Определение прочности кирпича молотком кашкарова

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:

1. Стального корпуса.
2. Обрезиненной рукоятки.
3. Ударной полусферической головки (допускается её изготовление в форме усечённого конуса), которая имеет резьбовую часть.
4. Пружины с гужоном.
5. Стакана.
6. Закалённого шарика.
7. 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.
8. 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 d_э, полученные с использованием стационарного испытательного оборудования.

Тогда прочность бетона можно установить по следующим данным:

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

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

Молоток кашкарова принцип действия

Молоток Кашкарова помогает определить прочность бетона. Каковы устройство и принцип действия данного измерительного инструмента? Как его использовать согласно инструкции по применению? Есть ли у данного инструмента недостатки? Где его можно приобрести?

1. Как выбрать молоток?
2. Что это такое?
3. Назначение Молоток Шмидта (склерометр)
4. Текст ГОСТ 22690.2-77 Бетон тяжелый. Метод определения прочности эталонным молотком Кашкарова
5. Разновидности
6. Методы проверки прочности бетона
7. Преимущества и недостатки
8. Немного цифр
9. Где купить?
10. Устройство и принцип работы

Как выбрать молоток?

Молоток может выполнять не одну функцию, а сразу несколько:

• Забивание гвоздей или других крепежных деталей (дюбель, шиферный гвоздь).
• Удаление раствора со стен и раскалывание кирпича.
• Правка листового металла.
• Работа с плиткой и паркетом.

Для проведения инструментальных работ, используют молотки весом от 50 до 300 грамм. Для слесарных работ подойдут образцы весом 400 — 500 грамм. Инструмент массой 600 — 800 грамм используют для проведения ремонтных работ. Кувалды массой 4-16 кг незаменимы при проведении демонтажных работ.

Перед покупкой молотка необходимо тщательно проверить его. На качественном инструменте не должно оставаться следов после ударов о метал. Крепление составных частей должно быть прочным, без люфтов.

Обычно, для изготовления ручек используют твердые породы дерева (береза, бук, дуб, рябина, клён, тис). Дерево обязательно должно быть гладким, с текстурой, позволяющей удобно держать инструмент в руках. Качественная деревянная ручка не должна иметь трещин.

Армированная пластиковая ручка является более долговечной в отличие от остальных, и не позволяет ослабить крепление рабочей части. Прочный цельнометаллический молоток должен быть с покрытой резиновым слоем рукояткой. Это гасит вибрации от ударов и предотвращает от случайного поражения током.

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.

Назначение Молоток Шмидта (склерометр)

• бетона
• кирпича
• камней и каменных блоков
• горных пород
• раствора в швах кирпичных кладок

Прибор позволяет контролировать однородность материала, определять зоны плохого уплотнения и тд.

Текст ГОСТ 22690.2-77 Бетон тяжелый. Метод определения прочности эталонным молотком Кашкарова

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ СОЮЗА ССР

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.

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.

Преимущества и недостатки

У молотка Кашкарова есть как плюсы, так и минусы. К преимуществам использования данного инструмента относится в первую очередь легкость проводимого измерения. С таким исследованием справится даже новичок в деле строительства.

Для испытания не приходится разрушать образец, то есть исследование можно проводить прямо на готовом изделии. Это особенно важно, если предметы исследования являются крупногабаритными. Также к плюсам можно отнести стоимость прибора. Такой инструмент можно приобрести для использования в быту, например, возводя монолитный дом для себя.

Но есть у молотка Кашкарова и значительные недостатки. Погрешность прибора составляет от 12 до 20 процентов, что довольно много. Современные электрические склерометры дают более точные результаты. Прочность бетона определяется только в поверхностных слоях (глубиной 1 см). Как известно, эти слои часто подвержены разрушению ввиду карбонизации. Кроме того, прибор практически нечувствителен к прочности крупного заполнителя и его зерновому составу.

Немного цифр

Бетонные конструкции по истечении 28 суток после заливки показывают разную твердость при сжатии (максимальная погрешность не превышает 13.5%). Твердость зависит от класса и марки строительного материала:

Таблица.1 Среднее значение прочности экспериментального образца бетона в виде куба со стороной 15 см на сжатие в зависимости от марки и класса.

Определение прочности кладки неразрушающим методом пластических деформаций

При ремонте и реконструкции здания возникает вопрос: надо ли уси­ливать те или иные конструкции. Ответ на этот вопрос может быть дан только после определения действительной несущей способности конструк­ции в сравнении с действующей на нее реальной нагрузкой.

Определить несущую способность конструкции возможно, если из­вестны прочностные свойства материалов, из которых она выполнена, характер и объем повреждений и дефектов.

Для определения прочности кирпичной кладки необходимо знание прочности материалов ее составляющих — кирпича и раствора. Для этого существуют несколько методов. Один из них — определение прочности материала с помощью молотка К.П. Кашкарова, который применяется для неразрушающего контроля прочности бетона.

Этот метод обеспечивает хорошую точность измерений, проверен в на­турных условиях в течение нескольких лет при обследовании каменных конструкций зданий и домов.

При испытании молотком К.П. Кашкарова в качестве косвенного показате­ля принято отношение диаметров отпечатков, оставленных при ударе на кирпиче (dk) или растворе (dp) и эталонном стержне – (dэ):

Указанный метод используется при прочности кирпича 25-300 кгс/см2, раствора — 5-150 кгс/см2.

Кривая зависимости прочности кирпича на сжатии (Rсж ) от ,

построенная на основании испытаний керамического кирпича марок 50-250, представлена на рис. 4. Кривая зависимости прочности раствора на сжатие (Rвп) от , построенная по результатам испытаний кубов с размерами ребра 7,07 см из кладочного раствора марок 10-150, представлена на рис. 5.

