Post on 23-Feb-2018
7/24/2019 materi lab batuan
1/41
BAB I
PENDAHULUAN
I. LATAR BELAKANG
I.A. KLASIFIKASI BATUAN
Siklus pembentukan batuan dimulai dari magma keluar dan terbentuk batuan
beku. Setelah batuan beku terpapar di permukaan atau dekat permukaan, maka akan
terjadi proses pelapukan dan hasilnya yang berupa material lapuk akan tertransportdan diendapkan atau mengalami sediment tersebut mengalami konsolodasi dan
tegangan, maka material tersebut akan menjadi batuan sedimen. Dalam fungsi waktu
dan jika batuan sedimen mengalami pembebanan dan temperatur didalam bumi maka
batuan tersebut akan mengalami metamorfose sehingga terbentuk batuan metamorf.
Secara singkat dapat dikatakan bahwa batuan beku atau batuan sedimen atau
batuan metamorf yang mengalami pelapukan dapat menjadi batuan sedimen baru.
Demikian juga halnya dengan kejadian batuan metamorf baru, bahwa apakah batuanbeku atau batuan sedimen atau batuan metamorf jika mengalami metamorfose akan
dapat menjadi batuan metamorfose baru.
1. Batuan Beku (igneous rocks), Beberapa ciri dari batuan beku adalah bahwa
batuan tersebut berasal langsung dari pembekuan magma. Jika batuan beku tersebut
diklasifikasikan sebagai batuan beku asam maka kenampakannya berwarna terang
dan kandungan Si! akan lebih besar daripada ""#. Sedangkan untuk batuan beku
sedang akan berwarna agak terang, dan kandungan Si! sekitar "$# % ""#, dan
batuan beku basa berwarna gelap dengan kandungan Si! lebih kecil daripada "$#.
2. Batuan Sedimen (sedimentary rocks), Beberapa ciri batuan sedimen adalah
berlapis%lapis, yang merupakan hasil pelapukan dari batuan lain yang diendapkan
bisa secara fisik atau kimia yang telah mengalami transportasi melalui air, atau
angin dan gra&itasi. Sedangkan urutan pelapisannya selalu mengikuti hukum
superposisi (tua ke muda). 'iri lainnya adalah batuan sedimen bisa terkonsolidasi
atau tidak terkonsolidasi. kibat dari akti&itas tektonik maka batuan sedimen dapat
7/24/2019 materi lab batuan
2/41
mengalami perlipatan seperti sinklin atau antiklin atau juga dapat tersesarkan yang
berupa sesar, kekar, tergeser.
3. Batuan Metam!"ik (metamorphic rocks), *roses pembentukan batuan
metamorpik dapat berasal dari batuan lainnya yang mengalami tekanan dan panas
yang tinggi. *ada proses pembentukannya tidak ada pemanbahan unsur baru, dan
yang ada adalah proses rekristalisasi. *ada batuan metamorpik ini mempunyai
tekstur khas seperti+ filit (halus dengan pola laminasi), sekis(berlapis),gheneis
(selang%seling lapisan dan butiran) dan masif.
Jika dilihat dari &ariasi ukuran, batuan beku dapat dijelaskan bahwa semakin
bertambah unsur silika maka semakin kasar ukuran butirnya. Selain itu, semakin
dekatnya pembekuan terjadi ke permukaan (etrusi&e) maka ukuran butirannya
semakin halus, dan contohnya -hyolite, Dacite, ndesite dan Basalt
unung api merupakan sunber batuan piroklastik, seperti lapili, pasir, abu &ulkanik,
yang kesemuanya ini akan diendapkan dilereng gunung api. kibat proses latupan
gunung berapi menimbulkan berbagai bentuk intrusi atau aliran la&a seperti tephra,
korok (gang), sill lakolit, stock, lopolit, dan batolit
I.B. URUTAN KETIDAKSELARASAN
/rutan pelapisan batuan yang terendap diatas lapisan yang lebih tua batuan beku
dan metamorf merupakan suatu bentuk ketidakselarasan. *elapisan ini akan berubah
akibat adanya proses tektonik, dan adanya suatu proses erosi pada permukaan.
Selanjutnya akan diendapkan kenbali dan berikut erosi pada permukaan setelah
adanya perubahan, dan hasilnya proses pengendapan ini dikenal dengan
ketidakselarasan menyudut (angular unconforminity).
Berikut dengan adanya pengangkatan akibat proses tektonik dimana tidak
mengalami perubahan tetapi terjadi erosi pada permukaan. *roses *engendapanberlangsung dan terjadi pula proses erosi pada permukaan yang lama, tidak
menyebabkan perubahan. 0eadaan ini dikenal dengan nama ketidakselarasan
I.#. PERUBAHAN BENTUK LAPISAN
*roses tektonik akan mengakibatkan terjadi perubahan Bentuk perlapisan, yang
tadinya perlapisan itu mendatar bisa berubah 1enjadi seperti bentuk perlipatan,
pergeseran, serta proses perubahan lainnya. Berbicara mengenai bidang diskontinyupada batuan tidak lepas dari proses metamorfosa pada tumbukan lempeng tektonik.
