bab 9 pengujian shear bond strength ok

7/27/2019 Bab 9 Pengujian Shear Bond Strength Ok

http://slidepdf.com/reader/full/bab-9-pengujian-shear-bond-strength-ok 1/6

BAB IX

PENGUJIAN SHEAR BOND STRENGTH

9.1 Tujuan Praktikum

1. Mengukur shear bond strength semen dengan menggunakan alat

Hydraulic Press.

2. Mengetahui cara kerja alat penguji shear bond strength suspensi semen

9.2 Teori DasarDengan lubang pemboran, semen sangat dipengaruhi oleh

pembebanan trixial yang kompleks dan failure stress merupakan

pembebanan utama dari penelitian untuk standrd compressive strangth dari

ikatan antara semen dangan casing atau semen dengan formasi batuan.

Untuk itulah dilakukan pengukuran shear bond strength semen.

Shear bond strength didefinisikan sebagai kekuatan semen dalam

menahan tekanan–tekanan yang berasal dari berat casing atau menahan

tekanan – tekanan dalam arah yang vertikal.

Pengukuran shear bond strength ini dilakukan karena pada saat

pengukuran compressive strength tidak menunjukkan harga shear strength

dari ikatan antara semen dengan casing atau semen dengan formasi batuan.

Pengukuran shear bond strength di laboratorium dilakukan dengan

menggunakan Hydraulic Press. Pengukuran shear bond strength dapat

diketahui dengan melihat harga tekanan pada saat terjadi peretakan (pecah)

menyilang dari sampel yang diuji dimana harga pembebanan diatur

tergantung pada antisipasi harga strength dari sampel semen.

Untuk mencapai hasil penyemenan yang diinginkan maka strength

semen harus mampu untuk :

Melindungi dan menyokong casing.

Menahan tekanan hidrolik tinggi tanpa terjadi perekahan.

Menahan goncangan selama operasi pemboran dan perforasi .

77



Menyekat lubang dari fluida formasi yang korosif.

Menyekat antar lapisan yang permeabel.

Penilaian penyemanan biasa berdasarkan compressive strength atau

tansile strength dari batuan semen, dengan asumsi bahwa materialnya

memenuhi syarat untuk pembentuakn strength yang baik serta

menghasilkan suatu ikatan yang kuat. Pada kenyataan dilapangan bahwa

asumsi diatas tidak selalu benar. Untuk itulah diperlukan suatu pegujian

dilaboratorium terhadap kualitas semen ini.

Harga Shear Bond Strength dapat di cari dengan menggunakan

persamaan sebagai berikut :

SBS = k x p [A1 / π D h)]

Dimana :

SBS = Shear bond strength, psi

A1 = Luas Bearing Block Hydraulik Mortar, in2

D = Diameter dalam casing sample (semen), in

h = Tinggi sample semen,in

p = Pembebanan maksimum, psi

k = Konstanta koreksi, fungsi dari perbandingan tinggi (h) terhadap

diameter (D)

Untuk h/D yang lebih kecil dari 2 maka dapat digunakan tabel dibawah ini :

t/d Koefisien Faktor

1.75 0.981.5 0.96

1.25 0.93

1 0.87

Tabel 9.1 perbandingan t/d terhadap koefisien faktor

78



9.2.1. Peralatan Yang Digunakan

Perlatan Yang digunakan adalah hdraulic press yang dilengkapi

dengan mold silinder, batang pendorong, dan hold silinder. Rangkaian

peralatan terdiri dari :

1. Pompa hydraulik

2. Motor

3. Bearing Block Hydraulik Mortar

4. Manometer

5. Mold silinder

6. Batang Pendorong

7. Holder Silinder Penyangga

9.3 Presedur Pengujian

1. Bersihkan permukaan sampel dan permukaan mold dari tetesan air

dan pasir atau gerusan butiran semen agar tidak menempel pada bering

block mesin penguji.

2. Letakkan mold silinder yang berisi sampel semen pada holder

silinder penyangga yang yang didudukkan pada bearing block hydraulik

bagian bawah. Posisi sampel harus berdiri vertikal.

3. Dudukan pendorong pada permukaan sampel semen dan turunkan

posisi bearing block hydraulik bagian atas dengan memutar tangki

pengontrol spiral.

4. Perkirakan laju pembebanan sampai maksimum taidak kurang dari

20 detik dan tidak lebih dari 80 detik. Jangan lakukan pengaturan

(pembetulan) pada kontrol testing motor selama pembebanan sampai jadi

pergeseran sampal semen dari casing sampal.

