laporan praktikum mekanika batuan

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 memenuhi 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 arahan yang

berkaitan dengan isi laporan ini. Dan juga, kami mengucapkan terimakasih 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.

Bandung, 10 November 2015

Penyusun

Laporan Praktikum Mekanika Batuan 1

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR......................................................................................................................................1

DAFTAR ISI..................................................................................................................................................2

Daftar Gambar............................................................................................................................................6

Daftar Grafik...............................................................................................................................................7

Daftar Tabel................................................................................................................................................8

BAB I............................................................................................................................................................8

UJI SIFAT FISIK CONTOH BATUAN...............................................................................................................8

1.1 Tujuan..................................................................................................................................................8

1.2 Teori Dasar...........................................................................................................................................9

1.3 Alat dan Bahan.....................................................................................................................................9

1.4 Langkah Kerja.....................................................................................................................................11

1.5 Data Percobaan..................................................................................................................................11

1.6 Pengolahan Data................................................................................................................................12

1.7 Analisis dan Pembahasan..................................................................................................................14

1.8 Kesimpulan dan Saran.......................................................................................................................14

1.8.1 Kesimpulan...................................................................................................................................14

1.8.2 Saran............................................................................................................................................15

1.9 Pustaka...............................................................................................................................................15

BAB II.........................................................................................................................................................16

UJI SIFAT DINAMIK BATUAN.....................................................................................................................16

(SONIC VELOCITY TEST).............................................................................................................................16

2.1 Tujuan.............................................................................................................................................16

2.2 Teori Dasar.....................................................................................................................................16

2.3 Alat dan Bahan...................................................................................................................................19

2.4 Langkah Kerja............................................................................................................................20

2.5 Data Percobaan..............................................................................................................................20

2.6 Pengolahan Data............................................................................................................................22

2.7 Analisis dan Pembahasan..............................................................................................................23

2.8 Kesimpulan dan Saran....................................................................................................................23

2.8.1 Kesimpulan...............................................................................................................................23


2.8.2 Saran........................................................................................................................................23

2.9 Pustaka............................................................................................................................................24

BAB III........................................................................................................................................................25

UJI KUAT TEKAN (UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH / UCS TEST).................................................25

3.1 Tujuan........................................................................................................................................25

3.2 Teori Dasar.....................................................................................................................................25

3.3 Alat dan Bahan..........................................................................................................................26

3.4 Langkah Kerja............................................................................................................................28

3.5 Data Percobaan...............................................................................................................................29

3.6 Data Percobaan..............................................................................................................................32

3.7 Analisis data....................................................................................................................................84

3.8 Kesimpulan dan Saran....................................................................................................................87

3.8.1 Kesimpulan...............................................................................................................................87

3.8.2 Saran........................................................................................................................................88

BAB IV.......................................................................................................................................................89

UJI KUAT TARIK TAK LANGSUNG..............................................................................................................89

(BRAZILIAN TEST)......................................................................................................................................89

4.1 Tujuan........................................................................................................................................89

4.2 Teori Dasar......................................................................................................................................89

4.3 Alat dan Bahan..........................................................................................................................90

4.3.1 Bahan.......................................................................................................................................90

4.3.2 Alat...........................................................................................................................................91

4.4 Ilustrasi Gambar.............................................................................................................................91

4.5 Langkah kerja.................................................................................................................................92

4.6 Data Percobaan.........................................................................................................................93

4.7 Pengolahan Data.......................................................................................................................94

4.8 Analisis dan Pembahasan...........................................................................................................97

4.8 Kesimpulan dan Saran...............................................................................................................98

4.8.1 Kesimpulan...................................................................................................................................98

4.9 Daftar Pustaka...........................................................................................................................99

BAB V......................................................................................................................................................100

UJI GESER LANGSUNG.............................................................................................................................100

5.1 Tujuan...........................................................................................................................................100


5.2 Teori Dasar....................................................................................................................................100

5.3 Alat dan Bahan..............................................................................................................................102

5.4 Ilustrasi Gambar............................................................................................................................103

5.5 Langkah Kerja................................................................................................................................103

5.6 Pengolahan Data...........................................................................................................................104

5.6 Pengolahan Data...........................................................................................................................105

5.7 Analisis dan Pembahasan.............................................................................................................108

5.8 Kesimpulan dan Saran..................................................................................................................108

5.8.1 Kesimpulan.............................................................................................................................108

5.8.2 Saran......................................................................................................................................108

5.9 Daftar Pustaka...............................................................................................................................108

BAB VI.....................................................................................................................................................109

UJI POINT LOAD (PLI)..............................................................................................................................109

6.1 Tujuan...........................................................................................................................................109

6.2 Teori Dasar....................................................................................................................................109

6.3 Alat dan Bahan..............................................................................................................................111

6.4 Ilustrasi Gambar............................................................................................................................111

6.5 Langkah Kerja................................................................................................................................112

6.6 Pengolahan Data.....................................................................................................................113

6.6. Analisis dan Pembahasan.......................................................................................................113

6.7. Kesimpulan dan Saran.............................................................................................................114

6.8. Pustaka....................................................................................................................................115

BAB VII....................................................................................................................................................116

UJI TRIAKSIAL..........................................................................................................................................116

7.1 Tujuan Percobaan.........................................................................................................................116

7.2 Teori Dasar....................................................................................................................................116

7.3 Alat dan Bahan Percobaan............................................................................................................118

7.4 Langkah Kerja Percobaan..............................................................................................................119

7.5 Data Percobaan.............................................................................................................................120

7.6 Pengolahan Data.....................................................................................................................130

7.7 Analisis dan Pembahasan.............................................................................................................130

7.8 Kesimpulan dan Saran..................................................................................................................131

7.8.1 Kesimpulan.............................................................................................................................131


7.8.2 Saran.......................................................................................................................................131

7.9 Pustaka..........................................................................................................................................131

LAMPIRAN...............................................................................................................................................132


Daftar GambarGambar 1 Desikator...................................................................................................................................10Gambar 2 Pompa Vakum...........................................................................................................................10Gambar 3 Timbangan................................................................................................................................11Gambar 4 PUNDIT......................................................................................................................................19Gambar 5 Jangka Sorong...........................................................................................................................19Gambar 6 Grease.......................................................................................................................................19Gambar 7 Dial gauge.................................................................................................................................27Gambar 8 Jangka Sorong...........................................................................................................................27Gambar 9 Stopwatch.................................................................................................................................27Gambar 10 Sampel sebelum, saat dan sesudah diuji (dari kiri ke kanan)..................................................91Gambar 11 Kertas karbon dan kertas.........................................................................................................92Gambar 12 sampel setelah diuji................................................................................................................92Gambar 13 Kertas setelah uji kuat tarik tak langsung...............................................................................92Gambar 14 Direct shear box apparatus test............................................................................................102Gambar 15 Point Load Tester..................................................................................................................109Gambar 16 Mengatur kedua konus sampai conto batuan terjepit oleh kedua konus penekan..............111Gambar 17 : Kalibrasi Alat Pengukur.......................................................................................................112Gambar 18 : Memperhatikan dan mencatat beban maksimum saat failure...........................................112Gambar 19 Gambar Grafik Mohr-Coulomb dan Grafik Mohr..................................................................117Gambar 20 Gambar Sel Triaksial..............................................................................................................118


Daftar GrafikGrafik 1 Sampel batuan dalam keadaan natural........................................................................................22Grafik 2 Sampel batuan dalam keadaan kering.........................................................................................22Grafik 3 Sampel batuan dalam keadaan jenuh..........................................................................................22Grafik 4 Kurva Tegangan –Perpindahan geser pada tegangan normal konstan......................................101Grafik 5 Tegangan Geser Langsung..........................................................................................................107


Daftar TabelTable 1 Pengukuran Dimensi Contoh Batuan............................................................................................12Table 2 Hasil Uji Sifat Fisik Contoh Batuan................................................................................................14Table 3 Data sampel batu dalam keadaan natural....................................................................................20Tabel 4 Data sampel batu dalam keadaan jenuh.......................................................................................21Tabel 5 Dimensi UCS Sampel Besar...........................................................................................................29Tabel 6 Dimensi UCS Sampel Kecil.............................................................................................................29Tabel 7 Data Sampel Batuan Kecil untuk UCS...........................................................................................30Tabel 8 Hasil Gaya ( Failure) dan Nilai Kuat Tekan UCS Berdasarkan dari Grafik.......................................48Tabel 9 Nilai Nisabah Poisson, Modulus Young, Stress dan Strain sebagai Batas Elastik Batuan...............48Tabel 10 Data Hasil Percobaan UCS Untuk Sampel Besar..........................................................................49Tabel 11 Nilai F failure dan Kuat Tekan dengan Grafis dari Percobaan UCS Sampel Batuan Besar...........83Tabel 12 Nilai Nisbah Poisson, Modulus Young, Stress dan Strain sebagai Batas Elastik...........................83Tabel 13 Hasil Pengujian dengan brazilian Test.........................................................................................95Gambar 14 Mekanisme Uji Geser Langsung............................................................................................101Tabel 15 Tabel Diameter Sampel Batupasir.............................................................................................104Tabel 16 Tabel Gaya Horizontal dan Pergeseran Sampel Batupasir.........................................................104Tabel 17 Tabel Diameter dan Luas Permukaan Sampel Batupasir...........................................................105Tabel 18 Tegangan Geser dan Pergeseran Sampel Batupasir..................................................................106Tabel 19 Tegangan Normal dan Tegangan Geser Sampel Batupasir.......................................................107Tabel 20 Data Percobaan PLI...................................................................................................................113Tabel 21 : Estimasi nilai UCS....................................................................................................................114


BAB IUJI SIFAT FISIK CONTOH BATUAN

1.1 Tujuan

Untuk mendapatkan sifat-sifat fisik batuan seperti: bobot isi asli (natural density), bobot

isi kering (dry density), bobot isi jenuh (saturated density), berat jenis semu (apparent specific

gravity) , berat jenis sejati (true specific grafity), kadar air asli (natural water content), kadar air

jenuh (saturated water content), dejarajat kejenuhan (degree of saturation), porositas dan void

ratio, di laboratorium dengan peralatan yang tersedia.

1.2 Teori Dasar

Batuan yang terpapar di alam sering disebut sebagai masa batuan. Masa batuan terdiri

dari kumpulan batuan utuh. Informasi detail dari formasi batuan target sangat diperlukan

dalam keberhasilan mengenai permasalahan geoteknik. Contoh 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.

Batuan memiliki sifat sifat tertentu yang perlu diketahui dalam mekanika batuan.

Karakteristik ini dapat dikelompokan menjadi dua bagian yaitu sifat fisik batuan dan sifat

mekanik batuan. Parameter dari sifat fisik batuan adalah bobot isi, berat jenis, porositas,

absorpsi, dan void ratio. Sedangkan untuk sifat mekanik standard dikenal juga sifat mekanik dan

cuttability yang di peroleh dari uji indeks.

Semua sifat tersebut dapat ditentukan baik di laboratorium maupun di lapangan (in-

situ). Penentuan di laboratorium pada umumnya dilakukan terhadap contoh batuan yang

diambil di lapangan. Satu contoh dapat digunakan untuk menentukan kedua sifat batuan.


Pertama-tama adalah penentuan sifat fisik batuan yang merupakan uji tanpa merusak

(non destructive test), kemudian dilanjutkan dengan penentuan sifat mekanik batuan yang

merupakan uji merusak (destructive test) sehingga contoh batu hancur.

1.3 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan:

1. Oven yang mampu mempertahankan temperatur pada 90-105oC selama 24 jam

2. Wadah contoh yang terbuat dari material tidak korosif dan mempunyai tutup yang

kedap udara

3. Desikator

Gambar 1 Desikator

4. Pompa vakum (tekanan vakum sebesar 800 Pa untuk selama-lamanya satu jam)

Gambar 2 Pompa Vakum


5. Wadah untuk merendam contoh batuan utuh yang dimasukan kedalam wadah

berongga dan dapat digantung bebas sehingga berat contoh batuan utuhnya dapat

ditimbang untuk menentukan berat jenuh terendam air

6. Timbangan

Gambar 3 Timbangan

Sampel yang digunakan :

1. Contoh batuan A yang memiliki komposisi 1:3 antara beton : pasir

2. Contoh batuan B yang memiliki komposisi 2:3 antara beton : pasir

3. Contoh batuan C yang memiliki komposisi 1:1 antara beton : pasir

1.4 Langkah Kerja

1. Siapkan contoh batuan yang akan dipreparasi

2. Penimbangan berat contoh batuan natural : Wn

3. Kemudian contoh batuan dimasukan dalam desikator

4. Persiapan : desikator dibersihkan kemudian bibir dan bibir diolesi vaselin. Contoh

batuan dimasukan ke dalam desikator dengan hati hati.

5. Isi desikator dengan air hingga penuh dan udara dalam desikator dihisap dengan

bantuan pompa vakum sampai tidak ada gelembung udara yang keluar dari contoh

batuan.

6. Penimbangan berat contoh batuan jenuh : Ww (setelah contoh batuan dijenuhkan

dengan air di dalam desikator yang hampa udara selama 24 jam).


7. Penimbangan berat contoh batuan jenuh tergantung di dalam air : Ws

8. Penimbangan berat contoh batuan kering : Wo (setelah contoh batuan dikeringkan

di dalam oven selama 24 jam pada temperature 90-105 derajat C)

1.5 Data Percobaan

Table 1 Pengukuran Dimensi Contoh Batuan

Sampel

Berat

natural

(gram)

Berat gantung

(gram)

Berat jenuh

(gram)Berat kering (gram)

A1 456,0 261,4 535,3 445,1

A2 448,8 256,1 526,0 433,9

A3 446,6 254,7 524,6 432,8

B1 492,3 277,4 563,1 474,9

B2 476,0 274,7 555,0 471,1

B3 494,0 276,2 560,7 480,7

C1 505,6 270,0 554,4 484,7

C2 484,6 254,8 533,0 465,4

C3 493,8 261,4 541,3 471,9


1.6 Pengolahan Data


Sehingga didapat:

Table 2 Hasil Uji Sifat Fisik Contoh Batuan

Samp

el

Natura

l

densit

y

(g/cm3

)

Dry

densit

y

(g/cm3

)

Saturate

d

density

(g/cm3)

App.

Spesifi

c

gravity

(g/cm3

)

True

spesifi

c

gravit

y

Natura

l water

conten

t

Saturate

d water

content

Degree

of

saturatio

n

Porosita

s (n)

Void

ratio

(e)

A1 1,665 1,625 1,954 1,665 2,423 0,024 0,203 0,121 0,329 0,491

A2 1,663 1,608 1,949 1,663 2,440 0,034 0,212 0,162 0,341 0,518

A3 1,655 1,604 1,944 1,655 2,430 0,032 0,212 0,150 0,340 0,515

B1 1,723 1,662 1,971 1,723 2,405 0,037 0,186 0,197 0,309 0,447

B2 1,698 1,681 1,980 1,698 2,399 0,010 0,178 0,058 0,299 0,427

B3 1,736 1,690 1,971 1,736 2,351 0,028 0,166 0,166 0,281 0,391

C1 1,778 1,704 1,949 1,778 2,258 0,043 0,144 0,300 0,245 0,325

C2 1,742 1,673 1,916 1,742 2,210 0,041 0,145 0,284 0,243 0,321

C3 1,764 1,686 1,934 1,764 2,242 0,046 0,147 0,316 0,248 0,330

1.7 Analisis dan Pembahasan

Dari hasil percobaan, natural density, dry density dan saturated density serta apparent

specific grafity terbesar dimiliki oleh sampel C dengan komposisi 1:1 antara pasir dan semen.

Dari analisis kami, hal ini karena kandungan pasir lebih sedikit sehingga komposisi batuan lebih

padat yang mengakibatkan rongga dan void lebih sedikit.

Berat jenis sejati, kadar air jenuh, porositas dan void rasio terbesar dimiliki oleh sampel

A dengan komposisi pasir banding semen 3:1. Jumlah pasir yang lebih besar berarti batuan

memiliki lebih banyak rongga sehingga porositas dan void didalam sampel A akan menjadi

besar.


1.8 Kesimpulan dan Saran

1.8.1 KesimpulanDari hasil percobaan dan pengolahan data maka didapat:

1. Natural density terbesar adalah sampel C1 dengan nilai 1,778 g/cm3

2. Dry density terbesar adalah sampel C1 dengan nilai 1,704 g/cm3

3. Saturated density terbesar adalah sampel B2 dengan nilai 1,980 g/cm3

4. Apparent specific gravity terbesar adalah sampel C1 dengan nilai 1,778 g/cm3

5. True specific gravity terbesar adalah sampel A2 dengan nilai 2.440

6. Natural water content terbesar adalah sampel C3 dengan nilai 0,046

7. Saturated water content terbesar adalah sampel A2 dan A3 dengan nilai 0,212

8. Degree of saturation terbesar adalah sampael dan C3 dengan nilai 0,316

9. Porositas terbesar adalah sampel A2 dengan nilai 0,341

10. Void ratio terbesar adalah sampel A1 dengan nilai 0.518

1.8.2 SaranBeberapa saran agar meminimalisasi kesalahan perhitungan:

1. Selalu mengkalibrasi alat sebelum percobaan dilakukan

2. Pengukuran diameter dan panjang sampel dilakukan lebih dari 1 kali pengamatan

agar hasil lebih presisi.

3. Ketelitian timbangan sampai 0,001%.

1.9 Pustaka

Rai,M.A.,Kramadibrata,S.,Wattimena, R.K.,. 2014. Mekanika Batuan hal. 63-70

Bandung: Penerbit ITB.


