Молоток Шмидта. Доверяй, но проверяй!

Механические методы исследования показателей бетонной смеси

Таблица видов бетона.

Самый старый и популярный способ определения прочности материала на сжатие называется методом стандартных образцов. Для проведения исследования из бетонной смеси изготавливаются контрольные образцы, представляющие собой кубы с длиной сторон в 20 см. Для проведения испытаний кубы должны иметь срок выдержки не менее 28 дней. Затем готовые образцы устанавливаются под пресс и сжимаются до полного разрушения. Показатели нагрузки, при которых произошло разрушение, фиксируются, а затем с их помощью осуществляется расчет прочности монолита.

Неразрушающий контроль бетона производится специальными механическими приспособлениями. При этом используются методы, определяющие свойства монолита при воздействии на него определенными инструментами. Учитываются показания приборов при таких манипуляциях, как скалывание, отрыв, пластическая деформация и некоторые другие.

Методы проверки бетона при помощи молотков Физделя и Кашкарова

Принцип действия испытательных механизмов основан на показателях глубины попадания прибора в толщу поверхностного слоя бетонного монолита. В качестве примера можно рассмотреть молоток Физделя, при ударах которым на поверхности материала остаются лунки. Диаметры лунок и определяют прочностные характеристики бетона.

Устройство молотка Кашкарова.

Затем осуществляются 10-12 средних по силе ударов по поверхности участка, выбранного для испытания. Отпечатки от молотка должны находиться на расстоянии не менее 3 см друг от друга.

После этого при помощи штангенциркуля и специальной линейки производятся измерения диаметров лунок. Каждое измерение производится с точностью до десятых долей миллиметра сначала в одном направлении лунки, затем в строго перпендикулярном. На основании полученных сведений и данных о диаметре отпечатков лабораторных образцов, взятых за стандарт, составляется тарировочная кривая, позволяющая произвести определение прочности бетона на сжатие.

Кроме того, определить прочностные характеристики монолита можно и при помощи молотка Кашкарова. Принцип действия данного инструмента так же, как и молотка Физделя, основан на свойствах пластической деформации. Конструкционно молоток Кашкарова представляет собой прибор, в который, кроме рабочего органа, введен и контрольный стержень. За счет этого прибор оставляет не одинарный, а двойной отпечаток. Один располагается на поверхности исследуемого объекта, а другой — на контрольном стержне. Анализ отпечатков и оставленных диаметров лунок позволяет произвести расчеты прочности бетона на сжатие.

Исследования свойства бетона при помощи склерометра и пистолетов

Таблица соотношения прочности бетона.

Инструменты, которые применяются для определения прочностных характеристик бетонного монолита на основании свойств упругого отскока, оснащены стержневым ударником, или бойком. Примером таким инструментов могут служить пистолеты Борового и ЦНИИСКа, склерометр КМ и молоток Шмидта.

Исследования определяют величину силы отскока ударника, которая при испытаниях отражается на шкале механизма. Как правило, сила энергии пружины при опыте должна иметь постоянное значение.

Спуск стержневого ударника производится самостоятельно при соприкосновении инструмента с поверхностью. В склерометр КМ встроен боек, имеющий определенное значение массы. При помощи пружины, которой задана жесткость, производится удар по ударнику из металла, прижатому к испытываемой поверхности.

Методы контроля прочности бетона, основанные на показателях отрыва со скалыванием, позволяют определить характеристики монолита не на поверхности, а в теле элемента. Для исследований используются участки, лишенные металлической арматуры.

Методы установления прочности бетона.

В толщу бетона устанавливаются специальные анкеры, при помощи которых затем производится исследование прочностных характеристик бетона неразрушающим способом.

На сегодняшний день описанные методы неразрушающего контроля прочности бетона считаются самыми точными, так как используют для расчетов зависимость, в которой могут изменяться всего лишь 2 параметра: величину фракций наполнителя бетонного раствора и его тип. При этом недостатками неразрушающего контроля прочности бетона является высокая трудоемкость в комплексе с невозможностью использования данных методов при высокой армированности материала. Кроме того, при испытаниях происходит частичное повреждение поверхности исследуемого монолита.

