مقاله قابلیت اطمینان تست چکش اشمیت بر روی بتن
چکش اشمیت یک ابزار تست غیرمخرب بسیار محبوب است و از آن در سرتاسر دنیای مهندسی عمران استفاده می‌شود. سال ۱۹۴۸ توسط یک مهندس سوئیسی ارنست اشمیت ابداع شد.این دستگاه به طور کلی برای تعیین خواص الاستیک بتون و هم سنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. خواص الاستیک مانند مقاومت را می توان با این دستگاه اندازه‌گیری کرد، اما بر مقاومت نفوذ و سختی بیشتر استفاده می‌شود.
براساس نام مخترع این تست به عنوان تست چکش اشمیت یا تست Sclerometer نیز شناخته می‌شود. برخلاف تست سختی معمول که بر روی تست چکش چرخشی فلزی انجام می‌شود کاملا متفاوت است چون هیچ آسیب و تخریبی ایجاد نمی‌کند.
چرا تست چکش چرخشی انجام می‌شود؟
این روش قدیمی هنوز محبوب است، علت آن، ماهیت غیر مخرب آن است. اگر چه در برخی از نتایج متنی، نتایج قابل اعتمادی نیستند، اغلب پراکنده هستند و تحت‌تاثیر عوامل زیادی قرار می‌گیرند، این امر راهنمایی را برای تمایز بخش‌های مشکوک و پذیرفته‌شده یک ساختار بتون و یا مقایسه دو ساختار جداگانه فراهم می‌کند.اهداف چکش اشمیت در زیر آورده شده‌است:
-
برای تعیین مقاومت فشاری احتمالی بتون
-
برای تعیین یکنواختی بتن
-
برای مقایسه کیفیت بتون با الزامات استاندارد
-
برای مقایسه کیفیت یک بخش بتون با بتن دیگر.
بنابراین شرایطی که این آزمایش انتخاب می‌شود عبارتند از:
-
نتایج تست سختی که از نمونه اخذ شده یافت نشده است،
-
مقدار یا نمونه‌های مورد نظر را تهیه نکرده اند
-
نیاز به ارزیابی مقاومت در محل است.
بخش ضعیف در سازه‌های بتنی یافت می‌شود و لازم است تا میزان و وسعت آن‌ها شناسایی و مورد شناسایی قرار گیرد. در مورد ساختمان قدیمی، ایمنی و قابلیت بهره برداری سازه ای نیازمند بررسی است.
آزمون
معنیش اینه که بعد از ضربه زدن به یه چیز سخت در هوا هنگامی که یک توده الاستیک در برابر سطحی که آن را پرتاب می‌کند، حرکت می‌کند؛ میزان بازگشت به سختی سطح بستگی دارد.آزمون چکش اشمیت مبتنی بر اصل بازگشت است.با وجود اینکه ساده به نظر می‌رسد، این روش آزمون به رابطه پیچیده بین ضربه و انتشار حاصل از آن می‌پردازد.
در چکش جهش، توده‌ای در طول فنر بارگذاری می‌شود و می‌تواند به صورت محوری در امتداد یک جایگاه لوله‌ای که مقدار مشخصی از انرژی را نشان می‌دهد جابجا شود. در حالی که پیستون در برابر سطح قرار می‌گیرد تا بررسی شود، فنر از یک موقعیت ثابت گسترش می‌یابد .پس از آزاد شدن، از پیستون که هنوز در تماس با سطح بتنی باقی می‌ماند، فاصله‌ای که از طریق آن برگشت توپ اندازه‌گیری می‌شود و به عنوان درصدی از کشش اولیه (در هنگام فشردن چکش) فنر نشان داده می‌شود.این درصد به عنوان عدد بازگشت شناخته می‌شود.
عدد برگشتی را می توان از یک نشانگر متحرک که در طول یک مقیاس مدرج حرکت می‌کند، تعیین کرد.برخی انواع چکش نسخه چاپی از نتیجه را تولید خواهند کرد.مهم‌ترین چیز این است که عدد برگشت یک مقدار دل‌خواه است چون به اندازه جرم و همچنین انرژی ذخیره‌شده در فنر بستگی دارد.
روال تست چکش اشمیت
در ابتدا ابزار باید برای آزمایش آماده شود. پیستون با فشار دادن پیستون بر روی سطح تست آزاد می‌شود و به آرامی به بدن اجازه می‌دهد تا از بتون دور شود.در نتیجه پیستون از بدن کشیده می‌شود و میله پیستون با چفت در چفت می‌شود. پیستون عمود بر سطح تست نگه‌داشته می‌شود و به آرامی بدنه به شی تست فشار داده می‌شود.
با هل دادن بدنه، فنر کشیده می‌شود و وقتی بدنه به حد خود فشار می‌آورد، لچ به طور خودکار آزاد می‌شود که به فنر اجازه می‌دهد تا جرم چکش را به نوک پیستون انتقال دهد. جرم ناشی از انرژی ذخیره‌شده در فنر باعث ضربه زدن به شانه میله پیستون و متعاقب آن پرتاب توپ می‌شود. فاصله Rebound با شاخص اسلاید که برای فاصله rebound با جرم چکش طراحی شده‌است، اندازه‌گیری می‌شود.
سپس پیستون با دکمه قفل فشار در سمت بدن قفل می‌شود و فاصله بازگشت از مقیاس تعیین می‌شود. تست را می توان در هر زاویه‌ای که ممکن است به صورت عمودی به سمت پایین یا به بالا، افقی یا افقی باشد انجام داد.وقتی که اثرات جاذبه با زاویه تست تغییر می‌کند، مقادیر مختلف عدد بازگشت برای همان سطح بتون تست نیز ثبت خواهد شد.بنابراین جداول تصحیح یا کالیبراسیون جداگانه باید توسعه داده شوند.
چرا سطح صاف مورد نیاز برای آزمایش چکش اشمیت است؟
بافت سطح در تست پرتاب چکش بسیار مهم است چون نتایج را به طور قابل‌توجهی با نرمی سطح تست تحت‌تاثیر قرار می‌دهد. هنگامی که یک تست بر روی سطح بتنی با بافت نرم انجام می‌شود، نوک پیستون منجر به خرد کردن بیش از حد سطح می شود که رفتارارتجاعی را کاهش خواهد داد. برای رفتارارتجاعی دقیق‌تر، سطح زبر باید با کوبیدن به بافت یکنواخت به طور یکنواخت صاف واصلاح گردد. سنگ carborundum ماده‌ای عالی برای صاف کردن سطح است.
