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.
- 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.
Lalu dari
mana datangnya air yang kemudian menyebabkan besi tulangan tersebut berkarat?
Air ini 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. Hal ini
diperparah lagi jika terdapat banyak retak
pada permukaan beton.
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.
Sebuah studi kasus yang dilakukan
oleh mahasiswa di Malaysia menyebutkan bahwa ada beberapa elemen yang
menentukan analisa biaya jangka waktu pelayanan / LCCA (Life Cycle Cost
Analysis) untuk perbaikan struktur beton yang diakibatkan oleh korosi,
diantaranya :
- Initial Cost (biaya awal) – meliputi biaya yang hanya terjadi sekali diawal, seperti menghilangkan beton yang rusak, persiapan permukaan, dll.
- Rehabilitasi / biaya pemeliharaan – merupakan biaya yang dikeluarkan secara berkala dan berkelanjutan selama bangunan tersebut masih digunakan, seperti aplikasi ulang coating di permukaan beton, penggantian anoda pada electroplating, dll
- Biaya kerugian (disposal cost) – biaya ini adalah kerugian yang harus ditanggung jika ternyata bangunan tersebut tidak dapat diperbaiki lagi
- Waktu analisis (Analysis Period) – merupakan waktu yang digunakan untuk mengevaluasi total biaya yang diperlukan untuk penentuan perbaikan, biasanya 75 sampai 100 tahun untuk jembatan
- Tingkat penyusutan (discount rate) – tingkat penyusutan nyata merefleksikan nilai sebenarnya dari uang terhadap waktu dengan mengabaikan tingkat inflasi. FHWA merekomendasikan pengunaan discount rate pada kisaran 3 – 5 %
- Tingkat Inflasi – mengukur per bahan harga yang terjadi pada barang atau jasa dari tahun ke tahun
Korosi
pada beton dapat merugikan kita sebagai
pengguna struktur bangunan tersebut, selain
memperpendek masa pakai seringkali biaya perawatan atau perbaikannya juga lebih
besar ketimbang nilai bangunan tersebut. Berikut
ini adalah rekomendasi untuk mendapatkan struktur beton yang tahan lama di lingkungan laut :
- Penggunaan bahan dasar beton (seperti agregat) dan beton berkualitas baik
- Pemberian selubung beton dengan ketebalan tertentu yang sesuai dengan kondisi lingkungan yang akan dihadapi. Semakin korosif lingkungan, semakin tebal selimut beton yang dibutuhkan
- Pengontrolan lebar retak yang boleh terjadi pada beton bertulang saat dikenakan beban layan (service load). Semakin korosif lingkungan semakin kecil lebar retak yang boleh terjadi pada beton
- Perlindungan terhadap beton dan tulangan (menghindari korosi)
