🔩 химический анкер как альтернативный способ монтажа: взгляд с практической точки зрения

Монтаж анкера в бетон

Установка анкера в бетон предполагает предварительное высверливание отверстия. Сверла выбирают в соответствии с диаметром конкретного крепежа. В случае с капсулами и синтетической пастой должен быть оставлен технологический зазор в 2 мм по окружности.

В зависимости от выбранного металлического анкера для бетона существуют различного рода нюансы:

1. Под цилиндр анкера в классическом исполнении, забивного типа или с шестигранной головкой, кольцом, крюком посадочное место необходимо очистить от пыли.
2. Распорный анкер предназначен для установки в бетон и каменные полнотелые конструкции. Болты с двумя укороченными втулками можно монтировать в пористое основание или с пустотами. Глубина отверстия должна немного превышать рекомендуемую, к диаметру и чистоте отверстия допустимы погрешности.

Ампульные анкеры имеют колбу из тонкого стекла, которая заполнена жидкой рабочей средой. Ее помещают в готовое отверстие, после чего приступают ко вкручиванию металлического болта. Это приводит к разрушению ампулы и затвердеванию полиэфирной смолы. А стекло в результате выступает в роли армирующего наполнителя.

Состав для инъекции выдавливают в очищенное посадочное место. Далее вставляют втулку. После затвердевания массы можно вкручивать болт, крюк или кольцо. Картриджи для удобства оснащены носиком. А в случае с тубами понадобится строительный пистолет.

Обзор видов

Пропорции элементов в составе жидких химических анкеров производители обычно не разглашают. Но то, какие компоненты включают в клеящую смесь, остается открытым:

• продукты химической промышленности, имеющие вид высокомолекулярных соединений, полученных при реакции поликонденсации или полимеризации – проще говоря, смолы синтетические;
• кварцевый песок — минеральная сыпучая смесь природного происхождения, которая состоит на 95% из оксида кремния;
• цемент — используется как дополнительный вяжущий элемент, благодаря которому клеящая масса и получает свои высокопрочные характеристики;
• компонент, благодаря которому происходит отвердение, — отвердитель.

Химические анкеры — это составы из 2-х компонентов, которые смешивают перед началом работы. Выпускают их нескольких видов.

Ампульные

Такой тип используется строго для отверстий определенного диаметра. На каждый шпур идет одна ампула. Ампульными анкерами в основном крепят основания, отверстия в которых можно высверлить с высокой точностью и чистотой.

Инъекционные или капсульные

Более удобные, так как уровень заполненности шпура контролировать не нужно. Разница в диаметрах не приведет к неудобствам, потому что клеящая масса имеет свойство расширяться при затвердении.

Упаковка сделана в виде пары капсул – с клеящим составом и отвердителем. Данный вид не подойдет для работ с вертикальными поверхностями, так как состав будет вытекать, не успев затвердеть. Инъекционные анкеры могут быть 2-х видов.

• С двумя картриджами разных объемов, составы которых смешиваются при выходе. Требуется специальный пистолет, который будет обеспечивать равномерную подачу двух компонентов. Внутри носика-смесителя находится спираль, благодаря которой составы смешиваются еще до выхода.
• С одним картриджем. Здесь также 2 компонента, которые находятся в одной тубе, но разделены специальной перегородкой. Смешивание происходит аналогичным образом в носике-смесителе. Пользоваться можно при помощи традиционного шприца-пистолета.

Капсульные механизмы более универсальные и популярные на современном рынке. Это объясняется тем, что расчеты, определяющие нужное количество капсул, не нужны. Ими удобно заполнять отверстия в виде конуса, то есть те, что расширяются в глубину.

Виды анкеров на химической основе, монтаж

Все химические анкера делят на два основных типа в зависимости от формы поставки клеевого вещества: капсульные (поставляются в тубах и картриджах) и ампульные (бывают однокомпонентными и двухкомпонентными). Именно это отличие напрямую влияет на монтаж, предполагая разную технологию установки анкера.

Монтаж ампульных анкеров

Клеевое вещество запаяно в стеклянном цилиндре, при непосредственном контакте с воздухом вязкая смесь затвердевает. Монтаж достаточно простой: сначала отмечают место крепежа и сверлят отверстие, потом очищают его от строительной пыли, в выполненное с нужной глубиной и размером отверстие вставляют ампулу с клеящим веществом, вкручивают в него шпильку или арматуру. В момент вкручивания ампула трескается и клей выходит в отверстие, затвердевает и обеспечивает надежное соединение (кусочки стекла дополнительно армируют крепеж).

