M-I PREPARASI
1.1
Tujuan Pembuatan Sampel Semen Praktikan dapat membuat sampel batuan dari semen dan batupasir yang akan digunakan sebagai alat pengujian selanjutnya.
Pemotongan Sampel Praktikan dapat memotong sampel dengan syarat tinggi (h) sampel bernilai lebih dari atau sama dengan 2 kali diameter (d) sampel.
Pengukuran Dimensi (Diameter dan Tinggi) Praktikan dapat mengetahui mengetahui dimensi (diameter (d) dan tinggi (h)).
1.2
Landasan Teori
1.2.1 Geomekanika Geomekanika atau mekanika batuan atau mekanika tanah merupakan kombinasi antara cabang ilmu geologi dan ilmu teknik yang mempelajari mengenai perilaku tanah maupun batuan. Pada dasarnya, geomekanika diklasifikasikan ke dalam ilmu teknik sipil. Namun, geomekanika juga erat hubungannya dengan dunia pertambangan karena dalam dunia pertambangan juga tidak terlepas dari batuan maupun tanah. Dalam pertambangan, geomekanika digunakan untuk memecahkan masalah yang berhubungan dengan pembuatan sistem jenjang atau tangga (benches) maupun kestabilan lereng.
Sumber: matonimous.blogspot.co.id
Gambar 1 Analisis Kestabilan Lereng Tambang Terbuka
1.2.2
Preparasi Bumi yang kita pijaki ini tersusun atas berbagai macam batuan. Di dalam
batuan tersebut, terkandung macam-macam mineral yang bermanfaat bagi manusia. Apabila manusia ingin mendapatkan material-material tersebut, maka harus dilakukanlah kegiatan penambangan. Kegiatan penambangan harus dilandasi dengan aspek keselamatan. Aspek keselamatan ini dapat ditinjau dari beberapa hal; di antaranya adalah kestabilan lereng penambangan, kekuatan terowongan, dan lain-lain. Analisis mengenai keselamatan kegiatan penambangan dilakukan dengan pengujian sampel batuan yang diambil dari lokasi kegiatan penambangan tersebut. Sebelum melakukan pengujian terhadap sampel batuan tersebut, maka alangkah baiknya untuk melakukan tahapan persiapan atau preparasi terlebih dahulu. Teknik preparasi merupakan sebuah proses penyiapan sampel batuan yang diambil dari suatu wilayah yang kemudian akan diuji dan dianalisa menggunakan instrumen tertentu. Dalam dunia pertambangan, proses preparasi ini merupakan satu di antara proses yang menentukan keberhasilan suatu pertambangan. Pembuata lubang bukaan,
penyanggaan
terowongan,
hingga
kestabilan
lereng
sangat
membutuhkan data dan hasil analisa dari geomekanika, di mana hasil analisa geomekanika ini didapat setelah adanya proses preparasi. Preparasi ini tentunya memerlukan sampel batuan. Sampel batuan yang diambil tidak boleh sembarangan. Terdapat beberapa syarat yang harus dipenuhi
agar sampel batuan tersebut dapat diuji. Beberapa syarat tersebut di antaranya adalah:
Sampel yang akan diuji harus berbentuk silinder
Permukaan yang akan dikenai gaya harus halus dan rata
Permukaan ujung harus sejajar
Dimensi harus sesuai dengan pengujian yang akan dilakukan Sampel batuan yang didapatkan dari hasil coring tidak selamanya akan
langsung memenuhi syarat yang telah disebutkan seperti di atas. Apabila ada syarat yang tidak terpenuhi, maka data analisis yang dihasilkan akan invalid . Untuk mendapatkan sampel batuan yang sesuai dengan persyaratan seperti di atas, maka ada beberapa tahapan yang harus dilakukan, di antaranya adalah:
Coring
Cutting
Perataan permukaan
Pengukuran dimensi sampel Batuan sendiri memunyai sifat-sifat tertentu yang perlu diketahui dalam
geomekanika. Sifat-sifat batuan dapat dikelompokkan menjadi dua, di antaranya: a.
