Laporan Mekbat
Laporan Mekbat
Laporan Mekbat
DISUSUN OLEH
1. ADAM ALMALIK PUTRA NIM. 2020061044012
2. ALFREDO YUSUF WAMRAUW NIM. 20180611044045
3. ARISTOTELES CHARLES SAA NIM. 20180611044153
4. DAVE CREFLO LANOH NIM. 2020061044013
5. FATIMAH AZZAHRA NIM. 2020061044050
6. IRNA KOGOYA NIM. 2020061044009
7. KLEMENS SNYOMPWAIN NIM. 2020061044101
8. MARVIC BOY ANTARIBABA NIM. 20180611044045
9. MOSSAD W. E. SUEBU NIM. 20180611044045
10. RAIMON ARNOLD ASSO NIM. 2020061044008
11. RIVALDO SEPTINNO PATTY NIM. 20180611044045
12. TIMEKA WANIMBO NIM. 2020061044079
13. JHON AWAWATA NIM. 2020061044053
14. ALDI RUMOYOMI NIM. 20180611044116
15. ZIDANE NIM. 20180611044
16. MAX KOBOGAU NIM. 2020061044
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
atas berkat dan rahmat-Nya lah pengerjaan Laporan praktikum Mekanika Batuan
ini dapat diselesaikan. Penulisan laporan praktikum ini bertujuan untuk
melengkapi tugas mata kuliah Mekanika Batuan.
Kami tidak lupa untuk menyampaikan terima kasih kepada asisten
praktikum Mekanika Batuan, yang telah membantu dalam pelaksanaan praktikum
serta memberikan responsi yang berkaitan dengan isi laporan ini. Dan juga, kami
mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
penyusunan laporan ini hingga selesai.
Kami menyadari bahwa di dalam laporan ini terdapat berbagai kesalahan.
Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan adanya saran dan kritik yang
sifatnya membangun dari pembaca sekalian.
Akhir kata, kami menyampaikan terima kasih kepada para pembaca yang
telah meluangkan waktu untuk membaca laporan ini. Semoga laporan ini dapat
membantu para pembaca dalam memahami Mekanika Batuan.
Kelompok 2
Contents
KATA PENGANTAR..............................................................................................................ii
1.1. PENDAHULUAN...........................................................................................................2
1.1.2. Tujuan......................................................................................................................2
1.4.2. Analisis.....................................................................................................................4
1.5.1. Kesimpulan..............................................................................................................5
1.5.2. Saran........................................................................................................................5
2.1. PENDAHULUAN..........................................................................................................6
2.1.2. Tujuan......................................................................................................................7
Langkah Pengerjaan.........................................................................................................11
3.5.2. Saran......................................................................................................................16
3.1. PENDAHULUAN.........................................................................................................17
3.1.2. Tujuan....................................................................................................................17
3.4.2. Analisis...................................................................................................................24
3.5.1. Kesimpulan............................................................................................................24
3.5.2. Saran......................................................................................................................24
4.1. PENDAHULUAN.........................................................................................................25
4.1.2. Tujuan....................................................................................................................25
BAB I
UJI SIFAT FISIK
1.1. PENDAHULUAN
1.1.1. Latar Belakang
Sifat Fisik batuan diperlukan untuk mengetahui karakteristik batuan secara fisik,
pengaruhnya terhadap air dan curah hujan, sehingga didapat kemampugalian
batuan oleh alat penambangan yang ada
1.1.2. Tujuan
Untuk mendapatkan sifat – sifat fisik batuan di laboratorium dengan perlatan
yang tersedia
A2
A3
B1
1.4.2. Analisis
Salah satu sifat fisik dari batuan adalah bobot isi. Dari data bobot isi percobaan
dapat dianalisis bahwa bobot isi kering < bobot isi natural < bobot isi jenuh.
Sebagai contoh sampel A3 bobot isi kering (511.4 gram), bobot isi natural (523.3
gram), bobot isi jenuh (600 gram). Hal ini sesuai dengan teori dimana bobot isi
kering adalah bobot isi tanpa ada partikel air, sedangkan bobot isi jenuh
merupakan bobot isi dimana pori-pori batuan dipenuhi oleh partikel air.
Selisih antara berat jenuh dan berat kering merupakan berat dari air yang dapat
mengisi poripori dari batu tersebut. Hal ini dapat membantu dalam menentukan
tingkat porositas dari batuan tersebut. Makin besar selisih berat kering dan berat
jenuh suatu batu, makin porous batu tersebut. Sebagai contoh; A1 memiliki
selisih berat kering dan jenuh sebesar 76,9 gram, sedangkan B1 memiliki selisih
sebesar 67,8 gram yang berarti A1 lebih porous dari B1. Dapat dilihat dari nilai
porositas A1 (25,430%) dan B1 (23,140%). Yang mana porositas suatu batuan
adalah kuantitas dari pori pada batuan, dan hal tersebut dapat mempengaruhi
kekuatan batuan itu sendiri.
Natural density = B>C>A
Dry density = B>C>A
Saturated density = B>A>C
SGsemu = B>C>A
SG = B>A>C
Natural Water Content = C>B>A
Saturated Water content = A>C>B
Porositas = A>C>B
Degree of saturation = C>B>A
Void Ratio = A>B=C
1.5.2. Saran
- Kalibrasi timbangan dengan baik
- Perhatikan pengukuran, mata harus tegak lurus dengan angka pada timbangan
BAB 2
UJI KUAT TEKAN (UCS)
2.1. PENDAHULUAN
2.1.1. Latar Belakang
Uji Uniaxial Compressive Strength (UCS) merupakan metode yang umum
digunakan untuk mempelajari sifat mekanik dari batuan dan relative murah untuk
dilakukan. Uji Uniaxial Compressive Strength dilakukan pada contoh batuan
berbentuk silinder, prismatic ataupun kubus dengan menekan atau memberikan
beban pada contoh tersebut sampai mencapai failure. Perbandingan antara
panjang dan diameter (l/d) dari contoh batuan berbentuk silinder biasanya 2,5
sampai 3,0. Setelah mengalami failure, contoh batuan biasanya mengalami
rekahan searah axial, deformasi brittle, atau bergeser bergantung pada derajat
ketekanan akhir pada akhir penekanan contoh batuan yang diberikan oleh plat
penekan dari alat uji tekan dan kualitas permukaan dari bidang tekan contoh
batuan yang mengalami pembebanan.
Saat contoh batuan mengalami failure pada tegangan tekan puncak σ 1, ketika
tegangan geser pada bidang geser potensial s-s hilang, kedua bagian contoh
batuan yang dipisahkan oleh bidang geser akan bergeser satu sama lain sepanjang
bidang s-s akibatnya batuan akan mengalami rekahan atau fail.
Untuk setiap tegangan aksial yang dikenakan pada contoh core dari batuan, akan
terjadi regangan adalam arah axial dan lateral dan dapat diukur baik
menggunakan strain gauges yang dipasang pada contoh uji, atau dengan
mengukur displacement yang terjadi pada contoh tersebut. Data ini kemudian
digunakan untuk menentukan Poisson’s ratio dari contoh batuan yang diuji.
Selain itu, deformasi juga dicatat untuk menggambarkan diagram
teganganregangan untuk menentukan nilai dari modulus elastisitas E contoh
batuan yang diuji. Hasil uji UCS juga secara tidak langsung berhubungan dengan
unconfined shear strength s = τ, dan parameter uji υ dan c (bila ada), yang
biasanya dikenal dengan sudut gesek dalam dan kohesi. Kohesi dapat
diasumsikan sebagai kekuatan tangensial (kekuatan tanpa beban).
