CARA PEMAKAIAN DAN PENCAMPURAN SEMEN YANG BAIK
Siapa yang tidak kenal semen, apalagi yang sehari-harinya
bergelut dengan dunia bangunan dan konstruksi beton. Tanpa semen,
bangunan modern tidak mungkin bisa berdiri seperti saat ini. Fungsi
semen sebagai bahan pengikat campuran, mulai dari campuran beton,
plesteran dan acian dinding juga untuk mengikat pasangan bata atau
batako. Tanpa semen, mungkin akan dibutuhkan banyak putih telor
sebagai perekat untuk membangun sebuah gedung, kayak candi gitu
lho..!!
Bukan hanya developer dan kontraktor, Anda yang membangun rumah
tinggal pribadi juga penting untuk memperhatikan bagaimana
seharusnya tukang melakukan pemakaian dan pencampuran semen.
Kesalahan dalam aplikasi semen akan membuat hasil tidak sempurna.
Jangan hanya mengandalkan tukang, pengawas juga harus tahu cara
pencampuran dan pemakaian semen yang baik dan benar serta sesuai
dengan kebutuhan. Jangan sampai bangunan retak-retak atau dinding
terkelupas karena pencampuran yang tidak benar. Anda harus tahu
bahwa campuran yang benar untuk dinding kamar mandi tidaklah sama
dengan campuran untuk dinding kamar tidur. Bagaimana seharusnya
agar pencampuran dan pemakaian semen baik dan benar, simak artikel
ini sampai tuntas.
Ada beberapa kesalahan dalam pemakaian dan pencampuran semen
yang perlu anda ketahui. Kesalahan ini kerap terjadi pada
proyek-proyek bangunan, terutama bila pengawasnya kurang perhatian,
apalagi tanpa pengawasan. Berikut beberapa kesalahan yang sering
terjadi dan bagaimana seharusnya :
Kesalahan Pertama : Takaran semen tidak sesusai dengan
peruntukannya.Bila semen akan digunakan sebagai bahan mortar untuk
plesteran, acian, maupun adukan beton, masing-masing campuran
memiliki takaran agar membentuk campuran yang ideal. Namun yang
terjadi di lapangan, seringkali tukang mencampurkan semen dengan
takaran yang tidak sesuai dengan standar pemakaian. Sebagai contoh,
takaran semen untuk plesteran dinding menurut aturannya adalah 1:8.
Yang artinya, 1 takaran semen dicampur dengan 8 takaran pasir.
Namun dengan alasan penghematan, seringkali tukang mencampurkan
dengan perbandingan 1:10 atau 1:12.
Bagaimana Seharusnya..??Ingat, bila takaran tidak sesuai maka
hasil aplikasinya menjadi tidak sempurna, bahkan bisa terjadi
kerusakan. Karena itu, alangkah baiknya jika takaran semen harus
diperhatikan. Hal ini terutama untuk campuran beton. Jika salah
takarannya, struktur yang terbuat dari beton bisa retak. Takaran
semen yang ideal adalah sebagai berikut : a. Plesteran dinding =
1:8 b. Plesteran dinding kamar mandi = 1:3
Kesalahan Kedua : Berlebihan memakai air.Adukan tidak bisa
merekat bila tidak ditambahkan air. Air berfungsi untuk mengikat
semen dengan pasir atau batu kerikil. Jika air yang dicampurkan
terlalu banyak maka campuran akan menjadi encer. Demikian juga jika
airnya terlalu sedikit maka campurannya akan menjadi kental.
Permasalahan yang terjadi adalah tukang menuangkan air terlalu
banyak ke dalam adukan, baik untuk plesteran maupun beton.
Akibatnya, ketika dinding diplester dengan adukan maka akan banyak
adukan yang terbuang ke bawah karena adukan tidak bisa melekat
dengan baik ke dinding. Untuk campuran beton, pemakaian air harus
ditentukan dari kualitas/mutu beton yang ingin dicapai. Kuantitas
air harus dihitung dari perbandingan antara berat air dan berat
semen atau dikenal dengan istilah Faktor Air Semen (FAS). Komposisi
air dan semen yang ideal jika FAS berkisar antara 0,40,6. Semakin
tinggi nilai FAS maka adukan beton semakin encer. Umumnya untuk
mendapatkan kualitas beton yang tinggi, nilai FAS-nya rendah.
