tugas akhir pengukuran potensial permukaan beton tugas akhir pengukuran potensial permukaan beton...

Download TUGAS AKHIR PENGUKURAN POTENSIAL PERMUKAAN BETON TUGAS AKHIR PENGUKURAN POTENSIAL PERMUKAAN BETON BERTULANG

Post on 19-Oct-2020

0 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • TUGAS AKHIR

    PENGUKURAN POTENSIAL PERMUKAAN BETON BERTULANG

    PADA BANGUNAN YANG TIDAK DAN TERENDAM TSUNAMI

    2004 DI KOTA MEULABOH

    Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat

    Yang Diperlukan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Universitas Teuku Umar

    Disusun Oleh :

    AGUS FERIZAL

    NIM : 06c10202031

    JURUSAN : TEKNIK MESIN

    BIDANG : TEKNIK PEMBENTUKAN DAN

    MATERIAL

    TEKNIK PEMBENTUKAN DAN MATERIAL

    JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS TEUKU UMAR

    TAHUN 2015

  • 1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Wilayah Aceh Barat merupakan salah satu kawasan yang rawan terhadap

    bencana gempa bumi. Sementara, di wilayah tersebut banyak terdapat

    infrastruktur baja dan beton bertulang yang sudah berumur. Kemudian, ketika

    musibah gempa dan tsunami Desember 2004, sebagian infrastruktur tersebut tidak

    runtuh, namun sempat terendam air laut dalam kurun waktu tertentu. Dalam masa

    rehabilitasi dan rekonstruksi banyak dari infrasruktur tersebut yang dilakukan

    perbaikan dan selanjutnya digunakan kembali.

    Dampak bencana gempa bumi dan tsunami Desember 2004 di kabupaten

    Aceh barat dengan kondisi bangunan insfrastruktur rusak ringan sebanyak 216

    rumah, rusak berat sebanyak 310 rumah, dengan total kerusakan keseluruhan

    sebanyak 3.831 rumah, dimana secara umum untuk kondisi rusak ringan dan

    berat, setelah diperbaiki maka bangunan tersebut digunakan kembali dengan

    kondisi bangunan tersebut telah terendam tsunami.

    Efek dari terendamnya sebagian bangunan beton bertulang dengan air laut adalah

    tersisanya ion-ion klorida di dalam beton. Sifat porositas dari beton bertulang

    menyebabkan ion-ion klorida tersebut dapat masuk hingga mencapai permukaan

    baja tulangan. Pada level tertentu, intrusi ion-ion klorida dapat merusak lapisan

    pasif antara beton dan baja tulangan, dan pada akhirnya akan memicu

    terjadinya korosi pada baja tulangan. Ini dapat menurunkan kualitas baja dan

    mempengaruhi kekuatan beton yang diperkuatnya dalam menahan beban yang

  • 2

    nantinya didukung oleh beton tersebut (Wibowo 3 ). Akibat dari proses ini

    dikhawatirkan bangunan tersebut akan runtuh secara tiba-tiba walaupun.

    1.2. Rumusan Masalah

    Provinsi Aceh adalah salah satu daerah yang memiliki seismisitas tinggi.

    Terbukti dengan sering terjadinya gempa bumi dengan interval waktu antar

    gempa yang tidak cukup lama. Hal tersebut dapat terjadi, mengingat wilayah

    Aceh terletak pada pertemuan dua lempeng kerak bumi yaitu lempeng Eurasia

    yang relatif diam dan lempeng Indo-Australia yang bergerak ke arah utara. Pada

    pertemuan lempeng Eurasia dan Indo-Australia ini terjadi subduksi atau

    penyusupan satu sama lain, yakni lempeng Eurasia menyusup di bawah lempeng

    Indo-Australia (scribd 2 )

    1.3. Tujuan Penelitian

    Tujuan dari penelitian ini adalah untuk pada beton bertulang rumah

    penduduk yang terendam tsunami dan membandingkan dengan rumah yang tidak

    terendam tsunami.

    1.4. Manfaat Penelitian

    Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari hasil penelitian ini diharapkan

    data dari hasil penelitian ini dapat menjadi rujukan terhadap kondisi perumahan

    kedepannya dalam hal penentuan kekuatan struktur bangunan publik yang

    terendam tsunami di Aceh Barat.

  • 3

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1. Pengertian Korosi

    Korosi didefinisikan sebagai perusakan atau penurunan mutu suatu bahan

    khusunya logam yang disebabkan oleh reaksi antara bahan tersebut dengan

    lingkungan sekitarnya (Fontana 5 ). Korosi merupakan proses awal reaksi elektro

    kimia yang bersifat alamiah yang berlangsung dengan sendirinya. Oleh karena itu

    korosi tidak dapat dihentikan tapi dapat diperlambat lajunya sehingga

    memperlambat perusakannya.

    Secara umum, mekanisme korosi terjadi dikarenakan oleh empat faktor

    utama, yaitu:

    1. Adanya anodik, prosesanodik yaitu proses larutnya atom-atom logam ke

    dalam lingkungan membentuk ion-ion dan disertai dengan pelepasan

    elektron. Anoda merupakan daerah yang melepaskan elektron-elektron

    sehingga pada daerah inilah terjadi proses korosi.