!
7/24/2019 materi lab batuan
3/41
*roses tektonik lempeng terdiri dari tiga proses yaitu +
. Di$e!%en&(dua lempeng saling berpisah),
!. T!an&'!m(dua lempeng bergerak Saling berpapasan), dan
2. Kn$e!%e&(dua lempeng Saling bertemu).
*eristiwa metamorfosa pada tumbukan lempeng adalah peristiwa kon&ergens,
yaitu pergerakan saling mendekati antar kerak samudra dan kerak benua yang
menyebabkan kerak Samudra menujam kedalam mantel sehingga terbentuk palung
atau 3ona subduksi, dan terbentuk pergunungan &ulkanik andesitic, akibat pencaciran
kerak benua dan kerak samudra
I.D. (ENIS STRUKTUR BATUAN
Beberapa jenis struktur batuan akan menpengaruhi kekuatan batuan. Jenis
struktur ini berupa pertama, batuan berlapis merupakan campuran mineral mika dan
khlorit serta kuarsa dan feldspar pada batuan,kedua, batuan bertipe bongkahan yang
merupakan campuran matrik yang bersifat lemah dari kekuatan penyemenan dengan
kekuatan yang lemah. 0ondisi seperti inipada umumnya menjadi pada breksi dan
konglomerat, dan batuan4backfill4, sedang yang ketiga adalah batuan intrusiini
umumnya menerobos di batuan yang lebih lunak dari yang mengintrusi.
Beberapa *arlementer *enting Batuan Dalam -ekayasa Batuan, 0omposisi
batuan 0ulit bumi, dari beratnya terdiri dari 5 unsur yaitu , Si, l, 6e, 'a, 7a, 1g,
dan 8 dan komposisi dominan dari kulit bumi 9ersebut dapat terlihat pada tabel
dibawah.
mineral # mineral # mineral # mineral #
Si! ":,5 'a ;,: 6e 2,2: 0! !,:5
l! ;,: 1g 2,< 7a! 2,!" 6e!2 !,=:
8! !,$!
Batuan terdiri dari batuan padat baik berupa kristal maupun yang tidak
mempunyai bentuk tertentu dan bagian kosong seperti pori%pori, fissure, crack,
joint,dll
I.E. SIFAT BATUAN
2
7/24/2019 materi lab batuan
4/41
1. Hm%en $&. Hete!%en,
Batuan disebut sebagai homogen jika sifat%sifatnya sama Disetiap titik. 7amun
demikian, penentuan sifat batuan apakah homogen dan heterogen dapat dilihat dari
beberapa faktor seperti keseragaman jenis mineral pembentuk batuan ukuran dan
bentuk partikel >butir berbeda di dalam batuan, ukuran, bentuk dan penyebaran
rongga berbeda didalam batuan. 'ontoh batuan beku homogen adalah basalt dengan
0ondisi Berbutir halus yang mengandung mineral yang tidak Dapat dilihat mata
tanpa bantuan kaca pembesar (loupe). Sedangkan untuk batuan sedimen diwakili
oleh batuan lempung.
Secara matematik rengangan biasanya dianggap gangguan homogen daripada
gangguan heterogen. 7amun demikian, rengangan heterogen apapun dalam sebuah
material dapat dibagi menjadi daerah kecil yang mencerminkan karakteristik
renggangan homogen. -engangan heterogen mempengaruhi material tak padat ?
tak kaku dalam bentuk tak beraturan. Bentuk ketidakseragaman ini dikatakan
sebagai rengangan tak homogen. Saat terjadi rengangan heterogen, garis sejajar
sebelum rengangan menjadi tidak paralel setelah rengangan, sedangkan lingkaran
dan kubus atau bentuk tiga dimensi lainnya akan terdistorsi kedalam
bentukkompleks. -engangan homogen mempengaruhi batuan tak%kaku dalasm
bentuk beraturan%berubah secara seragam. Saat terjadi rengangan homogen, garis
palalel sebelum rengangan akan tetap palalel setelah terjadi rengangan. leh karena
itu, kubus atau persegi panjang akan didistorsi menjadi prisma dan paralelogram
sedangkan lingkaran dan bola akan menjadi elipsoid dan elips
2. Kntinum $&. Di&kntin)u
1assa batuan di alam tidak kontinyu (diskontinyu) karena adanya bidang%
bidang lemah (rekahan, kekar, patahan dan @fissure4) dimana kekerapan,
perluasan dan orientasi dari bidang%bidang lemah tersebut tidak kontinyu3. I&t!" $&. Ani&t!"
