Braziliant Test 4
-
Upload
m-imam-taufik -
Category
Documents
-
view
228 -
download
4
Transcript of Braziliant Test 4
BAB IV. BRAZILIAN TEST
4.1 Dasar Teori
Pengujian kuat tarik tidak langsung menggunakan alat kuat tekan uniaksial,
dimana percontoh batuan diletakkan diantara dua platen kemudian diberi beban
sehingga beban mengalami failure. Pemberian beban dilakukan pada bagian
diameterikal percontoh batuan Percontoh batuan dibuat dengan geometri ;
tinggi (tebal) percontoh setengah dari diameternya.
Pengujian kuat tarik tidak lansung atau brazilian test dilakukan untuk
mengetahui kuat tarik dari percontohan batu berbentuk silinder secara tidak
langsung.
Gambar 4.1. Pemberian beban pada uji kuat tarik
Kuat tarik batuan secara tidak langsung dapat dihitung dengan rumus
t
Dimana :
P = Beban KN
R = Jari – jari percontoh
H = tinggi (tebal) percontoh
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 1
Bidang Failure
P
P
Gambar 4.2 Pengujian kuat tarik
Beberapa prilaku batuan
A. Elastik.
Perilaku batuan dikatakan elastik (linier maupun non linier) jika tidak terjadi
permanen pada saat tegangan dibuat nol.
Gambar 4.3 Kurva tegangan-regangan dan regangan-waktu untuk Perilaku batuan
elastik linier dan elastik non linier
B. Elasto Plastik
Plastisitas adalah karateristik batuan yang mengijinkan regangan (deformasi)
permanen yang besar sebelum batuan tersebut hancur (failure).
.
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 2
Bidang failure“failure” 2R
P P
H
Kurva “creep
”
1 < E
1 = 0
1
Elastik Haler (reversible)
= .E
Gambar 4.4 Kurva tegangan-regangan dan regangan waktu untuk Perilaku
batuan elasto plastik
Gambar 4.5 Kurva tegangan-regangan untuk perilaku batuan Elasto plastik
Sempurna
Gambar 4.6. Kurva tegangan-regangan untuk perilaku batuan elastik “fragile”
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 3
E
residu E
= Plastik
r
Lin
ier
nonlinier
1
t > E
t = 0
t
r
r
Untuk menutup “crack”/”fissure” yang terdapat didalam batuan. Sesudah itu
kurva menjadi linier sampai batas tertentu yang kita kenal dengan batas elastik
(E). Terbentuk “fracture” baru dan perambatannya stabil sehingga kurva tetap
linier. Sesudah batas elastik dilewati maka perambatan “fracture’ tidak stabil,
kurva tidak linier lagi dan tidak berapa lama kemudian batuan akan hancur.
Titik hancur ini menyatakan kekuatan batuan.
Gambar 4.7 Tahap utama prilaku dari sebuah batu (BIENIAWSKI)
Kekuatan batuan yang diperoleh dari hasil pengujian kuat tekan dilaboratorium
sangat dipengaruhi oleh lamanya pengujian tersebut berlangsung. Gambar 4.6
memperlihatkan bahwa makin lama pengujian berlangsung maka kekuatannya
makin rendah, demikian juga dengan nilai modulus deformasinya.
Gambar 4.8 Pengaruh waktu pengujian terhadap kekuatan dan bentuk kurva
tegangan-regangan batuan (BIENIAWSKI)
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 4
Volumetrik strain
Stress
c = maximum stress (strengthfailure) E = elastic limit r = residual stress
Unstable frecture propogation Stable fracture
propogation Fracture inititaion
Elesing of crocks l
Lateral strain d
axial strain
0
25
50
75
100
125
5 tahun 1 tahun 1 bulan
1 hari 1 jam
10 menit 5 10 15 .103
C. “Creep” Batuan.
Didaerah I dan II pada kurva tegangan-regangan menyatakan tidak ada “creep”
dan “creep” stabil. Sehingga didaerah tersebut kestabilannya adalah untuk
jangka panjang, karena regangan tidak akan bertambah sampai kapanpun pada
kondisi tegangan konstan. Daerah III terjadi “creep” dengan kestabilan semu
yang pada saat tertentu akan terjadi “Failure”. Daerah IV terjadi “creep” yang
tidak stabil dimana pada beberapa saat saja terjadi “failure”.
4.1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari percobaan adalah agar dapat mengetahui dan menentukan nilai
kuat tarik tidak langsung dan Brittleness Indeks (BI) dari perconto batuan.
Tujuan dari percobaan adalah agar dapat mengenal alat dan mengetahui cara
kerja alat pada percobaan brazilian test.
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 5
4.2 PERALATAN DAN PERLENGKAPAN
4.2.1 Prinsip Percobaan
Adapun prinsip kerja pada pengujian kuat tarik tidak langsung yaitu dengan
memasukkan perconto batuan yang sebelumnya telah di amplas kedalam alat
kuat tarik tidak langsung (uniaxial), yang memberikan pembebanan terhadap
conto hingga conto mengalami failure dari hasil itu akan dapat data untuk
evaluasi.
