نحوه کار با دستگاه سختی سنج سنگ | راهنمای اندازه گیری و تست سختی سنگ

نحوه کار با دستگاه سختی سنج سنگ؛ آموزش کامل استفاده، اندازه گیری و تفسیر نتایج

دستگاه سختی سنج سنگ یکی از ابزارهای کاربردی در زمین شناسی، معدن، مهندسی عمران، آزمایشگاه های مکانیک سنگ، صنایع سنگ ساختمانی و پروژه های عمرانی است. این دستگاه برای بررسی میزان مقاومت سنگ در برابر یک نوع نیروی مکانیکی به کار می رود و به متخصصان کمک می کند تا ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نمونه های سنگی را بهتر ارزیابی کنند. شناخت نحوه کار با دستگاه سختی سنج سنگ اهمیت زیادی دارد؛ زیرا حتی دستگاه دقیق و باکیفیت نیز در صورت آماده سازی نامناسب نمونه، انتخاب اشتباه محل آزمایش یا اجرای نادرست آزمون، نتایج قابل اعتمادی ارائه نمی دهد.

سنگ ها از نظر ترکیب کانی شناسی، بافت، اندازه دانه ها، میزان تخلخل، رطوبت، ترک های داخلی و درجه هوازدگی با یکدیگر تفاوت دارند. به همین دلیل، سختی و مقاومت مکانیکی تمام سنگ ها یکسان نیست. برای مثال، گرانیت سالم معمولا رفتار مکانیکی متفاوتی از سنگ آهک متخلخل، ماسه سنگ ضعیف یا سنگ مرمر هوازده دارد. دستگاه سختی سنج می تواند در مدت زمان کوتاه اطلاعاتی درباره رفتار سطح سنگ در برابر ضربه، فرورفتگی یا خراش ارائه دهد.

نکته مهم این است که عنوان دستگاه سختی سنج سنگ ممکن است برای چند ابزار متفاوت استفاده شود. برخی دستگاه ها با روش بازگشت ضربه یا اشمیت کار می کنند، برخی میزان فرورفتگی سطح را اندازه می گیرند و بعضی ابزارها برای تعیین سختی خراشی کانی ها بر اساس مقیاس موس به کار می روند. بنابراین قبل از استفاده باید نوع دستگاه و روش اندازه گیری آن مشخص شود. در این مقاله، روش کار با سختی سنج ضربه ای سنگ یا چکش اشمیت به عنوان یکی از ابزارهای رایج ارزیابی سنگ توضیح داده می شود و تفاوت آن با سایر روش های سنجش سختی نیز بررسی خواهد شد.

دستگاه سختی سنج سنگ چیست و چه کاربردی دارد؟

دستگاه سختی سنج سنگ ابزاری است که برای ارزیابی مقاومت سطح سنگ در برابر یک اثر مکانیکی مشخص طراحی شده است. در مدل های ضربه ای، دستگاه با وارد کردن ضربه کنترل شده به سطح سنگ، میزان بازگشت ضربه را اندازه گیری می کند. هرچه انرژی بازگشتی بیشتر باشد، عدد بازگشت نیز معمولا بالاتر خواهد بود. این عدد به عنوان شاخصی نسبی از سختی بازگشتی سنگ استفاده می شود.

یکی از شناخته شده ترین ابزارهای این گروه، چکش اشمیت یا Schmidt Hammer است. این وسیله دارای یک جرم متحرک و فنر داخلی است. هنگام فشار دادن دستگاه به سطح سنگ، فنر فشرده می شود و سپس جرم متحرک به پیستون ضربه می زند. بخشی از انرژی ضربه در سطح سنگ مصرف می شود و بخشی از آن به دستگاه بازمی گردد. دستگاه میزان بازگشت را به صورت عددی نمایش می دهد.

در مدل های دیجیتال، مقدار اندازه گیری شده روی نمایشگر نشان داده می شود و ممکن است دستگاه قابلیت ذخیره اطلاعات، محاسبه میانگین، ثبت تعداد ضربه ها و انتقال داده به رایانه را نیز داشته باشد. در مدل های مکانیکی، مقدار بازگشت معمولا روی یک مقیاس مدرج و با استفاده از عقربه خوانده می شود.

دستگاه سختی سنج سنگ در بررسی های اولیه میدانی و آزمایشگاهی کاربرد دارد. این ابزار برای مقایسه نسبی نمونه های سنگی، بررسی تغییرات سطح سنگ، ارزیابی درجه هوازدگی و جمع آوری داده های اولیه در مطالعات ژئوتکنیکی مفید است. با این حال، عدد بازگشت به تنهایی جایگزین آزمایش مقاومت فشاری تک محوری یا سایر آزمون های استاندارد مکانیک سنگ نیست.

انواع دستگاه سختی سنج سنگ

برای انتخاب روش صحیح آزمایش باید انواع ابزارهای سنجش سختی را بشناسید. دستگاه های مختلف، ویژگی های متفاوتی از سنگ را اندازه گیری می کنند و نتایج آنها لزوما قابل تبدیل مستقیم به یکدیگر نیست.

۱. سختی سنج ضربه ای یا چکش اشمیت

چکش اشمیت با استفاده از مکانیزم فنر و جرم متحرک، ضربه ای کنترل شده به سطح سنگ وارد می کند. سپس میزان بازگشت جرم متحرک اندازه گیری می شود. نتیجه این آزمون معمولا با عنوان عدد بازگشت یا Rebound Number ثبت می شود.

این دستگاه برای بررسی سریع سطح سنگ در محل پروژه و آزمایشگاه مناسب است. مدل های مخصوص سنگ، از نظر انرژی ضربه و طراحی با برخی مدل های مخصوص بتن تفاوت دارند. به همین دلیل نباید بدون بررسی مشخصات فنی، هر چکش اشمیتی را برای تمام انواع سنگ استفاده کرد.

۲. سختی سنج فرورفتگی

در روش فرورفتگی، یک نوک مشخص با نیروی کنترل شده روی سطح نمونه قرار می گیرد و میزان فرورفتگی ایجاد شده اندازه گیری می شود. بسته به نوع دستگاه، ممکن است قطر اثر، عمق فرورفتگی یا نیروی لازم برای ایجاد اثر مشخص ثبت شود.

این روش با آزمون بازگشت ضربه تفاوت دارد. در دستگاه فرورفتگی، ویژگی اصلی مورد بررسی مقاومت سطح در برابر نفوذ یک جسم سخت است. بنابراین عدد حاصل را نباید با عدد بازگشت چکش اشمیت یکسان در نظر گرفت.

۳. سختی سنج خراشی و مقیاس موس

سختی خراشی بیشتر برای شناسایی کانی ها و بررسی مقاومت آنها در برابر خراش استفاده می شود. در این روش، یک ماده با سختی مشخص روی سطح نمونه کشیده می شود و بررسی می کنند که آیا خراش واقعی ایجاد شده است یا خیر.