2.1.2. Tujuan
Uji kuat tekan ini bertujuan untuk menentukan besarnya kekuatan tekan bebas
contoh tanah dan batuan yang bersifat kohesif dalam keadaan asli maupun buatan
(remolded). Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas ialah besarnya aksial
persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan atau pada saat
regangan aksialnya mencapai 20%. Penentuan ini untuk menghasilkan nilai
Unconfined Compressive Strength (besarnya kuat tekan kondisi bebas) ,elastic
limit, Young’s modulus , Poisson’s Ratio.
2.1.3. Alat dan Bahan
1. Mesin tekan ”Controls”, dengan spesifikasi sebagai berikut :
Kapasitas : 1300 kN.
Power pompa : 1 HP = 0.746 kW.
Daylight/celah bebas : 340 mm.
2. Dial gauge :
Dial gauge lateral : pengukuran max 5mm, ketelitian 1μm.
Dial gauge aksial : pengukuran max 30 mm, ketelitian 0.01 mm.
3. Jangka Sorong
Pengukuran maksimum : 200mm
Ketelitian : 0.05 mm
4. Stopwatch
s n tan c
Ketika c = 0,
s n tan
Dimana
1
n (1 cos 2 )
2
Adalah tegangan normal efektif pada bidang geser. Dari geometri diagram
tegangan Mohr
2
2
Dan
2
2
Studi dari friksi merupakan studi yang penting dalam
mekanika batuan. Kohesi c dihitung dari diagram
pi
pi n
GunakanSafety glasses
dansafety shoes
Diameter masing
-masing sample diukur sebanyak 3 kali
Letakkan sample pada mesin tekan,atur hingga plat penekan tepat bersentuhan
dengan sampel
Motor dimatikan ketika contoh batuan hancur dan gaya di dalam contoh batuan
berkurang. lama waktu percobaan dicatat.
3.5.2. Saran
a. Preparasi sampel dilakukan sebaik mungkin dalam meratakan luas
penampangnya, agar dapat lebih representatif
b. Penentuan waktu saat sampel tersebut pecah dilakukan seteliti
mungkin, sehingga tidak terjadi kesalahan dalam menentukan saat
sampel tersebut pecah.
BAB 3
UJI POINT LOAD
3.1. PENDAHULUAN
3.1.1. Latar Belakang
Pentingnya data mengenai properties dari batuan sangat menunjang aktivitas
penambangan, terutama dalam hal pengambilan keputusan, contohnya dalam
perencanaan apakah perlu dilakukan penyanggaan atau tidak, maupun dalam
penentuan besarnya kemiringan lereng jenjang (slope).
Untuk mensupport kebutuhan akan data tersebut dengan cepat, maka dapat
dilakukan dengan uji index. Salah satunya adalah uji point load, dimana nilai
indexnya (Index Franklin(Is)) dapat merepresentasikan besarnya nilai kuat tekan
dari properties batuan tersebut. Menurut Bieniawski, untuk sampel dengan
diameter 50 mm besarnya nilai kuat tekan dari batuan tersebut adalah 23 kali
nilai Index Franklinnya. Biasanya nilai kuat tekan bekisar antara 18Is s.d. 23Is
3.1.2. Tujuan
Uji point load ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan dari sampel batuan secara
tidak langsung di lapangan, dengan kondisi batuan dapat berbentuk silinder
maupun tidak beraturan. Contoh batuan yang kami digunakan pada praktikum ini
adalah bentuk silinder. Parameter nya adalah Index Point Load dan kuat tekan.
Data ini berguna untuk menentukan karakteristik “dapat digali” dari batuan atau
soil lapisan.
21
Alat yang kami gunakan dalam percobaan ini adalah Point Load Tester yang
disetting untuk menghitung nilai peaknya.