Sifat Fisik Batuan Sifat Fisik batuan meliputi bobot isi, specific gravity atau massa jenis,
porositas, absorpsi, dan void ratio. Bobot isi merupakan perbandingan antara massa batuan asli dengan volume batuan. Bobot isi dibagi menjadi tiga; di antaranya bobot isi asli, bobot isi jenuh, dan bobot isi kering. Specific gravity atau masaa jenis merupakan perbandingan antara massa batuan dengan bobot isi air. Specific gravity dapat dibedakan menjadi tiga; di antaranya apparent specific gravity dan true specific gravity . Porositas merupakan perbandingan antara volume rongga yang terdapat di dalam batuan dengan volume total batuan. Biasanya, porositas dinyatakan dalam persen (%). Penentuan sifat fisik batuan dapat dilakukan dengan berbagai cara, satu di antaranya adalah dengan pembuatan sampel. Pembuatan sampel dilakukan dari blok batuan yang diambil dari lapangan yang kemudian dihancurkan.
Hancuran batuan tadi kemudian dicampur dengan semen dan dicetak dalam bentuk silinder. Pada umumnya, sampel yang dihasilkan memiliki diameter antara 50-60 mm dan tingginya biasanya dua kali diameter sampel tersebut. b.
Sifat Mekanik Batuan Sifat mekanik batuan meliputi uji kuat tekan, kuat tarik, modulus elastisitas,
dan nisbah poisson. Preparasi dapat dilakukan secara langsung di lapangan (insitu) atau di laboratorium. Pembuatan sampel di laboratorium dilakukan dengan tehapantahapan yang sudah dijelaskan di atas. Sementara pembuatan sampel di lapangan, langkah yang harus dilakukan adalah dengan melakukan coring atau pemboran inti.
1.3
Alat dan Bahan
1.3.1
Alat
Pembuatan Sampel Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan sampel adalah sebagai berikut: a. Batang Pengaduk b. Ember c. Gergaji d. Grinding Machine e. Jangka Sorong f. Penggaris
Sumber : Dokumentasi Praktikum Geomekanika 2017
Foto 1 Jangka Sorong dan Penggaris
Pemotongan Sampel
Alat-alat yang digunakan dalam pemotongan sampel adalah mesin pemotong sampel (cutting machine) di mana diameter pemotong adalah 4 kali diameter core.
Sumber : Dokumentasi Praktikum Geomekanika 2017
Foto 2
C utting Machine
Pengukuran Dimensi Sampel Alat-alat yang digunakan dalam pengukuran dimensi sampel adalah sebagai berikut: a. Alat Tulis b. Penggaris
1.3.2 Bahan
Pembuatan sampel Bahan-bahan yang diperlukan dalam pembuatan sampel adalah sebagai berikut: a. Air b. Batupasir c. Semen
1.4
Prosedur
Pembuatan Sampel a. Siapkan paralon yang akan digunakan untuk mencetak sampel dalam berbagai ukuran. b. Campur semen, batupasir, dan air sehingga terbentuklah adonan semen. c. Masukkan adonan semen yang telah dibuat sebelumnya ke dalam paralon sesuai ukuran dan perbandingan komposisi semennya. d. Diamkan selama 1 pekan untuk selanjutnya dikeluarkan dari paralon.
Pemotongan Sampel a. Letakkan sampel secara horizontal disesuaikan dengan alas yang terdapat pada setting mesin. b. Jepit batuan agar pada saat proses pemotongan sampel batuan tidak bergerak. c. Alirkan air dengan debit yang konstan sesuai dengan jenis batuan yang hendak dipotong untuk membilas sampel batuan. d. Injak pedal pemotong untuk menggerakkan cutting edge agar mendekati sampel batuan secara perlahan-lahan.
Sumber : Kegiatan Praktikum Geomekanika 2017
Foto 3 Pemotongan Sampel Menggunakan C utting Machine
Pengukuran Dimensi Sampel a. Lakukan pengukuran tinggi (h) dan diameter (d) sampel sebanyak 3 kali untuk setiap sampel (khusus untuk diameter, lakukan pengukuran pada kedua permukaan untuk setiap sampel kemudian rata-ratakan).
b. Lihat kembali hasil pengukuran. Apabila ada yang melebihi ukuran yang diizinkan, maka harus dilakukan pemotongan ulang atau pengamplasan (jika hanya sedikit).
