TUGAS 03 - KL2105 - BAHAN BANGUNAN LAUT

DURABILITAS BETON

Lingkungan laut dibedakan menjadi beberapa zona. Pembagian dari ketinggian tertinggi secara berurutan yaitu :

1. Atmosfer laut
• Korosi dipengaruhi oleh jumlah partikel garam yang terbawa angin dan mengendap
• Rentan retak karena perubahan suhu
2. Zona terpercik (splash zone)
• Selalu dibasahi percikan air laut
• Rentan retak karena abrasi, erosi, benturan, dan reaksi kimia (paling agresif)
3. Zona pasang surut (tidal zone)
• Endapan garam dapat tertinggal pada struktur
• Korosi pada baja disebabkan oleh adanya organisme laut yang tumbuh
• Rentan retak (abrasi, erosi, benturan, dan reaksi kimia)
4. Submerged zone
• Kerusakan akibat reaksi kimia, yaitu antara sulfat, klorida, CO2 dengan beton
• Ada kandungan sulfida dan amoniak

Zona-zona kerusakan pada beton

sumber : http://image.slidesharecdn.com/controlofcorrosiononunderwaterpiles-140927073741-phpapp01/95/control-of-corrosion-on-underwater-piles-6-638.jpg?cb=1411803510

Kerusakan pada beton dibedakan menjadi 2, yaitu kerusakan fisik dan juga kerusakan kimiawi

Kerusakan Fisik

Kerusakan beton dapat disebabkan oleh satu atau lebih mekanisme. Kerusakan fisik yang umum terjadi pada beton dan beberapa penyebabnya antara lain :

• Pengikisan permukaan
• Benturan
• Abrasi
• Erosi
• Kavitasi
• Retak-retak
• Perubahan volume
• Suhu
• Kristalisasi
• Pembebanan pada beton
• Susut
• Rangkak
• Suhu ekstrim
• Kebakaran
• Pembekuan

Penyebab kerusakan pada beton adalah benturan atau impact. Benturan adalah beban yang datang secara tiba-tiba. Benturan muncul karena :

• Abrasi
• Gelombang abrasi biasanya mengandung pasir, kerikil, atau benda padat lainnya. Kerusakan karena abrasi sangat dipengaruhi oleh kekuatan beton
• Erosi
• Air, angin, dan hujan
• Kavitasi
• Disebakan hantaman air berkecepatan tinggi. Dipengaruhi kualitas beton, lekatan agregat kasar & pasta semen, dan ukuran maksimum agregat kasar

Terbentuknya retak pada beton disebabkan oleh beberapa faktor. Retak dapat terjadi ketika beton masih basah dan ketika beton sudah mengeras. Faktor-faktor tersebut antara lain :

• Beton segar
• Plastic shrinkage
• Crazing
• Beton mengeras
• Drying susut
• Thermal shrinkage
• Kristalisasi garam
• Beban siklik
• Kebakaran
• Pembekuan dan pencairan

Berikut adalah faktor penyebab retak pada beton segar

1. Plastic shrinkage : air yang menguap lebih cepat daripada bleeding, maka permukaan akan menyusut
2. Crazing : retak halus tidak menembus ke permukaan. Hanya berupa masalah kosmetik

Berikut adalah faktor penyebab retak pada beton yang sudah mengeras :

• Drying shrinkage
• Campuran air lebih besar untuk proses hidrasi. Air yang tersisa menguap maka beton akan menyusut
• Menyebabkan tarikan oleh tulangan
• Penyebab retak ada umumnya yang tidak dapat dihindari
• Thermal shrinkage
• Kenaikkan suhu akibat panas hidrasi
• Perbedaan temperatur, interior panas permukaan dingin
• Mengakibatkan tegangan tarik
• Beban siklik
• Akibat angin, arus, dan gelombang
• Dipengaruhi kelekatan agregat dan pasta semen
• Semakin rendah ukuran maksimal agregat, semakin tinggi ketahanan fatigue
• Kebakaran
• Menurunkan kuat tekan, ME, kuat lekat baja beton
• Tergantung tinggi suhu dan durasi
• Kristalisasi garam
• Stress akibat kristalisasi garam pada beton permeable menyebabkan retak
• Pembekuan dan pencairan
• Biasa terjadi pada daerah dingin

KERUSAKAN KIMIAWI

Korosi

• Dimulai saat lapisan oksida pelapis tulangan rusak karena ion klorida terakumulasi atau karena karbonasi
• Mekanisme : menyerang tulangan beton dan relatif tidak menyerang material beton sendiri
• Korosi karean ion klorida menyebabkan luas penampang baja turun
• Yang mengendalikan proses korosi adalah mekanisme penetrasi ion klorida yang masuk ke beton melalui selimut beton
• Air larut memiliki ion klorida yang agresif, yang menghancurkan lapisan pasif
• Beton bersifat basa (OH-) dapat bereaksi dengan tulangan baja sehingga membentuk lapisan pelindung pasif yang berguna untuk menghalangi kontak dari air dan oksigen

Lapisan pelindung pada tulangan beton

sumber : http://www.cement.org/images/default-source/contech/corrosion_graphic2.jpg?sfvrsn=2

Lapisan pasif pada tulangan beton dapat hancur jika :

• Reaksi CO2 dengan hidroksil beton
• Serangan sulfat dan klorida

Mekanisme korosi : terjadi proses elektrokimia, terdapat perbedaan potensial sel di sepanjang baja

Proses elektrokimia pada tulang baja

Sumber : http://www.buildingconservation.com/articles/concrete/fig1.jpg

Retak karena korosi

sumber : https://www.shyamsteel.com/assets/images/pages/products_crs/porous_con.jpg

Pada umumnya, korosi pada beton disebabkan oleh air. Air masuk dari :

• Dari luar aatau uap air di udara melalui pori-pori beton karena beton tidak kedap air
• Dari dalam, yaitu proses karbonasi. Beton tidak kedap udara, CO2 dari proses hidrasi

Reaksi korosi 

sumber : http://www.cement.org/images/default-source/contech/corrosion_graphic3.jpg?sfvrsn=2

Pembentukkan karat pada beton menyebabkan volume beton pada batas beton dan tulang membesar, sehingga dapat menyebabkan :

1. Crack
2. Spall
3. Decamination

Karbonasi

• Disebabkan Co2 dari penyerapan atmosfer atau pembusukan tanaman laut
• pH rendah menyebabkan rusaknya lapisan pasif
• Lapisan karbonasi :
• Zona karbonasi
• Zona tidak terkarbonasi
• Depasivasi tulangan CO2 tergantung kandungan air dan kelembaban beton

Zona karbonasi

sumber : http://59.167.233.142/rcaus/module2/images/carbonation.png