BAB IIUJI SIFAT DINAMIK BATUAN (SONIC VELOCITY TEST)

2.1 Tujuan

2.1.1 Mengukur cepat rambat gelombang ultrasonik pada contoh batuan yang biasanya

dilakukan sebelum uji UCS

2.1.2 Menentukan modulus elastisitas dinamik (E)

2.2 Teori Dasar

Gelombang merupakan suatu getaran mekanik, hal ini dapaat dijelaskan dengan

karakteristik gelombang sinusoidal seperti dijelaskan dengan sebuah getaran pada seutas tali

yang bergerak ke arah sumbu x dengan waktu t dan kecepatan v yang berbentuk kurva sinus.

2.2.1 Gelombang Longitudinal

Apabila arah pergerakan partikel-partikel medium sama arahnya dengan arah

penjalaran gelombang, maka gelombang tersebut dinamakan gelombang longitudinal atau

gelombang tekan. Gelombang longitudinal dapat dijalarkan dalam medium padatan maupun

medium fluida cair dan gas.

2.2.2 Gelombang Transversal

Arah pergerakan partikel-partikel medium dapat menyudit terhadap arah penjalaran

gelombang. Gelombang seperti ini disebut gelombang transversal atau gelombang geser.

Umumnya, kecepatan penjalaran gelombang transversal setengah kali kecepatan penjalaran

gelombang longitudinal pada medium yang sama.


2.2.3 Gelombang Permukaan

Penjalaran gelombang untrasonik dapat juga terjadi di permukaan medium padatan.

Kedalaman medium padatan yang dipengaruhi oleh gerak gelombang adalah kira-kira satu kali

panjang gelombang.

2.2.4 Gelombang Ultrasonik

Gelombang ultrasonik termasuk dalam kelompok getaran mekanik yang melibatkan

gaya-gaya mekanik selama melakukan penjalaran dalam suatu medium, akibatnya gelombang

ini bergantung pada elastisitas medium penjalarannya. Fenomena ini terlihat pada perubahan

panjang gelombang (ℓ), jika gelombang ultrasonik tersebut dijalarkan pada medium yang

berbeda elastisitasnya.

Sebagai ilustrasi, gelombang sura sesungguhnya dapat dibagi dalam tiga bagian, yaitu

gelombang infrasonik dengan selang frekuensi <20 Hz, gelombang sonik dengan selang

frekuensi 20 Hz – 20 kHz, dan gelombang ultrasonik dengan frekuensi >20 kHz.

Salah satu sifat dinamik batuan adalah cepat rambat gelombang ultrasonik. Untuk

mengukur cepat rambat gelombang ultrasonik pada contoh batu sebaiknya dilakukan pada

contoh batuan yang diuji kuat tekan dan dilakukan sebelum uji kuat tekan dilakukan. Prosedur

untuk melakukan uji cepat rambat gelombang ultrasonik merujuk kepada International Society

of Rock Mechanics (ISRM, 1981).

Metode yang paling populer dalam pengukuran kecepatan rambat gelombang ultrasonik

adalah dengan memberikan pulsa pada salah satu ujung contoh batuan dengan transducer

kristal piezoelektrik dan getaran diterima oleh transducer kristal kedua pada ujung lainnya dari

contoh batuan. Dalam pengujian ini biasanya menggunakan dua macam transducer masing-

masing untuk gelombang primer (VLp) dan gelombang sekunder (VLs).

Prinsip pengujian ini adalah mengukur waktu yang ditempuh gelombang untuk

merambat melalui contoh batuan dengan menggunakan alat PUNDIT (Portable Unit Non-

destructive Digital Indicated Tester). Lalu kecepatan rambat gelombang ultrasonik ditentukan

dengan membagi panjang contoh batuan dengan waktu tempuh tersebut.


Dengan Vp = cepat rambat gelombang ultrasonik tekan (m/s)

Vs = cepat rambat gelombang ultrasonik geser (m/s)

L = panjang contoh batuan yang diuji (m)

tp = waktu tempuh gelombang ultrasonik tekan (detik)

ts = waktu tempuh gelombang ultrasonik geser (detik)

Untuk memperoleh modulus geser, dapat digunakan persamaan berikut,

Untuk memperoleh modulus Young dinamik, dapat digunakan persamaan berikut,

Konstanta Lame,

Modulus Ruah,

Nisbah poisson,

Kecepatan rambat gelombang ultrasonik dapat dijadikan indeks derajat retakan atau

rekahan dalam contoh batuan. Lama & Vutukuri (1978) menemukan bahwa kecepatan rambat

gelombang ultrasonik dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain tipe batuan, komposisi dan

ukuran butir, bobot isi, kandungan air dan porositas, temperatur, dan kehadiran bidang lemah,

anisotropi, dan tingkat tekanan.

Vp = L / tp

Vs = L / ts

G = ρ x Vs2

E = 2 x (1+v) x G

λ = ρ x (Vp2 – Vs

2)

K = (ρ/3) x (3 x Vp2 – 4 x Vs

2)

v = [1 – 2 (Vs/Vp)2] / 2 x [1 – (Vs/Vp)2]


2.3 Alat dan Bahan 2.3.1 Portable Unit Non-destructive Digital Indicated Tester (PUNDIT)

Gambar 4 PUNDIT

2.3.2 Jangka sorong

Gambar 5 Jangka Sorong

2.3.3 Pasta/gemuk

Gambar 6 Grease


2.4 Langkah Kerja

1. Siapkan alat uji yaitu Portable Unit Non-destructive Digital Indicated Tester (PUNDIT).

2. Lakukan pengkoreksian/kalibrasi waktu perambatan pada PUNDIT.

a. Lumasi permukaan dan bawah material kalibrasi agar seluruh permukaan mengalami

kontak yang merata dengan transducer.

b. Tempatkan material yang sudah diketahui waktu perambatan gelombang primernya

diantara transducer.

3. Ukur waktu perambatan gelombang primer contoh batuan. Lumasi permukaan atas dan

bawah contoh batuan agar seluruh permukaan mengalami kontak yang merata dengan

transducer.

4. Tempatkan contoh batuan diantara transducer.

5. Berikan beban rendah pada transducer penerima.

6. Hidupkan PUNDIT dan catat waktu perambatan gelombang primer pada display (μ).

2.5 Data Percobaan

Uji cepat rambat gelombang ultrasonik

Table 3 Data sampel batu dalam keadaan natural

Sampel Batuan Cepat rambat gelombang (μ)

A1 45.5

A2 47.1

A3 47.7

B1 43.4

B2 42

B3 43.2

C1 39

C2 37.6

C3 38.4


Tabel 4 Data sampel batu dalam keadaan jenuh


A1 43.3

A2 43

A3 43.7

B1 41.6

B2 49.9

B3 41.6

C1 40.9

C2 40.3

C3 39.7

Tabel 5 Data sampel batu dalam keadaan kering


A1 47.2

A2 48.6

A3 47.8

B1 49.7

B2 43.3

B3 44.3

C1 65.6

C2 74.2

C3 42.2

2.6 Pengolahan DataGrafik 1 Sampel batuan dalam keadaan natural


Grafik 2 Sampel batuan dalam keadaan kering

Grafik 3 Sampel batuan dalam keadaan jenuh

1 2 330

40

50

60

70

45.5 47.1 47.743.4 42 43.239 37.6 38.4

Sample Batuan Dalam Keadaan Natural

Sampel A Sampel B Sample C

Kode Sampel

Cepa

t Ram

bat G

elom

bang

1 2 330

40

50

60

70

47.2 48.6 47.849.743.3 44.3

65.6

74.2

42.2

Sample Batuan Dalam Keadaan Kering


Kode Sampel

Cepa

t Ram

bat G

elom

bang

1 2 330

40

50

60

70

43.3 43 43.741.6

49.9

41.640.9 40.3 39.7

Sample Batuan Dalam Keadaan Jenuh


Kode Sampel

Cepa

t Ram

bat G

elom

bang


2.7 Analisis dan PembahasanDari hasil percobaan dapat dilihat bahwa waktu cepat rambat batuan terbesar pada saat

sample batuan dalam keadaan kering pada umumnya ada di golongan C. Hal ini dikarenakan

komposisi tersebut memberikan kepadatan yang besar dalam sampel dan ikatan antara partikel

semen dan pasir juga lebih kuat sehingga nilainya akan besar.

Sedangkan perbedaan yang terjadi pada nilai cepat rambat, kemungkinan terjadi

dikarenakan adanya kekar kekar pada sampel batuan, sehingga tidak bisa langsung merambat

dari transducer atas ke transducer bawah.

2.8 Kesimpulan dan Saran2.8.1 Kesimpulan

Cepat rambat gelombang ultrasonik pada suatu batuan ditentukan dari material

pembentuk/penyusun batuan tersebut. Semakin padat material penyusun batuan tersebut, maka

cepat rambat gelombang ultrasonik akan semakin tinggi karena gelombang

2.8.2 SaranDalam pecobaan yang dilakukan masih terdapat banyak kesalahan. Berikut saran agar hal

tersebut bisa diminimalisasi

1. Jangan lupa selalu mengkalibrasi alat sebelum percobaan dilakukan

2. Dalam mengukur diameter dan panjang sampel harus dilakukan lebih dari 1 kali pengamatan

agar hasil lebih presisi

3. Selalu mencatat hasil pengukuran dan arsipkan datanya dengan baik agar kerja lebih efisien.

2.9 PustakaRai,M.A.,Kramadibrata,S.,Wattimena, R.K.,. 2010. TA 3111 Mekanika Batuan hal. 157-

160 Bandung : Penerbit ITB.


BAB III UJI KUAT TEKAN (UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH / UCS TEST)


3.1 Tujuan

3.1.1 Untuk mengetahui kekuatan dari percontoh batu secara tidak langsung di lapangan dan

menenetukan unconfined compressive strength (UCS).

3.1.2 Mengetahui besar gaya yang bekerja pada saat batu percontoh hancur.

3.1.3 Menghitung modulus elastisitas dan nisbah poisson batuan.

3.2 Teori Dasar

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan batuan secara tidak langsung di

lapangan. Percontoh batuan dapat berbentuk silinder atau tidak beraturan, sebaiknya

percontoh yang digunakan berbentuk silinder dengan diameter 50 mm.

Persamaan:

Is = p

D2

Dimana :

Is : point load test (indek franklin)

P : beban maksimum sampai percontoh pecah

D : jarak antara kedua konus penekan

Hubungan antara indeks franklin dengan kuat tekan menurut BIENIAWSKI adalah sebagai

berikut:

σc = 23Is

Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil uji tekan adalah :

1. Gesekan antara plat tekan dengan permukaan percotoh batu.

2. Geometri percontoh batuan seperti bentuk, perbandingan tinggi diameter, ukuran

percontoh batuan.


3. Kecepatan pembebasan

4. Lingkungan seperti kandungan uap air, cairan.

5. Mineralogi, ukuran butir dan porositas

Pada pengujian ini kami melakukan dua tes yaitu diametrical dan axial test, pada diametrical

test nilai L (panjang percontoh) besar dari 0,7 D. Dan pada axial test perbandingan antara

diameter denagn panjang percontoh 1,1 ± 0,05.

3.3 Alat dan Bahan3.3.1 Percontoh batuan berbentuk silinder

3.3.2 Mesin penguji kuat tekan “ controls”


3.3.3 Dial gauge

Gambar 7 Dial gauge

3.3.4 Jangka sorong

Gambar 8 Jangka Sorong

3.3.5 Stop watch

Gambar 9 Stopwatch


3.4 Langkah Kerja 1. Gunakan safety glasses dan safety shoes.

2. Siapkan formulir data jika pengambilan data dilakukan secara manual

3. Contoh uji harus memenuhi syarat L/D=2

4. Lakukan persiapan alat mesin tekan, letakkan contoh batuan di pusat antara plat atas

dan plat bawah mesin tekan. Contoh batuan diletakkan dengan permukaan bawah

menempel pada plat bawah.

5. Pada mesin tekan dipasang tiga buah dial gauge untuk mengukur deformasi axial, lateral

1 dan lateral 2.

6. Pompa dihidupkan, sehingga oli yang bertekanan tinggi akan masuk kedalam silinder.

Piston dalam silinder bergerak kebawah sampai permukaan contoh batuan menyentuh

plat tekan bagian atas. Karena kedua permukaan contoh batuan telah menyentuh plat

tekan menyebabkan kenaikan piston terhambat sehingga gaya di dalam contoh batuan

meningkat. Besarnya gaya yang ada di dalam contoh batuan ini ditransmisikan ke sistem

alat pengukur gaya. Matikan pompa.

7. Atur jarum jam penunjuk pada ketiga dial gauge pada posisi nol.

8. Hidupkan kembali pompa dan mulai lakukan pembacaan gaya setiap interval 2 kN hingga

terjadi failure an dicatat proses pembebanan deformasi aksial lateralnya.

9. Alat pengukur gaya terdiri dari dua buah jarum penunjuk yaitu jarum hitam dan jarum

merah. Jarum hitam menunjukkan gaya di dalam contoh batuan, sedangkan jarum merah

digerakkan oleh jarum hitam. Bila contoh batuan hancur (failure) gaya di dalam contoh

batuan berkurang, jarum hitam akan bergerak kembali ke nol dan jarum merah tertinggal

pada skala terakhir yang ditunjukkan jarum hitam. Maka gaya maksimum yang mampu

ditahan oleh contoh batuan akan ditunjukkan oleh jarum merah.

10. Matikan motor dn catat juga lamanya waktu percobaan. Lakukan cara yang sama untuk

contoh batuan yang lain.


3.5 Data PercobaanTabel 5 Dimensi UCS Sampel Besar

DIMENSI UCS SAMPEL BESAR

PANJANG (mm) DIAMETER (Cm)Mean

panjang (dalam mm)

Mean diameter

(dalam mm)A ( dalam mm)

A1

165,8 165,75 165,85

8,22 8,22 8,22 165,8 82,2 5304,1194

A2

170,15 170,15 170,15

8,39 8,325 8,49 170,15 84,01666667 5541,158218

A3

165,55 165,5 165 8,2 8,22 8,27 165,35 82,3 5317,03265

B1 170,194 170,07 170,05

8,25 8,22 8,23 170,1046667 82,33333333 5321,340556

B2 168,05 168,1 168,05

8,23 8,27 8,2 168,0666667 82,33333333 5321,340556

B3 169,45 169,35 169,1 81,4 81,45 81,4 169,3 814,1666667 520350,8785

C1 169,4 169,45 169,4 8,21 8,225 8,2 169,4166667 82,11666667 5293,370351

C2 171,4 171,5 171,6 8,2 8,21 8,18 171,5 81,96666667 5274,049539

C3 170,8 170,5 170,75

8,13 8,12 8,12 170,6833333 81,23333333 5180,100739

Tabel 6 Dimensi UCS Sampel Kecil

DIMENSI UCS SAMPEL KECIL

PANJANG (mm) DIAMETER (Cm)Mean

panjang(dalam mm)

Meandiameter

(dalam mm)

A ( dalam mm)

A1

117,3 117,2 117,2 5,4 5,4 5,5 117,2 54,4 2321,7

A2

114,2 114,0 114,3 5,4 5,5 5,4 114,2 54,5 2327,4

A3

114,2 114,3 114,4 5,4 5,4 5,4 114,3 54,3 2317,4

B1 114,2 114,3 114,4 5,4 5,4 5,5 114,3 54,5 2328,8

B2 120,5 120,2 120,2 5,4 5,4 5,4 120,3 54,3 2317,4

B3 118,1 119,0 119,9 5,4 5,4 5,4 119,0 54,1 2294,7


C1 121,2 121,3 121,4 5,4 5,5 5,4 121,3 54,6 2335,9

C2 121,1 121,1 121,2 5,4 5,4 5,4 121,1 54,2 2308,9

C3 118,6 118,6 118,8 5,5 5,5 5,5 118,6 54,7 2345,9

Tabel 7 Data Sampel Batuan Kecil untuk UCS

Deformasi AxialForce (kN) SAMPLE CODE

a1 a2 a3 B1 B2 B3 C1 C2 C32 13 26 14 7 20 10 16 8 54 20 47 24 13 24 15 22 17 96 29 59 32 17 27 22 27 24 148 34 66 39 22 30 27 32 30 17

10 37 73 48 26 33 31 36 35 2012 42 78 60 30 36 35 30 39 2314 47 84 34 39 38 42 44 2516 52 90 36 41 41 44 47 2718 56 100 39 44 45 47 51 3020 64 42 46 48 50 54 3222 76 45 49 51 52 57 3424 48 52 54 55 60 3626 52 55 58 57 64 3928 57 58 63 60 65 4130 63 68 63 68 4432 68 73 66 71 4734 78 81 70 74 5036 76 77 5238 79 81 5640 8542

Deformasi Lateral 1Force (kN) SAMPEL CODE

A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3

2 0 72 0 35 -112 0 60 54 19


4 0 78 49 36 -150 0 80 70 266 0 78 60 36 -176 0 100 82 338 0 78 80 36 -194 0 117 88 35

10 0 86 129 36 -210 0 135 95 3512 0 93 215 36 -211 0 150 104 3514 0 94 36 -211 0 153 111 3616 0 96 36 -221 0 178 116 3618 0 97 36 -230 0 190 121 3520 12 36 -240 0 196 124 3522 27 36 -244 0 200 124 3524 36 -246 0 210 124 3526 36 -261 0 232 124 3528 36 -263 0 216 124 3530 36 -275 0 221 124 3532 36 -294 0 222 124 3534 36 247 124 3536 36 360 124 3538 36 370 124 3540 36 124

