چکش اشمیت که با نام چکش سوئیسی نیز معروف می باشد؛ یک چکش بسیار کاربردی برای مهندسان اجرایی و تعمیراتی است. این چکش می تواند ویژگی های فیزیکی و مکانیکی ماده های کشسان را اندازه گیری نماید. اندازه گیری میزان مقاومت فشاری بتن را می توان به عنوان کاربرد چکش اشمیت در نظر گرفت.

هر ساله سازه های بتنی زیادی مانند سدها و پل های بتنی در کشور ساخته می شود؛ آزمایش میزان سختی و مقاومت بتن و تعیین یکنواختی آن و بررسی تغییر کیفیت بتن در سازه یکی از موارد بسیار پر اهمیت می باشد؛ با کاربرد چکش اشمیت می‌توان موارد ذکر شده را بررسی نمود.

برای انجام بسیاری از پروژه های صحرایی مانند معادن روباز، معادن زیرزمینی، راهسازی، ایجاد تونل و غیره نیازمند این می باشیم که بسیاری از خواص فیزیکی سنگ ها مانند مقاومت فشاری را اندازه گیری نماییم؛ کاربرد چکش اشمیت در این پروژه ها به خوبی مشخص شده و به کارشناسان و مهندسان عمرانی و زمین شناسان کمک می کند تا بتوانند با کمترین هزینه و در کمترین زمان ممکن این پارامتر را اندازه‌گیری کرده و پروژه را به خوبی به پیش ببرند.

کاربرد چکش اشمیت در میراث فرهنگی
شاید از خواندن عنوان کاربرد چکش اشمیت در میراث فرهنگی کمی تعجب کنید اما این وسیله در این حوزه بسیار کاربردی می باشد؛ قطعاً ما در کشور خود تعدادی بنای صخره ای و سنگی به یادگار مانده از گذشتگان مان داریم؛ حفظ این بناهای صخره ای و سنگی برای حفظ فرهنگ و تاریخ یک کشور بسیار حائز اهمیت است؛ کارشناسان عمرانی میراث فرهنگی با استفاده از چکش اشمیت میزان مقاومت این بناها را تعیین کرده و برای افزایش مقاومت و افزایش طول عمر آنها راهکارهایی ارائه می‌دهند.

مزیت استفاده از چکش اشمیت

• یکی از عواملی که سبب افزایش کاربرد چکش اشمیت شده است؛ مزیت این چکش است.
• برخی از مواقع لازم است که بدون وجود آزمایشگاه و در محلی که سازه های بتنی، سنگی و صخره ای در حال اجرا می باشند؛ آزمایش سنجش سختی بتن را انجام داد؛ در این گونه موارد کاربرد چکش اشمیت راهکار موثری است.
• این روش جزو روشهای غیر مخرب بوده و بدون آسیب دیدن سازه می توان مقاومت بتن های آن را مورد سنجش قرار داد.
• این روش مورد تایید انجمن بین المللی مکانیک سنگ می باشد.
• به طور کلی می‌توان گفت که چکش اشمیت از ابزارهای ضربه زنی می باشد که می توان با آن آزمایشهای واجهشی یا دینامیکی را به صورت سریع و کم هزینه با نتایجی مطلوب انجام داد.
• در برخی از مواقع که وقفه انداختن در سنجش‌های مقاومت فشاری بتن ها در پروژه ها صلاح نمی باشد؛ این روش می تواند کارگشا باشد.
• با استفاده از این روش می‌توان یکنواختی سطوح بتن ها و سنگ ها را نیز آزمایش کرد.

تیپ های مختلف چکش اشمیت
چکش اشمیت در انواع مختلف توسط تولیدی های مختلف تولید شده و در بازار عرضه می شود. با توجه به کارایی و ضخامت بتن ها و سنگ های مورد آزمایش می‌توان از تیپ های مختلف این چکش استفاده نمودبه عنوان مثال تیپ N چکش اشمیت مقاومت فشاری بین ۲۰ تا ۶۰ مگاپاسکال ایجاد کرده و برای کارهای مهندسی مناسب می باشد.در صورتی که قطعات مورد آزمایش شما کمتراز ۱۰۰ میلی متر باشد از چکش اشمیت L که انرژی ضربه ای آن سه برابر کمتر از تیپ N است؛ استفاده می شود. چکش اشمیت تیپ NR/LR واجهش را به صورت یک نمودار نشان داده که این نمودار بر روی نوار کاغذ ثبت می شود.

