mekbat gann

BAB I

LATAR BELAKANG

1.1. PENDAHULUAN

Batu kapur terjadi secara organik, secara mekanik, atau kimia tetapi

sebagian batu kapur terjadi secara organik, berasal dari pengendapan

cebakang,rumah kerang dan siput, foraminifera atau ganggang, atau berasal dari

kerangka binatang koral atau kerang faktor yang membedakan batu kapur terjadi

secara organik dan mekanik adalah terjadinya perombakan dari bahan batu

kapur, sedangkan terjadi secara kimia adalah jenis terjadi dalam kondisi iklim

dan suasana lingkungan tertentu dalam air laut maupun air tawar .

Batu kapur ini terjadi karena peredaran air panas alam yang melarutkan

lapisan batu kapur pada bawah permukaan kemudian diendapkan kembali di

permukaan bumi. Magnesium , lempung , dan pasir merupakan unsur pengotor

yang mengendap bersama – sama pada proses pengendapan apabila pengotornya

magnesium maka batu kapu disebut batu kapur dolomitan batu kapur pasiran

apabila pengotornya pasir , unsur – unsur pengotor sangat berpengaruh pada

warna batu kapur mulai warna putih susu , abu , coklat, bahkan hitam warna

kemerah – merahan biasanya disebabkan unsur mangan.

Batu kapur bersifat keras dan padat selain pejal ( masive ) dijumpai

porous . batu kapur mengalami metamorfosa terjadi karena pengaruh tekanan

sehingga batu kapur menjadi berhablur dijumpai pada marmer air tanah sangat

berpengaruh

Endapan batu kapur ditemukan pada gua dan sungai bawah tanah akibat reaksi

tanah , air hujan mengandung CO3 dari udara maupun hasil pembusukan zat –

zat organik dipermukaan setelah meresap kedalam tanah dapat melarutkan batu

kapur yang dilaluinya reaksi kimia dari proses tersebut adalah

CaCO3 + 2 CO2 + H2O → Ca (HCO3) 2 + CO2

Ca(HCO3) 2 larut dalam air ,sehingga lambat laun menjadi rongga dalam tubuh

batu kapur secara geologi batu kapur batu kapur erat hubungannya dengan

dolomit , karena pengaruh pelindian (leaching) atau peresapan unsur magnesuim

dari air laut kedalam batu kapur .

Batu kapur dan dolomit merupakan batuan karbonatan utama yang banyak

digunakan untuk sektor industri antara lain bahan keramik , industri kaca,

1

industri semen , pembuatan karbid untuk peleburan dan pemurnian baja ,untuk

bahan pemutih dalam industri kertas pulp dan karet untuk penjernuihan air ,

untuk proses pegendapan bijih logam non – ferous dan industri gula selain itu

juga digunakan untuk bahan kosmetik.

1.2 . PENGUJIAN SIFAT FISIK BATUAN

1.2.1. Tujuan pengujian labortorium Tujuan pengujian laboratorium ini adalah menentukkan nilai sifat-sifat

fisik batuan seperti natural density, dry density, saturated density, apparent specific gravity, true specific gravity, natural water content, saturated water content, degree of saturation, porosity, dan void ratio.

1.2.2. Dasar Teori

1. Uji Fisik Batuan

a. Proses pengujian

- menyiapkan conto batuan yang telah dipreparasi dengan

Diameter (D) = 15 cm dan

Tebalnya (T) = 30 cm.

- menimbang contoh batuan , untuk memperoleh berat Natural (Wn)

kemudian pasangkan kedalam alat Test Beton ( Alat tekan)

- melakukan penimbangan pada berat contoh asli batuan (Wn)

- kemudian berat keranjang kosong ditimbang di dalam.

- kemudian contoh batuan dimasukan ke dalam keranjang yang di rendamkan

di dalam air, lalu di timbang, penimbangan ini dinamakan penimbangan

pada contoh batuan jenuh didalam air (Ws)

- setelah di timbang sampel di keluarkan dari dalam air dan kemudian di

keringkan (di lap), dengan tisu lalu ditimbang, hasil timbangan tersebut

diberi simbol (Ww)

- setelah itu sampel di timbang kembali, lalu di oven selama 24 jam, Pada

temperatur maksimum1050C, setelah itu sampel ditimbang kembali. Hasil

timbangan tersebut di beri simbol (W0)

2

b Penurunan Rumus :

1. Natural Density (bobot isi asli)

2. Dry density (bobot isi kering)

3. Saturated density (bobot isi jenuh)

4. Apparent specific gravity(berat jenis semu) /

5. True spscific gravity(berat jenis sejati) /

6. Natural water content (kadar air asli)

7. Saturated water content (absorption

8.Derajat Kejenuhan

9.Porositas (n)

10.Void ratio (e)

1.2.3. Peralatan

1. Alat Timbang

2. Oven

3. Bak Air

4. Keranjang

3

1.2.4. Pelaksanaan Praktikum

Pelaksanaan Praktikumnya 2 hari yaitu:

Hari/tanggal, sabtu dan senin / 18 dan 20/04-09

1.2.5. Data dan Perhitungan uji sifat

fisik batuan

a. Data Praktikum uji sifat fisik batuan

1. Sifat – sifat Fisik Batuan

a.Berat Timbangan Asli (Wn)

- Percobaan Material I = 6210 gram

- Percobaan Material II = 5860 gram

- Percobaan Material III = 6985 gram

b. Material Direndam kedalam air (Ws) beratnya menjadi


- Percobaan Material II =3380 gram


c. setelah itu Material / Batuan dikeringkan (Ww) beratnya menjadi :




d.Batuan dibakar kedalam oven dengan suhu 1000C setelah itu batuan

ditimbang (Wo) beratnya menjadi:




b. Perhitungan Data Parktikum uji sifat fisik batuan

1.Percobaan sifat – sifat fisik batuan

a. Bobot isi asli (Natural density ) n =

- Percobaan I n1 =

- Percobaan II n2 =

- Percobaan III n3 =

4

- Rata – rata n =

2. Dry Density (bobot isi kering ) γdry =

- Percobaan I : γdry1 =

- Percobaan II : γdry2 =

- Percobaan III : γdry3 =

- Rata – rata γdry =

3. Saturaed density (bobot isi jenuh ) = γsub =

- Percobaan I : γsub =

- Percobaan II : γsub =

- Percobaan III : γsub =

- Rata – rata γsub =

4.Apparent Specific Gravity (berat jenis semu ) Gs =

- Percobaan I : Gs =

- Percobaan II : Gs =

- Percobaan III : Gs =

- Rata – rata Gs =

5

5.True specific gravity (berat jenis sejati) Gs =

- Percobaan I : Gs =

- Percobaan II : Gs =

- Percobaan III : Gs =

- Rata – rata Gs =

6. Natural Water Content (Kadar Air Asli ) Wc =

- Percobaan I : Wc =

- Percobaan II : Wc =

- Percobaan III :Wc =

- Rata – rata Wc =

7. Saturated water Content (absorption) Wsat =

- Percobaan I : Wsat =

- Percobaan II : Wsat =

- Percobaan III :Wsat =

- Rata – rata Wsat =

6

8. Derajat Kejenuhan =

- Percobaan I =

- Percobaan II =

- Percobaan III =

- Rata – rata =

9. Porositas n =

- Percobaan I : n =

- Percobaan II : n =

- Percobaan III : n =

- Rata – rata n =

10. Void Ratio e =

- Percobaan I : e =

- Percobaan II : e =

- Percobaan III : e =

- Rata – rata

1.3. UJI KUAT TARIK

7

1.3.1. Tujuan Praktikum

Tujuan uji laboratorium ini adalah untuk mengetahui kuat tarik (tensile strenth) dari contoh

batuan berbentuk silinder secara tidak langsung.

1.3.2. Dasar Teori

a. Prosedurnya

- Menyediakan 2 conto batuan berdiameter (d) = 15cm,tebal = 30cm.

