Ciocan
Sclerometrul (comp. Din greaca veche „măsura cât de greu este” [skléros]) este un instrument pentru efectuarea testelor empirice in situ și nedistructive ( PND ), numite teste sclerometrice , care vizează stabilirea estimării rapide a rezistența mecanică a elementelor structurale din beton sau uneori zidărie dar și a rocilor .
Această estimare se bazează pe măsurarea durității suprafeței materialului care urmează să fie testat, care este legată de indicele de revenire al instrumentului, așa cum se explică mai bine mai jos.
Acestea sunt testele nedistructive utilizate cel mai frecvent de tehnicieni, deși valorile pe care le returnează, dacă nu sunt combinate cu teste cu ultrasunete ( metoda sonreb ), nu sunt extrem de exhaustive.
Operațiune
Există diferite tipuri de ciocan (ciocanul cu arcuri al lui Schmidt [1] , ciocanul cu arcuri al lui Frank etc.) care constau în esență dintr-o masă de lovitură din oțel, activată de un arc, care contrastează o tijă de percuție care este în contact direct cu suprafața betonul pe care urmează să se efectueze testul sclerometric.
Ciocanul este folosit pentru a măsura duritatea materialului și se bazează pe principiul că revenirea masei metalice care lovește suprafața este o funcție a durității suprafeței în sine.
Pentru a utiliza instrumentul, tija de percuție trebuie apăsată pe suprafața pentru a fi testată până când se oprește. În acest fel, masa conținută în dispozitiv este încărcată prin intermediul unui arc cu o cantitate fixă de energie. Apoi, masa este eliberată, care se ciocnește de pistolul care încă se află în contact cu suprafața și revine, întinderea recuperării este măsurată de un indice care rulează de-a lungul unei scale gradate pe instrument.
Valoarea de revenire, parametrizată corespunzător și în funcție de unghiul de rabatare, oferă o indicație indicativă a rezistenței betonului.
În acest scop, instrumentul este echipat cu mai multe curbe de corelație determinate experimental - bătăi de rezistență mecanică, care variază în funcție de direcția de utilizare a ciocanului (orizontală, verticală în jos, verticală în sus etc. [2] ) care, printr-o serii de curbe , permit trasarea durității elementului la rezistența materialului.
Aceste curbe sunt de tipul:
- R m = aI b
unde este:
- R m = rezistența medie la compresiune a betonului în MPa ;
- I = indicele de revenire;
- a și b = coeficienți calibrați corespunzător prin teste distructive pe nuclee.
Valoarea obținută este comparată cu rezistența medie de proiectare care poate fi obținută din valoarea Rck asumată în calcule de către proiectant pe baza tipului de beton care este planificat să fie utilizat.
Orice constatări de rezistențe inadecvate pot duce uneori la solicitarea unor teste mai oneroase, cum ar fi teste distructive pe nuclee și analize de laborator.
Datorită incertitudinii în corelația matematică dintre aceste două proprietăți ale materialului, testul sclerometric nu este recunoscut oficial în reglementările tehnice.
Parametrii care influențează testul
Printre parametrii care pot distorsiona testul, cei mai comuni sunt:
- umiditatea materialului,
- subțire a elementului structural: pentru elementele unidimensionale grosimea trebuie să fie de cel puțin 12 cm pentru cele bidimensionale de cel puțin 10 cm,
- carbonatarea betonului: deoarece fenomenul de carbonatare determină întărirea stratului de suprafață provocând astfel o alterare a fenomenului de revenire, sclerometrul este potrivit pentru verificarea betonului tânăr;
- prezența întăririlor sau a agregatelor grosiere la suprafață la punctele de bătaie: lovitura făcută la armăturile subiacente sau agregatele grosiere emergente distorsionează valorile de revenire prin creșterea indicelui de revenire;
- calibrarea imperfectă a instrumentului;
- instrumentul nu este perfect ortogonal față de suprafața care urmează să fie testată: înclinația instrumentului influențează valoarea indicelui de respingere.
- zone cu defecte de suprafață, cum ar fi cuiburi de pietriș , porozitate excesivă, îmbinări tehnice etc.: Prezența golurilor penalizează valoarea indicilor de revenire inferiori. De fapt, sclerometrul trebuie utilizat numai pe beton cu structură închisă și, prin urmare, trebuie excluse cele ușoare , celulare sau poroase ( beton cu structură deschisă ).
Aleatoritatea tuturor acestor elemente (și a altora cu o importanță mai mică) recomandă, prin urmare, utilizarea testului sclerometric doar în termeni calitativi și pentru a verifica uniformitatea materialului.
