ancaman kimiawi pada beton dan solusinya

21
Latar Belakang Banyaknya kegiatan pembangunan di bidang sarana dan prasarana seperti jembatan, dermaga, jalan tol dan bangunan irigasi menuntut kita untuk dapat merawat dan mempertahankan kekuatan bangunan tersebut dalam jangka yang lama. Ruang Lingkup BDU COATING akan membahas tentang perlindungan beton terhadap air maupun zat-zat kimia yang ada di alam sehingga tetap terjaga kekuatannya. Khususnya beton pada dermaga (Landing beach, tiang pancang, abutement), jembatan (box girder) dan jalan tol. Permasalahan Adanya zat-zat kimia yang ada di alam (senyawa yang sifatnya asam, basa dan garam) dapat mempercepat kerusakan bangunan terutama pada bangunan yang letaknya di sekitar pantai. 1

Upload: akhier-endless

Post on 20-Jul-2016

41 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Latar Belakang Banyaknya kegiatan pembangunan di bidang sarana dan

prasarana seperti jembatan, dermaga, jalan tol dan bangunan

irigasi menuntut kita untuk dapat merawat dan mempertahankan

kekuatan bangunan tersebut dalam jangka yang lama.

Ruang Lingkup BDU COATING akan membahas tentang perlindungan beton

terhadap air maupun zat-zat kimia yang ada di alam sehingga

tetap terjaga kekuatannya. Khususnya beton pada dermaga

(Landing beach, tiang pancang, abutement), jembatan (box girder)

dan jalan tol.

Permasalahan Adanya zat-zat kimia yang ada di alam (senyawa yang sifatnya

asam, basa dan garam) dapat mempercepat kerusakan bangunan

terutama pada bangunan yang letaknya di sekitar pantai.

1

Page 2: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Bahasan singkat tentang beton dan semen Beton adalah campuran heterogen yang terdiri dari pasir, kerikil dan semen.

Ikatan semen yang terbentuk dalam beton adalah ikatan-ikatan

oksida logam.

KOMPOSISI LIMIT SEMEN PORTLAND(Data diambil dari semen Gresik)

OKSIDA KOMPOSISI

(% BERAT)

CaO 60 - 67

SiO2 17 - 25

Al2O3 3 - 8

Fe2O3 0,5 - 6,0

MgO 0,1 - 5,5

Na2O + K2O 0,5 - 1,3

TiO2 0,1 - 0,4

P2O5 0,1 - 0,2

SO3 1 - 3

Komposisi Kimia Semen Oksida Utama (Oksida Mayor)

- Oksida Kapur (CaO)

- Oksida Silica (SiO2)

- Oksida Alumina (Al2O3)

- Oksida Besi (Fe2O3)

Oksida Minor

- Oksida Magnesium (MgO)

2

Page 3: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Keempat Oksida Utama Pada Semen akan membentuk senyawa-senyawa yang biasa disebut :

2CaO.SiO2 (Di Kalsium Silikat) disingkat C2S

3CaO.SiO2 (Tri Kalsium Silikat) disingkat C3S

3CaO.Al2O3 (Tri Kalsium Aluminat) disingkat C3A

C4AF (Tetra Kalsium Alumino Ferrite)

Dimana ikatan oksida adalah ikatan lemah yang mudah terputus, seperti

ditunjukkan dibawah ini

PERMASALAHAN PADA JEMBATAN, JALAN TOL

PERMASALAHAN PADA BETON DERMAGAGambar dibawah ini akan menjelaskan reaksi gas SO3

-, dan SO2

- pada beton

dermaga

3

Page 4: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

GAMBAR PEMANCANG BETON PADA DERMAGA

Dari gambar diatas kami dapat menyimpulkan: Bila kelembaban nisbi besar

maka uap air akan menjadi titik-titik air (Kondensasi) yang akan

mengakibatkan permukaan Beton menjadi basah.

