Młotek Schmidta - czyli jak badać wytrzymałość betonu metodą sklerometryczną?

Badanie wytrzymałości betonu - czym jest metoda sklerometryczna?

Jak wspomniano we wstępie metoda sklerometryczna to jedna z najczęściej stosowanych metod pozwalających zbadać jednorodność oraz wytrzymałość betonu w warstwie przypowierzchniowej. W tym celu wykorzystuje się sklerometr, którym może być m.in. młotek Schmidta. W trakcie próby jego stalowy trzpień uderza w powierzchnię betonu z określoną siłą. Jednocześnie przyrząd rejestruje wielkość jego odskoku, która wyraża się tzw. liczbą odbicia na specjalnej skali. Dokładny opis przeprowadzenia badania wytrzymałości betonu przy zastosowaniu metody sklerometrycznej oraz to jak powinien być używany młotek Schmidta zostało przedstawione w instrukcji nr 210 Instytutu Techniki Budowlanej z roku 1977, a także w normach PN-74/B-06262 i PN-EN 12504-2.

Czym jest młotek Schmidta?

W poprzednim akapicie wspomniano, że funkcję sklerometru może pełnić m.in. młotek Schmidta. Czym jest to urządzenia? Otóż jest to specjalistyczny przyrząd badawczy, który pozwala ocenić powierzchniową twardość betonu na podstawie wielkości odskoku od betonowej powierzchni masy stalowego trzpienia z układem sprężynowym, który uderza w nią z określoną siła. Określana jest w tym przypadku tzw. liczba odbicia, którą odczytuje się ze skali młotka bądź jego wyświetlacza (w przypadku, gdy sklerometr jest elektroniczny). W tym miejscu warto podkreślić, że do badania wytrzymałości betonu wykorzystuje się cztery typu młotków Schmidta, które różnią się przede wszystkim siłą uderzenia, a co za tym idzie mogą być stosowane do konkretnych rodzajów betonu. Jest to:

- młotek normalny typu N, którego energia uderzenia wynosi 2,21 N · m. Stosuje się go do badania betonu zwykłego w konstrukcjach monolitycznych i prefabrykowanych;
- młotek lekki typu L, którego o energia uderzenia wynosi 0,74 N · m. Jest on przeznaczony do badania betonów lekkich oraz zapraw;
- młotek ciężki typu M, którego o energia uderzenia wynosi 29,5 N · m. Ten typ młotka Schmidta używa się w badaniach betonu nawierzchni dróg i lotnisk, mostów, fundamentów oraz innych masywnych konstrukcji;
- młotek wahadłowy typu P, którego energia uderzenia trzpienia wynosi 0,88 N · m. Młotek wahadłowy Schmidta jest przeznaczony do badań betonów i materiałów o małej twardości i wytrzymałości, czego przykładem może być np. gazobeton lub tynk.

Należy pamiętać, że tylko prawidłowe dobranie typu młotka do konkretnego betonu warunkuje poprawność uzyskanego wyniku. Wpływ ma na niego również właściwa kalibracja urządzania, które powinno pochodzić ze sprawdzonego źródła. Przykładem mogą być produkty znajdujące się w ofercie Viateco, które są dostępne pod linkiem: https://viateco.eu/produkt/mechaniczny-mlotek-schmidta/.

Badanie wytrzymałości betonu młotkiem Schmidta - o czym pamiętać?

Zastosowanie metody sklerometrycznej do badania wytrzymałości oraz jednorodności powierzchniowej warstwy betonu jest jedną z najefektywniejszych metod, ponieważ umożliwia wykonanie w krótkim czasie wielu pomiarow na powierzchni badanego elementu. Przeprowadzając tego typu badanie należy jednak pamiętać o tym, że:

- według normy PN-EN 13791 zastosowanie sklerometru do określenia wytrzymałości betonu na ściskanie wymaga skorelowania uzyskanych wyników z rezultatami, które zostały uzyskane na próbkach rdzeniowych wyciętych z badanej konstrukcji, a następnie ściśniętych w maszynie wytrzymałościowej. W przypadku braku skorelowania wynik może być przekłamany, a błąd pomiaru może wynieść nawet ± 30 %;

- pomiary przy wykorzystaniu młotka Schmidta nie mogą być wykonywane bezpośrednio nad zbrojeniem o otulinie cieńszej niż 3 cm, nad ziarnami grubego kruszywa, w miejscach silnego zawilgocenia betonu oraz na górnych powierzchniach elementów usytuowanych poziomo podczas betonowania;

- bardzo ważny jest prawidłowy wybór typu młotka, który powinien być dobrany do grubości i twardości badanego elementu konstrukcyjnego, np. młotek wahadłowy znajduje zastosowanie w przypadku badania wytrzymałości gazobetonu;

- badanie metodą sklerometryczną powinna poprzedzić weryfikacja układu zbrojenia, a z badanej próbki należy usunąć skorodowany beton, by następnie ją przeszlifować i odpylić powierzchnię. W przypadku pojedynczego elementu pomiary należy wykonać minimum w 12 miejscach, a w każdym z nich dokonać przynajmniej 6 odczytów.

Podsumowując należy stwierdzić, że badanie wytrzymałości i jednorodności betonu przy zastosowaniu młotka Schmidta to jeden z łatwiejszych testów, który można przeprowadzić we własnym zakresie. Istotny jest jednak właściwy dobór przyrządu badawczego oraz przestrzeganie wcześniej opisanych zasad.