2-36
Junaida Wally 13010003 Specific gravity,
air isi
Berat Ws
- Wo
Wo G
s
3
grcm Kadar air water content,
100 Wo
Wo -
Wn w
Derajat kejenuhan,
100 Wo
- Ww
Wo -
Wn SR
Porositas,
100 Ws
- Ww
Wo -
Wn n
Void ratio,
n -
1 n
e
2.2.2.2 Penentuan Sifat Mekanik Batuan
Pengujian untuk menentukan sifat mekanik batuan dapat dilakukan diantaranya dengan pengujian dibawah ini :
1. Pengujian Kuat Tekan Bebas Unconfined Compressive Strength
Pengujian ini menggunakan mesin tekan untuk menekan sampel batu yang berbentuk silinder, balok atau prisma dari satu arah uniaksial. Perbandingan
antara tinggi dan diameter sampel lD mempengaruhi nilai kuat tekan batuan. Untuk perbandingan lD = 1 kondisi tegangan triaksial saling bertemu sehingga
akan memperbesar nilai kuat tekan batuan untuk pengujian kuat tekan digunakan 2 lD 2,5. Makin besar lD maka kuat tekan akan bertambah kecil
2-37
Junaida Wally 13010003
Gambar 2. 36 Penyebaran tegangan didalam percontoh batu a teoritis dan b eksperimental, c Bentuk pecahan teoritis dan d Bentuk pecahan eksperimental
http:eprints.undip.ac.id3382051617_chapter_II.pdf
Ukuran sampel
2-38
Junaida Wally 13010003
Gambar 2. 37 Kodisi tegangan didalam percontoh untuk lD berbeda a lD = 1 b lD = 2 http:eprints.undip.ac.id3382051617_chapter_II.pdf
Uji kuat tekan uniaksial dilakukan untuk menentukan kuat tekan batuan
ci
, Modulus Young E, Nisbah Poisson
, dan kurva tegangan-regangan.
Kuat tekan batuan
Tujuan utama uji kuat tekan uniaksial adalah untuk mendapatkan nilai kuat tekan dari contoh batuan. Harga tegangan pada saat contoh batuan hancur didefinisikan
sebagai kuat tekan uniaksial batuan dan diberikan oleh hubungan:
A F
ci
Keterangan :
ci
= Kuat tekan uniaksial batuan MPa F
= Gaya yang bekerja pada saat contoh batuan hancur kN A
= Luas penampang awal contoh batuan yang tegak lurus arah gaya mm
Modulus Young
Modulus Young atau modulus elastisitas merupakan faktor penting dalam mengevaluasi deformasi batuan pada kondisi pembebanan yang bervariasi. Nilai
modulus elastisitas batuan bervariasi dari satu contoh batuan dari satu daerah geologi ke daerah geologi lainnya karena adanya perbedaan dalam hal formasi
2-39
Junaida Wally 13010003 batuan dan genesa atau mineral pembentuknya. Modulus elastisitas dipengaruhi
oleh tipe batuan, porositas, ukuran partikel, dan kandungan air. Modulus elastisitas akan lebih besar nilainya apabila diukur tegak lurus perlapisan daripada
diukur sejajar arah perlapisan Jumikis, 1979. Modulus elastisitas dihitung dari perbandingan antara tegangan aksial dengan
regangan aksial. Modul elastisitas dapat ditentukan berdasarkan persamaan :
a E
Keterangan: E
= Modulus elastisitas MPa
= Perubahan tegangan MPa a
= Perubahan regangan aksial
Nisbah Poisson Poisson Ratio
Nisbah Poisson didefinisikan sebagai perbandingan negatif antara regangan lateral dan regangan aksial. Nisbah Poisson menunjukkan adanya pemanjangan ke arah
lateral lateral expansion akibat adanya tegangan dalam arah aksial. Sifat mekanik ini dapat ditentukan dengan persamaan:
a
1
Keterangan:
= Poisson ratio
1
= Regangan lateral
a
= Regangan aksial
Kurva tegangan-regangan
Regangan yang dihasilkan dari pengujian kuat tekan batuan dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
2-40
Junaida Wally 13010003
Gambar 2. 38 Regangan yang dihasilkan dari pengujian kuat tekan batuan a
regangan aksial, b regangan lateral dan c regangan volumik http:eprints.undip.ac.id3382051617_chapter_II.pdf
Perpindahan dari sampel batuan baik aksial
I
maupun lateral
D
selama pengujian diukur dengan menggunakan dial gauge atau electric strain gauge. Dari
hasil pengujian kuat tekan, dapat digambarkan kurva tegangan-regangan stress- strain untuk tiap sampel batu, kemudian dari kurva ini dapat ditentukan sifat
mekanik batuan: 1. Kuat tekan
c
2. Batas Elastik
E
3. Modulus Young
A
Δε Δ
E
4. Poisson‘s Ratio
a1 1
I
ε ε
2-41
Junaida Wally 13010003
Gambar 2. 39 Kurva tegangan-regangan hasil pengujian kuat tekan batuan http:eprints.undip.ac.id3382051617_chapter_II.pdf
a
ε = regangan aksial
I
ε = regangan lateral
V
ε = regangan volumik
2. Pengujian Triaksial