Selanjutnya akan terjadi reaksiantara Beton yang basah dengan SO3

SO3 + H2O à H2SO4

Kandungan SO4 pada air laut rata-rata di dunia ± 3,5 gram/lt

H2SO4 ini akan bereaksi dengan CaO.SiO2

CaO.SiO2 + H2SO4 à CaSO4 + SiO2 + H2O

Bila ikatan hidrat terpecah, maka semen/beton akan menjadi lebih

PHOROUS, yang mengakibatkan molekul O2 (Oksigen) menembus beton

menuju besi beton.

Besi beton akan bereaksi dengan O2 (Oksigen) dan mengakibatkan besi

menjadi berkarat

4

Page 5: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Fe2O2 + O2 à Fe2O3 (Karat Besi)

Bila terjadi karat, maka kekuatan besi beton akan berkurang dan pada beton

sisi HORIZONTAL akan berbahaya sekali (dapat mengakibatkan patah)

terutama pada beton pra tekan.

Pada beton selalu terdapat keretakan mikroskopis yang tak terlihat oleh mata

telanjang. Retakan mikroskopis ini disebut dengan ETTRINGITE.

ETTRINGITE (RETAKAN PADA BETON TIDAK TERLIHAT MATA TELANJANG) :

0,018 mm

Molekul Oksigen (O2) : 0,000006 mm

5

Page 6: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Bila molekul Oksigen masuk pada beton maka besi beton akan berkarat sehingga

mengakibatkan bangunan berkurang kekuatannya.

GAMBAR KARAT yang keluar dari BETON

Dampak hujan asam dan reaksiannya dengan semenPada saat hujan, air hujan akan meresap ke dalam beton. Air hujan sebelum jatuh

ke bumi akan bereaksi dengan gas-gas yang ada di alam (Cl2, CO, CO2, dll). Hal ini

mengakibatkan air hujan akan bersifat asam.

Pada contoh kali ini akan kita gunakan gas CO2 yang bereaksi dengan air hujan.

H20 + CO2 à H2CO3 (asam Carbonat)

Akan terjadi reaksiantara air hujan yang bersifat asam dengan beton.

CaO.SiO2 + H2CO3 à CaCO3 + H2O + SiO2

Dengan terbentuknya air & CaCO3 ini yang menjelaskan kenapa dari retakan beton

keluar aliran CaCO3 dan mengakibatkan PHOROUS pada Beton.

REAKSI GAS CO2

6

Page 7: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

CaCO3 KELUAR DARI BETON DENGAN DORONGAN AIR SEPERTI TAMPAK PADA GAMBAR DIBAWAH INI.

BILA TERJADI REAKSISEPERTI DIATAS MAKA OKSIDASI PADA BESI BETON

AKAN BERLANGSUNG

SOLUSI Besi Beton dilapisi dengan menggunakan BDU COATING NOFERUST

sehingga dapat mencegah proses oksidasi (pembentukan karat) pada besi beton. Lapisan BDU COATING NOFERUST pada besi beton adalah suatu lapisan AMORF (bukan kristal) yang tidak bisa dimasuki oleh O2 dan dapat menyatu dengan semen baru sehingga besi beton tidak bisa berkarat.

Beton dilapisi dengan Super Coating 90 dimana produk ini berfungsi untuk melindungi beton terhadap zat-zat kimia yang ada di alam seperti senyawa asam, basa, garam dan dan juga dapat bersifat sebagai pelindung terhadap air.

7

Page 8: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Gambar dibawah ini menunjukkan kondisi tiang pancang yang yang diselimuti beton akibat abrasi dan erosi oleh gelombang air laut.

PERMASALAHAN PADA TIANG PANCANG BETON DI DERMAGA

Pada TIANG PANCANG yang diselimuti oleh beton, dimana terdapat daerah

batas antara air pasang & air surut pada tiang pancang, daerah ini sensitive

sekali terhadap senyawa yang bersifat asam, basa dan garam. Sehingga

daerah tersebut akan mengakibatkan beton menjadi lebih PHOROUS akibat

adanya gelombang air laut dan pasang surut. Hal ini akan mempercepat

terjadinya proses erosi.

