SNI 03-3403-1994

Tentang SNI 03-3403-1994

SNI 03-3403-1994 Metode Pengujian Kuat Tekan Beton Inti Pemboran (Core Drill) merupakan standar yang mengatur prosedur pengujian kuat tekan pada benda uji beton berbentuk silinder hasil pengeboran (coring) dari struktur beton yang sudah dilaksanakan. Standar SNI 03-3403-1994 dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam pengujian kuat tekan benda uji beton inti untuk mendapatkan nilai estimasi kuat tekan beton pada struktur yang sudah jadi.

Ruang Lingkup dan Tujuan

Metode pengujian SNI 03-3403-1994 meliputi persiapan peralatan, pelaksanaan pengujian, serta perhitungan kuat tekan benda uji beton inti (core drill). Tujuannya adalah untuk mendapatkan nilai estimasi kuat tekan beton pada struktur yang sudah dilaksanakan.

Istilah Penting

Istilah Umum

• Benda uji beton inti (drilled core): Benda uji beton berbentuk silinder hasil pengeboran beton pada struktur yang sudah dilaksanakan. Benda uji ini mewakili kondisi beton aktual di lapangan.
• Core drill (mesin bor inti): Alat pengeboran yang dilengkapi dengan mata bor berbentuk tabung berlubang (hollow cylindrical drill bit) yang digunakan untuk mengambil sampel beton berbentuk silinder (core) dari struktur beton yang sudah mengeras tanpa merusak bagian struktur di sekitarnya secara signifikan.
• Benda uji silinder beton (cylindrical concrete specimen): Benda uji beton berbentuk silinder yang dibuat di laboratorium atau di lapangan, berbeda dengan beton inti yang diambil dari struktur eksisting.
• Kuat tekan beton inti: Kuat tekan dari benda uji beton inti yang dihitung berdasarkan beban maksimum saat hancur dibagi luas penampang nominal benda uji.
• Estimasi kuat tekan (estimated compressive strength): Perkiraan nilai kuat tekan beton pada struktur yang sudah dilaksanakan, diperoleh dari hasil pengujian beton inti setelah dikoreksi dengan faktor-faktor tertentu.

Istilah Geometri dan Pengukuran

• Bidang aksial (axial plane): Bidang datar fiktif yang melalui sumbu benda uji. Bidang ini digunakan sebagai referensi untuk menentukan titik-titik pengukuran diameter dan panjang benda uji.
• Kerataan permukaan (planeness): Tingkat kerataan dari permukaan bidang tekan benda uji. Penyimpangan kerataan yang diizinkan maksimum 1 mm terhadap permukaan ujung benda uji.
• Ketegaklurusan: Tingkat ketegakan permukaan bidang tekan terhadap sumbu benda uji. Penyimpangan yang diizinkan tidak boleh lebih dari 5°.

Istilah Peralatan

• Alat ukur peraba (feeler gauge): Alat berupa kepingan tipis dengan ketebalan tertentu yang digunakan untuk mengukur penyimpangan kerataan permukaan bidang tekan benda uji dengan ketelitian tidak melebihi 0,1 mm.
• Meja perata (flat table): Meja dengan permukaan rata yang digunakan sebagai alat bantu untuk mengukur penyimpangan ketegaklurusan permukaan bidang tekan terhadap sumbu benda uji.
• Mesin uji tekan (compression testing machine): Mesin yang digunakan untuk memberikan beban tekan pada benda uji hingga hancur, dilengkapi dengan alat ukur beban yang terkalibrasi.
• Bearing block (meja penekan): Bagian dari mesin uji tekan yang berfungsi sebagai bidang kontak yang menekan permukaan benda uji.

Istilah Perlakuan Benda Uji

• Kaping (capping): Pemberian lapisan perata pada permukaan bidang tekan benda uji untuk memastikan distribusi beban yang merata selama pengujian. Bahan kaping dapat berupa adukan semen alumina tinggi atau campuran belerang dengan pasir halus.
• Perawatan (curing): Proses menjaga kelembaban dan suhu benda uji sebelum diuji, disesuaikan dengan kondisi layan struktur asal (kering atau basah).
• Lembab (moist): Kondisi benda uji setelah direndam dan diselimuti kain basah, siap untuk diuji tekan dalam keadaan basah sesuai kondisi struktur yang terendam air.
• Keremukan (fracture): Pola kehancuran benda uji saat pengujian tekan, yang dapat berupa kerucut ganda (double cone), geser (shear), atau belah (split).

