У світі вже більше 300 років існує такий спосіб оцінки твердості матеріалів як склерометри. Цей спосіб був вперше описаний ще в XVII столітті, і був заснований на дряпанні матеріалів напилком.
Ідея про те, щоб вимірювати міцність матеріалів шляхом їх дряпання, була висунута Реомюром ще в 1722-му році. І тільки в 1824-му році, в Австралії вперше в світі запропонували використовувати 10-ти бальну шкалу для того щоб можна було чітко класифікувати тверді матеріали по міцності. Ця шкала мала на увазі під собою, здатність твердих матеріалів дряпатися в порівнянні з деякими еталонами. Чим більше значення від 1 до 10-ти, тим твердіше матеріал. В якості еталонних матеріалів використовували найпоширеніші мінерали.
Таблиця твердості матеріалів:
На даний момент ця шкала не використовується, так як раніше, але вона до цих пір має велике значення в мінералогії.
З тих пір склерометри тільки удосконалювалися, і на початку 40-х років минулого століття, прилади для дряпання були витіснені новим видом склерометри. які працювали за принципом вдавлення.
В даний час склерометри називають будь-які пристрої, які вимірюють механічні параметри речовин, такі як: твердість. зносостійкість. пластичність шляхом їх дряпання. Хоча насправді слово склерометр означає «вимірювач твердості».
У даній статті ми розглянемо механічний склерометр Склерометр ОМШ-1 і електронний ОНІКС-2.3. і опишемо методи їх застосування.
Склерометр ОМШ-1 (механічний).
Даний прилад являє собою корпус циліндричної форми, всередину якого вбудований ударний механізм із спеціальними пружинами і індикаторна стрілка зі шкалою, по якій і визначається міцність матеріалів.
Склерометр ОМШ-1 використовується для визначення міцності бетону методом «пружного відскоку». Такий метод може бути застосований для марок бетону від М50 до М500. що відповідає тиску від 5 до 50 МПа. а сам прилад працює в діапазоні від 5 до 40 МПа. При цьому товщина конструкції повинна бути не менше 100 мм.
Для того щоб скористатися цим пристроєм, потрібно докласти прилад робочим кінцем до випробуваної поверхні, так щоб сила при натисканні на прилад була спрямована перпендикулярно до площини. Після цього потрібно натиснути на прилад до того моменту, коли спрацює бойок, але не менше 20-ти секунд. У момент спрацьовування і відскоку бойка, стрілка зафіксується на шкалі із зазначенням величини його відскоку. Після чого міцність бетону визначається за графіком розташованому нижче.
Як видно у верхній частині графіка, при похилому розташуванні випробуваної поверхні, необхідно це враховувати при визначенні міцності матеріалу, а в даному випадку бетону.
Даний графік побудований на залежності між міцністю бетону і твердості при ударі бойка. Він був побудований на основі великої кількості випробувань на бетонних кубиках, після чого дані кубики були розчавлені під пресом, для того щоб переконається в правильності інтерпретації свідчень склерометра. На основі цього, в правій частині графіка вказується відсоток можливої помилки розсіювання.
Як я писав вище, крім механічних склерометри. так само існують і електронні, типу ОНІКС-2.3.
Склерометр ОНІКС-2.3 (електронний).
Даний прилад застосовується для визначення міцності будь-яких однорідних матеріалів, таких як бетон. цегла. кольорові метали. мармур і композити.
Даний прилад має високу точність, так як здатний виконувати будь-які вимірювання з похибкою менше 5%. Але діапазон його використання трохи менше, ніж у механічного і становить від 0,5 до 30 МПа.
При виготовленні даного приладу, вперше був застосований запатентований метод многопараметрических вимірювань, який значно підвищує точність результатів тестування. Так само в цей прилад був вбудований температурний датчик, за допомогою якого враховується температура в момент вимірювання і прилад вносить відповідні коригування в результати тестування.
При цьому прилад працює всього від двох «пальчикових» акумуляторів (типу АА) і має вбудований зарядний пристрій, пам'ять на 1000 записів і підсвічування екрану.
Так само у ОНІКС-2.3 є дві версії виконання, для легких і тяжёлихбетонов.