CLAPEYRON : Jurnal Ilmiah Teknik Sipil 3(1): 1-7

## ISSN 2776-463X

## EFEK KOROSI TULANGAN TERHADAP KAPASITAS LENTUR BALOK BETON BERTULANG
Ridwan Rasyid 1* , Mufti Amir Sultan 2 , Arbain Tata 3 , Endi Setiawan 4
1 Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Khairun 2,3,4 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Khairun
Jalan Jusuf Abdulrahman Kampus II Gambesi Kota Ternate Selatan, Indonesia
* ridwan_bombang@yahoo.com

## Abstrak
Banyaknya  proyek-proyek  yang  terhenti  lantaran  menunggu  tahapan  pengerjaan  selanjutnya  seringkali  kali tulangan baja dibiarkan tanpa pelindung tulangan baja akan mengalami perkorosian (korosi) akibat dari cuaca dan  lingkungan  di  sekitarnya.  Penelitian  ini    bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  korosi  terhadap  tulangan dengan  menggunakan  metode  eksperimental  dan  benda  uji  berupa  tulangan  yang  telah  dikorosi  percepat menggunakan metode pengaliran listrik dan balok beton, diameter tulangan yang digunakan adalah Ø8 dan Ø10 dan balok dengan dimensi 10 x 15 x 120 untuk uji kuat lentur, variasi waktu korosi yang digunakan adalah 24, 36, dan 72jam. Hasil pengujian menunjukan penurunan tegangan untuk variasi 24 jamsebesar 10.9 MPa, dan variasi  36  jam  mengalami  penurunan  sebesar  2.3%  dan  variasi  72  jam  sebesar  12.8%.  Hasil  pengujian  untuk tegangan tarik tulangan memiliki hasil rata-rata sebesar 454.8 MPa, dan variasi korosi 24 jam turun 0.90 % dan variasi 36 jam sebesar 0.94%, variasi korosi 72 jam memiliki presentase sebesar 2.8%.
Kata kunci: Korosi, KapasitasLentur, Tarik Baja, Balok