22
Gambar 6.3 Bentuk Sample (a)uji point load diametrikal, (b)uji point
load aksial, (c)uji Poin load dengan bentuk tidak beraturan
Ada beberapa kemungkinan kondisi pecahnya batuan akibat uji point load ini,
diantaranya :
Gambar 6.4 Contoh failure uji point load yang baik dan kurang baik (a)uji point load diametrikal
yang valid, (b)uji point load aksial yang valid, (c)uji Poin load dengan bentuk tidak beraturan
yang valid, (d)uji core yang tidak valid, (e)uji point load aksial yang tidak valid
23
Dari pengujian Point Load ini dapat ditentukan/diperoleh:
1. Indeks Point Load (Is) Is = P/De2 Dimana:
Is = Point Load Strength Index (index Franklin)
P = Beban maksimum sampai sampel pecah
De = Jarak antara dua konus penekan
2. Kuat tekan σc
Hubungan antara Indeks Franklin (Is(50)) dengan kuat tekan, σc, menurut
Bienawaski adalah sebagai berikut:
σc, = 23 Is(50)
untuk diameter sampel = 50 mm
Jika Is = 1Mpa maka indeks tersebut tidak dapat digunakan untuk menentukan
kekuatan batuan. Maka kekuatan batuan dilakukan dengan menggunakan metode
UCS (Uniaxial or Unconfined Compressive Strength). Adapaun kondisi sampel
batuan setelah dilakukan uji ini adalah sebagai berikut.
24
Gambar 6.5 Bentuk sampel yang kami peroleh setelah dilakukan pengujian
25
3.2.2. Langkah Pengerjaan
Tabel 6.1 Data hasil pengukuran dimensi sampel uji point load index
26
3.3.2. Data Uji Point Load
CONUS AWAL
SAMPEL CONUS AKHIR (mm) TEKANAN, P (Kn)
(mm)
#1-3 43 40 0,22
#1-4 42 40 0,22
#2-3 42 40 0,51
#2-4 43 41 0,3
Tabel 6.2 Data hasil pengukuran konus awal dan akhir sampel dan sampai sampel pecah
SAMPEL L (mm) D (mm) De (mm) PERUBAHAN CONUS (mm) BEBAN, P (kN) Is (MPa) Koreksi (F) Is50 (MPa) = σc
#1-3 99,486 40,586 58,9 3 0,22 0,006341501 1,08 0,146
#1-4 97,023 42,483 54,54 2 0,22 0,007395924 1,04 0,170
#2-3 96,45 43,416 53,034 2 0,51 0,018132655 1,03 0,417
#2-4 96,743 42,13 54,613 2 0,3 0,010058407 1,04 0,231
Tabel 6.3 Pengolahan data Point load
27
3.4.2. Analisis
Dengan menggunakan data point load index ini, kita dapat memprediksi nilai dari
kuat tekan batuan yang kita uji. Karena diameter sampel yang kita gunakan tidak
memiliki diameter tepat 50 mm, maka harus dilakukan konfersi terlebih dahulu
untuk menghasilkan nilai Is pada kondisi 50 mm, yang kita simbolkan sebagai
Is(50).
Seperti yang telah diketahui bahwa bahwa nilai UCS dari hasil uji point load
tidak begitu penting untuk digunakan untuk memprediksi nilai UCS secara tidak
langsung jika nilai Is kurang dari satu. Dapat dilihat bahwa nilai Is pada data
hasil percobaan yang diperoleh nilainya lebih besar dari satu, untuk semua
sampel. Jadi, tidak dapat digunakan untuk menentukan nilai UCS.
3.5.2. Saran
Untuk menghasilkan nilai data yang baik dan menghasilkan hasil sampel yang
valid, maka posisi konus harus ditempatkan pada posisi yang tepat ditengah-
tengah pusat massa.
28
BAB 4
UJI KUAT TEKAN HAMER TEST
4.1. PENDAHULUAN
4.1.1. Latar Belakang
Schmidt hammer test (pengujian palu Schmidt) merupakan suatu pengujian
tes indeks sederhana untuk menentukan kekuatan permukaan sampel batuan.
