Pengaruh Pengecatan Baja Tulangan Beton Terhadap Kuat Lekat Beton-Baja Tulangan Di Lingkungan Yang Merusak [PDF]

Citation preview

Pengaruh Pengecatan Baja .... (Salsa Bella Firdausia) 1



PENGARUH PENGECATAN BAJA TULANGAN BETON TERHADAP KUAT LEKAT BETON-BAJA TULANGAN DI LINGKUNGAN YANG MERUSAK THE EFFECT OF PAINTING ON CONCRETE REINFORCEMENT TO THE CONCRETE-STEEL BOND STRENGTH ON SEVERE ENVIRONMENT Oleh: Salsa Bella Firdausia, Universitas Negeri Yogyakarta [email protected] Abstrak Beton merupakan bagian paling penting dan banyak digunakan pada struktur bangunan. Kelemahan beton yaitu mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga perlu ditambahkan baja tulangan. Kombinasi antara beton dan baja tulangan disebut beton bertulang. Korosi merupakan salah satu kerusakan yang dapat terjadi pada konstruksi beton bertulang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya kuat lekat beton baja tulangan terhadap lingkungan yang merusak dengan pengaruh pengecatan baja tulangan yang tertanam. Setelah proses perawatan, beton direndam dengan larutan NaCL 3% dan pada baja tulangan diberi tegangan sebesar 6 volt. Pengujian kuat lekat spesimen dilakukan pada umur 7,14, 28, dan 56 hari dengan menggunakan metode elektrokimia. Hasil pengujian didapat bahwa pemakaian cat pada baja tulangan yang tertanam dapat mempengaruhi efek korosi dan nilai kuat lekat beton bertulang yang diperoleh. Rerata nilai kuat beton bertulang yang dihasilkan dengan umur pengujian 7, 14, 28, dan 56 hari adalah 2,06 MPa, 2,09 MPa, 2,23 MPa, dan 2,37 MPa. Kata kunci: baja tulangan, beton, kuat lekat Abstract Concrete is the most important part and mostly used in construction structures. The disadvantage of concrete is that it has low strength, so that steel needs to be added. The combination of concrete and steel is called concrete reinforcement. The present study aims at investigating the bond strength of concrete reinforcement to the severe environment with the effect of painting on concrete reinforcement planted. After the treatment process, concrete was soaked with the solution of NaCl 3% and on steel is given tension of 6 volt. The experiment of bond strength speciment was done at the period of 7, 14, 28, and 56 days with the use of electrochemistry method. The result shows that the use of paint on planted steel can effect corrosion and bond strength of concrete reinforcement. The average strength of concrete reinforcement resulted with the experimental period 7, 14, 28, and 56 days are 2,06 MPa, 2,09 MPa, 2,23 MPa, and 2,37 MPa. Keywords: steel, concrete, bond strength



PENDAHULUAN Beton



didefinisikan



sebagai



bahan



bangunan komposit yang terbuat dari kombinasi agregrat kasar, agregrat halus, semen hidrolik (portland cement), dan air dengan atau tanpa menggunakan bahan tambah (admixture atau additive). DPU-LPMB memberikan definisi tentang beton sebagai campuran antara semen portland atau semen hidrolik yang lain, agregrat halus, agregrat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan campuran tambahan yang membentuk masa padat (SNI 03-2847-2013).



Pada dasarnya, beton merupakan material bangunan yang paling umum digunakan. Dalam dunia konstruksi, beton memiliki peranan yang sangat penting. Kekuatan dari struktur beton akan menentukan umur dari suatu bangunan. Selain menjadi struktur utama, beton umum digunakan karena memiliki sifat plastis yang memungkinkan untuk dicetak sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Menurut