نتایج حاصل از چکش اشمیت به چه عواملی بستگی دارد؟
جالب است بدانید که چکش اشمیت یا چکش سوئیسی در سال ۱۹۴۸ توسط ارنست اشمیت ابداع شد به همین سبب نام این چکش به نام مخترع آن نامگذاری گردید ارنست اشمیت با توجه به تئوری گسترش موج در فیزیک توانست این چکش را ابداع نماید.

عواملی چون نسبت های اختلاط، سن و نوع عمل آوری بتن، میزان مسطح بودن بتن، میزان رطوبت، کربوناتاسیون سطح، سختی و محل قرار گیری پیستون چکش بر روی سطح بتن از جمله عوامل موثر در نتایج حاصل از کاربرد چکش اشمیت می باشد.

به عنوان مثال دمای عمل آوری بتن در عدد نشان داده شده توسط چکش سوئیسی موثر می باشدهرچه سطح صاف تر باشد و از تخلخل کمتری برخوردار باشد؛ نتایج قابل اعتمادتر خواهد بود.هر چقدر میزان رطوبت در بتن بیشتر باشد عدد نشان داده شده توسط چکش کمتر خواهد بود؛ این بدین معنی است که وجود سیمان بیشتر و آب کمتر در بتن باعث افزایش مقاومت فشاری آن خواهد شد.

به مرور زمان کربنات کلسیم بر روی بتن ها رسوب پیدا کرده و عمل کربوناتاسیون بر روی سطح آن ها مشاهده می‌شود؛ برای این که در اینگونه مواقع به نتایج واقعی تر برسید پیشنهاد می شود که رسوبات تجمع یافته بر روی سطح بتن را خراش داده و سپس چکش را بر روی سطح بتن قرار دهید.

دقت داشته باشید عواملی که باعث لرزش در ساختار بتن می شوند؛ میزان مقاومت بتن را کمتر نشان می دهند. اندازه ذرات به کار رفته شده در ساختار بتن، تناسب بین آب و سیمان در مقاومت بتن و نتیجه در نتایج حاصل از چکش اشمیت تاثیر گذار می باشند.

به شما پیشنهاد می شود که در هنگام تست مقاومت بتن یا سازه چکش را حداقل در ۱۰ نقطه قرار دهید؛ در صورتی که نتایج حاصل از نقاط مختلف با یکدیگر تفاوت زیادی داشت به نتیجه آزمایش اعتماد نکنید؛ طبق استاندارد اختلاف عددهای بدست آمده در نقاط نباید بیشتر از ۷ عدد باشد.

روش کار با چکش اشمیت
برای سنجش سختی بتن از این چکش باید ابتدا میله یا پیستون چکش را با فاصله ۲۰ سانتیمتر از لبه سطح بر روی سطح قرار دهید. سپس بدنه خارجی چکش را به سطح بتن فشار داده به طوری که فنر دستگاه به داخل کشیده شود؛ زمانی که فنر به نهایت کشیدگی رسید چکش به سمت بتن شروع به حرکت می کند؛ در این زمان دستگیره رهایی یا چفت دستگاه را می کشید تا به سر پیستون نیرو وارد شود؛ در این موقع جرم و فنر بازگشت پیدا کرده و عقربه به حرکت در آمده و عددی بر روی دستگاه نمایش داده می شود. با استفاده از فرمول های فیزیک و عدد به دست آمده سختی سطح را می سنجیم.

