Perpustakaan Digital ITB

Fracture toughness merupakan salah satu sifat intrinsik material yang menunjukkan ketahanan material tersebut ketika memiliki rekahan. Nilai fracture toughness dapat diaplikasikan dalam kegiatan pertambangan, diantaranya dalam pengujian hydraulic fracturing, dan fragmentasi batuan dengan peledakan. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari model fisik dan numerik pada penentuan nilai fracture toughness tipe rekahan I menggunakan uji three point bending dan uji Brazilian untuk batu andesit, batugamping dan pasta semen. Untuk menentukan nilai fracture toughness tipe rekahan I, maka dibuat model fisik yang diuji dengan three point bending dan Brazilian. Model numerik dibuat untuk melihat proses pecahnya batuan dari uji Laboratorium. Pada pengujian fisik, setiap pengujian menggunakan tiga jenis batuan, yaitu batu andesit, batugamping dan pasta semen dengan tiga ukuran diameter berbeda. Ukuran diameter untuk batu andesit dan batugamping yaitu 45 mm, 54 mm, dan 68 mm. Sedangkan ukuran diameter untuk pasta semen adalah 44 mm, 55 mm, dan 70 mm. Bentuk contoh batuan yang digunakan dalam uji three point bending adalah chevron bend, sedangkan uji Brazilian adalah bentuk Brazilian disc. Permodelan numerik menggunakan metode elemen hingga. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai fracture toughness tipe rekahan I akan semakin besar seiring dengan bertambahnya kekuatan batuan. Selain itu, tidak ada efek skala untuk setiap jenis contoh batuan uji terhadap nilai fracture toughness tipe rekahan I pada pengujian Brazilian dan three point bending. Selisih nilai fracture toughness (KIC) untuk keseluruhan batuan uji antar kedua uji, yakni uji Brazilian dan three point bending berkisar 0,03-0,630. Hal ini menunjukkan bahwa uji Brazilian (Guo, dkk, 1993) dapat digunakan sebagai alternatif pengujian untuk memperoleh nilai fracture toughness tipe rekahan I di Laboratorium Geomekanika dan Peralatan Tambang Institut Teknologi Bandung. Dari permodelan numerik dengan metode elemen hingga, proses pecahnya batuan dimulai dari perpotongan rekahan berbentuk V. Hal ini ditandai dengan semakin kecilnya nilai strength factor (SF) pada model dengan pemberian beban secara bertahap.