poniedziałek, 21 września 2015

Twardość (i wytrzymałość) betonu metodą młotka Schmidta



Ernst Schmidt
(źródło: www.proceq.com)
Pierwotny młotek Schmidta
typu N z 1948 r.
(źródło: www.schmidtundpartner.ch)
Najpopularniejszą metodą badania twardości (i wytrzymałości na ściskanie) betonu jest metoda sklerometrowa Schmidta, tzn metoda z użyciem przyrządu pomiarowego zwanego młotkiem Schmidta, sklerometrem Schmidta lub twardościomierzem Schimdta. Młotek Schmidta do betonu jest de facto przerobioną i rozbudowaną wersją młotka Baumanna do metali (opracowanego w Niemczech w 1928 r. przez prof. Richardta Baumanna).

Sklerometr skonstruował w 1948 r. szwajcarski inżynier Ernst Schmidt (zm. 1990) (opis metody "młotka" w publikacji - Schmidt E., Rebound Hammer for concrete testing, Schweitz Bau.ztg 1950). Wynalazek ten jest dziś znany jako analogowy młotek Schmidta typu N. Produkcję seryjną młotków Schmidta rozpoczeła w 1950 r. szwajcarska firma Proceq. Obecnie młotki Schmidta są produkowane przez rożne firmy na świecie.

Analogowy młotek Schmidta
typu N, produkcji Proceq.
Młotek Schmidta służy do określania twardości betonu sposobem dynamicznym. Badanie realizowane jest przez przyrząd wyposażony w kilkuczęściowy mechanizm sprężynowo-bijakowy. Na skutek uderzenia bijaka w powierzchni betonu powstaje okrągły odcisk. Bijak zaraz po uderzeniu odskakuje na określoną wysokość, zależną od twardości betonu. Im beton jest twardszy tym bijak odskakuje wyżej. W obudowie analogowego młotka Schmidta znajduje się przezroczysta szybka z podziałką skali twardości, na której można odczytać wartość twardości po każdym badaniu. Wartość twardości w skali twardości Schmidta jest tradycyjnie oznaczana symbolem R (od rebound czyli odbicie/ odskok). Symbol ten jest mało precyzyjny i może się mylić z symbolem promienia okręgu, dlatego można też używac na przykład symbolu HSMX (od Hardness Schmidt lub Hardness Sclerometer), gdzie pod "X" podstawiamy literowy symbol typu twardościomierza. Niemniej jednak twardość Schmidta (czyli lokalna odporność betonu na wgniecenie) jest parametrem niezbyt często wykorzystywanym i raportowanym w badaniach właściwości betonu, dlatego młotka Schmidta używa się głównie jako miernika pośredniego-konwertera. Znaczy to, że młotkiem dokonuje się pomiaru twardości betonu, ale raportuje się nie wartość twardości w skali Schmidta lecz skonwertowną z niej wytrzymałość na ściskanie (Rc) w MPa.

Mechaniczne młotki Schmidta mogą być wykonane w 2 wersjach wersjach odczytowych:

  • analogowej, gdzie odczyt wartości twardości następuje z podziałki liniowej, a odczyt wartości wytrzymałości z tablicy konwersji,
  • cyfrowej, gdzie odczyt wartości twardości oraz automatycznie skonwertowanych z nich wartości wytrzymałości następuje z cyfrowego wyświetlacza LCD.

Ze względu na zastosowanie i konstrukcję wyróżnia się klika typów młotków Schmidta. Typy te są opisane w normach międzynarodowych, regionalnych, krajowych, branżowych i zakładowych.
Niektóre z nich, to:

  • N (typ normalny, opracowany w 1948 r.) wg norm krajowych i innych - do betonu zwykłego w konstrukcjach monolitycznych i elementach prefabrykowanych
  • L (typ lekki) wg norm krajowych i innych - do betonów lekkich, zapraw i cegieł
  • M (typ masywny) wg norm krajowych i innych - do masywnych konstrukcji betonowych, fundamentów, nawierzchni dróg, mostów i lotnisk,
  • L2 (typ bardzo lekki) wg normy zakładowej - do zapraw,
  • M2 (typ średnio-masywny) wg normy zakładowej - do masywnych konstrukcji betonowych, fundamentów, nawierzchni dróg, mostów i lotnisk.
Metodę sklerometryczną Schmidta pomiaru twardości betonu standaryzują m.in. normy:
  • (Polska Norma) PN-EN 12504-2
  • ISO/DIS 8045
  • ASTM C 805
  • ASTM D 5873
  • DIN 1048-2
  • JJG 817
  • JGJ/T 23
Firma MATBOR Sp. z o.o. posiada w swojej ofercie młotki Schmidta kliku typów, w wersjach analogowych i cyfrowych z opcjonalnymi kowadełkami wzorcowymi i fabrycznymi certyfikatami kalibracji. Zapytania ofertowe prosimy kierować na adres e-mailowy: marketing@matbor.pl.

Oprac.: R. Garbiec

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz