Nieniszczące badania konstrukcji betonowych
opr. Jarosław Błyszko
Młotek Schmidta
Młotek Schmidta to urządzenie umoŜliwiające pomiar powierzchniowej twardości betonu, na
podstawie pomiaru odskoku masy trzpienia uderzającej o betonową powierzchnię z określoną
siłą. Głównymi elementami młotka Schmidta są: trzpień, spręŜyna oraz bezwładna masa, któ-
ra po przyciśnięciu młotka zostaje uwolniona i odbija się z pewną siłą odwzorowując na skali
tzw. liczbę odbicia (L).
WyróŜniamy cztery podstawowe typy młotków:
- typ N (normalny) energia uderzenia wynosi 2,21 Nm – słuŜy do badania betonów zwykłych
konstrukcjach monolitycznych prefabrykowanych
- typ L (lekki) energia uderzenia 0,74 Nm – słuŜy do badania betonów lekkich, gazobetonów i
zapraw
- typ M (cięŜki) energia uderzenia 29,5 Nm – słuŜy do badania nawierzchni dróg, lotnisk,
konstrukcji mostowych i fundamentów
- typ P (wahadłowy) energia uderzenia 0,88 Nm – słuŜy do badania materiałów o małej twar-
dości (gazobetony, tynki)
Ponadto produkuje się młotki do pracy w specjalnych warunkach, np. pod wodą, czy teŜ w
warunkach silnego zapylenia.
Wartość liczby odbicia zaleŜy od ustawienia młotka. Staramy się, aby badana powierzchnia
była pionowa, a młotek znajdował się w pozycji poziomej. Jeśli te warunki nie są spełnione,
to naleŜy wprowadzić poprawki zgodnie wytycznymi producenta.
KaŜdorazowo przed i po badaniu naleŜy skontrolować prawidłowość działania młotka. Doko-
nuje się tego na specjalnym kowadle wykonanym ze stali o twardości HB = 500. Odczyt nor-
mowy powinien wynosić L
norm
= 80 +\- 2
Jeśli odczyt kontrolny róŜni się o mniej niŜ 10% od L
norm
to obliczając wartość L naleŜy
uwzględnić współczynnik poprawkowy L
ś
r,skor
= L
ś
r
*(L
norm
/L
rzeczywiste
)
Warunki techniczne przeprowadzenia badań:
Wymaga się, aby badania były przeprowadzone w co najmniej 12 miejscach pomiarowych,
usytuowanych moŜliwie równomiernie na powierzchni badanego elementu. W kaŜdym miej-
scu wykonujemy minimum 5 miarodajnych odczytów. KaŜdy odczyt w innym punkcie po-
miarowym. Punkty powinny być oddalone od siebie o około 2 cm.
Jeśli odczyt w danym punkcie róŜni się o więcej niŜ 5 jednostek nie uwzględnia się go.
Miejsca, oraz punkty pomiarowe powinny być oznaczone, a szkic elementu z opisanymi miej-
scami pomiarowymi dołączone do dokumentacji badania.
Miejsce pomiarowe powinno być odsunięte od krawędzi elementu o minimum 2 cm.
Przed badaniem miejsca pomiarowe naleŜy przeszlifować kamienie ściernym.
1. Nie przeprowadza się badań w miejscach skorodowanych. Takie miejsca naleŜy od-
powiednio przeszlifować
2. Unikać naleŜy badania elementów o małej grubości < 10 – 12 cm
3. Nie bada się betonu zamarzniętego w czasie dojrzewania
4. NaleŜy omijać ziarna kruszywa
5. Beton nie powinien być wilgotny (otrzymujemy zaniŜone wyniki)
6. Nie badamy elementu, jeŜeli występujące w nim zbrojenie jest na głębokości < 3 cm
7. Nie wykonujemy badań w miejscach rakowatych i porowatych
8. Nie wykonujemy badań na powierzchni gdzie znajduje się stwardniałe mleczko ce-
mentowe
Badając próbkę kostkową umieszczamy ją w prasie i obciąŜamy siłą około 45 kN (2 MPa),
aby wyeliminować przesunięcia.
Dobór hipotetycznych związków empirycznych
Ogólna zaleŜność fc – L moŜe być dopuszczona do stosowania, jeŜeli spełnione są określone
warunki:
a) paraboliczny współczynnik regresji jest większy niŜ 0,75
b) średnie kwadratowe odchylenie względne vk jest mniejsze niŜ 12%
%
12
%
100
*
1
2
≤
−
−
=
∑
n
f
f
f
k
coi
niszcz
ci
coi
ν
fcoi – wytrzymałość i-tej próbki obliczana z zaleŜności fc – L waŜnej dla danego betonu
f
ci
niszcz
– wytrzymałość z maszyny wytrzymałościowej
n – liczba próbek
Stosując hipotetyczną krzywą regresji wg ITB naleŜy zdawać sobie sprawę z waŜności jej
zakresu (beton typowy, zagęszczony mechanicznie, stan powietrzno-suchy, wiek od 100 do
200 dni). W przypadku, gdy nie wyznacza się empirycznej zaleŜności fc – L naleŜy odpo-
wiednio skorygować krzywą hipotetyczną przeprowadzając badania kontrolne.
Minimum 3 próbki pobrane z konstrukcji (lub 9 jeśli beton wykonywany jest w laboratorium
zgodnie z recepturą) naleŜy badać w 6 miejscach pomiarowych.
Próbkę umieszczamy w prasie i obciąŜamy wywołując napręŜenia 2 MPa.
Wówczas
f
co
= c
k
*f
c
hipot.
Korygujący współczynnik otrzymujemy ze wzoru:
C
k
= f
cm
niszcz
/ f
cm
hipot.
Po obliczeniu współczynnika korygującego naleŜy sprawdzić warunek, czy średnie odchyle-
nie kwadratowe wytrzymałości jest mniejsze niŜ 12%.