Принцип работы молотка Шмидта

Молоток Шмидта работает по принципу упругого отскока, который основан на измерениях поверхностей бетона на его твёрдость. Этот способ позаимствован из практики измерения степени прочности металла. Заключается он в воздействии ударами с помощью специального ударника по сферическому штампу, который предварительно прижимается к бетону.

Склерометр устроен таким образом, что после удара по бетону специальная система пружин позволяет ударнику осуществлять свободный отскок. При этом величина обратного отскока характеризует степень твёрдости оцениваемого материала. А с помощью установленной на прибор градуированной кривой вычисляется прочность бетона.

Конструкция молотка Шмидта включает в себя:

1 – ударный плунжер или индентор.

2 – бетонная поверхность, над которой проводят контроль прочности.

3 – корпусная часть.

4 – ползунок, оснащённый направляющими стержнями.

5 – конус корпусной части.

6 – кнопка-стопор.

7 – шток бойка, обеспечивающий направление работы инструмента.

8 – шайба для установки бойка.

9 – колпачок.

10 – кольцо для разъёма.

11 – задняя крышка инструмента.

12 – сжимающая пружина.

13 – предохраняющая часть конструкции.

14 – боек, имеющий определённую массу.

15 – пружина для фиксации.

16 – ударяющая пружина.

17 – втулка, направляющая работу молотка.

18 – войлочное кольцо.

19 – дисплейное окно, показывающее шкалу Шмидта.

20 – винт для сцепления.

21 – контрольная гайка.

22 – штифт.

23 – предохраняющая пружина.

В целом работа молотка основана на вычислении ударного импульса, который возникает при приложении нагрузки. Удар производят о твёрдую поверхность (бетон), без наличия металлической арматуры и замеряют высоту отскока бойка, дающую показание прочности бетона на сжатие.

Схема работы с молотком Шмидта заключается в следующем:

• ударный механизм прибора приставляется к исследуемой поверхности;
• двумя руками производиться плавный нажим на молоток по направлению к поверхности бетона до момента появления удара бойка;
• после чего на шкале высвечиваются показания;
• для более точных результатов показания снимаются 9 раз.

Измерения следует проводить на небольших участках, которые предварительно расчерчиваются на квадраты, каждый из которых, подвергается исследованию. Все показания прочности фиксируются, а затем сравниваются. Расстояние между ударами должно быть не менее 25 мм. Иногда полученные данные могут иметь определённые отклонения либо быть одинаковыми. По полученным результатам испытаний определяется среднее арифметическое. Если при испытаниях удар бойка произошёл на пустоте заполнителя, то такие данные не следует учитывать, а удар повторить в другом месте.

Устройство и принцип работы

Конструкции большинства склерометров состоят из следующих элементов:

• плунжер ударного типа, индентор;
• корпус;
• ползунки, что оснащены стержнями для направления;
• конус в основе;
• кнопки стопора;
• штоки, что обеспечивает направленность функционирования молотка;
• колпачки;
• кольца разъема;
• задняя крышка прибора;
• пружина со сжимающими свойствами;
• предохраняющие элементы конструкций;

• бойки с определенным весом;
• пружины с фиксирующими свойствами;
• ударяющие элементы пружин;
• втулка, что направляет функционирование склерометра;
• войлочные кольца;
• индикаторы шкалы;
• винты, что осуществляют процесс сцепки;
• гайки контроля;
• штифты;
• пружины предохранения.

Функционирование склерометра имеет основу в виде отскока, характеризующегося упругостью, что формируется при измерениях импульса удара, который возникает в конструкциях при их нагрузке. Устройство измерителя произведено так, что после осуществления ударных действий об бетон пружинная система дает ударнику возможность сделать свободный отскок. Градуированная шкала, вмонтированная на приборе, вычисляет искомый показатель.