1aterial atau batuan isotrop mempunyai kesamaan sifat kesemua arah dan
massa batuan dialam sesungguhnya tidak isotrop. 0arena dialam sifat batuan
heterogen, diskontinyu, anisotrop maka untuk dapatmenghitung secara matematis
kondisi massa batuan tersebut diilustrasikan sebagai berikut. 1isalnya sebuah
massa batuan dengan sebuah lunang bukaan dan disekitarnya terdiri dari batuan B,
B!, B2, diasumsikan batuan eki&alen BA sebagai pengganti batuan B,B!,B2, yangmempunyai sifat homogen, kontinyu dan isotrop.
;
7/24/2019 materi lab batuan
5/41
I.F. DEFINISI MEKANIKA BATUAN
1ekanika batuan adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari perilaku(beha&iour)
batuan baik secara teoritis maupun terapan, merupakan cabang dari ilmu mekanikayang berkenaan dengan sikap batuan terhadap medan%medan gaya pada
lingkunganya.
1ekanika batuan adalah teknik ? juga sains yang tujuannya mempelajari perilaku
(beha&iour) batuan ditempat asalnya agar dapat mengendalikan pekerjaan yang
dibuat pada batuan tersebut seperti penggalian bawah tanah dll
Di alam, massa batuan terdiri dari sekelompok batuan utuh dan masing%masing
dipisahkan oleh diskotinuitas. Sedangkan dalam skala mikro, batuan utuh tidak
homogen karena adanya perbedaan tekstur dan mineral. 0ekuatan massa batuan
dalam skala yang lebih besar dikontrol oleh karakteristik diskontinuitas. Dalam
ukuran besar, padat dan keras>kuat maka massa batuan dapat dianggap kontinu. kan
tetapi keadaan ilmiah dan geologi, maka batuan bersifat diskontinu dalam hal ini
diakibatkan adanya kekar, fissure, skistonitas, rekahan, lubang kecil dan
diskontinuitas lainnya. /ntuk kondisi tertentu, dapat dikatakan bahwa mekanika
batuan adalah mekanika diskontinu atau mekanika dari struktur batuan, sehingga
dapat dianggap sebagai sistem @multiple body4.
nalisis mekanika tanah pada umumnya dilakukan pada bidang, sedangkan
analisis mekanika batuan dilakukan pada bidang dan ruang. 1aka mekanika batuan
dikembangkan secara terpisah dari mekanika tanah, tapi ada beberapa yang tumpang
tindih. Dan mekanika batuan dalam perhitungannya banyak menggunakan teori
elastisitas dan plastisitas dan dalam mempelajari batuan, selalu meliputi sistem
struktur batuan secara eksperimen.
*engaruh eologi Batuan 9erhadap -ekayasa Batuan Di antara ketiga kategori
umum batuan, batuan%batuan metamorf memiliki tingkat anisotropi tertinggi dan
segregasi dari mineral%mineral penyusun sebagai respons kepada tekanan tinggi dan
gradient suhu berhubungan dengan e&olusi tektonik dan pembentukan lapisan%lapisan
dengan susunan mineralogi yang berbeda.
Batuan%batuan mengalir dan mengalami rekristalisasi akibat tegangan%tegangan
tektonik baru dan membentuk bidang%bidang lemah ini (misalnya bidang sekistositi)
"
7/24/2019 materi lab batuan
6/41
mempengaruhi kekuatan dan perilaku deformasi batuan rekatif terhadap arah
tegangan yang berkerja.
9anpa tergantung kepada ukuran proyek%proyek rekayasa, baik yang
berhubungan dengan anisitropi alamiah batuan utuh dari lubang bor eksplorasi atau
yang berhubungan dengan anistropi batuan akibat perekahan in situ, jika kemantapan
massa batuan dalam skala besar perlu diperhatikan, e&aluasi terhadap anisotropi
batuan dalam kekuatan dan modulus harus dilakukan.
I.G. RUANG LINGKUP MEKANIKA BATUAN
1enyelenggarakan penyelidikan yang bersifat keteknikan batuan utuh dan massa
batuan.
1engembangkan cara pengambilan contoh batuan utuh secara rasional dan metode
identifikasi serta klasifikasi batuan.
1engembangkan peralatan uji batuan yang baik dan metode standar pengujian
untuk kuat tekan (unconfined dan triaksial), kuat tarik dan kuat geser batuan.