Istilah Lingkungan

• Kelembaban nisbi (relative humidity): Perbandingan antara tekanan uap air aktual di udara dengan tekanan uap air jenuh pada temperatur yang sama, dinyatakan dalam persen. Berpengaruh terhadap perawatan benda uji dalam keadaan kering.

Persyaratan Pengujian

• Lembaga: Lembaga yang berhak melakukan pengujian adalah lembaga penguji yang telah memperoleh izin kerja dari instansi yang berwenang.
• Penanggung jawab: Harus ahli dalam bidang pengujian beton.
• Laporan hasil uji: Harus diberi nomor kode dan tanggal penerbitan.

Peralatan

• Mesin uji tekan: Memenuhi ketentuan SNI 03-1974-1990 untuk uji kuat tekan silinder beton.
• Jangka sorong: Kapasitas sesuai kebutuhan, ketelitian pembacaan tidak melebihi 1 mm.
• Meja perata (flat table): Alat bantu untuk pengukuran penyimpangan ketegaklurusan permukaan bidang tekan terhadap sumbu benda uji.
• Siku baja: Panjang sisi 30 cm untuk alat bantu pengukuran ketegaklurusan.
• Mistar baja: Panjang 30 cm untuk alat bantu pengukuran penyimpangan kerataan permukaan.
• Alat ukur peraba (feeler gauge): Kapasitas sesuai kebutuhan, ketelitian tidak melebihi 0,1 mm.
• Timbangan: Kapasitas sesuai kebutuhan, ketelitian tidak melebihi 0,3% dari berat benda uji.

Benda Uji Sebelum Kaping

• Benda uji harus diambil dari beton dengan umur tidak kurang dari 14 hari.
• Benda uji yang cacat karena terlalu banyak rongga, serpihan agregat kasar lepas, tulangan lepas, atau ketidakteraturan dimensi tidak boleh digunakan.
• Diameter benda uji dapat dipilih 100 mm atau 150 mm, dengan ketentuan diameter tidak boleh kurang dari tiga kali ukuran nominal maksimum agregat kasar dan tidak boleh kurang dari dua kali ukuran nominal maksimum agregat kasar dalam benda uji. Diameter 150 mm lebih mendekati nilai estimasi yang sebenarnya.
• Benda uji harus memenuhi rasio L/D ≥ 0,95.
• Permukaan bidang tekan harus rata dan tegak lurus terhadap sumbu benda uji, dengan diameter sepanjang badan harus sama.
• Jika permukaan tidak memenuhi, harus dikerjakan dengan mesin gergaji beton dan gerinda sehingga:
  • Penyimpangan kerataan permukaan ≤ 1 mm terhadap permukaan ujung.
  • Penyimpangan ketegaklurusan ≤ 5° terhadap sumbu benda uji.
  • Penyimpangan diameter permukaan bidang tekan ≤ 1 mm terhadap diameter rata-rata.

Benda Uji Sesudah Kaping

• Benda uji harus memenuhi ketentuan 2,00 ≥ L/D ≥ 1,00.
• Tebal lapisan kaping tidak boleh melebihi 10 mm.

Pengukuran Diameter dan Panjang Benda Uji

Diameter Rata-rata

Diameter diukur pada dua pasangan titik (E,F) dan (G,H) pada bidang aksial yang saling tegak lurus:

$D' = \frac{EF + GH}{2}$

Keterangan: D' = diameter rata-rata benda uji (mm)

Panjang Rata-rata

Panjang diukur pada pasangan titik (A,I) dan (B,K) pada bidang aksial:

$L = \frac{AI + BK}{2}$

Keterangan: L = panjang rata-rata benda uji (mm)

Kaping (Capping)

• Permukaan bidang tekan atas dan bawah harus diberi lapisan kaping setipis mungkin (≤ 10 mm).
• Bahan kaping untuk benda uji yang direndam air: Adukan pasir halus dan semen alumina tinggi dengan perbandingan berat 1:3.
• Bahan kaping untuk benda uji kering: Campuran belerang dengan pasir halus (1:1) ditambah 1-2% hitam karbon atau 2-4% karet polysulfida.