مقیاس موس از ۱۰ کانی مرجع تشکیل شده است. تالک با عدد ۱ نرم ترین و الماس با عدد ۱۰ سخت ترین کانی در این مقیاس است. این مقیاس ترتیبی است و فاصله عددی بین درجات آن نشان دهنده اختلاف خطی در سختی نیست.

روش موس بیشتر برای بررسی سختی کانی ها مناسب است و با عدد بازگشت چکش اشمیت تفاوت دارد. بنابراین اگر هدف بررسی مقاومت مکانیکی یک قطعه سنگ ساختمانی یا نمونه سنگ در پروژه ژئوتکنیکی باشد، باید ابزار متناسب با نوع آزمون انتخاب شود.

اجزای اصلی دستگاه سختی سنج سنگ ضربه ای

برای کار صحیح با چکش اشمیت، آشنایی با اجزای اصلی دستگاه ضروری است. شکل ظاهری و امکانات دستگاه ها ممکن است با توجه به برند و مدل متفاوت باشد؛ اما در بیشتر مدل های ضربه ای اجزای زیر وجود دارند:

• بدنه دستگاه: بخش اصلی ابزار است که اجزای داخلی را در خود جای می دهد و امکان نگهداری و کنترل دستگاه را فراهم می کند.
• پیستون یا میله ضربه زن: قطعه ای است که با سطح سنگ تماس پیدا می کند و ضربه را به نمونه منتقل می کند.
• فنر داخلی: انرژی لازم برای حرکت جرم ضربه زن را ذخیره و آزاد می کند.
• جرم متحرک: قطعه ای است که تحت تاثیر نیروی فنر حرکت می کند و ضربه را ایجاد می نماید.
• مکانیزم قفل و آزادسازی: برای آماده کردن دستگاه و انجام ضربه کنترل شده استفاده می شود.
• نمایشگر یا مقیاس مدرج: عدد بازگشت ضربه را نمایش می دهد.
• دکمه های کنترلی: در مدل های دیجیتال برای انتخاب حالت آزمون، ثبت داده و تنظیمات دستگاه به کار می روند.
• سنگ سایش: در برخی مجموعه ها برای آماده سازی و صاف کردن سطح آزمایش استفاده می شود.
• سندان کالیبراسیون: قطعه ای مرجع برای کنترل عملکرد و بررسی وضعیت دستگاه است.
• کیف حمل: برای نگهداری و جابه جایی ایمن دستگاه و لوازم جانبی استفاده می شود.

در مدل های دیجیتال ممکن است حسگرهای داخلی، حافظه، باتری قابل شارژ و نرم افزار تحلیل داده نیز وجود داشته باشد. پیش از استفاده، دفترچه راهنمای مدل مورد نظر را مطالعه کنید؛ زیرا محل دکمه ها، روش صفر کردن، شیوه ذخیره اطلاعات و مراحل بررسی عملکرد در دستگاه های مختلف یکسان نیست.

اصول عملکرد دستگاه سختی سنج سنگ چگونه است؟

در روش بازگشت ضربه، دستگاه انرژی مشخصی را به یک جرم متحرک منتقل می کند. جرم متحرک پس از آزاد شدن به پیستون برخورد می کند و پیستون به سطح سنگ ضربه می زند. سطح سنگ در برابر این ضربه واکنش نشان می دهد. بخشی از انرژی در تغییر شکل سطح، شکست موضعی، اصطکاک داخلی و سایر فرآیندهای مکانیکی مصرف می شود و بخشی از انرژی به دستگاه بازمی گردد.

دستگاه میزان بازگشت را ثبت می کند. در شرایط یکسان، سطحی که رفتار سخت تر و سفت تری داشته باشد، معمولا عدد بازگشت بیشتری ایجاد می کند. با این حال، این رابطه تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار دارد. وجود ترک، تخلخل، رطوبت، زبری، جهت ضربه، اندازه نمونه و نحوه نگهداری قطعه می تواند عدد نهایی را تغییر دهد.

به همین دلیل، عدد دستگاه باید به عنوان شاخصی برای مقایسه و ارزیابی نسبی در نظر گرفته شود. اگر هدف تعیین مقاومت فشاری سنگ برای طراحی سازه یا تصمیم گیری مهندسی حساس باشد، باید از آزمون های آزمایشگاهی معتبر و روش های استاندارد مرتبط نیز استفاده شود.

مراحل آماده سازی پیش از استفاده از دستگاه سختی سنج سنگ

آماده سازی صحیح یکی از مهم ترین مراحل آزمون است. بسیاری از خطاهای اندازه گیری به جای نقص دستگاه، از انتخاب نامناسب محل آزمایش یا آماده نبودن نمونه ناشی می شوند.

۱. بررسی مشخصات دستگاه

ابتدا مدل، نوع، محدوده انرژی ضربه و کاربرد دستگاه را بررسی کنید. برخی چکش ها برای بتن طراحی شده اند و برخی برای سنگ. انرژی ضربه باید با نوع سنگ و ابعاد نمونه تناسب داشته باشد. استفاده از دستگاه نامناسب ممکن است باعث ایجاد شکستگی در نمونه یا تولید نتایج غیرقابل مقایسه شود.

در استاندارد تاریخی ASTM D5873 برای آزمون بازگشت سنگ، محدودیت انرژی ضربه و شرایط استفاده از چکش اهمیت ویژه ای داشته است. نسخه ASTM D5873-14 در سال ۲۰۲۳ از سوی ASTM پس گرفته شده و جایگزین مستقیمی برای آن معرفی نشده است؛ بنابراین برای پروژه های رسمی باید آخرین روش پیشنهادی ISRM و الزامات فنی قرارداد یا آزمایشگاه بررسی شود.

۲. بررسی سلامت ظاهری دستگاه

بدنه، پیستون، فنر، دکمه ها و نمایشگر را بررسی کنید. پیستون باید بدون گیر کردن حرکت کند و سطح تماس آن نباید دارای خوردگی یا آسیب محسوس باشد. اگر دستگاه ضربه های نامنظم ایجاد می کند یا مقدار نمایش داده شده غیرعادی است، پیش از شروع آزمون باید علت بررسی شود.

۳. بررسی باتری و نمایشگر

در دستگاه های دیجیتال، شارژ باتری را کنترل کنید. نمایشگر باید خوانا باشد و اعداد را به شکل پایدار نشان دهد. اگر دستگاه دارای حافظه داخلی است، ظرفیت ذخیره اطلاعات را بررسی کنید تا در میانه آزمایش داده ها از دست نروند.

۴. آماده سازی سطح سنگ

سطح آزمایش باید تا حد امکان تمیز، پایدار و مناسب تماس با پیستون باشد. گرد و غبار، گل، پوسته های سست، مواد چسبیده و قطعات لق باید از محل آزمایش کنار گذاشته شوند. اگر سطح بسیار زبر یا ناهموار باشد، تماس صحیح پیستون با سنگ برقرار نمی شود.

در صورت نیاز می توان از سنگ سایش مخصوص برای هموار کردن موضع آزمایش استفاده کرد؛ اما باید توجه داشت که سایش سطح ممکن است ویژگی سطحی سنگ را تغییر دهد. بنابراین روش آماده سازی باید در گزارش ثبت شود و در تمام نمونه های مورد مقایسه تا حد امکان یکسان باشد.

