Macam-macam Pengujian Pada Batuan
-
Upload
anonymous-ushubgtz3o -
Category
Documents
-
view
88 -
download
12
description
Transcript of Macam-macam Pengujian Pada Batuan
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknik Sampling atau pemercontoan meupakan bagian dari terapan ilmu
pertambangan. Peranan sampling sangatlah penting dalam kegiatan
pertambangan, khususnya di bidang eksplorasi. Sampling ini bertujuan
mengetahui suatu kualitas maupun kuantitas pada sampel dengan meminimalisir
pengambilan sampel tersebut.
Untuk menunjang ilmu teknik pemercontoan perlu memahami aspek
dalam penanganan batuan untuk mengambil data. Selanjutnya data tersebut
akan diolah sehingga dapat diketahui keadaan-keadaan di lapangannya. Ilmu-
ilmu penunjang tersebut diantaranya adalah petrologi, petrografi, mekanika
batuan, dan lain-lain.
1.2 Maksud dan Tujuan
1.2.1 Maksud
Maksud dari pembuatan laporan ini adalah untuk memenuhi tugas mata
kuliah Teknik Pemercontoan Teknik Pertambangan Universitas Islam Bandung.
1.2.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan laporan ini adalah :
Agar dapat memahami pengertian batuan.
Agar dapat mengetahui macam-macam pengujian batuan.
BAB II
LANDASAN TEORI
Dalam bidang eksplorasi, pengetahuan dan pemahaman dalam macam-
macam bidang pengujian batuan harus terpenuhi. Pengujian terhadap sampel
harus dilakukan agar dari sampel yang mewakili tersebut dapat diketahui kondisi
di lapangan yang sebenarnya. Berikut adalah beberapa macam pengujian
batuan.
2.1 Petrologi dan Petrografi
Tujuan dari aplikasi ini adalah mengetahui dan mempelajari komposisi
batuan. Metode pendeskripsian merupakan salah satu dari prinsipnya, yakni
pendeskripsian mengenai komposisi mineral, bentuk mineral, warna, kekerasan,
dan lainnya sehingga dari data-data tersebut dapat diambil kesimpulan
berdasarkan keterbentukannya dan kemudian adalah pemerian batuan.
Perbedaan antara petrologi dan petrografi adalah jika petrorafi
mengidentifikasi komposisi batuan secara makro, yaitu dilihat dengan mata
telanjang. Sedangkan petrografi mengidentifikasi komposisi batuan secara mikro,
yaitu dengan bantuan mikroskop polarisator. Sehingga pada kajian petrografi ini
lebih mendetail daripada petrologi. Jadi untuk petrologi ini dapat digunakan
metodenya langsung di lapangan. Sedangkan petrografi ini harus dilaksanakan
dalam identifikasi lanjutan yang lebih mendetail, yaitudi laboratorium.
2.2 Analisis Proximate
Analisis proximate menurut ASTM adalah analisis yang digunakan
untuk memperkirakan kinerja bahan bakar pada saat pemanasan dan
pembakaran antara lain kadar air, zat terbang (volatile matter), kadar kalori dan
abu. Analisis proximate ini digunakan untuk penentuan rank batubara, rasio
pembakaran (fuel ratio) dan dapat digunakan untuk mengkonversi basis analisa
untuk parameter uji.
Dalam analisis proximate ini, terdapat istilah moisture in the analysis.
Pengertiannya adalah nilai moisture batubara pada saat setelah batubara
tersebut di air drying (diangin-anginkan) pada suhu 30-40 0C. dan sampel yang
digunakan adalah sampel yang lolos ayakan 250 micrometer. Sampel batubara
tersebut dipanaskan pada suhu 1050C dibawah aliran gas nitrogen ataupun
dengan air compressed. Dengan proses pemanasan ini, air yang ada di dalam
batubara akan menguap seluruhnya karena air akan menguap pada kondisi
temperatur 1000C. Massa yang hilang akibat pemanasan ini dihitung sebagai
persen massa terhadap massa awal yang digunakan, sehingga diperoleh nilai %
moisture in the analysis sampel.
