>yang</strong> rendah akan lebihrendah dibandingkan dengan <strong>yang</strong>tertanam <strong>pada</strong> <strong>beton</strong> dengan <strong>mutu</strong><strong>yang</strong> tinggi. Dan <strong>pada</strong> akhirpembacaan bahwa peningkatantahanan <strong>beton</strong> <strong>mutu</strong> K-175 terhadap<strong>beton</strong> <strong>mutu</strong> K-125 sebesar 2,61%sedangkan untuk <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> K-225sebesar 17,41%.• Perendaman <strong>pada</strong> Larutan HClGambar 7 menunjukan bahwatahanan <strong>pada</strong> <strong>tulangan</strong> <strong>yang</strong> tertanam<strong>pada</strong> <strong>beton</strong> dengan <strong>mutu</strong> <strong>yang</strong> rendahdan direndam dalam larutan HCl 5gr/mL akan lebih rendah dibandingkandengan <strong>yang</strong> tertanam <strong>pada</strong> <strong>beton</strong>dengan <strong>mutu</strong> <strong>yang</strong> tinggi. Dan <strong>pada</strong>hari ke-90 pembacaan diperolehpeningkatan tahanan <strong>beton</strong> <strong>mutu</strong> K-175terhadap <strong>beton</strong> <strong>mutu</strong> K-125 sebesar95,12 % sedangkan untuk <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> K-225 sebesar 180,69 %.12001000Tahanan (Ohm)80060040020007 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91HariBeton K125 Beton K175 Beton K225Gambar 6.Tahanan Tulangan <strong>pada</strong> Beton dalam Lingkungan Air NormalTahanan (Ohm)14001200100080060040020007 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91HariBeton K125 Beton K175 Beton K225Gambar 7. Tahanan Tulangan <strong>pada</strong> Beton dalam LingkunganKorosif Ion Cl -72


Laju Korosi Tulangan <strong>pada</strong> Mutu Beton <strong>yang</strong> Berbeda(Atur P.N. Siregar)• Perendaman <strong>pada</strong> Laruatan H2SO4Beton bertulang <strong>yang</strong> dilakukanperendaman <strong>pada</strong> larutan H2SO4 5gr/mL (gambar 8) mengalamikecenderungan <strong>yang</strong> tidak <strong>berbeda</strong>dengan perendaman sebelumnyabahwa <strong>tulangan</strong> <strong>pada</strong> <strong>beton</strong> dengan<strong>mutu</strong> tinggi akan memiliki tahanan yagnlebih baik dari <strong>tulangan</strong> <strong>pada</strong> <strong>beton</strong>dengan <strong>yang</strong> lebih rendah. Peningkatantahanan <strong>tulangan</strong> <strong>pada</strong> <strong>beton</strong> <strong>mutu</strong> K-175 sebesar 95,39 % dan <strong>pada</strong> <strong>beton</strong><strong>mutu</strong> K-225 sebesar 181,22 % jikadibandingkan dengan <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> K-125.• Perendaman <strong>pada</strong> air lautKecenderungan <strong>yang</strong> samaterlihat antara <strong>beton</strong> dengan <strong>mutu</strong><strong>yang</strong> <strong>berbeda</strong> <strong>pada</strong> perendamandengan air laut (gambar 9). Tulangan<strong>pada</strong> <strong>beton</strong> dengan <strong>mutu</strong> <strong>yang</strong> tinggiakan memiliki tahanan <strong>yang</strong> lebih tinggidibandingkan dengan <strong>tulangan</strong> <strong>pada</strong><strong>beton</strong> dengan <strong>mutu</strong> <strong>yang</strong> rendah.Peningkatan tahanan <strong>tulangan</strong> <strong>pada</strong><strong>beton</strong> K-175 <strong>yang</strong> direndam dengan airlaut sebesar 177,32 % sedangkan <strong>pada</strong><strong>beton</strong> <strong>mutu</strong> K-225 sebesar 254,86 %.Tahanan (Ohm)14001200100080060040020007 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91HariBeton K125 Beton K175 Beton K225Gambar 8. Tahanan Tulangan <strong>pada</strong> Beton dalam Lingkungan KorosifIon SO4 2-Tahanan (Ohm)14001200100080060040020007 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91HariBeton K125 Beton K175 Beton K225Gambar 9.Tahanan Tulangan <strong>pada</strong> Beton dalam LingkunganKorosif Air Laut73


