Daftar Isi
Uji Karbonasi Beton: Kapan Diperlukan & Apa Artinya untuk Keputusan Anda
Bangunan >20 tahun tanpa dokumen asli? Rencana perkuatan besar-besaran? Uji karbonasi memberikan data konkret tentang umur bangunan Anda sekarang dan berapa lama lagi bisa digunakan sebelum korosi menjadi masalah. Panduan ini membantu Anda memutuskan: apakah perlu ditest, dan apa yang harus dilakukan dengan hasilnya.
Kapan Karbonasi Terjadi ?
Karbonasi beton terjadi ketika karbon dioksida di atmosfer dengan kelembaban tertentu bereaksi dengan mineral semen terhidrasi dan menghasilkan karbonat (misalnya: calcium karbonat).
Proses karbonasi juga disebut depassivation. Karbonasi menembus bagian bawah permukaan beton dengan perlahan. Waktu yang diperlukan untuk karbonasi dapat diperkirakan dari mutu beton.
Apakah Bangunan Anda Perlu Diuji?
Uji karbonasi paling penting dalam tiga situasi:
1. Usia >20 tahun, dokumen konstruksi hilang
Spesifikasi material original tidak ada. Uji karbonasi mengungkap kualitas beton sebenarnya dan berapa lama lagi sampai tulangan terancam korosi.
2. Planning perkuatan atau sertifikasi kelayakan
Sebelum investasi besar, butuh tahu: sudah mencapai tulangan atau belum? Butuh intervensi sekarang atau masih bisa tunda?
3. Ada tanda deterioration (retak, bintik karat, spalling)
Retak vertikal dan rust stain bisa tanda korosi sudah dimulai. Uji karbonasi membantu diagnosa seberapa jauh prosesnya.
Jika tidak ada ketiga kondisi ini, kombinasi uji lain (hammer test, UPVT) mungkin lebih efisien.
Kondisi Spesifik: Kapan Sangat Urgent?
Langsung test jika:
- Usia >20 tahun + ada retak/spalling/discoloration (rust stain)
- Bangunan outdoor/exposed atau near area aggressive (laut, industri)
- Humidity tinggi + maintenance buruk (coating rusak, drainage jelek)
- Akan dijual, direnovasi besar, atau ada issue emergency (leak, movement)
Bisa ditunda jika: Bangunan <10 tahun dengan dokumen bagus, atau akan demolish <5 tahun.
Apa Yang Diukur & Apa Artinya
Uji karbonasi mengukur: Berapa dalam CO₂ sudah menembus beton dari permukaan.
Mengapa penting: CO₂ menghilangkan sifat alkali beton yang melindungi baja. Jika sudah sampai tulangan, dalam kondisi lembab, baja mulai terkorosi.
Artinya untuk keputusan Anda:
- Jika belum sampai tulangan: Struktur masih aman. Berapa tahun lagi? Rumus bisa estimasi.
- Jika sudah sampai tulangan: Risk zone dimulai. Perlu monitoring intensif atau intervensi (coating, perkuatan).
Perkiraan Umur Bangunan melalui Uji Karbonasi
Sebelumnya perlu diketahui bahwa waktu yang dibutuhkan untuk karbonasi bisa diperkirakan dari mutu beton dengan menggunakan persamaan berikut:
dimana:
t = waktu proses karbonasi hingga mencapai tulangan beton
d = selimut beton
k = permeabilitas
Hubungan antara Mutu Beton dengan permeabilitas adalah seperti diberikan pada table berikut:
Dimana nilai concrete grade adalah kuat tekan karakteristik beton dalam MPa.
Perlunya uji tingkat karbonasi adalah untuk mengetahui apakah selimut beton masih melindungi tulangan baja di dalamnya. Proses karbonasi menetralisir kondisi basa dalam beton.
Jika selimut beton seluruhnya telah terkarbonasi mencapai tulangan baja di dalamnya, maka baja tulangan di dalamnya akan segera terkorosi ketika udara lembab dan oksigen mencapai tulangan.
Cara Ujinya Sederhana, Biaya Jauh Lebih Murah
Lubang kecil (10-15mm) di permukaan beton, semprotkan larutan phenolphthalein. Beton yang masih alkali berubah pink. Ukur kedalaman dari surface ke batas warna pink—itu kedalaman karbonasi.
Alat dan bahan yang digunakan dalam uji karbonasi sangat sederhana, yaitu:
– Semprotan (spray) angin
– Semprotan (spray) yang diisi 1% phenolthaelin (1 gm phenolthaelin dicampur dengan 90 cc ethanol dan tambahkan air bersih hingga mencapai 100 cc)
Cara kerja uji karbonasi adalah dengan membuat lubang kecil pada beton sampai dengan perkiraan ketebalan selimut beton. Bersihkan lubang dengan semprotan angin dari debu dan kotoran lainnya, kemudian semprotkan cairan 1% phenolthaelin ke dalam lubang tersebut.
Bagian beton yang masih dalam kondisi baik (masih bersifat basa) akan berwarna pink/ ungu, sedangkan bagian yang sudah terkarbonasi, PH nya sudah menjadi 7 (netral) atau bahkan kurang dari 7 (asam) tidak akan berubah warna. Selanjutnya ukur ketebalan lapisan yang terkarbonasi dari permukaan beton sampai dengan lokasi yang berubah warna.
Dari kedalaman karbonasi, dapat diketahui umur bangunan dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
dimana:
x=W/C atau rasio air/semen dapat diambil secara empirik dari mutu beton, dimana mutu beton dapat diketahui dengan uji NDT atau DT (misalnya: Hammer Test, UPVT ataupun core drill dan uji tekan).
C = kedalaman karbonasi
R = konstanta yang tergantung dari a (konstanta yang tergantung lingkungan beton) dan b (finishing beton/ coating beton).
a = 1.7 untuk beton dalam ruangan dan a = 1.0 untuk beton yang berada di outdoor (diambil dari angka yang dikeluarkan oleh: The Japanese Ministry Construction Publications “Engineering for improving the durability of reinforced concrete structure)
Sedangkan b dapat diambil dari table berikut:
Maka dengan rumus diatas juga dapat diperkirakan kedalaman karbonasi yang akan terjadi pada pda umur bangunan y tahun:
Sehingga lebih jauh dari kedalaman karbonasi yang diketahui, maka dapat diperkirakan pula sisa umur bangunan. Karena ketika proses karbonasi sudah mencapai tulangan, selanjutnya baja diperkirakan akan mengalami korosi, dari hasil analisis struktur akan diketahui sampai tingkat korosi berapa %, struktur beton masih mampu menahan beban yang bekerja.
Selanjutnya dari perhitungan laju korosi baja dan hasil analisis struktur akan bisa diperkirakan kapan bangunan ini akan mengalami kegagalan. Dengan diketahuinya hal-hal tersebut tentunya mempermudah pengguna bangunan untuk menentukan sampai kapan bangunannya difungsikan atau kapan akan dilakukan perkuatan/ perbaikan.
Beberapa hasil uji karbonasi di beberapa struktur beton seperti gambar berikut:
Ditulis oleh: Dr. Ir. Heri Khoeri, MT
PT Hesa Laras Cemerlang
Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia
Email: kontak@hesa.co.id
Telp: (021) 8404531
Whatsapp Bussiness : 0812 9144 2210 atau 0811 888 9409
Klik tombol whatsapp dibawah ini, untuk bicara dengan CS kami: