ANTI KOROSI BETON DI LINGKUNGAN LAUT Pendahuluan : Banyak bangunan di lingkungan Unit Bisnis Pembangkitan Suralaya terkena korosi terutama konstruksi beton di bawah duck beton dermaga Oil Jetty ( SPOJ ), duck beton bagian bawah Dermaga 1 dan duck beton Semi Permanen Jetty serta duck beton bawah dari mooring dolphine di Oil Jetty dan Dermaga 1. Karena masalah diatas, penulis tertarik untuk memberikan pengetahuan yang dimiliki penulis dan pengalaman selama ini bekerja di Sipil Pelabuhan serta dari beberapa literatur dan down load untuk memberikan sumbang saran yang Insya Allah berguna bagi rekan-rekan sipil maupun bagi yang tertarik dengan dunia sipil Engeneering. Penyebab Masalah : 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 betonmenjadi 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 bahanlogam 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 betonmenjadi 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 yaitu : 1. Melalui Air yang masuk dari luar 2. Melalui 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 bangunanmenurun. Guna mencapai umur bangunan sesuai dengan rencana diperlukan pemeliharaan bangunan dan perawatan bangunan secara terus menerus.
Perbaikan struktur konstruksi beton yang rusak akibat korosi 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 sejak awal diketahui dan langsung diperbaiki dengan melakukan 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 tingkat inflasi. FHWA merekomendasikan penggunaan discount rate pada kisaran 3 5 % dari biaya total yang dianggarkan. 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 dengan menggunakan semen type 2. Pemilihan material yang tahan korosi dengan lingkungan yang ada, mencegah kontak antara besi dan lingkungannya, seperti pengecatan atau pelapisan dengan bahan yang tidak terkorosi, disamping itu jenis dan kualitas beton sangat mempengaruhi ketahanan korosi besi dalam beton
Pemberian selubung beton dengan ketebalan tertentu yang sesuai dengan kondisi lingkungan yang akan dihadapi. Semakin korosif lingkungan, semakin tebal selimut beton yang dibutuhkan minimal 7 cm tebal beton ketulangan beton bagian dalam. 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). Demikian informasi ini diberikan, semoga bahan ini berguna untuk digunakan sebagai referensi penanganan korosi beton yang terjadi di kawasan Suralaya.
Prinsip umum proteksi katodik Proteksi katodik adalah suatu teknik penanggulangan korosi komponen baja dermaga, khususnya pada bagian tiang pancang pipa baja yang berada dalam lingkungan air dan atau tanah. Terjadinya aliran elektron dari anoda ke katoda pada struktur baja di dalam elektrolit harus ditahan dengan memberikan aliran arus listrik melalui suatu anoda lain. Dengan menghubungkan anoda lain (anoda korban) dan struktur baja (katoda) yang dilindungi (diproteksi), yang mula-mula struktur baja (katoda sebelum diproteksi) arus yang keluar dari anoda ke katoda akan ditahan oleh arus anoda korban yang potensial lebih tinggi. Proteksi katodik terbagi dalam dua cara, yaitu: 1. Metoda arus terpasang (impressed current), prosesnya dikendalikan secara elektronik. 2. Metoda anoda korban (sucricifial anoda), prosesnya adalah korosi dua logam; 4.1 Metoda arus terpasang (Impressed current) Metoda ini menggunakan sumber arus searah dari luar, misalnya Transformer Rectifier, DC Generator, dan lain-lain. Rangkaian dari sistem ini dapat dilihat pada gambar 1. sebagai berikut: