8/11/2019 BAB IX ASP

1/9

64

BAB IX

PENGUJIAN SHEAR BOND STRENGTH

9.1. Tujuan Percobaan

1. Untuk mengukur shear bond strength pada suatu sampel semen.

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

3. Mengetahui peengaruh penambahan additive terhadap shear bond

strength.

9.2. Teori Daar

Dengan lubang pemboran, semen sangat dipengaruhi oleh

pembebanan triial !ang kompleks dan "ailure stress merupakan

pembebanan utama dari penelitian untuk standrd compressive strangth dari

ikatan antara semen dangan casing atau semen dengan "ormasi batuan.

Untuk itulah dilakukan pengukuran shear bond strength semen.

#hear bond strength tersebut sendiri dide"inisikan sebagai kekuatan

semen dalam menahan tekanan$tekanan !ang berasal dari berat casing

atau menahan tekanan $ tekanan dalam arah !ang vertikal..#edangkan

%ompressive strength adalah kekuatan semen dalam menahan tekanan

!ang berasal dari arah hori&ontal.

'engukuran 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 "ormasi batuan.

Dengan lubang pemboran,semen sangat dipengaruhi oleh

pembebanan triial !ang kompleks dan "ailure stress merupakan

pembebanan utama dari penelitian untuk stndard compressive streght dari

ikatan antara semendengan casing atau semen dengan "ormasi batuan .

untuk itulah dilakukan pengukura shear bpnd sterght semen.

'enilaian pen!emenan biasan!a berdasarkan compressive strength

atau tensile strength dari batuan semen, dengan assumsi bah(a

materialn!a memenuhi s!arat untuk pembentukan strength !ang baik serta

8/11/2019 BAB IX ASP

2/9

6)

menghasilkan suatu ikatan !ang kuat. 'ada ken!ataan dilapangan bah(a

assumsi diatas tidak selalu benar. Untuk itulah diperlukan suatu pengujian

di laboratorium terhadap kualitas semen .

Untuk mencapai hasil pen!emenan !ang diinginkan maka strength

semen harus mampu untuk, melindungi dan men!okong casing, menahan

tekanan hidrolik tinggi tanpa terjadi perekahan, menahan goncangan

selama operasi pemboran dan per"orasi, men!ekat lubang dari "luida

"ormasi !ang korosi", men!ekat antar lapisan !ang permeabel.#hear bond

strength terukur antara semen dengan dinding "ormasi dan semen dengan

diding casing. *ekuatan ikat semen terhadap dinding casing sangat

dipengaruhi oleh dinding casing seperti k 'engukuran 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 "ormasi batuan.

'engukuran shear bond strength di laboratorium dilakukan dengan

menggunakan +!draulik 'ress. 'engukuran shear bond strength dapat

diketahui dengan melihat harga tekanan pada saat terjadi peretakan pecah-

men!ilang dari sampel !ang diuji dimana harga pembebanan diatur

tergantung pada antisipasi harga strength dari sampel semen.

9.!. Pera"a#an $an Ba%an

9.!.1. Pera"a#an

1. 'ompa +!draulik

2. Motor

3. earing block h!draulic mortar4. Manometer

). Mold #ilinder

6. atang 'endorong

8/11/2019 BAB IX ASP

3/9

66

/ambar 0.1 /ambar 0.2 Hydraulic Press Bearing Block Hydraulic Mortar

/ambar 0.3 /ambar 0.4

Manometer Mold Silinder

9.!.2. Ba%an

1. #emen

2. entonite

3. a%l

4. ir

/ambar 0.) /ambar 0.6

Semen Bentonite

8/11/2019 BAB IX ASP

4/9

6

/ambar 0. /ambar 0.

Nacl Air

9.&. Proe$ur Percobaan

1. ersihkan permukaan sampel dan permukaan mold dari tetesan air dan

pasir atau gerusan butiran semen agar tidak menempel pada bering

block mesin penguji.

2. 5etakkan mold silinder !ang berisi sampel semen pada holder silinderpen!angga !ang !ang didudukkan pada bearing block h!draulik bagian

ba(ah. 'osisi sampel harus berdiri vertikal.

3. Dudukan pendorong pada permukaan sampel semen dan turunkan

posisi bearing block h!draulik bagian atas dengan memutar tangki

pengontrol spiral.

4. 'erkirakan laju pembebanan sampai maksimum taidak kurang dari 2

detik dan tidak lebih dari detik. 7angan lakukan pengaturan

pembetulan- pada kontrol testing motor selama pembebanan sampai

jadi pergeseran sampal semen dari casing sampal.