## PENDAHULUAN
Banyaknya proyek-proyek yang terhenti lantaran menunggu tahapan pengerjaan selanjutnya, terutama yang terhenti pada saat pengerjaan bagian portal bangunan yang terbuat dari beton bertulang  pada  bagian  kolom  dan  balok,  seringkali  tulangan  baja  dibiarkan  tanpa  pelindung, dengan  maksud  akan  disambung  dan  dicor  dengan  beton  saat  tahapan  pengerjaan  akan  di lanjutkan kembali.
Akibat  penghentian  pembangunan  struktur  dan  menunggu  tahapan  pengerjaan  proyek kembali, tulangan baja akan mengalami perkorosian (korosi) akibat dari cuaca dan lingkungan di sekitarnya, serangan korosi tidak hanya menyerang bangunan yang menggunakan kontruksi baja  saja,  namun  kontruksi  beton  bertulang  yang  terlihat  aman  akan  mengalami  kerusakan yang sama pada waktu tertentu terutama pada tulangan baja. Korosi pada tulangan baja selain menyebabkan  pengurangan  luas  permukaan  juga  menimbulkan  volume  senyawa  hasil  reaksi korosi  yang  lebih  besar  daripada  volume  baja  yang  bereaksi.  Hal  ini  dapat  mengakibatkan selimut beton mengalami keretakkan jika kerusakan ini terus berlanjut, maka bangunan beton tidak layak dipakai lagi.
Berawal dari adanya asumsi bahwa korosi yang terjadi pada tulangan baja dapat menurunkan kekuatan  beton  bertulang  terutama  pada  komponen  struktur  kolom  dan  balok,  maka pemeliharaan  selama  proyek  dilaksanakan  ataupun  selama  proyek  terhenti  untuk  sementara karena masalah non teknis, hendaknya menjadi perhatian serius bagi kontraktor atau pemilik
CLAPEYRON : Jurnal Ilmiah Teknik Sipil 3(1): 1-7
ISSN 2776-463X
proyek  sendiri  ( owner ).  Pengkaratan  (korosi)  yang  terjadi  pada  tulangan  baja  diduga mempunyai  pengaruh dan  dampak  negatif terhadap kinerja  beton  bertulang  apabila  tulangan langsung dicor, terutama untuk kuat tarik lentur antara tulangan baja dan beton. Maka dari itu pentingnya melakukan tinjauan mengenai kuat lentur antara tulangan yang telah mengalami korosi dengan tulangan yang belum korosi.
Korosi baja pada beton bertulang merupakan salah satu isu penting dalam industri konstruksi. Konsekuensi  utama  dari  korosi  baja  termasuk  hilangnya  penampang  baja,  terjadi  tekanan ekspansif  yang  menyebabkan  beton  retak,  terkelupas  dan  delaminasi  selimut  beton.  Dengan demikian,  mengurangi  kekuatan  ikatan  antara  tulangan  baja  dan  beton,  dan  menurunkan kekuatan struktur(Kale & Patil, 2019; Mohd Noh et al., 2018)
Degradasi  kapasitas  lentur  struktur  beton  bertulang  berbanding  dengan  peningkatan  korosi karena  kapasitas  tulangan  akan  menurun  setelah  adanya  produk  karat  (Krishna  &  Sandeep, 2019;  M.  A.  Sultan  et  al.,  2022;  M.  Am.  Sultan,  Gaus,  Abbas,  Rakhman,  &  Barmawi,  2020). Penggunaan selimut beton sangat penting dalam menghambat korosi tulangan, hasil penelitian menunjukkan  bahwakapasitas  setiap  balok  meningkat  seiring  dengan  meningkatnya  nilai selimut beton. Perilaku tersetbut di ikuti oleh nilai dan pola retak, balok dengan selimut lebih tebal  akan  memiliki  pola  retak  yang  sedikit  dengan  nilai  lebar  retak  lebih  kecil.  Salah  satu dampak  korosi  pada  tulangan  yaitu  dapat  menurunkan  daya  lekat  antara  beton  dengan tulangan, sehingga kapasitas dari balok tersebut akan menurun(Ngudiyono, 2011; Prihantono & Saefudin, 2006; Safuadi, Ariffin, Daud, Ridha, & Halim, 2007)
Pada penelitian ini akan mengklarifikasi efek dari dari korosi yang terjadi pada tulangan baja terhadap  tegangan  lentur  pada  penampang  balok  dan  tegangan  tarik  pada  tulangan  baja  itu sendiri,  mengingat  penampang  balok  dan  tulangan  baja  adalah  komponen  penting  dalam struktur bangunan.
Hampir  semua  elemen  struktur  bangunan  seperti  balok,  kolom,  dan  pelat  mengalami  aksi lentur akibat beban dari luar yang bekerja padanya. Pada umumnya, pada elemen struktur yang mengalami  lentur,  berlaku  hukum  Bernaulli  di  mana  distribusi  regangan  di  sepanjang  tinggi penampang dapat diasumsikan linier. Berdasarkan teori balok elastik, distribusi tegangan pada penampang akibat momen lentur M dapat dituliskan sebagai berikut.
σ = . (1)
dengan M= momen yang bekerja pada penampang, y= jarak dari sumbu netral, dan I= momen inersia penampang
Sifat  fisik  batang  tulangan  baja  yang  paling  penting  untuk  digunakan  dalam  perhitungan perencanaan beton bertulang ialah f’y (tegangan luluh) dan Es (modulus elasitisitas). Dari suatu diagram  hubungan  tegangan  regangan  tipikal  untuk  batang  baja  tulangan  diketahui  bahwa tegangan  luluh  (titik  luluh)  baja  ditentukan  melalui  prosedur  pengujian  standar  sesuai  SII 0136-84 dengan ketentuan bahwa tegangan baja pada saat mana meningkatnya tegangan tidak disertai lagi dengan peningkatan reganganya.
σ y = (2)
dengan σ y = tegangan luluh (yield), F y = beban tarik maksimum, dan A  =luas penampang awal

