444

15:32, 30 ноября 2018

Молоток Шмидта: принцип работы и инструкция по применению

Для проверки прочности бетона в качестве инструмента неразрушающего контроля применяют молоток Шмидта, изобретенный в 1948 году в Швейцарии. Инженер Э. Шмидт (E. Schmidt) снабдил своё изобретение способностью точно выявлять механические показатели прочности бетона:

  • твердость при сжатии;
  • растяжимость;
  • сопротивление отрыву;
  • сопротивление изгибу;
  • усилие при скалывании.


Применение бетона, устойчивого к механическим воздействиям и агрессивным средам — залог долговечности и прочности зданий. Поэтому в строительстве придают огромное значение тестированию бетона на прочность.

Из чего состоит склерометр?

Термин «склерометр» означает «измеритель твердости». Конструктивно прибор состоит из 22 элементов. Кроме индентора (ударный плужнер) и корпуса прибор включает в себя:

  • конус корпуса;
  • направляющие стержни с ползунком;
  • кнопку, исполняющая функцию штопора;
  • боек с заданной массой;
  • направляющие движения индентора шток бойка;
  • шайбу для фиксации бойка;
  • колпачок;
  • заднюю крышку склерометра;
  • войлочное кольцо.


Некоторые модели доукомплектовывают предохранителем и контрольной гайкой, а также 4 пружинами (сжимающая, ударяющая, предохраняющая, фиксирующая). Обязательно присутствуют сцепляющий винт, штифт, шкала Шмидта, дисплей.

Принцип работы молотка Шмидта

Исправный склерометр Шмидта показывает прочность бетона при совершении по его поверхности удара с последующим упругим отскоком. Насколько тестируемый бетон устойчив к разрушающим механическим воздействиям, оказывается известно из статистических данных.

Прибор измеряет ударный импульс, возникающий при приложении к твердой поверхности тестируемого объекта механической нагрузки. Упрощенно алгоритм работы прибора выглядит так:

  • ударный плужнер (индентор) прижимается к поверхности бетона, где нет металлических частей (арматуры);
  • за счет пружины индентор ударяет по тестируемой поверхности;
  • система четырех пружин выполняет возврат ударника (плужнера) в исходное положение посредством свободного отскока.


Виды склерометров

Степень прочности бетона на сжатие показывается на цифровой шкале. Цифра характеризует отскок бойка на определенную высоту. Чем отскок сильнее, тем тверже бетон.

Есть несколько типов молотка Шмидта - различаются по принципу функционирования (механическое или ультразвуковое воздействие на испытуемый объект). Вторая распространенная классификация основана на использовании энергии удара, измеряемой в Дж.

Приборы механического и ультразвукового действия

Устройство механического типа, предназначенное для исследования железобетонных или бетонных конструкций, выглядит как цилиндр с помещенным внутрь ударным механизмом из отталкивающей пружины, индикаторной шкалы, бойка.

Чувствительность прибора - от 5 до 50 Мпа.

Электронный молоток Шмидта ультразвукового действия оснащаются электронными блоками двух видов:

  • встроенный;
  • внешний.


Такая конструкция прибора предпочтительнее. Во-первых, результаты не нужно фиксировать – они сохраняются в памяти блока на 100 суток. Предельный резерв памяти - 1000 показаний. Молоток пригоден для подключения к компьютеру за счет специальных портов и разъемов.

Чувствительность электронной модификации значительно выше, чем у механического аналога. Прибор распознает прочность в диапазоне от 5 Мпа до 120 Мпа.

Классификация по энергии удара

По силе удара различают 4 основных модификации склерометра:

  • 1 модификация - наименее «мощный» МШ 20. Значение энергии удара не превышает 196 Кдж.
  • 2 модификация –маятникового типа РТ, работающий в 2 плоскостях. Мощность удара - от 200 до 500 КДж;
  • 3 модификация - МШ 75 (тип L). Сила удара равна 735 КДж;
  • 4 модификация - МШ-225 (тип N). Самый мощный вариант из всех - с энергией удара до 2207 Дж и чувствительностью от 10 до 70 МПа.


