materi lab batuan

7/24/2019 materi lab batuan

1/41

BAB I

PENDAHULUAN

I. LATAR BELAKANG

I.A. KLASIFIKASI BATUAN

Siklus pembentukan batuan dimulai dari magma keluar dan terbentuk batuan

beku. Setelah batuan beku terpapar di permukaan atau dekat permukaan, maka akan

terjadi proses pelapukan dan hasilnya yang berupa material lapuk akan tertransportdan diendapkan atau mengalami sediment tersebut mengalami konsolodasi dan

tegangan, maka material tersebut akan menjadi batuan sedimen. Dalam fungsi waktu

dan jika batuan sedimen mengalami pembebanan dan temperatur didalam bumi maka

batuan tersebut akan mengalami metamorfose sehingga terbentuk batuan metamorf.

Secara singkat dapat dikatakan bahwa batuan beku atau batuan sedimen atau

batuan metamorf yang mengalami pelapukan dapat menjadi batuan sedimen baru.

Demikian juga halnya dengan kejadian batuan metamorf baru, bahwa apakah batuanbeku atau batuan sedimen atau batuan metamorf jika mengalami metamorfose akan

dapat menjadi batuan metamorfose baru.

1. Batuan Beku (igneous rocks), Beberapa ciri dari batuan beku adalah bahwa

batuan tersebut berasal langsung dari pembekuan magma. Jika batuan beku tersebut

diklasifikasikan sebagai batuan beku asam maka kenampakannya berwarna terang

dan kandungan Si! akan lebih besar daripada ""#. Sedangkan untuk batuan beku

sedang akan berwarna agak terang, dan kandungan Si! sekitar "$# % ""#, dan

batuan beku basa berwarna gelap dengan kandungan Si! lebih kecil daripada "$#.

2. Batuan Sedimen (sedimentary rocks), Beberapa ciri batuan sedimen adalah

berlapis%lapis, yang merupakan hasil pelapukan dari batuan lain yang diendapkan

bisa secara fisik atau kimia yang telah mengalami transportasi melalui air, atau

angin dan gra&itasi. Sedangkan urutan pelapisannya selalu mengikuti hukum

superposisi (tua ke muda). 'iri lainnya adalah batuan sedimen bisa terkonsolidasi

atau tidak terkonsolidasi. kibat dari akti&itas tektonik maka batuan sedimen dapat


2/41

mengalami perlipatan seperti sinklin atau antiklin atau juga dapat tersesarkan yang

berupa sesar, kekar, tergeser.

3. Batuan Metam!"ik (metamorphic rocks), *roses pembentukan batuan

metamorpik dapat berasal dari batuan lainnya yang mengalami tekanan dan panas

yang tinggi. *ada proses pembentukannya tidak ada pemanbahan unsur baru, dan

yang ada adalah proses rekristalisasi. *ada batuan metamorpik ini mempunyai

tekstur khas seperti+ filit (halus dengan pola laminasi), sekis(berlapis),gheneis

(selang%seling lapisan dan butiran) dan masif.

Jika dilihat dari &ariasi ukuran, batuan beku dapat dijelaskan bahwa semakin

bertambah unsur silika maka semakin kasar ukuran butirnya. Selain itu, semakin

dekatnya pembekuan terjadi ke permukaan (etrusi&e) maka ukuran butirannya

semakin halus, dan contohnya -hyolite, Dacite, ndesite dan Basalt

unung api merupakan sunber batuan piroklastik, seperti lapili, pasir, abu &ulkanik,

yang kesemuanya ini akan diendapkan dilereng gunung api. kibat proses latupan

gunung berapi menimbulkan berbagai bentuk intrusi atau aliran la&a seperti tephra,

korok (gang), sill lakolit, stock, lopolit, dan batolit

I.B. URUTAN KETIDAKSELARASAN

/rutan pelapisan batuan yang terendap diatas lapisan yang lebih tua batuan beku

dan metamorf merupakan suatu bentuk ketidakselarasan. *elapisan ini akan berubah

akibat adanya proses tektonik, dan adanya suatu proses erosi pada permukaan.

Selanjutnya akan diendapkan kenbali dan berikut erosi pada permukaan setelah

adanya perubahan, dan hasilnya proses pengendapan ini dikenal dengan

ketidakselarasan menyudut (angular unconforminity).

Berikut dengan adanya pengangkatan akibat proses tektonik dimana tidak

mengalami perubahan tetapi terjadi erosi pada permukaan. *roses *engendapanberlangsung dan terjadi pula proses erosi pada permukaan yang lama, tidak

menyebabkan perubahan. 0eadaan ini dikenal dengan nama ketidakselarasan

I.#. PERUBAHAN BENTUK LAPISAN

*roses tektonik akan mengakibatkan terjadi perubahan Bentuk perlapisan, yang

tadinya perlapisan itu mendatar bisa berubah 1enjadi seperti bentuk perlipatan,

pergeseran, serta proses perubahan lainnya. Berbicara mengenai bidang diskontinyupada batuan tidak lepas dari proses metamorfosa pada tumbukan lempeng tektonik.

!


3/41

*roses tektonik lempeng terdiri dari tiga proses yaitu +

. Di$e!%en&(dua lempeng saling berpisah),

!. T!an&'!m(dua lempeng bergerak Saling berpapasan), dan

2. Kn$e!%e&(dua lempeng Saling bertemu).

*eristiwa metamorfosa pada tumbukan lempeng adalah peristiwa kon&ergens,

yaitu pergerakan saling mendekati antar kerak samudra dan kerak benua yang

menyebabkan kerak Samudra menujam kedalam mantel sehingga terbentuk palung

atau 3ona subduksi, dan terbentuk pergunungan &ulkanik andesitic, akibat pencaciran

kerak benua dan kerak samudra

I.D. (ENIS STRUKTUR BATUAN

Beberapa jenis struktur batuan akan menpengaruhi kekuatan batuan. Jenis

struktur ini berupa pertama, batuan berlapis merupakan campuran mineral mika dan

khlorit serta kuarsa dan feldspar pada batuan,kedua, batuan bertipe bongkahan yang

merupakan campuran matrik yang bersifat lemah dari kekuatan penyemenan dengan

kekuatan yang lemah. 0ondisi seperti inipada umumnya menjadi pada breksi dan

konglomerat, dan batuan4backfill4, sedang yang ketiga adalah batuan intrusiini

umumnya menerobos di batuan yang lebih lunak dari yang mengintrusi.

Beberapa *arlementer *enting Batuan Dalam -ekayasa Batuan, 0omposisi

batuan 0ulit bumi, dari beratnya terdiri dari 5 unsur yaitu , Si, l, 6e, 'a, 7a, 1g,

dan 8 dan komposisi dominan dari kulit bumi 9ersebut dapat terlihat pada tabel

dibawah.

mineral # mineral # mineral # mineral #

Si! ":,5 'a ;,: 6e 2,2: 0! !,:5

l! ;,: 1g 2,< 7a! 2,!" 6e!2 !,=:

8! !,$!

Batuan terdiri dari batuan padat baik berupa kristal maupun yang tidak

mempunyai bentuk tertentu dan bagian kosong seperti pori%pori, fissure, crack,

joint,dll

I.E. SIFAT BATUAN

2


4/41

1. Hm%en $&. Hete!%en,

Batuan disebut sebagai homogen jika sifat%sifatnya sama Disetiap titik. 7amun

demikian, penentuan sifat batuan apakah homogen dan heterogen dapat dilihat dari

beberapa faktor seperti keseragaman jenis mineral pembentuk batuan ukuran dan

bentuk partikel >butir berbeda di dalam batuan, ukuran, bentuk dan penyebaran

rongga berbeda didalam batuan. 'ontoh batuan beku homogen adalah basalt dengan

0ondisi Berbutir halus yang mengandung mineral yang tidak Dapat dilihat mata

tanpa bantuan kaca pembesar (loupe). Sedangkan untuk batuan sedimen diwakili

oleh batuan lempung.

Secara matematik rengangan biasanya dianggap gangguan homogen daripada

gangguan heterogen. 7amun demikian, rengangan heterogen apapun dalam sebuah

material dapat dibagi menjadi daerah kecil yang mencerminkan karakteristik

renggangan homogen. -engangan heterogen mempengaruhi material tak padat ?

tak kaku dalam bentuk tak beraturan. Bentuk ketidakseragaman ini dikatakan

sebagai rengangan tak homogen. Saat terjadi rengangan heterogen, garis sejajar

sebelum rengangan menjadi tidak paralel setelah rengangan, sedangkan lingkaran

dan kubus atau bentuk tiga dimensi lainnya akan terdistorsi kedalam

bentukkompleks. -engangan homogen mempengaruhi batuan tak%kaku dalasm

bentuk beraturan%berubah secara seragam. Saat terjadi rengangan homogen, garis

palalel sebelum rengangan akan tetap palalel setelah terjadi rengangan. leh karena

itu, kubus atau persegi panjang akan didistorsi menjadi prisma dan paralelogram

sedangkan lingkaran dan bola akan menjadi elipsoid dan elips

2. Kntinum $&. Di&kntin)u

1assa batuan di alam tidak kontinyu (diskontinyu) karena adanya bidang%

bidang lemah (rekahan, kekar, patahan dan @fissure4) dimana kekerapan,

perluasan dan orientasi dari bidang%bidang lemah tersebut tidak kontinyu3. I&t!" $&. Ani&t!"

1aterial atau batuan isotrop mempunyai kesamaan sifat kesemua arah dan

massa batuan dialam sesungguhnya tidak isotrop. 0arena dialam sifat batuan

heterogen, diskontinyu, anisotrop maka untuk dapatmenghitung secara matematis

kondisi massa batuan tersebut diilustrasikan sebagai berikut. 1isalnya sebuah

massa batuan dengan sebuah lunang bukaan dan disekitarnya terdiri dari batuan B,

B!, B2, diasumsikan batuan eki&alen BA sebagai pengganti batuan B,B!,B2, yangmempunyai sifat homogen, kontinyu dan isotrop.

;


5/41

I.F. DEFINISI MEKANIKA BATUAN

1ekanika batuan adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari perilaku(beha&iour)

batuan baik secara teoritis maupun terapan, merupakan cabang dari ilmu mekanikayang berkenaan dengan sikap batuan terhadap medan%medan gaya pada

lingkunganya.

1ekanika batuan adalah teknik ? juga sains yang tujuannya mempelajari perilaku

(beha&iour) batuan ditempat asalnya agar dapat mengendalikan pekerjaan yang

dibuat pada batuan tersebut seperti penggalian bawah tanah dll

Di alam, massa batuan terdiri dari sekelompok batuan utuh dan masing%masing

dipisahkan oleh diskotinuitas. Sedangkan dalam skala mikro, batuan utuh tidak

homogen karena adanya perbedaan tekstur dan mineral. 0ekuatan massa batuan

dalam skala yang lebih besar dikontrol oleh karakteristik diskontinuitas. Dalam

ukuran besar, padat dan keras>kuat maka massa batuan dapat dianggap kontinu. kan

tetapi keadaan ilmiah dan geologi, maka batuan bersifat diskontinu dalam hal ini

diakibatkan adanya kekar, fissure, skistonitas, rekahan, lubang kecil dan

diskontinuitas lainnya. /ntuk kondisi tertentu, dapat dikatakan bahwa mekanika

batuan adalah mekanika diskontinu atau mekanika dari struktur batuan, sehingga

dapat dianggap sebagai sistem @multiple body4.

nalisis mekanika tanah pada umumnya dilakukan pada bidang, sedangkan

analisis mekanika batuan dilakukan pada bidang dan ruang. 1aka mekanika batuan

dikembangkan secara terpisah dari mekanika tanah, tapi ada beberapa yang tumpang

tindih. Dan mekanika batuan dalam perhitungannya banyak menggunakan teori

elastisitas dan plastisitas dan dalam mempelajari batuan, selalu meliputi sistem

struktur batuan secara eksperimen.

*engaruh eologi Batuan 9erhadap -ekayasa Batuan Di antara ketiga kategori

umum batuan, batuan%batuan metamorf memiliki tingkat anisotropi tertinggi dan

segregasi dari mineral%mineral penyusun sebagai respons kepada tekanan tinggi dan

gradient suhu berhubungan dengan e&olusi tektonik dan pembentukan lapisan%lapisan

dengan susunan mineralogi yang berbeda.

Batuan%batuan mengalir dan mengalami rekristalisasi akibat tegangan%tegangan

tektonik baru dan membentuk bidang%bidang lemah ini (misalnya bidang sekistositi)

"


6/41

mempengaruhi kekuatan dan perilaku deformasi batuan rekatif terhadap arah

tegangan yang berkerja.

9anpa tergantung kepada ukuran proyek%proyek rekayasa, baik yang

berhubungan dengan anisitropi alamiah batuan utuh dari lubang bor eksplorasi atau

yang berhubungan dengan anistropi batuan akibat perekahan in situ, jika kemantapan

massa batuan dalam skala besar perlu diperhatikan, e&aluasi terhadap anisotropi

batuan dalam kekuatan dan modulus harus dilakukan.

I.G. RUANG LINGKUP MEKANIKA BATUAN

1enyelenggarakan penyelidikan yang bersifat keteknikan batuan utuh dan massa

batuan.

1engembangkan cara pengambilan contoh batuan utuh secara rasional dan metode

identifikasi serta klasifikasi batuan.

1engembangkan peralatan uji batuan yang baik dan metode standar pengujian

untuk kuat tekan (unconfined dan triaksial), kuat tarik dan kuat geser batuan.