Bila selimut beton sudah PHOROUS maka tiang pancang akan korosif dan

berakibat tiang pancang patah.

Selama ini yang lazim dilakukan orang adalah dengan cara mengganti

selimut beton, padahal cara tersebut tidak menyelesaikan masalah secara

tuntas.

SOLUSI Selimut beton dilapisi dengan menggunakan Super Coating 90, dimana

produk ini sangat efektif untuk melindungi beton dari senyawa yang bersifat asam, basa, garam dan berfungsi sebagai pelindung terhadap senyawa tersebut dan juga terhadap air.

8

Page 9: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Super Coating 90 dapat melindungi beton dari erosi dan abrasi yang disebabkan oleh gelombang air laut.

PERMASALAHAN PADA LANDING BEACH di DERMAGA Pada Landing Beach dimana posisinya sebagian terendam air laut, abrasi

dan erosi yang disebabkan oleh gelombang air laut akan mengakibatkan

beton menjadi PHOROUS.

SOLUSI UNTUK MENGATASI CELAH ANTARA LANDING BEACH: Bentuk Landing Beach dirubah seperti gambar dibawah ini.

Pada bagian celah antar landing beach ditutup dengan kain yang dilapisi

Super Coating 90.

PERMASALAHAN PADA IRIGASI

Selama ini pupuk digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki struktur

tanah sehingga meningkatkan kesuburan tanaman

Penggunaan pupuk ini menimbulkan dampak yang merugikan pada

bangunan irigasi, hal ini dikarenakan bila pupuk bereaksi dengan media yang

berbahan dasar semen akan dapat merusak semen tersebut.

9

Super Coating 90

Page 10: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Berikut akan kita jelaskan beberapa reaksipupuk dengan semen.

REAKSIPUPUK UREA dengan SEMEN Semen bereaksi dengan pupuk UREA

CaO + H2O à Ca(OH)2

Ca(OH)2 + CO(NH2)2 à CaCO3 + 2NH3

REAKSIPUPUK ZA dengan SEMEN Semen bereaksi dengan pupuk ZA

CaO + H2O à Ca(OH)2

Ca(OH)2 + (NH4)2SO4 à CaSO4 + 2NH4OH

NH3 + H2O

REAKSIPUPUK PHOSPAT dengan SEMEN Semen bereaksi dengan ASAM PHOSPAT

CaO + H2O à Ca(OH)2

3Ca(OH)2 + 2H3PO4 à Ca3(PO4)2 + 6H2O

SOLUSI UNTUK BANGUNAN yang SUDAH TERCEMAR PUPUK

Bangunan irigasi yang sudah tercemar diisi Super Coating 90 dengan cara

disuntikkan.

Karena ikatan di dalam semen sudah tidak ada (terbentuk garam) maka

ikatan tersebut digantikan dengan Super Coating 90 sekaligus menghentikan

reaksisemen dengan pupuk.

Daya lekat Super Coating 90 pada beton 8,4 Kg/cm2

SOLUSI UNTUK BANGUNAN BARU (yang belum tercemar pupuk)

Bangunan irigasi harus dilindungi dengan Super Coating 90.

Super Coating 90 pada saat kering tidak bisa dirusak oleh semen (pH 12-

12,5), tidak bisa dirusak oleh garam (pH 7), tidak bisa dirusak oleh asam.

10

Page 11: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Super Coating 90 dengan sistem penetrasi bisa melindungi reaksi semen

terhadap pupuk.

Super Coating 90 Sistem water proof yang cocok untuk diaplikasikan pada bangunan letaknya

di disekitar laut, karena di dalam laut terdapat zat-zat kimia yang dapat

merusak material.

Tahan zat-zat kimia yang ada di alam (senyawa yang bersifat asam, basa

dan garam) pH 0-14.