Deformasi Lateral 2Force (kN) SAMPLE CODE

A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C32 31 -8 45 -13 162 0 -2 -4 124 41 10 94 -13 195 0 -2 -4 306 46 24 104 -13 208 0 -2 -4 488 51 37 122 -13 225 2 -2 -4 62

10 53 47 155 -13 235 3 -2 -4 8012 55 49 244 -13 241 9 -2 -4 9514 56 62 -13 242 12 -4 -4 9616 57 68 -13 243 12 -16 -4 9618 60 81 -13 240 15 -7 -4 9620 60 -13 250 25 -10 -4 9622 60 -13 259 27 -13 -4 9724 -10 263 29 -15 -4 10626 -9 271 30 -16 -4 10928 40 276 34 -17 -4 10930 287 42 -17 -4 109


32 298 51 -17 -4 10934 323 67 -17 7 10936 -16 14 12038 29 12040 40

3.6 Data Percobaan

a. Sampel Kecil A1

Force (kN)

A1 Axial (mm)

A1 Lateral 1 (0,1 mm)


2 13 0 314 20 0 416 29 0 468 34 0 51

10 37 0 5312 42 0 5514 47 0 5616 52 0 5718 56 0 6020 64 12 6022 76 27 60

A1Tegangan (Mpa) Regangan Axial Regangan Lateral Regangan volumetrik

0 0 0 00,861447256 0,11090573 -0,057002758 -0,0030997861,722894513 0,1706242 -0,075390745 0,0198427112,584341769 0,24740509 -0,084584738 0,0782356143,445789025 0,29006114 -0,093778731 0,1025036784,307236281 0,31565477 -0,097456329 0,1207421135,168683538 0,35831082 -0,101133926 0,1560429696,030130794 0,40096687 -0,102972724 0,1950214216,89157805 0,443622921 -0,104811523 0,233999874

7,753025307 0,477747761 -0,110327919 0,2570919228,614472563 0,545997441 -0,132393503 0,2812104359,475919819 0,648371961 -0,159975483 0,328420995


b. Sampel Kecil A2

Force (kN)

A2 Axial (mm)



2 26 72 -84 47 78 106 59 78 248 66 78 37

10 73 86 4712 78 93 4914 84 94 6216 90 96 6818 100 97 81

-0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

A1

Axial Lateral Volumetrik


A2Tegangan (Mpa) Regangan Axial Regangan Lateral Regangan volumetrik

0 0 0 0

0,859339096 0,227770477 -0,117539027 -0,0073075761,718678192 0,41173894 -0,161616162 0,0885066172,578017288 0,516863776 -0,187327824 0,1422081283,437356385 0,578186597 -0,211202938 0,155780724,296695481 0,639509417 -0,24426079 0,1509878385,156034577 0,683311432 -0,260789715 0,1617320026,015373673 0,73587385 -0,286501377 0,1628710956,874712769 0,788436268 -0,301193756 0,1860487577,734051865 0,876040298 -0,326905418 0,222229462

-0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A2

axial lateral volumetrik


c. Sampel Kecil A3

Force (kN)

A3 Axial (mm)



2 14 0 454 24 49 946 32 60 1048 39 80 122

10 48 129 15512 60 215 244

A3tegangan (Mpa) Regangan Axial Regangan Lateral Regangan volumetrik

0 0 0 0

0,863033472 0,122484689 -0,082822086 -0,043159482

1,726066943 0,209973753 -0,263190184 -0,316406615

2,589100415 0,279965004 -0,301840491 -0,323715977

3,452133886 0,341207349 -0,371779141 -0,402350933

4,315167358 0,419947507 -0,522699387 -0,625451266

5,178200829 0,524934383 -0,844785276 -1,164636169

d. Sampel Kecil B1

Force (kN)

B1 Axial (mm)

B1 Lateral 1 (0,1 mm)


2 7 35 -13

4 13 36 -13

6 17 36 -13


8 22 36 -13

10 26 36 -13

12 30 36 -13

14 34 36 -13

16 36 36 -13

18 39 36 -13

20 42 36 -13

22 45 36 -13

24 48 36 -10

26 52 36 -9

28 57 36 40B1

Tegangan (Mpa) Regangan Axial Regangan Lateral Regangan Volumetrik0 0 0 0

0,858813265 0,061242345 -0,040391677 -0,019541009

1,717626531 0,113735783 -0,042227662 0,029280459

2,576439796 0,148731409 -0,042227662 0,064276084

3,435253061 0,192475941 -0,042227662 0,108020616

4,294066327 0,227471566 -0,042227662 0,143016242

5,152879592 0,262467192 -0,042227662 0,178011867

6,011692857 0,297462817 -0,042227662 0,213007493

6,870506122 0,31496063 -0,042227662 0,230505306

7,729319388 0,341207349 -0,042227662 0,256752025

8,588132653 0,367454068 -0,042227662 0,282998744

9,446945918 0,393700787 -0,042227662 0,309245463

10,30575918 0,419947507 -0,047735618 0,32447627

11,16457245 0,454943132 -0,049571603 0,355799925

12,02338571 0,498687664 -0,139534884 0,219617897

e. Sampel Kecil B2

Force (kN)

B2 Axial (mm)

B2 Lateral

B2 Lateral

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 10

1

2

3

4

5

6

A3

Axial Lateral Volumetrik


1 (0,1 mm)

2 (0,1 mm)

2 20 -112 1624 24 -150 1956 27 -176 2088 30 -194 225

10 33 -210 23512 36 -211 24114 39 -211 24216 41 -221 24318 44 -230 24020 46 -240 25022 49 -244 25924 52 -246 26326 55 -261 27128 58 -263 27630 63 -275 28732 68 -294 29834 78 -294 323

B2tegangan (Mpa) Regangan Axial Regangan Lateral Regangan Volumetrik

0 0 0 0

0,863033472 0,166251039 -0,09202454 -0,0177980411,726066943 0,199501247 -0,082822086 0,0338570752,589100415 0,224438903 -0,058895706 0,1066474923,452133886 0,249376559 -0,057055215 0,1352661294,315167358 0,274314214 -0,04601227 0,1822896755,178200829 0,29925187 -0,055214724 0,1888224226,041234301 0,324189526 -0,057055215 0,2100790976,904267772 0,34081463 -0,040490798 0,2598330357,767301244 0,365752286 -0,018404908 0,328942478,630334716 0,38237739 -0,018404908 0,3455675749,493368187 0,407315046 -0,027607362 0,35210032210,35640166 0,432252702 -0,031288344 0,36967601411,21943513 0,457190357 -0,018404908 0,42038054112,0824686 0,482128013 -0,02392638 0,434275253

12,94550207 0,523690773 -0,02208589 0,47951899413,80853554 0,565253533 -0,007361963 0,55052960614,67156902 0,648379052 -0,053374233 0,541630586

-0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

2

4

6

8

10

12

14

B1

AxialLateralVolumetrik

Strain

Stre

ss (M

pa)


f. Sampel Kecil B3

Force (kN)

B3 Axial (mm)

B3 Lateral 1 (0,1

B3 Lateral 2 (0,1

-0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70

2

4

6

8

10

12

14

16

B2

AxialLateralVolumetrik

Strain

Stre

ss (M

pa)


mm) mm)2 10 0 04 15 0 06 22 0 08 27 0 2

10 31 0 312 35 0 914 38 0 1216 41 0 1218 45 0 1520 48 0 2522 51 0 2724 54 0 2926 58 0 3028 63 0 3430 68 0 4232 73 0 5134 81 0 67

B3Tegangan (Mpa) Regangan Axial Regangan Lateral Regangan Volumetrik

0 0 0 0

0,871567743 0,084033613 0 0,0840336131,743135486 0,12605042 0 0,126050422,61470323 0,18487395 0 0,18487395

3,486270973 0,226890756 -0,003699137 0,2194924834,357838716 0,260504202 -0,005548705 0,2494067915,229406459 0,294117647 -0,016646116 0,2608254156,100974203 0,319327731 -0,022194821 0,2749380896,972541946 0,344537815 -0,022194821 0,3001481737,844109689 0,378151261 -0,027743527 0,3226642078,715677432 0,403361345 -0,046239211 0,3108829239,587245176 0,428571429 -0,049938348 0,32869473310,45881292 0,453781513 -0,053637485 0,34650654311,33038066 0,487394958 -0,055487053 0,37642085212,20194841 0,529411765 -0,062885327 0,40364111113,07351615 0,571428571 -0,077681874 0,41606482313,94508389 0,613445378 -0,09432799 0,42478939814,81665163 0,680672269 -0,123921085 0,432830099

0 0 0 00 0 0 0


0 0 0 00 0 0 00 0 -0,000128554 -0,000257108

-0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

2

4

6

8

10

12

14

16

B3

axiallateralvolumetrik

strain

stre

ss (M

pa)

g. Sampel Kecil C1

Force (kN)

C1 Axial (mm)

C1 Lateral 1 (0,1 mm)



2 16 60 -24 22 80 -26 27 100 -28 32 117 -2

10 36 135 -212 30 150 -214 42 153 -416 44 178 -1618 47 190 -720 50 196 -1022 52 200 -1324 55 210 -1526 57 232 -1628 60 216 -1730 63 221 -1732 66 222 -1734 70 247 -1736 76 360 -1638 79 370 -16

C1Tegangan (Mpa) Regangan Axial Regangan Lateral Regangan Volumetrik

0 0 0 0

0,856191337 0,131904369 -0,106324473 -0,0807445771,712382673 0,181368508 -0,142988084 -0,1046076612,56857401 0,222588623 -0,179651696 -0,136714768

3,424765346 0,263808739 -0,210815765 -0,1578227924,280956683 0,296784831 -0,243813016 -0,19084125,137148019 0,247320692 -0,271310724 -0,2953007565,993339356 0,346248969 -0,273143905 -0,200038846,849530692 0,362737016 -0,296975252 -0,2312134887,705722029 0,387469085 -0,335472044 -0,2834750038,561913365 0,412201154 -0,340971586 -0,2697420179,418104702 0,4286892 -0,342804766 -0,25692033210,27429604 0,45342127 -0,357470211 -0,26151915211,13048738 0,469909316 -0,395967003 -0,3220246911,98667871 0,494641385 -0,364802933 -0,23496448112,84287005 0,519373454 -0,373968836 -0,22856421813,69906138 0,544105523 -0,375802016 -0,2074985114,55525272 0,577081616 -0,421631531 -0,26618144615,41144406 0,626545754 -0,630614115 -0,634682477


16,26763539 0,651277824 -0,648945921 -0,6466140190 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 -0,001445251 -0,002890502

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.80

2

4

6

8

10

12

14

16

18

C1


strain

stre

ss (M

pa)

h. Sampel Kecil C2

Force (kN)

C2 Axial (mm)



2 8 54 -4


4 17 70 -46 24 82 -48 30 88 -4

10 35 95 -412 39 104 -414 44 111 -416 47 116 -418 51 121 -420 54 124 -422 57 124 -424 60 124 -426 64 124 -428 65 124 -430 68 124 -432 71 124 -434 74 124 736 77 124 1438 81 124 2940 85 124 40


0 0 0 0

0,866219074 0,066061107 -0,092194222 -0,1183273381,732438148 0,140379851 -0,121696374 -0,1030128962,598657221 0,19818332 -0,143822987 -0,0894626553,464876295 0,247729149 -0,154886294 -0,0620434384,331095369 0,289017341 -0,167793485 -0,0465696295,197314443 0,322047894 -0,184388445 -0,0467289966,063533517 0,363336086 -0,197295636 -0,0312551866,92975259 0,388109001 -0,206515058 -0,024921116

7,795971664 0,421139554 -0,215734481 -0,0103294078,662190738 0,445912469 -0,221266134 0,0033802019,528409812 0,470685384 -0,221266134 0,02815311610,39462889 0,495458299 -0,221266134 0,05292603111,26084796 0,528488852 -0,221266134 0,08595658412,12706703 0,536746491 -0,221266134 0,09421422312,99328611 0,561519405 -0,221266134 0,11898713713,85950518 0,58629232 -0,221266134 0,14376005214,72572425 0,611065235 -0,241548863 0,12796750915,59194333 0,63583815 -0,254456054 0,126926042


16,4581624 0,668868704 -0,282114321 0,10464006217,32438148 0,701899257 -0,30239705 0,097105157

-0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.80

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

C2


strain

stre

ss (M

pa)

i. Sampel Kecil C3

Force (kN)

C3 Axial (mm)



2 5 19 124 9 26 306 14 33 48


8 17 35 6210 20 35 8012 23 35 9514 25 36 9616 27 36 9618 30 35 9620 32 35 9622 34 35 9724 36 35 10626 39 35 10928 41 35 10930 44 35 10932 47 35 10934 50 35 10936 52 35 12038 56 35 120


0 0 0 0

0,852540761 0,04214371 -0,056707317 -0,0712709241,705081522 0,075858678 -0,102439024 -0,1290193712,557622283 0,118002388 -0,148170732 -0,1783390753,410163044 0,143288614 -0,177439024 -0,2115894354,262703805 0,16857484 -0,210365854 -0,2521568675,115244566 0,193861066 -0,237804878 -0,281748695,967785326 0,21071855 -0,241463415 -0,2722082796,820326087 0,227576034 -0,241463415 -0,2553507957,672866848 0,25286226 -0,239634146 -0,2264060328,525407609 0,269719744 -0,239634146 -0,2095485489,37794837 0,286577228 -0,241463415 -0,196349601

10,23048913 0,303434712 -0,257926829 -0,21241894611,08302989 0,328720938 -0,263414634 -0,1981083311,93557065 0,345578422 -0,263414634 -0,18125084612,78811141 0,370864648 -0,263414634 -0,1559646213,64065217 0,396150874 -0,263414634 -0,13067839414,49319294 0,421437101 -0,263414634 -0,10539216815,3457337 0,438294585 -0,283536585 -0,128778586

16,19827446 0,472009553 -0,283536585 -0,095063618


-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

2

4

6

8

10

12

14

16

18

C3


strain

stre

ss (M

pa)

Tabel 8 Hasil Gaya ( Failure) dan Nilai Kuat Tekan UCS Berdasarkan dari Grafik

F failure ( kN)Kuat Tekan UCS (Mpa)

A1 52 22,39762866A2 80 34,37356385A3 56 24,1649372B1 92 39,5054102B2 84 36,24740581


B3 66 28,76173553C1 134 57,36481955C2 104 45,04339184C3 114 48,59482337

Tabel 9 Nilai Nisabah Poisson, Modulus Young, Stress dan Strain sebagai Batas Elastik Batuan

Nisbah Poisson

Modulus Young Rata- Rata (MPa)

Stress Batas Elastik (MPa)

Strain Batas Elastik (Mpa)

A1 0,218181818 13,75454545 3,77 0,38A2 0,1875 9,473684211 2,88 0,52A3 0,2 7,533333333 2,55 0,36B1 0,14 20 4 0,25B2 0,10956 22,5 0,52 5B3 0,266 32,5 0,4 0,35C1 0,4135 30 6 0,4C2 0,4725 30 8 0,4C3 0,346 40 10 0,3

Tabel 10 Data Hasil Percobaan UCS Untuk Sampel Besar

Deformasi AxialForce (kN) A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3

2 12 12 1,7 10 8 10 6 9 94 15 20 4 16 15 17 9 12 136 19 27 7 21 21 21,5 13 16 178 22 31 9 25 25 26 17 18 20

10 28 34,5 11 30 29 30 20 21 24


12 28 37,5 13 32,5 33 33,5 23 23 2714 31 40 15 35,5 36 36,5 26 26 3016 33 42 17 39 39 39,5 28 29 3318 36,5 44 19 42 42 42 30 30 3520 38 46,5 21,5 44 44 45 32 32 3722 41,5 48,7 24 46 46 46 34 34 3924 44 50,5 25,6 48 48 48,5 36 36 4126 46,5 53,5 28 50 50 50,5 38 37 4328 49 54 30,5 52,5 52 52,8 39 40 4430 52 56,5 32,5 55 54 55 41 42 4632 55 58 35 57 56 57 42 43 4734 58 60 37 57,5 58 58 43 45 4936 60,5 61,5 39,7 61 60 60 45 46 5138 61 63,2 41,8 62 62 62,5 46 48 5340 62 65 44 64 63,5 64,5 47 49 5442 70 67 46,7 66 65,5 67 48 50 5544 73 68,8 49,7 67,5 68 69 50 52 5746 76,5 70,5 52,5 9 69 71 51 54 5848 81 72 55,5 70,5 70,5 73 52 55 5950 86 74 59 72 72,5 75,5 53 56 6152 91 76 63,1 73,5 74 77,5 55 58 6254 78 69,5 76 75 79,5 56 60 6456 80 79,5 77,5 78 82 57 61 6558 82 79 80 84,5 58 63 6760 84,5 81 82 88 59 65 6862 86,5 82,5 83 90,5 60 66 7064 89 84 85,5 93,5 62 67 7166 91,3 85,5 87,5 99 63 69 7368 93,5 87,5 89,5 64 71 7470 96 89,5 91,5 65 73 7772 100 91,5 93,5 67 74 7874 102,5 93,1 96 68 76 8176 106 95 98,5 69 78 8378 110 97 101 70 80 8480 116 100 105 71 81 8682 101,5 108 73 83 8884 104 116,5 74 85 9086 107 75 87 9288 109 77 89 9490 112,5 78 91 9692 117 79 92 9994 80 96 10096 82 98 103