اجزای تشکیل دهنده چکش اشمیت
ضربه زن، فنر جهنده، وزنه چکش، محفظه، میله هدایت شونده، مقیاس، هدایتگر چکش، فنر فشرده، دستگیره رهایی و دکمه قفل از اصلی ترین اجزای چکش اشمیت می باشند. هرچقدر این اجزا با کیفیت تر باشند و طبق استانداردهای روز دنیا تولید شده باشند؛ چکش اشمیت طول عمر بالاتری خواهد داشت.

قیمت چکش اشمیت به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت چکش اشمیت با توجه به عواملی چون کاربرد چکش اشمیت، میزان دقت چکش، میزان مقاومت قابل اندازه گیری، جنس میله مرکزی، جنس پوسته بدنه، آنالوگ یا دیجیتال بودن دستگاه، برند و کشور تولید کننده و مرکز عرضه کننده بستگی دارد.به شما پیشنهاد می شود که در هنگام خرید قبل از قیمت به کاربرد چکش اشمیت و استانداردهای اخذ شده توجه داشته باشید.

به عنوان مثال اگر قرار است با این چکش سطحی را مورد سنجش قرار دهید که میزان مقاومت آن بیشتر از صد مگاپاسکال است؛ چکشی که حداکثر تا ۶۰ مگاپاسکال را اندازه گیری می کند را خریداری نکنید. جنس پوسته و جنس میله مرکزی در کیفیت نهایی دستگاه تاثیر گذار می باشند؛ به عنوان مثال در صورتی که از آلیاژهای آلومینیوم در پوسته و بدنه دستگاه استفاده شده باشد؛ دستگاه مقاومت مثال‌زدنی داشته و در نتیجه قیمت آن بالاتر می رود.قیمت و کاربرد چکش اشمیت دیجیتال به سبب مزیت هایی که دارد نسبت به انواع آنالوگ بیشتر است که در ادامه مطلب به مزیت های آن اشاره می شود.

کاربرد چکش اشمیت دیجیتال چیست؟
قطعاً کاربرد چکش اشمیت دیجیتال نسبت به کاربرد چکش اشمیت آنالوگ بیشتر می ‌باشد.چکش اشمیت دیجیتال دارای صفحه نمایش دیجیتالی بوده و امکان ذخیره اطلاعات در این چکش وجود دارد. می‌توان با استفاده از یک کابل مخصوص این دستگاه را به کامپیوتر متصل کرد و اطلاعات آن دستگاه را به راحتی مشاهده و تحلیل نمود. امکان وصل این دستگاه به پرینتر نیز وجود داشته و در نتیجه به راحتی می توان از اطلاعات موجود در حافظه دستگاه پرینت گرفت.

نرم افزار موجود در این دستگاه قابلیت سازگاری با سیستم عامل ویندوز را دارد.با کاربرد چکش اشمیت دیجیتال سرعت کار مهندسان بالاتر رفته و با دقت بالاتری سختی بتن سنجیده می شود.امکان حذف خطای کاربری به دلیل امکان ذخیره اطلاعات و وصل شدن به کامپیوتر توسط این دستگاه وجود دارد.

با استفاده از این دستگاه می‌توان پارامترهایی چون جهت وارد شدن ضربه به سطح بتن، استاندارد، زمان، عمق کربناسیون، منحنی تبدیل، واحد، ذخیره منحنی تبدیل R به مقاومت فشاری را تعریف نمود.خوشبختانه با استفاده از این دستگاه می‌توان به راحتی و به صورت اتوماتیک میزان مقاومت بتن را اندازه گیری نمود.

معایب کاربرد چکش اشمیت
با وجود این که می‌توان با کاربرد چکش اشمیت بدون تخریب سازه، بدون وجود آزمایشگاه، با هزینه ای کم و در زمان سریع آزمایشات مربوط به مقاومت یک سازه را انجام داد اما این روش با تمام کاربردها و مزایا می تواند مشکلات و معایبی در بر داشته باشد.

همانطور که در سرتیترهای قبل بیان شد؛ متغیرهای زیادی در نتیجه حاصل از آزمایش چکش اشمیت تاثیر گذار می باشند. وجود همین متغیرهای زیاد باعث می‌شود تا نتوان برخی اوقات به نتایج حاصل اعتماد کامل کرد.برای اینکه نتایج حاصل از چکش اشمیت به واقعیت نزدیک باشند باید از ضریب اصلاح استفاده نمود.