Bagaimana Seharusnya..??Pemakaian air harus disesuaikan dengan
kebutuhan campuran. Idealnya, campuran beton yang dipakai untuk
balok, kolom, atau pondasi, menggunakan perbandingan 1 takaran
semen, 2 takaran pasir, dan 3 takaran kerikil. Dengan komposisi
ini, jumlah air yang dipakai adalah 0,5 dari volume semen. Ini
artinya, nilai FAS-nya masih dalam ambang batas yaitu 0,5 (1
takaran air : 2 takaran semen = 0,5). Jika volume semen 1 takaran
ember plastik maka air yang dibutuhkan 0,5 takaran ember
plastik.
Kesalahan Ketiga : Dicampur dengan material yang tidak
tepat.Untuk membuat campuran plesteran dinding dibutuhkan material
lain yaitu pasir. Permasalahan yang terjadi, pasir yang digunakan
seringkali tidak sehat. Pasirnya mengandung lumpur, tanah liat,
atau garam. Pasir yang tidak sehat menyebabkan semen tidak bisa
menyatu dengan pasir. Tak hanya mencampurnya dengan pasir
berkualitas buruk, semen terkadang dicampur dengan batu kapur.
Tujuannya untuk mengurangi pemakaian semen. Padahal hal ini justru
bisa merusak hasil akhir aplikasi semen.
Bagaimana Seharusnya..??Gunakan pasir yang bersih. Pastikan
pasirnya tidak mengandung lumpur atau tanah liat lebih dari 5%.
Jika memang pasir yang dipakai mengandung lumpur, usahakan untuk
mencuci pasir tersebut sebelum dipakai.
Kesalahan Keempat : Campurannya tidak homogen.Dalam membuat
campuran, semen diaduk terlebih dahulu dengan pasir atau batu
kerikil sebelum dituang air. Permasalahan yang terjadi, sebelum
pasir atau batu kerikil tercampur semen dengan merata, air sudah
dituang terlebih dahulu. Alasannya untuk menghemat waktu.
Akibatnya, ketika campuran tersebut diaplikasikan, ada beberapa
bagian yang mudah terlepas karena komposisi semen sebagai perekat
tidak merata.
Bagaimana Seharusnya..??Pastikan campuran antara semen dengan
pasir atau batu kerikil tercampur secara merata terlebih dahulu
sebelum dituang air.
Selain dalam memakai dan mencampur, dalam pengaplikasiannya pun
semen harus diperlakukan dengan baik dan benar. Contohnya dalam
pengacian. Campuran acian seringkali diaplikasikan sebelum
permukaan plesteran mengering. Akibatnya, campuran acian tidak bisa
menempel sempurna pada permukaan plesteran. Selain itu, ketika
diaplikasikan ke permukaan plesteran, campuran acian ini banyak
yang rontok. Begitu pula dalam penyimpanan. Jangan menyimpan semen
di tempat yang lembap. Akibatnya, uap air meresap ke dalam semen
yang ujung-ujungnya semen bisa mengeras. Simpanlah semen di dalam
ruangan yang kering. Jangan menaruhnya langsung di permukaan tanah
atau lantai. Berilah alas di bawah tumpukan semen, bisa menggunakan
plastik, kayu, atau bata.
Oke, bagi Anda yang masih awam ilmu tentang dunia bangunan, baik
tentang material, proses pembangunan, maupun teknik konstruksi,
sebaiknya Anda memanfaatkan jasa kontraktor untuk mengerjakan
proyek bangunan Anda, baik rumah tinggal maupun gedung lainnya.
Lebih baik menyisihkan dana untuk membayar jasa kontraktor yang
terpercaya dan bertanggungjawab daripada nantinya bangunan anda
mengecewakan.
Korosi pada bajaKali ini aku ingin menuliskan sebagian apa yang
sedang aku baca, pelajari dan pahami, yaitu: korosi. Mengapa baja
terkorosi pada beton? Atau pertanyaan yang lebih tepat adalah
mengapa baja tidak terkorosi di beton? Telah diketahui dari
pengalaman bahwa batang baja tulangan baja karbon terkorosi saat
udara dan air hadir. Oleh karena beton bersifat porus dan berisi
kelembaban mengapa baja pada beton umumnya tidak
terkorosi?Jawabannya adalah karena beton bersifat alkali.
