sifat batuan

11,919 views

Published on

Published in: Travel, Technology
1 Comment
4 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
11,919
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
488
Comments
1
Likes
4
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

sifat batuan

  1. 1. M - II UJI SIFAT FISIK 2.1 Landasan teori Porositas Porositas didefinisikan sebagai perbandingan volume pori-pori (yaitu volume yang ditempati oleh fluida) terhadap volume total batuan. Ada dua jenis porositas yaitu porositas antar butir dan porositas rekahan. Pada kenyataannya, porositas didalam suatu sistem panasbumi sangat bervariasi. Contohnya didalam sistem reservoir rekah alami, porositas berkisar sedikit lebih besar dari nol, akan tetapi dapat berharga sama dengan satu pada rekahannya. Pada umumnya porositas rata-rata dari suatu sistem media berpori berharga antara 5 – 30%. Permeabilitas Permeabilitas adalah parameter yang memvisualisasikan kemudahan suatu fluida untuk mengalir pada media berpori. Parameter ini dihubungkan dengan kecepatan alir fluida oleh hukum Darcy. Densitas Batuan Densitas batuan dari batuan berpori adalah perbandingan antara berat terhadap volume (rata-rata dari material tersebut). Densitas spesifik adalah perbandingan antara densitas material tersebut terhadap densitas air pada tekanan dan temperatur yang normal, yaitu kurang lebih 103 kg/m3. Batuan mempunyai sifat-sifat tertentu yang perlu diketahui, dalam mekanika batuan dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu ; a. Sifat fisik batuan seperti bobot isi ”Spesific Gravity” porositas dan absorbsi ”Void Ratio”. b. Sifat mekanika batuan seperti kuat tekan, kuat tarik, modulus elastisitas, ” Poisson `s Ratio”. Kedua sifat tersebut dapat ditentukan, pada umumnya ditentukan terhadap sampel yang diambil dari lapangan. Satu persatu dapat digunakan untuk menentukan kedua sifat batuan. Pertama-tama adalah penetuan sifak fisik batuan yang merupakan pengujian tanpa merusak (Non Destructive Test), kemudian dilanjutkan dengan penentuan sifat mekanik batuan yang merupakan
  2. 2. pengujian merusak (Destructive Test) sehingga contoh fasture (hancur). Pembutan contoh batuan dapat dilakukan dilaboratorium maupun dilapangan (insitu). 2.2 Tujuan Untuk mengetahui sifat-sifat fisik dari batuan seperti densitas, spesific gravity, kadar air, derajat kejenuhan, porositas dan void ratio. Cara ini dapat digunakan terhadap batuan yang tidak mudah hancur, mengembang dan melekat satu dengan yang lainnya, serta tidak meresap air bila dipanaskan. 2.3 Alat-alat yang Digunakan a. Desikator, digunakan untuk menjenuhkan spesimen. b. Pemanas (oven) dengan temperatur ± 90oC, digunakan untuk memanaskan spesimen selama ± 24 jam. c. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr. d. Pompa vacum, digunakan untuk menyedot udara di dalam pori-pori spesimen. e. Stop watch. f. Container. g. Benang, digunakan dalam penimbangan massa jenuh tergantung. 2.4 Prosedur a. Siapkan ± 2 – 3 spesimen b. Timbang massa asli (Mn) spesimen. c. Masukkan spesimen ke dalam desikator. d. Keluarkan udara dari pori – pori spesimen dengan menggunakan pompa vacum berdaya isap kurang dari 0,008 kgf/cm2, dengan tahapan sebagai berikut : ¼ bagian spesimen terendam air ± selama 15 menit. ½ bagian spesimen terendam air ± selama 15 menit. Seluruh bagian spesimen terendam air ± selama 20 menit. e. Jenuhkan spesimen dalam desikator ± selama 24 jam.
