MINTEC memulai konsinyasi laboratorium mekanika batuan pada Januari, 2015. MINTEC menggunakan 1 set “816 MTS Rock Test” yang berguna mengukur properti mekanik dari spesimen batuan. MINTEC juga menggunakan Model 793.10 Multi Purpose Test Ware yang dinamai FlexTest GT System Software. Rangkaian dari kegiatan laboratorium mekanika batuan meliputi Preparasi, Basic material properties test, Uniaxial Compressive Strength (UCS), Young’s modulus & Poisson’s ratio, Uji geser (Direct shear), Tes Triaxial, Tes Brazilian, Tes Point load, Needle Penetration (NPI), dan Soil test.

 

Langkah pertama dalam rangkaian kerja laboratorium mekanika batuan adalah memperoleh sampel batuan yang representatif (sampel inti bor) yang sesuai dengan metode tes yang akan digunakan. Saat sampel (spesimen uji) tersebut sudah diambil dan dikumpul, sampel ini harus di klasifikasikan berdasarkan persyaratan spesimen uji dari setiap metode tes yang akan dipakai.

Langkah selanjutnya dari tahap preparasi adalah memotong spesimen uji tersebut. Spesimen uji harus dipotong sesuai dengan ukuran standar dari metode yang digunakan sebelum pengujian. Kami melakukan proses pemotongan sampel dengan cutting machine dengan tidak menggunakan air. Hal ini bertujuan untuk mengantisipasi dan menjaga keutuhan batuan lunak dari kerusakan yang mungkin terjadi selama proses preparasi. Setelah dipotong, selanjutnya spesimen uji diratakan dan dipoles menjadi lebih halus sesuai dengan prosedur metode uji.

MINTEC memiliki 1 set cutting machine dan 1 set polishing machine yang digunakan selama proses preparasi spesimen uji. Preparasi ini dilakukan oleh asisten laboratorium yang ahli dan mengerti mengenai prosedur keselamatan dari proses preparasi spesimen uji.

 

 Pengukuran tingkat kerataan permukaan spesimen  Pengukuran dimensi spesimen tes

 

Rangkaian uji “Basic material properties” dilakukan oleh staff laboratorium mekanika batuan kami. Uji ini meliputi penentuan kandungan air, porositas, densitas, Absorption (penyerapan) dan kelengkapan properties lainnya serta “Swelling dan Slake-Durability Index properties”.

1.  Uji kandungan air atau kandungan kelembaban (moisture content) bertujuan untuk mengukur massa air yang
     terkandung sebagai presentasi dari massa sampel kering.
2.  Menentukan besarnya porositas/densitas yang dapat diuji dengan berbagai metode. Jenis pengujian ini bertujuan
     untuk mengukur besarnya porositas, densitas kering, dan properti lainnya dari bentukan geometri regular dari
     spesimen uji.
3.  Mengetahui swelling index properties.
4.  Menentukan indeks “slake-durability”. Uji ini bertujuan untuk memperkirakan tingkat resistensi yang dimiliki oleh
     sampel batuan dari tingkat kelunakan dan kehancuran oleh metode pengujian basah dan kering.

 

Load Frame Assembly (MTS Rock Test System Model 816.02).

MINTEC  menggunakan 1 set perlengkapan “816 MTS Rock Test” yang berguna untuk menguji dan mengukur tekanan aksial pada spesimen uji. Rock test system dibuat dan didesain oleh MTS di Amerika. 

 

MTS Rock Test Spesifikasi MTS Rock Test

 

Control system (FlexTest 60 Control System)

MINTEC menggunakan Model 793.10 MultiPurpose TestWare bernama FlexTest GT System Software.
Sistem software ini mengontrol keseluruhan sistem MTS Rock Test, meliputi Load frame assembly (Load frame, Actuator, Hydraulic Power Unit) dan perlengkapannya (Uniaxial Compression Test package dan Indirect Tension package).