2.3 Analisis Ultimate
Prosedur analisis ultimate ini yaitu dengan dijalankan dengan analisis
kimia untuk menentukan kadar karbon (C), hidrogen (H2), oksigen (O2), nitrogen
(N2), dan belerang (S). Keberadaan dan sifat dari unsur-unsur tersebut
sebanding dengan peringkat batubara. Ditemukan persamaan yaitu bahwa
semakin tinggi rank batubara, semakin tinggi pula kandungan karbonnya dengan
komposisi hidrogen dan oksigen yang semakin berkurang. Sedangkan nitrogen
merupakan unsur yang bersifat bervariasi bergantung dari material pembentuk
batubara. Analisa carbón pada ultímate tidak sama dengan analisa pada fixed
karbon. Fixed karbon merupakan kadar karbon tertambat atau karbon tetap
tertinggal bersama abu bila batu bara telah dibakar tanpa oksigen dan setelah
zat volatil habis. Fixed karbon merupakan kadar karbon yang pada temperatur
penetapan volatile matter tidak menguap. Sedangkan karbon yang menguap
pada temperatur tersebut termasuk kedalam volatile matter. Penetuan fixed
karbon ditetapkan dari analisa tak langsung.
2.4 Triaxial
Pengujian ini merupakan salah satu pengujian yang penting dalam
mekanika batuan karena prinsipnya pengujian ini prinsipnya penekanan secara
triaxial. Sayarat untuk pengujian ini menggunakan bahan sample dengan bentuk
silinder dengan ukuran yang sesuai dengan alatnya. Dari hasil pengujian triaxial
ini didapat parameter-parameter yang berkenaan dengan kekuatan batuan, yaitu
a) Nilai tegangan puncak (1) yang didapatkan dari hasil uji batuan dengan
nilai tegangan keliling (3) yang berbeda-beda.
b) Strength envelope curve (kurva selubung kekuatan batuan), dari kurva ini
dapat menentukan parameter kekuatan batuan yaitu :
Kuat geser batuan (shear strength)
Sudut geser dalam (ø)
Kohesi (C)
2.5 Point Load
Point Load merupakan salah satu metode mengetahui kekuatan batuan
dengan prinsip penekanan pada satu titik. Penekanan dilakukan dengan sistem
pembebanan berupa frame pembebanan, pompa hidrolik, dan silinder
penekanan yang berbentuk konus. Cara kerja dari pengujian ini adalah perconto
diletakkan di antara dua konus dalam sistem pembebanan. Dengan
menggunakan pompa hidrolik, beban perlahan ditingkatkan hingga perconto atau
specimen retak. Baca besarnya tekanan saat batuan pecah (P). Selanjutnya ukur
jarak antara kedua konus. Dilanjutkan dengan penghitungan index franklin yaitu
dengan rumus :
Is = PD2
Dimana : Is = Point Load Test Index
P = Beban maksimum hingga percontoh pecah
D2 = Jarak antara dua konus penekan
Menghitung kuat tekan yaitu dengan rumus :
σc = 23 x Is
Dimana : Is = Point Load Test Index
σc = kuat tekan batuan
2.6 Rock Quality Designation (RQD)
Metode ini berdasar pada prinsip bahwa dengan bertambahnya span
terowongan akan menyebabkan berkurangnya waktu berdirinya terowongan
tersebut tanpa penyanggaan. Metode ini didasarkan pada perhitungan
persentase inti yang diambil dengan aturan panjang 10cm atau lebih. Inti yang
terambil dengan tekstur lunak tidak perlu dihitung walaupun lebih dari 10 cm.
Diameter inti optimal yaitu 4,75 cm. Keguanaan lain yaitu nilai RQD dapat dipakai
pula untuk merperkirakan penyanggan terowongan.
Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap stand-up time adalah: arah sumbu
terowongan, bentuk potongan melintang, metode penggalian, dan metode
penyanggaan.
Tabel 2.1Tabel Klasifikasi RQD
RQD (%) Nilai
90 - 100 20
75 - 90 17
50 – 75 13
25 - 50 8
< 25 3
2.7 Rock Mass Rating (RMR)
Rock Mass Rating adalah pembobotan dari nilai bobot parameter
terhadap masaa batuan. Berdasarkan nilai RMR, jangkauan atap (span) dapat
direncanakan, serta keleluasaan waktu yang tersedia agar terowongan tidak
runtuh dapat diperkirakan.
Massa batuan dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Tabel 2.2Tabel Klasifikasi RMR
Sangat Buruk Nilai RMR 0 – 20
Buruk Nilai RMR 21 – 40
Sedang Nilai RMR 41 - 60
Baik Nilai RMR 61 – 80
Sangat Baik Nilai RMR 81 - 100
2.8 Uji Kuat Tekan Uniaxial
Sifat mekanika batuan, yaitu kuat tekan, kuat tarik modulus elastisitas.
Kedua sifat batuan tersebut dapat ditentukan, biasanya ditentukan oleh sampel
yang diperoleh di lapangan. Prosedurnya adalah pertama penentuan sifat fisik
batuan yang mengujikan namun tidak merusak, kemudian dilanjutkan dengan
penentuan sifat mekanik batuan yang merupakan pengujian yang merusak
sehingga perconto hancur. Salah satu pengujian mekanika batuan adalah
dengan penekanan percontoh batuan yang bentuknya dapat berbentuk tabung,
balok, prisma, dari satu arah atau disebut uniaxial.