98 83 100 105100 84 104 108102 86 107 112104 87 111 115106 89 117108 90 120110 92 123112 94 129114 95 135116 97118 99120 100122 102124 104126 106128 108130 110132 112134 115

Deformasi Lateral 1Force (kN) A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3

2 4 28 4 35 5 50 27 76 54 4 45 4 67 48 80 31 98 126 4 65 4 82 70 100 34 116 378 4 65 4 95 78 112 45 116 49

10 4 65 4 110 85 121 52 105 6312 4 65 4 116 86 123 61 105 7514 4 65 4 121 90 123 66 104 7916 4 65 4 125 93 129 70 105 8318 4 65 4 135 93 129 75 105 9120 4 65 4 145 93 129 80 104 92


22 4 65 4 152 93 129 82 104 9224 5 65 4 152 93 129 86 104 9226 5 65 3 170 93 129 90 104 9428 5 65 3 177 93 131 95 104 9430 8 65 3 182 94 131 97 104 9432 10 65 3 191 94 131 100 104 9434 10 65 3 193 94 131 100 104 9436 13 65 3 193 94 146 100 104 9438 15 66 3 197 94 147 104 104 9440 20 68 3 202 94 147 104 104 9442 25 69 3 202 94 148 104 104 9544 30 70 3 208 94 150 104 104 9546 30 72 3 208 94 153 104 104 9548 30 72 3 210 94 155 104 104 9550 30 75 3 214 94 160 104 104 9552 30 76 3 219 94 161 104 104 9554 78 3 224 94 161 104 104 9556 80 3 225 94 169 104 104 9558 80 228 93 169 104 104 9560 81 229 93 170 104 104 9562 82 229 93 175 104 104 9864 83 229 93 176 104 104 9966 85 230 93 188 104 104 9968 89 235 93 104 104 9970 91 242 93 104 105 12672 98 242 92 104 105 13074 100 242 92 104 105 15576 110 242 92 104 105 16378 125 242 92 104 105 17580 168 242 92 104 105 17582 242 92 104 105 17784 245 92 104 105 19086 250 104 106 19888 254 104 109 20990 255 104 110 20992 265 104 112 21194 104 114 23496 104 116 23598 104 119 247

100 104 125 248102 104 130 264104 104 137 277106 104 288


108 104 291110 104 291112 104 323114 104 334116 104118 104120 104122 104124 104126 104128 104130 104132 104134 104

Deformasi Lateral 2Force (kN) A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3

2 90 19 33 35 32 12 2 0 424 94 23 73 42 48 42 15 0 466 66 22,5 105 43 63 64 25 12 568 66 22,5 120 43 62 81 28 28 56

10 65 22,5 136 43 62 94 28 40 5612 58 22,5 149 43 62 105 28 43 5614 53 22,5 164 24 62 109 28 43 5616 50 22,5 178 24 62 109 28 43 5618 50 22,5 190 22 62 109 28 43 5620 50 22,5 200 16 62 109 28 43 5622 49 22,5 213 14 62 68 28 43 5624 45 22,5 220 12 62 68 28 43 56


26 45 22,5 221 9 62 72 28 43 5628 45 22,5 221 4 62 78 28 43 5630 45 23 221 -9 62 83 28 43 5632 45 23 221 -15 62 84 28 43 5634 45 23 221 -19 62 84 28 43 5636 45 23 221 -20 62 84 28 43 5638 45 23 225 -31 62 84 28 43 5640 45 23 225 -35 62 84 28 43 5642 45 23 225 -35 62 84 28 43 5644 45 23 231 -35 62 84 28 43 5646 45 29 234 -35 62 84 28 43 5648 45 29 240 -49 62 84 28 43 5650 45 9 249 -49 62 84 28 43 5652 45 32 262 -49 62 84 28 43 5654 32 274 -51 62 84 28 43 5656 32 323 -51 62 84 28 43 5658 38 -51 62 84 28 43 5660 43 -56 62 84 28 43 5662 46 -56 62 84 28 43 5664 50 -56 62 84 28 43 5666 57 -60 62 84 28 43 5668 58 -60 62 28 43 5670 59 -60 62 28 43 8572 70 -60 71 28 46 13174 74 -60 71 28 53 14376 81 -60 78 28 60 15778 97 -60 89 28 65 16080 135 -60 95 28 70 16382 -60 105 28 73 17084 -60 137 28 77 17886 -60 28 82 18588 -60 28 83 18890 -60 28 83 19492 -60 28 83 19894 28 88 20496 28 91 21098 28 91 210

100 28 96 213102 28 103 215104 28 106 222106 28 226108 28 235110 28 241


112 28 254114 28 264116 28118 28120 28122 33124 40126 42128 47130 51132 64134 75

a. Sampel Besar A1

Force (kN)

A1 Axial (mm)



2 12 4 904 15 4 946 19 4 668 22 4 66

10 28 4 6512 28 4 5814 31 4 5316 33 4 5018 36,5 4 5020 38 4 5022 41,5 4 4924 44 5 4526 46,5 5 45


28 49 5 4530 52 8 4532 55 10 4534 58 10 4536 60,5 13 4538 61 15 4540 62 20 4542 70 25 4544 73 30 4546 76,5 30 4548 81 30 4550 86 30 4552 91 30 45

A1Tegangan (Mpa) Regangan Axial Regangan Lateral Regangan Volumetrik

0 0 0 00,377065418 0,072376357 -0,114355231 -0,1563341050,754130836 0,090470446 -0,119221411 -0,1479723761,131196255 0,114595899 -0,085158151 -0,0557204031,508261673 0,132689988 -0,085158151 -0,0376263141,885327091 0,168878166 -0,083941606 0,0009949552,262392509 0,168878166 -0,075425791 0,0180265852,639457928 0,186972256 -0,069343066 0,0482861243,016523346 0,199034982 -0,065693431 0,0676481213,393588764 0,220144753 -0,065693431 0,0887578913,770654182 0,229191797 -0,065693431 0,0978049364,147719601 0,250301568 -0,064476886 0,1213477974,524785019 0,265379976 -0,060827251 0,1437254754,901850437 0,280458384 -0,060827251 0,1588038825,278915855 0,295536791 -0,060827251 0,173882295,655981274 0,313630881 -0,064476886 0,1846771096,033046692 0,33172497 -0,066909976 0,197905019

6,41011211 0,349819059 -0,066909976 0,215999108


6,787177528 0,364897467 -0,070559611 0,2237782457,164242947 0,367913148 -0,072992701 0,2219277477,541308365 0,373944511 -0,079075426 0,215793667,918373783 0,422195416 -0,085158151 0,2518791148,295439201 0,440289505 -0,091240876 0,257807754

8,67250462 0,461399276 -0,091240876 0,2789175249,049570038 0,48854041 -0,091240876 0,3060586589,426635456 0,518697226 -0,091240876 0,3362154749,803700874 0,548854041 -0,091240876 0,366372289

b. Sampel Besar A2

Force (kN)

A2 Axial (mm)



2 12 28 194 20 45 236 27 65 22,58 31 65 22,5

10 34,5 65 22,512 37,5 65 22,5


14 40 65 22,516 42 65 22,518 44 65 22,520 46,5 65 22,522 48,7 65 22,524 50,5 65 22,526 53,5 65 22,528 54 65 22,530 56,5 65 2332 58 65 2334 60 65 2336 61,5 65 2338 63,2 66 2340 65 68 2342 67 69 2344 68,8 70 2346 70,5 72 2948 72 72 2950 74 75 952 76 76 3254 78 78 3256 80 80 3258 82 80 3860 84,5 81 4362 86,5 82 4664 89 83 5066 91,3 85 5768 93,5 89 5870 96 91 5972 100 98 7074 102,5 100 7476 106 110 8178 110 125 9780 116 168 135


0 0 0 00,360935372 0,070526006 -0,055941281 -0,0413565570,721870743 0,117543344 -0,080936322 -0,04432931,082806115 0,158683515 -0,104146003 -0,0496084911,443741486 0,182192183 -0,104146003 -0,026099822


1,804676858 0,202762269 -0,104146003 -0,0055297372,165612229 0,22039377 -0,104146003 0,0121017652,526547601 0,235086688 -0,104146003 0,0267946832,887482972 0,246841023 -0,104146003 0,0385490173,248418344 0,258595357 -0,104146003 0,0503033513,609353715 0,273288275 -0,104146003 0,0649962693,970289087 0,286218043 -0,104146003 0,0779260374,331224458 0,296796944 -0,104146003 0,088504938

4,69215983 0,314428445 -0,104146003 0,106136445,053095201 0,317367029 -0,104146003 0,1090750245,414030573 0,332059947 -0,104741123 0,1225777025,774965944 0,340875698 -0,104741123 0,1313934526,135901316 0,352630032 -0,104741123 0,1431477876,496836687 0,361445783 -0,104741123 0,1519635386,857772059 0,371436967 -0,105931363 0,159574242

7,21870743 0,382015868 -0,108311843 0,1653921837,579642802 0,393770203 -0,109502083 0,1747660377,940578173 0,404349104 -0,110692323 0,1829644588,301513545 0,414340288 -0,120214243 0,1739118028,662448916 0,423156039 -0,120214243 0,1827275529,023384288 0,434910373 -0,099980163 0,2349500489,384319659 0,446664708 -0,128545923 0,1895728619,745255031 0,458419042 -0,130926403 0,196566235

10,1061904 0,470173376 -0,133306884 0,20355960910,46712577 0,481927711 -0,140448324 0,20103106310,82806115 0,496620629 -0,147589764 0,20144110111,18899652 0,508374963 -0,152350724 0,20367351511,54993189 0,523067881 -0,158301924 0,20646403311,91086726 0,536585366 -0,169014085 0,19855719712,27180263 0,549515134 -0,174965285 0,199584564

12,632738 0,564208052 -0,178536005 0,20713604212,99367337 0,587716721 -0,199960325 0,1877960713,35460875 0,602409639 -0,207101766 0,18820610813,71554412 0,622979724 -0,227335846 0,16830803214,07647949 0,646488393 -0,264233287 0,11802181914,43741486 0,681751396 -0,36064273 -0,039534063


c. Sampel Besar A3

Force (kN)

A3 Axial (mm)



2 1,7 4 334 4 4 736 7 4 1058 9 4 120

10 11 4 13612 13 4 14914 15 4 16416 17 4 17818 19 4 19020 21,5 4 20022 24 4 21324 25,6 4 22026 28 3 22128 30,5 3 22130 32,5 3 221


32 35 3 22134 37 3 22136 39,7 3 22138 41,8 3 22540 44 3 22542 46,7 3 22544 49,7 3 23146 52,5 3 23448 55,5 3 24050 59 3 24952 63,1 3 26254 69,5 3 27456 79,5 3 323


0 0 0 0

0,376149656 0,010281222 -0,044957473 -0,0796337240,752299311 0,02419111 -0,093560146 -0,1629291821,128448967 0,042334442 -0,132442284 -0,2225501271,504598622 0,054429997 -0,150668287 -0,2469065771,880748278 0,066525552 -0,170109356 -0,273693162,256897933 0,078621107 -0,185905225 -0,2931893432,633047589 0,090716662 -0,204131227 -0,3175457933,009197245 0,102812217 -0,221142163 -0,339472109

3,3853469 0,114907771 -0,235722965 -0,3565381583,761496556 0,130027215 -0,247873633 -0,3657200514,137646211 0,145146659 -0,263669502 -0,3821923454,513795867 0,154823103 -0,27217497 -0,3895268374,889945523 0,169337768 -0,27217497 -0,3750121715,266095178 0,184457212 -0,27217497 -0,3598927275,642244834 0,196552767 -0,27217497 -0,3477971726,018394489 0,21167221 -0,27217497 -0,3326777296,394544145 0,223767765 -0,27217497 -0,320582174

6,7706938 0,240096764 -0,27217497 -0,3042531757,146843456 0,252797097 -0,277035237 -0,3012733777,522993112 0,266102207 -0,277035237 -0,2879682667,899142767 0,282431207 -0,277035237 -0,2716392678,275292423 0,300574539 -0,284325638 -0,2680767378,651442078 0,317508316 -0,287970838 -0,2584333619,027591734 0,335651648 -0,295261239 -0,254870831


9,403741389 0,356818869 -0,306196841 -0,2555748139,779891045 0,381614757 -0,32199271 -0,262370663

10,1560407 0,420320532 -0,336573512 -0,25282649110,53219036 0,480798307 -0,396111786 -0,311425266

d. Sampel Besar B1

Force (kN)

B1 Axial (mm)



2 10 35 354 16 67 426 21 82 438 25 95 43

10 30 110 4312 32,5 116 4314 35,5 121 2416 39 125 24


18 42 135 2220 44 145 1622 46 152 1424 48 152 1226 50 170 928 52,5 177 430 55 182 -932 57 191 -1534 57,5 193 -1936 61 193 -2038 62 197 -3140 64 202 -3542 66 202 -3544 67,5 208 -3546 9 208 -3548 70,5 210 -4950 72 214 -4952 73,5 219 -4954 76 224 -5156 77,5 225 -5158 79 228 -5160 81 229 -5662 82,5 229 -5664 84 229 -5666 85,5 230 -6068 87,5 235 -6070 89,5 242 -6072 91,5 242 -6074 93,1 242 -6076 95 242 -6078 97 242 -6080 100 242 -6082 101,5 242 -6084 104 245 -6086 107 250 -6088 109 254 -6090 112,5 255 -6092 117 265 -60

B1tegangan (Mpa) Regangan Axial Regangan Lateral Regangan Volumetrik

0 0 0 00,375845143 0,058787335 -0,085020243 -0,111253151


0,751690285 0,094059736 -0,132388664 -0,1707175921,127535428 0,123453403 -0,151821862 -0,180190321

1,50338057 0,146968337 -0,167611336 -0,1882543351,879225713 0,176362005 -0,18582996 -0,1952979142,255070856 0,191058838 -0,193117409 -0,195175982,630915998 0,208695039 -0,17611336 -0,1435316823,006761141 0,229270606 -0,18097166 -0,1326727143,382606284 0,246906806 -0,190688259 -0,1344697123,758451426 0,258664273 -0,195546559 -0,1324288444,134296569 0,27042174 -0,201619433 -0,1328171264,510141711 0,282179207 -0,199190283 -0,1162013594,885986854 0,293936674 -0,217408907 -0,1408811395,261831997 0,308633508 -0,219838057 -0,1310426055,637677139 0,323330342 -0,210121457 -0,0969125736,013522282 0,335087809 -0,213765182 -0,0924425566,389367424 0,338027175 -0,211336032 -0,0846448896,765212567 0,358602743 -0,210121457 -0,061640172

7,14105771 0,364481476 -0,201619433 -0,038757397,516902852 0,376238943 -0,202834008 -0,0294290737,892747995 0,38799641 -0,202834008 -0,0176716068,268593138 0,39681451 -0,210121457 -0,023428405

8,64443828 0,052908601 -0,210121457 -0,3673343149,020283423 0,414450711 -0,195546559 0,0233575939,396128565 0,423268811 -0,200404858 0,0224590949,771973708 0,432086911 -0,206477733 0,01913144610,14781885 0,446783745 -0,210121457 0,0265408310,52366399 0,455601845 -0,211336032 0,0329297810,89950914 0,464419945 -0,214979757 0,03446043111,27535428 0,476177412 -0,210121457 0,05593449711,65119942 0,484995513 -0,210121457 0,06475259812,02704456 0,493813613 -0,210121457 0,07357069812,40288971 0,502631713 -0,206477733 0,08967624712,77873485 0,51438918 -0,212550607 0,08928796513,15457999 0,526146647 -0,221052632 0,08404138413,53042513 0,537904114 -0,221052632 0,09579885113,90627028 0,547310088 -0,221052632 0,10520482414,28211542 0,558479681 -0,221052632 0,11637441814,65796056 0,570237148 -0,221052632 0,128131885

15,0338057 0,587873349 -0,221052632 0,14576808515,40965085 0,596691449 -0,221052632 0,15458618615,78549599 0,611388283 -0,224696356 0,16199557


16,16134113 0,629024483 -0,230769231 0,16748602116,53718628 0,64078195 -0,23562753 0,16952688916,91303142 0,661357517 -0,236842105 0,18767330717,28887656 0,687811818 -0,248987854 0,189836109

e. Sampel Besar B2

Force (kN)

B2 Axial (mm)




2 8 5 324 15 48 486 21 70 638 25 78 62

10 29 85 6212 33 86 6214 36 90 6216 39 93 6218 42 93 6220 44 93 6222 46 93 6224 48 93 6226 50 93 6228 52 93 6230 54 94 6232 56 94 6234 58 94 6236 60 94 6238 62 94 6240 63,5 94 6242 65,5 94 6244 68 94 6246 69 94 6248 70,5 94 6250 72,5 94 6252 74 94 6254 75 94 6256 78 94 6258 80 93 6260 82 93 6262 83 93 6264 85,5 93 6266 87,5 93 6268 89,5 93 6270 91,5 93 6272 93,5 92 7174 96 92 7176 98,5 92 7878 101 92 8980 105 92 9582 108 92 105


84 116,5 92 137


0 0 0 00,375845143 0,047600159 -0,044939271 -0,0422783840,751690285 0,089250298 -0,11659919 -0,1439480831,127535428 0,124950417 -0,161538462 -0,198126507