Alkalinitas adalah kebalikan dari keasaman. Logam terkorosi pada
kondisi asam; sehingga logam tersebut terlindungi dari korosi oleh
alkalinitas. Hal ini merupakan kasus umum pada beton.Saat dikatakan
bahwa beton bersifat alkali artinya bahwa beton berisi pori-pori
mikroskopis yang berisi kalsium, oksida sodium, oksida potassium
dalam konsentrasi yang tinggi. Hal ini membetuk sebuah hidroksida
saat bertemu dengan air, dimana hidroksida tersebut sangat alkali,
dengan kondisi pH antara 12-13. Komposisi air pori dan pergerakan
ion-ion dan gas-gas melalui pori-pori merupakan hal penting saat
menganalisis kemungkinan korosi pada struktur beton
bertulang.Kondisi alkali akan mengantarkan pada sebuah keadaan
pembentukan lapisan/lembaran pasif pada permukaan baja.
Lapisan/lembaran pasif tersebut merupakan sebuah fim padat yang
susah untuk ditembus, dimana sangat mudah dibentuk dan dikelola,
menghalangi korosi lebih lanjut pada baja. Lapisan/lembaran yang
terbentuk pada baja di beton kemungkinan merupakan bagian dari
oksida logam atau hidroksida logam dan mineral bagian dari semen.
Lapisan/lembaran pasif yang sebenarnya sangatlah padat, lembaran
tipis oksida yang menyebabkan rerata oksidasi (korosi) yang sangat
pelan. Terdapat banyak diskusi yang membahas apakah
lapisan/lembaran pada beton merupakan lembaran/lapisan pasif
sebagaimana yang terlihat tipis dibandingkan dengan lapisan-lapisan
pasif lainnya dan lapisan pasif tersebut berisi lebih daripada
hanya sekedar oksida metal ataukah lapisan/lembaran tersebut
berperilaku seperti lapisan/lembaran pasif sehingga ia disebut
demikian.Ahli dan ilmuwan korosi telah menghabiskan banyak waktunya
mencoba untuk menemukan cara-cara untuk menghentikan korosi baja
dengan menggunakan lapisan-lapisan pelindung. Logam-logam yang lain
seperti zinc, polimer seperti akrilik atau epoksi digunakan untuk
menghentikan kondisi korosif mencapai permukaan baja.
Lapisan/lembaran pasif merupakan lapisan impian ahli korosi karena
hal tersebut terbentuk dengan sendirinya dan akan mempertahankan
dan memperbaiki dirinya sendiri sejauh lingkungan pasif (alkali)
ada untuk meregenerasi bila terjadi kerusakan. Apabila lingkungan
pasif dapat dipertahankan hal tersebut jauh lebih baik daripada
lapisan buatan lainnya seperti galvanisasi ataufusion bonded
epoxyyang dapat rusak, menyebabkan korosi terjadi pada
daerah-daerah yang rusak.Namun, lingkungan pasif tidak selalu dapat
dipertahankan. Dua buah kondisi dapat menghancurkan lingkungan
pasif pada beton tanpa menyerang beton lebih dahulu. Pertama adalah
karbonasi dan yang kedua adalah klorida. PROSES KOROSISekali
lapisan/lembaran pasif hancur, maka daerah/wilayah korosi kemudian
akan mulai muncul pada permukaan baja. Reaksi-reaksi kimia
korosinya muncul entah karena serangan klorida ataupun karena
karbonasi. Saat baja pada beton terkorosi, maka baja tersebut larut
ke dalam air pori dan melepaskan elektron:Reaksi anodik: (1)Dua
buah elektron (2e) yang dihasilkan pada reaksi anodik haruslah di
konsumsi di tempat yang lain pada permukaan baja untuk memberikan
kenetralan elektrik. Dengan kata lain kita tidak bisa mendapatkan
sejumlah besar muatan elektrik pada satu tempat pada baja. Harus
terdapat reaksi kimia lain yang mengkonsumsi elektron-elektron.
Berikut ini adalah reaksi yang mengkonsumsi air dan oksigen:Reaksi
katodik: (2)Hal ini digambarkan pada gambar 1. Teramati bahwa
dihasilkan ion-ion hidroksil pada reaksi katodik. Ion-ion ini
meningkatkan alkalinitas lokal dan dengan demikian menguatkan
lapisan/lembaran pasif, menangkal efek karbonasi dan ion-ion
klorida pada katoda. Perlu dicatat bahwa air dan oksigen diperlukan
pada katoda agar korosi muncul.
