Wytrzymałość to jeden z najważniejszych parametrów betonu, który określa się przy użyciu różnych metod i narzędzi. Jedną z najczęściej wykorzystywanych jest z pewnością metoda sklerometryczna, do której służy młotek Schmidta. Na czym polega takie badanie? Jak działa młotek Schmidta? Niniejszy artykuł zawiera odpowiedzi na te i inne pytania.

Na czym polega metoda sklerometryczna?

Jak wspomniano we wstępie wytrzymałość betonu można określić przy wykorzystaniu metody sklerometrycznej. Wynika to z faktu, że pozwala ona zbadać zarówno jednorodność, jak i wytrzymałość betonu w warstwie powierzchniowej. Niezbędnym narzędziem do przeprowadzenia badania metodą sklerometryczną jest sklerometr, którym może być np. młotek Schmidta. W trakcie badania stalowy trzpień narzędzia uderza w powierzchnię betonu z określoną siłą, a przyrząd automatycznie rejestruje wielkość jego odskoku (określoną jako liczbę odbicia) na specjalnej skali. Szczegółowy opis prawidłowo przeprowadzonego badania metodą sklerometryczną zawiera instrukcja numer 210 Instytutu Techniki Budowlanej z roku 1977. Metodyka znajduje się także w normach PN-74/B-06262 i PN-EN 12504-2.

Czym jest i jak działa młotek Schmidta?

W poprzednim akapicie wspomniano, że rolę sklerometru w badaniu metodą sklerometryczną może pełnić młotek Schmidta. Jest to specjalistyczny przyrząd, który pozwala zbadać powierzchniową twardość betonu na podstawie wielkości odskoku od betonowej powierzchni masy stalowego trzpienia z układem sprężynowym, uderzającego z określoną siła. Pomiarowi poddawana jest wówczas tzw. liczba odbicia, którą odczytuje się ze skali młotka lub jego wyświetlacza, jeżeli dysponujemy przyrządem w wersji cyfrowej. Warto również wiedzieć, że niezależnie od tego, czy wykorzystujemy mechaniczny młotek Schmidta, czy jego cyfrowy odpowiednik przyrząd może występować w czterech typach różniących się od siebie przede wszystkim siłą uderzenia. Może to być:

• młotek normalny typu N o energii uderzenia 2,21 N · m - tego typu przyrząd wykorzystywany jest do badania betonu zwykłego w konstrukcjach monolitycznych i prefabrykowanych;
  

• młotek lekki typu L o energii uderzenia 0,74 N · m - ten rodzaj sklerometru stosuje się do badania betonów lekkich oraz zapraw;

• młotek ciężki typu M o energii uderzenia 29,5 N · m - tego typu sklerometr przeznaczony jest badań betonu stosowanego w nawierzchniach dróg i lotnisk, mostów, fundamentów oraz innych masywnych konstrukcjach;
  

• młotek wahadłowy typu P o energii uderzenia trzpienia 0,88 N · m - przeznaczeniem tego typu sklerometru są badania betonów i materiałów o małej twardości oraz wytrzymałości, czego przykładem może być np. gazobeton lub tynk.

O czym należy pamiętać badając wytrzymałość betonu przy użyciu młotka Schmidta?

Metoda sklerometryczna swoją popularność zawdzięcza prostocie oraz możliwości przeprowadzenia w krótkim czasie dużej liczby pomiarów na powierzchni badanego elementu konstrukcyjnego. Przy jej stosowaniu oraz użyciu młotka Schmidta należy pamiętać, że:

• zgodnie z normą PN-EN 13791 zastosowanie sklerometru do badania wytrzymałości betonu na ściskanie wymaga skorelowania uzyskanych wyników z rezultatami uzyskanymi na próbkach rdzeniowych wyciętych z badanej konstrukcji, a następnie ściśniętych w maszynie wytrzymałościowej. Jeżeli nie przeprowadzimy skorelowania błąd pomiaru może wahać się w granicach nawet ± 30 %;
  

• badania z zastosowaniem młotka Schmidta nie można przeprowadzać bezpośrednio nad zbrojeniem o otulinie cieńszej niż 3 cm, nad ziarnami grubego kruszywa, w miejscach silnego zawilgocenia betonu, a także na górnych powierzchniach elementów usytuowanych poziomo podczas betonowania;

• użyty rodzaj młotka należy dobrać odpowiednio do grubości oraz twardości badanego elementu konstrukcyjnego, przykładowo młotek wahadłowy Schmidta może być stosowany w przypadku gazobetonu. Przyrządy pomiarowe różnego typu są dostępne w sklepie Viateco, który oferuje najwyższej klasy sprzęt pomiarowy;
  

• badanie metodą sklerometryczną powinna poprzedzać weryfikacja układu zbrojenia, a przed użyciem młotka Schmidta należy usunąć skorodowany beton oraz przeszlifować i odpylić powierzchnię w miejscu badania. W przypadku pojedynczego elementu pomiary należy wykonać minimum w 12 miejscach, a w każdym z nich dokonać przynajmniej 6 odczytów.

Podsumowując należy stwierdzić, że zastosowanie młotka Schmidta to jedna z najprostszych metod pozwalających określić wytrzymałość betonu. Dysponując odpowiednim przyrządem można samodzielnie przeprowadzić badanie, jednak należy pamiętać o przestrzeganiu wymienionych wyżej zasad oraz umiejętnej kalibracji sklerometru.