Bila diaplikasikan pada media yang berbahan dasar semen, maka Super

Coating 90 dapat menyusup dan mengisi rongga-rongga di dalam semen

Produk Super Coating 90 ini telah memenuhi : Standard DIN 1045 untuk beton kedap air

ASTM G 53 untuk ketahanan terhadap cuaca

ASTM D 190 untuk daya lekat pada beton 8,4 Kg/cm2

ASTM D 1308 ketahanan terhadap asam

KEUNGGULAN Super Coating 90 Mempunyai sifat cepat kering.

Tahan terhadap air laut dan air tawar.

Tahan Zat-zat kimia yang ada di alam, dari asam kuat s/d basa kuat (pH 0-14).

Tahan erosi.

Tahan abrasi.

Daya lekat 8,4 Kg/cm2.

11

Page 12: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Produk

Super Coating (SC) 90

Merupakan cat polimer solvent base dengan sistem thermoplastic yang dirancang sebagai cat amorf yang memiliki ketahanan terhadap ion Cl- dan SO4-.Cat ini didesain untuk pengecatan sambungan bangunan-bangunan lama atau baru, kolam renang, kamar mandi untuk menambah kekuatan dan mencegah kemungkinan-kemungkinan lain yang akan membuat bangunan menjadi phorous, dan bocor

APLIKASIo Dapat digunakan pada beton dengan kondisi lembab o Tahan zat-zat kimia di alam dengan pH 0 – 14, misal asam chlorida, asam

phosphat, dan asam sulfato Digunakan untuk perlindungan deck beton dari kebocorano Digunakan untuk perlindungan beton yang letaknya di lingkungan korosif

dimana cat ini mempunyai sistem penetrasio Disamping itu digunakan untuk perlindungan sloof beton terhadap binatang

yang hidup di dalam tanah yang mengeluarkan enzim sehingga dapat merusak beton

CARA PENGGUNAAN1. Cukup dikuas dan diroll pada permukaan media yang akan digunakan.2. Bahan yang akan dicat harus bersih dan bebas dari lemak. Bersihkan

dengan menggunakan air bersih dan air sabun untuk membersihkannya.3. Pengecatan dilakukan setelah bersih dan kering

12

Page 13: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

DATA TEKNIS

KUANTITATIF

1. Berat Jenis/Spesific Gravity ASTM D. 1475

2. Padatan Total/Solid Content, % Volume ASTM D. 2697

3. Daya Sebar Lapisan Cat Kering/Dry Film Coverage 50 mikron, m2/L

4. Waktu Mengering/Drying Time at Temp. (28-30) oC – ASTM D. 1640Kering Sentuh/Touch Dry, menitKering Keras/Hard Dry, jam

5. Daya Kilap/Specular Gloss sudut 60 o, % ASTM D. 523

6. Titik Nyala/Pensky Martens, oC ASTM D. 93

7. Kekentalan/viscosity, cp KUALITATIF

1. Keadaan cat dalam kaleng

2. Daya Lentur/Bending Test 10 mm ASTM D. 522

3. Daya lekat/Cross Cut Tape Test – (terhadap besi dan beton)

ASTM D. 3359

4. Ketahanan Gores/Pencil Hardness Pencil 4H

5. Ketahanan air laut dengan cara rendam selama 10 hari

ASTM D. 1308

KETERANGAN

,90

23,50

4,70

51

75 (semi gloss)

< 20

700

baik, clear

tahan (tidak retak)

tahan(tidak mengelupas)

tahan(tidak tergores)

tahan

13

Page 14: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

Produk

Anti Corrosive

Cat berbasis air yang berfungsi untuk melindungi bahan-bahan terhadap kondisi udara sekelilingnya, seperti serangan korosif pada media metal, dan dapat diaplikasikan secara langsung pada media yang kondisinya sudah berkarat tanpa menggunakan sandblasting.

