در آزمایشگاه های بتن  برای سنجیدن مصالحی که در بتن موجود است خدمات گوناگونی انجام می دهند که در واقع می توان به مهم ترین آن ها اشاره کرد که کیفیت و تعیین نمودن میزان مقاومت بتن است. جهت آزمایش بتن در آزمایشگاه تجهیزات مختلفی وجود دارد که می توان به دستگاه های میز ویبره، میز برش، اولتراسونیک، اتوکلاو، چکش اشمیت، اسلامپ، هواسنج، قالب بتن، میکسر بتن و چندین مورد دستگاه دیگر اشاره نمود.

چکش اشمیت که به زبان انگلیسی Schmidt hammer نیز گفته می شود برای اولین بار توسط شخصی به نام اشمیت که سوئیسی می باشد ابداع گردیده است به این ابزار Hammer test نیز می گویند. آقای اشمیت یعد از ابداع این روش امتیاز آنرا به شرکت سوئیسی Proceq فروخت و از آن به بعد شرکت Proceq تنها شرکت سازنده این نوع چکشها با برند Schmidt می باشد . این ابزار روش بسیار مناسب جهت بررسی اولیه مقاومت و کیفیت بتن اجراء شده در مطالعات اولیه مقاوم سازی سازه های بتنی می باشد.

در ادامه در مورد آزمایش چکش اشمیت و کاربردها توضیح داده شده است ، با ما همراه باشید.

عملکرد این چکش بر اساس اصل بازتاب جرمی ارتجاعی به سختی سطح در مقابل با جرمی که با آن برخورد می کند مرتبط می باشد. در چکش اشمیت وزنه ای به جرم مشخص به فنری متصل است که با کشیده شدن فنر تا نقطه مشخصی مقداری انرژی پتانسیل که ثابت می باشد در آن ذخیره می گردد.
( این عمل زمانی که چکش اشمیت را بر روی سطح بتن قرارداد و فشرده می گردد رخ خواهد داد ) بعد از آزاد کردن چکش اشمیت وزنه که دارای جرمی ثابت است تحت اثر عکس العمل میله چکش که در تماس با سطح بتن می باشد قرار گرفته طول یا مسافتی که وزنه طی میکند بر حسب درصدی از انبساط اولیه فنر داخل چکش محاسبه می شود. این عدد را عدد بازتاب وزنه می نامند.

آزمایش چکش اشمیت

چکش آشمیت – Schmidt hammer

این مقدار بوسیله یک شاخص که در یک خط کش با مقیاس مشخص مندرج گردیده است تعیین می گردد. این عدد یک مقدار مطلق بوده زیرا به میزان انرژی پتانسیل که در فنر ذخیره شده و به میزان جرم وزنه وابسته می باشد. کلیه آزمایشات مرتبط با چکش اشمیت که جهت تعیین مقاومت فشاری بتن اجراء شده انجام می باشد باید منطبق بر استاندارد ASTM-C805 بوده و شرایط استاندارد لازم جهت انجام آن رعایت گردید:

آزمایش چکش اشمیت ( Schmidt hammer ) جزء آزمایشات غیر مخرب جهت تست بتن بوده و این آزمایش روشی مناسب برای ارزیابی کیفیت و مقاومت نسبی بتن می باشد . این نکته را باید در نظر داشت که انجام آزمایش چکش اشمیت را آزمایشی جهت تعیین میزان یکنواختی بتن اجراء شده می نامند و کنترلی در خصوص عدم تلورانس و وجود یکنواختی در تولید و روش به عمل آوری بتن محسوب می گردد.

آزمایش چکش اشمیت

از مزایای چکش اشمیت این است که می توان نقاط زیادی از سطح بتن را ارزیابی نموده و بدون صرف هزینه و وقت زیاد از تغییر کیفیت بتن در نقاط مختلف آگاه شد. شاخص نمایش داده شده در خط کش چکش اشمیت (Schmidt hammer) تحت تأثیر عواملی مانند سن بتن، نوع سنگدانه ها، نحوه پرداخت شدن سطح بتن و درصد رطوبت بتن می باشد.
بعد از قرائت عدد روی چکش جدولی وجود داشته که همبستگی بین میزان بازگشت و مقاومت فشاری بتن را نمایش می دهد. این رابطه خیلی دقیق نبوده و به همین خاطر از چکش اشمیت به منظور مقایسه بتن های یکسان از نظر سن ، نسبت اختلاط بتن و نسبت آب به سیمان استفاده شود. کارخانجات تولید کننده چکش اشمیت جهت حالات مختلف قرارگیری چکش بر روی بتن مانند سر بالا بودن یا افقی و یا با زاویه ۴۵ درجه جداول مختلفی را تهیه نموده اند.

استاندارد ASTM-C805-02 تأکید دارد که اعداد حاصل از آزمایش چکش اشمیت با بهره گیری از منحنی های ارائه شده از سوی کارخانه سازنده نرمالیزه شوند اما این منحنی در نرمالیزه کردن مقادیر بدست آمده از سطوح مختلف بتن دقت لازم را ندارد.

لازم است که در حین انجام آزمایش چکش اشمیت شرایط اعلامی از سوی استاندارد ASTMC805-02 رعایت گردند :

  1. معمولاً در هر ۴ وجه بتن که در خلاف جهت بتن ریزی می باشد ۳ ضربه و مجموعاً ۱۲ ضربه چکش اشمیت زده شود.
  2. فاصله محل هر یک از ضربات چکش از ۵/۲ سانتیمتربیشتر باشد.
  3. اعدادی که بیش از ۶ واحد با میانگین فاصله داشته باشند حذف گردند.
  4. اگر بیش از ۲قرائت حذف گردد کل آزمایش چکش اشمیت باطل می گردد.
  5. باید فاصله بزرگترین و کوچکترین اعداد قرائت شده بیش از ۱۲ واحد با یکدیگر اختلاف نداشته باشند.

آزمایش چکش اشمیت

نتیجه تحقیقات در رابطه با چکش اشمیت – Schmidt hammer

در کشور ما محققین بسیاری مطالعاتی در خصوص میزان اعتبارسنجی مقاومتهای فشاری بتن بدست آمده با چکش اشمیت انجام داده اند که در دومین کنفرانس ملی بتن ایران نیز آقایان مهندس مهدی امینی و رضا کرمی پژوهشی در این خصوص به ثمر رسانیده اند که در پایان این مقاله نتیجه گیری ایشان از پژوهش انجام شده به شرح ذیل می باشد:

تعیین مقاومت فشاری بتن با چکش اشمیت به دلیل سادگی، ارزانی، سرعت و غیر مخرب بودن به عنوان یکی از متداولترین روش های مطرح می باشد. اما باید توجه داشت که عموماً به منحنی ارائه شده توسط کارخانه سازنده نباید اعتماد کرد و نسبت به تعیین رابطه مقاومت فشاری و عدد بازگشتی چکش در سنین مختلف بتن اقدام گردد.

 

کاربرد چکش اشمیت

آزمایش چکش اشمیت در واقع یک آزمایش استاندارد جهت آزمایش نمودن مقاومت بتن  و پذیرش آن نمی باشد.در کل آزمایش چکش اشمیت برای ارزیابی و بررسی استحکام بتن در ساختار آن می باشد و به راحتی نمی توان این آزمایش را با ارزیابی آزمون مقاومت فشاری جایگزین نمود. در هنگام تست و انجام دادن آزمایش با چکش اشمیت باید در زاویه مستقیم عمود بر سطح و به طور صاف قرار داده شود.ناگفته نماند که هر کدام از چکش ها برای نوع کاربرد های مخصوصی طراحی شده اند.

همانطور که گفتیم در سرتاسر جهان از چکش اشمیت جهت آزمایش ها و بررسی های غیر مخرب بر روی اجزای بتن و سازه ها استفاده می کنند. جهت تعیین نمودن میزان مقاومتی که در محل بتن موجود است از چکش های بتنی یا چکش اشمیت استفاده می شود. مقاومت فشاری بتن توسط تمامی چکش های بتنی قابل اندازه گیری و به شکل دقیق صورت می گیرد که همین مورد کاملا نشان دهنده ی دوام و ماندگاری ساختار های بتنی و ظرفیت باربری می باشد. موردی که مستقیما در دوام و ظرفیت باربری تاثیر گذار است استحکام فشاری بتن می باشد که جهت کیفیت بتن مورد قضاوت قرار می گیرد.

  • در آزمایش با چکش اشمیت سطح خشک عدد بازگشتی بیشتری نسبت به سطح تر دارد و این افزایش تا ۲۰ % در نمونه های یکروزه می رسد، اما در نمونه های ۲۸ روزه کمتر از ۵ درصد است.
  • در نمونه های ۲۸ روزه مقاومت بدست آمده از جکهای بتن شکنت در هر دو حالت سطح خشک و تر بیشتر از مقاومت حاصل از منحنی ارائه شده برای آزمایش چکش اشمیت می باشد.
  • اما در نمونه های یکروزه عکس این حالت می باشد. بنابراین برای بتن در سنین مختلف باید منحنی های جداگانه ای برای ارتباط بین عدد بازگشتی و مقاومت فشاری ارائه داد.
  • تر بودن سطح بتن در تعیین مقاومت فشاری بتن در سن ۲۸ روزه تقریباً بی تأثیر است. اما در سن یک روزگی سبب کاهش مقاومت فشاری بتن می گردد.