Jurnal SMARTek, Vol. 4, No. 2, Mei 2006: 67 - 764.2 PembahasanPenentuan tahanan <strong>pada</strong>penelitian ini adalah tahan total <strong>yang</strong>terjadi <strong>pada</strong> <strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> dan <strong>beton</strong>itu sendiri sehingga <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> <strong>yang</strong>terjadi adalah <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> total.Dari gambar 6 hingga 9, terlihatdengan jelas bahwa kecenderungan<strong>yang</strong> terjadi adalah tahanan <strong>tulangan</strong><strong>beton</strong> akan rendah <strong>pada</strong> <strong>beton</strong>dengan <strong>mutu</strong> <strong>yang</strong> rendah sedangkan<strong>pada</strong> <strong>beton</strong> dengan <strong>mutu</strong> <strong>yang</strong> tinggi,tahanan <strong>tulangan</strong>nya akan tinggi juga.Kecenderungan ini menunjukan bahwatingkat <strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong> <strong>yang</strong> terjadi<strong>pada</strong> <strong>beton</strong> dengan <strong>mutu</strong> rendah akansemakin tinggi. Porositas dari <strong>beton</strong> <strong>mutu</strong>rendah akan lebih besar dibandingkandengan <strong>beton</strong> <strong>mutu</strong> tinggi sehinggamempermudah ion-ion agresif <strong>yang</strong>dapat menyebabkan terjadinya <strong>korosi</strong><strong>pada</strong> <strong>tulangan</strong> akan lebih mudahmencapai <strong>tulangan</strong> tersebut.Dengan menggunakan formula<strong>pada</strong> persamaan (4) maka dapatdihitung perkiraan <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> <strong>yang</strong>terjadi <strong>pada</strong> <strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> <strong>pada</strong>masing-masing <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> dan <strong>pada</strong>masing-masing perlakuan perendaman(gambar 10). Dari gambar 10, jelasterlihat bahwa <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong> akanberhubungan erat dengan <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong><strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> <strong>yang</strong> dipakai. Tingkat <strong>laju</strong><strong>korosi</strong> akan semakin turun dengansemakin baiknya <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong>. Beton<strong>yang</strong> ber<strong>mutu</strong> baik akan memilikipermeabilitas <strong>yang</strong> sangat rendahsehingga sulit unsur-unsur dari luar <strong>beton</strong>masuk ke dalam <strong>beton</strong>. Dengandemikian semakin baiknya <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong>maka ion-ion <strong>korosi</strong>f <strong>yang</strong> dapatmengakibatkan <strong>korosi</strong> <strong>pada</strong> <strong>tulangan</strong>akan sulit masuk ke dalam <strong>beton</strong>sehingga dapat proses <strong>korosi</strong> <strong>yang</strong>terjadi dapat diturunkan.Dengan memberikan patokan<strong>pada</strong> <strong>beton</strong> <strong>mutu</strong> K-125 <strong>yang</strong> direndam<strong>pada</strong> air normal sebagai dasar <strong>laju</strong><strong>korosi</strong> (gambar 11), maka tampak jelasbahwa <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> rata-rata menurunlebih dari 2,5% bila menggunakan <strong>mutu</strong><strong>beton</strong> <strong>yang</strong> lebih baik. Adapun <strong>laju</strong><strong>korosi</strong> <strong>yang</strong> tertinggi adalah <strong>pada</strong><strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> <strong>yang</strong> berada <strong>pada</strong>lingkungan <strong>yang</strong> mengandung ion Cl -khususnya <strong>pada</strong> <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> K-125sebesar hampir 7 kali dari kondisi normal.Pada dasarnya <strong>tulangan</strong> besidalam <strong>beton</strong> sebenarnya tahanterhadap <strong>korosi</strong>, karena sifat alkali dari<strong>beton</strong> (pHnya sekitar 12-13), sehinggadipermukaan <strong>tulangan</strong> dalam <strong>beton</strong>terbentuk sebuah lapisan pasif <strong>yang</strong>menyebabkan besi terlindung daripengaruh luar. Akan tetapi proseskarbonisasi (carbonation) dan intrusi ionionkhlorida ( Cl ) ke dalam <strong>beton</strong>−adalah dua faktor utama <strong>yang</strong>menyebabkan rusaknya lapisan pasif<strong>yang</strong> melindungi <strong>tulangan</strong> dalam <strong>beton</strong>dari pengaruh luar. Oleh karena itu <strong>laju</strong><strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong> tertinggi terjadi <strong>pada</strong><strong>beton</strong> ber<strong>mutu</strong> rendah <strong>yang</strong> terletak<strong>pada</strong> lingkungan <strong>yang</strong> mengandungion klorida.Laju Korosi (mmx10 3 /thn)252015105021.6717.2417.178.848.797.816.146.116.113.10 3.02 2.64K125 K175 K225 K125 K175 K225 K125 K175 K225 K125 K175 K225Perendaman PadaAir NormalPerendaman PadaAir LautMutu BetonPerendaman PadaH2SO4Perendaman PadaHClGambar 10. Perkiraan Laju Korosi Tulangan <strong>pada</strong> setiap <strong>mutu</strong><strong>beton</strong> dalam lingkungan <strong>korosi</strong>f <strong>yang</strong> <strong>berbeda</strong>74


