چکش اشمیت یکی از رایج‌ترین و پرمصرف‌ترین ابزارهای ضربه زنی است، که در صورت استفاده صحیح می‌تواند وسیله‌ای با ارزش باشد. هرچه دقت کار بیشتر باشد اثر بخشی کار نیز بیشتر است. برای جهت تعیین یکنواختی بتن در سازه و یا مقایسه تغییر کیفیت بتن در نقاط مختلف یک سازه و نوعی ابزار غیر مخرب و سریع محسوب می‌شود. چکش اسمیت مقرون به صرفه، سریع، آسان و کم هزینه است و نیاز به مهارت خاصی ندارد.
فهرست مطالب
انواع چکش اشمیت و کاربرد آن؟
کاربرد چکش اشمیت در تیپ‌های مختلف کارایی های متفاوتی دارد :
- چکش اشمیت N: برای اندازه‌گیری مقاومت فشاری بتن در محدوده ۲۰ تا ۶۰ مگاپاسکال استفاده می‌شود.
- چکش اشمیت L: دارای انرژی ضربه‌ای است این چکش به طور کل سه برابر کوچکتر از تیپ N است. این مدل از چکش‌ها برای زمانی که اجزای کار کوچک باشد استفاده می‌شود.
- تیپ NR/LR: دارای یک نمودار نوار روی نوار کاغذ است.
روش کار با چکش اشمیت چگونه است؟
از چکش اسمیت برای سنجش سختی بتن استفاده می‌شود. این آزمایش براساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن برخورد می‌کند وابسته است. ابتدا میله یا پیستونی چکش را در فاصله ۲۰ سانتی متری از روی لبه سطح قرار داده و سپس بدنه خارجی چکش را تنظیم کرده و بدنه خارجی چکش به سطح بتن فشار داده می‌شود. فنر مخصوصی در دستگاه است که باید به بخش داخلی کشیده شود. بعد از این که کشیدگی فنر به حد آخر رسید، چکش را به سمت بتن حرکت دهید و دستگیره‌ها کشیده شود و در نهایت شاهد نیرو به سر پیستون خواهیم بود و در نهایت عقربه به حرکت در خواهد آمد. روی دستگاه فرمولی نشان داده می‌شود که آن سختی سطح را محاسبه می‌کند.
نحوه محاسبه چکش اشمیت
ابتدا نیمی از داده‌ها را حذف کرده و از بقیه داده‌ها میانگین گرفته شود. این میانگین ضرب کرده و عدد به دست امده به عنوان سختی واجهشی اشمیت محاسبه می‌شود. با استفاده آن می‌توان براساس جداول ارائه شده توسط کارخانه سازنده و زاویه برخورد چکش به نمونه، مقاومت فشاری سنگ را تخمین زد.
- مقدار سختی استاندارد ویژه سندان————————————- =ضریب تصحیح
- میانگین ۱۰ قرائت انجام شده روی سندان کالیبراسیون
وسايل آزمايش چکش اشمیت
- چكش اشميت
- سنگ سنباده جهت سائيدن سطح بتن هوازده و همچنين مسطح كردن سطح بتن
- صفحه فولادي از جنس فولاد بسيار سخت با قطر ۱۵ سانتيمتر جهت كاليبراسيون
ارتباط بین مقاومت فشاری بتن با چکش اشمیت
تعیین مقاومت فشاری بتن مهم‌ترین رابطه برای قضاوت در مورد کیفیت آن بوده است. ارتباط بین نتایج مقاومت فشاری از چکش اشمیت به عنوان تست غیرمخرب و آزمایش استاندارد مقاومت فشاری تست مخرب بررسی شده است. نتایج چکش اشمیت آزمایش‌های مکعبی نمونه‌گیری شده و در پروژه درحال اجرا مورد استفاده قرار گرفتند.نتایج نشان داده شده ارتباطی قوی بین نتایج از مقاومت فشاری استاندارد و تست غیرمخرب با استفاده از چکش اشمیت با ضریب ۰/۹۷۱ وجود دارد.
تست چکش اشمیت چگونه انجام می‌شود؟
تست چکش اشمیت، که به آن تست چکش ارتدادی نیز گفته می‌شود، یک روش غیرمخرب است که برای تخمین مقاومت فشاری و سختی سطحی بتن و سنگ استفاده می‌شود. در اینجا نحوه انجام معمول آن آورده شده است:
روش انجام:
- کالیبراسیون: قبل از آزمایش، چکش باید در برابر یک سندان فولادی با سختی مشخص (حدود ۵۰۰۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع) کالیبره شود. این کار اطمینان می‌دهد که چکش قرائت‌های قابل اعتمادی ارائه می‌دهد.
- آماده‌سازی سطح: سطح مورد آزمایش باید تمیز، خشک و صاف باشد. هرگونه ذرات سست یا مناطق ناهموار باید با استفاده از سنگ یا چرخ سنگ‌زنی برداشته شود. از آزمایش بر روی سطوح پوسته پوسته شده، آسیب دیده یا کرمو خودداری کنید. نقطه آزمایش باید حداقل ۲۰ میلی‌متر از لبه‌ها یا گوشه‌ها فاصله داشته باشد.
- آزمایش:
- چکش ارتدادی را محکم و در زاویه قائمه نسبت به سطح آزمایش نگه دارید. اطمینان حاصل کنید که پلانجر مستقیماً به محل آزمایش اشاره می‌کند.
- به تدریج پلانجر را با نیروی فزاینده به سطح بتن فشار دهید تا چکش ضربه بزند.
- پس از وقوع ضربه، چکش برمی‌گردد. عدد ارتداد نشان داده شده در مقیاس را یادداشت کنید.
- این فرآیند را حداقل شش بار در نقاط مختلف داخل ناحیه آزمایش تکرار کنید. نقاط ضربه باید حداقل ۲۰ میلی‌متر از یکدیگر فاصله داشته باشند.
- ثبت نتایج: هر عدد ارتداد را ثبت کنید. هر قرائتی که بیش از شش واحد با میانگین اختلاف داشته باشد را حذف کنید. میانگین اعداد ارتداد باقی‌مانده را محاسبه کنید. این میانگین به عنوان شاخص ارتداد شناخته می‌شود.
- تفسیر: از یک نمودار یا منحنی همبستگی (ارائه‌شده توسط سازنده چکش یا به‌طور خاص برای مواد مورد آزمایش تهیه شده) برای تخمین مقاومت فشاری بر اساس شاخص ارتداد استفاده کنید. این نمودارها اغلب دارای منحنی‌های مختلف برای آزمایش عمودی، افقی و بالای سر هستند، زیرا گرانش می‌تواند بر ارتداد تأثیر بگذارد.
کاربردهای تست چکش اشمیت:
- تخمین مقاومت فشاری درجا بتن.
- ارزیابی یکنواختی و ثبات کیفیت بتن در سراسر یک سازه.
- شناسایی مناطق با مقاومت کم یا تخریب در بتن.
- ارزیابی اثربخشی کارهای تعمیر بتن.
- ارزیابی سختی و مقاومت توده‌های سنگ در تحقیقات زمین‌شناسی.
- کنترل کیفیت بتن در ساخت و سازهای جدید.
- ارزیابی سازه‌های بتنی پس از حوادثی مانند زلزله یا آتش‌سوزی.
- بررسی‌های معمول نگهداری سازه‌های بتنی.
محدودیت‌های تست چکش اشمیت:
- عدد ارتداد در درجه اول نشانگر سختی سطحی است و مستقیماً مقاومت فشاری را اندازه‌گیری نمی‌کند. همبستگی تجربی است و تحت تأثیر عوامل زیادی قرار دارد.
- نتایج تحت تأثیر صافی، تمیزی و میزان رطوبت سطح بتن قرار می‌گیرند.
- نوع سنگدانه و سیمان مورد استفاده در مخلوط بتن می‌تواند بر عدد ارتداد تأثیر بگذارد.
- سن و کربناتاسیون سطح بتن می‌تواند منجر به قرائت‌های ارتداد بالاتر و احتمالاً تخمین بیش از حد مقاومت شود.
- سفتی و اندازه قطعه بتنی مورد آزمایش می‌تواند بر ارتداد تأثیر بگذارد.
- این آزمایش یک اندازه‌گیری موضعی ارائه می‌دهد و ممکن است نشان دهنده مقاومت کلی یک حجم بزرگتر بتن نباشد.
- برای بتن با مقاومت بسیار کم (زیر ۷ نیوتن بر میلی‌متر مربع) یا برای بتن با کرمو شدگی یا حفره‌های قابل توجه قابل اعتماد نیست.
مهم است که به یاد داشته باشید که تست چکش اشمیت یک تخمین از مقاومت بتن ارائه می‌دهد. برای کاربردهای بحرانی یا زمانی که مقادیر مقاومت دقیق‌تری مورد نیاز است، اغلب با روش‌های آزمایش مخرب مانند نمونه‌برداری مغزه و آزمایش فشاری تکمیل می‌شود.