 

Sistem pengaturan Sistem FlexTest GT

 

Uji Uniaxial Compressive Strength (UCS) bertujuan untuk mengukur kuat tekan uniaksial yang kompresif pada spesimen yang memiliki geometri reguler. Uji ini bertujuan utama untuk mengklasifikasi dan mengkarakterisasi batuan secara utuh. Hasil nilai UCS dari spesimen uji akan dikalkulasikan dengan membagi kuat tekan maksimum dari spesimen uji selama tes dengan luas permukaan spesimen tersebut.

Paket uji Uniaxial Compression dalam pengujian UCS ini terdiri dari Compression Platens dan Fore Transducer (Load cell).

Uji ini merupakan jenis lain dari uji Uniaxial Compressive yang bertujuan untuk mengetahui nilai Young Modulus dan Poisson rasio. Rangkaian uji Young Modulus & Poisson Rasio menggunakan 2 komponen lain dari MTS Rock System, antara lain Dual axial extensometer dan Circumferential extensometer.

 

Pemasangan tes Young's Modulus & Poisson's Ratio Uniaxial Compressive Strength

 

Uji ini bertujuan untuk mengukur nilai peak (maksimum) dan residual dari uji geser langsung sebagai fungsi dari tekanan normal pada bidang geser. Uji geser langsung juga bertujuan untuk mengetahui nilai kohesi dan besarnya sudut geser dalam. Nilai dan hasil dari uji geser langsung (Direct shear) ini diaplikasikan langsung untuk membantu menganalisis batas ekulibrium dari permasalahan kestabilan lereng. Sesuai dengan standar, uji kuat geser harus dilakukan sebanyak 5 kali uji (minimal 3 kali uji). MINTEC menggunakan rangkaian peralatan uji dari ELE Portable shear box SL 900 untuk melakukan uji geser langsung ini. Dari hasil uji ini, kita akan mendapatkan grafik perbandingan antara Nilai tekanan normal (normal stress) dan jarak geseran nya (shear displacement).

 

Peralatan Uji Direct shear Uji Direct shear

 

Uji triaxial yaitu pengujian yang dilakukan untuk mengetahui nilai Cohesion (c) dan Internal friction angle (Φ) dari beberapa contoh batuan dengan memberikan gaya pemampatan (s3) yang berbeda-beda. Kriteria keruntuhan yang sering digunakan dalam pengolahan data uji triaxial adalah kriteria Mohr Coulomb yang ditulis dalam persamaan berikut :

τ     = c + σn tan Φ

Hasil pengujian triaxial kemudian diplot ke dalam kurva Mohr-Coulomb sehingga dapat ditentukan parameter-parameter kekuatan batuan sebagai berikut :

  • Kurva intrinsic (Strength envelope)
  • Kuat geser (τ – Shear strength)
  • Kohesi (c)
  • Tegangan normal (sn)
  • Sudut gesek dalam (Φ)

Laboratorium Penguji Mekanika Batuan PT Mintec Abadi melakukan pengujian Triaxial dengan menggunakan alat MTS Rock Test System dengan Hoek Cell ukuran NQ (47 mm) dan HQ (60mm). Standard metode yang digunkan dalam pengujian triaxial ini yaitu mengikuti ISRM (1974 – 2006).

pengujian Triaxial HQ  pengujian Triaxial NQ 

 

MINTEC menggunakan pakat peralatan Indirection Tension [Model. 643.02A-01] dari MTS “816 Rock Test System” untuk melakukan uji Brazilian.

Saat pertama dikenalkan, uji kekuatan point load memiliki tujuan utama yaitu digunakan untuk memprediksi besarnya nilai kuat tekan uniaksial yang untuk selanjutnya dianggap sebagai klsifikasi umum batuan berdasarkan kekuatan. Saat sekarang, uji point load seringkali digunakan untuk menggantikan kuat tekan uniaksial karena dinilai datanya cukup dapat diandalkan dalam waktu pengukuran yang lebih cepat.

Uji point load ini bertujuan sebagai indeks uji untuk klasifikasi kekuatan material batuan. Hal ini juga dapat digunakan untuk memprediksi parameter kekuatan lainnya yang saling berkaitan, contohnya adalah uniaxial tensile dan kuat tekan kompresif.