Perawatan Benda Uji

• Untuk struktur yang selalu kering: Benda uji dikeringudarakan sesuai suhu dan kelembaban struktur selama 7 hari, diuji dalam keadaan kering.
• Untuk struktur yang lebih dari sekedar basah permukaan: Benda uji direndam dalam air suhu ruang minimal 40 jam. Setelah dikeluarkan, segera diselimuti kain basah dan diuji dalam keadaan lembab.

Pelaksanaan Uji Tekan

• Benda uji diletakkan secara sentris pada mesin uji tekan.
• Kecepatan pembebanan konstan 0,2 - 0,4 N/mm² per detik. Untuk diameter 150 mm, kecepatan berkisar 3,5 - 7 kN/detik.
• Pembebanan dilakukan hingga benda uji hancur.

Kuat Tekan Beton Inti (fc)

Kuat tekan dihitung hingga ketelitian 0,5 MPa dengan rumus:

$f_c = \frac{P}{\frac{1}{4} \pi D^2}$

Keterangan:

• fc = kuat tekan beton inti (MPa)
• P = beban uji maksimum (N)
• D = diameter rata-rata benda uji (mm)

Faktor Pengali C₀ (Arah Pengambilan Benda Uji)

C₀ merupakan faktor koreksi yang berkaitan dengan arah pengeboran benda uji beton inti dari struktur. Apabila benda uji diambil secara horizontal (tegak lurus terhadap arah tinggi struktur), kuat tekannya cenderung lebih rendah dibandingkan dengan benda uji yang diambil secara vertikal (sejajar dengan arah tinggi struktur). Oleh karena itu, kuat tekan beton inti (f_c) perlu dikalikan dengan faktor C₀ untuk mendapatkan estimasi yang lebih akurat.

Tabel Faktor Pengali C₀ (Arah Pengambilan)

Faktor Pengali C₁ (Rasio Panjang terhadap Diameter)

C₁ merupakan faktor koreksi yang berkaitan dengan rasio antara panjang benda uji setelah kaping (L') terhadap diameternya (D). Semakin kecil rasio L'/D (benda uji yang relatif lebih pendek), semakin rendah kuat tekan yang tercatat karena efek penjepitan (restraint) dari mesin uji pada kedua ujung benda uji. Untuk benda uji dengan rasio L'/D antara 1,94 hingga 2,10, koreksi C₁ tidak diperlukan karena dianggap telah memenuhi rasio standar. Namun, jika L'/D kurang dari 1,94, kuat tekan beton inti (f_c) harus dikalikan dengan faktor C₁ yang lebih kecil dari 1,0. Nilai C₁ berkisar antara 0,87 (untuk L'/D = 1,00) hingga 0,98 (untuk L'/D = 1,75).

Tabel Faktor Pengali C₁ (Rasio L'/D)

Catatan:

• Jika 1,94 < L'/D < 2,10, C₁ tidak digunakan.
• Jika L'/D tidak tercantum dalam tabel, C₁ dapat dicari dengan interpolasi.
• Berlaku untuk beton normal dan beton ringan (berat isi 1600-1900 kg/m³), baik kering maupun lembab.
• Berlaku untuk kuat tekan silinder 13,8 - 41,4 MPa.

Faktor Pengali C₂ (Keberadaan Tulangan)

C₂ merupakan faktor koreksi yang berkaitan dengan adanya tulangan besi di dalam benda uji beton inti yang letaknya tegak lurus terhadap sumbu benda uji. Keberadaan tulangan akan memperkuat benda uji sehingga nilai kuat tekan yang tercatat menjadi lebih tinggi dari kondisi beton tanpa tulangan. Oleh karena itu, koreksi C₂ diperlukan untuk mengurangi efek penguatan dari tulangan tersebut agar diperoleh estimasi kuat tekan beton yang sebenarnya.

Perhitungan C₂ dipengaruhi oleh diameter tulangan (d), diameter benda uji (D), jarak terpendek antara sumbu tulangan dengan ujung benda uji (h), serta panjang benda uji sebelum kaping (L). Semakin besar diameter tulangan dan semakin dekat posisinya ke ujung benda uji, semakin besar nilai koreksi yang diberikan.

