آزمایش چکش اشمیت

 چکش اشمیت

چکش اشمیت یکی از رایج ترین و پرمصرف ترین ابزارهای ضربه زنی است، که در صورت استفاده صحیح می تواند وسیله ای با ارزش باشد. اما بی دقتی و استفاده بدون تشخیص پارامترهای موثر میتواند به نتایج نادرستی منجر گردد.

چکش اشمیت روشی سریع و کم هزینه و غیرمخرب هم در آزمایشگاه و هم در محل میباشد. این روش را نمیتوان به عنوان جایگزین آزمایش مقاومت فشاری استاندارد استفاده نمود، بلکه روشی است در جهت تعیین یکنواختی بتن در سازه و یا مقایسه تغییر کیفیت بتن در نقاط مختلف یک سازه. این آزمایش نسبت به تغییرات موضعی در جنس بتن حساس میباشد.

برای مثال، وجود ذرات درشت دانه، درست در زیر پیستون، سبب حصول نتیجه کم میشود. به علاوه انرژی ای را که بتن جذب می کند، با مقاومت و هم با سختی آن ارتباط دارد، به طوری که ترکیب مقاومت و سختی کنترل کننده برجهندگی می باشد.

آزمایش چکش اشمیت برجهندگی فقط خواص سطح بتن را می سنجد. به علت پراکندگی موضعی در سختی بتن در یک مساحت کوچک، عدد برجهندگی باید در تعدادی از نقاط نزدیک به یکدیگر تعیین شوند و سپس از نتیجه آنها میانگین گرفته شود.

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.

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. 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 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.