1engembangkan metode dan penentuan hubungan efek skala pada berbagai sifat
mekanik dengan mempertimbangkan gaya%gaya luar seperti pengeboran, peledakan,
rock cutting
1engumpulkan dan mengklasifikasikan informasi batuan, sifat fisik, sifat mekanik
(statik dam dinamik).
mempelajari perilaku elastisitas, plastisitas, dan keruntuhan berdasarkan hasil
pengujian sifat fisik, sifat mekanik (statik dan dinamik) dan pada kondisi beban
statik dan dinamik yang berkerja pada batuan tersebut.
1empelajari perilaku batuan dibawah kondisi thermal dan sistem keairan (water
regimen) 1empelajari perilaku batuan berstruktur akibat kondisi statik dan dinamik
1engembangkan metode dan melakukan penelitian yang berhubungan dengan
pengukuran deformasi statik dan dinamik untuk pendugaan dan perekahan termasuk
tegangan in%situ dilapangan
1elakukan penelitian yang berhubungan dengan mekanisme kerusakan, kehancuran
dan keruntuhan batuan
=
7/24/2019 materi lab batuan
7/41
1engembangkan metode ilmiah untuk membuat hubungan berbagai sifat, perilaku
dan kemantapan sebuah struktur massa batuan antara analitik, obserfasi dan temuan
empirik lainnya
1erangsang dan menyebarkan ilmu pengetahuan tentang batuan dan mekanikabatuan
*roses perancangan sebuah tambang terbuka dan tambang bawah tanah biasanya
mengikuti tahapan. *roses diawali dengan pengeboran inti dilapangan untuk
memperoleh kondisi batuan dan contoh batuan bagi kepentingan geologi dan
cadangan serta kepentingan geoteknik. Setelah contoh diperoleh maka seorang
geologist akan melakukan penyelidikan detil, baru kemudian dipotong dan dipilah%
pilah sesuai dengan kebutuhan. Selanjutnya jika diperlukan untuk kepentingan
geoteknik maka contoh batuan mengalami pengujian geoteknik. Data yang akan
diperoleh dari uji geoteknik akan digunakan untuk proses perancangan sehingga hasil
akhirnya berupa model perancangan, misalnya untuk tambang bawah tanah
Batuan yang terpapar dialam sering disebut sebagai massa batuan. 1assa
batuan terdiri dari kumpulan batuan utuh. nformasi detil dari formasi batuan target
sangat diperlukan dalam keberhasilan menge&aluasi permasalahan geoteknik. 'ontoh
batuan utuh baik inti batuan maupun bongkah batuan utuh yang diperoleh dari massa
batuan tentunya dapat memberikan informasi kritikal yang kualitasnya ditentukan
oleh berbagai faktor.
Sekiranya kualitas pengambilan contoh batuan utuh sangat dijamin baik maka
enjinir geoteknik tambang akan mampu memahami karakteristik geoteknik formasi
batuan lebih efesien dan akan mampu merancang tambang dengan lebih aman.
0ualitas tinggi dari sebuah rangkaian contoh inti batuan memberikan informasi akurat
tentang litologi, sifat fisik dan mekanik batuan untuk membangun model geologi bagi
kepentingan perancang tambang terbuka dan atau tambang bawah tanah. leh karena
itu kualitas contoh inti batuan menjadi kunci awal keberhasilan proses penyelidikan
geoteknik selanjutnya. 'ontoh inti batuan harus diperoleh tanpa merubah karakteristik
aslinya, dan hal ini hanya dapat diperoleh dengan kehati%hatian dan peralatan yang
memadai. 'ontoh inti batuan baik akan memberikan informasi yang baik juga.
1enganalisa contoh inti batuan dan membaca log%bore dengan seksama akan
memberikan informasi bawah permukaan yang berkualitas baik.
7/24/2019 materi lab batuan
8/41
BAB II
PENGU(IAN LAB*RAT*RIUM
I. SIFAT FISIKA BATUAN UTUH
I.1. DESKRIPSI
I.1.1. Mak&ud dan Tu+uan
Mak&ud
1etode pengujian ini dimaksudkan sebagai pegangan dalam pelaksanaanpengujian labaoratorium untuk menentukan sifat%sifat fisika contoh baru.
Tu+uan
5
7/24/2019 materi lab batuan
9/41
1etode pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan parameter sifat fisikacontoh baru seperti + kepadatan asli, kepadatan jenuh, kepadatan kering, kadarair asli, penyerapan porositas, derajat kejenuhan, berat jenis semu, berat jenissebenarnya dan angka pori berdasarkan hasil pengujian dan perhitunganlaboratorium.
I.1.2. Ruan% Lin%ku"
1etode pengujian ini meliputi tahapan pengujian, perhitungan dan laporan hasil ujisifat%sifat fisika pada contoh baru.
