- A Sifat Fisik Mekanik Batuan Utuh Kuliah1(OK)

TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-25 Dari pengujian UCS didapatkan data dalam tabel diatas. Ukuran sampel D = 40 mm dan L = 90 mm, Diminta : a. Hitung tegangan, regangan aksial, regangan lateral, dan regangan volumetrik.. b. Gambar kurva tegangan – regangan σ - ε . Ak, σ - ε . lt, σ - ε . vol, c. Tentukan nilai; kuat tekan σc, tegangan elastis σe, modulus tangen Et, modulus rata-rata Eav, dan modulus sekan Es No Gaya kg ∆L x0.01mm ∆D x0,01m m σ kgcm2 ε . Ak x0,01 ε . Lt x0,01 ε . Vol. x0,01 - 1 100 100 4 - 2 200 150 10 - 3 300 190

17.5 -

4 400 240 23 - 5 500 280 28 - 6 600 310 34 - 7 700 330 41 - 8 800 360 48 - 9 900 400 75 - 10 1000 500 120 - 11 1050 600 220 - TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-26   t = Indirect tensile strength, MPa  D = Diameter, mm  F = Load, N  t = Thickness, mm  UTS UCS  UCSUTS = Toughness ratio = Brittleness Index  BI menaik kinerja rock cutting menjadi baik πDt F 2 σ t  Bottom Jig Brazilian Top Jig Brazilian Crack Tensile force Tensile force D TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-27 Direct Tensile Strength Direct Tensile Strength TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-28 Direct Tensile Strength Direct Tensile Strength Bonded End-pull Grip TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A  Uji PLI dilakukan untuk mengetahui kekuatan strength contoh batu secara tidak langsung di lapangan  Bentuk contoh batu: silinder atau tidak beraturan.  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.  Contoh yang disarankan untuk pengujian ini berbentuk silinder dengan diameter = 50 mm NX = 54 mm.  Fracture Index dipakai sebagai ukuran karakteristik diskontinuiti dan Fracture Index dipakai sebagai ukuran karakteristik diskontinuiti dan didefinisikan sebagai jarak rata-rata fraktur dalam sepanjang bor inti atau didefinisikan sebagai jarak rata-rata fraktur dalam sepanjang bor inti atau massa batuan massa batuan TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-30 ISRM, 1985 ISRM, 1985 L P D L 0,7D a. Diamterical test P D L W 1 W 2 D W =1.0 – 1.4 W = W 1 +W 2 2 L 0,5D P P W D DW = 1.1 ± 0.05 b. Axial test P P 2 s D F I  2 s50 D F k I  45 .        50 D k I s = Point load index, MPa F = Failure load, N D = Distance between two point loads, mm  c = 23 I s – For sample diameter 50 mm If I s = 1 MPa, index does not mean anything, thus the strength of rock must be determined through UCS test TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-32 Invalid Test Invalid Test Valid diametrical test Valid axial test Valid block test Invalid core test Invalid axial test TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-33  Uji ini dimaksudkan untuk menentukan kekuatan batuan utuh di dalam kondisi tegangan triaksial.  Data yang diperoleh dari uji ini dibutuhkan untuk menentukan:  Selubung kekuatan intrinsic curve  Kuat geser   Sudut gesek dalam   Kohesi C TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-34 SEL SEL Uji Uji Tria Tria ksia ksia l l TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-35 Von Karman Von Karman 1. Platen penekan 2. Bola baja 3. Spheical seat 4. Alat bantu transducer 5. Contoh batuan 6. Piston berongga utk tekanan pori 7. Sonic transmitter 8. Sonic receiver 9. Selubung karet 10. Ring pengikat selubung karet 11. Strain gauges 12. Pipa utk tekanan pori 13. Pipa utk kabel transducer 14. Ruang fluida pemampat 15. Dinding sel 16. Lubang masuk fluida pemampat 17. Lubang keluar fluida pemampat 18. Lubang masuk tekanan udara 19. Slide bearing 20. Sliding seal 21. Baut 22. Seal pada plat dasar sel 23. Lubang masuk tekanan pori 24. Lubang keluar tekanan pori 25. Port kable strain gauges 26. Port kable transducer TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-36   1 2 3  33  32  31  13  12  11 1  31  1     31 failure 2  32   2    32 3  33   3    33 Get sample out Get sample out failure failure TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-37 TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-38 in the limit, the envelope may assume the form of a straight line in the limit, the envelope may assume the form of a straight line Coulomb criterion Coulomb criterion     sin - 1 cos 2c c A B D E Mohr - Coulomb Mohr   3  t  c  1 Normal Stress -  N Compression uniaxial Uniaxial tension Compression triaxial  Compression Tension 2   n   3  1  c  =  n tan  + c S he ar s tr es s -   max  3 Minor principal stress confining pressure  1 M a xi m u m m a jo r p ri n ci p a l s tr e ss a t fa ilu  = ½  1 –  3 Sin 2   n  ½  1 +  3 + ½  1 –  3 Cos 2       sin 1 cos 2c t TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3B-39  = 5.22 +  N Tan 32.81 No  3  1 MPa MPa 1 1.00 22.61 2 2.00 25.70 3 3.00 29.34   = c +  N Tan  c  31  32  33  11  12  13 TA 3 11 1 M ek an ik a B at ua n – S ifa t F is ik D an M ek an ik B at ua n U tu h – 3A 3A-40 Triaxial Test Triaxial Test TA 3 11 1