Молотком кашкарова прибором пм

Молоток Кашкарова. Методика проведения испытания

Определение качества готовых бетонных изделий часто предполагает измерение их прочности. К сожалению, в отличие от металлов, бетон не является однородной структурой, к тому же он достаточно хрупок. Поэтому прямые измерения механических характеристик данного материала либо требуют специальных лабораторных исследований, либо характеризуются большой погрешностью, достигающей 70…75 %. Разумным компромиссом при неразрушающем контроле качества бетона является применение молотка Кашкарова.

Устройство и принцип действия

Молоток Кашкарова представляет собой инструмент для косвенного определения прочности бетона без разрушения или повреждения конструкции. Оценка производится методом пластической деформации – по размерам отпечатка, который получен на эталонной пластинке. Технология получения результата соответствует техническим требованиям основных нормативных документов — ГОСТ 22690-88, ГОСТ 28570-90, ГОСТ 18105-2010 и ГОСТ 10180-2012.

Компактность инструмента и простота метода (при сравнительно высокой точности и воспроизводимости результатов) предопределили широкое использование молотка конструкции Кашкарова в сравнении с приспособлениями аналогичного назначения (имеются в виду молоток Шмидта, молоток Физделя и пр.).

Молоток Кашкарова состоит из следующих деталей:

Стального корпуса.
Обрезиненной рукоятки.
Ударной полусферической головки (допускается её изготовление в форме усечённого конуса), которая имеет резьбовую часть.
Пружины с гужоном.
Стакана.
Закалённого шарика.
Заострённого стержня из стали с пределом прочности не менее 415 МПа, имеющего строго определённые размеры. Обычно предлагаются комплекты таких стержней ( не менее 40) с различными механическими характеристиками, что расширяет область применения устройства.
Сменной металлической пластинки.

Достоинством конструкции является независимость полученного результата от условий проведения испытания.

Инструкция по применению

Испытание по методу Кашкарова не зависит от силы удара и скорости, которую получают подвижные детали устройства. Не требуется также установка каких-либо дополнительных деталей. Перед испытанием стержень должен быть очищен от загрязнений и следов смазки.

Последовательность определения прочности бетона такова. По ударной головке при помощи слесарного молотка наносится серия ударов (после каждого удара молоток Кашкарова смещается на величину, немного превышающую диаметр шарика). Если после первого удара на поверхности бетона возникла сетка трещин, то испытание продолжают в другом месте конструкции.

При ударе закалённый шарик сжимает пружину и воздействует на стержень, который перемещается и деформирует эталонную пластинку, вставляемую перед испытанием с противоположной стороны корпуса. На пластине остаётся отпечаток, диаметр и глубина которого характеризуют удельное усилие, приложенное к бетону.

Возврат головки в исходное положение обеспечивается пружиной, а сила сжатия ограничивается гужоном. Ход стержня может регулироваться ввинчиванием или вывинчиванием головки в корпусе. Точность направления обеспечивается посадкой нижней части головки по внутренним поверхностям стакана и корпуса.

Неизбежные неточности метода связаны с тем, что при ударе закалённый шарик оставляет в бетоне вмятину, диаметр которой хотя и является характеристикой прочности бетона, но в то же время и ухудшает внешний вид конструкции, что не всегда приемлемо. Для минимизации погрешности рекомендуется наносить удар по наиболее гладкой части бетонной поверхности, а между шариком и бетоном иметь лист плотной бумаги.

Среднее соотношение между диаметрами трёх-четырёх отпечатков с использованием калибровочной таблицы показывает прочность бетона. Используя тарировочный график, получают:

При пределе на сжатие от 3 до 18 МПа диаметр отпечатка составляет 3,0…1,7 мм;
При пределе на сжатие от 18 до 60 МПа диаметр отпечатка составляет 1,6…1,1 мм.

Детализированная градация приводится в инструкции производителя молотка Кашкарова. Для повышения точности используют и дополнительные таблицы (см, например, ВСН 02-69), учитывающие марку бетона и условия его твердения. Для этого у проверяющего обязательно должны иметься данные по эталонному отпечатку dэ, полученные с использованием стационарного испытательного оборудования.

Тогда прочность бетона можно установить по следующим данным:

Здесь d – усреднённый размер отпечатка в бетонном изделии по результатам испытания, которые выполнены молотком Кашкарова.

Методика определения прочности бетона механическими методами

7.1 Методика определения прочности бетона механическими методами

Цель работы: изучить методы определения прочности бетона.

Оборудование: молотки для определения прочности бетона

Механические методы неразрушающего контроля при обследовании конструкций применяют для определения прочности бетона всех видов нормируемой прочности, контролируемых по ГОСТ .

В зависимости от применяемого метода и приборов косвенными характеристиками прочности являются:

значение отскока бойка от поверхности бетона (или прижатого к ней ударника);

параметр ударного импульса (энергия удара);

размеры отпечатка на бетоне (диаметр, глубина) или соотношение диаметров отпечатков на бетоне и стандартном образце при ударе индентора или вдавливании индентора в поверхность бетона;

значение напряжения, необходимого для местного разрушения бетона при отрыве приклеенного к нему металлического диска, равного усилию отрыва, деленному на площадь проекции поверхности отрыва бетона на плоскость диска;

значение усилия, необходимого для скалывания участка бетона на ребре конструкции;

значение усилия местного разрушения бетона при вырыве из него анкерного устройства.

В таблице 7.1 приведены рекомендуемые методы контроля прочности бетона.

При проведении испытаний механическими методами неразрушающего контроля следует руководствоваться указаниями ГОСТ .

В таблице 7.2 приведены методы определения прочности бетона в зависимости от ожидаемой прочности испытуемых элементов.

В зависимости от метода обследования число испытаний на одном участке, расстояние между местами испытаний на участке и от края конструкции, толщина конструкции на участке испытания должны быть не меньше значений, приведенных в таблице 7.3.

К приборам механического принципа действия относятся: эталонный молоток Кашкарова, молоток Шмидта, молоток Физделя, пистолет ЦНИИСКа, молоток Польди и др. Эти приборы дают возможность определить прочность материала по величине внедрения бойка в поверхностный слой конструкций или по величине отскока бойка от поверхности конструкции при нанесении калиброванного удара (пистолет ЦНИИСКа).

Молоток Физделя (рисунок 7.1) основан на использовании пластических деформаций строительных материалов. При ударе молотком по поверхности конструкции образуется лунка, по диаметру которой и оценивают прочность материала. То место конструкции, на которое наносят отпечатки, предварительно очищают от штукатурного слоя, затирки или окраски. Процесс работы с молотком Физделя заключается в следующем: правой рукой берут за конец деревянной рукоятки, локоть опирают о конструкцию. Локтевым ударом средней силы наносят 10-12 ударов на каждом участке конструкции. Расстояние между отпечатками ударного молотка должно быть не менее 30 мм. Диаметр образованной лунки измеряют штангенциркулем с точностью до 0,1 мм по двум перпендикулярным направлениям и принимают среднее значение. Из общего числа измерений, произведенных на данном участке, исключают наибольший и наименьший результаты, а по остальным вычисляют среднее значение. Прочность бетона определяют по среднему измеренному диаметру отпечатка и тарировочной кривой, предварительно построенной на основании сравнения диаметров отпечатков шарика молотка и результатов лабораторных испытаний на прочность образцов бетона, взятых из конструкции по указаниям ГОСТ или специально изготовленных из тех же компонентов и по той же технологии, что материалы обследуемой конструкции.

На рисунке 7.2 приведена тарировочная кривая для определения предела прочности при сжатии молотком Физделя.

К методике определения прочности бетона, основанной на свойствах пластических деформаций, относится также молоток Кашкарова ГОСТ .

Отличительная особенность молотка Кашкарова (рисунок 8.3) от молотка Физделя заключается в том, что между металлическим молотком и завальцованным шариком имеется отверстие, в которое вводится контрольный металлический стержень. При ударе молотком по поверхности конструкции получаются два отпечатка: на поверхности материала с диаметром dd и на контрольном (эталонном) стержне с диаметром dэ. Отношение диаметров получаемых отпечатков зависит от прочности обследуемого материала и эталонного стержня и практически не зависит от скорости и силы удара, наносимого молотком. По среднему значению величины dd/dэ из тарировочного графика (рисунок 7.4) определяют прочность материала.