## ISSN 2776-463X

## METODE PENELITIAN

## Pengkorosian Tulangan
Pada penelitian ini tulangan baja dikorosikan dengen menggunakan metode pengaliran listrik arus  sebagai  alat  bantu  untuk  mempercepat  proses  korosi  pada pada  larutan  NaCl  3,5%. menggunakan  karbon  grafit  sebagai  katodanya  dan  baja  tulangan  sebagai  anodanya.  Proses pengujian  ini  mengacu  pada  ASTM menggunakan  arus  DC  5  V  yang  berasal  dari korosi. Proses pengujian untuk M. A. Sultan, Gaus, Rakhman, & Barmawi, 2020) masing-masing 24, 36, dan 72 jam.
Gambar 1. Pengujian percepata

## Benda uji
Benda uji yang digunakan berbentuk balok dengan dimensi 10x15x60 cm dengan mutu beton 25 MPa. Menggunakan tulangan lentur 2d10, bagian tengah balok diberi notch dengan ukuran 2x2 cm. Detail benda uji seperti pada gamba
CLAPEYRON : Jurnal Ilmiah Teknik Sipil 3(1): 1-7

## METODE PENELITIAN

## Pengkorosian Tulangan
Pada penelitian ini tulangan baja dikorosikan dengen menggunakan metode pengaliran listrik arus  sebagai  alat  bantu  untuk  mempercepat  proses  korosi  pada  tulangan,  tulangan pada  larutan  NaCl  3,5%.  Pada  proses  pengkorosian  ini  rangkaian  disusun  secara  seri  dengan menggunakan  karbon  grafit  sebagai  katodanya  dan  baja  tulangan  sebagai  anodanya.  Proses pengujian  ini  mengacu  pada  ASTM  (ASTM  G31  –  72,  2004).  Pengujian  ini  dilakukan menggunakan  arus  DC  5  V  yang  berasal  dari power  supply sebagai  alat  bantu  mempercepat untuk percepatan korosi seperti pada gambar 1(Barmawi et al., 2021;
M. A. Sultan, Gaus, Rakhman, & Barmawi, 2020). Variasi waktu pengkorosian tulangan baja masing 24, 36, dan 72 jam.
Pengujian percepatan korosi pada tulangan dengan pengaliran listrik
Benda uji yang digunakan berbentuk balok dengan dimensi 10x15x60 cm dengan mutu beton Menggunakan tulangan lentur 2d10, bagian tengah balok diberi notch dengan ukuran Detail benda uji seperti pada gambar 2.
Pada penelitian ini tulangan baja dikorosikan dengen menggunakan metode pengaliran listrik tulangan  direndam rangkaian  disusun  secara  seri  dengan menggunakan  karbon  grafit  sebagai  katodanya  dan  baja  tulangan  sebagai  anodanya.  Proses .  Pengujian  ini  dilakukan sebagai  alat  bantu  mempercepat (Barmawi et al., 2021;
. Variasi waktu pengkorosian tulangan baja
dengan pengaliran listrik
Benda uji yang digunakan berbentuk balok dengan dimensi 10x15x60 cm dengan mutu beton Menggunakan tulangan lentur 2d10, bagian tengah balok diberi notch dengan ukuran
ISSN 2776-463X
Gambar 2. Detail benda uji
Tiga  benda  menggunakan  tulangan  tidak  korosi  sebagai  balok  kontrol  dengan  simbol  BN, selanjutnya masing-masing  3  benda  uji dengan  tulangan  yang telah  terkorosi dengan variasi lama korosi 24, 36 dan 72 jam dengan simbol BK-1, BK-2, dan BK-3, rincian benda uji seperti pada tabel 1.
Tabel 1 . Variasi benda uji