  3. 3. f. Keluarkan spesimen dari dalam desikator dan timbang massa jenuhnya (Ms). g. Timbang massa jenuh tergantung spesimen di dalam air (Msm). h. Keringkan spesimen dalam oven dengan suhu 90o C ± selama 24 jam. i. Timbang massa kering spesimen (Md). 2.5 Penimbangan Berat Sample Beberapa hal yang harus dilakukan untuk mendapatkan data dalam menentukan sifat fisik batuan adalah pengukuran terhadap : a. Massa sampel asli (natural) : Mn b. Massa sampel jenuh (sesudah dijenuhkan ± selama 24 jam) : Ms. c. Massa sempel jenuh tergantung di dalam air : Msm. d. Massa sampel kering (sesudah dikeringkan dalam oven ± selama 24 jam dengan temperatur ± 90oC) : Md. M d M sm e. Volume sempel solid (Vs) : w Ms M sm f. Volume sampel total (Vt) : w Ms M d g. Volume air dalam pori (Vw) : w 2.6 Rumus Umum yang Digunakan Beberapa rumus umum yang digunakan dalam menentukan sifat fisik batuan adalah sebagai berikut : Mn a. Densitas asli (natural density) : V t Ms b. Densitas jenuh (saturated density) : Vt Md c. Densitas kering (dry density)” : Vt
  4. 4. d. “Apparent spescific grafity” : M d Vt w e. “True specific gravity” : M d Vs w Mn M d 100 % f. Kadar air asli (natural water content) : M d Ms M d g. Kadar air jenuh (absorption) : 100 % M d M n M d h. Derajat kejenuhan (degree of saturation) : 100 % M s M d Vw i. Porositas : n 100 % Vt j. “Void ratio” : n e 1 n
  5. 5. 2.7 Data Percobaan Tabel.01 Data percobaan Parameter I II Massa container (gr) 13,34 9,9 Massa tanah alami + container(gr) 71,78 74,22 Massa tanah jenuh + container(gr) 104,1 111,43 Massa tanah jenuh tergantung dalam 15,39 15,92 air+container(gr) Massa tanah kering + container(gr) 61 62,9 Massa container dalam air(gr) 6,5 4,9 2.8 Pengolahan Data Percobaan Massa asli = (massa tanah + container)-massa container =71,78 – 13,34 = 58,44 gr (Mn) Massa jenuh = (massa tanah jenuh + container)- massa container = 104,1 – 13,34 = 90,76 gr (Ms) Massa jenuh tergantung=( massa jenuh dalam air + container) - container = 15,39 – 6,5 = 8,89 gr (Msm) Massa kering = (massa tanah kering+ container)-massa container = 61 – 13,34 = 47,66 gr (Md) Vw (volume air dalam pori) = 43,1 cc
  6. 6. Vt (volume sample total ) = 81,87 cc Vs (volume sample solid) = 38,77 cc ρn (densitas asli) = 0,714 gr/cc ρs (densitas jenuh) = 1,11 gr/cc ρd (densitas kering) =0,58 gr/cc SG (apparent)
  7. 7. = 0,58 SG (true) = 1,23 W (Kadar air asli) = 22.62 % A (kadar air jenuh) = 90,43 % S (derajat kejenuhan) = 25,01 % n (porositas) = 52,64 % e (void ratio) =0,5264/(1-0,5264) =1,11
  8. 8. 2.9 Data Hasil Pengolahan Tabel.02 Data hasil pengolahan No Parameter I II Rata-Rata 1 Massa Asli, Mn (gr) 58,44 64,32 61,38 2 Massa Jenuh, Ms (gr) 90,76 101,53 96,145 3 Massa Jenuh Tergantung, Msm (gr) 8,89 11,02 9,955 4 Massa Kering, Md (gr) 47,66 53 50,33 5 Densitas Asli, Pn-Mn/Vt(gr/cc) 0,714 0,71 0,712 6 Densitas Jenuh, Ps=Ms/Vt (gr/cc) 1,11 1,12 1,115 7 Densitas Kering, Pd= Md/Vt (gr/cc) 0,58 0,585 0,5825 8 Apparent S.G=(Md/Vt)/Pw 0,58 0,585 0,5825 9 True S.G=(Md/Vs)/Pw 1,23 1,26 1,245 10 Kadar air Asli, W=((Mn-Md)/Md)x100% 22,62 21,36 21,99 11 Kadar Air jenuh, A=((Ms-Md)/Md))x100% 90,43 91,57 91 12 Derajat Kejenuhan, S=((Mn-Md)/(Ms- 25,01 23,32 24,165 Md))x100% 13 Porositaqs, n=(Vw/Vt)x100% 52,64 53,62 53,13 14 Void Rasio, e=n(I-n) 1,11 1,16 1,135 2.10 Dokumentasi Kegiatan Praktikum M-II Nama kegiatan Dokumentasi Sample dipotong dan dimasukan kedalam container