۵. تثبیت نمونه

نمونه باید در زمان ضربه حرکت نکند. اگر قطعه سنگ روی سطح ناپایدار قرار گرفته باشد، بخشی از انرژی ضربه صرف حرکت نمونه می شود و عدد بازگشت کاهش پیدا می کند. برای نمونه های مغزه ای، استفاده از نگهدارنده سنگین با شیار متناسب با قطر مغزه می تواند به تثبیت آن کمک کند.

در آزمایش های میدانی نیز باید از انتخاب قطعات لق، ترک خورده یا جدا شده از بستر خودداری کرد؛ مگر اینکه هدف، بررسی مشخصات همان قطعه باشد و شرایط آن در گزارش ذکر شود.

نحوه کار با دستگاه سختی سنج سنگ به صورت مرحله به مرحله

روش زیر برای دستگاه های ضربه ای یا چکش اشمیت سنگ ارائه شده است. جزئیات عملکرد، تعداد ضربه ها و تنظیمات باید با دفترچه راهنمای مدل دستگاه و روش آزمون مورد استفاده تطبیق داده شود.

مرحله اول: روشن کردن و آماده سازی دستگاه

اگر دستگاه دیجیتال است، آن را روشن کنید و منتظر بمانید تا صفحه نمایش آماده شود. در صورت وجود گزینه انتخاب نوع آزمون، حالت مربوط به سنگ یا Rock را انتخاب کنید. برخی دستگاه ها دارای تنظیمات ویژه برای نوع چکش، جهت ضربه یا روش محاسبه هستند. تنظیمات را مطابق دستورالعمل سازنده انجام دهید.

در مدل مکانیکی، پیستون را مطابق راهنمای دستگاه در وضعیت اولیه قرار دهید. از وارد کردن ضربه های آزمایشی روی سطح سنگ اصلی قبل از آماده سازی و کنترل عملکرد دستگاه خودداری کنید.

مرحله دوم: کنترل عملکرد و کالیبراسیون

پیش از ثبت داده های اصلی، عملکرد دستگاه را بررسی کنید. در مدل هایی که سندان کنترل یا کالیبراسیون دارند، سندان باید روی سطح سخت و پایدار قرار گیرد. سطح تماس سندان و پیستون باید تمیز باشد. سپس تعداد ضربه های توصیه شده در دفترچه دستگاه را اجرا کنید و میانگین مقدار بازگشت را با مقدار مرجع درج شده روی سندان مقایسه نمایید.

برای نمونه، در برخی دستورالعمل های دستگاه RockSchmidt انجام ۱۰ ضربه روی سندان و مقایسه میانگین با محدوده مجاز درج شده روی سندان توصیه شده است. مقدار دقیق قابل قبول به مدل دستگاه و مشخصات سندان وابسته است و نباید یک عدد ثابت را برای همه دستگاه ها در نظر گرفت.

اگر نتیجه کنترل خارج از محدوده مجاز باشد، ابتدا تمیزی پیستون و حرکت آزاد آن را بررسی کنید. در صورت تداوم مشکل، دستگاه باید مطابق دستورالعمل سازنده سرویس یا برای بررسی تخصصی ارسال شود. تغییر خودسرانه فنر یا اجزای داخلی می تواند دقت دستگاه را مختل کند.

مرحله سوم: انتخاب محل مناسب برای ضربه

محل ضربه باید روی بخش سالم و نماینده نمونه انتخاب شود. از نقاطی که ترک آشکار، حفره بزرگ، رگه سست، شکستگی، لبه آزاد یا پوسته جدا شده دارند دوری کنید. اگر سطح سنگ دارای تغییرات ظاهری قابل توجه است، بخش های مختلف را جداگانه بررسی و نتایج آنها را با برچسب مشخص ثبت کنید.

برای اندازه گیری های مقایسه ای، محل ضربه ها باید از لبه نمونه و از یکدیگر فاصله کافی داشته باشد. فاصله دقیق به قطر پیستون، نوع دستگاه، ابعاد نمونه و روش آزمون وابسته است. در دستورالعمل برخی چکش های اشمیت، فاصله نقاط ضربه دست کم برابر با عرض پیستون توصیه شده است. در برخی دستورالعمل های مدل های دیگر، فاصله حداقل ۲۰ میلی متر ذکر شده است. بنابراین عدد فاصله را از راهنمای همان دستگاه و استاندارد مورد استفاده تعیین کنید.

مرحله چهارم: قرار دادن دستگاه در زاویه صحیح

دستگاه را به گونه ای روی سطح قرار دهید که محور پیستون نسبت به سطح آزمایش عمود باشد. کج گرفتن دستگاه می تواند باعث تغییر شرایط ضربه و ایجاد خطا در نتیجه شود. در آزمون های مقایسه ای، جهت ضربه باید برای تمام اندازه گیری ها یکسان باشد.

اگر سطح آزمایش افقی، عمودی یا مایل است، وضعیت دستگاه و جهت ضربه را ثبت کنید. در بعضی مدل ها و روش های تحلیل، جهت ضربه در تفسیر یا تصحیح نتیجه اهمیت دارد. از وارد کردن ضربه در زاویه ای متفاوت از روش تعیین شده خودداری کنید.

مرحله پنجم: اجرای ضربه

دستگاه را با هر دو دست محکم نگه دارید و پیستون را به آرامی به سطح سنگ نزدیک کنید. فشار را با سرعت و شدت کنترل شده افزایش دهید تا مکانیزم ضربه فعال شود. ضربه باید با حرکت یکنواخت و مطابق دستورالعمل سازنده انجام شود.

هنگام آزاد شدن مکانیزم، دستگاه ممکن است پس زنی یا واکنش ناگهانی داشته باشد. بنابراین دست ها باید در موقعیت ایمن باشند و دستگاه پیش از فعال شدن ضربه به شکل پایدار نگه داشته شود. از وارد کردن ضربه با حرکت ناگهانی بدن یا فشار نامتقارن خودداری کنید.

مرحله ششم: خواندن عدد بازگشت

پس از هر ضربه، مقدار بازگشت را از نمایشگر دیجیتال یا مقیاس مکانیکی بخوانید. در مدل های دیجیتال ممکن است عدد به صورت خودکار ذخیره شود. در مدل های مکانیکی باید مقدار نمایش داده شده را در برگه ثبت نتایج یادداشت کنید.

هر عدد باید به محل ضربه و شناسه نمونه مرتبط باشد. بهتر است برای هر اندازه گیری، شماره نمونه، محل آزمون، جهت ضربه، وضعیت رطوبت و توضیحات ظاهری ثبت شود.

مرحله هفتم: تکرار ضربه ها در نقاط جداگانه

برای به دست آوردن نتیجه قابل اتکا، یک ضربه کافی نیست. باید مجموعه ای از ضربه ها در نقاط مجزا و مناسب انجام شود. در راهنمای برخی مدل های RockSchmidt معمولا حداقل ۱۰ ضربه برای به دست آوردن عدد بازگشت معتبر ذکر شده است. تعداد نهایی باید با روش آزمون مورد استفاده هماهنگ باشد.

