TINJAUAN KUAT LEKAT TULANGAN BETON DENGAN SEMEN NORMAL DAN BAHAN TAMBAH FLY ASH YANG DIRENDAM DALAM AIR LAUT

Agustini, Wahyu (2008)
Abstract

Sebagian besar permukaan bumi merupakan wilayah laut, salah satu material yang sering digunakan untuk struktural di areal laut adalah beton. Beton memiliki kelemahan secara struktual yaitu bersifat getas (brittle), yang ditunjukkan dengan tidak adanya prilaku plastis saat beton di beri beban, di samping bersifat getas kelemahan lain beton memiliki kuat tarik rendah, untuk menahan gaya tarik, beton diberi baja tulangan atau disebut beton bertulang. Beton dan baja dapat bekerja sama atas dasar lekatan (bond) atau interaksi antara baja dengan beton keras disekelilingnya, karena faktor lekatan antara baja tulangan dan beton adalah faktor yang menentukan kekuatan beton bertulang. Adanya air laut dapat mempercepat kerusakan beton, karena air laut banyak mengandung 3,5 % larutan garam, sekitar 78 % adalah Sodium Chlorida (NaCl) dan 15 % adalah Magnesium Sulfat (MgSO4). Adanya garam-garam dalam air laut ini juga dapat mengurangi kekuatan beton sampai 20 % dan penurunan durabilitas konstruksi yang dibangun. Pada penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium dengan benda uji berupa baja tulangan yang ditanam pada kubus beton. Beton dibuat dengan menggunakan semen normal dan bahan tambah fly ash. Penggunaan fly ash diharapkan dapat menambah kelekatan tulangan dan mempercepat pengerasan beton. Diameter baja tulangan yang digunakan 10 mm dan panjang 90 cm. Benda uji direndam dalam air laut. Pengujian dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari dan 45 hari, dengan metode bond pull out test menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM). Hasil pengujian kuat lekat rata–rata beton normal pada umur 28 hari sebesar 0,5 kgf/mm2, sedangakan beton bahan tambah fly ash dengan variasi persentase 10%, 12,5%, dan 15% sebesar 0,519 kgf/mm2; 0,593 kgf/mm2 dan 0,459 kgf/mm2, dan hasil kuat lekat rata-rata beton normal pada umur 45 hari sebesar 0,706 kgf/mm2, sedangakan beton bahan tambah fly ash dengan variasi persentase 10%, 12,5%, dan 15% sebesar 0,720 kgf/mm2; 0,724 kgf/mm2 dan 0,600 kgf/mm2.


BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sebagian besar permukaan bumi merupakan wilayah laut, di dalamnya terkandung berbagai sumber daya alam yang sangat besar dan sarana untuk memenuhi kebutuhan manusia, mulai dari sumber makanan seperti ikan dan tumbuhan laut, sumber energi seperti minyak dan
pembangkit listrik tenaga gelombang, sebagai sarana transportasi dan sebagai tempat wisata. Semuanya itu mengundang manusia untuk memanfaatkan potensi laut semaksimal mungkin.
Untuk memanfaatkan berbagai potensi kekayaan alam tersebut, dibangun berbagai prasarana penunjang seperti pelabuhan, anjungan lepas pantai, jembatan dan sebagainya. Namun ada suatu tantangan tersendiri dalam pembuatan konstruksi di lingkungan air laut, yaitu penurunan durabilitas konstruksi yang dibangun. Penurunan durabilitas tersebut disebabkan lingkungan yang agresif. Lingkungan agresif yang ditinjau adalah air laut itu sendiri, dimana aksi merusak adalah peristiwa korosi pada baja tulangan yang diakibatkan oleh penetrasi ion Chlorida (Cl) yang bersumber dari air laut. Air laut umumnya mengandung 3,5 % larutan garam, sekuitar 78 % adalah Sodium Chlorida (NaCl) dan 15 % adalah Magnesium Sulfat (MgSO4). Adanya garam-garam dalam air laut ini juga dapat mengurangi kekuatan beton sampai 20 % (Tjokrodimuljo, 1996).
Salah satu material yang sering digunakan untuk struktrual di areal laut adalah beton. Sebagai bahan konstruksi, beton memiliki kelemahan secara struktrual, yaitu bersifat getas (brittle), yang ditunjukkan dengan tidak adanya perilaku plastis saat beton diberi beban. Disamping bersifat getas, kelemahan lain beton yaitu memiliki kuat tarik yang rendah. Untuk menahan gaya tarik, beton diberi baja tulangan sehingga struktur beton merupakan kombinasi dari beton dan baja tulangan atau disebut beton bertulang. Beton dan baja dapat bekerja sama atas dasar lekatan (bond) atau interaksi antara batang baja dengan beton keras disekelilingnya, karena faktor lekatan antara baja tulangan dan beton adalah faktor yang menentukan kekuatan beton bertulang.