    MoM n+

    + ne -

    (2.1)

    2. Proses katodik yaitu proses perpindahan elektron-elektron dari logam ke

    suatu penerima electron yang disebut katoda, yaitu daerah yang menerima

    elektron-elektron dimana daerah katoda tidak mengalami proses korosi

    M n+

    + ne - oM (2.2)

    Pada katoda juga dapat terjadi reaksi :

  • 4

    a. Pembentukan gas hidrogen

    2H + + 2e

    - -H2 (2.3)

    b. Reduksi oksigen

    O2+ 4H + 4e

    - -2H2O (2.4)

    O2 + 2H2O + 4e - -4OH

    - (2.5)

    3. Adanya arus ion di dalam lingkungan (elektrolit)

    4. Adanya arus elektron di dalam logam (hubungan listrik).

    Beberapa nilai potensial bahan dapat dilihat pada Tabel 2.1.

    Tabel 2.1 Deret Galvanik

    Sumber: Fontana 5

  • 5

    2. 2 Korosi pada Beton Bertulang

    Baja dalam beton sebenarnya tahan terhadap korosi karena sifat alkali

    dari beton (pH12-13) sehingga terbentuk lapisan pasif di permukaan baja dalam

    beton. Baja akan terkorosi bila lapisan ini rusak. Proses karbonisasi (carbonation)

    dan intrusion-ionklorida dan gas CO2 kedalam beton merupakan faktor penyebab

    rusaknya lapisan tersebut yang berlanjut dengan terkorosinya baja di dalam beton

    (Widyanto 6 ).

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

    volume bahan aslinya sehingga mengakibatkan keretakan pada beton. Kondisi ini

    disebabkan apabila keadaan pasif beton hilang yaitu pH turun sampai

  • 6

    2.3 Mekanisme Korosi Baja Tulangan Dalam Beton

    Menurut Broomfield 8 , dua faktor yang signifikan sebagai penyebab

    korosi baja tulangan dalam beton adalah penetrasi oleh ion klorida dan proses

    karbonasi oleh karbon dioksida. selain dua faktor penyebab korosi, terdapat juga

    beberapa faktor yang berpengaruh terhadap korosi, tetapi lebih cendrung untuk

    mempengaruhi laju korosi. faktor-faktor tersebut antara lain factor yang

    berhubungan dengan beton, faktor yang berhubungan dengan retakan beton,

    faktor yang berhubungan dengan tulangan beton dan faktor yang berhubungan

    dengan lingkungan sekitar beton.

    Proses korosi pada tulangan baja dalam beton diawali dengan penetrasi

    oleh ion atau zat-zat yang bersifat korosif, yang menyebabkan penurunan pH

    dan berakibat rusaknya lapisan pasif. Selanjutnya akan terjadi pembentukan

    daerah anoda dan katoda pada permukaan tulangan baja. Pada daerahan katoda

    akan terjadi reaksi oksidasi tulangan baja. Ion dari anoda pada tulangan baja akan

    disuplai melalui air dalam pori beton ke katoda yang dikenal sebagai reaksi

    anodik :

    Fe oFe 2+

    + 2e -

    (2.6)

    Dua elektron yang disuplai oleh anoda harus dikonsumsi oleh daerah

    permukaan tulangan baja. Daerah yang terkonsumsi tersebut disebut daerah

    katoda. Reaksi pada katoda adalah :

    2e - +H2O+

    1 /2O2 o2OH

    - (2.7)

  • 7

    Dengan bantuan air dan oksigen pada elektrolit terjadi pengkonsumsian

    elektron dan menghasilkan ion hydroksil pada anoda. Reaksi pada anoda dan

    katoda adalah suatu langkah awal guna terciptanya korosi pada tulangan baja

    dalam beton. pada saat ini kita tidak melihat terbentuknya karat. Perlu beberapa

    tahapan reaksi lagi untuk menghasilkan karat dan dapat terjadi dengan berbagai

    cara.

    Secara umum pembentukan karat pada tulangan baja setelah lapisan

    pasif pecah atau rusak adalah:

    Fe 2+

    + 2OH - oFe(OH)2 (2.8)

    4Fe (OH)2+O2+ 2H2Oo4Fe (OH)3 (2.9)

    2Fe (OH)3oFe2O3 +H2O +2H2O (2.10)

    2.3.1 Perusakan Lapisan Pasif

    Rusaknya lapisan pasif akan menyebabkan korosi pada tulangan

    baja dalam beton. Perusakan lapisan pasif berarti hilangnya kepasifan

    tulangan baja dalam beton dan lapisan ini tidak selamanya dapat dijaga.

    Ada dua faktor yang sangat signifikan yang menyebabkan perusakan

    lapisan pasif, yaitu penetrasi oleh ion klorida dan proses karbonasi oleh

    karbon dioksida.

  • 8

    A. Perusakan lapisan pasif karena penetrasi oleh ion klorida

    Proses ini diawali dengan berdifusinya ion Cl -

    yang ada dialam dari

    berbagai lingkungan kedalam beton. Keberadaan ion Cl -

    dalam beton dapat

    disebabkan oleh penggunaan air yang asin, agregat yang terkontaminasi dan

    dapat juga karena difusi dari luar, seperti air laut dan bahan kimia.

    Kehadiran ion Cl -

    membuat ikatan kimia pada lapisan pasif lepas dan

    bereaksi dengan Cl -

    membentuk klorida komplek. Hal ini menyebabkan pH

    dalam beton menurun dari keadaan normal (pH12,5), menjadi 11 atau

    dibawahnya. Pada proses ini ion klor