Работа с гвоздодёром

Эта разновидность считается универсальной. В среднем молотки с гвоздодером весят до шестисот грамм. Такой молоток могут применять плотники и кровельщики. Уникальность разновидности придаёт гвоздодёр, расположенный с одного края молотка. С другой стороны расположен круглый выпуклый боёк.

Со своим основным предназначение молоток справляется отлично. Им удобнее всего вытаскивать забитые ранее гвозди. Его помощь неоценима при демонтаже деревянных плинтусов, брусков, досок, лаг, других древесных изделий, соединённых гвоздями. Удобство и практичность при пользовании гвоздодёром проявляются при устройстве обрешётки и монтаже битумной черепицы.

Гвоздодёр может представлять цельный металлический молоток с резиновой ручкой или пластмассовой поверхностью в месте захвата. Бывают также деревянные или пластмассовые ручки, но у них более быстрый износ. Цельность позволяет инструменту работать длительное время.

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.

среда, 31 марта 2021 г.

Молоток Шмидта (Склерометр) — назначение, виды, инструкция по применению

• Твердость при сжатии;
• Растяжимость;
• Сопротивление отрыву;
• Сопротивление изгибу;
• Усилие при скалывании.

Конструктивно включает в себя (см. рисунок): 1. ударный плунжер или индентор; 2. бетонная поверхность, над которой проводят контроль прочности; 3. корпус; 4.ползунок, оснащённый направляющими стержнями; 5. конус корпусной части; 6. кнопка-стопор; 7. шток бойка, обеспечивающий направление работы инструмента; 8. шайба для установки бойка; 9. колпачок; 10. кольцо для разъёма; 11. задняя крышка инструмента; 12. сжимающая пружина; 13. предохраняющая часть конструкции; 14. боек определенной массы; 15. пружина для фиксации; 16. ударяющая пружина; 17. втулка, направляющая работу молотка; 18. войлочное кольцо; 19. индикатор шкалы Шмидта; 20. винт для сцепления; 21. контрольная гайка; 22. штифт; 23. предохраняющая пружина

• 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.

• Возможность обмена данными с компьютером;
• Удобное управление и настройка прибора при помощи кнопок и интерфейса;
• Выключение при длительном перерыве в использовании;
• Память для сохранения измерений;
• Озвучивание процесса работы;
• Автоматическое изменение волн;
• Возможность поиска дефектов и трещин.

• Способность записи измерений;
• Возможность перевода показателей на ПК;
• Функция сортировки измеренных данных;
• Изменение направления ударного воздействия .

• Возможность работы при температуре – 40°;
• Низкая стоимость;
• Высокая погрешность;
• Большой вес.

• Тип N — Энергия удара — 2,207 Нм. Значения отскока считываются со шкалы для последующего расчета среднего значения. Значения прочности на сжатие могут считываться с диаграммы преобразований.
• Тип L — Энергия удара — 0,735 Нм. Модель с энергией удара в три раза меньшей, чем у модели N. Модель отличается меньшей энергией удара, используется для тонкостенных объектов толщиной от 50 до 100 мм или для контроля малогабаритных объектов (как вариант, изделий из искусственного камня или кернов).

• 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.

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

• Погрешность измерений. Самая большая погрешность у механических моделей. Она обычно не указывается, но зачастую достигает 20%. А также у механических моделей наибольшая периодичность поломок. Для электронных этот показатель составляет 5%, а наименьший у ультразвуковой аппаратуры: 1%.
• Рабочий интервал прочности. У механических аппаратов он составляет 60 МПа, у электронных – 100. У ультразвуковых интервал изменяется по времени и скорости.
• Комфорт эксплуатации. Механическим аппаратом пользоваться менее удобно из-за отсутствия сохранения результатов и большого веса (1 кг).
• Цена. В этом показателе все наоборот: самым дорогим является ультразвуковой прибор.

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.

Особенности конструкции

Конструкция молотка Шмидта кратко: цилиндрический корпус с утончением на одном конце, там, где высовывается плунжер (индентор), который вдавливается в исследуемый объект.

