آزمایش چكش اشمیت (Schmidt Hammer Test)

ASTM D 5873-14

شماره استاندارد آزمایش

تعیین بعضی از پارامترهای مکانیکی سنگ مانند مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته.

هدف آزمایش

استفاده از این آزمایش درمورد سنگ­های خیلی نرم و یا خیلی سخت با محدودیت­ هایی همراه است.

موارد کاربرد

 

آزمایش چكش اشميت به نام هاي چكش بازتاب، چكش ضربه اي و يا آزمايش سنجش سختي نيز شناخته مي شود و يك روش غير مخرب براي آزمايش بتن مي باشد. آزمايش بر اساس اين اصل است كه بازتاب يك جرم ارتجاعي به سختي سطح در مقابل جرمي كه به آن برخورد مي كند وابسته است. در چكش اشميت جرم متصل شده به فنر وجود دارد كه با كشيدن فنر تا نقطه مشخصي، مقدار انرژي ثابتي به آن داده مي شود. اين كار با فشار دادن چكش به سطح صاف بتن انجام مي شود. بعد از آزاد كردن، جرم تحت اثر بازتاب ميله چكش (كه هنوز در تماس با سطح بتن است) قرار مي گيرد و مسافتي كه توسط جرم طي مي شود و برحسب درصدي از انبساط اوليه فنر بيان مي شود، عدد بازتاب ناميده مي شود. اين مقدار توسط يك نشانه كه در طول يك مقياس مدرج است حركت مي كند، نشان داده مي شود. عدد بازتاب يك اندازه مطلق است، چون به انرژي ذخيره شده در فنر و به اندازه جرم وابسته مي باشد.

مطالعات نشان داده است که سختي سنگ ها با مقاومت فشاري تک محوري و مدول کشساني سنگ ها در ارتباط است در واقع سختي يكي از مفاهيم رايج است كه براي توصيف رفتاري سنگ‌ها بكار مي رود. سختي تابعي از عوامل ذاتي چون نوع كاني ها، ابعاد دانه ها، چسبندگي مرزي كاني ها، مقاومت و رفتار الاستيك و پلاستيك سنگ مي باشد. تركيب و اندركنش اين عوامل، تعيين كننده سختي يك سنگ است. روش هاي متعددي براي تعيين سختي سنگ پيشنهاد شده است كه يكي از اين روش‌ها بكارگيري وسيله اي به نام چكش اشميت، معروف به آزمايشهاي واجهشي يا ديناميكي است. در اين دسته از آزمايش ها از يك چكش يا وزنه براي ضربه زدن به سطح سنگ استفاده مي شود و ارتفاع واجهش وزنه مقياسي براي سنجش سختي است. هرگونه رفتار پلاستيك يا تغيير شكل بر اثر ضربه، انرژي الاستيك واجهش چكش را كاهش مي دهد. اين آزمايش براي تعيين سختي سنگ و بتن با استفاده از چكش اشميت در صحرا و يا آزمايشگاه بكار مي رود. با استفاده از اين سختي مي توان خصوصيات ديگر سنگ و بتن را مانند مقاومت فشاري آن، تخمين كرد. اين روش كه توسط انجمن بين المللي مكانيك سنگ ISRM به صورت استاندارد در آمده است، در مورد سنگ هاي خيلي نرم يا خيلي سخت داراي محدوديت هايي بوده است و نتايج قابل اطميناني ارائه نمي دهد. چکش هاي اشميتي که جهت تخمين مقاومت فشاري بتن بکار مي رود انرژی ضربه فنر در حدود 2.207 ژول دارند که برای سازه های بتنی که مقاومتی بین 10 تا 70 مگاپاسکال دارند مناسب است.