На участке испытания должно быть выполнено не менее пяти определений при расстоянии между отпечатками на бетоне не менее 30 мм, а на металлическом стержне — не менее 10 мм.

Таблица 7.1 — Методы контроля прочности бетона

Особенности молотков Кашкарова: описываем развернуто

Опубликовано Артём в 23.05.2020 23.05.2020

Устройство и принцип действия

Молоток Кашкарова состоит из следующих деталей:

Стального корпуса.
Обрезиненной рукоятки.
Ударной полусферической головки (допускается её изготовление в форме усечённого конуса), которая имеет резьбовую часть.
Пружины с гужоном.
Стакана.
Закалённого шарика.
Заострённого стержня из стали с пределом прочности не менее 415 МПа, имеющего строго определённые размеры. Обычно предлагаются комплекты таких стержней ( не менее 40) с различными механическими характеристиками, что расширяет область применения устройства.
Сменной металлической пластинки.

Достоинством конструкции является независимость полученного результата от условий проведения испытания.

Конструкция инструмента

Этот инструмент очень похож на молоток, поэтому его так и называют. В его конструкции две основные части:

Правда, баёк необычный. Его тыльная (широкая) сторона такая же, как и у простого молотка. А вот носок (острый наконечник) представляет собой сложную конструкцию. Во-первых, она разборная. Во-вторых, в её состав входит:

Стакан – это полость в байке со стороны носка.
Пружина, вставленная в стакан.
Металлический стержень, который называется эталонным. Он съёмный и вставляется в стакан, подпирая пружину.
Металлический шарик на конце эталонного стержня, который носит название индентор.

Разновидности

По принципу действия измерители прочности бетонных конструкций делят на несколько подтипов.

Склерометр с механическим воздействием. Он оснащен цилиндрическим корпусом с расположенным внутри ударным механизмом. При этом последний оснащен индикаторной шкалой, имеющей стрелку, а также отталкивающей пружиной. Этот вид молота Шмидта нашел свое применение при определении прочности бетонной конструкции, имеющей пределы от 5 до 50 МПа. Измерителем данного вида пользуются при работе с бетонными и железобетонными предметами.
Измеритель прочности с ультразвуковым действием. В его конструкции имеется встроенный или внешний блок. Показания можно увидеть на специальном дисплее, который имеет свойство памяти и сохраняет данные. Молоток Шмидта имеет возможность подключения к компьютеру, так как дополнительно оснащен разъемами. Данный вид склерометра работает с показателями прочности от 5 до 120 МПа. Память измерителя сохраняет до 1000 версий на протяжении 100 суток.

Сила энергии удара оказывает прямое влияние на прочность бетонной и железобетонной поверхностей, поэтому они могут быть нескольких типов.

МШ-20. Этот инструмент характеризуется наименьшей силой ударов – 196 Дж. Он способен точно и качественно определить показатель прочности раствора из цемента и кирпичной кладки.
Молоток РТ работает со значением в 200–500 Дж. Измеритель принято использовать, чтобы измерять прочность бетона первой свежести в стяжках из смеси песка и цемента. Склерометр имеет маятниковый тип, может проводить вертикальные и горизонтальные замеры.
МШ-75 (L) работает с ударами в 735 Дж. Основным направлением в применении молотка Шмидта является установка прочности бетона, который характеризуется толщиной не более 10 см, а также кирпича.
МШ-225 (N) – это самый мощный тип склерометра, который работает с силой удара в 2207 Дж. Инструмент способен определить прочность конструкции, что имеет толщину от 7 до 10 см и более. Прибор имеет диапазон измерения от 10 до 70 МПа. Корпус оснащен таблицей, что имеет 3 графика.

Сегодня будущие характеристики бетонной смеси в полной мере зависят от критериев её прочности. Поэтому в строительстве определение степени прочности бетонных конструкций является необходимой процедурой, на основании которой производиться вывод о соответствии материалов утверждённым стандартам. Так, к критериям прочности относят показатели растяжения, изгибов, сжатия, а также степень однородности бетонной смеси. Качественный бетон может успешно противостоять различным нагрузкам и отрицательному воздействию окружающей среды.

Как правильно проводить исследование?

Каждый молоток Кашкарова продается в комплекте с инструкцией по применению, в которой четко описано, как правильно применять данный измерительный инструмент. Чтобы проверить прочность бетона при помощи молотка Кашкарова, вам требуется выбрать участок бетонного объекта размером 10х10 см. Он должен быть ровным, без выемок и бугорков, должны отсутствовать видимые поры. Отступ от края изделия должен составлять более 5 см.

Нужно взять молоток Кашкарова, вставить в соответствующий паз эталонный стержень острым концом внутрь. На выбранный участок бетона следует уложить чистый листок бумаги и кусочек «копирки». Затем нужно ударить молотком по заготовке, как описано выше. После каждого удара следует продвигать эталон на новый участок и заменять лист бумаги. Следующий удар должен приходиться на новое место (на расстоянии от предыдущего более 3 см).

На следующем шаге нужно замерить отпечатки. Если разница полученных показателей составляет более 12%, следует все исследования повторить заново. Исходя из полученных показателей определяется класс бетона, при этом выбирается наименьший из получившихся показателей.

На результат исследования пониженные температуры воздуха практически не оказывают влияния. Поэтому использовать данный измерительный инструмент разрешено при температуре окружающей среды до -20 градусов. Однако при этом температурные показатели бетона и эталонных стержней должны быть одинаковыми. Это значит, что перед исследованием, проводимым на морозе, эталонные стержни необходимо оставить на улице как минимум на 12 часов.

Недостатки молотка Кашкарова

К недостаткам прибора следует так же отнести низкую точность (15-20%) и то обстоятельство, что с его помощью можно оце прочность бетона только в поверхностном слое (до 10 мм), в котором иногда бетон подвержен карбонизации. Не учитывается возможная адгезия растворной части от зерен крупного заполнителя. Метод практически не чувствителен к изменению прочности крупного заполнителя и его зерновому составу. Точность измерения можно несколько повысить, если для каждого конкретного состава бетона строить свои графики.

Инструкция по применению

При пределе на сжатие от 3 до 18 МПа диаметр отпечатка составляет 3,0…1,7 мм;
При пределе на сжатие от 18 до 60 МПа диаметр отпечатка составляет 1,6…1,1 мм.

Тогда прочность бетона можно установить по следующим данным:

d/dэ = 2,2…2,7 – 15…10 МПа;
d/dэ = 1,9…2,2 – 19…15 МПа;
d/dэ = 1,5…1,9 – 26…19 МПа;
d/dэ = 1,3…1,5 – 30…26 МПа.

Где купить?

Купить молоток Кашкарова можно в одном из специализированных магазинов, продающих различные измерительные приборы. Также его можно заказать в интернет-магазине аналогичной направленности. Стоимость данного прибора – от 2500 рублей. При этом дополнительно к инструменту необходимо будет приобрести эталонные стержни, комплект из десяти штук которых обойдется вам в 2000 рублей.

Больше о молотках Кашкарова смотрите в видео ниже.

Методы проверки прочности бетона

На данный момент существует два основных метода определения прочности бетона: с помощью разрушающего либо неразрушающего контроля. Механические способы неразрушающего контроля основываются на взаимосвязи прочности бетона с прочими механическими свойствами, такими, как усилие при скалывании, сопротивление отрыву и твёрдость при сжатии. В зависимости от типа оцениваемого свойства применяются зачастую следующие способы неразрушающих испытаний:

отрыв;
пластическая деформация;
скол ребра;
упругий отскок.

Выбор способа испытаний зависит от размера и формы изделий, цели проводимых мероприятий, требований, выдвигаемых к точности полученных результатов и от степени удобства испытаний. В мировой практике наибольшее распространение в определении прочностных характеристик получил прибор под названием молоток Шмидта. У нас его часто называют склерометром, что в переводе с греческого означает «измеритель твёрдости».