نقاط ضربه نباید آنقدر به هم نزدیک باشند که اثر ضربه قبلی بر نقطه بعدی تاثیر بگذارد. همچنین نباید چندین بار روی یک نقطه ضربه وارد شود؛ زیرا تغییر شکل یا آسیب موضعی حاصل از ضربه قبلی می تواند عدد بعدی را تغییر دهد.

مرحله هشتم: بررسی داده های غیرعادی

پس از پایان مجموعه اندازه گیری، داده ها را مرور کنید. اگر یک عدد به شکل محسوسی با سایر مقادیر تفاوت دارد، ابتدا علت آن را بررسی کنید. ممکن است ضربه روی حفره، ترک، دانه سست یا سطح نامناسب انجام شده باشد. در این شرایط باید طبق روش آزمون تصمیم بگیرید که مقدار قابل حذف است یا باید مجموعه آزمایش تکرار شود.

حذف داده نباید صرفا برای نزدیک کردن نتایج به یکدیگر انجام شود. هر عدد حذف شده باید دلیل فنی مشخص داشته باشد و در صورت نیاز در گزارش ثبت شود.

مرحله نهم: محاسبه و ثبت نتیجه

پس از تکمیل اندازه گیری ها، میانگین یا شاخص آماری مورد نیاز را مطابق روش آزمون محاسبه کنید. در برخی روش ها از میانگین مقادیر معتبر استفاده می شود و در برخی روش ها میانه یا روش های آماری دیگر کاربرد دارد. روش پردازش داده باید در گزارش مشخص باشد.

در پایان، دستگاه را از سطح جدا کنید، پیستون را در وضعیت ایمن قرار دهید و اطلاعات آزمون را ذخیره نمایید. اگر دستگاه قابلیت انتقال داده دارد، فایل نتایج را با نام نمونه و تاریخ آزمایش ذخیره کنید.

چگونه عدد دستگاه سختی سنج سنگ را تفسیر کنیم؟

عدد بازگشت چکش اشمیت یک شاخص بدون بعد است و نشان دهنده مقدار نسبی بازگشت ضربه است. این عدد به تنهایی معادل مقاومت فشاری سنگ بر حسب مگاپاسکال نیست. برای تفسیر آن باید نوع چکش، انرژی ضربه، جهت آزمون، شرایط نمونه و روش تحلیل مشخص باشد.

در شرایط کاملا مشابه، عدد بازگشت بالاتر معمولا نشان می دهد سطح سنگ در برابر ضربه رفتار سخت تر یا سفت تری دارد. اما نمی توان تنها بر اساس یک عدد اعلام کرد که سنگ برای یک کاربرد ساختمانی یا معدنی مناسب است. برای چنین تصمیمی باید ویژگی های دیگر سنگ نیز بررسی شوند.

اگر هدف مقایسه دو نمونه است، بهتر است هر دو نمونه با یک دستگاه، یک تنظیم، جهت ضربه مشابه، روش آماده سازی یکسان و تعداد اندازه گیری برابر آزمایش شوند. مقایسه اعداد حاصل از دو دستگاه متفاوت، حتی اگر از یک نوع اسمی باشند، ممکن است قابل اعتماد نباشد.

عوامل موثر بر دقت دستگاه سختی سنج سنگ

۱. رطوبت نمونه

رطوبت می تواند رفتار مکانیکی سنگ را تغییر دهد. برخی سنگ ها در حالت مرطوب عدد بازگشت متفاوتی نسبت به حالت خشک نشان می دهند. به همین دلیل، وضعیت رطوبت نمونه باید در زمان آزمایش ثبت شود. اگر قرار است چند نمونه با یکدیگر مقایسه شوند، بهتر است شرایط رطوبتی آنها تا حد امکان مشابه باشد.

۲. زبری و ناهمواری سطح

سطح ناهموار ممکن است تماس پیستون با نمونه را مختل کند. وجود برجستگی، حفره و پوسته های سست باعث تغییر نتیجه می شود. آماده سازی سطح باید به شکلی انجام شود که تماس مناسب ایجاد کند؛ اما نباید با سایش بیش از حد، ویژگی طبیعی سطح نمونه از بین برود.

۳. درجه هوازدگی

سنگی که در معرض آب، تغییرات دما، یخ زدگی و فرآیندهای شیمیایی قرار گرفته است، ممکن است در سطح خود ضعیف تر از بخش داخلی باشد. در چنین شرایطی، عدد بازگشت سطح هوازده ممکن است با عدد بازگشت نمونه تازه تفاوت داشته باشد. اگر هدف ارزیابی درجه هوازدگی است، این تفاوت باید در طراحی آزمایش لحاظ شود.

۴. تخلخل و ترک های داخلی

وجود حفره ها و ترک های ریز می تواند باعث جذب بخشی از انرژی ضربه شود. در سنگ های متخلخل یا دارای بافت ناهمگن، پراکندگی نتایج ممکن است بیشتر باشد. بهتر است تعداد نقاط آزمون کافی باشد و محل ضربه ها به صورت تصادفی اما کنترل شده انتخاب شوند.

۵. ابعاد و جرم نمونه

نمونه کوچک یا سبک ممکن است هنگام ضربه حرکت کند یا ارتعاش داشته باشد. این حرکت بر نتیجه تاثیر می گذارد. نمونه های آزمایشگاهی باید به شکل مناسب مهار شوند. برای مغزه های سنگی، نگهدارنده سنگین و متناسب با قطر نمونه می تواند از جابه جایی جلوگیری کند.

۶. جهت ضربه

جهت قرارگیری دستگاه نسبت به سطح می تواند بر عدد بازگشت اثر بگذارد. اگر نتایج قرار است با هم مقایسه شوند، جهت ضربه باید یکسان باشد یا تصحیحات مربوط به روش مورد استفاده اعمال شود. ثبت جهت آزمون بخشی از مستندسازی صحیح است.

۷. دمای دستگاه و نمونه

دمای بسیار پایین یا بالا ممکن است بر عملکرد دستگاه و رفتار مواد تاثیر بگذارد. در روش های استاندارد قدیمی آزمون بازگشت سنگ نیز به اثر دمای دستگاه و نمونه اشاره شده است. بهتر است دستگاه و نمونه پیش از آزمون در شرایط محیطی مشابه قرار گیرند و دمای غیرعادی در گزارش ذکر شود.

۸. وضعیت فنر و پیستون

فنر دستگاه در اثر استفاده مداوم ممکن است دچار فرسودگی شود. آلودگی، زنگ زدگی یا گیر کردن پیستون نیز می تواند حرکت مکانیزم را مختل کند. بررسی دوره ای و کنترل با سندان از اقدامات مهم برای حفظ دقت اندازه گیری است.