Mulyono



(2005),



beton



mempunyai beberapa kelebihan yaitu cenderung



2



Pengaruh Pengecatan Baja .... (Salsa Bella Firdausia)



mudah



dibentuk



kebutuhan



Korosi adalah kerusakan atau degradasi



konstruksi, mampu memikul beban yang berat,



logam akibat reaksi redoks antara suatu logam



tahan terhadap temperatur yang tinggi dan biaya



dengan berbagai zat di lingkungannya yang



perawatan yang murah. Kekurangan beton



menghasilkan



adalah beton yang sudah dibentuk sulit untuk



dikehendaki. Korosi yang terjadi pada baja



diubah, pelaksanaan pekerjaan membutuhkan



tulangan pada struktur beton bertulang dapat



ketelitian yang tinggi, dan beton dianggap tidak



mengakibatkan kekuatan pada suatu struktur



mampu untuk menahan gaya tarik sehingga perlu



mengalami penurunan yang berkemungkinan



ditambahkan baja tulangan sebagai penahan



akan terjadinya kecacatan atau kegagalan pada



gaya tarik. Kombinasi beton dengan baja



suatu



tulangan



memperlambat laju korosi adalah dengan cara



tersebut



sesuai



dengan



disebut



dengan



beton



bertulang.



senyawa-senyawa



struktur.



Salah



satu



yang



cara



tidak



untuk



pengecatan pada baja tulangan yang terdapat



Nilai kuat tekan beton umumnya lebih



didalam beton.



tinggi dari nilai kuat tarik beton dan beton



Cat besi memiliki sifat yang licin dan



merupakan bahan yang bersifat getas. Menurut



mengkilap (gloss), cat besi dapat digunakan



Dipohusodo (1994), kuat tarik yang dimiliki



untuk melindungi dan membuat besi menjadi



beton hanya berkisar antara 9-15% dari kuat



tahan lama, bebas karat dan tahan terhadap



tekannya,



dalam



pengaruh cuaca ekstrim. Berdasarkan kegunaan



perencanaan kuat tarik beton dianggap sama



cat besi sendiri, maka pada penelitian ini



dengan nol, dan dengan menambahkan baja



memilih cat besi sebagai pelapis pada baja



tulangan pada bagian tarik dalam beton, maka



tulangan. Penggunaan cat besi pada bagian



kelemahan tarik beton dapat ditanggung oleh



tulangan bertujuan untuk mengurangi efek



baja tulangan yang memiliki kuat tarik yang



korosi yang dapat menimbulkan kecacatan atau



lebih besar.



kegagalan pada suatu struktur.



sehingga



seringkali



Penggunaan beton bertulang berhubungan langsung



dengan



lingkungan



yang



lingkungan, normal



baik



pada



maupun



pada



METODE PENELITIAN Jenis Penelitian Penelitian



ini



merupakan



penelitian



lingkungan yang merusak. Lingkungan korosif



dengan



merupakan salah satu contoh dari kondisi atau



dilakukan di laboratorium dengan tujuan untuk



lingkungan yang merusak. Pada lingkungan yang



mencari nilai kuat lekat antara baja tulangan



korosif,



bertulang



yang dilapisi cat dengan beton dan direndam



menjadi lebih cepat menurun dibandingkan saat



pada kadar larutan NaCl 3% dengan cara arus



berada pada lingkungan yang normal. Salah satu



paksa.



kualitas



struktur



beton



melakukan



eksperimental



yang



penyebab menurunnya kekuatan beton bertulang adalah korosi pada baja tulangan. Baja bila berada dalam lingkungan yang korosif akan larut atau mengalami korosi (Suhartanti, 2005).



Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan, Jurusan Pendidikan Teknik



Pengaruh Pengecatan Baja .... (Salsa Bella Firdausia) 3



Sipil



dan



Perencanaan,



Fakultas



Teknik



Universitas Negeri Yogyakarta, pada bulan Januari 2018 – Mei 2018 Variabel Penelitian Variabel bebas



:



umur



pengujian



spesimen. Variabel kontrol : cat besi yang



Gambar 2. Benda Uji



digunakan pada baja tulangan. Variabel terikat : hasil kuat lekat beton bertulang. Instrumentasi Penelitian Instrumentasi penelitian