Sumber : Kegiatan Praktikum Geomekanika 2017
Foto 4 Pengukuran Dimensi Sampel
Sumber : Tugas Asistensi Praktikum Geomekanika 2017
Gambar 2 Diagram Alir Preparasi Sampel UCS dan Triaksial
Sumber : Tugas Asistensi Praktikum Geomekanika 2017
Gambar 3 Diagram Alir Preparasi Sampel Sifat Fisik Batuan
Sumber : Tugas Asistensi Praktikum Geomekanika 2017
Gambar 3 Diagram Alir Preparasi Sampel Sifat Fisik Batuan
1.5
Data Hasil Percobaan Berdasarkan
percobaan
dan
pengamatan
yang
dilakukan,
didapatkanlah data sampel batuan sebagai berikut:
Sampel
Tabel 1.1 Data Hasil Pengukuran Sampel Batuan Diameter
LT/UCS/3-1/1 (Besar T) LT/UCS/3-1/2 (Kecil T) LT/UCS/3-1/3 (Besar S) LT/UCS/3-1/4 (Kecil S) LT/TRX/3-1/1
Tinggi
7,2 cm
15 cm
5,6 cm
11 cm
7,2 cm
15 cm
5,5 cm
13,4 cm
5,2 cm
11,7 cm
maka
1.5
Data Hasil Percobaan Berdasarkan
percobaan
dan
pengamatan
yang
dilakukan,
maka
didapatkanlah data sampel batuan sebagai berikut:
Sampel
Tabel 1.1 Data Hasil Pengukuran Sampel Batuan Diameter
LT/UCS/3-1/1 (Besar T) LT/UCS/3-1/2 (Kecil T) LT/UCS/3-1/3 (Besar S) LT/UCS/3-1/4 (Kecil S) LT/TRX/3-1/1
1.6
Tinggi
7,2 cm
15 cm
5,6 cm
11 cm
7,2 cm
15 cm
5,5 cm
13,4 cm
5,2 cm
11,7 cm
Analisa Berdasarkan pengamatan dan pengukuran terhadap sampel batuan pada
praktikum preparasi di laboratorium tambang, dapat diketahui bahwa untuk melakukan percobaan sifat mekanik maupun sifat fisik batuan harus disiapkan sampel batuan terlebih dahulu. Sampel yang digunakan bukanlah batuan yang sesungguhnya, melainkan hanya sebuah prototype dari batuan. Perbandingan antara semen dan pasir juga akan memengaruhi kekuatan sampel tersebut. Semakin banyak pasir yang terkandung dalam sampel, maka sampel tersebut akan semakin lunak. Selain berdasarkan komposisi, kekuatan sampel batuan juga dipengaruhi oleh dimensinya. Menurut Lama & Gonano (1979), hubungan antara dimensi dengan kekuatan sampel batuan pada uniaxial compression test adalah berbanding terbalik. Semakin besar dimensi dari sampel batuan, maka sampel tersebut memiliki kuat tekan uniaksial yang rendah.
1.7
Kesimpulan Berdasarkan praktikum preparasi yang dilakukan di laboratorium tambang,
dapat disimpulkan bahwa sampel batuan yang telah diamati dan diukur dimensinya dapat diibaratkan sebagai sebuah sampel hasil coring dari suatu wilayah. Komposisi masing-masing batuan juga diibaratkan sebagai jenis batuan yang telah didapatkan; seperti batuan beku atau batuan sedimen. Pemotongan sampel dilakukan dengan tujuan menyesuaikan dimensi sampel dengan percobaan yang akan dilakukan selanjutnya. Karena, masingmasing percobaan memiliki ketentuan dimensi yang berbeda satu sama lain.
DAFTAR PUSTAKA
Giandi, Gilang.2013. ”Preparasi” www.scribd.com Diakses pada tanggal 1 Maret 2017 pukul 23.37 WIB Irvan.2009.”Mekanika Batuan” .
www.bumih.wordpress.com Diakses
pada
tanggal 1 Maret 2017 pukul 03.48 WIB (Online) Yosia,
Dwiki.2014. ”Mekanika Batuan” . www.academia.edu tanggal 1 Maret 2017 pukul 22.17 WIB (Online)
Diakses pada