I.1.3. Pen%e!tian
Beberapa pengertian yang berkaitan dengan metode pengujian ini + Sifat fisika contoh batu adalah sifat dasar antara lain parameter kepadatan,
kadar air, berat jenis, penyerapan, derajat kejenuhan porositas dan angka pori. *enyerapan daya serap contoh batu terhadap air. 'ontoh asli adalah contoh batu yang langsung berasal dari lapangan dan
belum berubah sifat%sifatnya atau belum dilakukan pengujian. *ompa pengisap udara adalah pompa &akum untuk mempercepat penjenuhan.
I.2. PERS,ARATAN
I.2.1. Pe!a-atan
Jenis peralatan yang digunakan meliputi +) &en yang dapat diatur suhunya pada sekitar $"C' dengan ketelitian 2C'
untuk jangka waktu !; jam!) 'awan dan tutupnya terbuat dari bahan porselen yang tidak korosif2) Desikator biasa yang dapat menyimpan contoh batu selama proses
pendinginan;) 9imbangan yang mempunyai kapasitas ! kg dan berketelitian $.$ gram") Bak perendam, kawat halus dan kerekan untuk menarik contoh batu agar dapat
digantung=) *ompa &akum untuk mempercepat penjenuhan
7/24/2019 materi lab batuan
10/41
) Buatlah contoh uji baik berbentuk tidak beraturan maupun beraturan (silinder,kubus atau prisma).
!) 9imbang berat asli, beratnya + n2) /kur &olume contoh batu, dengan cara +
a) Jenuhkan contoh dalam bak air yang dibantu dengan mesin pompa
&akum untuk mempercepat penjenuhan sampai dengan gelembungudara tidak keluar lagi selama jam.b) 9imbang bak perendam berikut airnya, beratnya a.c) 1asukkan contoh jenuh yang diikat kawat halus kedalam bak air, lalu
timbang beratnya b.d) antung contoh dalam keadaan terendam dalam bak air dengan
menarik tali kawat, dan timbang beratnya c.;) 0eringkan contoh batu dalam o&en pada suhu $"C' selama !; jam dan
timbang beberapa kali sampai beratnya relatif tetap o dengan penyimpanganketelitian $.$ gram.
I.3.2. Pe!0itun%an *erhitungan &olume contoh batu menggunakan persamaan berikut +
& E F( b G a G (b G c)H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ()air
dengan penjelasan +& E &olume contoh batu (mI)a E berat bak perrendam beriktut air (ton)b E berat bak perendam berikut air dan contoh jenuh (ton)c E berat bak perendam berikut air dan contoh tergantung (ton)s E b G c (ton)air E kerapatan air (ton)
olume contoh yang berbentuk beraturan dapat dihitung dengan cara mengukurdimensinya.Beberapa parameter sifat fisika contoh batu dihitung dengan persamaan berikut +
n E kepadatan conoh asli E n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (!) &
d E kepadatan contoh kering E o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2) &
s E kepadatan contoh kering E w . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (;) &
w E kadar air asli E n G o $$# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (") o
ws E penyerapan E w G o $$# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (=) o
S E derajat kejenuhan E n G o $$# . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (
7/24/2019 materi lab batuan
11/41
w G s
n E porositas E n G w % o $$# . . . . . . . . . . . . . . (5) w G s
e E angka pori E n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (:) G n
ap E berat jenis semu E o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ($) w G s
tr E berat jenis sebenarnya E o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . () o G s
dengan penjelasan +n E berat jenis asli (ton)
o E berat jenis kering o&en (ton)w E berat jenis jenuh air (ton)s E berat jenis dalam air (ton)
I.3.3. La"!an
'antumkan data yang diperlukan dalam laporan, yang mencakup +) Kokasi contoh batu!) 7omor contoh batu2) 7ama batu;) 9anggal pengujian") 7ama petugas penguji=) 7ama pemeriksa
7/24/2019 materi lab batuan
12/41
ambar ..*roses penimbangan berat air peredam (a), berat peredam berikut contoh jenuh
(b), dan berat peredam berikut contoh batu dalam keadaan tergantung (c).
!
7/24/2019 materi lab batuan
13/41
ambar .!.'ontoh Data 8asil /ji Sifat 6isik Batuan
2
7/24/2019 materi lab batuan
14/41
II. KUAT TEKAN UNIAIAL BATU
II.1. DESKRIPSI
II.1.1. Mak&ud dan Tu+uan
Mak&ud
1etode pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalampelaksanaan pengujian kuat tekan uniaial suatu contoh batu.
Tu+uan
9ujuan metode ini adalah untuk mengetahui harga kuat tekan benda uji batu.
II.1.2. Ruan% Lin%ku"
1etode ini memuat +) *ersyaratan, ketentuan dan cara uji.!) *erhitungan hasil uji dan laporan uji.
