آزمایش چکش اشمیت: روش آزمایش، محاسبه، گزارش کار و تفسیر نتایج

همان‌طور که می‌دانید میزان مقاومت فشاری نسبی را می‌توان به کمک چکش ضربه‌ای یا چکش اشمیت تعیین کرد. در این چکش، جرم متصل شده به فنری وجود دارد که میزان بازگشت جرم پس از برخورد با سطح بتن روی مقیاس مدرج ضبط می‌شود. به طور معمول، همراه این وسیله جدولی ارائه شده‌ که همبستگی میان میزان بازگشت و مقاومت فشاری را مشخص می‌کند. در این مقاله از بلاگ رامکا درصدد هستیم ضمن تبیین اصول و وسایل آزمایش چکش اشمیت، منطقه آزمون و نتایج آزمون آن را بر اساس استاندارد ملی ایران بیان کنیم. پس تا انتها همراه ما باشید.

اصول آزمایش چکش اشمیت

جرمی که توسط ضربه فنر به جلو هدایت می‌شود، به شناور متصل به سطح برخورد می‌کند. بدین‌ترتیب، نتیجه آزمون بـر حسب فاصله جهش از جرم بیان می‌شود. متداول‌ترین روش ایجاد ارتباط بین مقاومت و نمره برجهش، از طریق آزمون‌هایی انجام می‌گیرد که به وسیله آنها هر دو مورد در نمونه‌های قالب‌ریزی شده اندازه‌گیری می‌شوند.

 گرچه اطمینان از ایده‌آل بودن نمونه‌های قالبی دشوار است، اما می‌توان با استفاده از مغزه‌های گرفته شده از همان بتن و ارتباط نتـایج مقاومت آن با مقاومت نمونه‌های قالب‌گیری و نمره برجهش، یا با استفاده از اطلاعات به دست آمده از آزمون‌های ضربه و مقاومت مغزه‌ها و ارتباط آنها با نمونه‌های واسنجی شده، این اطمینان را به دست آورد. البته به خاطر داشته باشید چنانچه بتن آسیب‌دیده باشد، ارتباط موجود بین نمره برجهش و مقاومت فشاری قابل استفاده نخواهد بود.

وسایل مربوط به آزمایش

آزمون چکش ضربه‌ای نیز همانند سایر آزمون‌ها نیاز به وسایل و امکانات خاصی دارد که در ذیل به آن اشاره خواهد شد:

چکش اشمیت

چکش ضربه‌ای یا اشمیت، چکش استیل فنری است که بعد از رها شدن، بـا یـک شناور استیل متصل به سطح بتن برخورد می‌کند. این چکش باید با سرعتی ثابت و قابل تکرار حرکت کند. فاصله جهش چکش استیل از شـناور اسـتیل، باید بر اساس مقیاس خطی متصل به قاب دستگاه اندازه‌گیری شود. چکش اشمیت، حداقل سالی دو بار باید تحت واسنجی قرار گیرد. همچنین لازم است در صورتی که صـحت کـارکرد آن مشـکوک ارزیابی شد، دوباره واسنجی شود.

به یاد داشته باشید چکش اشمیت در انواع و اندازه‌های مختلف برای آزمون مقاومت‌ها و انواع مختلف بتن‌ها در بازار موجود است و هر نوع و سایز از آن، باید در مورد بتنی که این چکش برایش طراحی شده است، مورد اسـتفاده قـرار گیـرد؛ برای مثال جهت آزمون بتن‌های با مقاومت کم – مانند بتن سبک – چکش اشمیت پاندولی شکل، با انرژی کم مناسب است.

سندان فولادی مرجع

این سندان برای تأیید آزمایش چکش اشمیت است. حـداقل سـختی آن، ۵۲ راکـول و وزن آن (۱±۱۶)کیلوگرم است. این سندان قطری معادل ۱۵۰ میلی‌متر دارد، مگر اینکه در استاندارد جرم متفاوتی برای آن تعریف شده باشد. به یاد داشته باشید تأیید شدن در یک سندان مرجع، به منزله تضمین این مطلب نیست که چکش‌هـای مختلـف همـان نتـایج را در دیگـر نقـاط مقیاس برجهش ارائه می‌دهند.

 سنگ سایش

سنگ سایش یکی دیگر از ابزارهای سنگ کربید سیلیکونی با بافت متوسط یا جنسی مشابه است.

منطقه آزمایش چکش اشمیت

انتخاب منطقه

 اگر بتن‌هایی که تحت آزمایش قرار می‌گیرند، کمتر از ۱۰۰ میلی‌متر ضخامت داشته باشند یا در یک سـاختار تثبیـت شده قرار نگرفته باشند، باید در طول آزمون محکم نگه داشته شوند. بهتر است از انجام آزمـون در محـدوده‌هـایی کـه بافت‌های کرمو، پوست پوست شده یا بسیار متخلخل دارند، اجتناب شود.

در انتخاب یک منطقه برای آزمون، باید به عواملی، مثل: مقاومت بتن، نوع سطح، نوع بتن، شرایط رطوبت سطح، کربناته شدن، جابجایی بتن تحت آزمون و… توجه نمود. منطقه آزمون باید حداقل ابعادی حدود ۳۰۰ در ۳۰۰ میلی‌متر داشته باشد و بهتر است خواندن‌ها، محدود به یک منطقه آزمون باشند و از خواندن‌های تصادفی در کـل سـاختار پرهیز نمود.