Metode Pengumpulan Data Studi Eksperimental,



yaitu



dengan



melakukan eksperimen pembuatan benda uji yang



digunakan adalah benda uji berbentuk kubus dengan ukuran sisi 15 cm. Tulangan baja ulir D13 diletakkan di tengah tampang kubus dengan panjang penanaman sepanjang 15 cm dan panjang tulangan yang menonjol (diluar kubus beton) sepanjang 50 cm. Pengujian kuat lekat



serta melakukan pengujian terhadap benda uji kubus beton bertulang. Studi Pustaka (library research), yaitu dengan melakukan kajian terhadap berbagai literature terhadap penelitian ini. Wawancara terhadap ahli laboratorium tentang



cara



penggunaan



alat



dan



bahan



penelitian



ini



laboratorium bahan dengan benar.



beton bertulang dilakukan dengan mesin UTM. Metode Analisis Analisis menggunakan



data kuantitatif



deskriptif



untuk



mengetahui pengaruh pemakaian cat sebagai bahan pelapis dan penahan proses korosi pada baja. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian



ini



adalah



dengan



melakukan



eksperimen yang dilakukan di laboratorium. Benda uji berbentuk kubus beton bertulang dengan ukuran sisi 15 cm. Tulangan yang digunakan adalah baja ulir D13, dengan panjang Gambar 1. Diagram alir penelitian



penanaman sepanjang 15 cm dan panjang tulangan yang menonjol (diluar kubus beton) sepanjang 50 cm. Variasi umur pengujian kuat lekat beton bertulang ialah 7, 14, 28 dan 56 hari. Terdapat perlakuan pada baja tulangan yaitu pemakaian cat pada bagian baja tulangan yang tertanam. Pengujian kuat lekat kubus beton



4



Pengaruh Pengecatan Baja .... (Salsa Bella Firdausia)



bertulang dilakukan dengan mesin UTM. Berikut



bertulang.



adalah hasil pengujian kuat lekat kubus beton Tabel 1. Hasil Pengujian Kuat Lekat Kubus Beton Bertulang pada Umur 7 Hari No Spesimen



BTN 01 BTN 02 BTN 03 BTN 04 BTN 05 BTN 06 BTN 07 BTN 08 BTN 09 BTN 10



Beban Maksimal (kN)



Kuat Lekat (u) (MPa)



Keterangan



44,53 43,39 45,43 22,80 47,97 46,87 47,67 42,50 47,29 37,68



2,18 2,12 2,22 1,11 2,35 2,29 2,33 2,08 2,32 1,60



Terbelah Terbelah Terbelah Patah pada tulangan Terbelah Terbelah Terbelah Patah pada tulangan Terbelah Patah pada tulangan



Tabel 2. Hasil Pengujian Kuat Lekat Kubus Beton Bertulang pada Umur 14 Hari No Spesimen



BTN 11 BTN 12 BTN 13 BTN 14 BTN 15 BTN 16 BTN 17 BTN 18 BTN 19 BTN 20



Beban Maksimal (kN)



Kuat Lekat (u) (MPa)



Keterangan



44,45 50,84 47,91 51,44 53,11 53,57 31,11 34,02 18,40



2,18 2,49 2,35 2,52 2,60 2,62 1,52 1,66 0,90



Patah pada tulangan Terbelah Terbelah Terbelah Terbelah Terbelah Patah pada tulangan Sistem error Terbelah Terbelah



Tabel 3. Hasil Pengujian Kuat Lekat Kubus Beton Bertulang pada Umur 28 Hari No Spesimen



BTN 21 BTN 22 BTN 23 BTN 24 BTN 25 BTN 26 BTN 27 BTN 28 BTN 29 BTN 30



Beban Maksimal (kN)



Kuat Lekat (u) (MPa)



Keterangan



43,84 41,76 46,54 51,96 49,42 44,07 41,68 -



2,15 2,04 2,28 2,54 2,42 2,16 2,04 -



Patah pada tulangan Patah pada tulangan Terbelah Terbelah Terbelah Patah pada tulangan Patah pada tulangan Sistem error Sistem error Sistem error



Pengaruh Pengecatan Baja .... (Salsa Bella Firdausia) 5



Tabel 4. Hasil Pengujian Kuat Lekat Kubus Beton Bertulang pada Umur 56 Hari No Spesimen



