روش کار چکش اشمیت
آزمایش براساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن برخورد می کند وابسته است . آزمایش بر اساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در مقابل جرمی که به آن برخورد میکند وابسته است در چکش اشمیت جرم متصل شده به فنر وجود دارد که با کشیدن فنر تانقطه مشخصی مقدار انرژی ثابتی به آن داده می شود این کار با فشار دادن چکش به سطح صاف بتن انجام میشود بعد از آزاد کردن جرم تحت اثر بازتاب میله چکش قرار می گیرد و مسافتی که توسط جرم طی می شود و بر حسب درصدی از انبساط اولیه فنر بیان می شود عدد بازتاب نامیده می شود این مقدار توسط یک نشانه که در طول یک مقیاس مدرج است حرکت می کند نشان داده می شود عدد بازتاب یک اندازه مطلق است چون به انرژی ذخیره شده در فنر و به اندازه جرم وابسته می باشد . مطالعات نشان داده است که سختی سنگ ها با مقاومن فشاری تک محوری و مدول کشسانی سنگ ها در ارتباط است در واقع سختی یکی از مفاهیم رایج است که برای توصیف رفتاری سنگها به کار می رود سختی تابعی از عوامل ذاتی چون نوع کانی ها ابعاد دانه ها چسبندگی مرزی کانیها مقاومت و رفتار الاستیک و پلاستیک سنگ می باشد ترکیب و اندرکنش این عوامل تعیین کننده سختی یک سنگ است روش های متعددی برای تعیین سختی سنگ پیشنهاد شده است که یکی از این روش ها بکارگیری وسیله ایی به نام چکش اشمیت است که معروف به آزمایشهای واجهشی با دینامیکی است .
نکاتی که در انجام آزمایش می بایست مد نظر داشت از قرار زیر می باشد :
*این تخمین عدد بازگشتی آزمایش بتن سخت شده توسط چکش فولادی با نیروی محرکه فنر می باشد .
*از تست می توان در تعیین یکنواختی بتن درجا استفاده کرد .
*برای تخمین مقاومت بتن لازم است بین مقاومت بتن و عددبازتاب رابطه بدست می آید .
*برای یک طرح اختلاط مشخص عدد بازتاب تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله رطوبت سطحی بتن روش بدست آوردن سطح نمونه و عمق کربناتاسیون بتن تأثیر می گذارد .
*با توجه به تخمینی بودن این آزمایش نمی تواند تعیین کننده در رد یا قبول بتن باشد.
*بر اساس موارد مندرج در استاندارد ASTM – C805 و مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن نتایج حاصل از این روتنها محدود به کیفیت لایه سطحی بتن بوده و تعیین مقاومت فشاری واقعی بتن با آزمایش شکستن بتن امکانپذیر می باشد .
وسایل آزمایش
-سنگ سنباده جهت سائیدن سطح بتن هوازدهو همچنین مسطح کردن سطح بتن
-سندان یا صفحه فولادی ازجنس فولا بسیار سخت با قطر 15 سانتیمتر
انتخاب سطح آزمایش
*حداقل ضخامت عضو مورد آزمایش 100 میلیمتر
*مناطق متخلخل و دارای ترک و پوسته شده و هوازده نباشد
*در مناطق ماله کشیده شده و زیر اعدادبزرگتری نسبت به مناطق قالب بندی شده می دهد
آماده کردن سطح
-سطح انتخابی حداقل 150 میلیمتر
-ساییدن محل مذکور در صورتی که زبر یا ناصاف یا پوسته شده و مسطح کردن آن
-سطح خیس عدد کمتری می دهد
-بتن های روی سطح زمین با سایر بتن های قسمت های سازه ای نبایستی باهم مقایسه شوند
روش آزمایش
الف – چکش اشمیت .پلانژر روی نمونه قرار گرفته و با فشار دادن چکش به سنگ به داخل بدنه فرو می رود این عمل باعث فشرده شدن فنر داخل چکش میگردد ضامن فنر درسطح انرژی تراکمی مشخصی آزادشده و به وزنه ای که بالای پلانژر قرار دارد ضربه وارد می کند .
ب – قاعده فولادی به وزن حدودی 20 کیلوگیرم که نمونه را محکم در داخل خود نگه می دارد نمونه هایی استوانه ای شکل داخل یک غلاف V شکل یا استوانه ای شکل با شعاع مغزه قرار می گیرند .
ج – آنویل فولادی استاندارد برای کالیبره کردن چکش
مراحل آزمایشمایش توسط
*چکش اشمیت قبل از هر آزمایش توسط یک آنویل استاندارد کالیبره می شود
*سطحی از نمونه که زیر پلانژر قرار می گیرد باید کاملا" صاف و پرداخته شده باشد
*قطعات مجزا و سنگ را باید محکم به یک پایه صلب بست تا نمونه در طی آزمایش هرگونه تکان یا لرزش محفوظ باشد .
*مقدارسختی بدست آمده بستگی به راستای قرارگیری چکش دارد .
در هر سطح آزمایش 10 بار انجام شود و فاصله هرکدام از 2 و5 سانتیمتر کمتر نباشد و چنانچه سطح بتن خرد و
شکسته شود آن نتیجه قابل قبول نیست .
اعدادی که بیش از 6 واحد با میانگین فاصله دارند حذف گردد.
اگر بیش از 2 نمونه حذف شود کل آزمایش باطل است .
در هر حالت مقدار انحراف چکش نباید بیشتر از مثبت و منفی 5 درجه باشد.در صورتی که امکان انجام آزمایش در هیچ یک
از جهات ذکر شده نباشد می توان آزمایش را با زاویه ای دلخواه انجام داد.
دست کم 20 آزمایش مجزا بر روی هر نمونه سنگ انجام گیرد نقاط مورد آزمایش باید حداقل به اندازه قطر پلانژر از هم فاصله
داشته باشند در صورت ایجاد هر گونه درز و ترک بر اثر ضربه ارده نتایج آزمایش باطل و نمونه مربوطه برای آزمایش های بعدی غیرقابل استفاده خواهد بود .
محاسبات
ضریب تصحیح قرائت ها با توجه به کالیبراسیون چکش از رابطه زیر بدست می آید
مقدار سختی استاندارد ویژه سندان
میانگین 10 قرائت انجام شده روی سندا ن کالیبراسیون
دقت و خطا
فاصله بزرگترین و کوچکترین اعداد قرائت شده نباید بیش از 12 واحد اختلاف داشته باشند تخمین میزان خطا ممکن نیست.
گزارش نتایج:
*تاریخ و زمان آزمایش *مشخصات چکش
*توضیح دقیق مکانهای انجام ازمایش و ابعاد عضو مورد بررسی *دمای هوا
*مقاومت مشخصه بتن * زاویه چکش حین آزمایش
*مشخصات سطح *میانگین اعداد قرائت شده
*نکات مهم از جمله اعداد حذف شده و شرایط غیر عادی