Gambar 1. Reaksi anodik, katodik, oksidasi dan hidrasi pada
korosi baja tulanganReaksi anodik dan katodik 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.Bila besi akan larut
pada air pori (ion ferous Fe2+pada persamaan di atas bersifat
larut) kita tidak akan melihat retak dan hancurnya beton. Beberapa
tahapan harus muncul agar korosi terbentuk. Hal ini dapat
digambarkan dalam beberapa cara dan salah satunya diperlihatkan
dimanaferrous hydroxidemenjadiferric hydroxidedan kemudianhydrated
ferric oxideatau korosi:{ferrous hydroxide} (3){ferric hydroxide}
(4){hydrated ferric oxide} (5)Proses korosi lengkapnya digambarkan
pada gambar 1. Oksida ferric yang tak terhidrasi (unhydrated ferric
oxide) Fe2O3memiliki volume sekitar dua kali volume baja yang
tergantikan saat padat penuh. Saat ia terhidrasi dia membengkak
lebih besar dan menjadi porus. Hal ini berarti bahwa volumenya
meningkat pada lapisan antarmuka baja/beton enam hingga sepuluh
kali lipat, sebagaimana diindikasikan pada gambar 2. Hal ini
mengantarkan pada retak dan hancur seperti yang teramati sebagai
sebuah konsekuensi korosi baja tulangan pada beton dan korosi
merah/coklat yang rapuh dan mengeripik yang terlihat pada tulangan
dan noda korosi yang terlihat di retak pada beton.
Gambar 2. Volume relatif besi dan oksidanya diambil dari
MansfieldCorrosion, 1981 (5): 301-307Beberapa faktor pada
penjelasan yang diberikan pada bagian ini penting dan akan
digunakan nantinya untuk menjelaskan bagaimana mengukur dan
menghentikan korosi. Aliran arus elektrik dan pengembangan dan
konsumsi elektron pada reaksi anoda dan katoda digunakan pada
pengukuran potensialhalf-celldan proteksi katodik. Pembentukan ion
hidroksil alkali protektif digunakan pada proteksi katodik,
pembuangan klorida elektrokimiawi dan re-alkalisasi. Fakta bahwa
reaksi anodik dan katodik harus seimbang satu sama lain agar proses
korosi dapat berjalan digunakan dalam proteksi pelapisan epoksi
batang tulangan. KOROSI HITAM (BLACK RUST)Terdapat sebuah
alternatif lain dalam pembentukan korosi merah normal yang
dijelaskan pada reaksi (3) hingga (5) di atas. Bila anoda dan
katoda terpisah dengan baik (beberapa ratus milimeter) dan anoda
pada keadaan lapar oksigen (katakanlah pada kondisi di bawah air)
besi sebagai Fe2+akan tetap di dalam larutan. Hal ini berarti bahwa
tidak akan terdapat gaya-gaya seperti yang dijelaskan sebelumnya
untuk meretakkan beton sehingga korosi bisa jadi tidak
terdeteksi.Tipe korosi ini (dikenal dengan korosi hitam atau hijau
karena warna dari cairan pertama kali yang terlihat di udara
setelah kehancuran) ditemukan di bawah membran anti-air yang rusak
dan beberapa di kondisi bawah air ataupun keadaan jenuh air. Korosi
hitam secara secara potensial sangat berbahaya disebabkan karena
tidak terdapatnya indikasi korosi dengan retak dan hancurnya beton
dan batang baja tulangan mungkin sama sekali dilemahkan sebelum
korosi terdeteksi. Batang tulangan bisa jadi terlubangi seperti
pada kondisideoxygenatedkhususnya dibawah membran-membran atau saat
air tergenang secara permanen pada permukaan.Contoh-contoh
batang-batang tulangan yang terserang dengan cara ini diperlihatkan
pada gambar 3. Batang-batang tulangan ini diambil dari bagian bawah
membran-membran anti-air yang rusak. Noda korosi pada permukaan
beton mungkin merupakan indikasi tipe serangan ini, tetapi sangat
jelas bila air berada di bawah membran dan mengabaikan oksigen
sangatlah tidak mungkin bahwa besi dalam larutan akan mencapai
permukaan beton dimana ia kemudian akan merembes keluar untuk
membentuk noda korosi.
Gambar 3. Batang baja tulangan yang diambil dari bagian bawah
lapisan membran kedap air PITS, STRAY CURRENT DAN BACTERIAL
CORROSION Pembentukan Pit (lubang)Korosi baja pada beton umumnya
dimulai dengan pembentukan lubang-lubang. Ia meningkat dalam
jumlah, meningkat dan bergabung jadi satu hingga menjadi korosi
umumnya terlihat pada batang-batang baja tulangan yang terekspose
pada karbonasi atau klorida. Pembentukan lubang-lubang tersebut
digambarkan pada gambar 4.
