Молоток Шмидта или склерометр — узкоспециализированное устройство для проверки прочности затвердевшего бетона. Прибор был изобретен более полувека назад швейцарским инженером Э. Шмидтом. За десятилетнюю историю он не потерял своего значения, получив более совершенные модификации.
Содержание
Назначение и область применения
Бетонные конструкции широко применяются в строительстве. Это прочный надежный материал, устойчивый к внешней среде. От качества бетона зависит срок его службы и несущие характеристики.
Проверка прочности бетонных перекрытий и иных видов конструкций — важный этап как при возведении здания, так и перед сдачей его в эксплуатацию. Одним из применяемых для этой задачи устройств является молоток Шмидта.
Главное преимущество склерометра — его автономность. Проверить качество материала можно прямо на территории объекта. Кроме того молоток Шмидта относится к приборам неразрушающего контроля. Он не наносит негативное воздействие на материал, не деформирует и не разрушает его.
Помимо бетона склерометром можно проверить прочность камня, кирпича, мрамора, горных пород, раствора в швах кирпичных кладок и металла.
Существует ряд моделей для выявления прочности деревянных изделий.
Устройство и принцип работы
Склерометр состоит из цилиндрического корпуса с конусообразным основанием, пружинного механизма, ударного плунжера (индентор), бойка и шкалы Шмидта. На последней стрелкой указывается давление, которое способна выдержать поверхность. Некоторые модели имеют предохранительную гайку. У электронных устройств вместо шкалы ЖК дисплей с панелью управления.
Принцип работы молотка Шмидта основывается на измерении ударного импульса, который возникает в момент приложения механического воздействия к твердому материалу. Иными словами, твердость объекта рассчитывается по длине отскока бойка, ударившегося о поверхность.
Алгоритм работы со склерометром выглядит следующим образом:
- Индентор (металлический стержень цилиндрической формы) прижимают к месту, выбранному для проведения исследования;
- На рукоятку осуществляется плавное нажатие до появления характерного щелчка — удара бойка о гладкую поверхность;
- После удара на шкале появляется значение твердости, а ударник возвращается в исходное положение посредством свободного отскока.
Разновидности
По устройству и характеристикам склерометры делятся на механические и электронные. Каждый вид имеет свои особенности: принцип действия, погрешность, спектр применения.
Механические
Самым простым видом склерометра является механический. Он представляет собой металлический корпус с пружинным механизмом, бойком и плунжером. Корпус защищен от попадания влаги и пыли. Диапазон измерений 5 – 70 МПа.
В современных моделях есть стопор для фиксации полученного показателя. Для предварительной обработки поверхности используется шлифовальный камень, который идет в комплекте с прибором.
Из недостатков механического устройства: большой вес (1 –3 кг), высокая погрешность измерений, доходящая до 20%, ограниченный спектр применения.
Преимущества: низкая стоимость по сравнению с электронными приборами, возможность проводить замеры в неблагоприятных условиях, например, при температуре до -40°С.
Электронные
Существует несколько разновидностей электронных молотков. Наиболее простой склерометр данного типа внешне похож на механический, принцип его действия также основывается на величине отскока бойка.
Разница же заключается в наличие графического дисплея, на котором фиксируется значение твердости материала при сжатии. Работает устройство от батареек АА, вес до 3 кг.
Наибольшей универсальностью отличаются приборы, состоящие из пульта управления с интерфейсом и ударного цилиндра. Между собой части сообщаются при помощи провода. Устройство позволяет рассчитать прочность и однородность конструкции, выявить класс бетона, оценить его качество.
Такой склерометр можно подключить к ПК, чтобы перенести показания на цифровой носитель. Кроме того прибор обладает встроенной памятью, облегченным весом за счет использования прочного пластика, широким диапазоном применения и низкой погрешностью (вплоть до 1%). Предельная величина измерения — 120 НПа.
Популярность набирают и ультразвуковые устройства. Твердость материала они рассчитывают не по энергии удара, а по времени и скорости прохождения излучаемой волны.
Ультразвуковой склерометр имеет голосовое сопровождение, функцию обмена данными с ПК, память на более 5000 измерений, удобный интерфейс. С его помощью можно не только узнать твердость материала, но и провести анализ монолитной конструкции на наличие трещин, дефектов и пустот.
Инструкция по измерению прочности бетона склерометром
Исследование прочности бетонных и железобетонных объектов начинают с выбора подходящего участка относительно небольшой площади. Всего производят около 12 замеров. Расстояние между точками должно составлять 0,2 – 0,3 см. Для вычисления среднеарифметической величины, отбрасывают самое большое и самое маленькое значения. Остальные показатели суммируют и делят на 10.
Стоит учитывать, что оптимальный показатель твердости для разных марок бетона различен. Таблица для контроля качества бетонных конструкций идет в комплекте с измерительным прибором либо же наносится на его корпус.
Основные модели и производители
Электронные:
- Beton Pro Condtrol – учитывает вид и степень отвердевания материала, диапазон 3 – 100 МПа, погрешность 7%, эргономичная форма (отдельный жк-дисплей и стержень в виде пистолета), память 5000 запоминания, облегченный корпус из пластика.
- ИПС мг4 – для контроля твердости бетона В3,5 – В60, диапазон 3 – 100МПа, погрешность 8%, память 500 запоминаний, состоит из пульта управления с дисплеем и стержня, вес 770 г, возможность подключения к ПК.
Механические:
- ОМШ 1 — молоток для бетона и железобетонных конструкций, диапазон 5 – 40 МПа, вес 1,5 кг.
- МШ 225 — для проверки прочности листа бетона, толщиной до 70 мм, диапазон 10 – 70 МПа, погрешность до 10%, индентор выполнен из закаленной стали.
Ультразвуковые:
- Пульсар 2.2 – для контроля прочности бетона, кирпича, металла и других твердых материалов, также применяется для поиска трещин, пустот, определения зрелости бетонной смеси. Подключается к ПК, высокая точность измерений и облегченный корпус.
- УКС МГ 4с — для определения прочности монолитных и сборных бетонных объектов, имеет контрастный дисплей, аккумулятор, результаты можно скачать на ПК в виде таблицы.
Мировым лидером по производству устройств для неразрушающего контроля является швейцарская компания Proceq. Среди ее продукции механические, электронные и маятниковые молотки Шмидта.
Поставщиками измерителей прочности бетона также являются Ресанта, Bosch, Зубр, Kraftool.
Калибровка и техническое обслуживание
Склерометр относится к точным приборам. А потому его использование не обходится без проверки и калибровки, которые рекомендуется проводить раз в год. Устройство проверяется в сервисе по специальному эталону. При необходимости осуществляется процедура калибровки — исправление и доводка составных частей прибора.
Чтобы склерометр исправно работал как можно дольше, важно соблюдать правила технического обслуживания. Для переноса и хранения устройства лучше всего использовать заводской кейс. Корпус не следует подвергать механическим воздействиям и повреждениям.