  9. 9. Penimbangan sample dengan container menggunakan timbangan ohaus Sample tadi dimasukan kedalam desikator dan diberi air dalam 3 tahapan (1/4 , ½, dan terisi penuh oleh air) Pemasangan alat pompa penyedot pada desikator Setelah ditimbang, sample dimasukan kedalam oven untuk pemanasan
  10. 10. 2.11 Analisa Untuk percobaan M-II (pengujian sifat fisik) ini, kelompok kami mendapatkan sample batuan berupa batu lempung dengan kedalaman 22-24 m. Karena diameter dari sample ini cukup besar (melebihi besar diameter container), maka perlu dibelah menjadi 2 bagian untuk memasukan kedalam container. Pada hasil penimbangan massa batuan biasa dengan penimbangan massa batuan ketika digantung dalam air memiliki perbedaan massa yang cukup besar, yaitu memiliki nilai yang lebih kecil ketika penimbangan pada keadaan digantung dalam air. Untuk hasil pengolahan. Untuk densitas, dihasilkan nilai densitas yang cukup sesuai, dimana densitas batuan dalam keadaan kering lebih kecil dibandingkan densitas pada keadaan alami dan jenuh, serta densitas batuan dalam kondisi jenuh memiliki nilai terbesar. Untuk berat jenis, apparent (SG) memiliki nilai yang lebih kecil dibandingkan dengan true (SG). Dikarenakan pada apparent(SG) angka pori tidak diabaikan, sedangkan pada true(SG) angka porinya diabaikan. Untuk kadar air asli (W), sample batuan ini memiliki kadar air sebesar 22,62% pada keadaan alami, dan kadar air pada kondisi jenuh kurang dari 100% dengan derajat kejenuhannya yang mencapai 25,01%. Untuk perbandingan volume pori-pori (yaitu volume ruang yang ditempati oleh materi lain seperti air) terhadap volume total batuan sebesar 52,64%.
  11. 11. 2.12 Kesimpulan Pada praktikum pengujian sifat fisik batuan ini bermaksud untuk mengetahui sifat-sifat fisik dari batuan dimana cara yang digunakan terhadap batuan yang tidak mudah hancur mengembangkan dan melekat satu dengan yang lainnya, tidak meresap air bila dipanaskan. Pecontohan/specimen yang diuji berbentuk silinder. Hasil yang ditunjukkan dari hasil percobaan dapat dikatakan cukup baik, karena angka-angka yang dihasilkan relatif sesuai. Kadar air baik jenuh dan asli serta pada kondisi kering memiliki nilai yang cukup sesuai. Namun, memiliki derajat kejenuhan yang cukup rendah. Hal ini menunjukkan bahwa batuan tersebut memiliki sifat yang tidak terlalu baik dalam porositas (sifat menyarangkan airnya), hal ini terbukti dengan drajat kejenuhan sebesar 24,135 %. Ini berarti batuan tidak mampu menampung banyak air dalam pori-porinya. Untuk kadar air yang bernilai 21,99 ini dapat berpengaruh pada kegiatan pemboran. Makin besar kadar airnya makin mudah dilakukan pengeboran, dikarenakan jumlah meterial solid yang lebih sedikit lebih mudah dihancurkan oleh alat pemboran. Begitu juga dengan nilai porositas batuannya. Serta memiliki derajat kejenuhan yang kecil yang menyatakan besarnya permeabilitas yang rendah pula. Hal ini dapat mempermudah pemboran, karena apabila tingkat permeabilitasnya besar, pada saat pemberian air ketika pemboran, batuan tersebut akan mengembang karena pori-porinya terisi air sehingga menjepit mata bor dan mengakibatkan bor susah berputar. Begitu pula dengan pembuatan lereng yang dapat mudah roboh apabila porositasnya besar.
  12. 12. DAFTAR PUSTAKA Diktat Penuntun Praktikum Mekanika Batuan Jurusan Teknik Pertambangan UNISBA Blog.Dasuha's MINER.htm

×