 

Uji Brazillian Uji Point Load

 

Needle penetration test merupakan salah satu uji yang bersifat non destruktif yang dapat diaplikasikan baik di lapangan maupun di laboratorium untuk menentukan Needle Penetration Index (NPI) dan tidak membutuhkan tindakan preparasi khusus. Jenis uji ini dapat diaplikasikan pada spesimen uji bahkan langsung pada singkapan batuan untuk mendapatkan nilai NPI. Uji ini sangat cocok untuk batuan sedimen (0.5 ~ 20 Mpa).

 

Perlengkapan Needle Penetrometer Uji Needle Penetration

 

Metode uji Particle-size analysis pada soil meliputi determinasi kuantitatif dari distribusi variasi ukuran partikel pada soil. Distribusi partikel yang berukuran lebih besar dari 75 µm (dapat ditahan oleh ayakkan (sieve) No. 200) dapat ditentukan dengan melakukan pengayakkan. Untuk soil dengan ukuran partikel kurang dari 75 µm dapat ditentukan dengan proses sedimentasi.

Jenis metode ini meliputi determinasi dari liquid limit, plastic limit dan indeks plastisitas dari soil. 2 (Dua) metode dalam jenis uji ini, yaitu metode preparasi basah dan metode preparasi kering. Metode yang akan digunakan tergantung permintaan dari metode uji ini. Jika tidak ada metode yang diminta, gunakan metode preparasi basah.

Liquid dan plastic limit pada kebanyakan soil, diperboleh kan untuk dikeringkan terlebih dahulu namun akan terdapat perbedaan yang jauh apabila dibandingkan dengan hasil yang tidak dikeringkan sebelum dilakukan uji. Jika liquid dan plastic limit pada soil digunakan untuk mengkorelasi atau mengestimasi sifat teknik dari soil yang memiliki kelembaban alami, sampel tidak diperbolehkan dikeringkan sebelum kering kecuali jika menginginkan data sampel yang kering.

 

Perlengkapan Uji Soil Test (Hydrometer analysis) Perlengkapan Uji Soil Test (Compaction test)

 

Jenis metode uji ini meliputi metode kompaksi yang digunakan untuk menentukan hubungan antara kandungan air dan berat kering soil (kurva kompaksi) dengan diameter cetakan berukuran 4 atau 6-in. (101.6 atau 152.4-mm) dengan 5.5-lbf (24.4-N) yang kemudian didorong kuat-kuat dari ketinggian 12in (305 mm) yang menghasilkan tenaga kompaksi sebesar 12,400 ft-lbf/ft3 (600 kN-m/m3).

 

Standar Operasional Prosedur

SOP/MIN/LAB/001. Uji UCS & Brazilian
SOP/MIN/LAB/005. Uji moisture content

SOP/MIN/LAB/006. Uji geser langsung (Direct shear)

Standard

STD/MIN/LAB/001. Rock lab sampling                         

                         

Instruksi Kerja

WI/MIN/LAB/001. Basic material property
WI/MIN/LAB/002. Uji Uniaxial Compressive Strength
WI/MIN/LAB/003. Uji Brazilian
WI/MIN/LAB/004. Cutting machine
WI/MIN/LAB/005. Polishing machine
WI/MIN/LAB/006. Pengukuran diameter sampel  
WI/MIN/LAB/007. Molding
WI/MIN/LAB/008. Direct shear
WI/MIN/LAB/009. Tes Needle Penetration

Dokumen eksternal

ISRM Suggested Methods for Determining Water Content, Porosity, Density, Absorption and Related Properties and
Swelling and Slake-Durability Index Properties
SNI 03-1965:1990. Water content test
ISRM Suggested Methods for Determining the Uniaxial Compressive Strength and Deformability of Rock Materials
ISRM Suggested methods for determining shear strength
SNI 2825-2008.  Uniaxial Compressive Strength

ISRM Suggested Methods for Determining Point Load Strength
ISRM Suggested Methods for the Needle Penetration Test
ASTM Designation: D422 (Reapproved 1998)  "Standard test method for practice-size analysis of soils"
ASTM Designation : D 4318 – 00 “Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity index
of Soils
ASTM Designation : D 698 – 00a “Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristis of Soil using
Standard Effort (12,400 ft-lbf/ft
3(600 kN-m/m3)