Определение прочности бетона методом упругого отскока основано на том, что между упругостью бетона и его прочностью на сжатие устанавливается определенная зависимость.
Молоток Шмидта. Широкое распространение за рубежом получил молоток Шмидта, измерение прочности которым основано на принципе упругого отскока металлического бойка от исследуемой поверхности бетона.
Укрепленный на пружине и свободно передвигающийся по направляющему стержню боек производит удар после освобождения пружины и отскакивает на определенное расстояние. Это расстояние, фиксируемое на шкале, прикрепленной к корпусу прибора, служит показателем прочности бетона.
Прибор имеет длину с ударником 345 мм и вес 1030 г. Во время испытаний молоток устанавливают перпендикулярно к испытуемой поверхности и нажимают на корпус до тех пор, пока ударник не скроется в нем и не освободит боек от защелки; боек под действием пружины наносит удар по ударнику и отскакивает в обратном направлении на величину, которая фиксируется стрелкой на шкале. Величина отскока (в %) к величине пути при ударе бойка и характеризует прочность бетона.
В Румынии разработана инструкция по испытанию бетона с помощью молотка Шмидта, которая учитывает влияние некоторых факторов на показания прибора. Прочность бетона находится по следующей формуле:
Прибор системы В. В. Царицына, Ю. Е. Корни-ловича и Я. Э. Осадчука.
Определение прочности бетона с помощью этого прибора основано на измерении угла отскока шарнирно закрепленного маятника, падающего с определенной высоты и ударяющегося о боек с определенной силой.
Прибор состоит из маятника, выполненного в виде металлического шарика и шарнирно закрепленного на рукоятке пистолетного типа (черт. № 144).
При испытании прибор устанавливается так, чтобы боек плотно соприкасался с поверхностью бетона, что достигается с помощью установочных винтов. Маятник отводится в горизонтальное положение, при котором он защелкивается спусковым крючком. При испытании маятник отскакивает от бойка на определенный угол, величина которого служит показателем прочности бетона.
Прибор системы КИСИ (черт. № 145) состоит из корпуса, крышки со спускной кнопкой, опорной втулки, внутри которой находится ударник, воспринимающий удар бойка, скользящего по направляющему стержню под действием растянутой пружины. На корпусе прибора имеется кольцо с закрепленной на нем взводной кнопкой, градуированная шкала с указательной стрелкой.
Рис 144. Прибор В. В. Царицына, Ю. Е. Корниловича, Я. Э. Осадчука:
а — схема прибора; б — тарировочнып график; 1 — шарик; 2 — рукоятка; 3 — скоба; 4 — спускной крючок; 5 -боек; 6 — шкала; 7 стрелка, 8 — установочные винты; 9 — уровень
Перед испытанием кольцо со взводной кнопкой перемещают в крайнее нижнее положение, нажимают кнопку до отказа и, задерживая ее в таком положении, перемещают боек в крайнее верхнее положение, которое фиксируется стопорной скобой, удерживающей боек во взведенном состоянии. После этого выбирают наиболее гладкую часть поверхности испытуемого бетона, на которую устанавливают прибор и нажимают на спусковую кнопку. Боек под действием растянутой пружины ударяет по ударнику и отскакивает от него, перемещая указательную стрелку вверх по шкале. Величина отскока (в мм), фиксируемая указательной стрелкой на шкале, служит показателем прочности бетона.
Прибор Центральной экспериментальной базы состоит из корпуса со шкалой, рукоятки с курком, ударника с пружиной, штока и крышки. Внутри корпуса находятся две втулки, ударная и возвратная пружины, боек, защелка и указатель со штоком.
Прибор устанавливают перпендикулярно к поверхности бетона и, держась за его рукоятку, нажимают на боек. Боек при этом автоматически взводится, затем автоматически освобождается и под действием ударной пружины производит удар. После этого боек отскакивает на величину, которая фиксируется указателем. Указатель застопоривается вместе со штоком при помощи курка, последний после удара прижимается. Испытания следует производить не ближе 5 см от края конструкции в 12 точках. Прочность бетона определяется как средняя арифметическая результатов 10 испытаний (два крайних результата отбрасываются).
В настоящее время разработана вторая модель прибора Центральной экспериментальной базы типа КМ, в которой, кроме основного ударника, используется еще ударник с шариковым наконечником. Использование ударника с шариковым наконечником позволяет получить не только величину отскока при испытаниях, но и диаметр отпечатка.
Прибор типа КМ (черт. № 146) представляет пружинный полуавтомат ударного действия с заданной энергией удара. При движении ударника внутрь корпуса происходит накопление необходимой потенциальной энергии вследствие растяжения ударной пружины. Прибор состоит из металлического корпуса с рукояткой, внутри которого размещается ударник, ударная пружина и боек. При испытании прибор устанавливают перпендикулярно к испытываемой поверхности. Держа его за рукоятку, нажимают на ударник. Боек при этом взводится, растягивая ударную пружину. Держатель с защелкой, упираясь в упорный болт, освобождает боек от зацепления и последний под действием ударной пружины ударяет по ударнику и отскакивает от него. Указатель фиксирует величину отскока бойка, характеризующую прочность бетона.
черт. № 145. Прибор системы КИСИ:
1 — корпус; 2 — крышка; 3 — втулка опорная; 4 — кольцо; 5 — кнопка взводная; 6 — стрелка; 7 -шкала; 8 — боек; 9 — направляющий стержень; 10 — боек; 11 -пружина; 12 — скоба стопорная; 13 — шайба скобы; 14 — кнопка спускная
черт. № 146. Прибор типа КМ со стержневым ударником:
1 — ударник; 2 — ударная пружина; 3 — боек; 4 — указатель; 5 — шкала; 6 — держатель; 7 — защелка; 8 — упорный болт; 9 — рукоятка; 10 — шариковый наконечник
Если ударник прибора с шариковым наконечником, то по диаметру отпечатка можно определить и второй косвенный показатель прочности бетона. При использовании прибора с шариковым наконечником на конец ударника должен навинчиваться колпачок из каленой стали.
Для проведения испытаний выбирают участки бетона без видимых дефектов, с наиболее гладкой поверхностью и наносят серию последовательных ударов. Количество участков, подлежащих испытанию, и места их расположения принимаются в зависимости от вида испытываемой конструкции.
При испытании бетона удары по его поверхности наносят не ближе 50 мм от края изделия, стараясь при этом не попадать в одно и то же место.