1engembangkan metode dan penentuan hubungan efek skala pada berbagai sifat

mekanik dengan mempertimbangkan gaya%gaya luar seperti pengeboran, peledakan,

rock cutting

1engumpulkan dan mengklasifikasikan informasi batuan, sifat fisik, sifat mekanik

(statik dam dinamik).

mempelajari perilaku elastisitas, plastisitas, dan keruntuhan berdasarkan hasil

pengujian sifat fisik, sifat mekanik (statik dan dinamik) dan pada kondisi beban

statik dan dinamik yang berkerja pada batuan tersebut.

1empelajari perilaku batuan dibawah kondisi thermal dan sistem keairan (water

regimen) 1empelajari perilaku batuan berstruktur akibat kondisi statik dan dinamik

1engembangkan metode dan melakukan penelitian yang berhubungan dengan

pengukuran deformasi statik dan dinamik untuk pendugaan dan perekahan termasuk

tegangan in%situ dilapangan

1elakukan penelitian yang berhubungan dengan mekanisme kerusakan, kehancuran

dan keruntuhan batuan

=


7/41

1engembangkan metode ilmiah untuk membuat hubungan berbagai sifat, perilaku

dan kemantapan sebuah struktur massa batuan antara analitik, obserfasi dan temuan

empirik lainnya

1erangsang dan menyebarkan ilmu pengetahuan tentang batuan dan mekanikabatuan

*roses perancangan sebuah tambang terbuka dan tambang bawah tanah biasanya

mengikuti tahapan. *roses diawali dengan pengeboran inti dilapangan untuk

memperoleh kondisi batuan dan contoh batuan bagi kepentingan geologi dan

cadangan serta kepentingan geoteknik. Setelah contoh diperoleh maka seorang

geologist akan melakukan penyelidikan detil, baru kemudian dipotong dan dipilah%

pilah sesuai dengan kebutuhan. Selanjutnya jika diperlukan untuk kepentingan

geoteknik maka contoh batuan mengalami pengujian geoteknik. Data yang akan

diperoleh dari uji geoteknik akan digunakan untuk proses perancangan sehingga hasil

akhirnya berupa model perancangan, misalnya untuk tambang bawah tanah

Batuan yang terpapar dialam sering disebut sebagai massa batuan. 1assa

batuan terdiri dari kumpulan batuan utuh. nformasi detil dari formasi batuan target

sangat diperlukan dalam keberhasilan menge&aluasi permasalahan geoteknik. 'ontoh

batuan utuh baik inti batuan maupun bongkah batuan utuh yang diperoleh dari massa

batuan tentunya dapat memberikan informasi kritikal yang kualitasnya ditentukan

oleh berbagai faktor.

Sekiranya kualitas pengambilan contoh batuan utuh sangat dijamin baik maka

enjinir geoteknik tambang akan mampu memahami karakteristik geoteknik formasi

batuan lebih efesien dan akan mampu merancang tambang dengan lebih aman.

0ualitas tinggi dari sebuah rangkaian contoh inti batuan memberikan informasi akurat

tentang litologi, sifat fisik dan mekanik batuan untuk membangun model geologi bagi

kepentingan perancang tambang terbuka dan atau tambang bawah tanah. leh karena

itu kualitas contoh inti batuan menjadi kunci awal keberhasilan proses penyelidikan

geoteknik selanjutnya. 'ontoh inti batuan harus diperoleh tanpa merubah karakteristik

aslinya, dan hal ini hanya dapat diperoleh dengan kehati%hatian dan peralatan yang

memadai. 'ontoh inti batuan baik akan memberikan informasi yang baik juga.

1enganalisa contoh inti batuan dan membaca log%bore dengan seksama akan

memberikan informasi bawah permukaan yang berkualitas baik.


8/41

BAB II

PENGU(IAN LAB*RAT*RIUM

I. SIFAT FISIKA BATUAN UTUH

I.1. DESKRIPSI

I.1.1. Mak&ud dan Tu+uan

Mak&ud

1etode pengujian ini dimaksudkan sebagai pegangan dalam pelaksanaanpengujian labaoratorium untuk menentukan sifat%sifat fisika contoh baru.

Tu+uan

5


9/41

1etode pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan parameter sifat fisikacontoh baru seperti + kepadatan asli, kepadatan jenuh, kepadatan kering, kadarair asli, penyerapan porositas, derajat kejenuhan, berat jenis semu, berat jenissebenarnya dan angka pori berdasarkan hasil pengujian dan perhitunganlaboratorium.

I.1.2. Ruan% Lin%ku"

1etode pengujian ini meliputi tahapan pengujian, perhitungan dan laporan hasil ujisifat%sifat fisika pada contoh baru.

I.1.3. Pen%e!tian

Beberapa pengertian yang berkaitan dengan metode pengujian ini + Sifat fisika contoh batu adalah sifat dasar antara lain parameter kepadatan,

kadar air, berat jenis, penyerapan, derajat kejenuhan porositas dan angka pori. *enyerapan daya serap contoh batu terhadap air. 'ontoh asli adalah contoh batu yang langsung berasal dari lapangan dan

belum berubah sifat%sifatnya atau belum dilakukan pengujian. *ompa pengisap udara adalah pompa &akum untuk mempercepat penjenuhan.

I.2. PERS,ARATAN

I.2.1. Pe!a-atan

Jenis peralatan yang digunakan meliputi +) &en yang dapat diatur suhunya pada sekitar $"C' dengan ketelitian 2C'

untuk jangka waktu !; jam!) 'awan dan tutupnya terbuat dari bahan porselen yang tidak korosif2) Desikator biasa yang dapat menyimpan contoh batu selama proses

pendinginan;) 9imbangan yang mempunyai kapasitas ! kg dan berketelitian $.$ gram") Bak perendam, kawat halus dan kerekan untuk menarik contoh batu agar dapat

digantung=) *ompa &akum untuk mempercepat penjenuhan


10/41

) Buatlah contoh uji baik berbentuk tidak beraturan maupun beraturan (silinder,kubus atau prisma).

!) 9imbang berat asli, beratnya + n2) /kur &olume contoh batu, dengan cara +

a) Jenuhkan contoh dalam bak air yang dibantu dengan mesin pompa

&akum untuk mempercepat penjenuhan sampai dengan gelembungudara tidak keluar lagi selama jam.b) 9imbang bak perendam berikut airnya, beratnya a.c) 1asukkan contoh jenuh yang diikat kawat halus kedalam bak air, lalu

timbang beratnya b.d) antung contoh dalam keadaan terendam dalam bak air dengan

menarik tali kawat, dan timbang beratnya c.;) 0eringkan contoh batu dalam o&en pada suhu $"C' selama !; jam dan

timbang beberapa kali sampai beratnya relatif tetap o dengan penyimpanganketelitian $.$ gram.

I.3.2. Pe!0itun%an *erhitungan &olume contoh batu menggunakan persamaan berikut +

& E F( b G a G (b G c)H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ()air

dengan penjelasan +& E &olume contoh batu (mI)a E berat bak perrendam beriktut air (ton)b E berat bak perendam berikut air dan contoh jenuh (ton)c E berat bak perendam berikut air dan contoh tergantung (ton)s E b G c (ton)air E kerapatan air (ton)

olume contoh yang berbentuk beraturan dapat dihitung dengan cara mengukurdimensinya.Beberapa parameter sifat fisika contoh batu dihitung dengan persamaan berikut +

n E kepadatan conoh asli E n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (!) &

d E kepadatan contoh kering E o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2) &

s E kepadatan contoh kering E w . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (;) &

w E kadar air asli E n G o $$# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (") o

ws E penyerapan E w G o $$# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (=) o

S E derajat kejenuhan E n G o $$# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (


11/41

w G s

n E porositas E n G w % o $$# . . . . . . . . . . . . . . (5) w G s

e E angka pori E n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (:) G n

ap E berat jenis semu E o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ($) w G s

tr E berat jenis sebenarnya E o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . () o G s

dengan penjelasan +n E berat jenis asli (ton)

o E berat jenis kering o&en (ton)w E berat jenis jenuh air (ton)s E berat jenis dalam air (ton)

I.3.3. La"!an

'antumkan data yang diperlukan dalam laporan, yang mencakup +) Kokasi contoh batu!) 7omor contoh batu2) 7ama batu;) 9anggal pengujian") 7ama petugas penguji=) 7ama pemeriksa


12/41

ambar ..*roses penimbangan berat air peredam (a), berat peredam berikut contoh jenuh

(b), dan berat peredam berikut contoh batu dalam keadaan tergantung (c).

!


13/41

ambar .!.'ontoh Data 8asil /ji Sifat 6isik Batuan

2


14/41

II. KUAT TEKAN UNIAIAL BATU

II.1. DESKRIPSI

II.1.1. Mak&ud dan Tu+uan

Mak&ud

1etode pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalampelaksanaan pengujian kuat tekan uniaial suatu contoh batu.

Tu+uan

9ujuan metode ini adalah untuk mengetahui harga kuat tekan benda uji batu.

II.1.2. Ruan% Lin%ku"

1etode ini memuat +) *ersyaratan, ketentuan dan cara uji.!) *erhitungan hasil uji dan laporan uji.