KEUNGGULAN & KEUNTUNGAN Dapat diaplikasikan langsung pada logam, cor beton, bangunan beton

yang berkarat, atau sebagai bahan anti karat pada kendaraan bermotor, pipa dan tangki.

Dapat digunakan pada logam yang kondisinya sudah berkarat. Mempunyai daya lentur baik terhadap perubahan temperatur. Tahan abrasi dan air hujan. Tahan asam, garam dan basa. Tahan temperatur panas sampai 200 0C.

APLIKASI1. Dapat dilakukan dengan cara disemprot, dikuas, diroll, atau dicelup, yang

pada akhirnya dapat memberikan perbedaan ketebalan cat atau homogenitas pada medianya.

2. Pada besi beton dikuas 2 kali, dimana interval pengecetan adalah 24 jam.3. Untuk anti karat mobil bagian bawah NOFERUST (NFI 01) di spray

14

Page 15: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

sampai ketebalan 2 mm, pada bagian lainnya cukup di spray sampai media tertutup cat.

4. Kondisi permukaan harus kering dan bebas dari lemak.5. Tidak boleh di campur dengan air, kecuali bila di Spray.

DATA TEKNIS

KUANTITATIF

1. Berat Jenis/Spesific Gravity ASTM D.1475

2. Padatan Total/Solid Content, % Vol ASTM D.2697

3. Daya Sebar Lapisan Cat Kering/Dry Film Coverage 50 mikron, m2/L

4. Waktu Mengering/Drying Time at Temp. (28-30) oC – ASTM D. 1640 Kering Sentuh/Touch Dry, menit Kering Keras/Hard Dry, jam

5. Daya Kilap/Specular Gloss sudut 60 o, % ASTM D.523

6. Titik Nyala/Pensky Martens, oC ASTM D. 93

7. Kekentalan/viscosity, cp

KUALITATIF

1. Keadaan cat dalam kaleng

2. Daya Lentur/Bending Test 10 mm

3. Daya lekat/Cross Cut Tape Test

4. Ketahanan Gores/Pencil Hardnessa. Pencil HBb. Pencil B

5. Ketahanan air laut dengan cara rendam

KETERANGAN

1,04

40,0

8,0

51

89(mengkilap)

< 20

900

Baik

tahan(tidak retak)

tahan(tidak mengelupas)

tergorestahan

tahan15

Page 16: Ancaman Kimiawi Pada Beton Dan Solusinya

selama 10 hari

6. Uji impak tebal rata-rata 33,55 m ASTM D 2794

7. Salt spray test dengan goresan 0,5 mm ASTM B 117-85 & ASTM D 1654-79A

8. Adhesion test tebal rata-rata 38,8 m ASTM D 2197

9. Abrasion test by falling abrasive tebal rata-rata 18,1 m

ASTM D968

10. tingkat kekerasan / hardness test tebal rata-rata 16,55 m

ASTM D 3363

165,25 inch. Lb

Sangat Memuaskan(nilai 9)

1,3 N/mm2

54,75 Lt/mil

B ( baik)

WARNA YANG TERSEDIA

Kesimpulan menurut sisi pandang BDU COATING: Beton tidak boleh basah sebab:

- Kekuatannya akan menurun drastis karena ikatan hidrat pada semen

akan terpecah kembali (terbentuk Ca(OH)2 )

- Mudah bereaksi dengan senyawa – senyawa yang sifatnya asam (pada

beton basah akan memudahkan terbentuknya senyawa bersifat asam

yang disebabkan oleh gas-gas yang ada di alam) misalnya: CO, CO2,

SO2, SO3.

Selama ini menurut standard DIN 1045 permeabilitas (daya serap air) oleh

beton diperbolehkan asalkan tidak melebihi 5 cm. Menurut BDU COATING

permeabilitas harus 0, sehingga beton tetap terjaga kekuatannya

Menurut sisi pandang BDU COATING INDONESIA dengan jalan menahan

beton supaya tidak basah (terbebas dari uap air di udara & air hujan) maka

beton tetap terjaga kekuatannya.

16