کش اشمیت (Schmidt hammer ) که با نام چکش سوییسی نیز شناخته می‌شود. چکشی برگشت‌پذیر است که این ابزار برای سنجش ویژگی‌های ماده‌های کشسان و به ویژه سنجش مقاومت فشاری بتن به کار می‌رود. کارایی چکش اشمیت برای سنجش سختی سنگ‌ها و صخره‌ها نیز کمک گرفته می‌شود. چکش اشمیت به نام‌های چکش بازتاب، چکش ضربه‌ای و یا آزمایش سنجش سختی نیز شناخته می‌شود و یک روش غیر مخرب برای آزمایش بتن میباشد.
کارایی چکش اشمیت :
آزمایش چکش اشمیت 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 تا نقطه مشخصی، مقدار انرژی ثابتی به آن داده می‌شود. این کار با فشار دادن چکش به سطح صاف بتن انجام می‌شود. بعد از آزاد کردن، جرم تحت اثر بازتاب میله چکش (که هنوز در تماس با سطح بتن است) قرار می گیرد و مسافتی که توسط جرم طی می‌شود و برحسب درصدی از انبساط اولیه فنر بیان می‌شود، عدد بازتاب نامیده می‌شود. این مقدار توسط یک نشانه که در طول یک مقیاس مدرج است حرکت می‌کند، نشان داده می‌شود. عدد بازتاب یک اندازه مطلق است، چون به انرژی ذخیره شده در فنر و به اندازه جرم وابسته میباشد.
آزمایش کارایی چکش اشمیت :
از جمله آزمایش های غیرمخرب بتن تست چکش اشمیت می باشد. این آزمایش روشی برای ارزیابی کیفیت و مقاومت نسبی بتن می باشد. امروزه استفاده از آزمایش چکش اشمیت طرفداران زیادی در بین کارشناسان اجرایی و تعمیراتی دارد. این آزمایش با ارائه دیتاهای کیفی بتن می تواند روشی برای افزایش سرعت اجرای چروژه های بتنی بزرگ مانند سدها و جلوگیری از وقفه های آزمایشگاهی باشد.البته باید توجه داشت که آزمایش غیرمخرب چکش اشمیت دارای نقایص و مکشلاتی نیز می باشد. این مشکلات مربوط به متغییر و گاها اشتباه بودن نتایج با وضعیت کلی بتن در آزمایش چکش اشمیت می باشد.
معایب کارایی چکش اشمیت :
از جمله این مشکلات سطحی بودن نتایج حاصله از تست چکش اشمیت می باشد. با این حال هنوز چکش اشمیت به علت سریع و کم هزینه بودن آزمایشی کاربردی در پروژه های ارزیابی و مقاوم سازی سازه های بتنی به حساب می آید. می توان با استفاده از به کارگیری ضریب اصلاح نسبت به واقعی سازی نتایج آزمایش چکش اشمیت اقدام نمود. 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. سختی تابعی از عوامل ذاتی چون نوع کانی‌ها، ابعاد دانه‌ها، چسبندگی مرزی کانی‌ها، مقاومت و رفتار الاستیک و پلاستیک سنگ می باشد. ترکیب و اندرکنش این عوامل، تعیین کننده سختی یک سنگ است. توضیحات تکمیلی در مورد چکش اشمیت را در لینک کاربرد چکش اشمیت بخوانید.
آزمایش دینامیکی یا واجهشی چیست ؟
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.
این روش که توسط انجمن بین المللی مکانیک سنگ ISRM به صورت استاندارد در آمده است، در مورد سنگ‌های خیلی نرم یا خیلی سخت دارای محدودیت‌هایی بوده است و نتایج قابل اطمینانی ارائه نمی‌دهد. چکشهای اشمیتی که جهت تخمین مقاومت فشاری بتن بکار می رود انرژی ضربه فنر در حدود ۲٫۲۰۷ ژول دارند که برای سازه های بتنی که مقاومتی بین ۱۰ تا ۷۰ مگاپاسکال دارند مناسب است.
اربرد چکش اشمیت اغلب در سراسر جهان برای آزمایش غیر مخرب اجزای بتن و سازه از آن استفاده می شود. آزمایش چکش اشمیت یا چکشهای بتنی برای تعیین میزان مقاومت در محل بتن استفاده می شود. تمام چکش های بتنی به طور دقیق مقاومت فشاری بتن را اندازه گیری می کنند که مستقیماً نشان دهنده ی ظرفیت باربری و دوام ساختارهای بتنی میباشد. استحکام فشاری بتن به طور مستقیم بر ظرفیت باربری و دوام آن تأثیر می گذارد و از این رو برای قضاوت در مورد کیفیت بتن استفاده می شود.