Ketentuan Perhitungan

• Satu batang tulangan: C₂ dihitung dengan rumus yang mempertimbangkan kontribusi dari satu batang tulangan tersebut.
• Dua batang tulangan (jarak antar tulangan > d terbesar): C₂ dihitung dengan menjumlahkan kontribusi dari kedua batang tulangan.
• Dua batang tulangan (jarak antar tulangan < d terbesar): Kedua tulangan dianggap terlalu berdekatan sehingga hanya satu tulangan dengan nilai (d × h) terbesar yang diperhitungkan.

Nilai C₂ selalu lebih besar dari 1,0 dan semakin mendekati 1,0 apabila pengaruh tulangan semakin kecil. Apabila benda uji sama sekali tidak mengandung tulangan, maka C₂ = 1,0 dan tidak perlu dikoreksi.

Satu batang tulangan:

$C_2 = 1,0 + 1,5 \frac{d \times h}{D \times L}$

Dua batang tulangan (jarak antar tulangan > d terbesar):

$C_2 = 1,0 + 1,5 \frac{\sum (d \times h)}{D \times L}$

Dua batang tulangan (jarak antar tulangan < d terbesar):

C₂ dihitung dengan rumus satu batang tulangan, menggunakan nilai (d × h) terbesar.

Keterangan:

• d = diameter batang tulangan (mm)
• D = diameter rata-rata benda uji (mm)
• h = jarak terpendek antara sumbu tulangan dengan ujung benda uji (mm)
• L = panjang benda uji sebelum kaping (mm)

Kuat Tekan Beton Inti yang Dikoreksi (f_cc)

Kuat tekan terkoreksi dihitung hingga ketelitian 0,5 MPa dengan rumus:

$f_{cc} = C_0 \times C_1 \times C_2 \times f_c$

Keterangan:

• f_cc = kuat tekan beton inti yang dikoreksi (MPa)
• f_c = kuat tekan beton inti hasil perhitungan (MPa)
• C₀ = faktor pengali arah pengambilan
• C₁ = faktor pengali rasio L'/D
• C₂ = faktor pengali keberadaan tulangan

Prosedur Pengujian

1. Ambil benda uji beton inti beserta laporan pengambilannya.
2. Pindahkan data benda uji ke formulir pengujian.
3. Periksa kelayakan benda uji sesuai ketentuan.
4. Ukur diameter dan panjang benda uji.
5. Jika ada, ukur diameter dan posisi tulangan.
6. Timbang benda uji.
7. Lakukan kaping pada permukaan bidang tekan.
8. Ukur panjang benda uji setelah kaping.
9. Lakukan perawatan benda uji sesuai kondisi struktur asal.
10. Letakkan benda uji secara sentris pada mesin uji tekan.
11. Berikan beban dengan kecepatan konstan hingga benda uji hancur.
12. Catat beban maksimum, tipe keremukan, sifat tampak beton, dan ukuran maksimum agregat.
13. Hitung diameter rata-rata, panjang rata-rata (sebelum dan sesudah kaping), berat isi, dan kuat tekan beton inti.
14. Tentukan faktor koreksi C₀, C₁, dan C₂ (jika ada).
15. Hitung kuat tekan beton inti yang dikoreksi.

Laporan Uji

Laporan hasil pengujian untuk setiap benda uji harus memuat:

• Lokasi bangunan dan titik pengambilan benda uji
• Tanggal dan pelaksana pengambilan benda uji
• Nomor identifikasi dan cacat pada benda uji (jika ada)
• Diameter rata-rata (D), panjang rata-rata sebelum kaping (L), dan sesudah kaping (L')
• Berat dan berat isi benda uji
• Diameter dan posisi tulangan (jika ada)
• Umur benda uji saat pengujian (jika diketahui)
• Riwayat perawatan benda uji
• Beban uji maksimum (N) dan tipe keremukan
• Jenis beton, sifat tampak, dan ukuran maksimum agregat
• Kuat tekan beton inti (fc) hingga 0,5 MPa
• Faktor koreksi C₀, C₁, C₂ dan kuat tekan terkoreksi (f_cc)
• Kuat tekan beton inti yang telah dikoreksi dalam satuan MPa

Dokumen Sumber

Untuk detail lebih lanjut, Anda dapat mengakses dokumen sumber SNI 03-3403-1994 melalui tautan di bawah ini.

Dapatkan dokumen resmi di Pesta BSN.