II.1.3. Pen%e!tian Beberapa pengertian yang perlu diketahui antara lain + 0uat tekan adalah besarnya beban sumbu maksimum persatuan luas yang
dapat dipakai oleh benda uji hingga terjadi keruntuhan dan dinyatakan dalamsatuan (umumnya 1*a).
0eruntuhan benda uji adalah suatu peristiwa pada pengujian kuat tekan batudimana pembacaan manometer beban sumbu telah mengalami penurunan dan
pembacaan maksimum sudah tidak dapat dicapai lagi.
I.2. PERS,ARATAN PENGU(IAN
II.2.1. Pe!a-atan
*eralatan yang diperlukan untuk melakukan metode ini, adalah sebagai berikut +) lat uji berupa mesin kompresi yang mampu memberikan beban sumbu secara
menerus terhadap benda uji hingga tercapai keruntuhan!) Dua buah pelat baja berbentuk bundar ditempatkan dikedua ujung benda uji,
permukaan pelat baja tersebut harus datar dengan toleransi L $,$!" mm.2) Salah satu dari pelat baja tersebut harus mempunyai dudukan sendi peluru
sehingga dapat diputar dan diungkit dengan sudut kecil kesegala arah.;) Jangka sorong dengan ketelitian L $,$ mm.") 1anometer pengukur beban dengan ketelitian L $,$" k7.=) rloji ukur yang mempunyai ketelitian $,$ G $,$$ mm.
7/24/2019 materi lab batuan
15/41
) Benda uji harus berbentuk silinder tegak lurus dengan garis tengah tidakkurang dari ;< mm dan mempunyai perbandingan panjang benda uji terhadapdiameternya berkisar !,$ G !,"
!) *ermukaan ujung benda uji harus halus dab rata, dengan ketelitian L $,$!"mm.
2) *ermukaan silinder benda uji harus halus dengan ketelitian L $,"$ mm untukseluruh tinggi benda uji.;) 0edua permukaan ujung benda uji harus sejajar satu sama lain dan keduanya
tegak lurus terhadap sumbu memanjang.") Jumlah benda uji minimal 2 buah dan harus dipilih yang relatif seragam.=) Benda uji agar disimpan dilingkungan dengan temperatur !$C M !C dan
kelembaban udaranya "$ M "# selama " G = hari sebelum pengujian.8))
dengan penjelasan +Nca E harga kuat tekan benda uji sebelum koreksi 8>D (1*a).N E harga kuat tekan benda uji yang mempunyai perbandingan 8>D E ! (1*a).* E beban sumbu (k7).D E diameter benda uji (cm).8 E tinggi benda uji (cm) E luas permukaan ujung benda uji (cmO).
II./. #ARA U(I
Kakukan pengujian berikut pembaca dan pencatatan data hasil uji, sebagai berikut +) Bersihkan permukaan pelat baja atas, pelat baja bawah dan benda uji dengan
kain besih.!) 9empatkan benda uji pada pelat baja bawah.2) tus posisi sumbu memanjang benda uji sehingga berada pada titik pusat
sendi peluru pada pelat baja atas.;) tur pelat baja secara perlahan hingga menyentuh permukaan ujung benda uji
secara merata.") tur jarum penunjuk pada manometer pengukur beban dan lakukan
pembacaan awal.=) 9ingkatkan beban secara menerus pemberian beban sumbu dapat dilakukan
dengan cara kontr tegangan atau control regangan.
7/24/2019 materi lab batuan
16/41
II.4. LAP*RAN U(I
Kaporan hasil pengujian dalam bentuk formulir dan grafik yang antara lain berisi +
) 7ama proyek, lokasi pengambilan contoh, kedalaman, tanggal pengambilandilapangan dan tanggal pengujian, jenis dan kapasitas mesin kompresi.!) Deskripsi benda uji, termasuk litologi, posisi dan arah bidang lemah (bidang
perlapisan, skistositas, retakan dan lain%lain) terhadap sumbu memanjangbenda uji.
2) Diameter dan panjang benda uji.;) 0ecepatan pembebanan dan lamanya pengujian.") 0eadaan umum tentang kandungan air dalam benda uji pada saat pengujian,
misalnya keadaan kering udara dilaboratorium, keadaan kering o&en, keadaanjenuh atau keadaan sebagaimana benda uji diterima, disarankan untukmengukur kadar air benda uji dan kepadatannya.
=) 0uat tekan benda uji. potret keruntuhan benda uji.5) *enanggung jawab pengujian.
=
7/24/2019 materi lab batuan
17/41
ambarSketsa 1esin 0ompresi
7/24/2019 materi lab batuan
18/41
ambar ..
'ontoh Data 8asil /ji 0uat 9ekan /niaial Batu
5
7/24/2019 materi lab batuan
19/41
ambar .!.