Gambar 4. Model klasik serangan korosi dalam bentuk lubang
(pit)Pembentukan lubang secara kimiawi cukup kompleks dan
dijelaskan pada kebanyakan textbook kimia. Namun,
prinsip-prinsipnya cukup sederhana, terutama disaat klorida hadir.
Pada beberapa daerah yang sesuai pada permukaan baja (seringkali
terpikirkan sebagai lubang pada pasta semen atau inklusi sulfida
pada baja) lapisan/lembaran pasif lebih rawan diserang dan
perbedaan potensial elektrokimiawi muncul yang menarik ion-ion
klorida. Korosi kemudian terpicu dan asam terbentuk, sulfida
hidrogen dari inklusi MnS dan HCl dari klorida bila mereka hadir.
Besi teruraikan (persamaan 1), besi dalam larutan berreaksi dengan
air: (6) (7)Lubang terbentuk, korosi bisa jadi terbentuk di dalam
lubang, mengkonsentrasikan asam (H+), mengabaikan oksigen sehingga
besi tetap dalam larutan menghalangi pembentukan lapisan oksida
proteksi dan mempercepat korosi. Korosi bakteriKomplikasi lain
datang dari korosi bakterial. Terdapat bakteri di tanah
(thiobaccilli) yang mengubah sulfur dan sulfida menjadi asam
sulfida. Terdapat spesies lain (ferrobaccili) yang menyerang
sulfida pada baja (FeS). Hal ini seringkali dihubungkan dengan bau
sulfida hidrogen (telur busuk) dan produk lubang halus dengan
korosi hitam saat batang tulangan diangkat dari kondisi jenuh air.
Pada kondisi anaerobik (lapar oksigen) bakteri tersebut dapat
berkontribusi dalam korosi lubang yang didiskusikan sebelumnya.
Korosi yang diinduksi oleh arus nyasar (stray current).Arus nyasar
(stray current) pada awalnya menjadi tumpuan kesalahan untuk setiap
korosi pada beton di Amerika Serikat hingga masalah serangan
klorida teridentifikasi pada 1950an. Penyebab utama korosi yang
diinduksikan oleh arus nyasar yaitu arus langsung dari sistem DC
trek tram (kereta jalan), saat arus mengalir melalui baja yang
terbenam atau tertanam. Saat mencari jalan tahanan (resistansi)
terendah hingga ke tanah, arus akan melompat dari satu logam
konduktor ke logam konduktor lainnya melalui media ionik saat logam
tidak bersentuhan. Hal ini mungkin dari sebuah wadah penulangan
kepada yang lainnya melalui air pori beton. Salah satu ujung wadah
penulangan akan menjadi negatif (katoda), dan tidak akan berkarat.
Ujung yang lain akan menjadi positif dan secara aktif akan
terkorosi.Saat ini, korosi karena arus nyasar pada jembatan,
bangunan dan struktur di atas tanah merupakan sebuah permasalah
khusus yang berhubungan langsung dengan teknik desain dan
pemeliharaan sistem rel ringan. Permasalahan di bawah tanah juga
muncul pada sistem proteksi katodik untuk jaringan pipa dan
struktur lainnya. Sistem proteksi katodik pada jaringan pipa yang
terkubur dapat berhubungan dengan fasiltas yang bersebelahan
ataupun yang bersilangan. Pastilah ada alur ionik antara sumber
arus dan logam beresiko yang pastilah pada alur resistansi rendah.