روش کالیبراسیون و کنترل صحت عملکرد دستگاه

کالیبراسیون و کنترل عملکرد از مراحل ضروری استفاده حرفه ای از سختی سنج سنگ هستند. دستگاهی که مقدار بازگشت آن از محدوده مجاز خارج شده باشد، ممکن است نتایج نادرست ارائه دهد. روش دقیق کنترل به مدل و سازنده وابسته است؛ بنابراین باید دستورالعمل اختصاصی دستگاه مبنا قرار گیرد.

در چکش های اشمیت، سندان کنترل برای بررسی تکرارپذیری و عملکرد مکانیزم ضربه استفاده می شود. ابتدا سطح تماس سندان و پیستون تمیز می شود. سپس دستگاه در وضعیت مناسب قرار می گیرد و مجموعه ای از ضربه ها روی سندان انجام می شود. میانگین عددهای ثبت شده با مقدار مرجع حک شده روی سندان مقایسه می شود.

اگر میانگین در محدوده مجاز نباشد، باید مواردی مانند آلودگی پیستون، گیر کردن مکانیزم، فرسودگی فنر، آسیب نوک پیستون و شرایط نامناسب سندان بررسی شوند. در صورت نیاز، دستگاه باید به مرکز خدمات مجاز ارسال شود.

توجه داشته باشید که کنترل با سندان، جایگزین تمام مراحل کالیبراسیون آزمایشگاهی نیست. همچنین مقدار مرجع سندان برای هر مدل ممکن است متفاوت باشد. استفاده از عدد مرجع یک دستگاه دیگر برای کنترل دستگاه فعلی کار درستی نیست.

تفاوت سختی سنج سنگ با دستگاه تست مقاومت فشاری

یکی از اشتباهات رایج در استفاده از دستگاه سختی سنج سنگ، یکسان دانستن عدد بازگشت با مقاومت فشاری تک محوری است. این دو آزمون ویژگی های متفاوتی را اندازه گیری می کنند.

در آزمون بازگشت، دستگاه ضربه ای کنترل شده به سطح سنگ وارد می کند و میزان برگشت ضربه را ثبت می کند. این روش سریع است و می تواند برای مقایسه نسبی یا ارزیابی اولیه مفید باشد.

در آزمون مقاومت فشاری تک محوری، نمونه سنگ در دستگاه پرس بین صفحات بارگذاری قرار می گیرد و نیروی فشاری تا زمان شکست افزایش پیدا می کند. مقاومت فشاری از تقسیم بیشترین نیروی ثبت شده بر سطح مقطع اولیه نمونه محاسبه می شود. این آزمون مستلزم آماده سازی دقیق نمونه، ابعاد مشخص و تجهیزات آزمایشگاهی مناسب است.

استاندارد ASTM D7012 روش های تعیین مقاومت فشاری و مدول های الاستیک نمونه های مغزه ای سنگ را در شرایط بارگذاری مشخص تشریح می کند. بنابراین اگر هدف طراحی مهندسی و تعیین مقاومت فشاری واقعی است، باید از روش آزمایشگاهی مناسب استفاده شود و عدد چکش اشمیت فقط به عنوان داده کمکی در نظر گرفته شود.

محدودیت های استفاده از دستگاه سختی سنج سنگ

هر ابزار اندازه گیری محدوده کاربرد مشخصی دارد. چکش اشمیت برای تمام سنگ ها و تمام شرایط مناسب نیست. سنگ های بسیار نرم ممکن است عدد بازگشت پایدار ایجاد نکنند و سنگ های بسیار سخت یا شکننده ممکن است در اثر ضربه آسیب ببینند. در استاندارد ASTM D5873-14، محدوده کاربرد روش برای سنگ هایی با مقاومت فشاری تک محوری تقریبی ۱ تا ۱۰۰ مگاپاسکال مطرح شده بود و درباره محدودیت استفاده در سنگ های بسیار نرم یا بسیار سخت هشدار داده شده بود. این استاندارد در سال ۲۰۲۳ پس گرفته شده است؛ بنابراین این محدوده باید به عنوان اطلاعات مربوط به روش تاریخی خوانده شود، نه الزام قطعی برای همه دستگاه های امروزی.

از دیگر محدودیت ها می توان به تاثیر بافت ناهمگن، وجود رگه های معدنی، سطح هوازده، رطوبت، ابعاد نمونه و تفاوت میان دستگاه ها اشاره کرد. همچنین نتایج به دست آمده از چکش های مختلف ممکن است مستقیما قابل مقایسه نباشند.

اگر نمونه دارای بافت حفره دار، دانه های درشت یا اجزای سخت و نرم متفاوت باشد، محل برخورد پیستون می تواند نتیجه را تغییر دهد. در چنین شرایطی باید نقاط بیشتری بررسی شوند و پراکندگی نتایج نیز گزارش شود.

کاربرد دستگاه سختی سنج سنگ در صنایع مختلف

۱. صنعت معدن

در معادن، شناخت نسبی ویژگی های مکانیکی سنگ برای برنامه ریزی حفاری، استخراج و خردایش اهمیت دارد. سختی سنج ضربه ای می تواند در بررسی اولیه بخش های مختلف توده سنگ و مقایسه تغییرات سطحی به کار رود. این اطلاعات در کنار داده های زمین شناسی و آزمایش های مکانیکی برای ارزیابی شرایط معدن استفاده می شوند.

۲. پروژه های راه سازی و تونل سازی

در پروژه های راه سازی و تونل سازی، مهندسان باید ویژگی های توده سنگ را در بخش های مختلف مسیر بررسی کنند. دستگاه سختی سنج امکان جمع آوری سریع داده های سطحی را فراهم می کند. این داده ها می توانند در کنار بررسی درزه ها، شکستگی ها، هوازدگی و سایر مشخصات ژئوتکنیکی به شناخت بهتر توده سنگ کمک کنند.

۳. صنعت سنگ ساختمانی

در کارخانه های فرآوری سنگ، ارزیابی ویژگی های سطحی و مقایسه نمونه های مختلف می تواند برای کنترل کیفیت اولیه مفید باشد. با این حال، انتخاب سنگ برای کاربردهایی مانند کف، نما، پله و محوطه سازی باید با توجه به مجموعه ای از ویژگی ها مانند جذب آب، مقاومت خمشی، مقاومت سایشی، مقاومت فشاری و دوام انجام شود.

۴. آزمایشگاه های زمین شناسی و مکانیک سنگ

در آزمایشگاه ها، سختی سنج برای بررسی نمونه های مغزه ای، مقایسه نمونه ها و انجام مطالعات پژوهشی به کار می رود. ثبت شرایط آزمایش و استفاده از روش یکسان برای تمام نمونه ها اهمیت زیادی دارد.

۵. ارزیابی بناهای تاریخی و سنگ های طبیعی

در بررسی آثار تاریخی، سنگ های طبیعی و سازه های قدیمی، آزمون های کم آسیب یا غیرمخرب اهمیت دارند. چکش اشمیت می تواند در برخی شرایط برای ارزیابی نسبی وضعیت سطحی سنگ استفاده شود؛ اما باید با احتیاط انجام شود تا به سطح ارزشمند یا آسیب پذیر اثر صدمه وارد نشود. در این موارد انتخاب روش آزمون باید با نظر متخصص حفاظت آثار تاریخی انجام شود.

