ak triax

BAB V

TRIAXIAL

5.1 Tujuan Percobaan

Untuk menentukan kekuatan suatu batuan di bawah tekanan triaxial yang

menghasilkan nilai kohesi (C), kuat geser, kuat geser (shear strength), dan sudut

geser dalam (∅ ).

5.2 Landasan Teori

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan kekuatan batuan di bawah

tekanan triaxial. Sampel yang digunakan pada uji ini berbentuk silnder dengan

syarat-syarat conto uji sama dengan pengujian kuat tekan. Dari hasil pengujian

triaxial yang dilakukan dapat ditentukan parameter-parameter yang menunjukan

kekuatan batuan diantaranya adalah :

Nilai tegangan puncak (σ1) yang didapatkan dari hasil uji batuan dengan

tegangan keliling (σ3) yang berbeda-beda.

Strength envelope curve (kurva selubung kekuatan batuan), dari kurva ini

dapat menentukan parameter kekuatan batuan yaitu :

1. Kuat geser batuan (shear strength)

2. Sudut geser dalam (∅ ).

3. Kohesi (C).

Uji triaxial UU adalah uji kompresi triaxial dimana tidak diperkenankan

perubahan kadar air dalam contoh tanah. Sampel tidak dikonsolidasikan dan air

pori tidak teralir pada saat pemberian tegangan geser. Bidang-bidang tegangan

utama adalah 3 bidang yang saling tegak lurus dimana bekerja tegangan-

tegangan normal dan tanpa tegangan geser.

Tegangan-tegangan utama 1, 3 adalah tegangan normal yang bekerja

pada bidang-bidang tegangan utama. Tegangan deviator adalah selisih antara

tegangan utama terbesar (1) dan teganagan utama terkecil (3).

Lingkaran Mohr adalah representasi secara grafis kondisi tegangan-

tegangan pada suatu bidang dinyatakan dalam tegaangan normal dan tegangan

geser. Garis keruntuhan adalah garis atau kurva yang menyinggung lingkaran-

lingkaran Mohr pada kondisi keruntuhan pada sampel yang memiliki tegangan-

tegangan keliling yang berbeda, mempunyai persamaan:

Tf = c + tan ø

Bidang keruntuhan adalah bidang dimana kuat geser maksimum dari tanah

telah termobilisasi saat keruntuhan. Secara teoritis pada uji triaxial, bidang

tersebut menyudut (45˚ + /2) terhadap bidang horizontal. Kriteria keruntuhan

Mohr-Coulomb adalah kuat geser tanah yang diperoleh dari uji triaxial. Kohesi

(c), adalah kuat geser tanah bila tidak diberikan tegangan keliling. Sudut geser

dalam (ø) adalah komponen kuat geser tanah yang berasal dari gesekan

antarbutir tanah.

Gambar 5.1Pengujian Triaxial

5.3 Alat-alat yang digunakan

1. Mesin kuat tekan

2. Bearing plate

3. Rubber jacket

4. Sistem hidrolik untuk memberikan tegangan keliling pada conto saat

pengujian.

5.4 Prosedur

1. Contoh batuan yang digunakan dalam uji ini disiapkan dengan ukuran

dimensi panjang minimal dua kali diameter percontoh.

2. Masukan percontoh batuan kedalam rubber jacket, setelah dimasukan ke

rubber jacket kemudian contoh dimasukan ke dalam silinder besi yang

berfungsi untuk menahan tegangan keliling yang diberikan kepada contoh

uji kemudian ditutup plat dan dipasangkan di mesin uji kuat tekan.

3. Spesimen diletakan diantara plat baja dan diatur agar tepat dengan plat

form penekanan alat, kemudian mesin dinyalakan sehingga spesimen

berada ditengah-tengah apitan plat baja dan pastikan bahwa kedua

permukaan specimen telah menyentuh plat baja tersebut.

4. Tegangan keliling (σ3) diberikan kepada conto uji dengan menggunakan

sistem hidrolik, usahakan tegangan ini konstan selama pengujian

dilakukan.

5. Skala pengukuran beban harus ditetapkan pada keadaan netral (nol).

6. Baca jarum penunjuk pembebanan pada axial dial gauge per 30 detik dan

catat hasil pengukuran.

7. Pemberian pembebanan dilakukan sedikit demi sedikit hingga specimen

pecah.

8. Pembebanan dihentikan setelah spesimen mengalami pecah dan hasilnya

dibuat sketsa bentuk pecah serta catat sudut pecahnya.

