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.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.

Gambar 1. Beton yang Rusak Karena Korosi Tulangan. Sumber http://willyapriyantokl14.blogspot.com/2015/11/korosi-pada-baja-tulangan-yang.html

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 :

·         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.

Gambar 2. Mekanisme Klorinasi. Sumber : http://willyapriyantokl14.blogspot.com/2015/11/korosi-pada-baja-tulangan-yang.html

·         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 Bakteri

Pada 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.

Proses Terjadinya Korosi

Korosi yang terjadi pada baja tulangan bisa terjadi karena beberapa hal, diantaranya adalah sebagai berikut:

1.    Baja tulangan yang akan digunakan untuk struktur bangunan tidak diproteksi.

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

1.    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.

Gambar 3. Mekanisme Korosi. Sumber : http://willyapriyantokl14.blogspot.com/2015/11/korosi-pada-baja-tulangan-yang.html

Mekanisme Korosi.

Ion dari senyawa-senyawa yang bersifat asam,seperti ion Cl− pada daerah laut, yang berdifusi kedalam beton sampai ke permukaan baja tulangan dapat mengakibatkan lapisan pasif baja hilang. Permukaan baja yang lapisan pasifnya hilang menjadi anode dari reaksi korosi baja tulangan.

Fe → Fe2+ + 2e− 

Elektron yang dilepaskan dari reaksi anode menyebabkan gas O2 dan air pada permukaan baja yang masih tertutup oleh lapisan pasif, bereaksi. Bagian baja ini menjadi katode dari reaksi korosi baja tulangan.

O2  + 2H2O + 2e−  → 4OH − 

Kedua ion yang terbentuk pada anode dan katode bergabung membentuk senyawa hasil korosi.

2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe2+ + 4OH −

2Fe2+ + 4OH− →  2Fe (OH)2

Fe(OH)2 sebagai bentuk awal senyawa hasil korosi akan berada di permukaan baja yang mengalami korosi. Karena korosi adalah senyawa yang berpori maka prosesnya akan terus berlanjut asalkan konsentrasi Cl−, O2 dan H2O di dalam beton cukup. Proses infiltrasi ion Cl− dan korosi baja tulangan dalam beton diilustrasikan pada Gambar berikut :

Gambar 4. Mekanisme Korosi pada Tulangan

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:

1.    Keluarnya biaya tambahan untuk memperbaiki kerusakan karena korosi.

1.    Kekuatan bangunan yang akan berkurang.

1.    Membahayakan keselamatan.

1.    Mengurangi keindahan bangunan.

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 waterproof

·         Monitoring.

Ada beberapa 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.

Referensi :

1.    KOROSI PADA BAJA TULANGAN YANG DIGUNAKAN SEBAGAI KONSTRUKSI BANGUNAN. BAHAN BANGUNAN LAUT. http://willyapriyantokl14.blogspot.com/2015/11/korosi-pada-baja-tulangan-yang.html Diakses Pada 30 September 2019 Pukul 09.38.

1.     Korosi Pada Baja Tulangan. Bahan Bangunan Laut - Miranda Savitri Andriani. https://andrianikl17.wordpress.com/2018/10/05/korosi-pada-baja-tulangan/ Diakses pada 30 September Pukul 09.00.