نحوه ثبت و گزارش نتایج آزمایش سختی سنگ

ثبت دقیق اطلاعات باعث می شود نتایج در آینده قابل بررسی و مقایسه باشند. گزارش آزمایش نباید فقط شامل یک عدد نهایی باشد. بهتر است اطلاعات زیر در برگه ثبت نتایج درج شوند:

• نام پروژه و محل انجام آزمایش
• شناسه و نوع سنگ
• محل برداشت نمونه یا شماره مغزه
• نام سازنده و مدل دستگاه
• شماره شناسایی دستگاه
• تاریخ آخرین کالیبراسیون یا کنترل عملکرد
• شرایط آماده سازی سطح
• وضعیت رطوبت نمونه
• جهت قرارگیری دستگاه و جهت ضربه
• تعداد ضربه های انجام شده
• عدد ثبت شده برای هر ضربه
• مقادیر حذف شده و دلیل حذف آنها
• میانگین، میانه یا شاخص آماری مورد استفاده
• شرایط محیطی و دمای آزمون در صورت اهمیت
• توضیحات مربوط به ترک، حفره، رگه یا ناهمگنی نمونه

برای نمونه، اگر یک قطعه گرانیت در ۱۰ نقطه آزمایش شده است، بهتر است تمام ۱۰ مقدار ثبت شود و فقط میانگین در گزارش نهایی درج نشود. وجود داده های خام امکان بررسی پراکندگی و تشخیص نقاط غیرعادی را فراهم می کند.

نکات ایمنی هنگام کار با دستگاه سختی سنج سنگ

اگرچه چکش اشمیت ابزار قابل حملی است، اما هنگام آزاد شدن مکانیزم ضربه واکنش ناگهانی ایجاد می کند. بنابراین رعایت نکات ایمنی ضروری است.

• هنگام اجرای ضربه دستگاه را با هر دو دست نگه دارید.
• پیش از فعال کردن ضربه، مطمئن شوید دستگاه به صورت عمود و پایدار روی سطح قرار دارد.
• انگشتان را از مسیر حرکت پیستون دور نگه دارید.
• از استفاده دستگاه روی نمونه های ناپایدار یا قطعات لق خودداری کنید.
• در محیط های کارگاهی از عینک ایمنی و کفش مناسب استفاده کنید.
• هنگام آماده سازی سطح با سنگ سایش، مراقب تولید گرد و غبار باشید.
• از وارد کردن ضربه به سطحی که احتمال پرتاب قطعات آن وجود دارد خودداری کنید.
• دستگاه را دور از رطوبت و ضربه های ناخواسته نگهداری کنید.
• برای تعمیر فنر و اجزای داخلی از افراد متخصص کمک بگیرید.

نگهداری و سرویس دستگاه سختی سنج سنگ

نگهداری مناسب باعث افزایش عمر دستگاه و حفظ دقت اندازه گیری می شود. پس از پایان آزمایش، سطح خارجی دستگاه را با پارچه تمیز و خشک پاک کنید. پیستون باید از گرد و غبار و ذرات سنگ پاک شود. برای تمیز کردن دستگاه از شست و شوی مستقیم با آب یا مواد شیمیایی نامناسب استفاده نکنید؛ مگر اینکه سازنده صراحتا چنین روشی را مجاز اعلام کرده باشد.

دستگاه را در کیف مخصوص قرار دهید تا در زمان حمل از ضربه و آلودگی محافظت شود. در مدل های باتری دار، باتری را مطابق دستورالعمل سازنده شارژ و نگهداری کنید. اگر دستگاه برای مدت طولانی استفاده نمی شود، شرایط نگهداری باتری را بررسی نمایید.

فنر و مکانیزم ضربه از اجزای مصرفی دستگاه هستند و ممکن است پس از استفاده طولانی دچار فرسودگی شوند. اگر عددهای کنترل روی سندان از محدوده مجاز خارج شده اند یا حرکت پیستون یکنواخت نیست، دستگاه باید بررسی شود. روغن کاری نیز فقط در صورتی انجام شود که دفترچه راهنمای همان مدل آن را مجاز دانسته باشد؛ استفاده بیش از اندازه از روغن می تواند گرد و غبار را جذب کند و عملکرد دستگاه را مختل نماید.

اشتباهات رایج هنگام استفاده از سختی سنج سنگ

• استفاده از دستگاه نامناسب: هر مدل چکش اشمیت برای هر نوع سنگ و هر محدوده مقاومتی مناسب نیست.
• ضربه زدن روی سطح ناصاف: ناهمواری سطح باعث تماس نامناسب پیستون و تغییر عدد بازگشت می شود.
• نگه داشتن دستگاه با زاویه اشتباه: محور پیستون باید مطابق روش آزمون در جهت صحیح قرار گیرد.
• تکرار ضربه روی یک نقطه: اثر ضربه قبلی می تواند نتیجه ضربه بعدی را تغییر دهد.
• ثبت نکردن شرایط رطوبت: تفاوت رطوبت نمونه ها می تواند مقایسه را گمراه کننده کند.
• نادیده گرفتن کالیبراسیون: دستگاهی که عملکرد آن کنترل نشده است ممکن است نتایج نامعتبر تولید کند.
• استفاده از یک ضربه به عنوان نتیجه نهایی: یک اندازه گیری برای توصیف رفتار ناهمگن سنگ کافی نیست.
• تبدیل مستقیم عدد بازگشت به مقاومت فشاری: چنین تبدیلی بدون رابطه معتبر و کالیبراسیون اختصاصی قابل اتکا نیست.
• مقایسه دستگاه های متفاوت: حتی دستگاه های مشابه ممکن است اختلاف اندازه گیری داشته باشند.
• حذف دلخواه داده های غیرعادی: حذف داده باید بر اساس دلیل فنی و روش مشخص انجام شود.

هنگام خرید دستگاه سختی سنج سنگ به چه نکاتی توجه کنیم؟

انتخاب دستگاه مناسب باید بر اساس نوع سنگ، هدف آزمایش و شرایط استفاده انجام شود. اگر دستگاه برای پروژه های میدانی و بررسی توده سنگ مورد نیاز است، وزن، ابعاد، استحکام بدنه و سهولت حمل اهمیت دارند. برای استفاده آزمایشگاهی، تکرارپذیری، قابلیت ثبت داده و امکان کنترل عملکرد اهمیت بیشتری پیدا می کند.

نوع و انرژی ضربه

انرژی ضربه باید با نوع نمونه و محدوده مقاومت مورد انتظار متناسب باشد. چکش با انرژی زیاد ممکن است برای نمونه های کوچک یا ضعیف مناسب نباشد و احتمال شکست موضعی را افزایش دهد. مشخصات فنی سازنده را با نیاز پروژه تطبیق دهید.

دقت و تکرارپذیری

دقت نمایشگر به تنهایی معیار کافی برای انتخاب نیست. دستگاه باید در آزمون های تکراری نتایج باثبات ارائه دهد. وجود سندان کنترل و دستورالعمل روشن برای بررسی عملکرد، مزیت مهمی محسوب می شود.