Pembuatan contoh batuan dapat dilakukan di dalam laboratorium maupun
langsung di lapangan. Pembuatan contoh batuan dapat dilakukan dari blok
batuan yang diambil dari lapangan yang merupakan hasil dari pengeboran.core.
Sampel yang diperoleh berbentuk tabung dengan meiliki diameter kurang lebih
50-70 mm dan tingginya dua kali diameter tersebut.
Pengujian ini dilakukan oleh inti bor dengan contoh berdiameter 50-70
mm yang kemudian dipotong dengan mesin untuk mendapatkan ukuran dua kali
dari diameternya. Lalu contoh dimasukkan eksikator dan udara dibuang dari
eksikator dengan dihisap menggunakan vakum. Dari contoh yang di dalam
eksikator didapat nilai berat jenis, berat jenuh tergantung dalam air dan berat
kering dari contoh.
2.9 Uji Kuat Tarik Tidak Langsung
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kuat tarik (tensile strength) dari
percontoh batuan berbentuk silinder secara tidak langsung. Alat yang digunakan
adalah mesin tekan seperti pada pengujian kuat tekan. Kekuatan tarik umumnya
dapat dicari dengan melakukan uji tarik dan mencatat perubahan regangan dan
tegangan.
Titik tertinggi dari kurva tegangan-regangan disebut dengan kekuatan
tarik penghabisan (ultimate tensile strength). Nilainya tidak bergantung pada
ukuran bahan, melainkan karena faktor jenis bahan. Faktor lainnya yang dapat
mempengaruhi seperti keberadaan zat pengotor dalam bahan, temperatur dan
kelembaban lingkungan pengujian, dan penyiapan spesimen.
Dimensi dari kekuatan tarik adalah gaya per satuan luas. Dalam
satuan SI, digunakan pascal (Pa) dan kelipatannya (seperti MPa, megapascal).
Pascal ekuivalen dengan Newton per meter persegi (N/m²). Satuan imperial
diantaranya pound-gaya per inci persegi (lbf/in² atau psi), atau kilo-pound per inci
persegi (ksi, kpsi.
BAB III
KESIMPULAN
Batuan merupakan bahan padat sekumpulan dari mineral yang terbentuk
secara alamiah membentuk batuan. Batuan berdasarkan genesanya terbagi
menjadi 3, yaitu batuan beku, sedimen, dan metamorf. Batuan beku terbentuk
karena proses kristalisasi magma, sedimen terbentuk berdasarkan dari proses-
proses sedimentasi, dan metamorf karena faktor suhu dan tekanan yang tinggi
yang dapat mengubah dekomposisi batuan asalnya. Proses-proses tersebut
memiliki keterkaitan. Keterkaitan tersebut dapat disebut dengan daur geologi.
Dalam pengujian batuan, Dibedakan bermacam-macam sesuia dengan
tujuannya. Apabila tujuannya ingin mengetahui komposisi, maka dilakukan
aplikasi petrologi dan petrografi. Sedangkan bila ingin mengetahui sifat dan
perilaku dari batuan, untuk keperluan eksplorasi dan geoteknik, maka dilakukan
pengujian berdasarkan mekanika batuan yang terdiri dari triaxial, point load,
RQD, dan lain-lain..
Aplikasi dari pengujian tersebut dalam bidang pertambangan adalah
sebagai media dalam mencari data yang valid melalui kegiatan eksplorasi. Data
output yang dihasilkan kemudian akan diolah dan diketahui nilai kekuatan batuan
yang akan digunakan dalam kegiatan perancangan dan desain tambang,
stabilitas lereng, penyanggaan pada terowongan, peledakan, dan aspek
tambang yang lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Adinata, Surya, 2011, “Bahan Kuliah Mekanika Batuan”,
http://suryaadinatamt.files. wordpress.com/2011/07/ bab-i-
tanah_bahan-kuliah-mekanika-batuan-1.doc. Diakses pada
tanggal 9 November 2014.
Ichsan, Muhammad, 2011, “Ultimate-Proximate“
http://mekanikabatuan.blogspot.com /2011/05/ batubara.html.
Diakses pada tanggal 9 November 2014.
Anonim, 2013, “Teknik Mekanika Batuan”
http://sintaloh.blogspot.com/2013/10/dasar-teknik-mekanika-
batuan-dalam.html. Diakses pada tanggal 9 November 2014