Молоток Шмидта был разработан в 1948 году швейцарским инженером Эрнстом Шмидтом. Именно молоток Шмидта впервые дал возможность измерить прочность бетонных конструкций на месте проведения строительных работ.

Что это такое?

Молоток Кашкарова – это измерительный прибор, который способен определить показатель, указывающий прочность бетона на сжатие путем пластических деформаций. Несмотря на то что данный прибор дает довольно неточные показатели, он часто применяется на строительных площадках, где производятся монолитные работы, а также на заводах железобетонных конструкций.

Устройство молотка Кашкарова регламентировано в ГОСТ 22690-88. Он состоит из:

металлического корпуса, который гарантирует долговечность инструмента;
рукояти (металлического остова);
головки (рабочей части молотка);
пружины, которая гасит ударную силу от молотка;
стакана, куда помещаются эталонный стержень и шарик;
эталонного стержня, при помощи которого и производится исследование;
стального шарика, который ударяется о стержень;
прорезиненной накладки, которая не дает инструменту скользить в руке.

Такая конструкция молотка позволяет практически полностью убрать влияние силы удара на бетонный образец. При этом отпечаток от удара остается сразу и на испытуемом бетоне, и на эталонном стержне.

Эталонные стержни изготавливаются из стальной заготовки горячей прокатки, из которой производят арматуру. Используются ВстЗсп и ВстЗпс, которые соответствуют ГОСТ 380. Образцы обладают временным сопротивлением разрыву. Стержни проходят проверку на заводе-изготовителе.

Виды склерометров

Степень прочности бетона на сжатие показывается на цифровой шкале. Цифра характеризует отскок бойка на определенную высоту. Чем отскок сильнее, тем тверже бетон.

Есть несколько типов молотка Шмидта — различаются по принципу функционирования (механическое или ультразвуковое воздействие на испытуемый объект). Вторая распространенная классификация основана на использовании энергии удара, измеряемой в Дж.

Приборы механического и ультразвукового действия

Устройство механического типа, предназначенное для исследования железобетонных или бетонных конструкций, выглядит как цилиндр с помещенным внутрь ударным механизмом из отталкивающей пружины, индикаторной шкалы, бойка.

Чувствительность прибора — от 5 до 50 Мпа.

Электронный молоток Шмидта ультразвукового действия оснащаются электронными блоками двух видов:

Такая конструкция прибора предпочтительнее. Во-первых, результаты не нужно фиксировать – они сохраняются в памяти блока на 100 суток. Предельный резерв памяти — 1000 показаний. Молоток пригоден для подключения к компьютеру за счет специальных портов и разъемов.

Чувствительность электронной модификации значительно выше, чем у механического аналога. Прибор распознает прочность в диапазоне от 5 Мпа до 120 Мпа.

Классификация по энергии удара

По силе удара различают 4 основных модификации склерометра:

1 модификация — наименее «мощный» МШ 20. Значение энергии удара не превышает 196 Кдж.
2 модификация –маятникового типа РТ, работающий в 2 плоскостях. Мощность удара — от 200 до 500 КДж;
3 модификация — МШ 75 (тип L). Сила удара равна 735 КДж;
4 модификация — МШ-225 (тип N). Самый мощный вариант из всех — с энергией удара до 2207 Дж и чувствительностью от 10 до 70 МПа.

Приборы разной мощности и назначение имеют разное. МШ 20 измеряет прочность раствора для кирпичной кладки, РТ необходим для измерений прочности только что уложенного в виде цементно-песчаной стяжки. МШ-225 (тип N) предназначен для замера прочности кирпича и бетона толщиной до 100 мм. Цель использования МШ 75 (тип L) — определение надежности стен толщиной не менее 70 мм.

Для чего и когда осуществляют контроль

Рассмотрим эту тему подробнее. Знание вопроса может быть полезным не только специалистам, но и обычным людям, которые строят своими руками на приусадебном участке.