دیجیتال یا مکانیکی بودن

مدل های دیجیتال ممکن است امکان ذخیره داده، محاسبه میانگین، نمایش وضعیت دستگاه و انتقال اطلاعات را فراهم کنند. مدل های مکانیکی معمولا ساختار ساده تری دارند و برای برخی کاربردهای پایه مناسب هستند. انتخاب بین آنها به بودجه، نوع پروژه و نیاز به ثبت داده بستگی دارد.

لوازم جانبی و خدمات پس از فروش

وجود کیف حمل، سنگ سایش، سندان کنترل، دفترچه راهنما، نرم افزار و خدمات کالیبراسیون می تواند ارزش خرید دستگاه را افزایش دهد. پیش از خرید، امکان تامین قطعات مصرفی و تعمیر دستگاه را نیز بررسی کنید.

اعتبار برند و اصالت کالا

مشخصات فنی، شماره سریال، مدارک اصالت و شرایط گارانتی را بررسی کنید. دستگاه باید دارای راهنمای استفاده قابل فهم و اطلاعات فنی روشن باشد. خرید دستگاه بدون مشخصات دقیق انرژی ضربه و روش آزمون، می تواند در آینده مشکلاتی برای مقایسه و تفسیر نتایج ایجاد کند.

جمع بندی نحوه کار با دستگاه سختی سنج سنگ

نحوه کار با دستگاه سختی سنج سنگ به نوع ابزار و روش اندازه گیری آن وابسته است. در دستگاه های ضربه ای یا چکش اشمیت، ابتدا باید سلامت دستگاه و وضعیت کالیبراسیون بررسی شود، سپس سطح سنگ آماده و نمونه تثبیت گردد. دستگاه باید با زاویه مناسب روی سطح قرار گیرد و ضربه ها در نقاط مجزا و با شرایط یکسان اجرا شوند. پس از ثبت تعداد کافی اندازه گیری، داده ها بررسی و شاخص آماری مناسب محاسبه می شود.

عدد بازگشت چکش اشمیت یک شاخص نسبی است و نباید بدون بررسی شرایط نمونه به عنوان مقاومت فشاری قطعی سنگ استفاده شود. رطوبت، تخلخل، ترک، زبری سطح، درجه هوازدگی، جهت ضربه، ابعاد نمونه و وضعیت دستگاه از عوامل موثر بر نتیجه هستند. برای پروژه های حساس، لازم است آزمون های تکمیلی و روش های استاندارد آزمایشگاهی نیز انجام شوند.

اگر قصد خرید دستگاه سختی سنج سنگ دارید، ابتدا نوع آزمون مورد نیاز را مشخص کنید. دستگاه ضربه ای، سختی سنج فرورفتگی و ابزار خراش موس کاربردهای متفاوتی دارند. انتخاب درست ابزار، مطالعه دفترچه راهنما، کنترل منظم عملکرد و ثبت کامل شرایط آزمایش، مهم ترین عوامل دستیابی به نتایج دقیق و قابل استفاده هستند.

برای آشنایی بیشتر با مشخصات و شرایط تهیه این تجهیزات می توانید صفحه نحوه کار با دستگاه سختی سنج سنگ را بررسی کنید. همچنین برای دریافت اطلاعات فروش و ثبت درخواست خرید، از بخش جهت سفارش نحوه کار با دستگاه سختی سنج سنگ اقدام نمایید و پیش از سفارش، مدل دستگاه، نوع کاربرد، لوازم جانبی و شرایط خدمات پس از فروش را مشخص کنید.

سوالات متداول درباره نحوه کار با دستگاه سختی سنج سنگ

۱. دستگاه سختی سنج سنگ چه چیزی را اندازه گیری می کند؟

بسته به نوع دستگاه، ممکن است مقاومت سطح سنگ در برابر بازگشت ضربه، فرورفتگی یا خراش اندازه گیری شود. چکش اشمیت عدد بازگشت ضربه را ثبت می کند و این عدد شاخصی نسبی از رفتار سطح سنگ است.

۲. نحوه کار با دستگاه سختی سنج سنگ اشمیت چگونه است؟

ابتدا دستگاه را بررسی و عملکرد آن را کنترل کنید، سپس سطح سنگ را آماده نمایید. دستگاه را عمود بر سطح قرار دهید، پیستون را به آرامی فشار دهید تا ضربه فعال شود و عدد بازگشت را ثبت کنید. این کار باید در نقاط جداگانه و به تعداد کافی تکرار شود.

۳. آیا دستگاه سختی سنج سنگ همان چکش اشمیت است؟

خیر. چکش اشمیت یکی از انواع دستگاه های سنجش سختی یا مقاومت سطحی سنگ است. ابزارهای دیگری نیز با روش فرورفتگی یا خراش کار می کنند و کاربرد آنها با چکش اشمیت متفاوت است.

۴. برای آزمایش سنگ چند ضربه باید با دستگاه وارد کرد؟

تعداد ضربه ها به مدل دستگاه و روش آزمون بستگی دارد. در دستورالعمل برخی مدل های RockSchmidt حداقل ۱۰ ضربه برای اندازه گیری معتبر معمول است؛ اما باید تعداد دقیق را از دفترچه دستگاه و روش استاندارد مورد استفاده تعیین کرد.

۵. آیا باید دستگاه سختی سنج سنگ را قبل از هر بار استفاده کالیبره کرد؟

کنترل عملکرد پیش از آزمون اهمیت دارد. در دستگاه های دارای سندان کنترل، می توان با اجرای ضربه های مشخص و مقایسه میانگین با مقدار مرجع، وضعیت دستگاه را بررسی کرد. تناوب کالیبراسیون رسمی باید مطابق توصیه سازنده و الزامات آزمایشگاه باشد.

۶. عدد بالاتر در دستگاه سختی سنج سنگ به چه معناست؟

در چکش اشمیت، عدد بازگشت بالاتر در شرایط مشابه معمولا نشان دهنده بازگشت بیشتر ضربه و رفتار سخت تر یا سفت تر سطح است. این عدد به تنهایی مقاومت فشاری قطعی سنگ را مشخص نمی کند.

۷. آیا عدد چکش اشمیت با مقاومت فشاری سنگ برابر است؟

خیر. عدد چکش اشمیت یک شاخص بازگشت بدون بعد است؛ اما مقاومت فشاری با آزمون بارگذاری و بر حسب واحد فشار مانند مگاپاسکال تعیین می شود. تبدیل عدد بازگشت به مقاومت فشاری به رابطه تجربی معتبر و کالیبراسیون متناسب با سنگ مورد بررسی نیاز دارد.

۸. چرا سطح سنگ باید پیش از آزمایش صاف باشد؟

سطح ناهموار ممکن است مانع تماس مناسب پیستون با نمونه شود و باعث تغییر عدد بازگشت گردد. آماده سازی سطح باید به اندازه ای باشد که تماس مناسب ایجاد کند و در عین حال ویژگی طبیعی نمونه را بیش از حد تغییر ندهد.