. График зависимости Rсж от Рис. 5

При определении и оценке прочности кирпичной кладки необходимо учитывать сведения, полученные в результате технического осмотра конст­рукций здания; изучения проектных материалов; выявления фактических условий эксплуатации (в том числе и путем опроса лиц, эксплуатирующих здание).

При контроле прочности кирпичной кладки необходимо:

— назначать /определить/ места испытаний;

— обработать данные испытаний и дать заключение по результатам ис­пытаний.

Количество измерений на один этаж одной секции дома /здания/ долж­но быть не менее N = 18.

За секцию принимается часть здания между деформационными или ан­тисейсмическими швами общей длиной не более 30м. Для одноэтажных зданий за один этаж принимается высота до 4,5м.

Участки измерений (испытаний) распределяются равномерно в шах­матном порядке по всей секции. На резко выделяющихся при осмотре зонах количество измерений (ис­пытаний) принимается как на секцию.

Для молотка конструкции К.П. Кашкарова (рис. 6) используется эта­лонный стержень диаметром 10-12мм, длиной 150 мм, изготавливаемый из круглой прутковой стали марки Ст. 3 класса А-1 без дополнительной обра­ботки (кроме очистки). Один конец стержня заостряется.

ИЗМЕРИТЕЛИ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

Компания «Интерприбор» специализируется на производстве измерителей прочности бетона и другого оборудования неразрушающего контроля. Модели ОНИКС-2.5 и ОНИКС-2.6 (во всех вариантах исполнения) имеют увеличенный срок гарантии — 24 месяца. На остальные приборы данной категории гарантия 18 месяцев.

ОНИКС-1.ОС

ОНИКС-1.ОС

Измеритель прочности бетона (отрыв со скалыванием)

ОНИКС-1.ОС.Э

ОНИКС-1.ОС.Э

Автоматический измеритель прочности бетона (отрыв со скалыванием)

ОНИКС-2.5

ОНИКС-2.5

Электронный склерометр (измеритель прочности бетона)

ОНИКС-2.6

ОНИКС-2.6

Измеритель прочности (дефектоскоп) строительных материалов

ОНИКС-2М

ОНИКС-2М

Измеритель прочности (дефектоскоп) строительных материалов

ОНИКС-1.СР

ОНИКС-1.СР

Измеритель прочности бетона методом скола ребра

При строительстве любого здания или сооружения с применением железобетонных конструкций либо при их производстве требуется оперативный контроль прочности бетона, от результатов которого зависит безопасность эксплуатации объекта. Осуществить такой контроль позволяют измерители прочности бетона. Для определения прочности бетона используют различные методы неразрушающего контроля.

Методы определения прочности бетона

Каждый из методов имеет свою область применения, свои достоинства и недостатки. Вместе с развитием методов неразрушающего контроля развиваются и совершенствуются измерители прочности бетона, их использующие. На данный момент широко используют следующие методы:

• ударного импульса, упругого отскока и пластической деформации;
• отрыва со скалыванием;
• скола ребра;
• ультразвуковым.

Так, одним из самых простых и давно используемых приборов для определения прочности бетона, основанном на методе пластической деформации, является молоток Кашкарова. Им вручную наносят удары по бетонной поверхности и по размеру отпечатка судят о прочности бетона. Инструмент очень прост в использовании, но полученные результаты измерений очень приблизительны. Они зависят от силы удара, которая может меняться, от точности измерения отпечатка, требуют ручного пересчёта в прочность. Современной альтернативой такого измерителя прочности бетона с получением при этом точных и надёжных результатов являются электронные склерометры.

Метод отрыва со скалыванием тоже не стоит на месте: на смену ручным приборам предлагаются автоматические, совершенствуются анкера для вырыва бетона.

Измерители прочности бетона от компании «Интерприбор»

Компания «Интерприбор» представляет измерители прочности бетона в ассортименте:

• ОНИКС 2.5 – портативный электронный склерометр на основе метода ударного импульса;
• ОНИКС 2.6 – портативный измеритель прочности бетона с улучшенной системой визуализации результатов;
• ОНИКС 2М – самый компактный моноблочный склерометр;
• ОНИКС 1.ОС – прибор с ручным нагружением анкера, позволяющий провести определение прочности бетона методом отрыва со скалыванием;
• ОНИКС 1.ОС.Э – прибор для измерения прочности бетона методом отрыва со скалыванием с автоматическим электроприводным нагружением анкера;
• ОНИКС 1.СР – переносной прибор для контроля прочности бетона методом скола ребра.

Все перечисленные выше измерители прочности бетона обеспечивают проведение измерений в соответствии с требованиями современных стандартов. Модели ОНИКС-2.5, ОНИКС 2.6, ОНИКС-2М, ОНИКС-1.ОС имеют несколько вариантов исполнения, что позволяет подобрать прибор, полностью соответствующий Вашим потребностям.

Преимущества измерителей прочности бетона от компании «Интерприбор»

Преимущества предствленных здесь измерителей прочности бетона перед другими приборами контроля прочности бетона:

• широкая сфера применения: строительство и техническая диагностика промышленных сооружений, жилых домов, мостов, производство ЖБИ и т.д.;
• портативность, экономичность, мощный аккумулятор, благодаря чему приборы можно использовать непосредственно на объекте;
• современное программное обеспечение, позволяющие перенести данные измерений в ПК и провести их анализ;
• широкий выбор комплектаций и дополнительных аксессуаров;
• качество измерителей прочности бетона, подтвержденное патентами;
• приборы внесены в Госреестр СИ РФ, реестры Казахстана и Беларуси.