'ontoh 8asil rafik /ji 0uat 9ekan /niaial BatuIII. M*DULUS ELASTISITAS BATU PADA TEKANAN SUMBU
:
7/24/2019 materi lab batuan
20/41
TUNGGAL
III.1. DESKRIPSI
III.1.1. Mak&ud dan Tu+uan
Mak&ud
1etode pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalampelaksanaan pengujian modulus elastisitas benda uji pada tekanan sumbutunggal.
Tu+uan
1etode ini bertujuan untuk mengetahui harga modulus elastisitas benda ujibatu secara uji static.
III.1.2. Ruan% Lin%ku"
1etode ini membahas +) *ersyaratan, ketentuan%ketentuan dan cara uji.
!) *erhitungan dan laporan hasil uji.
III.1.3. Pen%e!tian
Beberapa pengertian yang berkaitan dengan metode ini antara lain + 1odulus elastisitas atau modulus Poung adalah perbandingan antara tegangan
dengan regangan aial, dinyatakan dalam satuan (umumnya 1*a). 1odulus tangen adalah nilai modulus elastisitas yang dihitung pada garis
linier dan kur&a tegangan. 1odulus sekan adalah nilai modulus elastisitas yang dihitung pada tegangan E
$ sampai "$# dari tegangan maksimum.
III.2. PERS,ARATAN
III.2.1. Pe!a-atan
*eralatan yang diperlukan untuk melakukan pengujian ini antara lain +) lat uji berupa mesin kompresi yang mampu memberikan beban sumbu secara
menerus terhadap benda uji hinnga tercapai keruntuhan.!) Dua buah pelat baja berbentuk bundar ditempatkan dikedua ujung benda uji,
permukaan pelat baha harus datar dengan toleransi $,$!" mm, dan pelat bajaharus mempunyai luas yang sekurang%kurangnya sama dengan luas permukaanujung benda uji.
2) Sendi peluru yang dapat ditempatkan pada salah satu dari pelat baja tersebut
sehingga dapat diputar dan diungkit dengan sudut kecil kesegala arah.;) Jangka sorong dengan ketelitian $,$ mm.") 1anometer pengukuran beban dengan ketelitian $,$" k7.=) rloji ukur yang mempunyai ketelitian $,$ G $,$$ mm.
7/24/2019 materi lab batuan
21/41
7ama penanggung jawab hasil uji pengujian harus ditulis dan dibubuhi tanda tanganserta tanggal yang jelas.
III.3. KETENTUANKETENTUAN
III.3.1. Benda U+i
/ntuk mendapatkan hasil uji yang baik, beberapa hal yang perlu diperhatikan dalampelaksanaan pengujian adalah sebagai berikut +) Benda uji harus berbentuk silinder tegak lurus dengan diameter tidak kurang
dari ;< mm dan mempunyai perbandigan panjang benda uji terhadapdiameternya berkisar !,$ G !," mm.
!) *ermukaan ujung benda uji harus halus dab rata, dengan ketelitian L $,$!"mm.
2) *ermukaan silinder benda uji harus halus dengan ketelitian L $,"$ mm untukseluruh tinggi benda uji.
;) 0edua permukaan ujung benda uji harus sejajar satu sama lain dan keduanyategak lurus terhadap sumbu memanjang.
") Jumlah benda uji minimal 2 buah dan harus dipilih yang relatif seragam danrepresentetif.
=) Benda uji agar disimpan dilingkungan dengan temperatur !$C M !C dankelembaban udaranya "$ M "# selama " G = hari sebelum pengujian.
7/24/2019 materi lab batuan
22/41
o E luas awal ujung benda uji (cmO)e E luas terkoreksi (cmO)- E pembacaan manometer beban0 E koefisien skala per satu bagian skala manometer (k7)R E modulus elastisitas (1*a)
Q E selisih tegangan pada tingkat tegangan tertentu, sesuai dengan jenis modulus elastisitas yang diinginkanQ a E selisih regangan aial pada tigkat tegangan tertentu
!) mgka poisson*erhitungan angka poisson dilakukan dengan persamaan berikut +
d E QD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (=) D
E R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (
7/24/2019 materi lab batuan
23/41
7/24/2019 materi lab batuan
24/41
ambarlat /ji 1odulus Rlastisitas Batu *ada 9ekanan Sumbu 9unggal
!;
7/24/2019 materi lab batuan
25/41
ambarrafik 8asil /ji 1odulus Rlastisitas Batu *ada 9ekanan Sumbu 9unggal
!"
7/24/2019 materi lab batuan
26/41
ambar ..
'ontoh Data 8asil /ji 1odulus Rlastisitas Batu *ada 9ekanan Sumbu 9unggal
!=
7/24/2019 materi lab batuan
27/41
ambar .!.
'ontoh rafik 8asil /ji 1odulus Rlastisitas Batu *ada 9ekanan Sumbu 9unggal5. KUAT GESER LANGSUNG
!