1,50338057 0,148750496 -0,170040486 -0,1913304761,879225713 0,172550575 -0,17854251 -0,1845344452,255070856 0,196350655 -0,179757085 -0,1631635162,630915998 0,214200714 -0,184615385 -0,1550300553,006761141 0,232050774 -0,188259109 -0,1444674453,382606284 0,249900833 -0,188259109 -0,1266173863,758451426 0,261800873 -0,188259109 -0,1147173464,134296569 0,273700912 -0,188259109 -0,1028173064,510141711 0,285600952 -0,188259109 -0,0909172674,885986854 0,297500992 -0,188259109 -0,0790172275,261831997 0,309401031 -0,188259109 -0,0671171875,637677139 0,321301071 -0,189473684 -0,0576462976,013522282 0,333201111 -0,189473684 -0,0457462586,389367424 0,34510115 -0,189473684 -0,0338462186,765212567 0,35700119 -0,189473684 -0,021946178

7,14105771 0,36890123 -0,189473684 -0,0100461397,516902852 0,377826259 -0,189473684 -0,0011211097,892747995 0,389726299 -0,189473684 0,0107789318,268593138 0,404601349 -0,189473684 0,02565398

8,64443828 0,410551369 -0,189473684 0,0316049,020283423 0,419476398 -0,189473684 0,040529039,396128565 0,431376438 -0,189473684 0,052429079,771973708 0,440301468 -0,189473684 0,06135409910,14781885 0,446251488 -0,189473684 0,06730411910,52366399 0,464101547 -0,189473684 0,08515417910,89950914 0,476001587 -0,188259109 0,09948336811,27535428 0,487901626 -0,188259109 0,11138340811,65119942 0,493851646 -0,188259109 0,11733342812,02704456 0,508726696 -0,188259109 0,13220847712,40288971 0,520626735 -0,188259109 0,14410851712,77873485 0,532526775 -0,188259109 0,15600855613,15457999 0,544426815 -0,188259109 0,16790859613,53042513 0,556326854 -0,197975709 0,160375437


13,90627028 0,571201904 -0,197975709 0,17525048714,28211542 0,586076954 -0,206477733 0,17312148814,65796056 0,600952003 -0,219838057 0,16127589

15,0338057 0,624752083 -0,227125506 0,1705010715,40965085 0,642602142 -0,239271255 0,16405963215,78549599 0,693177311 -0,278137652 0,136902007

f. Sampel Besar B3

Force (kN)

B3 Axial (mm)



2 10 50 12


4 17 80 426 21,5 100 648 26 112 81

10 30 121 9412 33,5 123 10514 36,5 123 10916 39,5 129 10918 42 129 10920 45 129 10922 46 129 6824 48,5 129 6826 50,5 129 7228 52,8 131 7830 55 131 8332 57 131 8434 58 131 8436 60 146 8438 62,5 147 8440 64,5 147 8442 67 148 8444 69 150 8446 71 153 8448 73 155 8450 75,5 160 8452 77,5 161 8454 79,5 161 8456 82 169 8458 84,5 169 8460 88 170 8462 90,5 175 8464 93,5 176 8466 99 188 84


0 0 0 00,00384356 0,059066745 -0,007615148 0,043836449

0,007687121 0,100413467 -0,014984647 0,0704441730,011530681 0,126993503 -0,020143296 0,0867069110,015374241 0,153573538 -0,02370522 0,1061630980,019217802 0,177200236 -0,026407369 0,124385497


0,023061362 0,197873597 -0,028004094 0,1418654090,026904922 0,215593621 -0,028495394 0,1586028330,030748483 0,233313644 -0,029232344 0,1748489570,034592043 0,248080331 -0,029232344 0,1896156430,038435603 0,265800354 -0,029232344 0,2073356670,042279164 0,271707029 -0,02419652 0,2233139890,046122724 0,286473715 -0,02419652 0,2380806750,049966284 0,298287064 -0,02468782 0,2489114250,053809845 0,311872416 -0,02567042 0,2605315770,057653405 0,3248671 -0,026284545 0,2722980110,061496965 0,336680449 -0,026407369 0,283865710,065340526 0,342587123 -0,026407369 0,2897723840,069184086 0,354400473 -0,028249744 0,2979009840,073027646 0,369167159 -0,028372569 0,3124220210,076871207 0,380980508 -0,028372569 0,324235370,080714767 0,395747194 -0,028495394 0,3387564060,084558328 0,407560543 -0,028741044 0,3500784550,088401888 0,419373892 -0,029109519 0,3611548550,092245448 0,431187242 -0,029355169 0,3724769040,096089009 0,445953928 -0,029969294 0,386015340,099932569 0,457767277 -0,030092119 0,397583040,103776129 0,469580626 -0,030092119 0,409396389

0,10761969 0,484347312 -0,031074719 0,4221978750,11146325 0,499113999 -0,031074719 0,4369645620,11530681 0,51978736 -0,031197544 0,457392273

0,119150371 0,534554046 -0,031811668 0,4709307090,122993931 0,55227407 -0,031934493 0,4884050830,126837491 0,58476078 -0,033408393 0,517943994


g. Sampel Besar C1

Force (kN)

C1 Axial (mm)



2 6 27 24 9 31 156 13 34 258 17 45 28

10 20 52 2812 23 61 2814 26 66 2816 28 70 2818 30 75 2820 32 80 2822 34 82 2824 36 86 2826 38 90 2828 39 95 28


30 41 97 2832 42 100 2834 43 100 2836 45 100 2838 46 104 2840 47 104 2842 48 104 2844 50 104 2846 51 104 2848 52 104 2850 53 104 2852 55 104 2854 56 104 2856 57 104 2858 58 104 2860 59 104 2862 60 104 2864 62 104 2866 63 104 2868 64 104 2870 65 104 2872 67 104 2874 68 104 2876 69 104 2878 70 104 2880 71 104 2882 73 104 2884 74 104 2886 75 104 2888 77 104 2890 78 104 2892 79 104 2894 80 104 2896 82 104 2898 83 104 28

100 84 104 28102 86 104 28104 87 104 28106 89 104 28108 90 104 28110 92 104 28112 94 104 28114 95 104 28


116 97 104 28118 99 104 28120 100 104 28122 102 104 33124 104 104 40126 106 104 42128 108 104 47130 110 104 51132 112 104 64134 115 104 75


0 0 0 00,377831111 0,035415642 -0,035315608 -0,0352155740,755662222 0,053123463 -0,056017861 -0,0589122591,133493333 0,076733891 -0,071848995 -0,06696411,511324443 0,100344319 -0,088897909 -0,07745151,889155554 0,11805214 -0,097422367 -0,0767925932,266986665 0,135759961 -0,108382383 -0,0810048052,644817776 0,153467782 -0,114471281 -0,075474783,022648887 0,165272996 -0,119342399 -0,0734118023,400479998 0,17707821 -0,125431297 -0,0737843843,778311108 0,188883424 -0,131520195 -0,0741569664,156142219 0,200688637 -0,133955754 -0,067222871

4,53397333 0,212493851 -0,138826872 -0,0651598934,911804441 0,224299065 -0,143697991 -0,0630969165,289635552 0,230201672 -0,149786889 -0,0693721055,667466663 0,242006886 -0,152222448 -0,0624380096,045297774 0,247909493 -0,155875786 -0,063842086,423128884 0,2538121 -0,155875786 -0,0579394736,800959995 0,265617314 -0,155875786 -0,0461342597,178791106 0,271519921 -0,160746905 -0,0499738887,556622217 0,277422528 -0,160746905 -0,0440712817,934453328 0,283325135 -0,160746905 -0,0381686748,312284439 0,295130349 -0,160746905 -0,02636346

8,69011555 0,301032956 -0,160746905 -0,0204608539,06794666 0,306935563 -0,160746905 -0,014558246

9,445777771 0,31283817 -0,160746905 -0,0086556399,823608882 0,324643384 -0,160746905 0,00314957510,20143999 0,330545991 -0,160746905 0,009052182

10,5792711 0,336448598 -0,160746905 0,014954789


10,95710221 0,342351205 -0,160746905 0,02085739511,33493333 0,348253812 -0,160746905 0,02676000211,71276444 0,354156419 -0,160746905 0,03266260912,09059555 0,365961633 -0,160746905 0,04446782312,46842666 0,37186424 -0,160746905 0,0503704312,84625777 0,377766847 -0,160746905 0,05627303713,22408888 0,383669454 -0,160746905 0,06217564413,60191999 0,395474668 -0,160746905 0,073980858

13,9797511 0,401377275 -0,160746905 0,07988346514,35758221 0,407279882 -0,160746905 0,08578607214,73541332 0,413182489 -0,160746905 0,09168867915,11324443 0,419085096 -0,160746905 0,09759128615,49107554 0,43089031 -0,160746905 0,109396515,86890666 0,436792917 -0,160746905 0,11529910716,24673777 0,442695524 -0,160746905 0,12120171416,62456888 0,454500738 -0,160746905 0,13300692817,00239999 0,460403345 -0,160746905 0,138909535

17,3802311 0,466305952 -0,160746905 0,14481214217,75806221 0,472208559 -0,160746905 0,15071474918,13589332 0,484013773 -0,160746905 0,16251996318,51372443 0,48991638 -0,160746905 0,1684225718,89155554 0,495818987 -0,160746905 0,17432517719,26938665 0,507624201 -0,160746905 0,18613039119,64721776 0,513526808 -0,160746905 0,19203299820,02504887 0,525332022 -0,160746905 0,20383821220,40287999 0,531234629 -0,160746905 0,209740819

20,7807111 0,543039843 -0,160746905 0,22154603321,15854221 0,554845057 -0,160746905 0,23335124721,53637332 0,560747664 -0,160746905 0,23925385421,91420443 0,572552878 -0,160746905 0,25105906822,29203554 0,584358091 -0,160746905 0,26286428222,66986665 0,590260698 -0,160746905 0,26876688923,04769776 0,602065912 -0,166835803 0,26839430723,42552887 0,613871126 -0,17536026 0,26315060723,80335998 0,62567634 -0,177795819 0,27008470224,18119109 0,637481554 -0,183884717 0,26971212124,55902221 0,649286768 -0,188755835 0,27177509824,93685332 0,661091982 -0,20458697 0,25191804325,31468443 0,678799803 -0,217982545 0,242834713


h. Sampel Besar C2

Force (kN)

C2 Axial (mm)



2 9 76 04 12 98 06 16 116 128 18 116 28

10 21 105 4012 23 105 4314 26 104 4316 29 105 4318 30 105 4320 32 104 4322 34 104 4324 36 104 4326 37 104 4328 40 104 43


30 42 104 4332 43 104 4334 45 104 4336 46 104 4338 48 104 4340 49 104 4342 50 104 4344 52 104 4346 54 104 4348 55 104 4350 56 104 4352 58 104 4354 60 104 4356 61 104 4358 63 104 4360 65 104 4362 66 104 4364 67 104 4366 69 104 4368 71 104 4370 73 105 4372 74 105 4674 76 105 5376 78 105 6078 80 105 6580 81 105 7082 83 105 7384 85 105 7786 87 106 8288 89 109 8390 91 110 8392 92 112 8394 96 114 8896 98 116 9198 100 119 91

100 104 125 96102 107 130 103104 111 137 106


0 0 0 00,379215247 0,052478134 -0,092720618 -0,132963102


0,758430495 0,069970845 -0,119560797 -0,1691507491,137645742 0,093294461 -0,156161041 -0,2190276221,516860989 0,104956268 -0,175681171 -0,2464060741,896076236 0,12244898 -0,176901179 -0,2313533792,275291484 0,134110787 -0,180561204 -0,227011622,654506731 0,151603499 -0,179341196 -0,2070788933,033721978 0,16909621 -0,180561204 -0,1920261983,412937225 0,174927114 -0,180561204 -0,1861952943,792152473 0,186588921 -0,179341196 -0,17209347

4,17136772 0,198250729 -0,179341196 -0,1604316624,550582967 0,209912536 -0,179341196 -0,1487698554,929798215 0,21574344 -0,179341196 -0,1429389515,309013462 0,233236152 -0,179341196 -0,125446245,688228709 0,244897959 -0,179341196 -0,1137844326,067443956 0,250728863 -0,179341196 -0,1079535286,446659204 0,262390671 -0,179341196 -0,0962917216,825874451 0,268221574 -0,179341196 -0,0904608177,205089698 0,279883382 -0,179341196 -0,0787990097,584304945 0,285714286 -0,179341196 -0,0729681067,963520193 0,29154519 -0,179341196 -0,067137202

8,34273544 0,303206997 -0,179341196 -0,0554753948,721950687 0,314868805 -0,179341196 -0,0438135879,101165934 0,320699708 -0,179341196 -0,0379826839,480381182 0,326530612 -0,179341196 -0,0321517799,859596429 0,33819242 -0,179341196 -0,02048997110,23881168 0,349854227 -0,179341196 -0,00882816410,61802692 0,355685131 -0,179341196 -0,0029972610,99724217 0,367346939 -0,179341196 0,00866454811,37645742 0,379008746 -0,179341196 0,02032635511,75567267 0,38483965 -0,179341196 0,02615725912,13488791 0,390670554 -0,179341196 0,03198816312,51410316 0,402332362 -0,179341196 0,0436499712,89331841 0,413994169 -0,179341196 0,05531177813,27253365 0,425655977 -0,180561204 0,064533569

13,6517489 0,43148688 -0,184221228 0,06304442414,03096415 0,443148688 -0,192761285 0,057626118

14,4101794 0,454810496 -0,201301342 0,05220781214,78939464 0,466472303 -0,207401383 0,05166953815,16860989 0,472303207 -0,213501423 0,0453003615,54782514 0,483965015 -0,217161448 0,04964211915,92704039 0,495626822 -0,22204148 0,051543862


16,30625563 0,50728863 -0,229361529 0,04856557216,68547088 0,518950437 -0,234241562 0,05046731417,06468613 0,530612245 -0,23546157 0,05968910517,44390137 0,536443149 -0,237901586 0,06063997717,82311662 0,559766764 -0,246441643 0,06688347818,20233187 0,571428571 -0,252541684 0,06634520418,58154712 0,583090379 -0,256201708 0,07068696318,96076236 0,606413994 -0,269621797 0,06717039919,33997761 0,623906706 -0,284261895 0,05538291519,71919286 0,647230321 -0,296461976 0,054306368

i. Sampel Besar C3

Force (kN)

C3 Axial (mm)



2 9 5 424 13 12 46


6 17 37 568 20 49 56

10 24 63 5612 27 75 5614 30 79 5616 33 83 5618 35 91 5620 37 92 5622 39 92 5624 41 92 5626 43 94 5628 44 94 5630 46 94 5632 47 94 5634 49 94 5636 51 94 5638 53 94 5640 54 94 5642 55 95 5644 57 95 5646 58 95 5648 59 95 5650 61 95 5652 62 95 5654 64 95 5656 65 95 5658 67 95 5660 68 95 5662 70 98 5664 71 99 5666 73 99 5668 74 99 5670 77 126 8572 78 130 13174 81 155 14376 83 163 15778 84 175 16080 86 175 16382 88 177 17084 90 190 17886 92 198 185


88 94 209 18890 96 209 19492 99 211 19894 100 234 20496 103 235 21098 105 247 210

100 108 248 213102 112 264 215104 115 277 222106 117 288 226108 120 291 235110 123 291 241112 129 323 254114 135 334 264


0 0 0 00,386092877 0,052729226 -0,057858022 -0,0629868190,772185755 0,076164437 -0,071399261 -0,0666340861,158278632 0,099599648 -0,114485023 -0,129370397

1,54437151 0,117176057 -0,129257284 -0,141338511,930464387 0,140611268 -0,146491588 -0,1523719082,316557265 0,158187677 -0,161263849 -0,1643400212,702650142 0,175764086 -0,166187936 -0,156611786

3,08874302 0,193340494 -0,171112023 -0,1488835523,474835897 0,2050581 -0,180960197 -0,1568622943,860928775 0,216775705 -0,182191219 -0,1476067324,247021652 0,228493311 -0,182191219 -0,135889126

4,63311453 0,240210917 -0,182191219 -0,1241715215,019207407 0,251928523 -0,184653262 -0,1173780025,405300285 0,257787325 -0,184653262 -0,1115191995,791393162 0,269504931 -0,184653262 -0,099801593

6,17748604 0,275363734 -0,184653262 -0,093942796,563578917 0,28708134 -0,184653262 -0,0822251856,949671795 0,298798945 -0,184653262 -0,0705075797,335764672 0,310516551 -0,184653262 -0,058789973

7,72185755 0,316375354 -0,184653262 -0,052931178,107950427 0,322234157 -0,185884284 -0,0495344118,494043305 0,333951763 -0,185884284 -0,0378168058,880136182 0,339810565 -0,185884284 -0,031958003

9,26622906 0,345669368 -0,185884284 -0,0260992


9,652321937 0,357386974 -0,185884284 -0,01438159410,03841481 0,363245777 -0,185884284 -0,00852279110,42450769 0,374963382 -0,185884284 0,00319481510,81060057 0,380822185 -0,185884284 0,00905361711,19669345 0,392539791 -0,185884284 0,02077122311,58278632 0,398398594 -0,185884284 0,026630026

11,9688792 0,4101162 -0,189577349 0,03096150112,35497208 0,415975002 -0,190808371 0,03435826112,74106496 0,427692608 -0,190808371 0,04607586613,12715783 0,433551411 -0,190808371 0,05193466913,51325071 0,45112782 -0,259745589 -0,06836335813,89934359 0,456986622 -0,321296676 -0,1856067314,28543647 0,474563031 -0,366844481 -0,25912593114,67152934 0,486280637 -0,393926959 -0,30157328215,05762222 0,49213944 -0,412392286 -0,332645132

15,4437151 0,503857045 -0,416085351 -0,32831365615,82980798 0,515574651 -0,427164547 -0,33875444216,21590085 0,527292257 -0,453016003 -0,3787397516,60199373 0,539009862 -0,47148133 -0,40395279716,98808661 0,550727468 -0,488715634 -0,426703817,37417949 0,562445074 -0,496101764 -0,42975845517,76027236 0,580021482 -0,503487895 -0,42695430818,14636524 0,585880285 -0,539187526 -0,49249476618,53245812 0,603456694 -0,547804678 -0,492152662

18,918551 0,615174299 -0,562576939 -0,50997957819,30464387 0,632750708 -0,567501026 -0,50225134419,69073675 0,656185919 -0,589659417 -0,52313291520,07682963 0,673762328 -0,614279852 -0,55479737720,46292251 0,685479934 -0,632745178 -0,58001042320,84901538 0,703056342 -0,647517439 -0,59197853721,23510826 0,720632751 -0,65490357 -0,58917438921,62120114 0,755785568 -0,710299549 -0,66481352922,00729402 0,790938385 -0,736151005 -0,681363626


Tabel 11 Nilai F failure dan Kuat Tekan dengan Grafis dari Percobaan UCS Sampel Batuan Besar


Tabel 12 Nilai Nisbah Poisson, Modulus Young, Stress dan Strain sebagai Batas Elastik

Sampel Nisbah Poisson



Strain Batas Elastik (MPa

A1 0,166666667 21 8,2 0,4A2 0,25 31,94444444 12,5 0,55A3 0,4668 29,16666667 8 0,285B1 0,487 40 12 0,5B2 0,345 32,07 14 2B3 0,11428 10,28 0,12 0,02C1 0,421052632 51,72413793 21 0,57C2 0,486486486 35,48387097 17,4 0,53C3 0,49 38,56749 20,84 0,703

3.7 Analisis data


Sampel F failure ( kN) Kuat Tekan UCS (Mpa)A1 52 9,803700874A2 80 14,43741486A3 56 10,53219036B1 92 17,28887656B2 84 15,78549599B3 66 0,126837491C1 134 25,31468443C2 104 19,71919286C3 114 22,00729402

Berdasarkan dari hasil yang diperoleh dapat dianalisis bahwa hubungan antara

komposisi penyususn dengan sifat mekanis dan ukuran dimensi dengan sifat mekanis diperoleh

korelasi, σc A < σc B < σc C ; σe A < σe B < σe C ; υ B < υ A < υ C ; E A < E B < E C

Dari tabel didapat bahwa hubungan antara ukuran dimensi batuan dengan sifat mekanis

yang ada alah: σc Dimensi Kecil > σc Dimensi Besar, σe Dimensi Kecil < σe Dimensi Besar, υ

Dimensi kecil > υ Dimensi Besar, E Dimensi Kecil < E Dimensi Besar.

Nilai kuat tekan batuan berdimensi kecil yang didapat lebih besar dibanding batuan

berdimensi besar, hal ini sesuai dengan teori “Efek Skala” yang ditemukan oleh Kramadibrata

(1993) .

Selain itu, berdasarkan dari hasil pengamatan dihasilkan tipe pecah batu uji kuat tekan

UCS yang bervariasi, seperti homogeneous shear, axial splitting, cone failure, dan homogeneous

shear. Kondisi yang diharapkan dari masing-masing batuan sampel yang diuji yakni

homogeneous shear artinya tekanan yang diberikan pada batuan mampu menerjemahkan

seberapa kuat batuan tersebut mengalami pembebanan sebelum terjadi failure. Contoh batuan

uji B3 dalam pengujian UCS kecil merupakan salah satu contoh preparasi yang benar sehingga

menghasilkan rekahan batuan yang benar.

Terjadinya core failure maupun cataclasis berdasarkan pengamatan terjadi akibat proses

pengamplasan yang tidak rata sehingga saat dikenai tekanan terjadi pada sisi permukaan yang

tinggi terlebih dahulu sedangkan sisi permukaan yang rendah menghasilkan titik pembebanan

yang kurang maksimal.


3.8 Kesimpulan dan Saran 3.8.1 Kesimpulan

3.8.1 Sifat Mekanis UCS Besar

3.8.2 Sifat Mekanis UCS Kecil

F failure ( kN)Kuat Tekan UCS (Mpa)

A1 52 22,39762866

A2 80 34,37356385

A3 56 24,1649372

B1 92 39,5054102

B2 84 36,24740581

B3 66 28,76173553

C1 134 57,36481955


Sampel F failure ( kN) Kuat Tekan UCS (Mpa)A1 52 9,803700874A2 80 14,43741486A3 56 10,53219036B1 92 17,28887656B2 84 15,78549599B3 66 0,126837491C1 134 25,31468443C2 104 19,71919286C3 114 22,00729402

Sampel Nisbah Poisson Modulus Young Rata- Rata (MPa)


Strain Batas Elastik (MPa)

A1 0,166666667 21 8,2 0,4A2 0,25 31,94444444 12,5 0,55A3 0,4668 29,16666667 8 0,285B1 0,487 40 12 0,5B2 0,345 32,07 14 2B3 0,11428 10,28 0,12 0,02C1 0,421052632 51,72413793 21 0,57C2 0,486486486 35,48387097 17,4 0,53C3 0,49 38,56749 20,84 0,703

C2 104 45,04339184

C3 114 48,59482337

Nisbah Poisson



Strain Batas Elastik (Mpa)

A1 0,218181818 13,75454545 3,77 0,38A2 0,1875 9,473684211 2,88 0,52A3 0,2 7,533333333 2,55 0,36B1 0,14 20 4 0,25B2 0,10956 22,5 0,52 5B3 0,266 32,5 0,4 0,35C1 0,4135 30 6 0,4C2 0,4725 30 8 0,4C3 0,346 40 10 0,3

Batuan yang paling kuat pada uji kuat tekan adalah batuan C dengan perbandingan

komposisi pasir dan semen 1:1. Kandungan semen yang lebih banyak mengakibatkan batuan

akan lebih kompak. Sehingga, kekuatan sampel akan bertambah dengan penambahan jumlah

komposisi semen yang diberikan.

Sampel batuan uji dengan dimensi kecil kekuatannya lebih tinggi dibandingkan dengan

sampel dengan dimensi besar, disebabkan karena adanya scale effect.

3.8.2 Saran1. Sampel harus dipersiapkan (preparasi) dengan baik. Permukaan sampel haruslah rata

karena kerataan ini bersangkutan dengan distribusi tegangan yang terjadi pada saat

sampel diuji. Jadi, preparasi sampel yang baik akan menghasilkan hasil uji yang baik.

2. Preparasi alat harus dilakukan dengan baik, pastikan semua alat bekerja, dan pastikan

dial gauge terpasang dengan benar.

3. Pengamatan dan pengambilan data pada saat pengujian harus dilakukan dengan teliti,

agar dapat meminimalisir kesalahan paralaks, dan data yang didapatkan memenuhi

kualifikasi yang dibutuhkan untuk pelaksanaan analisa dan pembahasan.


BAB IVUJI KUAT TARIK TAK LANGSUNG (BRAZILIAN TEST)

4.1 TujuanUntuk mengethui kuat Tarik (tensile strength) dari percontoh batu berbentuk silinder secara

tidak langsung.

4.2 Teori DasarMekanika batuan adalah salah cabang disiplin ilmu geomekanika. Mekanika batuan

merupakan ilmu yang mempelajari sifat-sifat mekanik batuan dan massa batuan. Hal ini

menyebabkan mekanika batuan memiliki peran yang dominan dalam operasi penambangan,

seperti pekerjaan penerowongan, pemboran, penggalian, peledakan dan pekerjaan lainnya.

Sehingga untuk mengetahui sifat mekanik batuan dan massa batuan dilakukan berbagai macam

uji coba baik itu dilaboratorium maupun dilapangan langsung atau secara insitu.

Untuk mengetahui sifat mekanik batuan dilakukan beberapa percobaan seperti uji kuat

tekan uniaksial, uji kuat tarik, uji triaksial dan uji tegangan insitu. Menurut ASTM D 653-67

Standard Definition of Therms and Symbol yang berhubungan dengan mekanika batuan dan

mekanika tanah (Jumikis, 1983), kuat tarik suatu material dapat didefinisikan sebagai “tegangan

Tarik maksimun yang dapat dikembangkan oleh suatu material”. Dalam suatu pengujian tarikan

yang dialkukan untuk memecahkan batuan pada kondisi tertentu, nilai tegangan maksimum yang

kita amati dari hasil pengembangan suatu contoh material dapat kita sebut dengan kuat tarik.

Pengetahuan tentang kekuatan tarikan batuan sangatlah penting, untuk menganalisis

kekuatan dan kestabilan batuan pada atap dan kubah (dome) dari lubang bukaan bawah tanah,

untuk preparasi kegiatan pengeboran dan penggalian dalam penambangan mineral.


Uji kuat tarik sendiri terdiri dari 2 jenis, yaitu uji kuat tarik langsung dan uji kuat tarik tak

langsung atau yang disebut Brazilian Test. Uji Brazilian ini merupakan uji yang paling sering

digunakan, karena uji ini lebih mudah dan murah daripada uji kuat tarik secara langsung.

Menurut Bieniawski (1967) dan Hawkes & Mellor (1971) serta ISRM (1981), kuat tarik suatu

contoh batuan dapat dihitung denngan persamaan berikut.

Dengan,

σ t = Kuat tarik (MPa)

F = Beban atau gaya tarik yang menyebabkan contoh batuan hancur (N)

D = Diameter contoh batuan (mm)

t = Ketebalan contoh batuan (mm)

Dalam pengukuran uji kuat Tarik tak langsung ini, kami juga melakukan koreksi dengan

cara memperhitungkan sudut koreksi yang dibentuk selama pengujian berlangsung. Metode ini

dilakukan dengan cara menempelkan kertas karbon yang dilapisi kertas biasa di bagian atas

selimut tabung yang langsung kontak dengan alat penekan. Hal yang sama juga dilakukan pada

bagian bawah selimut tabung yang kontak langsung dengan alat. Sudut yang diperbolehkan

terbentuk dan dianggap representatif adalah dari rentan 50-80. Perhitungan sudut koreksinya

adalah :

Sudut koreksi= Luas bidang kertas karbonLuas selimut tabungdari sampel

x360

4.3 Alat dan Bahan

4.3.1 Bahan

Sampel A, perbandingan komposisi dari semen dan batu adalah 1:3

Sampel B, perbandingan komposisi dari semen dan batu adalah 1:2

Sampel C, perbandingan komposisi dari semen dan batu adalah 1:1

σ t=2 FπDt


- Batu sample A1

- Batu sample A2

- Batu sample A3

- Batu sample B1

- Batu sample B2

- Batu sample B3

- Batu sample C1

- Batu sample C2

- Batu sample C3

4.3.2 Alat4.3.2.1 Mesin tekan “control”

4.3.2.2 Dial Gauge

4.3.2.3 Jangka Sorong

4.3.2.4 Stop Watch

4.4 Ilustrasi Gambar


Gambar 10 Sampel sebelum, saat dan sesudah diuji (dari kiri ke kanan)


Gambar 11 Kertas karbon dan kertas

Gambar 12 sampel setelah diuji

Gambar 13 Kertas setelah uji kuat tarik tak langsung

4.5 Langkah kerja

1. Gunakan safety glasses dan safety shoes

2. Siapkan formulir data jika pengambilan data dilakukan secara manual

3. Setiap contoh batuan dengan ukuran dimensi panjang = setengah kali diameter (L=1/2D)

4. Lakukan persiapan mesin tekan. Letakkan contoh batuan di pusat antara plat atas dan plat

bawah mesin tekan, dengan dinding silinder menempel pada plat atas dan plat bawah

dengan terlebih dahulu dilapisi kertas karbon sebagai pembacaan sudut

5. Pasang dial gauge untuk mengukur deformasi aksial

6. Hidupkan mesin tekan sehingga contoh batuan menyentuh plat tekan bagian atas

7. Lakukan pembacaan penambahan gaya setiap interval 1 kN atau 2 kN dan catat proses

pembebanan deformasi aksial sampai contoh batuan pecah dan bergerak kembali ke nol.

4.6 Data Percobaan

Data hasil percobaan

Sampel Panjang (mm) Diameter (mm) F peak (N)

A1 35.1 80.15 12


35.4 82.6

35.55 82.8

Rata-rata 35.35 81.85

A2 41.00 81.50 10

40.50 81.10

40.50 81.75

Rata-rata 40.67 81.45

A3 36.85 82.90 14

37.35 81.65

37.25 82.30

Rata-rata 37.15 82.28

B1 36.85 82.00 20

38.20 83.30

37.00 82.00

Rata-rata 37.35 82.43

B2 36.80 82.50 20

36.95 83.55

36.45 82.00

Rata-rata 36.73 82.68

B3 41.50 84.10 20

41.25 82.15

41.35 83.50

Rata-rata 41.37 83.25

C1 40.55 81.85 22

40.30 81.85


40.60 82.00

Rata-rata 40.48 81.90

C2 37.75 82.60 20

39.50 81.85

38.15 83.00

Rata-rata 38.47 82.48

C3 38.25 82.60 22

37.65 81.25

38.30 82.10

Rata-rata 38.07 81.98

4.7 Pengolahan Data

Untuk pengolahan data, ada dua hasil pengolahan data yang kami hitung, yaitu kuat tarik

dan sudut koreksi pada percobaan yang ditempelkan pada bagian selimut atas dan selimut

bawah dari sampel kami. Perhitungannya kuat taik dengan memakai rumus :

σ t=2 FπDt

Sedangkan untuk menghitung sudut koreksi dengan memakai rumus :

Sudut koreksi= Luas bidang kertas karbonLuas selimut tabungdari sampel

x360

Tabel 13 Hasil Pengujian dengan brazilian Test

Sam

pel

Panjang (mm)

Diamete

r (mm)

F peak

(N)

Kuat

tarik

(Mpa)

Luas

selimut

(mm)

Sudut

koreksi

Posisi

sudut

A1 35.10 80.15 12 2.64 90.935 12.292 atas

35.40 82.60 11.085 bawah


35.55 82.80

Rata

-rata 35.35 81.85

A2 41.00 81.50 10 1.92 104.101 12.138 atas

40.50 81.10 12.761 bawah

40.50 81.75

Rata

-rata 40.67 81.45

A3 36.85 82.90 14 2.91 96.072 9.181 atas

37.35 81.65 12.310 bawah

37.25 82.30

Rata

-rata 37.15 82.28

B1 36.85 82.00 20 4.13 96.765 9.245 atas

38.20 83.30 10.863 bawah

37.00 82.00

Rata

-rata 37.35 82.43

B2 36.80 82.50 20 4.19 95.456 7.467 atas

36.95 83.55 10.862 bawah

36.45 82.00

Rata

-rata 36.73 82.68

B3 41.50 84.10 20 3.69 108.233 10.111 atas

41.25 82.15 12.639 bawah

41.35 83.50

Rata 41.37 83.25


-rata

C1 40.55 81.85 22 4.22 104.204 11.055 atas

40.30 81.85 8.533 bawah

40.60 82.00

Rata

-rata 40.48 81.90

C2 37.75 82.60 20 4.01 99.718 9.603 atas

39.50 81.85 6.498 bawah

38.15 83.00

Rata

-rata 38.47 82.48

C3 38.25 82.60 22 4.49 98.083 12.846 atas

37.65 81.25 8.148 bawah

38.30 82.10

Rata

-rata 38.07 81.98


Dari hasil pengolahan data kelompok kami, ada beberapa hal yang kami analisis. Yang

pertama adalah apabila dilihat, sampel A akan mempunyai nilai Fpeak lebih kecil daripada

sampel B dan sampel B mempunyai nilai Fpeak yang lebih kecil dari sampel C. Sehingga

hubungannya, maka sampel A akan mempunyai nilai kuat Tarik yang lebih kecil dibandingkan

dengan sampel B dan sampel B mempunyai nilai kuat tarik yang lebih kecil dari sampel C. Hal ini

terjadi karena adanya perbedaan dalam faktor komposisi. Batu yang memiliki komposisi yang

pasir lebih banyak akan lebih mudah hancur daripada batu yang lebih sedikit memiliki

komposisi pasir. Hal ini diakibatkan karena sifat dari pasir sendiri yang mempunyai nilai kohesi

sangat kecil dan mendekati 0. Nilai kohesi pasir yang kecil menyebababkan gaya Tarik-menarik


antar molekul pasir sangat kecil, sehingga akhirnya batu yang memiliki komposisi pasir lebih

banyak akan lebih mudah hancur.

Kemudian semakin besar luas dari selimut tabung dari batuan, maka akan semakin kecil

nilai dari kuat tarik. Hal ini sebenarnya sudah dijelaskan dari rumus nilai kuat Tarik. Hal ini

terjadi karena pada luas selimut tabung yang lebih luas, bidang kontak antara bidang penekan

dengan bidang sampel batu akan lebih banyak, sehingga nilai tekanan yang didapat setiap titik

dari sampel batu akan lebih kecil. Maka nilai Fpeak yang dihasilkan akan lebih kecil.