Внутри находится боек на пружине, бьющий по последнему. На втором окончании – плоская крышечка с гайкой, которой можно настраивать силу ударника. Сбоку на корпусе – стопорная кнопка, также на нем присутствует горизонтальный вырез, в котором бегает ползунок, обрамленный шкалой. Механическая часть электронных моделей аналогичная.

Более подробное устройство отображено на схеме:

Особо надо выделить модель Schmidt OS-120

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:

Оборудование

Строительство достаточно трудоемкий процесс. Чтобы исключить лишние затраты и не растрачивать время, стоит хорошо позаботиться о качестве материалов. В первую очередь необходимо задуматься о том, как проверить марку бетонной смеси.

Заказанный раствор не всегда соответствует прописанным в документе характеристикам. Если добавленное сырье для изготовления бетона не отвечает должным пропорциям, автоматически меняется качество раствора. Чтобы точно узнать марку необходимо провести оценку качества.

Устройство и принцип действия

Молоток Кашкарова представляет собой инструмент для косвенного определения прочности бетона без разрушения или повреждения конструкции. Оценка производится методом пластической деформации – по размерам отпечатка, который получен на эталонной пластинке. Технология получения результата соответствует техническим требованиям основных нормативных документов — ГОСТ 22690-88, ГОСТ 28570-90, ГОСТ 18105-2010 и ГОСТ 10180-2012.

Компактность инструмента и простота метода (при сравнительно высокой точности и воспроизводимости результатов) предопределили широкое использование молотка конструкции Кашкарова в сравнении с приспособлениями аналогичного назначения (имеются в виду молоток Шмидта, молоток Физделя и пр.).

Молоток Кашкарова состоит из следующих деталей:

1. Стального корпуса.
2. Обрезиненной рукоятки.
3. Ударной полусферической головки (допускается её изготовление в форме усечённого конуса), которая имеет резьбовую часть.
4. Пружины с гужоном.
5. Стакана.
6. Закалённого шарика.
7. Заострённого стержня из стали с пределом прочности не менее 415 МПа, имеющего строго определённые размеры. Обычно предлагаются комплекты таких стержней ( не менее 40) с различными механическими характеристиками, что расширяет область применения устройства.
8. Сменной металлической пластинки.

Достоинством конструкции является независимость полученного результата от условий проведения испытания.

Конструкция инструмента

Этот инструмент очень похож на молоток, поэтому его так и называют. В его конструкции две основные части:

• Рукоятка.
• Баёк.

Правда, баёк необычный. Его тыльная (широкая) сторона такая же, как и у простого молотка. А вот носок (острый наконечник) представляет собой сложную конструкцию. Во-первых, она разборная. Во-вторых, в её состав входит:

• Стакан – это полость в байке со стороны носка.
• Пружина, вставленная в стакан.
• Металлический стержень, который называется эталонным. Он съёмный и вставляется в стакан, подпирая пружину.
• Металлический шарик на конце эталонного стержня, который носит название индентор.

Отрывок, характеризующий Молоток Физделя

– И где нам, князь, воевать с французами! – сказал граф Ростопчин. – Разве мы против наших учителей и богов можем ополчиться? Посмотрите на нашу молодежь, посмотрите на наших барынь. Наши боги – французы, наше царство небесное – Париж. Он стал говорить громче, очевидно для того, чтобы его слышали все. – Костюмы французские, мысли французские, чувства французские! Вы вот Метивье в зашей выгнали, потому что он француз и негодяй, а наши барыни за ним ползком ползают. Вчера я на вечере был, так из пяти барынь три католички и, по разрешенью папы, в воскресенье по канве шьют. А сами чуть не голые сидят, как вывески торговых бань, с позволенья сказать. Эх, поглядишь на нашу молодежь, князь, взял бы старую дубину Петра Великого из кунсткамеры, да по русски бы обломал бока, вся бы дурь соскочила! Все замолчали. Старый князь с улыбкой на лице смотрел на Ростопчина и одобрительно покачивал головой. – Ну, прощайте, ваше сиятельство, не хворайте, – сказал Ростопчин, с свойственными ему быстрыми движениями поднимаясь и протягивая руку князю.