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hubungan Lama Pengkorosian dengan Tegangan Baja Tulangan
Pengujian tarik baja dilakukan mengunakan mesin uji tarik UTM ( Universal Testing Machine ), pengujian  dilakukan  di  Laboratorium  Mekanik  Fakultas  Teknik  Politeknik  Negeri  Ujung Pandang. Adapun hasil pengujian kuat Tarik baja tulangan seperti ditunjukkan pada gambar 3.
0 100 200 300 400 500 600 700 Tidak korosi Korosi 24 jam Korosi 36 jam Korosi 72 jam T eg an g an (M P a) Variasi Balok Tegangan Leleh Tegangan Putus Benda Uji Jumlah(buah) Lama Pengkorosian Tulangan (jam) Jenis Pengujian BN 3 - Uji lentur BK-1 3 24 Uji lentur BK-2 3 36 Uji lentur BK-3 3 72 Uji lentur

## CLAPEYRON : Jurnal Ilmiah Teknik Sipil 3(1): 1-7
ISSN 2776-463X
Gambar 3. Hasil pengujian kuat tarik baja tulangan dengan variasi lama pengkorosian Dari  gambar  3  dapat  dijelaskan  bahwa  seiring  dengan  lama  proses  percepatan  korosi  maka tegangan  leleh  dan  tegangan  putus  cenderung  mengalami  penurunan.  Nilai  penurunan tegangan leleh tulangan terkorosi 24, 36 dan 72 jam terhadap tulangan tanpa korosi masing- masing sebesar 0,88%; 0,94%; dan 2,84%. Nilai penurunan tegangan leleh putus terkorosi 24, 36  dan  72  jam  terhadap  tulangan  tanpa  korosi  masing-masing  sebesar  1,29%;  0,89%;  dan 1,42%.

## Hubungan Beban dan Lendutan
Hubungan beban dan lendutan untuk semua jenis balok seperti ditunjukkan pada gambar 4
Gambar 4. Hubungan beban dan lendutan untuk semua jenis balok
Berdasarkan  gambar  4,  hubungan  beban  dan  lendutan  dari  ke  4  jenis  balok  tersebut  dapat dilihat bahwabalok tanpa tulangan korosi (BN) mempunyai kemampuan dalam menerima beban lebih baik dibandingkan dengan balik lainnya. Balok BN mempunyai kemampuan lebih tinggi dalam menerima beban yaitu sebesar  51,25 kN, untuk balok dengan korosi tulangan 24 jam (BK-1), 36 jam (BK-2) dan 72 jam (BK-3) mampu memikul beban maksimum masing-masing secara  berurutuan  50,00  kN;  46,25  kN;  dan  38,75  kN.  Prosentase  penurunan  kapasitas  balok dalam  menerima  beban  maksimum  terhadap  BN  masing-masing  4,88%  untuk  BK-1,  9,76% untuk  BK-2  dan  24,29%  BK-3.  Penurunan  kapasitas  balok  tersebut  diakibatkan  karena penurunan tegangan tarik tulangan seiring dengan tingkat korosi tulangan tarik.
Kapasitas lentur balok
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 B eb an ( k N ) Lendutan ( mm ) BN BK-1 BK-2
BK-3

## ISSN 2776-463X
Berdasarkan  gambar  5  dapat  diketahui  bahwa  kapasitas  penampang  balok  dalam  memikul beban  lentur  mengalami  penurunan  setelah  pengkorosian  selama  36  jam  (BK-2)  dan  72  jam (BK-3),  besar  penurunan  kapasitas  penampang  balok  adalah  sebesar  2.75%  untuk  BK-2  dan penurunan sebesar 12.8% pada balok BK-3.

## Gambar 5. Kapasitas penampang balok dalam memikul momen lentur

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  pembahasan  penelitian  yang  telah  dilakukan  maka  dapat disimpulkan sebagai berikut. :
a. Tegangan  tarik  antara  tulangan  baja  normal  dengan  tulangan  baja  yang  mengalami korosi  memiliki  hasil  yang  tidak  terlalu  signifikan  dengan  tulangan  normal  memiliki hasil  rata-rata  sebesar  454.8  MPa,  dan  terjadi  penurunan  dengan  tulangan  korosi  24 jam  sebesar  0.90  %  dan  penurunan  untuk  tulangan korosi  36  jam  sebesar  0.94%  dan untuk korosi 72 jam memiliki presentase sebesar 2.8%.
b. Kemampuan  balok  dalam  menerima  beban  maksimum  mengalami  penurunan  seiring dengan  lama  pengkorosian  baja  tulangan,  penurunan  beben  maksimum  pada pengkorosian  tulangan  72  jam  sebesar  24,39  terhadap  balok  dengan  tulangan  tidak korosi.
c. Kapasitas  penampang  balok  dalam  menerima  beban  lentur  mengalami  penurunan seiring dengan tingkat korosi tulangan.

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM  G31 –  72. (2004). Standard Practice  for Laboratory  Immersion  Corrosion  Testing  of
BN BK-1 BK-2 BK-3 Tegangan Max 10,9 10,9 10,6 9,5 Tegangan Min 10 10 9,7 8,7
10,95
10,95
10,57 9,54
10,00 10,00 9,66 8,72 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 T e g a n g a n (M P a)
CLAPEYRON : Jurnal Ilmiah Teknik Sipil 3(1): 1-7
ISSN 2776-463X
Metals. ASTM International , 1 , 5–7.
Barmawi,  N.,  Amir,  M.,  Yunus,  M.,  Abbas,  H.,  Studi,  P.,  Sipil,  T.,  …  Khairun,  U.  (2021). Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Daun Tembakau Sebagai Inhibitor Pada Tulangan Beton Bertulang. Rekayasa Sipil , 15 (1), 16–21.
Kale, S. R., & Patil, S. (2019). Experimental Investigation of Effect of Corrosion on Reinforced Concrete Beam. International Journal of Engineering Research & Technology , 8 (07), 193–198.
Krishna,  N.  K.,  &  Sandeep,  S.  (2019). The  Effect  of  Rice  Husk  Ash  Addition  As  Pozzolan  on Geopolymer Binder Using Alkali Activators . https://doi.org/10.1088/1757- 899X/588/1/012035
Mohd Noh, H., Idris, N., Md Noor, N., Sarpin, N., Zainal, R., & Kasim, N. (2018). Structural Effects of Reinforced Concrete Beam Due to Corrosion. E3S Web of Conferences , 34 , 1–9. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20183401024
Ngudiyono,  N.  (2011).  Pengaruh  Korosi  Tulangan  Baja  Terhadap  Kuat  Lekat  Balok  Beton Bertulang  (Influence  Corrosion  of  Steel  Reinforcement  to  Bond  Strength  Reinforced Concrete Beam). Jurnla Teknik Rekayasa , 12 (1), 80–87.
Prihantono, P., & Saefudin, S. (2006). Pengaruh Korosi Baja Tulangan Terhadap Kuat Lekat Beton Bertulang. Menara , 1 (2), 182–199.
Safuadi, S., Ariffin, A. K., Daud, A. ., Ridha, M., & Halim, A. (2007). Pengaruh Perlakuan Baja Tulangan Terhadap Korosi Struktur Beton Bertulang. Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin, SNTTM-VI .
Sultan,  M.  A.,  Gaus,  A.,  Rakhman,  K.  A.,  &  Barmawi,  N.  (2020).  Penggunaan  Ekstrak Tembakau  Sebagai  Inhibitor  Pada  Beton  Bertulang  Menggunakan  Pasir  Laut  dan  Air Laut. Teras Jurnal , 10 (1), 17–26.
Sultan,  M.  A.,  Gaus,  A.,  Studi,  P.,  Teknik,  M.,  Pascasarjana,  P.,  Khairun,  U.,  …  Khairun,  U. (2022).  Efek  Perkuatan  Glass  Fiber  Reinforce  Polymer-  Sheet  Pada  Balok  Beton Bertulang Dengan Tulangan Korosi. Teras Jurnal , 12 (1), 103–116.
Sultan, M. Am., Gaus, A., Abbas, M. Y. H., Rakhman, K. A., & Barmawi, N. (2020). Use of rice husk  ash  as  natural  inhibitors  in  reinforced  concrete. IOP  Conference  Series:  Earth  and Environmental Science , 575 (1). https://doi.org/10.1088/1755-1315/575/1/012076