Молоток Шмидта. Доверяй, но проверяй. Молоток шмидта что это.

Молоток Шмидта был изобретен в 1948 году благодаря работе швейцарского ученого Эрнеста Шмидта. Это изобретение позволило измерять прочность бетонных конструкций на строительных площадках.

Молоток Шмидта — поверка за 5 минут

В 1948 году Эрнст Шмидт изобрел прибор под названием «молоток Шмидта», который позволял проводить неразрушающий контроль прочности на сжатие.

Молоток Шмидта — это прибор для измерения упругих свойств или прочности бетона или камня. В настоящее время молотки Шмидта используются во всем мире для оценки прочности бетона. Европейский стандарт для испытания молотка Шмидта — EN 12504-2.

Испытательный молоток ударяет по бетону подпружиненным штифтом с определенной энергией и затем измеряет отскок (в единицах отскока). Отскок зависит от твердости бетона и измеряется испытательным устройством. Во время испытания молоток необходимо держать перпендикулярно поверхности, которая, в свою очередь, должна быть ровной и гладкой. Обратите внимание, что молоток Шмидта не подходит для маленьких образцов и будет оставлять следы. Используя таблицы пересчета, величину отскока можно использовать для определения прочности на сжатие.

Молотки Шмидта доступны у их оригинальных производителей в различных диапазонах энергии.

Хотя молоток отскока является быстрым и недорогим средством проверки однородности бетона, он имеет свои ограничения. Испытания неразрушающим контролем также чувствительны к местным изменениям в образце. Чтобы свести это к минимуму, рекомендуется взять выборку измерений и усреднить их. При оценке влияния влажности внутренней породы на показания прибора Шмидта-Хаммера было обнаружено, что значения отскока (R) уменьшаются с увеличением влажности. Другими факторами влияния являются тип крупного заполнителя, цемент, форма и карбонизация поверхности бетона.

Каждый молоток имеет важные свойства и должен быть откалиброван для использования с бетоном, изготовленным из заполнителей определенного происхождения.

Испытание может проводиться горизонтально, вертикально или под промежуточным углом. При каждом угле число отскока для одного и того же бетона различно, поэтому требуется отдельная калибровочная или поправочная таблица.

Исследования показали, что существует общая корреляция между прочностью бетона на сжатие и числом отскока; однако между различными исследователями существуют значительные разногласия относительно точности оценки прочности по результатам измерений отскока.

Отклонение прочности правильно откалиброванного молотка может составлять от +/- 15 % до +/- 20 %.

Иллюстрации молодка шмитта:

Испытание бетона с помощью молотка Шмитта

Методы проверки прочности бетона

В настоящее время существует два основных метода определения прочности бетона: разрушающие и неразрушающие испытания. Неразрушающие механические методы основаны на взаимосвязи между прочностью бетона и другими механическими свойствами, такими как прочность на сдвиг, прочность на отрыв и прочность на сжатие. В зависимости от типа оцениваемого свойства часто используются следующие методы неразрушающего контроля:

• отрыв;
• пластическая деформация;
• скол ребра;
• упругий отскок.

Выбор метода испытаний зависит от размера и формы изделий, цели мероприятий, требований к точности получаемых результатов и степени удобства проведения испытаний. Прибором, наиболее часто используемым на практике во всем мире для определения прочностных характеристик, является так называемый молоток Шмидта. Его часто называют склерометром, что в переводе с греческого означает «склерометр».

Молоток Шмидта был разработан в 1948 году швейцарским инженером Эрнстом Шмидтом. Молоток Шмидта впервые позволил измерить прочность бетонных конструкций на месте.

Принцип работы молотка Шмидта

Молоток Шмидта работает по принципу упругой отдачи, который основан на измерении твердости бетонных поверхностей. Этот метод заимствован из практики измерения твердости металлов. Он заключается в том, что специальная ударная среда наносит удар по сферической матрице, предварительно напряженной в бетоне.

Конструкция твердомера такова, что после удара о бетон специальная система пружин позволяет ударному телу свободно отклоняться. Величина отскока является показателем твердости испытуемого материала. Твердость бетона рассчитывается по измерительной кривой, прикрепленной к прибору.