Kuat lekat beton terutama dengan baja tulangan diakibatkan oleh efek saling geser antara elemen baja tulangan dan beton sekelilingnya yang dinyatakan sebagai tegangan persatuan luas bidang singgung beton dan tulangan yang disebut tegangan lekat (bond stress). Suatu struktur tidak dapat mengembangkan kekuatanya 100% apabila tidak ada dukungan dari lekatan yang cukup kuat antara beton dan baja tulangan akan menggelincir (splice) sebelum mencapai kekuatannya.
Korosi adalah perubahan bentuk dari logam menjadi oksida dalam lingkungan induktif. Jika ada permukaan baja gilas terdapat air yang mengandung oksigen, maka terjadi reaksi yang mengubah biji besi yang mempunyai potensi korosi rendah menjadi ferro hidroksida yang larut dalam air. Larutan ini bercampur dengan oksigen yang ada didalam air, menghasilkan ferri hidroksida (karat). Reaksi ini terulang seiring dengan perkembangan korosi. Keadaan lingkungan dengan kombinasi air dan oksigen yang berubah–ubah, mempengaruhi kecepatan dan perubahan korosi. Jika tidak terdapat oksigen dan air, maka proses korosi tidak akan berjalan.
Korosi yang terjadi pada baja tulangan akibat serangan sulfat dan khlorida mengakibatkan timbulnya retak pada selimut beton dengan arah sejajar sumbu baja tulangan atau lepasnya selimut beton. Retakan atau lepasnya selimut beton, mengakibatkan proses pengurangan luas nominal baja tulangan akan meningkat dengan cepat karena baja tulangan tidak terlindungi lagi oleh selimut beton. Selain itu kadar oksigen, air maupun karbondioksida pada permukaan baja akan meningkat sehingga proses korosi akan berlangsung lebih cepat. Akhirnya kegagalan struktur dapat terjadi karena hilangnya tegangan lekat (bond) karena proses korosi tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa pengaruh korosi terhadap kuat lekat memang perlu diteliti karena kuat lekat merupakan faktor yang penting yang mempengaruhi kekuatan struktur.
Menyikapi kerusakan yang disebabkan karena terjadinya reaksi antara air laut yang agresif dengan senyawa-senyawa di dalam beton yang mengakibatkan beton kehilangan massa, kehilangan kekuatan dan kekakuannya serta mempercepat proses pelapukan, dalam penelitian ini fly ash sebagai bahan tambah

pembuatan beton. Penggunaan fly ash diharapkan dapat menambah kelekatan tulangan, mempercepat pengerasan beton dan dapat memperlambat proses kerusakan beton yang disebabkan oleh serangan senyawa kimia yang terdapat didalam air laut. Berdasarkan uraian diatas, penelitian ini untuk mengetahui kuat lekat tulangan pada beton dengan semen normal dan bahan tambah fly ash yang direndam dalam air laut pada umur 28 hari dan 45 hari.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka permasalahan yang dapat dirumuskan adalah berapa besar nilai kuat lekat tulangan pada beton dengan semen normal dan bahan tambah fly ash yang direndam dalam air laut pada umur 28 hari dan 45 hari.
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui kuat lekat tulangan beton dengan semen normal dan bahan tambah fly ash pada umur 28 hari dan 45 hari yang direndam dalam air laut.
Manfaat dari penelitian ini yaitu manfaat teoritis, untuk mengembangkan pengetahuan tentang teknologi beton khususnya untuk struktur pada daerah yang berhubungan dengan air laut.
D. Batasan Masalah
Untuk menghindari hasil penelitian yang kurang akurat yang disebabkan karena terlalu luasnya pembahasan data dan teori yang mendukungnya, maka perlu diadakan pembatasan masalah sebagai berikut :
1). Perencanaan adukan beton menggunakan Metode SK SNI T-15-1990-03, dengan nilai fas 0,5.
2). Campuran adukan beton dibuat dengan semen normal dan bahan tambah fly ash dengan variasi 10%, 12,5%, dan 15% dari berat semen.
3). Semen yang digunakan adalah semen Portland jenis I dengan merk Gresik.

4). Agregat kasar (batu pecah) dengan ukuran maksimal 20 mm, berasal dari Karanganyar.
5). Agregat halus berasal dari Kaliworo, Klaten.
6). Benda uji adalah kubus beton yang berukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm.
7). Baja tulangan dengan panjang 90 cm, diameter 10 mm.
8). Pengujian kuat lekat tulangan pada umur 28 dan 45 hari pada beton normal dan beton dengan bahan tambah fly ash yang direndam dalam air laut dengan menggunakan alat Univesal Testing Machine (UTM), waktu perendaman dimulai 1 hari setelah beton dicetak sampai dengan 2 hari sebelum pengujian dilakukan.
9). Air tawar yang digunakan untuk campuran beton berasal dari Laboratorium Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, sedangkan air laut yang digunakan untuk perendaman beton berasal dari Pantai Parangtritis, Yogyakarta.
10). Jumlah benda uji seluruhnya 24 buah, terdiri dari beton normal 3 buah, beton dengan bahan tambah fly ash 10% 3 buah, beton dengan bahan tambah fly ash 12,5% 3 buah, beton dengan bahan tambah fly ash 15% 3 buah masing-masing pada umur 28 dan 45 hari digunakan untuk pengujian kuat lekat tulangan dan 5 buah baja tulangan digunakan untuk pengujian kuat tarik baja
11). Tidak dilakukan penelitian Laboratorium secara kimiawi terhadap fly ash dan air laut.