Perpustakaan Digital ITB

Temperatur tinggi pada kondisi batuan jenuh memengaruhi kondisi termo-hidro-mekanika massa batuan di sekitar bukaan bawah tanah, salah satunya pada proses Underground Coal Gasification (UCG). Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi temperatur terhadap sifat mekanika dan perilaku tegangan-regangan material, perubahan mikrostruktur dan mineralogi, serta dampaknya terhadap kestabilan cavity UCG melalui pemodelan numerik. Penelitian dilakukan menggunakan material beton serta batuan sandstone dan siltstone pada kondisi natural (25°C), jenuh (25°C), dan jenuh dengan pemanasan pada temperatur 100°C, 150°C, dan 200°C. Karakterisasi material dilakukan melalui pengujian sifat fisik, Ultrasonic Pulse Velocity (UPV), Brazilian Test, Point Load Index (PLI), dan uji triaksial sebagai pengujian utama. Analisis mikrostruktur dan mineralogi dilakukan menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan X-Ray Diffraction (XRD), sedangkan evaluasi kestabilan dilakukan menggunakan Finite Element Method (FEM) berdasarkan parameter mekanika hasil pengujian laboratorium. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan temperatur pada kondisi saturated hot rock menyebabkan degradasi sifat mekanika secara progresif. Nilai kohesi menurun hingga 32,5% pada beton, 17,3% pada sandstone, dan 19,0% pada siltstone, disertai penurunan sudut geser dalam, kuat tarik, Point Load Index, dan kecepatan gelombang ultrasonik. Hasil SEM menunjukkan berkembangnya mikroretakan, pelebaran pori, dan degradasi ikatan antarpartikel, sedangkan hasil XRD mengindikasikan perubahan pada mineral. Pemodelan numerik menunjukkan bahwa pelemahan material meningkatkan luas zona plastis hingga 25,61 m² dan menurunkan kestabilan cavity. Meskipun demikian, nilai maximum shear plastic strain terbesar yang dihasilkan adalah 0,39%, yang menunjukkan bahwa lubang bukaan secara keseluruhan masih berada di bawah batas kritis regangan (aman) menurut kriteria Sakurai (1997).