Конструкция молотка Шмидта включает в себя:

1 — ударный поршень или штифт.

2 — поверхность бетона, на которой проводится испытание на прочность.

3 — корпусная часть.

4 — ползун с направляющими стержнями.

5 — коническая часть корпуса.

7 — ударный стержень, направляющий инструмент.

8 — шайба для регулировки ударного корпуса.

10 — разделительное кольцо.

11 — задняя крышка инструмента.

12 — Сжимающая пружина.

13 — Упорная часть пружины.

14 — Ударный корпус с фиксированной массой.

15 — Пружина молотка.

16 — Пружина молотка.

17 — Штифт для направления молотка.

18 — Войлочное кольцо.

19 — Смотровое окно со Шмидт-Шкалем

20 — Сцепной винт.

21 — Контрольная гайка.

23 — Предохранительная пружина.

Работа молотка, как правило, основана на расчете ударного импульса, возникающего в результате приложения нагрузки. Удар производится по твердой поверхности (бетону), без металлической арматуры, и измеряется высота отскока молотка, что дает представление о прочности бетона на сжатие.

Схема работы молотка Шмидта следующая:

• 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 производятся на небольших, квадратно очерченных участках, каждый из которых подвергается испытанию. Все измерения прочности записываются и затем сравниваются. Расстояние между ударами должно быть не менее 25 мм. Иногда измерения отличаются или совпадают. Из полученных результатов испытаний вычисляется среднее арифметическое. Если испытание попадает в разрыв ряда, данные игнорируются, и удар повторяется в другой точке.

Разновидности молотка Шмидта

По принципу действия молоток Шмидта делится на два подтипа:

• устройство механического воздействия – имеет корпус конструкции в форме цилиндра, внутри которого размещается ударный механизм, состоящей из индикаторной шкалы со стрелкой и отталкивающей пружины. Подобный инструмент предназначен для определения показателя прочности бетона в пределах от 5 Мпа до 50 Мпа. Молоток Шмидта механического типа применяется при обследовании железобетонных либо бетонных конструкций;
• устройство ультразвукового действия – оснащается встроенным либо внешним электронным блоком. Все получаемые во время измерения показания отображаются на дисплее и могут оставаться в памяти прибора в течение определённого периода времени. При желании молоток может подключаться к компьютеру благодаря дополнительному оснащению специализированными разъёмами и клавиатурой. Такой прибор способен диагностировать показатели, находящиеся в диапазоне от 5 Мпа до 120 Мпа. Предел памяти сохранения результатов предполагает возможность сохранения 1000 версий в течение 100 дней.

Молоток Шмидта делится на типы в зависимости от энергии удара:

• МШ 20 – обладает наименьшим значением энергии удара (196 Дж). Прибор используется чаще всего при определении показателя прочности цементных растворов кирпичной кладки;
• тип молотка РТ – 200-500 Дж. Используется для определения прочности свежего бетона в цементно-песчаной стяжке. Это молоток маятникового типа, производящий замеры как вертикально, так и горизонтально;
• МШ 75 (тип L) – энергия удара обладает 735 Дж. В основном применяется, чтобы определить прочность бетонных изделий с толщиной менее 100мм и кирпича;
• МШ-225 (тип N) – наиболее мощный молоток с энергией удара в 2207 Дж. Устройство предназначено для определения прочности бетонных конструкций с толщиной от 70 до 100 мм и более. Диапазон измерений находится в пределах от 10 до 70 МПа. На корпусе склерометра размещается таблица с тремя графиками.

Устройство и принцип работы

Большинство конструкций 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.

Работа склерометра основана на отскоке, характеризующемся упругостью, которая модулируется путем измерения ударного импульса, возникающего в конструкциях при их нагружении. Измерительное устройство сконструировано таким образом, что после удара по бетону ударный элемент свободно отклоняется через систему пружин. Шкала, прикрепленная к устройству, вычисляет необходимое значение.

После использования прибора стоит обратиться к таблице значений, которая объясняет результаты измерений.

Инструкция по применению

Тестер Шмидта работает путем вычисления ударных импульсов, которые возникают во время нагрузки. Удары происходят на твердых поверхностях, не имеющих металлической арматуры. Тестер используется в соответствии со следующей иллюстрацией:

1. приставить ударный механизм к поверхности, которая будет исследоваться;
2. используя обе руки, стоит осуществить плавное нажатие на склерометр в направлении к бетонной поверхности до того момента, пока не появиться удар бойка;
3. на шкале показаний можно увидеть показания, что высвечиваются после проведения вышеперечисленных действий;
4. чтобы показания были абсолютно точными, проверка прочности при помощи молотка Шмидта должна проводиться 9 раз.

Измерения следует проводить на небольших участках. Они должны быть предварительно расчерчены на квадраты, а затем исследованы по отдельности. Каждое измерение силы должно быть записано, а затем сравнено с предыдущими измерениями. Расстояние между штрихами должно составлять 0,25 см. В некоторых случаях полученные данные могут быть разными или одинаковыми. Из полученных результатов вычисляется среднее арифметическое, но оно может иметь небольшую погрешность.

Важно! Если во время измерения удар наносится по пустому инертному материалу, полученные данные не будут учтены. В этом случае необходимо произвести повторный удар в другом месте.

Разновидности

Испытатели бетона делятся на несколько подтипов в зависимости от принципа действия.

• Склерометр с механическим воздействием. Он оснащен цилиндрическим корпусом с расположенным внутри ударным механизмом. При этом последний оснащен индикаторной шкалой, имеющей стрелку, а также отталкивающей пружиной. Этот вид молота Шмидта нашел свое применение при определении прочности бетонной конструкции, имеющей пределы от 5 до 50 МПа. Измерителем данного вида пользуются при работе с бетонными и железобетонными предметами.
• Измеритель прочности с ультразвуковым действием. В его конструкции имеется встроенный или внешний блок. Показания можно увидеть на специальном дисплее, который имеет свойство памяти и сохраняет данные. Молоток Шмидта имеет возможность подключения к компьютеру, так как дополнительно оснащен разъемами. Данный вид склерометра работает с показателями прочности от 5 до 120 МПа. Память измерителя сохраняет до 1000 версий на протяжении 100 суток.

Энергия удара напрямую влияет на прочность бетона и железобетонных поверхностей, поэтому существуют различные типы.

• МШ-20. Этот инструмент характеризуется наименьшей силой ударов – 196 Дж. Он способен точно и качественно определить показатель прочности раствора из цемента и кирпичной кладки.
• Молоток РТ работает со значением в 200–500 Дж. Измеритель принято использовать, чтобы измерять прочность бетона первой свежести в стяжках из смеси песка и цемента. Склерометр имеет маятниковый тип, может проводить вертикальные и горизонтальные замеры.
• МШ-75 (L) работает с ударами в 735 Дж. Основным направлением в применении молотка Шмидта является установка прочности бетона, который характеризуется толщиной не более 10 см, а также кирпича.
• МШ-225 (N) – это самый мощный тип склерометра, который работает с силой удара в 2207 Дж. Инструмент способен определить прочность конструкции, что имеет толщину от 7 до 10 см и более. Прибор имеет диапазон измерения от 10 до 70 МПа. Корпус оснащен таблицей, что имеет 3 графика.

Digi Schmidt 2000

Преимущества: Обеспечивает автоматическое преобразование значений отскока в меру прочности на сжатие. Можно вводить коэффициенты для учета возраста бетона и различий между образцами, что обеспечивает точность измерений в широком диапазоне контролируемых параметров. Автоматический расчет значения карбонизации, возможность сохранения до 5000 измерений в памяти датчика, автоматический расчет медианных или средних значений с среднеквадратичной погрешностью.

Тип ND— Энергия удара 2 207 Нм. Подходит для использования в бетонных конструкциях толщиной 100 мм и более.

Тип LD— Более низкая энергия удара, 0,735 Нм. Подходит для испытания бетонных элементов толщиной менее 100 мм или искусственного камня.

Более подробная информация о приборе здесь>>>

Маятниковый молоток Schmidt OS-120

Преимущества: Вертикальные и горизонтальные измерения. Может использоваться с мягким бетоном.

Тип PT— предназначен для измерения прочности мягких материалов, таких как легкий бетон, гипсокартон и свежий бетон. Очень часто используется для определения правильного времени снятия опалубки.

