Метод пластических деформаций Этот метод заимствован из практики определения твердости материалов и иногда называется склерометрическим по названию приборов - склерометров.
Метод основан на использовании зависимости между прочностью бетона и размером отпечатка, полученного вследствие пластических деформаций от вдавливания сферического штампа.
Штамп может вдавливаться статической или динамической нагрузкой. Наибольшее распространение получили приборы, в которых штамп вдавливается динамической нагрузкой в виде удара, который наносится с помощью молотка или путем использования энергии сжатой пружины. При этом удар должен наноситься в растворную часть бетона.
В качестве штампа могут применяться диски, конусы, четырехгранная пирамида, но- чаще всего используются ударники со сферическим наконечником.
Исследования твердости металлов и некоторых других кристаллических материалов показали, что размер вдавливаемого шарика должен отвечать условию:
0.2D < d < 0.6D
где D - диаметр шарика, a d- диаметр отпечатка.
Если это условие не соблюдается, то рекомендуется уменьшить диаметр шарика или увеличить силу удара.
Полученный отпечаток имеет сферическую форму и может быть охарактеризован величиной диаметра лунки d или её глубиной.
Измерить h с такой же точностью, как и d значительно труднее. Кроме того, при измерении размеров лунки величина h колеблется в меньших пределах, чем d.
При изменении d в пределах от 0.2 D до 0.6 D величина h изменится только в пределах от 0.01 D до 0.09 D. Таким образом, измерить диаметр отпечатка существующими приборами можно значительно точнее, чем его глубину.
Использование метода пластических деформаций было положено в основу создания большого числа приборов для измерения прочности бетона. Первые исследования в области применения пластических деформаций для оценки прочности бетона были проведены Б.Г. Скрамтаевым и в дальнейшем развиты Н.А. Физделем, К. П. Кашкаровым, М.Ю. Лещинским, М.А. Новгородским и др., а за рубежом - Крэбсом, Мильсом, Джиуси, Вандонсом и Вильямсом и др. В результате этих исследований появилось множество приборов и устройств, основанных на использовании метода пластических деформаций. Наибольшее распространение на строительных площадках и заводах ЖБИ получили только те приборы, которые имеют простую конструкцию, надежны и удобны в эксплуатации иногда в ущерб точности измерения.
Шариковый молоток Н.А. Физделя
Ручной шариковый молоток изготавливается из инструментальной стали, с одной стороны его имеется сферическое гнездо, в котором завальцован стальной шарик диаметром 17.463 мм. Масса молотка 250 г.
Прочность бетона определяется локтевым ударом молотка по поверхности бетона В результате этого удара в бетоне проявляются пластические деформации и на поверхности остаётся отпечаток сферической формы. Прочность бетона Rc определяется по графику в зависимости от диаметра отпечатка d.
Величину d можно измерить с помощью угловой масштабной линейки, мерительной лупой Польди или другим инструментом с точностью 0,1 мм.
Шариковый молоток Н.А. Физделя является практически первым прибором, который получил массовое применение на стройке. Однако точность измерения сравнительно низкая, поскольку на диаметр отпечатка влияет не только прочность бетона, но и сила удара, т.е. субъективный фактор. В настоящее время этот молоток не рекомендуется для измерения прочности, а может быть использован только для ориентировочной её оценки.