BTN 31 BTN 32 BTN 33 BTN 34 BTN 35 BTN 36 BTN 37 BTN 38 BTN 39 BTN 40



Beban Maksimal (kN)



Kuat Lekat (u) (MPa)



Keterangan



52,63 50,08 52,67 48,90 44,12 50,20 49,82 55,30 34,52 45,03



2,58 2,45 2,58 2,39 2,16 2,46 2,44 2,71 1,69 2,20



Terbelah Terbelah Terbelah Terbelah Patah pada tulangan Terbelah Terbelah Terbelah Patah pada tulangan Patah pada tulangan



Tabel 5. Hasil Rata-Rata Pengujian Kuat Lekat Kubus Beton Bertulang Umur Spesimen (Hari)



7 14 28 56



Rata-Rata Kuat Lekat (MPa)



2,06 2,09 2,23 2,37 mengakibatkan,



Bahwa seiring dengan berjalannya waktu



kuat lekat yang lebih tinggi dari nilai kuat lekat pada umur benda uji. Hal ini dikarenakan, saat persiapan perendaman benda uji pengambilan dilakukan secara acak lalu dinomeri secara urut, dan ini mengakibatkan nilai kuat lekat yang fluktuatif terhadap suatu kategori umur benda uji.



7 hari, 14 hari, 28 hari dan 56 hari sebanyak 10 buah spesimen. Akan tetapi, pada umur 14 hari dan 28 hari pengujian dilakukan hanya dengan spesimen 9 buah dan 7 buah, hal tersebut dikarenakan



ada



beberapa



spesimen



yang



mengalami kerusakan yaitu berupa patahnya baja tulangan yang diakibatkan karena serangan dari korosi. Korosi yang terjadi diakibatkan karena saat proses perendaman ada beberapa benda uji yang terendam air garam melebihi tinggi selang yang digunakan pada baja tulangan. Hal itu



di



atas



Dari penelitian yang telah dilakukan terlihat bahwa kualitas bahan-bahan yang diuji dan kuat desak berpengaruh terhadap nilai kuat tekan beton. Kedua hal ini memiliki keterkaitan dengan kuat lekat. Karena apabila bahan yang diujikan tidak sesuai standar, maka nilai kuat tekan tidak sesuai dengan yang direncanakan. Kuat desak beton dipengaruhi dari bahan-bahan yang



Pengujian spesimen dilakukan pada umur



korosi



permukaan beton.



nilai kuat lekat terjadi penurunan tergantung dengan umur benda uji. Selain itu, terdapat nilai



terjadinya



digunakan



dalam



pembuatan



beton.



Keterkaitan kuat desak beton dengan nilai kuat lekat adalah apabila kuat desak tinggi, maka semakin minim pori-pori. Dalam penelitian ini, kegagalan benda uji kuat lekat dapat terjadi karena luluhnya tulangan terlebih dahulu.



6



Pengaruh Pengecatan Baja .... (Salsa Bella Firdausia)



bertulang. Hal ini disebabkan, selama penelitian bagian dalam beton tidak mengalami korosi dan kuat lekat yang dihasilkan selama pengujian dengan umur 7 hari, 14 hari, 28 hari dan 56 hari semakin meningkat. Pengujian spesimen kubus beton bertulang dilakukan sesuai dengan umur rencana, tetapi ada



Gambar 3. Grafik Rata-Rata Hubungan Antara Umur Spesimen dengan Nilai Kuat Lekat (u)



beberapa benda uji yang tidak dapat diuji kuat lekatnya. Hal tersebut dikarenakan pada baja tulangan mengalami kerusakan yaitu patahnya baja



Setelah melakukan penelitian, didapatkan



tulangan. Kerusakan yang terjadi pada spesimen



hasil bahwa bagian dalam benda uji ternyata



kubus beton bertulang dikarenakan pada saat



tidak mengalami korosi seutuhnya, bahkan tidak



merendam di dalam air garam, batas air melebihi



mengalami korosi. Hal ini diakibatkan karena



permukaan beton sehingga selang yang terdapat



tulangan yang tertanam telah dilapisi dengan cat



pada baja tulangan ikut terendam.