- Melakukan proses penghancuran conto batuan dengan alat Tes Tekan

Beton

- Mendapatkan angka yang ditunjukan jarum pada alat Tes Tekan Beton

pada

Contoh batuan yang sudah hancur.

b. Penurunan Rumus

σt =

Keterangan :

σt = Kuat Tarik (PAM)

D = Diameter

T = tebal

P = Beaban

1.3.3. Peralatan

1. Alat tekan beton

2. bahannya batuan beton berdiameteter =15 cm dan tebal = 30 cm



Hari/Tanggal : sabtu / 26 /05/ 2009

1.3.5. Data dan Perhitungan uji kuat tarik

a. Perhitungan Data Praktikum Uji Kuat Tarik

8

- Diameter Batuan = 15 cm - Percobaan I P= 110 kN

- Tebal batuan = 30 cm - Percobaan II P= 230 kN

Keterangan

σt = Kuat Tarik

d = Diameter

t = tebal

p = beban

Percobaan I

σt1 =

Percobaan II

σt2 =

1.4. Uji Kuat Tekan

1.4.1. Tujuan Praktikum

Tujuan pengujian labortorium ini adalah menentukan Unconfined Compressive

trength, Young’s Modolus, dan Poisson’s Ratio.

1 . 4. 2. Dasar Teori

a.Prosedur nya

- Menyiapkan 2 contoh batuan dengan diameter 15 cm dan tebal

30 cm.

- Dan batuan dimasukan pada alat Tes Tekan Beton

- Menghidupkan alat tes tekan beton dengan tekanan tinggi agar

batuan Mudah hancur.

- Melakukan pemutaran jarum hitam pada alat pengukuran gaya

bergerak Ke skala nol diamati dan dicatat proses pembebanan

atau tekanan

9

- Mematikan alat tes tekan beton bila jarum hitam bergerak

kembali ke Skala nol, jarum menunjukan beban (gaya) maximum

mampu diterima Contoh batuan.

b.Penurunan rumus

1. Unconfined Compressive Strength

2. Young’s Modulus

3. Poisson’s Ratio

σt =

1.4.3. Peralatan

1.Alat Kuat tekan

2.bahannya batuan beton yang berdiameter 15 cm dan tebalnya 30cm



Hari/Tanggal : Sabtu dan senin /18 dan 20 /04/ 2009

1.4.5. Data dan Praktikum uji kuat tekan

a. Data Praktikum uji kuat tekan

1. Percobaan Material I

2. Percobaan Material II

b. Perhitungan Data Praktikum uji kuat tekan

- Diameter = 15 cm

- Tebal = 30 cm

10

Percobaan I σc1=

Percobaan II σc2=

GRAFIK HUBUNGAN KUAT TEKAN DAN WAKTU

“Dari grafik ini dijelaskan bahwa semakin besar Kuat Tekan maka

semakin besar pula waktu yang diperlukan”.

1.5. Uji Kuat Geser ( Direction )

1.5.1. Tujuan

Tujuan uji laboratorium ini adalah untuk mendapatkan kuat geser, harga kohesi dan sudut

geser dalam, baik puncak, semu (apparent) atau sisa dari contoh batuan. Parameter ini

digunakan untuk penentuan kemantapan lereng.

11

1.5. 2 Dasar Teori

a. Prosedur

- Menyiapkan contoh batuan dengan diameter = 6,2 cm,tebal = 2,6 cm

- Memasukan sample batuan pada alat Uji Punch kemudian alatnya

Ditekan dengan alat Tes Tekan Beton.

b. Penurunan Rumus :

mm = 2,54

bebab (Kg) = nilai kalibrasi ( 0,149 X nilai konstant + 0,289 )

Luas Penampang =

=

1.5.3. Peralatan 1. Alat Uji Punch Shear

Antara lain : Pembebanan , penampang tegak ,Puch shear, air 2. Alat geser Direction 3. Bahan : Batu Kapur

Diamter (d) = 6,2 cm

Tebal ( t) = 2,6 cm

1.5.4.Pelaksanaan Praktikum


Hari/Tanggal : Sabtu / 26 /05 / 2009

1.5.5.Data dan Perhitungan uji kuat geser

Sample batuan :

- diameter (d) = 6.2 cm

- tebal (t) = 2.6 cm

Rumus untuk percobaan I

Mm =

Beban (kg) = Nilai Kalibrasi Deresial (0.149X + 0.289)

a. Data Praktikum

- Diameter (d) = 6.2 cm

- Tebal (t) = 2,6 cm

- Beban (kg) = Nilai Kalibrasi Deresial (0.149X + 0.289)