Lalu dari hasil pengolahan sudut koreksi, kami mengetahui bahwa semakin besar sudut koreksi

yang dibentuk maka akan semakin besar juga nilai dari kuat tarik sampel batuan. Hal ini

disebabkan karena pada saat terjadi penekanan pada alat, batuan akan mengalami pergeseran

posisi yang akan menyebabkan gaya yang diberikan oleh alat penekan tidak seluruhnya menjadi

gaya penekan, melainkan ada sebagian kecil dari gaya penekan tersebut yang membuat batuan

mengalami pergeseran batuan, sedangkan selama proses pengujian berlangsung, gaya yang

diberikan oleh alat penekan terus bertambah. Sehingga gaya yang diberikan oleh alat penekan

tersebut menjadi kurang efektif sebagai gaya penekan dan hasilnya nilai kuat tarik akan lebih

besar.

Kemudian dari hasil pengujian kelompok kami, didapati juga bahwa hampir semua sudut yang

terbentuk melebihi dari ketentuan yang seharusnya diperbolehkan yaitu 80. Hal ini

menyebabkan data yang kami peroleh untuk uji kuat tarik tak langsung menjadi tidak

representatif. Hal ini menyebabkan terjadi anomaly pada hasil uji. Contohnya adalah pada

sampel C2 secara teori seharusnya memiliki kuat tarik yang lebih besar daripada sampel B1 dan

sampel B2, namun yang terjadi adalah sebaliknya. Hal ini bisa disebabkan oleh kondisi

pengujian yang kurang mendukung serta bisa juga karena preparasi sampel yang kurang baik.


4.8.1 Kesimpulan

Berikut adalah nilai-nilai dari uji kuat tarik tak langsung sampel A1 sampai

sampel C3.


a. σ t A 1=¿2.639238 MPa, dengan sudut koreksi atas = 12.292249380 dan sudut koreksi bawah

= 11.084798160.

b. σ t A 2=1.921214MPa, dengan sudut koreksi atas = 12.13822859 dan sudut koreksi bawah =

12.760701850

c. σ tA3 = 2.914491 MPa, dengan sudut koreksi atas = 9.180646165 dan sudut koreksi bawah =

12.30956027

d. σ tB1 = 4.133728 MPa, dengan sudut koreksi atas = 9.245082377 dan sudut koreksi bawah =

10.86343684

e. σ tB2 = 4.190415 MPa, dengan sudut koreksi atas = 7.467319502 dan sudut koreksi bawah =

10.86155564

f. σ tB3 = 3.695733 MPa, dengan sudut koreksi atas = 10.11152534 dan sudut koreksi bawah =

12.63940668

g. σ tC1 = 4.222483 MPa, dengan sudut koreksi atas = 11.05522719 dan sudut koreksi bawah =

8.53325349

h. σ tC2 = 4.011295 MPa, dengan sudut koreksi atas = 9.603040027 dan sudut koreksi bawah =

6.498297762

i. σ tC3 = 4.485983 MPa, dengan sudut koreksi atas = 12.84622378 dan sudut koreksi bawah =

8.148176223

4.8.2 Saran

Saran dari kelompok kami adalah seharusnya preparasi dari sampel batuan serta perilaku

dan kondisi pengujian harus dilakukan lebih baik lagi, sehingga data yang dihasilkan menjadi

lebih representatif.

4.9 Daftar Pustaka

Rai, M. A., Kramadibrata, Suseno., dan Wattimena, R. K., (2013). Mekanika Batuan.

Bandung: Penerbit ITB


https://bumih.wordpress.com/about/ diakses pada Sabtu, 7 November 2015, pukul

11.00

BAB VUJI GESER LANGSUNG

5.1 Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum uji geser langsung (Direct Shear Test) adalah untuk

mengetahui kuat geser batuan, harga kohesi dan sudut geser dalam baik puncak (peak), semu

(apparent) atau sisa dari batuan pada tegangan normal tertentu.


5.2 Teori Dasar

Semua massa batuan memiliki bidang-bidang diskontinu seperti kekar, bidang perlapisan

dan sesar. Pada kedalaman yang dangkal dimana tegangan-tegangan yang bekerja sangat

rendah atau dapat diabaikan, deformasi ataupun runtuhan yang terjadi pada batuan utuh

(intact rock) pada massa batuan lebih banyak dikendalikan oleh luncuran pad bidang diskontinu

dan sifat fisik butiran batuan utuh (intact rock) diantara bidang luncur atau gesernya. Salah satu

contoh kasus dalam permasalahan ini yakni pembuatan lereng-lereng pada kegiatan tambang

terbuka. Oleh karena itu perlu mengetahui parameter-parameter kuat geser, yaitu kohesi (c)

dan sudut gesek dalam () yang diperoleh dengan melakukan uji geser langsung di laboratorium

Kuat geser batuan merupakan perlawanan internal batuan terhadap tegangan yang bekerja

sepanjang bidang geser dalam batuan tersebut, yang dipengaruhi oleh karakteristik intrinsic

dan faktor eksternal. Untuk mengetahui kuat geser batuan pada tegangan normal tertentu

membutuhka 4 buah contoh uji. Masing-masing contoh dikenakan gaya normal (Fn) tertentu

yang diaplikasikan tegak lurus terhadap permukaan bidang diskontinu dan gaya geser atau

horizontal (Fs) dikenakan untuk menggeser contoh batu hingga pecah. Hubungan antara gaya

perpindahan horizontal terhadap tegangan geser di plot sehingga diperoleh kurva seperti yang

ditunjukkan oleh Gambar 14

Gambar 14 Mekanisme Uji Geser Langsung


Pada perpindahan yang relatif kecil pada grafik 5.1, batuan akan mengikuti perilaku

elastis. Hal ini ditandai dengan hubungan linier antara tegangan geser dan perpindahan.

Kemiringan garis linier antara tegangan geser dan perpindahan. Kemiringan garis linie tersebut,

menurut Goodman (1976), adalah kekakuan geser (shear stiffness) batuan. Setelah melewati

tahap elastic, pada umumnya batuan getas akan mengalami deformasi plastic dan kemudian

runtuh ketika tegangan yang bekerja mencapai kekuatan geser puncak batuan. Pada batuan

yang bersifat ductile, deformasi plastic tetap terjadi tetapi tidak diikuti dengan penurunan

tegangan geser.

Grafik 4 Kurva Tegangan –Perpindahan geser pada tegangan normal konstan

Kuat geser batuan sangat berguna sebagai parameter rancangan kestabilan lereng dan kriteria

keruntuhan geser yang paling banyak digunakan adalah kriteria Mohr-Coulomb yang ditulis dalam

persamaan 5.1 yaitu

= C + σ

Keterangan:

= tegangan geser

C = kohesi

= tegangan normal

= koefisien geser dalam dari batuan = tan Φ

Hasil pengujian kuat geser langsung kemudian diplot kedalam kurva Mohr-Coulomb sehingga dapat

ditentukan parameter-parameter kekuatan batuan sebagai berikut

Kurva intrinsik (Strength Envelope)

Kuat geser ( - shear strength)

kuat geser sisa

kuat geser puncak

Perpindahan u

Tegangan geser


Kohesi (c)

Tegangan normal (n)

Sudut gesek dalam ()

5.3 Alat dan Bahan

1. Direct shear box apparatus test

Gambar 14 Direct shear box apparatus test

2. Jangka sorong

3. Stopwatch



5.5 Langkah Kerja

1. Memakai peralatan safety google dan safety shoes

2. Meletakkan contoh batuan dalam suatu cetakan beton dengan perbandingan tertentu

sehingga merupakan suatu kesatuan dengan beton tersebut

3. Meletakkan contoh batuan yang telah berada dalam cetakan beton ke dalam alat shear box

4. Memasang dial gauge intuk mengukur perpindahan pada arah pergeseran

5. Memberikan gaya normal menggunakan bandul dengan berat tertentu

6. Memberikan gaya geser dengan besar tertentu menggunakan mesin direct shear otomatis

7. Melakukan pembacaan pertambahan gaya setiap interval deformasi sebesar 0.5 mm.

lakukan tegangan geser mencapai puncak (kondisi peak).

8. Setelah contoh batuan patah, memberikan gaya yang berlawanan arah dengan gaya yang

sebelumnya sampai tengangan gesernya mencapai puncak

9. Selama pemberian gaya, melakukan pula pembacaan gaya setiap interval deformasi sebesar 0.5

mm sebesar 0,5 mm

5.6 Pengolahan Data

Sampel: Batupasir


Tabel 15 Tabel Diameter Sampel Batupasir

Tabel 16 Tabel Gaya Horizontal dan Pergeseran Sampel Batupasir


Sampel 1 (0,2 kN) Sampel 2 (0,4 kN) Sampel 3 (0,6 kN)

Diameter 1 (mm) 57,20 62,6 55,8

Diameter 2 (mm) 59,30 62,55 58,5

Diameter 3 (mm) 58,65 62 56,7

Sudut bidang

geser

180 180 200

Pergeseran

(mm)

Gaya Normal = 0,2 kN Gaya Normal = 0,4 kN Gaya Normal = 0,6 kN

Gaya Horizontal Gaya Horizontal Gaya Horizontal

Puncak

(mm)

Residual

(mm)

Puncak

(mm)

Residual

(mm)

Puncak

(mm)

Residual

(mm)

0,5 13 2 20 14 14 2,5

1 17 3 21 19 18 3

1,5 18 5 21 21 25,5 4

2 19 6 24 21 31 4,5

2,5 23 7 30 22 34 11,5

3 30 9 34 22 36,5 18

3,5 38 10 35 23 39 22,5

4 41 12 23 41 25

4,5 13 23 43 28,5

5 15 22 45 30

5,5 18 22 47,5 31,5

6 20 22 48 34,5

6,5 22 49 37,5

7 49,5 38,5

7,5 50 39

8 50

8,5 51

9 52,5

9,5 54

Keterangan : gaya yang terukur dikali 0,02031 kN

5.6 Pengolahan Data

Tabel 17 Tabel Diameter dan Luas Permukaan Sampel Batupasir

Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3

Diameter (mm) 58.38333333 62.38333 57

Luas permukaan (A)

(mm2)2,675.76 3,054.97 2,550.47

Tabel 18 Tegangan Geser dan Pergeseran Sampel Batupasir

Pergeseran

(mm)

Gaya Normal = 0,121 Mpa Gaya Normal = 0,240 MPa Gaya Normal = 0,374

MPa

Tegangan Geser Tegangan Geser Tegangan Geser

Puncak (MPa) Residual

(MPa)

Puncak (MPa) Residua

l (MPa)

Puncak

(MPa)

Residual

(MPa)

0,5 0.26403 0.04062 0.4062 0.28434 0.28434 0.05078


1 0.34527 0.06093 0.42651 0.38589 0.36558 0.06093

1,5 0.36558 0.10155 0.42651 0.42651 0.51791 0.08124

2 0.38589 0.12186 0.48744 0.42651 0.62961 0.0914

2,5 0.46713 0.14217 0.6093 0.44682 0.69054 0.23357

3 0.6093 0.18279 0.69054 0.44682 0.74132 0.36558

3,5 0.77178 0.2031 0.71085 0.46713 0.79209 0.45698

4 0.83271 0.24372 0.46713 0.83271 0.50775

4,5 0.26403 0.46713 0.87333 0.57884

5 0.30465 0.44682 0.91395 0.6093

5,5 0.36558 0.44682 0.96473 0.63977

6 0.4062 0.44682 0.97488 0.7007

6,5 0.44682 0.99519 0.76163

7 1.00535 0.78194

7,5 1.0155 0.79209

8 1.0155

8,5 1.03581

9 1.06628

9,5 1.09674

Tabel 19 Tegangan Normal dan Tegangan Geser Sampel Batupasir

Grafik 5 Tegangan Geser Langsung


No Area

(mm2)

FNormal

(kN)

FShear (Mpa) σ Normal

(MPa)

τ (MPa)

Puncak Residual Puncak Residual

1 2,675.76 0.2 2.228 1.087 0.075 0.833 0.406

2 3,054.97 0.4 2.172 1.365 0.13093 0.711 0.447

3 2,550.47 0.6 2.797 2.020 0.23525 1.097 0.792

0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.260

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = 3.52494502278114 x

f(x) = 5.29403383894268 x

PuncakLinear (Puncak)ResidualLinear (Residual)

Puncak:

Cohesion (MPa) = 0

Internal Fraction Angle = 390

Residual:

Cohesion (Mpa) = 0

Internal Fraction Angle = 290

5.7 Analisis dan PembahasanDari hasil percobaan, didapat bahwa sudut gesek dalam residual lebih kecil dibanding

keadaan puncak. Dari hasil grafik yang diperoleh , nilai kohesi hampir mendekati 0. Didapat dua

garis linear puncak dan residual yang tidak sejajar namun berpotongan di sekitar titik nol. Hal ini

berarti data percobaan masih dalam ditolerir (batas wajar) karena memberikan hubungan yang

benar antara hasil peak maupun residual dari percobaan.



5.8.1 Kesimpulan

Didapat kesimpulan dari hasil uji geser langsung, yaitu :

Kuat Geser Batuan

Puncak : τp = σn tan 39° + 0

Residual : τR = σn tan 29° + 0

Cohesion (C) : Puncak = 0 MPa dan Residual = 0 Mpa

Internal Fractin Angle : Puncak = 39o dan Residual = 29o

Sudut Geser :

-Sampel 1 = 18o

-Sampel 2 = 18o

-Sampel 3 = 20o

5.8.2 Saran

Kepada asisten praktikum meknika batuan bila ada peralatan yang sudah rusak segera

diperbaiki supaya praktikum dapat berjalan dengan lancar dan lebih dibimbing/diperhatikan

lagi peserta praktikum dalam melakukan uji nya agar tidak terjadi kesalahan saat mengambil

data.

5.9 Daftar Pustaka

Rai, M.A., Kramadibrata, S., Wattimena, R.K., TA3111 Mekanika Batuan hal. 68-70.

Penerbit ITB; Bandung

BAB VIUJI POINT LOAD (PLI)

6.1 Tujuan

Untuk mengetahui kekuatan dari sampel batuan secara tidak langsung di lapangan


6.2 Teori Dasar

Uji point load merupakan uji indeks yang telah secara luas digunakan untuk

memprediksi nilai UCS suatu batuan secara tidak langsung di lapangan. Hal ini disebabkan

prosedur pengujian yang sederhana, preparasi contoh yang mudah, dan dapat dilakukan di

lapangan. Peralatan yang digunakan mudah dibawa-bawa, tidak begitu besar dan cukup ringan

sehingga dapat dengan cepat diketahui kekuatan batuan di lapangan, sebelum dilakukan

pengujian di laboratorium.

Gambar 15 Point Load Tester

Contoh yang digunakan untuk pengujian ini dapat berbentuk silinder ataupun suatu

bongkah batuan dan disarankan untuk pengujian ini berbentuk silinder dengan diameter = 50

mm (NX = 54 mm, lihat ISRM, 1985).

Menurut Broch & Franklin (1972), Indeks Point Load (Is) suatu contoh batuan dapat

dihitung dengan menggunakan persamaan

I s=P

D2


Apabila diameter contoh batuan yang digunakan bukan 50 mm, maka diperlukan factor

koreksi terhadap persamaan yang diturunkan oleh Broch dan Franklin. Menurut Greminger

(1982), selang factor koreksi tergantung besarnya diameter. Karena diameter ideal yang

digunakan adalah 50 mm. maka Greminger menurunkan persamaan

I s (50)=FP

D2

dimana F=( d50 )

0.45

, sehingga suatu persamaan Point Load Index yang telah dikoreksi sebagai

berikut

I s (50)=( d50 )

0.45 PD2

Jika Is = 1 Mpa, indeks tersebut tidak memiliki arti, maka penelitian kekuatan harus

berdasarkan uji UCS, dan menurut Bieniawski dengan diameter contoh 50 mm maka UCS dapat

ditentukan melalui σ c=23 I s

Uji aksial dan uji irregular lump menggunakan diameter ekivalen (De) dalam perhitungan

Point Load Index yang diturunkan dari luas penampang minimum

A=WD= π4

De2

De2= 4

πWD

Sehingga persamaan yang digunakan menjadi

I s (50)=FP

D2

dimana F=( De

50 )0.45

Keterangan :

Is(50) = Point Load Index dia. 50 mm (MPa)

P = beban maksimum contoh pecah (N)

D = jarak antar konus penekan (mm)

d = diameter contoh (mm)


Hawkins (1989) melakukan penelitian hubungan efek sekala PLI terhadap kuat tekan

pada dua bentuk contoh uji yaitu, kubus dan silinder. Tampak bahwa semakin kecil ukuran

contoh uji baik untuk kubus dan silinder maka nilai kuat tekannya juga menurun. Selain itu juga

tampak bahwa variasi nilai kuat tekan pada contoh uji bentuk kubus lebih besar daripada

contoh bentuk silinder.