۹. آیا رطوبت سنگ بر نتیجه آزمایش تاثیر دارد؟

بله. رطوبت می تواند بر رفتار مکانیکی برخی سنگ ها اثر بگذارد و عدد بازگشت را تغییر دهد. وضعیت رطوبت باید ثبت شود و نمونه های مورد مقایسه تا حد امکان در شرایط مشابه آزمایش شوند.

۱۰. آیا می توان روی سنگ مرمر و گرانیت از چکش اشمیت استفاده کرد؟

در صورت تناسب نوع دستگاه با نمونه و رعایت روش آزمون، می توان برای ارزیابی نسبی برخی نمونه های مرمر و گرانیت از چکش اشمیت استفاده کرد. بافت، رطوبت، ترک و وضعیت سطح باید در تفسیر نتایج در نظر گرفته شوند.

۱۱. چرا نتایج چند ضربه روی یک سنگ متفاوت است؟

ناهمگنی طبیعی سنگ، وجود ترک و حفره، تغییرات بافت، زبری سطح و تفاوت جزئی در محل ضربه می تواند باعث پراکندگی نتایج شود. به همین دلیل باید مجموعه ای از ضربه ها در نقاط جداگانه انجام شود.

۱۲. آیا می توان چند بار روی یک نقطه از سنگ ضربه زد؟

بهتر است هر ضربه در نقطه ای جداگانه انجام شود؛ زیرا ضربه قبلی ممکن است باعث آسیب یا تغییر شکل موضعی شود و نتیجه اندازه گیری بعدی را تغییر دهد.

۱۳. فاصله بین نقاط ضربه چقدر باید باشد؟

فاصله به مدل دستگاه، قطر پیستون و روش آزمون بستگی دارد. در برخی راهنماها فاصله دست کم برابر با عرض پیستون و در برخی مدل ها حداقل ۲۰ میلی متر توصیه شده است. دستورالعمل اختصاصی دستگاه باید ملاک قرار گیرد.

۱۴. آیا دستگاه سختی سنج سنگ برای آزمایش در معدن مناسب است؟

بله. مدل های قابل حمل چکش اشمیت برای بررسی سریع برخی ویژگی های سطحی سنگ در محیط های میدانی کاربرد دارند. با این حال، نتایج باید در کنار اطلاعات زمین شناسی و سایر آزمون های مکانیک سنگ تفسیر شوند.

۱۵. تفاوت سختی موس با عدد چکش اشمیت چیست؟

مقیاس موس مقاومت کانی در برابر خراش را به صورت رتبه ای از ۱ تا ۱۰ بیان می کند. عدد چکش اشمیت میزان بازگشت ضربه را نشان می دهد. این دو شاخص از روش های متفاوتی به دست می آیند و قابل تبدیل مستقیم به یکدیگر نیستند.

۱۶. آیا دستگاه سختی سنج سنگ به نمونه آسیب می زند؟

چکش اشمیت معمولا برای ارزیابی سریع سطحی استفاده می شود؛ اما ضربه ممکن است در سنگ های ضعیف، شکننده یا دارای ترک باعث آسیب موضعی شود. انتخاب انرژی مناسب و بررسی شرایط نمونه ضروری است.

۱۷. چگونه از دستگاه سختی سنج سنگ نگهداری کنیم؟

پس از استفاده، بدنه و پیستون را با پارچه مناسب تمیز کنید، دستگاه را در کیف مخصوص قرار دهید و از تماس آن با رطوبت و گرد و غبار جلوگیری نمایید. کنترل دوره ای و سرویس فنر و مکانیزم نیز باید طبق دستورالعمل سازنده انجام شود.

۱۸. آیا دستگاه دیجیتال بهتر از مدل مکانیکی است؟

مدل دیجیتال ممکن است امکاناتی مانند ذخیره اطلاعات، محاسبه میانگین و انتقال داده داشته باشد. مدل مکانیکی نیز می تواند برای کاربردهای ساده مناسب باشد. انتخاب بهتر به نیاز پروژه، دقت مورد انتظار، بودجه و خدمات پس از فروش بستگی دارد.

۱۹. آیا همه چکش های اشمیت برای آزمایش سنگ مناسب هستند؟

خیر. مدل های مختلف از نظر انرژی ضربه و طراحی تفاوت دارند. برخی برای بتن و برخی برای سنگ طراحی شده اند. پیش از خرید یا استفاده باید محدوده کاربرد و مشخصات فنی دستگاه بررسی شود.

۲۰. آیا دستگاه سختی سنج سنگ برای تعیین کیفیت سنگ ساختمانی کافی است؟

خیر. این دستگاه تنها بخشی از اطلاعات مورد نیاز را ارائه می دهد. برای ارزیابی سنگ ساختمانی باید ویژگی هایی مانند جذب آب، مقاومت خمشی، مقاومت فشاری، مقاومت سایشی، دوام و شرایط کاربرد نیز بررسی شوند.

۲۱. چرا دستگاه باید عمود بر سطح سنگ قرار گیرد؟

قرارگیری عمود دستگاه باعث می شود ضربه در جهت تعیین شده و با شرایط تکرارپذیر وارد شود. کج بودن دستگاه می تواند بر انتقال انرژی و مقدار بازگشت اثر بگذارد.

۲۲. اگر عدد دستگاه روی سندان کنترل خارج از محدوده باشد چه باید کرد؟

ابتدا تمیزی پیستون و سندان و حرکت آزاد مکانیزم را بررسی کنید. اگر مشکل ادامه داشت، دستگاه باید طبق راهنمای سازنده سرویس شود یا به مرکز خدمات مجاز ارسال گردد. استفاده از دستگاه خارج از محدوده مجاز برای ثبت نتایج رسمی توصیه نمی شود.

۲۳. آیا می توان از دستگاه سختی سنج سنگ برای سنگ های بسیار نرم استفاده کرد؟

باید محدوده کاربرد دستگاه بررسی شود. برخی چکش های اشمیت برای سنگ های بسیار نرم مناسب نیستند و ممکن است عددهای ناپایدار یا غیرقابل تفسیر ایجاد کنند. برای چنین نمونه هایی باید روش آزمون مناسب تری انتخاب شود.

۲۴. هنگام خرید دستگاه سختی سنج سنگ چه لوازمی اهمیت دارند؟

سندان کنترل، سنگ سایش، کیف حمل، دفترچه راهنما، باتری یا شارژر، نرم افزار ثبت داده و امکان تامین قطعات و خدمات کالیبراسیون از موارد مهم هستند. نوع لوازم مورد نیاز به مدل دستگاه بستگی دارد.

۲۵. برای استفاده دقیق از دستگاه سختی سنج سنگ چه نکته ای از همه مهم تر است؟

اجرای یکنواخت آزمون و ثبت شرایط اندازه گیری اهمیت زیادی دارد. آماده سازی سطح، تثبیت نمونه، کنترل عملکرد دستگاه، رعایت جهت ضربه، انجام تعداد کافی اندازه گیری و تفسیر محتاطانه نتایج، پایه های اصلی یک آزمایش قابل اعتماد هستند.