II.1.3. Pen%e!tian Beberapa pengertian yang perlu diketahui antara lain + 0uat tekan adalah besarnya beban sumbu maksimum persatuan luas yang

dapat dipakai oleh benda uji hingga terjadi keruntuhan dan dinyatakan dalamsatuan (umumnya 1*a).

0eruntuhan benda uji adalah suatu peristiwa pada pengujian kuat tekan batudimana pembacaan manometer beban sumbu telah mengalami penurunan dan

pembacaan maksimum sudah tidak dapat dicapai lagi.

I.2. PERS,ARATAN PENGU(IAN

II.2.1. Pe!a-atan

*eralatan yang diperlukan untuk melakukan metode ini, adalah sebagai berikut +) lat uji berupa mesin kompresi yang mampu memberikan beban sumbu secara

menerus terhadap benda uji hingga tercapai keruntuhan!) Dua buah pelat baja berbentuk bundar ditempatkan dikedua ujung benda uji,

permukaan pelat baja tersebut harus datar dengan toleransi L $,$!" mm.2) Salah satu dari pelat baja tersebut harus mempunyai dudukan sendi peluru

sehingga dapat diputar dan diungkit dengan sudut kecil kesegala arah.;) Jangka sorong dengan ketelitian L $,$ mm.") 1anometer pengukur beban dengan ketelitian L $,$" k7.=) rloji ukur yang mempunyai ketelitian $,$ G $,$$ mm.


15/41

) Benda uji harus berbentuk silinder tegak lurus dengan garis tengah tidakkurang dari ;< mm dan mempunyai perbandingan panjang benda uji terhadapdiameternya berkisar !,$ G !,"

!) *ermukaan ujung benda uji harus halus dab rata, dengan ketelitian L $,$!"mm.

2) *ermukaan silinder benda uji harus halus dengan ketelitian L $,"$ mm untukseluruh tinggi benda uji.;) 0edua permukaan ujung benda uji harus sejajar satu sama lain dan keduanya

tegak lurus terhadap sumbu memanjang.") Jumlah benda uji minimal 2 buah dan harus dipilih yang relatif seragam.=) Benda uji agar disimpan dilingkungan dengan temperatur !$C M !C dan

kelembaban udaranya "$ M "# selama " G = hari sebelum pengujian.8))

dengan penjelasan +Nca E harga kuat tekan benda uji sebelum koreksi 8>D (1*a).N E harga kuat tekan benda uji yang mempunyai perbandingan 8>D E ! (1*a).* E beban sumbu (k7).D E diameter benda uji (cm).8 E tinggi benda uji (cm) E luas permukaan ujung benda uji (cmO).

II./. #ARA U(I

Kakukan pengujian berikut pembaca dan pencatatan data hasil uji, sebagai berikut +) Bersihkan permukaan pelat baja atas, pelat baja bawah dan benda uji dengan

kain besih.!) 9empatkan benda uji pada pelat baja bawah.2) tus posisi sumbu memanjang benda uji sehingga berada pada titik pusat

sendi peluru pada pelat baja atas.;) tur pelat baja secara perlahan hingga menyentuh permukaan ujung benda uji

secara merata.") tur jarum penunjuk pada manometer pengukur beban dan lakukan

pembacaan awal.=) 9ingkatkan beban secara menerus pemberian beban sumbu dapat dilakukan

dengan cara kontr tegangan atau control regangan.


16/41

II.4. LAP*RAN U(I

Kaporan hasil pengujian dalam bentuk formulir dan grafik yang antara lain berisi +

) 7ama proyek, lokasi pengambilan contoh, kedalaman, tanggal pengambilandilapangan dan tanggal pengujian, jenis dan kapasitas mesin kompresi.!) Deskripsi benda uji, termasuk litologi, posisi dan arah bidang lemah (bidang

perlapisan, skistositas, retakan dan lain%lain) terhadap sumbu memanjangbenda uji.

2) Diameter dan panjang benda uji.;) 0ecepatan pembebanan dan lamanya pengujian.") 0eadaan umum tentang kandungan air dalam benda uji pada saat pengujian,

misalnya keadaan kering udara dilaboratorium, keadaan kering o&en, keadaanjenuh atau keadaan sebagaimana benda uji diterima, disarankan untukmengukur kadar air benda uji dan kepadatannya.

=) 0uat tekan benda uji. potret keruntuhan benda uji.5) *enanggung jawab pengujian.

=


17/41

ambarSketsa 1esin 0ompresi


18/41

ambar ..

'ontoh Data 8asil /ji 0uat 9ekan /niaial Batu

5


19/41

ambar .!.

