چکش اشمیت (Schmidt hammer  ) که با نام چکش سوییسی هم آن را می شناسند. چکشی برگشت‌پذیر است که این ابزار برای سنجش ویژگی‌های ماده‌های کشسان و به ویژه سنجش مقاومت فشاری بتن به‌ کار برده می شود. کارایی چکش اشمیت برای سنجش سختی سنگ‌ها و صخره‌ها نیز به کار برده می شود. چکش اشمیت به نام‌های چکش بازتاب، چکش ضربه‌ای و یا آزمایش سنجش سختی نیز شناخته می‌شود و یک روش غیر مخرب برای آزمایش بتن می‌باشد.

کارایی چکش اشمیت چیست :
آزمایش چکش اشمیت بر اساس این اصل است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در برابر جرمی که به آن برخورد می‌کند بستگی دارد. در چکش اشمیت جرم متصل شده به فنر وجود دارد که با کشیدن فنر تا نقطه مشخصی، میزان انرژی ثابت به آن داده می‌شود.

این کار با فشار دادن چکش به سطوح صاف بتن انجام می‌شود. پس از آزاد کردن، جرم تحت اثر بازتاب میله چکش (که هنوز در تماس با سطح بتن است) قرار می گیرد و مسافتی که توسط جرم طی می‌شود و برحسب درصدی از انبساط اولیه فنر بیان می‌شود، عدد بازتاب نامیده می‌شود. این مقدار توسط یک نشانه که در طول یک مقیاس مدرج است حرکت می‌کند، نشان داده می‌شود. عدد بازتاب یک اندازه مطلق بوده، چون به انرژی ذخیره شده در فنر و به اندازه جرم وابسته می‌باشد.

کاربرد چکش اشمیت:
چکش اشمیت در تیپ های مختلف کارایی های متفاوتی دارد :

تیپ N : این تیپ با استفاده از محدوده اندازه گیری بین 20 تا 60 مگاپاسکال قدرت فشاری و تاثیر انرژی j2, 2 ، برای این چکش در اکثر کاربردهای مهندسی کافی ست . مقادیر بازخورد از یک شماره خوانده شده و با استفاده از گرافیک بالای آن، به قدرت فشرده تبدیل می شود .

تیپ L : در این نوع تیپ محدوده اندازه گیری بین 20 تا 60 MPa قدرت فشاری ست . چکش اشمیت دارای انرژی ضربه ای ست که سه برابر کوچکتر از نوع N است . این نوع برای آزمایش قطعات نازک >100 میلی متر یا اجزای کوچک استفاده می شوند .تیپ  NR/LR: در این مدل مقدار بازگشتی به عنوان یک نمودار نوار بر روی نوار کاغذ ثبت می شود .

پاندول چکش اشمیت چیست :
نوع  PT تست چکشی بتن
این نوع چکش مجهز به یک سطح بیستون بزرگتر، مخصوصا برای آزمایش بر روی مواد نرم تر مانند بتن با وزن سبک، تخته گچ و بتن تازه طراحی شده است . اغلب برای تعیین زمان مناسب برای حذف قالب از این نوع استفاده می شود.

نوع PM تست خرد کن
در این روش به منظور آزمایش اتصالات ملات در آجر استفاده می شود . این روش دارای یک پینگر مخصوص طراحی شده است که شکل آن تضمین کننده اثرات روی سطح مفصل اعمال می شود. هر چکش باز شده برای اهداف متفاوت به منظور پاسخگویی به نیازهای مخصوص مشتری تولید می شود .

آزمایش کارایی چکش اشمیت :
از جمله آزمایش های غیرمخرب در بتن، تست چکش اشمیت می باشد. این آزمایش روشی برای ارزیابی کیفیت و مقاومت نسبی بتن است. امروزه استفاده از آزمایش چکش اشمیت طرفداران بسیار زیادی در بین کارشناسان اجرایی و تعمیراتی پیدا کرده است.

این آزمایش با ارائه دیتاهای کیفی بتن می تواند روشی برای افزایش سرعت اجرای پروژه های  بتنی بزرگ مانند سدها و جلوگیری از وقفه های آزمایشگاهی باشد. البته باید به این موضوع توجه داشت که آزمایش غیرمخرب چکش اشمیت دارای نقایص و مشکلاتی نیز می باشد. این مشکلات مربوط به متغیر و گاها اشتباه بودن نتایج با وضعیت کلی بتن در آزمایش چکش اشمیت می باشد.

نکات مورد توجه قبل از تست چکش اشمیت

• سطح بتن باید صاف، تمیز و خشک باشد.
• قبل از آزمایش چکش، ذرات شلنگ مورچه باید از سطح بتن با یک چرخ سنگ یا سنگ جدا شوند.
• تست چکش عقب نشینی نباید بر روی سطوح خشن انجام شود.
• نقطه ضربه چکش بر سطح بتن باید حداقل ۲۰ میلی متر از انحنای لبه یا شکل باشد.

معایب روش کارایی چکش اشمیت :
از جمله مشکلات چکش اشمیت سطحی بودن نتایج حاصله از تست چکش اشمیت می باشد. با این حال هنوز چکش اشمیت به دلیل سریع و کم هزینه بودن آزمایشی کاربردی در پروژه های ارزیابی و مقاوم سازی سازه های بتنی محسوب می شود.