Приборы разной мощности и назначение имеют разное. МШ 20 измеряет прочность раствора для кирпичной кладки, РТ необходим для измерений прочности только что уложенного в виде цементно-песчаной стяжки. МШ-225 (тип N) предназначен для замера прочности кирпича и бетона толщиной до 100 мм. Цель использования МШ 75 (тип L) - определение надежности стен толщиной не менее 70 мм.

Молоток Шмидта: инструкция по применению

Начинают испытание с выбора подходящего участка на поверхности объекта. Затем прибор ударным механизмом прижимается к участку исследуемого объекта.

Плавный нажим выполняют сразу двумя руками - до появления звука удара бойка о поверхность.

После удара на шкале появляется числовое значение показателя твёрдости.

Взаимосвязь между силой сжатия на бетон и его прочностью следующая:

  • наименее прочный свежий бетон выдерживает давление от 1 до 10 Мпа;
  • обычный, застывший, бетон - от 10 до 70 Мпа;
  • отвердевший раствор разрушается при сжатии от 70 до 100 Мпа;
  • сверхпрочный выдерживает сжатие более 100Мпа.

Чтобы ручной измеритель показал достоверный результат, выполните не менее 9 измерений с минимальным расстоянием между пробами в 25 мм.


«Технические хитрости»

Чтобы случайно не протестировать один участок дважды, поверхность бетона маркируют - например, рисуют 9 квадратов.

Каждый бетонный квадрат замеряют, фиксируя результат для последующего анализа. Измерение не засчитывается (подлежит повтору на другом участке), если боек ударил по поверхности, скрывающей пустоту.

Все 9 проб могут быть идентичными по величинам или немного расходиться. Анализ данных строится на выведении среднего арифметического из результатов по 9 ударам.

Не применяйте прибор в сложных условиях, изменяющих характеристики материала (повышенные / пониженные температуры, воздействие механических, термических или химических агентов).


Немного цифр

Бетонные конструкции по истечении 28 суток после заливки показывают разную твердость при сжатии (максимальная погрешность не превышает 13.5%). Твердость зависит от класса и марки строительного материала:

Таблица.1 Среднее значение прочности экспериментального образца бетона в виде куба со стороной 15 см на сжатие в зависимости от марки и класса.

Марка

Класс

Виды бетона (кроме ячеистого)

Расхождения со стандартом в %

Ячеистый материал

отличия от марки (в %)

М15

М25

М25

М35

М50

М75

М100

М150

М150

В1

В1,5

В2

В2,5

В3,5

В5

В7,5

В10

В12,5

-

-

-

32,74

45,84

65,48

98,23

130,97

163,71

-

-

-

-6,5

-8,1

-12,7

9,1

-1,8

4,8

14,47

21,7

28,94

36,17

50,64

72,34

108,51

144,68

180,85

-3,5

- 13,2

15,7

3,3

1,3

-3,5

8,5

-3,55

-


Принятые обозначения: М (марка), начинается с М15 до М800 (соответствуют показателям прочности от 50 до 1000 кг/см2) и В (класс) – от В1 до В45 как показатель кубиковой прочности в МПа.

Сколько стоит молоток Шмидта?

Стоимость молотка зависит от:

  • назначения;
  • оснащения и функциональности;
  • вида;
  • степени инновационности.


Электронный агрегат стоит от 31 000 до 58 000 руб. Его механический аналог примерно в 3 раза дешевле (от 13 000 до 30 000 руб.).

Молоток Шмидта можно заменить и другими инструментами, способными выполнять те же функции. Например, протестировать прочность путем проникновения в толщу образца бетона удастся при помощи молотков Физделя и Кашкарова.

Популярные категории:

Оставить комментарий с помощью

Видео
Розлив и упаковка напитков
Линии розлива Bag-in-box
Малогабаритная установка Кондор