Laju Korosi Tulangan <strong>pada</strong> Mutu Beton <strong>yang</strong> Berbeda(Atur P.N. Siregar)10.00Laju Korosi relatif7.505.002.500.001.000.970.855.562.851.985.532.831.976.982.521.97K125 K175 K225 K125 K175 K225 K125 K175 K225 K125 K175 K225Perendaman PadaAir NormalPerendaman PadaAir LautMutu BetonPerendaman PadaH2SO4Perendaman PadaHClGambar 11.Perkiraan Laju Korosi Relatif Tulangan <strong>pada</strong> setiap<strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> dalam lingkungan <strong>korosi</strong>f <strong>yang</strong> <strong>berbeda</strong>Tabel 4. Perkiraan Laju Korosi Tulangan BetonMutu BetonLingkungan K-125 K-175 K-225Rata-rata(mmx10 3 /thn) (mmx10 3 /thn) (mmx10 3 /thn) (mmx10 3 /thn)Air Normal 3.10 3.02 2.64 2.92Air Laut 17.24 8.84 6.14 10.74Ion SO4 2- 17.17 8.79 6.11 10.69Ion Cl - 21.67 7.81 6.11 11.86Adapun perkiraan <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong><strong>tulangan</strong> <strong>yang</strong> tertanam <strong>pada</strong> <strong>beton</strong>dengan berbagai <strong>mutu</strong> <strong>yang</strong> terletak<strong>pada</strong> berbagai kondisi lingkungan<strong>korosi</strong>f dapat dilihat <strong>pada</strong> tabel 4.Dengan demikian tampak jelasbahwa secara rata maka <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong><strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> <strong>yang</strong> tertinggi secararata-rata terjadi <strong>pada</strong> struktur <strong>beton</strong>bertulang <strong>yang</strong> berada <strong>pada</strong>lingkungan <strong>korosi</strong>f <strong>yang</strong> mengandungion klorida dengan perkiraan <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong>pertahunnya sebesar 11,86 x10 3 µm.5. KesimpulanDari penelitian <strong>yang</strong> bertujuan untukmenentukan <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong> dalam<strong>beton</strong> dengan menggunakan tahanlistrik <strong>yang</strong> terjadi <strong>pada</strong> <strong>tulangan</strong>nyamaka dapat ditarik kesimpulan sebagaiberikut:1) Laju <strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> sangatdipengaruhi oleh <strong>mutu</strong> <strong>beton</strong> <strong>yang</strong>melindungi <strong>tulangan</strong> tersebut.2) Perkiraan <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong>terletak <strong>pada</strong> lingkungan air normaluntuk <strong>beton</strong> <strong>mutu</strong> K-125, K175 dan K-225 berturut-turut adalah 3.10 x 10 3µm/thn, 3.02 x 10 3 µm/thn dan 2.64 x10 3 µm/thn.3) Perkiraan <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong>terletak <strong>pada</strong> lingkunganmengandung air laut untuk <strong>beton</strong><strong>mutu</strong> K-125, K175 dan K-225 berturutturutadalah 17.24 x 10 3 µm/thn, 8.84x 10 3 µm/thn dan 6.14 x 10 3 µm/thn.4) Perkiraan <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong>terletak <strong>pada</strong> lingkungan75


Jurnal SMARTek, Vol. 4, No. 2, Mei 2006: 67 - 76mengandung ion SO4 2- untuk <strong>beton</strong><strong>mutu</strong> K-125, K175 dan K-225berturut-turut adalah 17.17 x 10 3µm/thn, 8.79 x 10 3 µm/thn dan 6.11 x10 3 µm/thn.5) Perkiraan <strong>laju</strong> <strong>korosi</strong> <strong>tulangan</strong>terletak <strong>pada</strong> lingkunganmengandung ion Cl - untuk <strong>beton</strong><strong>mutu</strong> K-125, K175 dan K-225berturut-turut adalah 21.67 x 10 3µm/thn, 7.81 x 10 3 µm/thn dan 6.11 x10 3 µm/thn.6) Korosi <strong>tulangan</strong> <strong>beton</strong> <strong>yang</strong>tertinggi akan terjadi <strong>pada</strong>bangunan <strong>yang</strong> terlatak <strong>pada</strong>lingkungan <strong>yang</strong> mengandung ionCl - .William H., 2003 , Creitical Issue Relatedto Corrosion InducedDererioration Projection forConcrete Marine Bridge SubStructures, Report to FloridaDepartment of TransportationResearch Centre.6. Daftar PustakaAndrade C., Castelo V., and GonzalesJ.A .,1997, The Determination ofthe Corrosion Rate of SteelEmbedded in Concrete by thePolarisation Resistance and A.CImpedance Methods, ASTM STP906.Basheer, P. A. M., dkk., 1996, PredictiveModels for Deterioration ofConcrete Structures, Constructionand Building Materials, Vol. 10, No.1, hal. 27-37Broomfield J.P. 1997, Corrosion of steel inconcrete, E & F.N. Spon.Engelberg, D. ,2001, Corrosion andProtection Centre, UMIST,ManchesterGowers K.G. and Millard S.G., 1999,Electrochemical Techniques forCorrosion Assessment ofReinforced Concrete Structures,Proc.Inst. Civ. Engineers Structs. &Buildings.Lopez W., 1993, Influence of degree ofpore saturation on the resistivity ofconcrete and the corrosion ratesteel reinforcement, Cement andConcrete Research, Vol. 23Millard S.G., 1991, Reinforced ConcreteResistivityMeasurementTechniques, Proc.Inst. Civ.Engineers, Part 2, pp.71-88.76

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!