În orice caz, viteza de execuție este incontestabilă; sarcina testului depinde în principal de timpul necesar tehnicianului pentru a merge la șantier.
Testul sclerometric
Executarea testului și prelucrarea măsurătorilor trebuie efectuate în conformitate cu punctul 12.4 din Ghidul pentru instalarea betonului structural și pentru evaluarea caracteristicilor mecanice ale betonului întărit prin intermediul testelor nedistructive publicate de către Serviciul tehnic.Consiliul Central al Consiliului Superior al LL.PP. - februarie 2008.
Testul trebuie efectuat atunci când structura este rustică, adică fără prezența unor finisaje precum tencuieli , pardoseli etc.
Primul pas este identificarea elementelor (stâlpi, grinzi etc.) obiect al măsurătorilor sclerometrice.
Un test pachometric poate fi utilizat în avans pentru a identifica zonele care nu sunt afectate de armături în apropierea suprafeței.
În plus, zona de testare trebuie să fie lipsită de defecte de suprafață, cum ar fi cuiburi de pietriș, porozitate puternică și nereguli semnificative.
Odată ce zona de măsurare a fost identificată, măsurarea este efectuată.
Fiecare serie de măsurători este alcătuită din cel puțin 10 bătăi care nu se suprapun (este greșit să faci bătăi multiple pe același punct fizic exact). În mod normal, o măsurare constă din 12 bătăi.
La elementul care este verificat, înainte de fiecare măsurare, suprafața de investigare este curățată folosind, de exemplu, o perie abrazivă din carbură de siliciu cu bob mediu sau o roată de măcinat, iar gradul de carbonatare a acestuia este verificat prin nebulizarea unei soluții de fenolftaleină etil 1% alcool .
Apoi, o grilă obișnuită formată din cel puțin 10 puncte este trasată pe suprafața de testat, cu un creion, de regulă sunt identificate 12 puncte, la 20 ÷ 50 mm distanță (de obicei 30 mm) una de cealaltă (și de la margine a oricăror defecte prezente sau de la bare de armare detectate anterior), utilizând o rețea specială din plastic furnizată în mod normal împreună cu instrumentul.
În aceste puncte se fac bătăile și se indică indicii individuali de revenire I.
Pentru fiecare serie de măsurători, cele mai mari două valori sunt în mod normal aruncate, iar cele rămase sunt mediate, obținându-se astfel indicele mediu de revenire I m .
Rezultatele testului pot fi considerate acceptabile atunci când cel puțin 80% din indicii de revenire I deviază de la I m cu mai puțin de 6 unități, altfel întreaga serie de măsurători trebuie aruncată și testul repetat într-o zonă adiacentă.
Prelucrarea măsurătorilor
Din curba de corelație referitoare la direcția ciocanului (orizontală, verticală în jos, verticală în sus), I m se transformă în rezistență cubică R m .
Odată cunoscută valoarea de proiectare a rezistenței R ck , în ipoteza controlului acceptării betonului de tip A, se poate calcula rezistența medie la compresiune R mp (§ 11.2.10.1 NTC 2008):
- R mp = f cm / 0,83 = (f ck +8) / 0,83 = R ck + 8 / 0,83
Dacă R m ≥ 0,85 R mp [3] betonul utilizat este compatibil cu betonul prevăzut în proiect.
Calibrarea instrumentului
Funcționalitatea ciocanului trebuie verificată și calibrată utilizând măsurători pe o masă specială numită nicovală de calibrare sau masă de referință.
Notă
- ^ Ciocanul Schmidt (ciocanul Schmidt) sau ciocanul de recuperare sau chiar ciocanul elvețian.
- ^ Valoarea indicelui de revenire se datorează acțiunii gravitației asupra mișcării masei în interiorul dispozitivului. Prin urmare, revenirea în corespondență a extradosului unei plăci (poziția verticală în jos) este mai mică decât revenirea obținută în corespondența intradosului plăcii în sine (poziția verticală în sus). Toate înclinațiile intermediare ale celor două verticale menționate anterior dau valori de revenire între cei doi indici în raport cu pozițiile extreme menționate
- ^ punctul 11.2.6 NTC 2008 - DM 14.01.2008
Reguli
- UNI EN 12504-2: 2012: Încercări pe beton în structuri. Încercări nedistructive. Determinarea indicelui sclerometric
- Liniile directoare pentru instalarea betonului structural și pentru evaluarea caracteristicilor mecanice ale betonului întărit prin teste nedistructive publicate de Serviciul tehnic central al Consiliului Superior al LL.PP. - februarie 2008
