Serangan Kimia dan Mikrobiologis pada Beton

Serangan Kimia pada Beton

a. Serangan Sulfat

Unsur yang berperan:

-        Mg SO4 : dari air laut/tanah

-        Ca(OH)2 : hasil sampingan reaksi hidrasi beton/semen

-        C3A : salah satu senyawa kimia dalam semen portland

Bentuk-bentuk reaksi:

Pertukaran ion Ca2+ dengan Mg2+

Pencegahan:

Mengikat Ca(OH)2 dengan menggunakan supplementary cementing materials seperti flyash, silica fume dan slag mengurangi kandungan Ca(OH)2 dengan menggunakan semen tipe II dan V mengurangi kandungan C3A pada semen (semen tipe II dan V) meningkat tingkat kekedapan beton (rasio w/c yang rendah).

Type Pozolan, ada beberapa kelebihan. Selama ini, semen jenis Portland sudah dikenal dengan baik, yaitu jenis semen yang dihasilkan dengan cara menggiling terak semen Portland terutama yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah bahan tambahan lain. Sedangkan semen jenis Pozolan (Portland Pozolan) yaitu jenis bahan pengikat hidrolis dihasilkan dengan cara menggiling bersama sama terak semen Portland dan bahan yang mempunyai sifat pozolan, atau mencampur secara merata bubuk semen Portland dan bubuk bahan yang mempunyai sifat pozolan dan boleh di tambahkan bahan-bahan lain asal tidak mengakibatkan penurunan kualitas.

Definisi Pozolan menurut ASTM C 618-96 adalah bahan yang mengandung senyawa silika atau silika dan alumina, di mana walaupun Pozolan tidak punya sifat sementasi, tetapi dengan bentuknya yang halus, dengan adanya air maka akan terjadi, bereakasi secara kimia dengan kalsium hidroksida pada suhu biasa, membentuk senyawa yang memiliki sifat-sifat seperti semen (kalsium silikat dan kalsium aluminat hidrat).

Dibandingkan dengan sifat fisika semen Portland maka kekuatan awal semen Portland Pozolan agak lebih rendah akan tetapi pada perkembangan reaksi berikutnya, akan terjadi dua reaksi yang bersamaan yaitu reaksi antara Portland cement dengan air dan reaksi antara silika aktif (amorf) dengan Ca (OH)₂ dan air sehingga kekuatan Portland Pozolan semakin lama menjadi semakin tinggi.

Seputar perbedaan aktivitas peningkatan resistensi SBC terhadap serangan air laut dan sulfat baik pada SBC maupun semen Portland Cement type II maupun type V dapat dijelaskan sebagai berikut:

Eliminasi pembentukan enttringite dengan menurunkan C₃A (3CaO .Al2O3).Pada semen Portland Type II dan Type V, C₃A diturunkan berturut-turut maksimum 8% dan 5% sedangkan pada SBC tergantung pada Silica Amorf yang ditambahkan, makin besar Silica Amorf yang ditambahkan C₃A makin kecil dan enttringite makin sedikit.

Menurunkan pembentukan enttringite dengan mengeliminasi Ca (OH)₂ dari hasil reaksi C₃S (3CaO.SIO₂) dan C₂S (2CaO.SIO₂) dengan air.Pada semen Portland type II dan type V tidak bisa mengeliminasi Ca(OH)₂ sedangkan pada SBC terjadi pengeliminasian Ca(OH)₂ yaitu dengan jalan pengikatan Ca(OH)₂ oleh Silica Amorf membentuk CSH ( semen gel ) baru.

Meningkatkan kekedapan melalui pembentukan CSH (semen gel) baru. Pada semen Portland type II dan V tidak ada pembentukan CSH (semen gel) baru, sedangkan pada SBC ada peningkatan kekedapan dengan terbentuknya CSH baru: SIO₂+Ca(OH)₂+H₂ ==> CSH

b. Aksi Klorida

Bentuk reaksi:

Pertukaran ion Ca2+ dengan Mg2+

Hasil reaksi klorida berupa kalsium klorida yang dapat larut dalam air laut sehingga dapat mengarah pada penyusutan material : melemahkan beton.

Pencegahan:

-        mengikat Ca(OH)2

-        mengurangi kandungan Ca(OH)2

-        meningkatkan tingkat kekedapan beton

Serangan Mikrobilogis pada Beton

a. Pitting corrosion (Korosi bintik – bintik jamur)

Korosi secara lokal dimana proses korosi terbatas pada satu lokasi dan
berusaha menembus keadaan logam atau material yang bersangkutan.
Penyebab dari pitting corrosion adalah adanya ion-ion klorida merupakan
suatu autokatalitik katalis dari korosi tersebut. Dengan adanya air, garam klorida
ini akan terhidrolisa dan menghasilkan ion klorida kembali.
M M ++ + 2e M ++ + 2Cl - MCl2 MCl2 + 2 H2O M (OH )2 + 2 H + + 2 Cl -
2 H + + 2e H2 Apabila lapisan film pelindung korosi pecah atau rusak maka akan timbul
korosi secara lokal. Dengan adanya oksigen akan mempercepat proses pitting.
Suatu bentuk anoda akan terbentuk pada bagian lapisan film pelindung korosi dan lapisan pelindung yang tidak rusak akan bertindak sebagai katoda. Produk korosi meyebabkan terjadinya sumuran sehingga semakin lama semakin dalam dan titik ini merupakan tempat adanya konsentrasi tegangan sehingga dapat menyebabkan korosi tegangan dan korosi kelelahan. (Korosi Logam oleh Organisme dalam Air Laut ) Korosi tegangan ( stress corrosion cracking )

b. Selective attack (leaching) dengan adanya noda

Kerusakan beton akibat korosi gejala awalnya kerusakan beton bertulang ditunjukkan dengan adanya noda berwarna coklat ( seperti sarang tawon ) pada beton disekitar keberadaan tulangan beton. Noda ini adalah akibat dari proses korosi baja, yang dapat merembes sampai ke permukaan beton tanpa menimbulkan keretakan, melainkan melalui pori - pori beton. Keretakan beton terjadi karena hasil korosi besi , dimana
akibatnya adalah terjadi retak dan spalling pada selimut beton. Dengan terjadi
retak dan spalling tersebut, secara langsung akan menurunkan kekuatan
strukturnya.