Pengujian ini tidak mengakibatkan terjadinya penghancuran sampel (non-
destruktif) dan dapat diulang pada sampel yang sama.
Nilai indeks yang diperoleh adalah rebound value (R) atau nomor pantulan,
yang merupakan indikator dari kekuatan atau kekerasan permukaan sampel. Tipe
Schmidt hammer yang digunakan pada pengujian ini Schmidt hammer Tipe N.
yang berfungsi sebagai alat untuk mengukur kekuatan permukaan sampel batuan
dan kertas gosok digunakan untuk memperhalus permukaan sampel batuan
sebelum melakukan pengujian Schmidt hammer . Pengujian Schmidt hammer
dilakukan berdasarkan standar pengujian yang telah ditetapkan oleh International
Society for Rock Mechanics (ISRM).
4.1.2. Tujuan
Uji schmidt hammer test ini bertujuan untuk mengetahui menentukan
kekuatan permukaan sampel batuan. Pengujian ini tidak mengakibatkan terjadinya
penghancuran sampel (non-destruktif) dan dapat diulang pada sampel yang sama.
kekuatan dari sampel batuan secara langsung di lapangan, dengan kondisi
batuan dapat berbentuk bongkahan maupun pada batuan induk. Contoh batuan
yang kami digunakan pada praktikum ini adalah bentuk bongkahan.
4.1.3. Alat dan Bahan
Untuk schmidt hammer test ini, kami menggunakan 2 buah
bongkahan sampel batuan dengan berbagai ukuran, diameter,
dan properties batuan tertentu. Diameter sampel yang
digunakan berkisar rata-rata 40 x 30 cm.
29
Alat yang kami gunakan dalam percobaan ini adalah schmidt hammer test yang
disetting untuk menghitung nilai reboundnya.
30
4.1. DASAR TEORI DAN LANGKAH PENGERJAAN
4.2.1. Dasar Teori
Schmidt Hammer merupakan sebuah alat yang kompak
dan ringan untuk mengukur kekerasan relatif dari permukaan
material dari batuan. Alat ini digunakan untuk pengujian beton
dan batuan yang dapat dilakukan secara insitu maupun
pengujian terhadap sampel di laboratorium. Standar uji yang
digunakan mengacu pada ISRM
31
schmidt hammer tersebut mengalami beberapa perubahan
seiring dengan kebutuhan dari alat tersebut, yang pada akhirnya
modifikasi alat schmidt hammer tersebut dengan versi modern
seperti terlihat pada gambar berikut :
32
schmidt hammer lalu ditekan untuk mengunci palu tersebut
pada posisi awal, dan nilai pantulan akan terbaca pada skala
indikator sebagai “rebouud schmidt hammer”.
Gambar 4.3 Langkah Kerja Schmidt Hammer (Malhotra and Carino, 2004)
33
g) Melakukan koreksi perhitungan arah pengukuran atau inklinasi
pukulan. Hal ini dilakukan karena arah pengujian tidak dapat
dilakukan secara horisontal.
34
4.2 grafik hubungan nilai rebound hammer terhadap kuat tekan (ucs)
35
BAB 5
PENENTUAN KUAT GESER BATUAN
5.1 PENDAHULUAN
5.1.1 Latar Belakang
Adam ko bantu isi sd::::☹
36
DAFTAR PUSTAKA
1. Brady B.H.G. dan E.T. Brown, “Rock Mechanic for Underground Mining”,
George Allen & Unwin, London, 1985
2. Jumikis, A. R. “Rock Mechanic”, Second Edition, Trans Tech. Publications,
ClausthalZellerfeld, Federal Republic Of Germany, 1983.
3. Hudson, J. A. dan J.P. Harrison, “Rock Mechanic, Principles and
Application”, Draft
3.0, Imperial College, London, 1990.
4. Made Astawa rai dan Suseno Kramadibrata, “Diktat Kuliah Mekanika
Batuan”, Penerbit ITB, 1999.
37