شرکت مقاوم سازی آرین تیس ضمن دارا بودن کلیه تجهیزات بازرسی جهت بررسی کیفیت و کمیت سازه های بتنی و فولادی اجراء شده و در راستای انجام مطالعات بهتر و کاملتر مقاوم سازی سازه های بتنی وفولادی کلیه عملیات بازرسی و آزمایشات سازه ها را با رعایت نکات خواسته شده در استانداردهای روز دنیا انجام میدهد.

کارایی چکش اشمیت :

روش های متعددی برای تعیین سختی سنگ پیشنهاد شده است که یکی از این روش‌ها بکارگیری وسیله‌ای به نام چکش اشمیت، معروف به آزمایشهای واجهشی یا دینامیکی است. در این دسته از آزمایش‌ها از یک چکش یا وزنه برای ضربه زدن به سطح سنگ استفاده می‌شود و ارتفاع واجهش وزنه مقیاسی برای سنجش سختی است. هرگونه رفتار پلاستیک یا تغییر شکل بر اثر ضربه، انرژی الاستیک واجهش چکش را کاهش می‌دهد. این آزمایش برای تعیین سختی سنگ و بتن با استفاده از چکش اشمیت در صحرا و یا آزمایشگاه بکار می‌رود. با استفاده از این سختی می‌توان خصوصیات دیگر سنگ و بتن را مانند مقاومت فشاری آن، تخمین کرد.
مطالعات نشان داده است که سختی سنگ‌ها با مقاومت فشاری تک محوری و مدول کشسانی سنگ‌ها در ارتباط است در واقع سختی یکی از مفاهیم رایج است که برای توصیف رفتاری سنگ‌ها بکار می‌رود

آزمایش بتن چیست؟

در آزمایشگاه های بتن  برای سنجیدن مصالحی که در بتن موجود است خدمات گوناگونی انجام می دهند که در واقع می توان به مهم ترین آن ها اشاره کرد که کیفیت و تعیین نمودن میزان مقاومت بتن است. جهت آزمایش بتن در آزمایشگاه تجهیزات مختلفی وجود دارد که می توان به دستگاه هایی چون:

  1. چکش اشمیت
  2. میز ویبره
  3. اتوکلاو
  4. اسلامپ
  5. قالب بتن
  6. میکسر بتن
  7. میز برش و چندین مورد دستگاه دیگر اشاره نمود. عناصر اصلی تشکیل دهنده بتن خاک و سیمان هستند که برای بررسی و سنجیدن عناصر و اجزای همین مواد از یک سری آزمایشات فیزیکی و شیمیایی گوناگونی همچون آزمایش چکش اشمیت انجام می دهند.

 

برخی از فعالیت های موجود در آزمایشگاه و آزمایش بتن

در آزمایشگاه هایی که مربوط به آزمایش بتن است فعالیت های گوناگونی انجام می شود چندین مورد مهم از آزمایش بتن وجود دارد مثلا بتن تازه از نمونه مواردی است که آزمایش بتن روی آن صورت می گیرد و در کنار آن نیز بتن های سخت نیز مورد آزمایش بتن قرار گرفته می شود همانطور که گفتیم سنگدانه ها و سیمانی که در ساخت بتن به کار برده می شود در این آزمایش بتن مورد بررسی قرار گرفته می شوند.

می توان گفت هر چیزی که به تولید بتن ارتباط داشته باشد، و در طول آزمایش بتن در آزمایشگاه های محلی و بومی انجام می شود و در کل تمامی فعالیت هایی که صورت می گیرد مورد توجه قرار می گیرند که می توان به آزمایش انواع میلگرد، تست خاک و انواع جوش نیز اشاره کرد.خدماتی که در آزمایشگاه بتن صورت می گیرد بسیار متنوع است که هر کدام مقوله های جداگانه دارد. پیشنهاد می کنم همچنان با ما همراه باشید.

 

    قبل از تست باید به این نکات توجه نمود:

سطح بتن مورد نظر باید کاملا تمیز، خشک و صاف باشد.

بر روی سطوحی که خشن هستند نباید تست چکش عقب نشینی صورت گیرد.

به هنگامی که ضربه چکش روی سطح بتن انجام می شود باید این ضربه حداقل 20 میلی متر از انحنای لبه صورت گیرد.