'ontoh 8asil rafik /ji 0uat 9ekan /niaial BatuIII. M*DULUS ELASTISITAS BATU PADA TEKANAN SUMBU

:


20/41

TUNGGAL

III.1. DESKRIPSI

III.1.1. Mak&ud dan Tu+uan

Mak&ud

1etode pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalampelaksanaan pengujian modulus elastisitas benda uji pada tekanan sumbutunggal.

Tu+uan

1etode ini bertujuan untuk mengetahui harga modulus elastisitas benda ujibatu secara uji static.

III.1.2. Ruan% Lin%ku"

1etode ini membahas +) *ersyaratan, ketentuan%ketentuan dan cara uji.

!) *erhitungan dan laporan hasil uji.

III.1.3. Pen%e!tian

Beberapa pengertian yang berkaitan dengan metode ini antara lain + 1odulus elastisitas atau modulus Poung adalah perbandingan antara tegangan

dengan regangan aial, dinyatakan dalam satuan (umumnya 1*a). 1odulus tangen adalah nilai modulus elastisitas yang dihitung pada garis

linier dan kur&a tegangan. 1odulus sekan adalah nilai modulus elastisitas yang dihitung pada tegangan E

$ sampai "$# dari tegangan maksimum.

III.2. PERS,ARATAN

III.2.1. Pe!a-atan

*eralatan yang diperlukan untuk melakukan pengujian ini antara lain +) lat uji berupa mesin kompresi yang mampu memberikan beban sumbu secara

menerus terhadap benda uji hinnga tercapai keruntuhan.!) Dua buah pelat baja berbentuk bundar ditempatkan dikedua ujung benda uji,

permukaan pelat baha harus datar dengan toleransi $,$!" mm, dan pelat bajaharus mempunyai luas yang sekurang%kurangnya sama dengan luas permukaanujung benda uji.

2) Sendi peluru yang dapat ditempatkan pada salah satu dari pelat baja tersebut

sehingga dapat diputar dan diungkit dengan sudut kecil kesegala arah.;) Jangka sorong dengan ketelitian $,$ mm.") 1anometer pengukuran beban dengan ketelitian $,$" k7.=) rloji ukur yang mempunyai ketelitian $,$ G $,$$ mm.


21/41

7ama penanggung jawab hasil uji pengujian harus ditulis dan dibubuhi tanda tanganserta tanggal yang jelas.

III.3. KETENTUANKETENTUAN

III.3.1. Benda U+i

/ntuk mendapatkan hasil uji yang baik, beberapa hal yang perlu diperhatikan dalampelaksanaan pengujian adalah sebagai berikut +) Benda uji harus berbentuk silinder tegak lurus dengan diameter tidak kurang

dari ;< mm dan mempunyai perbandigan panjang benda uji terhadapdiameternya berkisar !,$ G !," mm.

!) *ermukaan ujung benda uji harus halus dab rata, dengan ketelitian L $,$!"mm.

2) *ermukaan silinder benda uji harus halus dengan ketelitian L $,"$ mm untukseluruh tinggi benda uji.

;) 0edua permukaan ujung benda uji harus sejajar satu sama lain dan keduanyategak lurus terhadap sumbu memanjang.

") Jumlah benda uji minimal 2 buah dan harus dipilih yang relatif seragam danrepresentetif.

=) Benda uji agar disimpan dilingkungan dengan temperatur !$C M !C dankelembaban udaranya "$ M "# selama " G = hari sebelum pengujian.


22/41

o E luas awal ujung benda uji (cmO)e E luas terkoreksi (cmO)- E pembacaan manometer beban0 E koefisien skala per satu bagian skala manometer (k7)R E modulus elastisitas (1*a)

Q E selisih tegangan pada tingkat tegangan tertentu, sesuai dengan jenis modulus elastisitas yang diinginkanQ a E selisih regangan aial pada tigkat tegangan tertentu

!) mgka poisson*erhitungan angka poisson dilakukan dengan persamaan berikut +

d E QD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (=) D

E R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (


23/41


24/41

ambarlat /ji 1odulus Rlastisitas Batu *ada 9ekanan Sumbu 9unggal

!;


25/41

ambarrafik 8asil /ji 1odulus Rlastisitas Batu *ada 9ekanan Sumbu 9unggal

!"


26/41

ambar ..

'ontoh Data 8asil /ji 1odulus Rlastisitas Batu *ada 9ekanan Sumbu 9unggal

!=


27/41

ambar .!.

'ontoh rafik 8asil /ji 1odulus Rlastisitas Batu *ada 9ekanan Sumbu 9unggal5. KUAT GESER LANGSUNG

!