12

- Beban (V1) = 2 kg ………… Pembacaan Arlogi (X1) = 17- Beban (V2) = 4 kg ……….... Pembacaan Arlogi (X2) = 37- Beban (V3) = 6 kg ………… Pembacaan Arlogi (X3) = 71

b. Pembahasan Data Praktikum uji kuat geser

Sample Batu kapur :

Berdiameter (d) = 6.2 cm

Tebalnya (t) = 2,6 cm

V1 = 2kg X1 = 17

V2 = 4 kg X2 = 37

V3 = 8kg X3 = 71

Keterangan : V = Beban

X = Pembacaan Arlogi

Percobaan I =

σn1 =

Percobaan II =

σn2 =

Percobaan III =

σn3 =

Perhitungan geser horizontal

Rumus untuk menentukan uji geser tidak langsung

Beban (kg) = nilai kalibrasi deresial (0.1492 .× + 0.289)

H1 = 0,149 . 17 + 0,289 = 2.822 kg

H2 = 0,149 . 37 + 0,289 = 5,802 kg

H3 = 0,149 . 71 + 0,289 = 10,868 kg

13

Perhitungan uji kuat geser

τ 1=

GRAFIK HUBUNGAN ANTARA TEGANGAN GESER DAN

TEGANGAN NORMAL

“Dari grafik ini dijelaskan bahwa semakin besar tegangan Geser

maka semakin besar pula tegangan normal”.

14

1.5. Kesimpulan

Dari pembahasan data praktikum tersebut dilaboratorium Mekanika Batuan

dapat kami simpulkan sebagai berikut :

dalam praktikum tersebut material yang digunakan untuk Uji Kuat Fisik ,Uji

Kuat Tekan,Uji Kuat Tarik dan Uji Kuat geser adalah batu kapur.

Batu kapur merupakan salah satu mineral industri yang banyak digunakan oleh

sektor industri ataupun konstruksi atau pertanian, antara lain untuk bahan

bangunan,batu bangunan, bahan penstabil jalan,pencampuran untuk bahan

pertanian, bahan keramik,industri kaca,industri semen,pembuatan karbit,untuk

peleburan dan pemurnian baja,untuk bahan pemutih dalam imdustri kertas pulp

dan karet,pembuatan soda abu,penjernihan air,untuk proses pengendapan bijih

logam non-ferrous dan industri gula.

Berdasarkan hasil penelitian di laboratorium didapatkan karakteristik fisik

batu kapur ;

1. Bobot isi asli (Natural density )

2. Dry Density (bobot isi kering ) σdry

3. Saturaed density (bobot isi jenuh ) σsub =1,936

4.Apparent Specific Gravity (berat jenis semu ) Gs =1,7035. True Specific Gravity (berat jenis sejati ) Gs = 2,154

15

6. Natural Water Content (Kadar Air Asli ) Wc = 6,345%

7. Saturated water Content (absorption) Wsat = 13,227%

8. Derajat Kejenuhan = 36,08%

9. Porositas n = 21,1%

10. Void Ratio e = = 1,05

B.Percobaan Untuk Uji Kuat Tarik

Berdasarkan uji laboratorium untuk mendapatkan kuat tarik dari contoh batuan

berbentuk silinder secara tidak langsung.

Percobaan I untuk uji kuat tarik =

Percobaan II untuk uji kuat tarik =

C. Batu kapur untuk percobaan Uji Kuat Tekan

Berdasarkan pengujian labortorium untuk menentukan Unconfined Compressive

trength, Young’s Modolus, dan Poisson’s Ratio.

Percobaan I untuk uji kuat Tekan

σc =

Percobaan II untuk kuat uji tekan

σc =

D. Percobaan Uji Kuat Geser Tidak Langsung

16

Berdasarkan uji laboratorium untuk mendapatkan kuat geser, harga kohesi dan sudut geser dalam

baik puncak, semu (apparent) atau sisa dari contoh batuan.. Parameter ini digunakan untuk

penentuan kemantapan lereng.,

Θ = 30

C= 0

17

mekbat gann

Documents