Не контролируя качество используемого для строительства бетона, нельзя быть уверенным, что плотина надежная

Конечно, залив бетонную дорожку возле дома, нет необходимости проверять качество и прочность. Но, например, если при строительстве дачи вы применили покупную бетонную смесь, а затем дом дал усадку, или по фундаменту пошли трещины, одной из причин может быть некачественный бетон.

Убедившись в этом, можно взыскать деньги на ремонт с поставщика. Для этого нужно знать, что такое контроль бетона для определения прочности, и как он осуществляется.

Чем руководствуются при оценке прочности

Этим межгосударственным стандартом руководствуются при контроле качества бетона

Проверяют качество бетона как органы строй надзора, так и сами производители (строительные организации). Для этого существует ГОСТ — контроль качества бетона осуществляется в соответствии с его требованиями. Номер документа: 18105-2010. Полностью документ называется — «Бетоны.

Правила контроля и оценки прочности». Он является межгосударственным, действует на территории всего содружества, включая недавно вышедшую из СНГ Украину. Рассмотрим требования этого документа подробнее, но не углубляясь особо в термины. Он определяет методики и схемы лабораторного контроля бетона.

Когда проводится контроль

Проверяют бетон, когда он достигает проектной прочности — то есть, обычно через 28 дней с момента приготовления смеси.

Но для сборных и сборно монолитных конструкций проводятся испытания еще и при сдаче или приемке изделий (называется входной контроль бетона).
Ведь часто в момент передачи камень еще не набирает необходимых характеристик. Это, так называемая, передаточная прочность.
Для монолитных строений контроль может проводиться так же в момент снятия опалубки или нагружения конструкции — эта прочность называется промежуточной.
Причем, если при проверке в более ранние сроки, определяют, что материал набрал более 90 процентов проектной прочности, то разрешается больше не проводить оценок. При этом, изделие или строение считаются качественным.
Также качество бетона определяют при проведении различных экспертиз с целью определить причину повреждения или разрушения зданий и сооружений.

Устройство и принцип работы

Конструкции большинства склерометров состоят из следующих элементов:

плунжер ударного типа, индентор;
корпус;
ползунки, что оснащены стержнями для направления;
конус в основе;
кнопки стопора;
штоки, что обеспечивает направленность функционирования молотка;
колпачки;
кольца разъема;
задняя крышка прибора;
пружина со сжимающими свойствами;
предохраняющие элементы конструкций;

бойки с определенным весом;
пружины с фиксирующими свойствами;
ударяющие элементы пружин;
втулка, что направляет функционирование склерометра;
войлочные кольца;
индикаторы шкалы;
винты, что осуществляют процесс сцепки;
гайки контроля;
штифты;
пружины предохранения.

Функционирование склерометра имеет основу в виде отскока, характеризующегося упругостью, что формируется при измерениях импульса удара, который возникает в конструкциях при их нагрузке. Устройство измерителя произведено так, что после осуществления ударных действий об бетон пружинная система дает ударнику возможность сделать свободный отскок. Градуированная шкала, вмонтированная на приборе, вычисляет искомый показатель.

Особенности и назначение

На сегодняшний день практикуется несколько способов проверки бетона на прочность. Основой механического способа является контроль взаимосвязи между прочностью бетона и его другими механическими свойствами. Процедура определения данным методом основана на сколах, сопротивлениях отрывам, твердости в момент сжатия. Во всем мире зачастую используется молоток Шмидта, при помощи которого определяются прочностные характеристики.

Измеритель твердости нашел свое применение в следующих сферах:

измерение прочности бетонного изделия, а также строительного раствора;
оказывает помощь в обнаружении слабых мест в бетонных изделиях;
позволяет осуществлять контроль качества готового объекта, что собран из бетонных элементов.

Ассортимент измерителя довольно широк. Модели могут иметь отличие в зависимости от характеристик проверяемых предметов, например, толщины, размера, энергии удара. Молотки Шмидта могут охватывать бетонные изделия в диапазоне от 10 до 70 Н/мм². А также пользователь может приобрести электронный инструмент для измерения прочности бетона ND и LD Digi-Schmidt, которые работают автоматически, выдавая результаты измерений на монитор в цифровом виде.

Кол-во блоков: 14 | Общее кол-во символов: 19943
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

Источник