5.5 Hasil Pengamatan

Tabel 5.1Hasil Pengamatan Data

Sampel

Panjang (mm)

Diameter (cm)

Jari - jari (cm)

Luas (cm2)

Perpendekan Axial x0,01

(mm)

Tegangan

samping (Ϭ3) (kg)

Beban (kg)

1 119,4 5,29 2,65 22,05

0

10

00,25 1101,03 1501,41 550

2 112,2 5,57 2,79 24,44

0

20

06,2 150

6,78 2007,15 590

3 110,75 5,35 2,68 22,55 0 30 0

3,4 1604,83 2105,55 640

Sumber : Percobaan Triaxial 2014 Lab Geomekanika Tambang

5.6 Pengolahan Data

- Regangan Axial

Sampel 1

Regangan Axial =0 x0,01119,4

= 0

Regangan Axial =25x 0,01119,4

= 0,0021


=¿0,0086


= 0,0118

Sampel 2


= 0


= 0,0553


=¿0,0604


= 0,0637

Sampel 3


= 0


= 0,0307


=¿ 0,0436


= 0,0501

- Tegangan Puncak (Ϭ1)

Regangan Axial =Perpendekan Axialx 0,01

Lo

Tegangan Puncak (Ϭ1)= Beban + Tegangan samping (Ϭ3)

Sampel 1

Tegangan Puncak (Ϭ1)= 0 + 10 = 10

Tegangan Puncak (Ϭ1)= 110 + 10 = 120 kg/cm2



Sampel 2





Sampel 3





- Ϭ1- Ϭ3

Sampel 1

Ϭ1-Ϭ3 =0−022,05

= 0 kg/cm2

Ϭ1-Ϭ3 =110−022,05

= 4,99 kg/cm2

Ϭ1-Ϭ3 =150−11022,05

= 1,81 kg/cm2

Ϭ1-Ϭ3 =550−15022,05

= 18,14 kg/cm2

Sampel 2

Ϭ1-Ϭ3 =0−024,44

= 0 kg/cm2

Ϭ1-Ϭ3 =150−024,44

= 6,14 kg/cm2

Ϭ1-Ϭ3 =200−15024,44

= 2,05 kg/cm2

Ϭ1-Ϭ3 =590−20024,44

= 15,96 kg/cm2

Sampel 3

Ϭ1-Ϭ3=Bebann−Bebann−1

Ao

Ϭ1-Ϭ3 =0−022,55

= 0 kg/cm2

Ϭ1-Ϭ3 =160−022,55

= 7,09 kg/cm2

Ϭ1-Ϭ3 =210−16022,55

= 2,22 kg/cm2

Ϭ1-Ϭ3 =640−21022,55

= 19,07 kg/cm2

- Tegangan Normal (Ϭn)

Sampel 1

Tegangan Normal (Ϭn)=18,14+10

2=14,07 kg/cm2

Sampel 2


2=17,98 kg/cm2

Sampel 3


2=24,53 kg/cm2

Gambar 5.1Grafik Lingkaran Mohr Triaxial

- Sudut Geser Dalam (Ф) = arc tan 2/12,72=8,930

- Kohesi (c) = 2 kg/cm2

Tegangan Normal (Ϭn)=(Ϭ 1−Ϭ 3)max+Ϭ 3

2

5.7 Analisa

Dari praktikum yang telah dilakukan pada ketiga sampel yang sama

komposisinya menghasilkan beban maksimum yang tidak memiliki perbedaan

yang cukup signifikan yaitu sampel 1, 550 kg, Sampel 2, 590 kg, dan Sampel 3 ,

640 kg. Sampel 3 merupakan sampel dengan beban maksimum tertinggi diantara

ketiga sampel tersebut karean luas sampel yang lebih kecil yaitu 11,075 cm hal

ini menyebabkan beban yang diberikan akan terdistribusikan secara merata.

Artinya luas yang kecil dapat memberikan distribusi beban yang sangat baik. Hal

ini terlihat pula pada saat pengujian UCS dimana sampel 1 : 1 ukuran kecil

memiliki tegangan yang tertinggi. Luas yang kecil ini juga dapat memberikan

kekuatan pada sampel apabila diberi tegangan samping.

Selain itu, kohesi yang dihasilkan sebesar 2 kg/cm2 artinya sampel ini

memiliki kuat geser yang cukup buruk karena kuat geser akan semakin besar

apabila kohesinyab besar. Sudut geser dalam yang dihasilkan menunjukan

bahwa sampel memiliki kekutana yang cukup baik dalam menerima tegangan

dari atas (Ϭ1) karena sudut geser dalamnya cukup kecil yaitu 8,930 , akan tetapi

sampel cukup buruk dalam menerima tegangan geser dengan sudut geser dalm

yang kecil dan kohesi yang kecil pula.

5.8 Kesimpulan

Dari praktikum yang telah dilakukan terhadap ketiga sampel dengan

komposisi yang sama didapatkan hasil sebagai berikut :

- Sampel 1, 14,07 kg/cm2, Sampel 2, 17,98 kg/cm2, dan sampel 3, 24,

53 kg/cm2.

- Sudut Geser dalam yang dihasilkan adalah 8,930 dan kohesi sbesar 2

kg/cm2 yang menunjukan kuat geser yang cukup buruk.

DAFTAR PUSTAKA

Staff Assisten Laboratorium Tambang, 3013, “Diktat Penuntun Praktikum

Geomekanika”, Labaratorium Tambang UNISBA.

Anonymus, 3012, “Triaxial Test”, www.wikipedia.org diakses pada tanggal 16

April 3013.

ak triax

Documents