Laporan Uji Geser Langsung [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRATIKUM MEKANIKA BATUAN



“Uji Geser Langsung ”



Oleh: Doly Dakhyar Hutasuhut BP/NIM : 2019/19137073



Kosentrasi Program Studi Jurusan



: Pertambangan Umum : S1 Teknik Pertambangan : Teknik Pertambangan



JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2020



A. Tujuan Praktikum 1. Untuk mek mengetahui kua geser langsung batuan pada tegangan normal tertentu. 2. Untuk mengetahui mekanisme pengujian kuat geser langsung batuan. 3. Untuk mengetahui aplikasi pengujian sifat fisik pada dunia pertambangan. B. Konsep Dasar Kuat geser batuan adalah perlawanan internal batuan terhadap tegangan yang bekerja sepanjang bidang geser dalam batuan tersebut yang dipengaruhi oleh karakteristik intrinstik dan faktor eksternal. Kuat geser batuan dibagi dengan dua jenis, yaitu Kuat geser puncak (peak) dan Kuat geser Residu (sisa). Kuat geser puncak ialah kuat geser yang terjadi ketika tegangan geser mencapai titik maksimalnya (puncak) disitu pula batuan mengalami deformasi plastic yang kemudian runtuh. Setelah itu tegangan geser akan menurun hingga menunjukan angka yang konstan untuk menggeser batuan tersebut atau disebut kuat geser residu ( setelah batuan runtuh).



Nilai kuat geser didapat dengan minimal tiga kali pengujian. Nilai kuat geser beseta parameter parameternya didapat dengan mengeplot nilai tegangan geser dan tegangan normal dalam kurva Mohr Coloum dan dengan persamaan t = C + σn tan Ф



Kuat Geser 12



t = C + σntan Ф



Tegangan Geser



10 8



Ф



6 4 2 0 0



2



4



6



8



10



12



Tegangan Normal



Pengujian geser langsung bertujuan untuk mendapatkan harga kohesi dan sudut geser dalam, baik puncak maupun sisa. dalam pengujian ini contoh dibebani pada arah vertikal kemudian di geser secara horizontal. beban pada arah vertikal akan menimbulkan tegangan normal sedangkan gaya untuk menggeser akan menimbulkan tegangan geser. dalam pengujian ini pembebanan baik pada arah vertikal maupun horizontal dilakukan secara hidrolik dan besarnya pembebanan dapat diketahui pada manometer yang terdapat pada masing masing pompa tekan. tegangan geser serta dihitung dengan persamaan : Sr



ԏr = A dengan Sr = Dimana :



S r ‘ +S r ’ ’ 2



ԏr = Tegangan geser sisa A = Luas Sr’ = Nilai Konstan gaya geser selama pergeseran maju Sr’’= Nilai Konstan gaya geser selama pergeseran mundur Tegangan Normal dihitung dengan persamaan :



σn =



Fn ∆



Dimana : σn = Tegangan Normal Fn = Gaya Normal ∆ = Luas bidang geser Beberapa Faktor Yang mempengaruhi Uji Geser,Yaitu: 1. Tegangan Normal Tegangan normal yang diberikan tidak melebihi batas elastisitas batuan. Dalam hal ini yang dimaksud batas elastisitas adalah batas dimana belum terjadi pembentukan rekahan awal ketika beban normal diberikan. Oleh karena itu diusahakan agar deformasi maupun runtuhan yang terjadi hanya disebabkan oleh tegangan geser dan bukan oleh tegangan normal. 2. Mineralogi dan Ukuran Butiran Butiran yang kecil biasanya monocrystalline dan ikatannya ataupun nilai kohesinya relatiflebih tinggi dibandingkandibandingkan butiran besar. Pada batuan yang ukuran butirnya lebih besar, permukaan gesernya cenderung membentuk gelombang gelombang kasar ketika mengalami pergeseran. Hal ini menyebabkan sudut gesek dalam batuan yang diperoleh dari uji laboratorium lebih besar dari aslinya. 3. Kekasaran Permukaan Geser Semakin kasar permukaan geser, semakin besar kekuatan geser batuan. Tetapi kekasaran geser ini akan berpengaruh hanya pada tegangan normal yang rendah, karena pada tegangan normal yang cukup tinggi permukaan geser akan hancur sehingga pada perilaku kekuatan geser batuan akan



lebih dipengaruhi oleh kekuatan batuan utuh (intact rock) daripada kekasaran permukaan geser 4. Banyaknya Bidang Diskontinu Dengan keberadaan bidang-bidang diskontinu perambatan rekahan pada batuan dapat dengan mudah terjadi ketika mendapat gaya dari luar. Hal ini menyebabkan kekuatan batuan menurun. 5. Tingkat Kerusakan Contoh Proses pengambilan serta pengangkutan bongkahan batu ke laboratorium dapat mengakibatkan conto batuan terganggu. Semakin besar gangguan ataupun kerusakan yang dialami batuan sebelum diuji, semakin batuan tersebut tidak mempresentasikan kondisi masa batuan C. Alat dan Bahan Peralatan yang diperlukan dalam pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Mesin geser portabel yang terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian bawah (lower shaer box) dan bagian atas ( upper shaer box) lengkap dengan silinder beban(load jack). 2. Dua buah pompa tekan yang dilengkapi dengan manometer, satu untuk memberikan beban normal satu untuk memberikan beban geser 3. Alat pencetak contoh batu yang dilengkapi pula pemegang benda uji. D. Prosedur Praktikum 1. Percontohan batu berbentuk silinder dipotong bagian tengah dengan cara dipukul(bukan digergaji) kemudian diletakkan lagi dan diikat dengan benang. 2. Selanjutnya percontohan tersebut dicetak pada semen dan ditunggu sampai kering. Jika tanpa tambahan aditif maka kekuatan semen terbesar barru dapat diperoleh setelah pengeringan selama 28 hari. 3. Cetakan pecontohan batu pada semen yang sudah kering diletakkan pada alat “Shear Box”. 4. “Dial Gauge” dipasang untuk mengukur perpindahan pada arah pergeseran. 5. Gaya normal diberikan dengan pompa hidrolik.



6. Gaya geser diberikan dengan pompa hidrolik sehingga percontoh mengalami perpindahan geser. Selama pergeseran besarrnya gaya normal harus dipertahankan tetap konstan, dan gaya geser dihentikan setelah perpindahan geser mencapai ± 1/2 diameter geser. 7. Penggeseran dilakukan kembali pada arah mundur(berbalik arah), sehingga perpindahan geser mencapai harga nol.