7/24/2019 materi lab batuan
28/41
5.1. DESKRIPSI
5.1.1. Mak&ud dan Tu+uan
Mak&ud
1etode pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam
pengujian labaoratorium mengenai kuat geser batu. Tu+uan
1etode pengujian ini bertujuan untuk memperoleh parameter kuat geser batu.
5.1.2. Ruan% Lin%ku"
1etode pengujian ini meliputi +) 1embahas cara uji, perhitungan dan laporan hasil uji geser langsung batu
dilaboratorium.!) 8anya berlaku untuk batu lemah atau batu berdiskontonuitas yang kandungan
airnya tidak diperbolehkan keluar selama pengujian.
5.1.3. Pen%e!tian
Beberapa pengertian yang berkaitan dengan metode pengujian ini + Batu berdiskontinuitas adalah masa batuan yang mempunyai pelapis, kekar
maupun sesar. Batu Kemah adalah batu yang mempunyai nilai kuat tekan satu sumbu antara mO atau 1*a)
* E beban &ertikal (17) E luas benda uji (mO)N E tegangan utama besar (17>mO atau 1*a)N2 E tegangan utama kecil (17>mO atau 1*a)
I5./.2. #a!a Pe!0itun%an
25
7/24/2019 materi lab batuan
39/41
0erjakan perhitungan dan penggambaran kur&a hubungan antara tegangan denganregangan aial dengan urutan +
a) Beri tanda tegangan lateral (N2) pada kur&a tersebut.b) 8itung tegangan de&iator QN E (N% N2) dengan menggunakan persamaan (!)c) 8itunf regangan &ertikal ( ) dengan menggunakan persamaan ()
I5./.2. #a!a Pen%%ama!an 0a&i- u+i tekan t!ia7ia-
a) ambar lingkaran 1ohr pada susunan sumbu, dengan tegangan geser sebagaisumbu tegak dan tegangan normal sebagai sumbu datar.
b) 9entukan selubung (en&elope) pada lingkaran%lingkaran tegangan 1ohrtersebut.
c) ambarkan selubung (en&elope) 1ohr yang paling tepat (yang mendekatitangen pada lingkaran%lingkaran 1ohr, dengan memeriksa apakah bidangkeruntuhan meningkat atau tidak pada waktu pengujian.
d) *eriksa penyimpangan bidang ini berdasarkan bidang tegangan utama besar.e) pabila selubung tersebut diatas berupa garis lurus, tentukan sudut geser
dalam (atau kemiringan garis sebagai tan ) dengan membentuk sudut antara garis selubung dan garis hori3ontal.
f) 9entukan koheso (c) yaitu perpotongan antara garis selubung (en&elope) padasumbu &ertikal
g) pabila selubung tersebut diatas tidak berupa garis lurus, harus dibuat p%Xdiagram, selanjutnya tentukan sudut geser dalam (garis tan ) dan kohesi (c) dari grafik hubungan antara p E \ (NM N2) dengan X E \ (N% N2) untukminimum 2 benda uji seperti diuraikan dalam S7 $2%!5"%::!.
I5.4. LAP*RAN HASIL U(I
8asil uji triaial tekan pada batu dilaporkan dalam bentuk formulir, yang memuathal%hal sebagai berikut +
a) 9anggal pengambilan contoh dan tanggal pengujian.b) 7ama lubang bor, diameter lubang bor, ele&asi lubang bor, kedalaman contoh,
cara pembuatan lubang bor.c) Jenis batu, tempat dan sebaran bidang lemah, bidang%bidang perlapisan dan
schistosity, rekahan besar atau ketidakseragaman.d) Diameter dan panjang benda uji, serta perbandingan dengan syarat
dimensinya.e) 0ecepatan pembebanan, kecepatan deformasi atau kecepatan regangan.f) kadar air benda uji batu pada kondisi asli, jenuh, kering kamar, atau kering
o&en.g) 9ipe atau lokasi keruntuhan, gambar > sketsa keruntuhan benda uji.h) 7ama%nama teknisi yang melakukan pengujian, pengawas ahli dan
penanggung jawab pekerjaan yang ditulis dengan jelas, dan disertai tandatangannya.
i) 8al yang perlu ditampilkan yaitu apabila kur&a selubung (en&elope) tidakdapat berupa garis lurus berdasarkan lingkaran%lingkaran 1ohr yang ada,
penentuan parameter dan c dibantu dengan penggunaan grafik p%X (S7 $2%!5"%::!).
2:
7/24/2019 materi lab batuan
40/41
ambar/nit lat /ji 9ekan 9riaial
;$
7/24/2019 materi lab batuan
41/41
ambar ..
'ontoh rafik 8asil /ji 9ekan 9riaial