Untuk alasan ini korosi yang terinduksi oleh arus nyasar sangatlah
tidak mungkin terjadi pada struktur di atas tanah dimana sumber
arus DC berada di bawah tanah.Terdapat beberapa diskusi pada
literatur tentang induksi arus nyasar AC. Umumnya hal ini jauh di
bawah efek arus DC meskipun literatur terbaru menyarankan bahwa
untuk beberapa kasus hal tersebut menjadi signifikan. Salah satu
kasus dimana arus AC signifikan yaitu pada sebuah struktur yang
dipasangi proteksi katodik. Pada kondisi demikian, arus AC dapat
menggeser potensial baja menjadi daerah spektrum elektrokimia
terkorosi aktif yang menyebabkan korosi. Korosi lokal vs korosi
umum (macrocell vs microcell)Korosi seringkali terjadi secara
lokal, dengan korosi beberapa sentimeter dan kemudian menjadi
beberapa meter batang tulangan pasif bersih, khususnya untuk korosi
yang terinduksi oleh klorida. Hal ini mengindikasikan pemisahan
reaksi anodik dan reaksi katodik untuk membentuk sebuah sel makro
(macrocell). Sebagian hal ini disebabkan karena mekanisme serangan
klorida, dengan pembentukan lubang dan dengan anoda-anoda kecil
terkonsentrasi yang disuapi oleh katoda-katoda yang besar. Hal ini
juga disebabkan serangan klorida umumnya berhubungan dengan tingkat
kelembaban tinggi yang memberikan resistansi elektrik rendah pada
beton dan transport ion-ion yang mudah sehingga anoda-anoda dan
katoda-katoda dapat berpisah dengan mudah. Di Amerika Utara hal ini
digunakan sebagai sebuah cara untuk mengukur korosi dengan mengukur
arus sel makro (macrocell current). ELEKTROKIMIA, CELL DAN
HALF-CELLDua buah reaksi yang pertama kali ditampilkan di atas
merupakan reaksi anodik dan katodik baja pada beton. Istilah anoda
dan katoda diambil dari istilah elektrokimia yang mempelajari
kimiawi sel elektrik. Gambar 2.5 merupakan sel dasar Daniel yang
digunakan pada sekolah menengah untuk menggambarkan bagaimana
reaksi-reaksi kimia menghasilkan listrik. Sel tersebut tersusun
atas dua buah sel setengah (half cells), tembaga di tembaga sulfat
(copper sulphate) dan seng di seng sulfat (zinc sulphate). Tegangan
total sel tersebut ditentukan dengan logam yang digunakan dan oleh
sifat alami dan komposisi larutan. Apa yang terjadi adalah bahwa di
setiaphalf celllogam terlarutkan dan ion-ion mengendap, yaitu:
Tembaga lebih tahan terhadap reaksi ini daripada seng sehingga
saat kedua larutan tersebut dihubungkan dengan membran semi
permeabel dan menghubungkan dua logam tersebut dengan kabel, maka
seng bergerak menuju larutan dan sulfat tembaga keluar sebagai
tembaga murni pada elektroda tembaga.Tegangan dari setiaphalf
celldapat dicatat dan dibandingkan elektroda hidrogen standar (half
cellatau elektroda referensi). Tabel 2.1 memberikan
potensial-potensial elektroda referensi standar atauhalf cellyang
menarik saat mengevaluasi masalah korosi.Tabel 1. Potensial
(tegangan) elektroda referensi standar
Potensial elektroda referensi adalah fungsi konsentrasi larutan
seperti halnya pada tipe logam dan tipe larutan. Larutan dengan
konsentrasi yang tinggi (umumnya) lebih korosif dari pada larutan
dengan konsentrasi rendah sehingga arus akan mengalir dalam sebuah
sel yang tersusun atas satu buah logam pada dua konsentrasi yang
berbeda dalam satu larutan yang sama. Sehingga dapat dianggap bahwa
korosi baja di beton sebagai konsentrasi sel.Resiko korosi dalam
sebuah sel dapat diukur dengan mendekatkannya dengan elektroda
referensi eksternal. Hal ini secara mudah digambarkan dengan
elektroda referensi tembaga/sulfat tembaga jenuh yang digerakkan
sepanjang permukaan beton yang terdapat batang tulangan baja di
dalamnya dimana terdapat daerah anodik (terkorosi) dan daerah
katodik (pasif).Seperti terlihat pada gambar di bawah ini, dengan
menempatkan elektroda referensi pada permukaan beton dan
menghubungkannya dengan sebuah pengukur tegangan listrik
(voltmeter) pada baja, akan diperoleh sebuah sel yang mirip dengan
sel Daniel. Perbedaan potensial listrik akan merupakan sebuah
fungsi dari besi pada lingkungan air porinya. Apabila selnya
digerakkan sepanjang baja akan diperoleh perbedaan potensial yang
disebabkan karena besi dalam lingkungan yang berbeda. Pada bagian
anoda dapat berpindah ke larutan seperti seng (zinc) dalam sel
Daniel. Pada bagian katoda, lapisan/lembaran pasif masih kuat dan
akan diperkuat lebih lanjut dengan reaksi katodik sehingga baja
akan menolak proses pelarutan.Sebagai hasilnya akan didapatkan
potensial tegangan yang lebih tinggi pada pembacaan voltmeter pada
bagian anodik, daerah yang terkorosi dan tegangan yang lebih rendah
pada bagian katodik, daerah pasif.Pada pemakaian teori dan
elektrokimia perlulah bersifat hati-hati untuk menjelaskan apa yang
sedang terjadi pada sel elektrokimia. Teori elektrokimia umumnya
dapat digunakan pada kondisi kesetimbangan dan larutan yang dapat
dijelaskan dengan baik. Korosi merupakan sebuah ketidakseimbangan
namun merupakan situasi dinamik. Sehingga pemakaian teori dan
persamaan elektrokimia merupakan sebuah pendekatan dan dapat
mengantarkan pada kesalahan-kesalahan bila modelnya terlalu
berbeda.