). %atat harga pembebanan gesr maksimum, kemudian shear bond

strength dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 8

SBS ' ( ) * +A1, - D %/0SBS ' ( ) * +A

1, - D %/0

8/11/2019 BAB IX ASP

5/9

6

Dimana 8

## 9 #hear bond strength, psi

1 9 5uas earing lock +!draulik Mortar, in2

D 9 Diameter dalam casing sample semen-, in

h 9 :inggi sample semen,in

p 9 'embebanan maksimum, psi

k 9 *onstanta koreksi, "ungsi dari perbandingan tinggi

t- terhadap diameter D-

'enentuan nilai *onstanta koreksi dapat menggunakan tabel 8.1

'erbandingan t ; D terhadap *oe"isien "aktor.

9.. Da#a $an Per%i#unan

%ontoh 'erhitungan 8

Diameter earing 9 6,0 in

r1 9 !3& in

Se4en 5 6 ra4 -ben#oni#e,Nac"/ :inggi t - 9 4,1 cm

9 4,1 ,3003 - in 9 1371&18 in

Diameter 9 .06 in

'embebanan ' - 9 276 *i

+eight h - 9 23668 in :inggi #ampel #emen -

t ; d 9 1,6141 in ; ,06 in 9 1371&2

%# 9 * ' 1;2-

1 9 3,14 r1 -2 9 3,14 3,4) in -2

9 !!31722 in2

*oe"isien

8/11/2019 BAB IX ASP

6/9

60

1

#hear ond #trenght 9 * ' 1 ; = d +-

9 ,0) 26 psi 3,33) in2; 3,14 .06

in 2. in-

9 1&831889 *i

8/11/2019 BAB IX ASP

7/9

:abel 0.1Hasil Pengujian Shear Bond Stremgth

Se4en

-r/

Air

-4"/

A$$i#i:e -r/ Pe4bebanan

-*i/

Dia4e#er

Bearin -in/

D

-in/

r1

-in/A1 -in/ % -in/ # -in/ # , D

;oe

8/11/2019 BAB IX ASP

8/9

1

/ra"ik 0.1Grafik Penambahan Additive Vs Shear Bond Strength

9.7. Pe4ba%aan

'ercobaan 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 !ang berisi sampel semen pada holder silinder pen!angga

!ang didudukkan pada bearing block h!draulic bagian ba(ah dimana

posisi sampel harus berdiri vertical.

#etelah itu lalu mendudukkan batang pendorong pada permukaan

sampel semen dan menurunkan posisi bearing block h!draulic bagian

atas dengan memutar tangkai pengontrol spiral dan memperkirakan laju

pembebanan sampai maksimum tidak kurang dari 2 detik dan tidak

lebih dai detik. 7angan melakukan pengaturan pembetulan- pada

kontrol testing motor selama pembebanan sampai terjadi pergeseran

sampel semen dari casing sampel. pada saat terjadi pergeseran

merupakan harga pembebanan !ang maksimum.

'ada percobaan ini digunakan additi" bentonite dan a%l data pada

Shear Bond Strengthsama dengan data pada Compressive Strength tetapi

pada percobaan ini diketahui nilai h pada contoh perhitungan pada

8/11/2019 BAB IX ASP

9/9

2

bentonite 2,) gram !aitu sebesar 4,) dan nilai k sebesar .04

sehingga didapat nilai dari #hear ond strength !aitu sebesar &8!37&772

*i. *emudian ditambahkan a%l 2,) gr sehingga didapatkan nilai

9!3&12&6 *i.

#hear ond strength merupakan kemampuan semen menahan

tekanan secara vertical !ang digunakan untuk menahan tekanan karena

berat casing dalam pengujiann!a bubur semen !ang digunakan ditambah

dengan additive bentonite dan barite.

#emen !ang baik adalah semen !ang mempun!ai harga shear bond

strength tinggi karena semen mempun!ai kekuatan untuk mampu menahan

tekanan>tekanan !ang berasal dari berat casing !ang ditimbulkan atau

tekanan $ tekanan dalam arah !ang vertikal. Dari hasil percobaan dapat

dilihat bah(a penambahan bentonite dan a%l dapat menurunkan harga

shear bond strength.

9.8. ;ei4*u"an

1. 'enambahan entonite dan a%l akan memperkecil harga #hear ond

#trength

2. #emakin besar massa additive !ang ditambahkan maka akan semakin

memperkecil harga #hear ond #trength baik entonite maupun a%l

3. Dengan menggunakan penambahan !ang sama, harga #hear ond

#trength lebih besar jika menggunakan a%l dibandingkan entonite

4. ilai #hear ond #trength dipengaruhi oleh beberapa "aktor, antara lain

8 penambahan additive, pembebanan, diameter dalam casing sampel

semen-, luas bearing block h!draulic mortar, tinggi sampel semen dan

koe"isien "aktor.