1 Bab I Pendahuluan I.1 Latar Belakang Mekanika rekahan merupakan ilmu yang berperan penting untuk desain struktur kestabilan batuan, pemahaman tentang respon batuan terhadap tegangan alami dan lingkungan akibat manusia, serta perilaku batuan dalam kegiatan engineering. Perilaku batuan pada saat memperoleh tegangan akan menyebabkan ketidakstabilan dalam penggalian bawah tanah dan ini merupakan sesuatu yang harus diperhatikan berdasarkan pada prinsip-prinsip mekanika rekahan batuan dan aplikasinya adalah untuk meningkatkan keamanan (safety) dalam kondisi tersebut (Whittaker, 1992). Salah satu penerapan mekanika rekahan dalam praktik rekayasa pertambangan adalah fracture toughness. Fracture toughness merupakan salah satu parameter penting dan nilainya digunakan dalam banyak bidang pada rekayasa batuan. Beberapa aplikasi nilai fracture toughness yang sering digunakan antara lain : sebagai parameter untuk klasifikasi material batuan, indeks untuk proses fragmentasi batuan seperti model peledakan serta sebagai sifat material yang digunakan dalam permodelan fragmentasi batuan seperti penggalian dan hydraulic fracturing (ISRM, 1988). Dengan adanya pengukuran fracture toughness maka akan dapat tergambarkan kemampuan material dalam hal ketahanan saat material tersebut memiliki rekahan. Oleh karena itu, penyelidikan mengenai fracture toughness dapat mencirikan perilaku rekahan sehingga perlu diadakannya pengukuran yang signifikan terhadap berbagai batuan. Penentuan nilai fracture toughness dalam berbagai metode pengujian sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya panjang crack, ukuran contoh batuan, ujung crack pada contoh batuan, tipe contoh batuan, dan konfigurasi pembebanan (Whittaker, 1992). Sampai saat ini telah banyak penelitian yang telah dilakukan berkenaan dengan penentuan nilai fracture toughness dengan berbagai bentuk contoh batuan beserta jenis pengujian. Salah satunya adalah penelitian yang dilakukan oleh Guo (1993). Guo melakukan pengujian menggunakan bentuk contoh Brazilian Disc dengan jenis pengujian Brazilian dan bentuk Chevron Bend dengan Koleksi digital milik UPT Perpustakaan ITB untuk keperluan pendidikan dan penelitian 2 uji three point bending terhadap enam jenis batuan yang terdapat di Australia dan menunjukkan bahwa nilai fracture toughness uji Brazilian secara umum tidak jauh berbeda dengan nilai fracture toughness uji three point bending. No Jenis Batuan Nilai Fracture Toughness (MPa m 0.5 ) Uji Brazilian Uji Three Point Bending 1 Sandsatone 0,67 0,36 2 White limestone 1,38 1,65 3 Grey limestone 1,58 1,42 4 Fine-grained marble 1,00 0,79 5 Coarse-grained marble 1,12 1,00 6 Basalt 3,01 1,61 Dalam pengujian fracture toughness terdapat tiga tipe dasar rekahan yang terjadi pada ujung crack, yakni tipe I (bukaan), tipe II (geser) dan tipe III (sobek). Tipe I merupakan tipe yang dipilih dalam penelitian ini dkarenakan untuk membandingkan jenis pengujian serta menyesuaikan ketersediaan alat di Laboratorium Geomekanika dan Peralatan Tambang, Insitut Teknologi Bandung. Jenis pengujian yang digunakan dalam pengujian ini terdiri dari dua uji, yakni uji three point bending dan uji Brazilian. Dalam pengujian three point bending, contoh batuan dibentuk suatu crack berbentuk V dan crack tersebut dipotong tegak lurus dengan panjang contoh batuan (Chevron Bend). Dengan adanya pembuatan crack awal sebagai titik awal rekahan maka dapat diperoleh gambaran kemampuan batuan ketika batuan tersebut memiliki rekahan. Sedangkan pengujian Brazilian digunakan contoh batuan berbentuk Brazilian Disc, atas dasar bahwa sebagian besar batuan akan mengalami keruntuhan disepanjang diameter pembebanan dan akan terjadi perambatan crack secara diametral dalam contoh batuan berbentuk disk. I.2 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Mempelajari faktor yang mempengaruhi nilai fracture toughness tipe rekahan I, diantaranya jenis pengujian dan efek skala (diameter) batuan. b.