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