5. Catat harga pembebanan gesr maksimum, kemudian shear bond

strength dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

SBS = k P { At / (π D h )}

79



Dimana :

SBS=

Shear Bond Strength, psiAt = Luas bearing Block Hydraulik Mortar, in2

D = Diameter dalam casing sampel (semen), in

h = Tiggi sampal semen, in

9.4. Data dan Perhitungan

Perhitungan :

Diameter bearing : 6.70 in

Jari-Jari bearing : 3.35 in

a. Semen + 0 gr Bentonite

Tinggi = 4.1 cm = 1.614 in

Diameter = 0.960 in

Pressure = 257 psi

K = t/d = 1.614 / 0.960 =1.681

SBS = K.P.(A1/(π.d.h))= 0.975 x 257 x ( 35.239 / (3.14 x 0.96 x 2.007)) = 1458 psi

Semen Air Bentonite NaCl P D A1 A2 t/d K h SBS

600 276 0.0 257 0.96 35.239 0.723 1.681 0.975 2.007 1458.789

600 276 0.5 250 1.01 35.239 0.801 1.598 0.968 2.507 1072.419

600 276 1.0 249 1.06 35.239 0.882 1.523 0.962 3.007 843.229

600 276 1.5 242 1.11 35.239 0.967 1.454 0.955 3.507 665.924

600 276 2.0 235 1.16 35.239 1.056 1.392 0.947 4.007 537.307

600 276 2.5 231 1.21 35.239 1.149 1.334 0.940 4.507 446.884

600 276 3.0 229 1.26 35.239 1.246 1.281 0.934 5.007 380.363

600 276 3.5 226 1.31 35.239 1.347 1.232 0.926 5.507 325.458

600 276 1.5 140 0.96 35.239 0.723 1.681 0.975 1.732 920.846

600 276 2.0 149 0.96 35.239 0.723 1.681 0.975 2.232 760.499

600 276 2.5 155 0.96 35.239 0.723 1.681 0.975 2.732 646.335

600 276 3.0 170 0.96 35.239 0.723 1.681 0.975 3.232 599.217

600 276 3.5 182 0.96 35.239 0.723 1.681 0.975 3.732 555.567

600 276 4.0 202 0.96 35.239 0.723 1.681 0.975 4.232 543.766

600 276 4.5 220 0.96 35.239 0.723 1.681 0.975 4.732 529.645

600 276 6.0 224 1.31 35.239 1.347 1.232 0.926 5.232 339.532

Tabel 9.2

Pengujian Shear Bond Strength

80



9.5. Pembahasan

Percobaan ini dimulai dengan membersihkan permukaan sampel dan

permukaan mold dari tetesan air dan pasir atau gerusan butiran semen agar

tidak menempel pada bearing block mesin penguji, kemudian meletakkan

mold silinder yang berisi sampel semen pada holder silinder penyangga

yang didudukkan pada bearing block hydraulic bagian bawah dimana

posisi sampel harus berdiri vertical.

Setelah itu lalu mendudukkan batang pendorong pada permukaan sampel

semen dan menurunkan posisi bearing block hydraulic bagian atas denganmemutar tangkai pengontrol spiral dan memperkirakan laju pembebanan

sampai maksimum tidak kurang dari 20 detik dan tidak lebih dai 80 detik.

Jangan melakukan pengaturan (pembetulan) pada kontrol testing motor

selama pembebanan sampai terjadi pergeseran sampel semen dari casing

sampel. pada saat terjadi pergeseran merupakan harga pembebanan yang

maksimum.

Semen yang baik adalah semen yang mempunyai harga shear bond

strength tinggi karena semen mempunyai kekuatan untuk mampu menahan

tekanan-tekanan yang berasal dari berat casing yang ditimbulkan atau

tekanan – tekanan dalam arah yang vertikal.

Dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa penambahan bentonite dan NaCl

dapat menurunkan harga shear bond strength.

9.6 Kesimpulan

1. Penambahan bentonite dan NaCl akan memperkecil shear bond

strength.

2. Semakin besar penambahan bentonite maka nilai h pun semakin tinggi

dan hal tersebut menyebabkan harga SBS semakin rendah.

3. Semakin besar penambahan NaCl maka nilai h semakin tinggi juga dan

menyebabkan harga SBS akan semakin rendah

81



82

bab 9 pengujian shear bond strength ok

Documents