besi. Ini merupakan salah satu pencegahan terjadinya korosi pada baja tulangan. Perlakuan



Saran Berdasarkan dari hasil simpulan, penulis



seperti ini terbukti menghambat terjadinya



memberikan saran untuk melakukan penelitian



proses korosi di dalam beton bertulang. Setelah



lanjutan mengenai pengujian pemakaian cat pada



melakukan penelitian didapatkan rata-rata kuat



baja tulangan dan tanpa cat pada baja tulangan



lekat beton pada umur 7 hari, 14 hari, 28 hari,



dengan



dan 56 hari yaitu sebesar 2,06 Mpa, 2,09 MPa,



memperoleh perbandingan diantara keduanya.



2,23 MPa, dan 2,37 MPa, semakin lama umur



Dalam proses pembuatan hingga pengujian



beton akan semakin tinggi kuat lekatnya dan



benda uji, diusahakan seteliti mungkin agar



tingkat kepadatan spesimen semakin bertambah,



hasilnya bisa lebih baik.



umur



spesimen



yang



sama,



agar



sehingga lekatan antara baja tulangan dan beton akan semakin kencang. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Besarnya nilai rata-rata kuat lekat (u) beton bertulang yang telah dilapisi cat pada baja tulangan, dengan umur pengujian 7, 14, 28, dan 56 hari adalah 2,06 MPa, 2,09 MPa, 2,23 MPa, dan 2,37 MPa. Adanya pengaruh pemakaian cat pada baja tulangan yang tertanam terhadap efek korosi dan kuat lekat yang dihasilkan pada beton



DAFTAR PUSTAKA Afifuddin, Mochammad., dan Abdullah. (2013). Kuat Lekat (Bond Strength) Antara Tulangan dengan Beton Busa (Foamed Concrete). Jurnal. Universitas Sebelas Maret. American Concrete Institute. (2011). Guide to Evaluation of Strength Test Results of Concrete. ACI.214R-11. United States: ACI Committe 214. American Concrete Institute. (2009). Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete. ACI.211.1-91. United States: ACI Committe 211. American Standar Testing and Materials. Bond Strength of Concrete Developed with



Pengaruh Pengecatan Baja .... (Salsa Bella Firdausia) 7



Reinforcing Steel. ASTM C 234. United States: ASTM. Badan Standardisasi Nasional. (2004). Semen Portland Pozzolan. SNI 15-0302-2004: Jakarta: Departamen Pekerjaan Umum. Badan Standardisasi Nasional. (2013). Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung. SNI 2847-2013. Jakarta: Departamen Pekerjaan Umum. Badan Standardisasi Nasional. (2004). Semen Portland. SNI 15-2049-2004. Jakarta: Departamen Pekerjaan Umum. Badan Standardisasi Nasional. (2012). Tata Cara Pemilihan Campuran untuk Beton Normal, Beton Berat dan Beton Massa. SNI 7656-2012. Jakarta: Departamen Pekerjaan Umum. Badan Standardisasi Nasional. (2014). Baja Tulangan Beton. SNI 2052-2014. Jakarta: Departamen Pekerjaan Umum. Broomfield, JP. (2007). Corrosion of Steel in Concrete 2nd Edition. Taylor and Francis. London and New York. Dipohusodo, Istimawan. (1994). Struktur Beton Bertulang. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Ginting, Arusmalem. (2010). Kuat Lekat Tulangan Pada Berbagai Variasi Mutu Beton Normal. Jurnal. Universitas Janabadra. Mulyono, Tri. (2005). Teknologi Beton. Andi.Yogyakarta. Ngudiyono, (2011). Pengaruh Korosi Tulangan Baja Terhadap Kuat Lekat Balok Beton Bertulang. Jurnal. Universitas Mataram. Widodo, Slamet. (2003). Studi Eksperimental Kuat Lekat Tulangan Pada Pengecoran Beton di Bawah Air dengan Bahan Tambah Polycarboxylate. Jurnal. Universitas Negeri Yogyakarta.