6.3 Alat dan Bahan

- Batuan berbentuk silinder dengan diameter 50 mm

- Point Load Tester

- Jangka Sorong


Gambar 16 Mengatur kedua konus sampai conto batuan terjepit oleh kedua konus penekan


Gambar 17 : Kalibrasi Alat Pengukur

Gambar 18 : Memperhatikan dan mencatat beban maksimum saat failure

6.5 Langkah Kerja

1. Tempatkan contoh batuan di antar konus penekan

2. Atur kedua konus dengan menggunakan pompa hidraulik sampai contoh batuan dalam

keadaan terjepit oleh kedua konus penekan

3. Kalibrasi alat pengukur beban dalam keadaan nol, kemudian set dalam keadaan peak

4. Ukur jarak antara kedua konus penekan sebelum pengujian

5. Tambah tekanan konus pada contoh batuan secara konstan sampai failure

6. Catat beban maksimum saat contoh batuan failure dan ukur jarak antar kedua konus

penekan setelah pengujian

6.6 Pengolahan Data

Tabel 20 Data Percobaan PLI

Kode Batuan Jarak antar Konus Beban Maksimum Point Load Index


Penekan (mm) Contoh Pecah (N) (MPa)

A1 730 – 690 = 40 2,37 1,48 x 10-3

A2 730 – 700 = 30 3,06 3,4 x 10-3

A3 730 – 690 = 40 2,90 1,81 x 10-3

B1 740 – 700 = 40 3,14 1,96 x 10-3

B2 730 – 690 = 40 4,02 2,51 x 10-3

B3 745 – 690 = 55 3,46 1,14 x 10-3

C1 740 – 700 = 40 5,67 3,54 x 10-3

C2 740 – 710 = 30 6,30 7 x 10-3

C3 740 – 700 = 40 5,67 3,54 x 10-3

6.6. Analisis dan Pembahasan

Jika dilihat data percobaan, maka batuan C baik C1, C2, maupun C3 memiliki Point Load

Index yang lebih tinggi daripada batuan lain. Hal ini menandakan batuan C memiliki kekuatan

yang lebih besar daripada batuan lain karena pengukuran dilakukan dengan ukuran/dimensi

batuan yang sama (A = B = C).

Dari data hasil percobaan di atas terdapat pencilan atau nilai yang jauh berbeda. Hal ini

dikarenakan beberapa kemungkinan. Pertama, karena kurang ketelitian praktikan dalam

melihat hasil pengukuran. Kedua, kalibrasi alat belum sempurna. Dan yang ketiga,

peletakkan/penaruhan sampel batuan yang kurang sempurna.

Point Load Index ini dapat digunakan untuk mengestimasi nilai UCS. Karena diameter

sampel batuan adalah 50 mm, maka hubungan PLI dan UCS yaitu σ c=23 I s. Dari data hasil

percobaan di atas maka dapat diestimasi nilai UCS dari masing-masing sampel yaitu

Tabel 21 : Estimasi nilai UCS

Kode Batuan Point Load Index/Is (MPa) UCS/σc (MPa)

A1 1,48 x 10-3 34,04 x 10-3

A2 3,4 x 10-3 78,20 x 10-3

A3 1,81 x 10-3 41,63 x 10-3

B1 1,96 x 10-3 45,08 x 10-3


B2 2,51 x 10-3 57,73 x 10-3

B3 1,14 x 10-3 26,22 x 10-3

C1 3,54 x 10-3 81,42 x 10-3

C2 7 x 10-3 161 x 10-3

C3 3,54 x 10-3 81,42 x 10-3

6.7. Kesimpulan dan Saran 6.7.1 Kesimpulan

Kekuatan batuan A1: Is = 1,48 x 10-3 MPa ; σc = 34,04 x 10-3 MPa



Kekuatan batuan B1: Is = 1,96 x 10-3 MPa ; σc = 45,08 x 10-3 MPa



Kekuatan batuan C1: Is = 3,54 x 10-3 MPa ; σc = 81,42 x 10-3 MPa

Kekuatan batuan C2: Is = 7 x 10-3 MPa ; σc = 161 x 10-3 MPa

Kekuatan batuan C3: Is = 3,54 x 10-3 MPa ; σc = 81,42 x 10-3 Mpa

6.7.2 SaranDalam kalibrasi alat harus benar-benar dipastikan bahwa kalibrasi sudah sempurna

agar hasil pengukuran tidak salah. Begitu juga ketika pengukuran harus benar-benar

teliti. Ketika meletakkan sampel batuan pada konus sebaiknya persis ditengah-tengah,

karena jika melenceng sedikit saja akan mempengaruhi hasil pengukuran.

6.8. Pustaka

Rai, M.A., Kamadibrata, S., Wattimena, R.K., 2013. Mekanika Batuan. Bandung : ITB


BAB VII UJI TRIAKSIAL

7.1 Tujuan Percobaan

Dari hasil pengujian triaksial dapat dibuat kurva Mohr Coulomb sehingga dapat

ditentukan:

Kurva intrinsik (strength envelope)

Kuat geser (shear strength)

Sudut gesek dalam (ɸ)

Kohesi (C)


Teg

anga

n G

eser

()

3t c 1

Tegangan Normal (n)

Tekanan Uniaksial

Tarikan Uniaksial

Tekanan Triaksial

TekananTarikan

2n

3

1

c

A B

D

E

Mohr - Coulomb

Mohr

2

7.2 Teori Dasar

Salah satu percobaan dalam mekanika batuan adalah uji triaksial. Karena uji ini

merupakan hal yang penting untuk mengetahui kapan suatu lereng atau terowongan akan

longsor dan runtuh, dimana akan dilihat pengaruh 3 gaya yang bekerja sekaligus pada suatu

lereng atau terowongan. Pada uji triaksial ini digunakan contoh batuan berbentuk silinder dan

bersyarat sama dengan syarat pada uji kuat tekan (Unconfined Compressive Test/UCS Test)

yaitu L/D = 2.

Gambar 19 Gambar Grafik Mohr-Coulomb dan Grafik Mohr

Keterangan gambar :

Persamaan Mohr Coulomb : τ = σn tan ɸ + c

Dimana 2 = 90° +

Pada kondisi tekan, 1 = c & 3 = 0

Pada kondisi tarik, 1 = 0 dan 3 = - t

= Tegangan geser

n = Tegangan normal


1 = Tegangan prinsipal mayor

3 = Tegangan prinsipal minor

c = Kohesi

= Sudut antara s1 dan sn

= Sudut geser dalam

c = Kuat tekan uniaksial (UCS)

t = Kuat tarik uniaksial (UTS)

Gambar 20 Gambar Sel Triaksial

7.3 Alat dan Bahan Percobaan

1. Mesin Tekan Control

2. Sel triaksial

3. Dial Gauge

4. Jangka Sorong

1. Platen penekan2. Bola baja3. Spheical seat4. Alat bantu transducer5. Contoh batuan6. Piston berongga utk tekanan pori7. Sonic transmitter8. Sonic receiver9. Selubung karet10. Ring pengikat selubung karet11. Strain gauges12. Pipa utk tekanan pori13. Pipa utk kabel transducer14. Ruang fluida pemampat15. Dinding sel16. Lubang masuk fluida pemampat17. Lubang keluar fluida pemampat18. Lubang masuk tekanan udara19. Slide bearing20. Sliding seal21. Baut


5. Stopwatch

6. Karet Ban

7.4 Langkah Kerja Percobaan

1. Gunakan peralatan safety shoes dan safety google yang diperlukan

2. Contoh batuan yang digunakan berdimensi panjang = dua kali diameter

3. Contoh batuan dimasukkan ke dalam selubung karet kemudian ditutup pada kedua

ujungnya dengan plat, lalu diletakkan ke dalam sel triaksial dan ditutup. Di dalam sel

triaksial ini akan dipompakan oli bertekanan dari pompa hidraulik untuk

memberikan tekanan pengukungan

4. Letakkan sel triaksial yang berisi contoh batuan di pusat antara plat atas dan plat

bawah mesin tekan. Contoh batuan diletakkan dengan permukaan bawah

menempel pada plat bawah

5. Pada alat mesin tekan dipasang dial gauge untuk mengukur deformasi aksial

6. Hidupkan mesin tekan sehingga sel triaksial menyentuh plat tekan bagian atas.

Matikan mesin

7. Atur jarum penunjuk dial gauge pada posisi nol

8. Oli dipompakan ke dalam sel triaksial dengan menggunakan pompa hidrolik sampai

pada tekanan tertentu (tekanan pengukungan 1 = σ3 x 1). Pada saat yang bersamaan,

hidupkan kembali mesin tekan dan mulai lakukan pembacaan gaya setiap interval

tertentu (2 kN atau 1 kN) hingga terjadi failure

9. Catat deformasi aksial pada setiap pembacaan gaya selama proses pembebanan

Bila contoh batuan hancur (failure) yang ditunjukkan oleh jarum hitam yang

bergerak kembali ke nol, matikan motor dan catat juga lamanya waktu percobaan

10. Lakukan prosedur yang sama untuk contoh batuan ke-2 dan ke-3, tetapi dengan

tekanan pengukungan yang berbeda (σ3 x 2 dan σ2 x 3)


7.5 Data Percobaan

1. Batuan Contoh 1

Dimensi

Panjang (mm) Diameter (mm)

1 2 3 1 2 3

98.3 98.9 98.3 42.25 45.5 45.6

Rata-rata 98.5 44.45

Dalam Satuan SI

Panjang (m) 0.0985

Jari-jari (m) 0.0222

Luas Permukaan

(m2) 0.0016

Hasil Pengamatan (sigma 3 = 2,5 MPa)

Gaya

(kN)

Perubahan

Panjang

Axial Stress

(sigma1)


(Mpa)

2 0 1.288314265

4 0 2.57662853

6 1 3.864942795

8 2 5.15325706

10 4 6.441571325

12 7 7.72988559

14 11 9.018199855

16 14 10.30651412

18 18 11.59482838

20 20 12.88314265

22 22 14.17145691

24 25 15.45977118

26 27 16.74808544

28 29 18.03639971

30 32 19.32471397

32 34 20.61302824

34 35 21.9013425

36 36 23.18965677

38 39 24.47797103

40 40 25.7662853

42 41 27.05459956

44 42 28.34291383

46 44 29.63122809

48 46 30.91954236

50 47 32.20785662

52 49 33.49617089

54 50 34.78448515

56 51 36.07279942

58 53 37.36111368

60 55 38.64942795


62 56 39.93774221

64 58 41.22605648

66 59 42.51437074

68 60 43.80268501

70 61 45.09099927

72 63 46.37931354

74 65 47.6676278

76 66 48.95594207

78 67 50.24425633

80 69 51.5325706

82 70 52.82088486

84 72 54.10919913

86 74 55.39751339

88 75 56.68582766

90 77 57.97414192

92 79 59.26245619

94 81 60.55077045

96 83 61.83908472

98 85 63.12739898

100 86 64.41571325

102 88 65.70402751

104 90 66.99234178

106 92 68.28065604

108 94 69.56897031

110 95 70.85728457

112 97 72.14559884

114 99 73.4339131

116 101 74.72222737

118 103 76.01054163

120 105 77.2988559


122 107 78.58717016

124 109 79.87548443

126 112 81.16379869

128 115 82.45211296

130 117 83.74042722

132 124 85.02874149

134 128 86.31705575

136 132 87.60537002

2. Batuan Contoh 2

Dimensi

Panjang (m)

Diameter

(m)

0.0955 0.04305

0.0947 0.0431

0.0947 0.04305

0.09496666

7

0.04306666

7

Rata-rata

Hasil Pengamatan (Sigma 3= 5 MPa)

F (kN)

Perubahan

Panjang

Axial Stress

(MPa)

2 4 1.373655452

4 7 2.747310905


6 9 4.120966357

8 11 5.49462181

10 12 6.868277262

12 15 8.241932714

14 16 9.615588167

16 18 10.98924362

18 21 12.36289907

20 25 13.73655452

22 28 15.11020998

24 31 16.48386543

26 34 17.85752088

28 36 19.23117633

30 38 20.60483179

32 41 21.97848724

34 42 23.35214269

36 44 24.72579814

38 46 26.0994536

40 48 27.47310905

42 50 28.8467645

44 51 30.22041995

46 52 31.5940754

48 55 32.96773086

50 56 34.34138631

52 57 35.71504176

54 59 37.08869721

56 61 38.46235267

58 62 39.83600812

60 64 41.20966357

62 65 42.58331902

64 67 43.95697448

66 67 45.33062993


68 69 46.70428538

70 71 48.07794083

72 73 49.45159629

74 75 50.82525174

76 76 52.19890719

78 77 53.57256264

80 78 54.9462181

82 81 56.31987355

84 82 57.693529

86 83 59.06718445

88 84 60.44083991

90 85 61.81449536

92 89 63.18815081

94 90 64.56180626

96 91 65.93546171

98 92 67.30911717

100 93 68.68277262

102 95 70.05642807

104 97 71.43008352

106 98 72.80373898

108 99 74.17739443

110 100 75.55104988

112 102 76.92470533

114 103 78.29836079

116 105 79.67201624

118 107 81.04567169

120 109 82.41932714

122 110 83.7929826

124 111 85.16663805

126 113 86.5402935


128 115 87.91394895

130 117 89.28760441

132 118 90.66125986

134 120 92.03491531

136 122 93.40857076

138 125 94.78222621

140 126 96.15588167

142 129 97.52953712

144 132 98.90319257

146 135 100.276848

148 139 101.6505035

150 153 103.0241589

152 156 104.3978144

3. Batuan Contoh 3

Dimensi

Pngukuran Rata-rata

diameter 45.5 45.4 45.4 45.43333

panjang 101.2 101.2 101.1 101.1667

Dalam Sistem SI (Rata-rata)

Jari-jari (m) 0.022717

Panjang (m) 0.101167

Luas (m2) 0.001622

Hasil Pengamatan (Sigma 3=7,5 MPa)

Uji Triaxial (TX) Axial Stress

(Mpa)


Force

(kN)

Perubahan

Panjang

2 0 1.233150672

4 3 2.466301344

6 5.5 3.699452016

8 7 4.932602688

10 9 6.16575336

12 10 7.398904032

14 12 8.632054705

16 14 9.865205377

18 16 11.09835605

20 18 12.33150672

22 20 13.56465739

24 22 14.79780806

26 26 16.03095874

28 29 17.26410941

30 32 18.49726008

32 34.5 19.73041075

34 37 20.96356143

36 39.5 22.1967121

38 42.5 23.42986277

40 44.5 24.66301344

42 46.5 25.89616411

44 48 27.12931479

46 50.5 28.36246546

48 52 29.59561613

50 54 30.8287668

52 56 32.06191747

54 57.5 33.29506815

56 59 34.52821882


58 6.5 35.76136949

60 62.5 36.99452016

62 64.5 38.22767083

64 66 39.46082151

66 67 40.69397218

68 69 41.92712285

70 70 43.16027352

72 72 44.39342419

74 73.5 45.62657487

76 75 46.85972554

78 77 48.09287621

80 79 49.32602688

82 80.5 50.55917756

84 82 51.79232823

86 83.5 53.0254789

88 84.5 54.25862957

90 86.5 55.49178024

92 88 56.72493092

94 89.5 57.95808159

96 905 59.19123226

98 92 60.42438293

100 93.5 61.6575336

102 95 62.89068428

104 97.5 64.12383495

106 98.5 65.35698562

108 100 66.59013629

110 101.5 67.82328696

112 103.5 69.05643764

114 105 70.28958831

116 107 71.52273898


118 109 72.75588965

120 111 73.98904032

122 112 75.222191

124 114 76.45534167

126 115.5 77.68849234

128 117 78.92164301

130 120 80.15479368

132 122 81.38794436

134 124 82.62109503

136 126.5 83.8542457

138 128 85.08739637

140 131.5 86.32054705

142 134.5 87.55369772

144 137 88.78684839

146 140 90.01999906

148 141.5 91.25314973

150 144.5 92.48630041

152 144.5 93.71945108

154 146.5 94.95260175

156 149.5 96.18575242

158 152 97.41890309

160 155.5 98.65205377

162 159 99.88520444

164 164 101.1183551

7.6 Pengolahan Data

Sampel Confining Pressure Axial Stress (Mpa)


(Mpa)

Batuan Contoh 1 2.5 87.60537



Tabel 7.7 Tabel Perbandingan Uji Triaksial

Dari data yang telah diperoleh diatas maka diperoleh grafik: (gambar terlampir)

Jadi, dapat diperoleh nilai-nilai sebagai berikut:

C = 10.5 MPa

ɸ =53 o

Diperoleh pula rumus, yaitu:

τ= σn tan53o + 10.5


Pengaplikasian uji triaksial dalam dunia nyata yaitu untuk mengetahui kestabilan lereng,

menentukan kohesi, dan menentukan sudut geser dalam. Selain itu juga perlu untuk

menentukan lubang bukaan terowongan, dimana lubang bukaan tersebut harus dibor agar

tidak terjadi keruntuhan. σ3 dari uji ini sudah diketahui besarnya sedangkan σ1 dihasilkan dari

tekanan oli. Dalam uji kali ini batuan diselubungi dengan karet agar batu yang diuji tidak

berhubungan langsung dengan oli sehingga tekanan yang dihasilkan oli dapat mencerminkan

dari harga σ1 itu sendiri. Selain itu, batuan diselubungi oleh ban karet agar oli tidak

mempengaruhi tingkat kekerasan dari batuan.



7.8.1 Kesimpulan

Besar dari sudut geser dalam dan kohesi yang diperoleh dari percobaan sebesar 53o dan

10.5 Mpa. Akan tetapi, ada sedikit keanehan dalam perolehan data. Data pada kode sampel

batuan contoh 3, sepertinya ada terjadi kesalahan dalam penginputan data sehingga diperoleh

data yang anomali, yaitu besar sigma 1 nya lebih kecil dari nilai sebelumnya.

7.8.2 Saran

Kemungkinan data yang terjadi adalah terjadi kesalahan dalam pengamatan dial gauge.

Akan tetapi, menurut kelompok kami hasil dari besar sudut gesek dalam dan kohesi yang

diperoleh cukup mendekati hasil yang diinginkan.

7.9 Pustaka

Kramadibrata, Suseno, Made Astawa Rai, Ridho Kresna Wattimena. 2012. Mekanika Batuan.

Bandung. Penerbit: ITB.

LAMPIRAN


laporan praktikum mekanika batuan

Documents