می توان با استفاده از به کارگیری ضریب اصلاح نسبت به واقعی سازی نتایج آزمایش چکش اشمیت اقدام کرد. مطالعات نشان داده است که سختی سنگ‌ها با مقاومت فشاری تک محوری و مدول کشسانی سنگ‌ها در ارتباط است در واقع سختی یکی از مفاهیم رایج است که برای توصیف رفتاری سنگ‌ها بکار می‌رود.

سختی تابعی از عوامل ذاتی مانند نوع کانی‌ها، ابعاد دانه‌ها، چسبندگی مرزی کانی‌ها، مقاومت و رفتار الاستیک و پلاستیک سنگ می باشد. ترکیب و اندرکنش این عوامل، تعیین کننده سختی یک سنگ است. توضیحات تکمیلی در مورد چکش اشمیت را در لینک کاربرد چکش اشمیت بخوانید.

روش کار با چکش اشمیت:
آزمایش بر اساس این اساس است که بازتاب یک جرم ارتجاعی به سختی سطح در برابر جرمی که به آن برخورد می کند وابسته است. در چکش اشمیت جرم متصل شده به فنر وجود دارد که با کشیدن فنر تا نقطه مشخصی، مقدار انرژی ثابتی به آن داده می شود. این کار با فشار دادن چکش به سطح صاف بتن انجام می شود.

پس از آزاد کردن، جرم تحت اثر بازتاب میله چکش (که هنوز در تماس با سطح بتن است) قرار می گیرد و مسافتی که توسط جرم طی می شود و برحسب درصدی از انبساط اولیه فنر بیان می شود، عدد بازتاب نامیده می شود. این مقدار توسط یک نشانه که در طول یک مقیاس مدرج است حرکت می کند، نشان داده می شود. عدد بازتاب یک اندازه مطلق است، چون به انرژی ذخیره شده در فنر و به اندازه جرم وابسته می باشد.مطالعات نشان داده است که سختی سنگ ها با مقاومت فشاری تک محوری و مدول کشسانی سنگ ها در ارتباط است در واقع سختی یکی از مفاهیم رایج است که برای توصیف رفتاری سنگ‌ها بکار می رود.

سختی تابعی از عوامل ذاتی مانند نوع کانی ها، ابعاد دانه ها، چسبندگی مرزی کانی ها، مقاومت و رفتار الاستیک و پلاستیک سنگ می باشد. ترکیب و اندرکنش این عوامل، تعیین کننده سختی یک سنگ می باشد. روش های متعددی برای تعیین سختی سنگ پیشنهاد شده است که یکی از این پیشنهاد ها بکارگیری وسیله ای به نام چکش اشمیت است.

که معروف به آزمایش های واجهشی یا دینامیکی می باشد. در این دسته از آزمایش ها از یک چکش یا وزنه برای ضربه زدن به سطح سنگ استفاده می شود و ارتفاع واجهش وزنه مقیاسی برای سنجش سختی است. هرگونه رفتار پلاستیک یا تغییر شکل بر اثر ضربه، انرژی الاستیک واجهش چکش را کاهش می دهد.

این آزمایش برای تعیین سختی سنگ و بتون با استفاده از چکش اشمیت و نحوه استفاده از چکش اشمیت در صحرا و یا آزمایشگاه بکار برده می شود. با استفاده از این سختی می توان خصوصیات دیگر سنگ و بتن را مانند مقاومت فشاری آن، تخمین کرد. این روش که توسط انجمن بین المللی مکانیک سنگ ISRM به صورت استاندارد در آمده است. در مورد سنگ های خیلی نرم یا خیلی سخت دارای محدودیت هایی می باشد و نتایج قابل اطمینانی ارائه نمی کند.

آزمایش دینامیکی یا واجهشی چیست ؟
روش های متعددی برای تعیین سختی سنگ پیشنهاد شده است که یکی از این روش‌ها بکارگیری وسیله‌ای به نام چکش اشمیت، معروف به آزمایشهای واجهشی یا دینامیکی می باشد. در این دسته از آزمایش‌ها از یک چکش و یا وزنه برای ضربه زدن به سطح سنگ استفاده می‌شود و ارتفاع واجهش وزنه مقیاسی برای سنجش سختی آن است.

هرگونه رفتار پلاستیک و یا تغییر شکل بر اثر ضربه، انرژی الاستیک واجهش چکش را کاهش می‌دهد. این آزمایش برای تعیین سختی سنگ و بتن با استفاده از چکش اشمیت در صحرا و یا آزمایشگاه بکار می‌رود. با استفاده از این سختی می‌توان خصوصیات دیگر سنگ و بتن را اعم از مقاومت فشاری آن، تخمین زد.

این روش که توسط انجمن بین المللی مکانیک سنگ ISRM به صورت استاندارد در آمده است، در مورد سنگ‌های خیلی نرم یا خیلی سخت دارای محدودیت‌هایی بوده است و نتایج قابل اطمینانی ارائه نمی‌دهد. چکش‌های اشمیتی که جهت تخمین مقاومت فشاری بتن بکار می رود انرژی ضربه فنر در حدود ۲٫۲۰۷ ژول دارند که برای سازه های بتنی که مقاومتی بین ۱۰ تا ۷۰ مگاپاسکال دارند مناسب است.