4.2.2 Peralatan dan Fungsinya
Peralatan yang digunakan dalam percobaan kuat tarik tidak langsung adalah
1. Mesin kuat tekan uniaxial berfungsi untuk memberikan pembebanan
pada perconto
Gambar 4.9 Mesin kuat tekan uniaxial
2. Pemotong batu (rock cutter) berfunsi untuk memotong perconto batuan
3. Garenda, kikir dan amplas berfungsi untuk menghaluskan dan
meratakan perconto batuan
4. Jangka sorong berfungsi untuk mengukur diameter dan ketinggian
perconto.
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 6
Gambar 3.10. Rock cutter
4.2.3 Perlengkapan
Perlengkapan yang digunakan dalam percobaan kuat tarik tidak langsung
adalah Perconto batuan berfungsi untuk batuan yang akan diuji.
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 7
4.3 DIAGRAN ALIR PROSEDUR PERCOBAAN
Pada percobaan mempunyai diagram alir sebagai berikut:
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 8
Preparasi Contoh
Pengukuran
Mesin kuat tekan Uniaxial
Jangka Sorong
Squaraness
Garenda / Kikir / Amplas
Pengamatan
Perhitungan
4.4 PENGOLAHAN DATA
4.4.1 Data Pengujian Percobaan
Tabel 4.1 Data hasil kuat tarik
No Diameter(mm)
Beban(Kn)
Tinggi(mm)
Kuat Tarik(Mpa)
1 52,93 4,00 31,66 1,52
2 52,93 4,00 30,00 1,60
3 52,68 4,00 27,15 1,7
4 57,93 4,00 30,80 1,4
5 58,00 5,00 30,50 1,77
6 52,83 4,00 30,55 1,57
7 52,95 3,00 27,23 1,32
8 53,10 4,00 34,00 1,41
9 52,98 6,00 33,10 1,35
10 52,93 5,00 25,88 2,32
11 53,00 6,00 31,90 2,26
12 53,15 4,00 31,25 1,44
13 53,08 4,00 24,20 1,98
Rata – rata 1,67
4.4.2 Metoda Perhitungan
Diketahui nilai c = 12,5 Mpa
Maka BI =
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 9
keterangan :
P = Beban (KN)
D = Diameter percontoh
H = Tinggi percontoh
Rumus untuk menghitung brittleness indeks :
keterangan :
BI = Brittleness Index
4.3 ANALISA
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 10
Dari percobaan yang dilakukan didapat :
UCS-2 = 12,75
UTS = 1,67
Menurut Suseno Kramadinata tahun 1996 Brittleness Indeks diklasifikasikan
menjadi:
Tabel 4.2 Brittleness Indeks menurut Suseno Kramadinata
No Nilai BI Karakteristik batuan
1 6 – 7 Batuan sangat kompak dan plastis
2 7 – 8 Batuan kompak dan plastis
3 8 – 12 Rata – rata jenis batuan
4 12 – 15 Batuan sangat rapuh tidak plastis
5 15 - 20 Batuan rapuh
Berdasarkan nilai BI maka klasifikasi menurut Suseno Kramadinata nilai BI
dari pengolahan data diketahui nilai BI = 7,96 yaitu mempunyai karakteristik
batuan kompak dan plastis.
Pada pengujian kuat tarik tidak langsung (brazilian test) tekanan yang diberikan
pada suatu titik (P) yang menyebabkan gaya yang terjadi pada suatu titik (P)
pada conto membuat conto menjadi failure ketika conto diberi tekanan maka
conto tersebut menerima tekanan atau gaya yang diberikan atau ditimbulkan
oleh tekanan (P) vertikal maka sisi samping conto atau bergerak ke sisi samping
secara horizontal.
4.6 KESIMPULAN DAN SARAN
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 11
4.6.1 Kesimpulan
Berdasarkan pengolahan data dan analisa data maka dapat disimpulkan bahwa
bila nilai Brittle indeks yang dihasilkan semakin besar maka sifat batuan akan
semakin rapuh.
Brazilian test dilakukan untuk mendapatkan data kuat tarik tidak langsung
dimana pada percobaan ini berlaku teori mohr yang mendasarkan pada hipotesa
bahwa tegangan normal dan tegangan geser mempunyai peranan pada proses
failure.
Nilai Brittleness Indeks pada percobaan ini adalah 7,96 berdasarkan Suseno
Kramadinata maka batuan dikatakan kompak dan plastis.
Apabila nilai c semakin besar maka kondisi batuan akan semakin rapuhdan
akhirnya failure (pecah)
4.6.2 Saran
Diharapkan Alat – alat di laboratorium segera diperbaiki agar mahasiswa dan
mahasiswi dapat mengetahui secara langsung prinsip kerja dari masing –
masing alat yang akan diuji pada brazilian test.
MARIA DISKARIPA BANCINPRAKTIKUM MEKANIKA BATUAN
IV - 12