آماده‌سازی منطقه

سطوح با بافت زبر (درشت) و سطوح دارای ملات سست، باید با استفاده از سنگ سایش ساییده شوند. این در حالی است که سطوح هموار یا ماله کشیده شده، ممکن است بدون ساییدن آزمون شوند. در هر صورت، جهت آماده‌سازی سطح بهتر است سطح بتن را با آب تمیز کنید.

بیشتر بخوانید: آزمایش غیر مخرب بتن

روش انجام آزمایش چکش اشمیت

برای انجام آزمایش چکش اشمیت، لازم است مقدماتی فراهم شود و در مرحله بعد، با بررسی مراجع، آزمایش مربوط انجام گیرد. در ذیل، مراحل انجام آزمایش چکش اشمیت بیان خواهد شد.

 مقدمات آزمون

برای استفاده از چکش ضربه‌ای، بهتر است دستورالعمل سازنده را مد نظر قرار دهید و آن‌ را حداقل سه بار قبل از هر گونه خواندنی امتحان کنید تا مطمئن شوید به درستی کار می‌کند. قبل از انجام آزمون روی سطوح بتن، با استفاده از سندان استیلی مرجع، فرآیند خوانـدن را ثبت کنید تا مطمئن شوید دامنه پیشنهاد شده توسط سازنده به دست می‌آیـد. اگـر چنـین نشـد، چکش را تمیز یا تنظیم نموده و در دمای بین ۱۰ درجه سلیسیوس تا ۳۵ درجه سلیسیوس از آن استفاده کنید.

تعیین آزمون

چکش را محکم در موقعیتی نگه دارید که شناور بتواند به صورت عمود بر سطحی که قرار اسـت آزمـون شـود، فرود آید. به تدریج فشار روی شناور را افزایش دهید تا چکش با آن تماس حاصل کند. بعد از تماس چکش با سطح، نمره برجهش را ثبت کنید.

به خاطر داشته باشید در بازار چکش‌هایی با تجهیزات نوشتاری خودکار وجود دارند. در این موارد، نمره برجهش به صورت خودکار ثبت مـی‌شود. از حداقل ۹ خواندن برای کسب تخمینی قابل اعتماد در مورد نمره برجهش برای منطقه آزمـون اسـتفاده کنید. موقعیت و جهت هر دسته از خواندن‌ها را ثبت کنید.

توجه داشته باشید هیچ دو نقطه تماسی نباید نزدیک‌تر از ۲۵ میلی‌متر باشند و هیچ‌ یک نباید از یک لبـه ۵۰ میلی‌متر فاصـله داشته باشند. بعد از برخورد، هر گونه عوارض را در سطح کنترل کنید. اگر تماس از طریق یک ترک نزدیک به سطح مختل گردد، نتیجه باید تخفیف داده شود.

بررسی مرجع آزمون

بعد از آزمون بتن، با استفاده از سندان استیل اقدام به خواندن کنید. سپس ارقام به دست آماده را ثبت نموده و بعد، آنها را با مواردی که پیش از آزمون به دست آمده‌اند، مقایسه نمایید. اگر نتایج با یکدیگر فرق داشته باشند، چکش را تمیز یا تنظیم کرده و آزمون را مجدداً تکرار کنید.

بیشتر بخوانید: ۶ روش اندازه‌گیری و آزمایش کارایی بتن

 نتایج آزمایش چکش اشمیت

نتیجه منطقه آزمون، باید به عنوان میانگین و حد واسط تمام خواندن‌ها در نظر گرفته شود. در صورت لـزوم، جهت چکش را طبق دستورالعمل سازنده تنظیم نمایید و به صورت یک رقم کلی بیان کنید. اگر از تعداد بیشتری چکش اشمیت استفاده نموده‌اید، تعداد مناسبی از آزمون‌ها باید روی سطوح مشـابه بـتن قرار گیرند تا بزرگی تفاوت‌های مورد نیاز تعیین شود. در نظر داشته باشید در صورتی که بیش از ۲۰% تمام خواندن‌ها با مقدار میـانگین، بـیش از ۱۰ واحـد اخـتلاف داشـته باشـند، کـل مجموعه خواندن‌ها باید باطل شود.

گزارش آزمایش چکش اشمیت

گزارش آزمایش چکش اشمیت، باید مشتمل بر موارد ذیل باشد:

• معرفی چکش
• خواندن‌های سندان مرجع، قبل و بعد از انجام آزمون‌ها
• نتیجه آزمون (مقدار میانگین) و جهت چکش برای هر منطقه آزمون
• ثبت هر یک از ارقام حاصل از چکش (در صورت نیاز)
• ارائه نتایج تنظیم شده آزمون، برای تعیین جهت چکش (در صورتی که مناسب باشد).

همان‌طور که گفته شد از چکش سوئیسی یا اشمیت برای بررسی مقاومت فشاری نسبی استفاده می‌شود. اگر چکش برای مقاومت‌های تعیین شده مخلوط در پروژه معینی تنظیم شود، در شرایط تقریباً قابل مقایسه ابزار بسیار سودمندی خواهد بود. استفاده عاقلانه و آگاهانه از چکش اشمیت، می‌تواند آن را به ابزار بسیار مناسبی برای تشخیص و بررسی ناحیه مشکوک به مقاومت پایین در پروژه‌ها تبدیل کند.

در این مقاله از بلاگ رامکا تلاش شد، روش آزمایش چکش اشمیت همراه با وسایل، گزارش مربوط به این آزمون و… مورد بررسی قرار گیرد. خواهشمندیم با ارائه نظرات خود ذیل همین صفحه، ما را در ارتقای کیفیت مقالات یاری رسانید.