Korosi Pada Baja TulanganKorosi yang terjadi pada baja tulangan
adalah korosi seragam atau biasa disebutuniform 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 menimbulkancrakingpada 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.2 Penyebab Korosi Pada Baja
TulanganSetiap 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 :Karbonasi (carbonation)Proses
karbonasi terjadi karena adanya interaksi dari karbon dioksida
(CO2) di udara bebas / atmosfer dengan ion hidroksida didalam
beton. Hasil dari interaksi tersebut menyebabkan PH beton turun
(< 9) dan ini mengakibatkan penurunan ketahanan dari lapisan
pasif di permukaan baja tulangan.Klorida (Chlorides)Ion klorida
mempunyai kemampuan untuk penetrasi kedalam beton dan merusak
lapisan pasif dipermukaan baja dan logam. Ion klorida bisa berasal
dari lingkungan eksternal, misalnya air laut atau proses hyrolysis
auto katalisis dari bahan logam itu sendiri yang menyebabkan baja
terkorosi.Garam Magnesium (Magnesium Salts)Karena pada laut
mengandung 3200 ppm bahan setara MgCl2, hal ini sudah cukup untuk
melemahkan Portland Cement Hydrates dari serangan ion Mg. Hasil
reaksinya akan menyebabkan kehilangan material (material loss) dan
dapat melunakkan beton (soft).Serangan Sulfat (sulphate
attack)Sulfat alami (natural sulphate) dan bahan polutan dari dalam
tanah atau air laut dapat menyebabkan serangan Sulfat kedalam
beton. Ion sulfat dari air laut akan bereaksi dengan hydrates dari
portland cement yang dapat menyebabkan penurunan mutu beton,
membuat beton menjadi lemah / lunak dan rapuh (brittle).Serangan
Asam oleh BakteriPada bak tempat penampungan minyak mentah,
struktur bawah dari bangunan offshore, pada daerah pantai yang air
lautnya diam dan suhunya cenderung tetap (Oil Well 70-80 C) atau
(45-50 C) akan berpotensi menumbuhkan mikroba aktif yang
menghasilkan karbon dioksida serta dapat menurunkan PH air. Hal ini
akan berpotensi menyebabkan proses korosi pada struktur beton, baja
maupun bahan logam yang terdapat pada daerah tersebut.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 retak, terkelupas atau pecah, sehingga daya dukung dan
dimensi beton menjadi berkurang.
3 Proses Terjadinya KorosiKorosi 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.
Gambar 2. Mekanisme terjadinya korosi pada baja tulangan
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
menimbulkancrackingpada 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
terjadilahcrackingpada paermukaan tembok atau beton.
4 Dampak dari Baja Tualangan 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.
5 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 dapata
dilakukan dengan beberapa cara diantaranya :Memproteksi baja
tulangan yang akan digunakan.Proteksi Beton dengan cat
waterproofMonitoring.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.
DURABILITAS BETON00:15Teknologi BetonNo commentsDurabilitas
beton
beton harus mampu menghadapi segala kondisi dimana dia
direncanakan, tanpa mengalami kerusakan (deteriorate) selama jangka
waktu layannya ( service ability). Beton yang demikian disebut
mempunyai ketahanan yang tinggi (durable)
Berkurangnya durabilitas beton dapat disebabkan oleh :1.
pengaruh fisik2. pengaruh kimia3. pengaruh mekanispengaruh fisik
(physical attack) : pelapukan oleh cuaca membeku dan mencair
(freezing and thawing), terjadi pada pasta semen dan aggregate
basah dan kering bergantian, terjadi pada pasta semen perubahan
temperatur yang drastis, terjadi pada pasta semen dan
aggregatepengaruh kimia (chemical attack) : penetras larutan /
unsur kimia kedalam beton serangan sulfat, terjadi pada pasta semen
reaksi alkali-aggregate, terjadi pada aggregat serangan asam dan
alkalis, terjadi pada pasta semen korosi baja tulangan, terjadi
pada tulanganpengaruh mekanis perubahan volume akibat perbedaan
sifat thermal dari aggregat thd pasta semen, terjadi pada pasta
semen dan aggregat abrasi (pengikisan), terjadi pada pasta semen
dan aggregat aksi elektrolisis, terjadi pada pasta semen
sifat beton yang paling penting agar memiliki ketahanan yang
tinggi dari pengaruh diatas adalah permeabelitas beton yang terdiri
atas : permeabelitas thd udara permeabelitas thd zat cair
beton dengan durabilitas tinggi1. kepadatan struktur tinggi2.