Тип PM— предназначен для испытания растворных швов в кирпичной кладке.

Более подробная информация о приборе здесь>>>

ООО «Альфа-Тест» — удобный партнер и надежный поставщик

195220, РФ, Санкт-Петербург, пр-т Непокоренных, д. 49, лит. А, офис 520

454008, РФ, г. Челябинск, Свердловский пр-т, д. 2, лит. А, офис 211

Виды склерометров

Степень прочности бетона на сжатие отображается на цифровой шкале. Рисунок описывает отскок ударного элемента на определенной высоте. Чем сильнее отскок, тем тверже бетон.

Существует несколько типов молотков Шмидта, которые различаются по принципу действия (механическое или ультразвуковое воздействие на объект испытаний). Вторая распространенная классификация основана на использовании энергии удара, которая измеряется в Дж

Приборы механического и ультразвукового действия

Механический прибор, предназначенный для испытания железобетонных или бетонных конструкций, напоминает цилиндр с ударным механизмом, состоящим из пружины отдачи, индикаторной шкалы и ударного тела, установленного внутри.

Чувствительность прибора находится в диапазоне от 5 до 50 МПа.

Ультразвуковой молоток Schmidt имеет два типа электронных блоков:

Это наиболее предпочтительная конструкция устройства. Во-первых, результаты не нужно записывать — они сохраняются в блоке памяти в течение 100 дней. Максимальный объем памяти составляет 1000 измерений. Молоток подходит для подключения к компьютеру через специальные порты и штекеры.

Чувствительность электронной версии намного выше, чем у соответствующей механической версии. Прибор определяет силу в диапазоне от 5 МПа до 120 МПа.

Классификация по энергии удара

Различают 4 основные модификации твердомера по силе удара:

• 1 модификация — наименее «мощный» МШ 20. Значение энергии удара не превышает 196 Кдж.
• 2 модификация –маятникового типа РТ, работающий в 2 плоскостях. Мощность удара — от 200 до 500 КДж;
• 3 модификация — МШ 75 (тип L). Сила удара равна 735 КДж;
• 4 модификация — МШ-225 (тип N). Самый мощный вариант из всех — с энергией удара до 2207 Дж и чувствительностью от 10 до 70 МПа.

Приборы имеют разные возможности и назначение. MSH 20 измеряет прочность раствора для каменной кладки, PT необходим для измерения прочности свежеуложенного цементного раствора с песком. MSH-225 (тип N) предназначен для измерения прочности кирпича и бетона толщиной до 100 мм. MSH 75 (тип L) используется для определения надежности стен толщиной не менее 70 мм.

Молоток Шмидта: инструкция по применению

Испытание начинается с выбора подходящего участка на поверхности объекта. Затем устройство прижимается к поверхности испытываемого объекта с помощью ударного механизма.

Равномерное давление осуществляется одновременно обеими руками до тех пор, пока не раздастся звук удара ударного механизма о поверхность.

После удара на шкале отображается числовое значение величины твердости.

Связь между силой сжатия в бетоне и его твердостью следующая:

• 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.

Чтобы портативный измеритель дал достоверный результат, необходимо провести не менее 9 измерений с минимальным расстоянием между образцами 25 мм.

«Технические хитрости»

Чтобы избежать случайного испытания одного и того же участка дважды, поверхность бетона размечается — например, рисуется 9 квадратов.

Каждый квадрат бетона измеряется и результат записывается для последующего анализа. Измерение не засчитывается (его необходимо повторить на другом участке), если молоток ударяет по поверхности, которая закрывает полость.

Все 9 образцов могут иметь одинаковое значение или незначительно отличаться. Для анализа данных используется среднее арифметическое результатов 9 ударов.

Не используйте устройство в жестких условиях, изменяющих свойства материала (повышенные/пониженные температуры, механические, термические или химические воздействия).

Немного цифр

Бетонные конструкции имеют различную твердость на сжатие через 28 дней после заливки (максимальное отклонение не более 13,5 %). Твердость зависит от качества и марки строительного материала:

Таблица.1 Средняя прочность на сжатие испытательных кубов из бетона с длиной грани 15 см в зависимости от качества и класса.

Типы бетона (кроме газобетона)

Отклонение от стандарта в %.