آزمایش چکش اشمیت

آزمایش چکش اشمیت ( براساس استاندارد ASTM C805 )

چکش اشمیت چیست

چکش اشمیت وسیله ای است برای اندازه گیری خواص الاستیک مصالح یا  بدست آوردن مقاومت فشاری بتن یا سنگ و عمدتا برای سختی سطح بتن یا سنگ استفاده میگردد. این وسیله توسط Ernst Schmidt (ارنس اشمیت) که یک مهندس سوئیسی بود ساخته شده است و در کلیه کشورها توزیع گردید.

وسایل مورد نیاز برای آزمایش مقاومت فشاری با چکش اشمیت

• چکش بازتاب (اشمیت)
• سنگ سنباده جهت سائیدن سطح بتن هوازده و همچنین مسطح کردن سطح بتن
• سندان یا صفحه فولادی از جنس فولاد بسیار سخت با قطر ۱۵ سانتیمتر جهت کالیبراسیون

انتخاب سطح آزمایش چکش اشمیت

• حداقل ضخامت عضو مورد آزمایش ۱۰۰ میلیمتر می باشد.
• مناطق متخلخل و دارای ترک و پوسته شده و هوازده نباشد.
• در مناطق ماله کشیده شده و زبر اعداد بزرگتری نسبت به مناطق قالب بندی شده می دهد.

آماده کردن سطح آزمایش چکش اشمیت

• سطح انتخابی حداقل ۱۵۰ میلیمتر
• ساییدن محل مذکور درصورتی که زبر یا ناصاف یا پوسته شده است و مسطح کردن آن
• سطح خیس عدد کمتری می دهد. و سطح زبر عدد بیشتر. سطوح کربناته باید قبل از آزمایش به مدت ۲۴ ساعت خیسانده شود. یا سطح کربناته برداشته شود.
• بتن های روی سطح زمین با سایر بتن های قسمت های سازه ای نبایستی با هم مقایسه شوند.

مواردی که در جوابهای آزمایش چکش اشمیت تاثیر می گذارد

• بتن یخ زده عدد بسیار بیشتر می دهد.
• دمای چکش اشمیت تاثیر دارد (دمای کمتر از ۱۸- سانتی گراد)
• -جهت ضربه (عمودی، افقی)
• چکش های مختلف حتی از یک کارخانه از یک تا سه واحد اختلاف دارند.
• عدم کالیبراسیون و سرویس کردن دستگاه
• جواب های یکسان در روی صفحه کالیبره تائید کننده جوابهای صحیح برای نمونه های دیگر نمی باشد.
• مرطوب بودن سطح بتن
• کربناته بودن بتن
• زبری بتن

روش استفاده از چکش اشمیت

1. چکش اشمیت : پلانژر (میله چکش) 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 می گردد. ضامن فنر در سطح انرژی تراکمی مشخصی آزاد شده و به وزنه ای که بالای پلانژر قرار دارد ضربه وارد می کند. ارتفاع واجهش وزنه از روی خط کش قرائت می شود و به عنوان مقیاسی برای تعیین سختی استفاده می شود. این وسیله قابل حمل بوده و در همه جا قابل استفاده است. مدلهای گوناگونی از چکش اشمیت با سطوح انرژی متفاوتی ساخته شده است. برای مثال چکش نوع L انرژی ضربه ای معادل ۷۴/۰ نیوتن متر تولید می کند.
2. قاعده فولادی : قاعده فولادی به وزن حدودی ۲۰ کیلوگرم که نمونه را محکم در داخل خود نگه می دارد. نمونه های استوانه ای شکل داخل یک غلاف V شکل یا استوانه ای شکل با شعاعی برابر شعاع مغزه قرار می گیرند.
3. آنویل (سندان) فولادی استاندارد برای کالیبره کردن چکش: نمونه مورد آزمایش باید معرف سنگ مورد مطالعه باشد. در صورت امکان بهتر است که از قطعات بزرگتر برای آزمایش استفاده شود. چکش اشمیت نوع باید روی مغزه های (۵۴ میلی متر) یا بزرگتر و یا نمونه های بلوکی شکل که هر ضلع آنها حداقل ۶ سانتی متر باشد مورد استفاده قرار گیرد.

مراحل انجام آزمایش اشمیت

1. چکش اشمیت قبل از هر آزمایش توسط یک آنویل (سندان) استاندارد، کالیبره می شود. میانگین ده قرائت روی آنویل استاندارد محاسبه شده و از آن برای تعیین ضریب تصحیح استفاده می شود.
2. سطحی از نمونه که زیر پلانژر قرار می گیرد باید کاملا صاف و پرداخته شده باشد (چه در صحرا و چه در آزمایشگاه). این سطح و همچنین ماده سنگی زیر آن از هر گونه ناپیوستگی موضعی مربوط به توده سنگ باشد.
3. قطعات مجزا و سنگ را باید محکم به یک پایه صلب بست تا نمونه در طی آزمایش از هرگونه تکان یا لرزش محفوظ باشد.
4. مقدار سختی بدست آمده بستگی به راستای قرار گیری چکش دارد. طبق پیشنهاد ISRM بهتر است که چکش در یکی از سه وضعیت قائم به سمت بالا، افقی و یا قائم به سمت پایین قرار بگیرد.

• در هر سطح آزمایش ۱۰ بار انجام شود و فاصله هرکدام از هم ۲٫ ۵ سانتیمتر کمتر نباشد و چنانچه سطح بتن خرد و شکسته شود آن نتیجه قابل قبول نیست.
• اعدادی که بیش از ۶ واحد با میانگین فاصله دارند حذف گردد.
• اگر بیش از ۲ نمونه حذف شود کل آزمایش باطل است.

در هر حالت مقدار انحراف چکش نباید بیشتر از مثبت و منفی ۵ 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 و سپس نتایج را برای حالات قائم و یا افقی تصحیح نمود. منحنی تصحیح معمولا توسط کارخانه سازنده چکش ارائه می شود. زاویه قرارگیری چکش و هرگونه تصحیح انجام شده روی نتایج باید یادداشت و گزارش گردد.