28/41

5.1. DESKRIPSI

5.1.1. Mak&ud dan Tu+uan

Mak&ud

1etode pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam

pengujian labaoratorium mengenai kuat geser batu. Tu+uan

1etode pengujian ini bertujuan untuk memperoleh parameter kuat geser batu.

5.1.2. Ruan% Lin%ku"

1etode pengujian ini meliputi +) 1embahas cara uji, perhitungan dan laporan hasil uji geser langsung batu

dilaboratorium.!) 8anya berlaku untuk batu lemah atau batu berdiskontonuitas yang kandungan

airnya tidak diperbolehkan keluar selama pengujian.

5.1.3. Pen%e!tian

Beberapa pengertian yang berkaitan dengan metode pengujian ini + Batu berdiskontinuitas adalah masa batuan yang mempunyai pelapis, kekar

maupun sesar. Batu Kemah adalah batu yang mempunyai nilai kuat tekan satu sumbu antara mO atau 1*a)

* E beban &ertikal (17) E luas benda uji (mO)N E tegangan utama besar (17>mO atau 1*a)N2 E tegangan utama kecil (17>mO atau 1*a)

I5./.2. #a!a Pe!0itun%an

25


39/41

0erjakan perhitungan dan penggambaran kur&a hubungan antara tegangan denganregangan aial dengan urutan +

a) Beri tanda tegangan lateral (N2) pada kur&a tersebut.b) 8itung tegangan de&iator QN E (N% N2) dengan menggunakan persamaan (!)c) 8itunf regangan &ertikal ( ) dengan menggunakan persamaan ()

I5./.2. #a!a Pen%%ama!an 0a&i- u+i tekan t!ia7ia-

a) ambar lingkaran 1ohr pada susunan sumbu, dengan tegangan geser sebagaisumbu tegak dan tegangan normal sebagai sumbu datar.

b) 9entukan selubung (en&elope) pada lingkaran%lingkaran tegangan 1ohrtersebut.

c) ambarkan selubung (en&elope) 1ohr yang paling tepat (yang mendekatitangen pada lingkaran%lingkaran 1ohr, dengan memeriksa apakah bidangkeruntuhan meningkat atau tidak pada waktu pengujian.

d) *eriksa penyimpangan bidang ini berdasarkan bidang tegangan utama besar.e) pabila selubung tersebut diatas berupa garis lurus, tentukan sudut geser

dalam (atau kemiringan garis sebagai tan ) dengan membentuk sudut antara garis selubung dan garis hori3ontal.

f) 9entukan koheso (c) yaitu perpotongan antara garis selubung (en&elope) padasumbu &ertikal

g) pabila selubung tersebut diatas tidak berupa garis lurus, harus dibuat p%Xdiagram, selanjutnya tentukan sudut geser dalam (garis tan ) dan kohesi (c) dari grafik hubungan antara p E \ (NM N2) dengan X E \ (N% N2) untukminimum 2 benda uji seperti diuraikan dalam S7 $2%!5"%::!.

I5.4. LAP*RAN HASIL U(I

8asil uji triaial tekan pada batu dilaporkan dalam bentuk formulir, yang memuathal%hal sebagai berikut +

a) 9anggal pengambilan contoh dan tanggal pengujian.b) 7ama lubang bor, diameter lubang bor, ele&asi lubang bor, kedalaman contoh,

cara pembuatan lubang bor.c) Jenis batu, tempat dan sebaran bidang lemah, bidang%bidang perlapisan dan

schistosity, rekahan besar atau ketidakseragaman.d) Diameter dan panjang benda uji, serta perbandingan dengan syarat

dimensinya.e) 0ecepatan pembebanan, kecepatan deformasi atau kecepatan regangan.f) kadar air benda uji batu pada kondisi asli, jenuh, kering kamar, atau kering

o&en.g) 9ipe atau lokasi keruntuhan, gambar > sketsa keruntuhan benda uji.h) 7ama%nama teknisi yang melakukan pengujian, pengawas ahli dan

penanggung jawab pekerjaan yang ditulis dengan jelas, dan disertai tandatangannya.

i) 8al yang perlu ditampilkan yaitu apabila kur&a selubung (en&elope) tidakdapat berupa garis lurus berdasarkan lingkaran%lingkaran 1ohr yang ada,

penentuan parameter dan c dibantu dengan penggunaan grafik p%X (S7 $2%!5"%::!).

2:


40/41

ambar/nit lat /ji 9ekan 9riaial

;$


41/41

ambar ..

'ontoh rafik 8asil /ji 9ekan 9riaial

materi lab batuan

Documents