S2-E11 Durabilitas Beton

Beton merupakan campuran antara semen portland atau semen hidraulis yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2847-2002). Salah satu kelemahan beton adalah sangat lemah terhadap perusak kimiawi yang bisa ditemukan pada lingkungan agresif yang menyebabkan menurunnya ketahanan (durabilitas) dan kekuatan beton serta juga dapat menyebabkan korosi pada tulangan akibat air laut. Pada lingkungan air laut akan dihadapkan pada senyawa kimia seperti magnesium sulfat dan serangan chlorida yang akan mempengaruhi durabilitas beton dan material yang akan digunakan. 

Pada dasarnya syarat dalam kontruksi bangunan yaitu ketahanana dan kekuatan beton. Namun, akibat lingkungan air laut membawa dampak pada kerusakan beton yang diakibatkan oleh kandungan senyawa chlorida dan magnesium sulfat. Untuk mengurangi kelemahan-kelemahan pada beton akibat pengaruh air laut dapat dilakukan dengan cara membuat beton kedap air. Maka dari itu beton harus mempunyai persyaratan dengan menggunakan kadar semen minimum agar nilai porositas dan permeabilitas yang dihasilkan sekecil mungkin. Beton yang baik adalah beton yang sulit dilewati oleh air. Sedangkan permeabilitas adalah mudahnya zat cair atau gas yang melewati pada beton. Kadar semen yang mengeras memiliki struktur yang berpori (porositas). dengan adanya pori-pori tersebut akan berpengaruh terhadap permeabilitas beton.

Durabilitas (ketahanan) adalah ketahanan beton menghadapi segala kondisi dimana dia direncanakan, tanpa mengalami kerusakan (deteriorate) selama jangka waktu layannya (service ability). Beton yang demikian disebut mempunyai ketahanan yang tinggi (durable).

Berkurangnya durabilitas beton dapat disebabkan oleh:

1. Pengaruh fisik (physical attack) : pelapukan oleh cuaca

a.     membeku dan mencair (freezing and thawing), terjadi pada pasta semen dan agregat

b.     basah dan kering bergantian, terjadi pada pasta semen

c.     perubahan temperatur yang drastis, terjadi pada pasta semen dan agregat

2. Pengaruh kimia (chemical attack) : penetrasi larutan  / unsur kimia kedalam beton

a.      serangan sulfat, terjadi pada pasta semen

b.      reaksi alkali-aggregate, terjadi pada agregat

c.      serangan asam dan alkalis, terjadi pada pasta semen

d.      korosi baja tulangan, terjadi pada tulangan

Faktor secara mekanis terdapat

• perubahan volume akibat perbedaan sifat thermal dari aggregat thd pasta semen, terjadi pada pasta semen dan aggregat
• abrasi (pengikisan), terjadi pada pasta semen dan aggregat
• aksi elektrolisis, terjadi pada pasta semen

Beton dengan durabilitas tinggi dapat dikarakteristikkan dengan

• kepadatan struktur tinggi
• orositas rendah
• permeabelitas rendah
• tahan terhadap pengaruh lingkungan (pembekuan, serangan sulfat dan alkasi, korosi)
• masa layan struktur panjang

Setiap kegagalan struktur beton selalu dihubungkan erat dengan durabilitas beton. Kebanyakan para peneliti percaya bahwa kegagalan struktur beton tidak lain  disebabkan oleh proses kimia saat hidrasi yang pada akhirnya akan meghasilkan  diskontinu ruang pori dan juga retak mikro (microcrack) dalam material beton tersebut. Di bawah kondisi lingkungan yang ekstrem, material beton akan mengalami kegagalan  dengan memulai adanya proses fisik dan kimiawi yang pada akhirnya akan muncul retak (crack) dalam material beton. Retak dalam beton ini akan mengakibatkan bertambahnya permeabilitas dan jejak alir (flow paths). Dengan semakin membesarnya permeabilitas beton akibat retak tersebut, berarti akan semakin besar kemungkinan penetrasi ion-ion air ataupun serangan ion-ion kimia agresif masuk ke dalam material beton tesebut, akhirnya akan terjadi kehancuran pada beton.

Kerusakan-kerusakan yang terjadi pada beton biasanya melibatkan perpindahan  larutan-larutan kimia agresif ataupun gas di sekitar beton sampai masuk ke permukaan beton. Akibat adanya evaporasi dan juga ketidaksempurnaan proses hidrasi, di dekat permukaan beton akan memiliki porositas yang lebih tinggi dan sistem pori yang lebih kasar ketimbang bagian inti (core). Oleh karena itu, efek pada proses kerusakan yang terjadi adalah hal yang utama.