porositas rendah3. permeabelitas rendah4. tahan terhadap pengaruh
lingkungan (pembekuan, serangan sulfat dan alkasi, korosi)5. masa
layan struktur panjang
dapat dicapai dengan : beton mutu tinggi (high-strength
concrete) beton mutu ultra tinggi (ultra high-strength concrete)
beton tanpa pemadatan (self-compacting concrete)
komponenTypePenyebab TerjadinyaFaktor Lingkungan PemicuVariabel
untuk pencegahan
SemenTidak tentuPengembangan volumeKelembabanKadar gypsum dan
magnesia
Retak susutGaya akibat temperaturTemperaturPanas hidrasi,
tingkat pendinginan
aggregateReaksi alkali silicaPengembangan volumeKelebihan
kelembabanAlkali dalam semen, komposisi aggregate
Retak DTekanan hidrolisPembekuan dan pencairanAbsorpsi
aggregate, diameter aggregate maksimum
Pasta semenSusut PlastisKehilangan kelembabanAngin, temperatur,
kelembaban relatifTemperatur beton, prlindungan permukaan beton
SusutPengembangan volumeKelembaban relatifMix design, laju
pengeringan
Serangan sulfatPengembangan volumeIon-ion sulfatMix design, type
semen, admixtures
Pengembangan panasPengembangan volumePerubahan temperaturTingkat
perubahan temperatur
BetonSettlementKonsolidasi beton p;astis di sekeliling
tulangan-Slump, selimut beton, diameter tulangan
TulanganKorosi Elektro-kimiaPengembangan volumeOksigen,
kelembabanSelimut beton, permeabelitas beton
pengujian/pembebanan beton
detructive tests teknik pengujian (load control, displacement
control) prosedur dan peraturan (codes) pengujian material jenis
pengujian (uji tekan, uji tarik, uji belah, uji lentur)
faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beto (jenis pembebanan,
kecepatan pembebanan, metode pengujian, bentuk dan dimensi benda
uji, dll)
non-destructive tests hammer test core drill ultra sonic
velocity pulse (bisa untuk beton umur muda) acoustic emission
testing leak testing liquid penetrant testing infrared and
thermaltesting
Evaluasi Mutu Beton
pengujian langsung (destructive test)Hasil pengerjaan beton
dapat diterima jika kekuatan tekannya memenuhi dua syarat berikut
(pedoman beton 1989, pasal 4.7) :1. nilai rata-rata dari hasil uji
tidak kurang dari : (f'c + 0,8 S)2. tidak satupun dari benda uji
yang nilainya kurang dari 0,85 f'c
S= (sigma n, i=1 (f'ci - f'c)^2 / n-1 )
f'c = sigma n, i= 1 f'ci / n
S = standar deviasi (kg/cm2)f'ci = kuat tekan beton ke-i
(kg/cm2)f'c = nilai rata2 kuat tekan beton (kg/cm2)n= jumlah benda
uji
Core drill: diameter 76 mm, diameter 92 mmberdasarkan sk sni t
16 1991 03 :kekuatan tekan rata-rata masing2 3 benda uji minimal
0,85 f'ckekuatan tekan masing2 hasil uji minimal 0,75 f'c
Hammer test : menggunakan schmidt Hammer, menentukan keseragaman
dari sifat-sifat mekanis elemen struktur, mengevaluasi hanya area
lokal dan lapisan permukaan beton, tidak dapat mendeteksi retak
dalam.
Ultrasonic Pulse Velocity : dapat mendeteksi retak dalam dan
pori udara, dapat merekam aliran gelombang tegangan untuk analisis,
membutuhkan akses terhadap dua sisi permukaan elemen struktur yang
akan di test.
magnetic methods : dapat mengevaluasi area yang luas dari
struktur, dapat mendeteksi lokasi dan arah dari tulangan, shear
connector, serta mendeteksi ukuran tulangan.