کاربرد چکش اشمیت یک آزمایش استاندارد برای آزمایش پذیرش مقاومت بتن نیست. این فقط یک آزمون برای ارزیابی استحکام بتن در ساختار است و به سختی می توان آن را جایگزین آزمون مقاومت فشاری کرد. هنگام انجام تست چکش اشمیت مهم است که چکش باید در زاویه ی راست به سطح قرار داده شودکه باید صاف صاف باشد.هر چکش برای برنامه های کاربردی خاص طراحی شده است.
تیپ N : در این نوع تیپ با استفاده از محدوده اندازه گیری ۲۰ تا ۶۰ مگاپاسکال قدرت فشاری و
تأثیر انرژی ۲٫۲J، این چکش برای اکثر کاربردهای مهندسی کافی است. مقادیر بازخورد از
یک شماره خوانده می شود و با استفاده از گرافیک بالای آن، به قدرت فشرده تبدیل می
شود.
تیپ L : در این نوع تیپ محدوده اندازه گیری ۲۰ تا ۶۰MPa قدرت فشاری، این چکش
دارای انرژی ضربه ای است که سه برابر کوچکتر از نوع N است. این نوع برای آزمایش قطعات نازک (<100 میلی متر) یا اجزای
کوچک استفاده میشوند. Type NR/ LR با استفاده از این
مدل، مقدار بازگشتی به عنوان یک نمودار نوار بر روی نوار کاغذ ثبت می شود. یک ورق
نوار کاغذی اتاق را برای ۴۰۰۰ اثرات تست فراهم می کند. پاندول Schmidt Hammer نوع PT ( تست چکشی بتن) مجهز
به یک سطح پیستون بزرگتر، مخصوصاً برای آزمایش روی مواد نرم تر مانند بتن سبک وزن،
تخته گچ و بتن تازه طراحی شده است. اغلب برای تعیین زمان مناسب برای حذف قالب نیز
از آن استفاده می شود. نوع PM ( تست خرد کن ملات )
این روش برای آزمایش اتصالات ملات در آجری استفاده می شود. و دارای یک پینگر
مخصوص طراحی شده است که شکل آن تضمین می کند که اثرات روی سطح مفصل اعمال می شود،
نقطه تماس قطر ۸٫۰ میلی متر است. بر اساس ارزش های بازپرداخت، کیفیت ملات می تواند
طبقه بندی شود. هر چکش بازشده برای اهداف متفاوت برای پاسخگویی به نیازهای خاص
مشتری ساخته شده است. هر چکش تست باید پس از ۱۰۰۰ اثر آزمایش بررسی شود. حال با توجه به این مطلب مقاله ای دیگر نیز
در خصوص کارایی چکش اشمیت برای شما آورده شده است.
کمبودهای چکش های کلاسیک
۱
- مقدار بازگشتی وابسته به جهت تأثیر است.
۲ - مقدار بازگشتی تحت تأثیر اصطکاک داخلی قرار دارد.
۳ - محدود بودن محتویات آب بندی باعث کاهش زود هنگام دقت در آن
می شود.
· سطح بتن باید صاف، تمیز و خشک باشد.
· قبل از آزمایش چکش، ذرات شلنگ مورچه باید از سطح بتن با یک چرخ سنگ یا سنگ جدا شوند.
· تست چکش عقب نشینی نباید بر روی سطوح خشن انجام شود.
· نقطه ضربه چکش بر سطح بتن باید حداقل ۲۰ میلی متر از انحنای لبه یا شکل باشد.
پس از به دست آوردن رابطه بین استحکام فشاری و تعداد بازتولید، قدرت ساختار را می توان ارزیابی کرد. به طور کلی، تعداد بازخورد به عنوان افزایش قدرت افزایش می یابد و همچنین تحت تأثیر تعدادی از پارامترها مانند نوع سیمان، نوع سنگ، وضعیت سطح و رطوبت بتن، سختی و سن بتن، کربنات سطح بتن و غیره است. علاوه بر این شاخص بازده نشان دهنده استحکام فشاری بتن تا عمق محدود از سطح است. ترک های داخلی، نقص ها و غیره یا ناهمگونی در قسمت مقطع با شماره های بازپرداخت نشان داده نخواهد شد. به همین ترتیب، برآورد مقاومت بتن با روش چکش مجدد، بسیار دقیق نیست و دقت احتمالی پیش بینی مقاومت بتن در ساختار ۲۵ درصد است.
حال با توجه به این مطلب مقاله ای دیگر نیز در خصوص کارایی چکش اشمیت برای شما آورده شده است.