دقت داشته باشید که استفاده از این چکش مهارت و دقت بالایی را می طلبد؛ زیرا اگر در هنگام آزمایش با چکش سوئیسی بی دقتی صورت پذیرد و به خوبی پارامترهای موثر شناسایی نشوند نمی‌توان به نتایج اتکا کرد.با وجود مزیت هایی که این روش دارد اما نمی‌توان نتایج آن را با نتایج آزمایشگاهی یکی دانست.

متاسفانه نتیجه حاصل از آزمایش چکش اشمیت بسیار به تغییرات موضعی بتن ها حساس می باشد؛ به عنوان مثال اگر در ساختار بتن از ذرات درشت دانه استفاده شده باشد نتیجه آزمایش می تواند متفاوت باشد؛ به همین سبب توصیه می شود آزمایش چکش اشمیت را در چند نقطه بتن امتحان کرد.برای اینکه نتایج حاصل از آزمایش چکش اشمیت قابل اعتماد باشد باید به خوبی ویژگی های بتن بررسی شود.

نکاتی که در هنگام آزمایش چکش اشمیت باید رعایت کرد؛ چیست؟

• بهتر است بدانید که بررسی آسیب و شکست در بتن از کاربرد چکش اشمیت می باشد.
• بررسی دو قسمت مختلف از یک بتن دیگر کاربرد چکش اشمیت است.
• بهتر است بدانید که وجود ترک، پوسته و قسمت هوازده در بتن بر روی نتایج آزمایش تاثیر گذار می باشد.
• اگر می خواهید به نتایج واقعی برسید علاوه بر استفاده از ضریب اصلاح، قبل از انجام آزمایش بر روی بتن سنگ سنباده بکشید؛ با این کار سطح بتن صاف تر شده و در نتیجه نتایج قابل اعتماد تر خواهد بود.
• بهتر است قبل از انجام آزمایش با استفاده از تست کالیبراسیون، دستگاه کالیبره شود.
• بررسی میزان مقاومت آسفالت، ملات و کاغذ دیگر کاربرد چکش اشمیت است.
• هنگام آزمایش چکش باید به صورت راست بر روی سطح قرار داده شود.
• از آنجا که این آزمایش مقدار دقیقی از مقاومت مواد را نشان نمی دهد؛ می توان به صورت غیر مستقیم مقاومت را به دست آورد؛ روش زیر می تواند روش خوبی برای این کار باشد.
• می توانید ۱۲ خوانش را برای یک سازه بتنی در نظر بگیرید؛ پایین‌ترین عدد و بالاترین عدد به دست آمده را حذف کرده و از ۱۰ عدد باقی مانده میانگین بگیرید؛ عدد باقی مانده را در فرمول و منحنی کالیبره قرار داده و مقاومت را به دست آورید.
• چکش سوئیسی یک پارچه جزو بهترین چکش های برجهندگی می‌ باشد؛ علت بهترین بودن آن دقت و تکرارپذیری بالا است.

بهترین دستگاه چکش اشمیت چه ویژگی هایی دارد؟
اگر قصد خرید چکش اشمیت را دارید به شما پیشنهاد می شود که در خصوص جدیدترین مدلهای این چکش مطالعه نمایید.مدلهای بروزتر پراکندگی داده های کمتری داشته، تکرارپذیری و دقت بالایی دارند، جهت ضربه که به طور کلی یک متغیر موثر در محاسبه مقاومت است در دستگاههای پیشرفته اثر آن حذف شده است، داده‌ها در مدلهای پیشرفته به صورت آماری ارزیابی می‌شوند، در مدلهای پیشرفته واحد اندازه گیری مورد نیاز توسط خود کاربر انتخاب می شود. طراحی ارگونومیک و یکپارچه، استفاده از آلیاژهای سبک در پیستون، استفاده از فولاد استنلس استیل در کلاهک از دیگر ویژگی‌های نمونه های پیشرفته چکش سوئیسی می باشد.