Если клей из одного компонента, то ампула простая, если из двух – то используют две ампулы, одна из которых вмещает стирол. Скорость схватывания вещества напрямую зависит от соответствия инструкции температуры воздуха и типа химического анкера. Двухкомпонентные химические анкеры чаще всего используют там, где нужно обеспечить максимальную прочность (класс прочности крепежа равен 5.8) и в условиях повышенной влажности, в воде.

Минусом данного типа крепежа является то, что при неправильном выборе анкера для большого отверстия смола может не полностью его заполнить и надежность соединения будет невысокой.

Монтаж инъекционных анкеров

Картридж представляет собой небольшую емкость с носиком, через который выдавливается клеевая смесь. Туба – небольшой резервуар на 400-800 миллилитров, который используют вместе со строительным пистолетом. В пересчете на одно крепление стоимость такого химического анкера ниже, чем ампульного, представлен более широкий выбор наполнителя. Клеевой анкер может быть сделан не только на базе синтетической смолы, но и полиуретана, акрилата.

Монтаж осуществляется так: на поверхности бетона отмечают место крепления, сверлят отверстие, очищают его, выдавливают клей и вставляют дюбель. Клей становится твердым и обеспечивает надежное, прочное крепление, используется для стен из материалов с пустотами внутри.

Часто перед выдавливанием клея в материал вставляют перфорированную гильзу ил пластика или металла, которая не позволяет смоле растечься слишком сильно по внутренней поверхности монолита. Других способов крепления в пустотелых материалах на сегодняшний день не существует. В зависимости от глубины и величины отверстия одного заряда картриджа или тубы хватает на выполнение множества креплений.

Нормативная документация

Расчеты, лабораторные испытания и многолетний опыт применения подтвердили надежность и прочность получаемого соединения при самых различных условиях эксплуатации. На территории Евросоюза этот тип крепления допущен к применению Европейскими техническими правилами ETA TR 023 «Оценка вклеиваемой арматуры» и Общеевропейским строительным техническим кодексом ЕС2, которые допускают проектирование и расчет вклеиваемой арматуры как заранее забетонированной арматуры.

Для применения на территории Таможенного союза нормы проектирования регламентируются стандартом СТО 36554501−048−2016 «Анкерные крепления к бетону. Правила проектирования». В состав стандарта отдельными приложениями входят «Нормированные параметры и коэффициенты для расчета анкеров» таких производителей, как Hilti и Fischer. Приложения содержат методики расчета прочности соединения по многочисленным механическим параметрам: при действии растягивающих и сдвигающих усилий, по контакту анкера с основанием, при выкалывании бетона основания, при откалывании края основания и так далее.

Фиксатор в виде ампул и туб – компоненты вещества и этапы работы

Соотношение основных компонентов жидкого дюбеля изготовители держат в секрете. Но, чтобы хоть приблизительно представлять, с чем приходится иметь дело, обозначим составляющие вязкой массы. В ее составе присутствуют, прежде всего, смолы, изготовленные из синтетических веществ, таких как акрил, полиуретан и полиэфир; цемент и песок, а также отвердитель. Доподлинно известно только то, что многообразие продуктов сводится к сути химического дюбеля – наличию клеевой субстанции и отвердителя.

Строительный раствор выпускают упакованным в ампулы и тубы. Картриджи предлагаются в разных объемах. Если ампулы – упаковка на одно применение для единичного отверстия, то тубы используются многократно, сразу для значительного количества креплений.

Клеящий анкер в виде ампул

Изделия классифицируют и по температурам, при которых возможно их использование: существует летняя, смешанная, зимняя продукция. Погодные условия применения летних анкеров – 5–40 тепла; весенне-летне-осенних – от –10 до +40°C. Зимние составы схватываются при температурах 26–20°C ниже нуля. Поскольку срок годности инжекционной массы ограничен, удобно подбирать средство, привязываясь к климатическому режиму во время проведения строительных работ.

Независимо от расфасовки массы, до начала ее использования требуется проделать и тщательным образом обработать отверстие. Перфоратором в монтажной основе создаем углубление, диаметр которого на 2 мм превышает обхват вставляемого металлического стержня. Затем кропотливо удаляем сверлильную крошку, влагу, пыль с внутренней поверхности: это позволит клеящей структуре образовать максимально устойчивое соединение с базовой конструкцией. Для устранения загрязнений используем поочередно продувочный насос и щетку-ерш из металла. Дважды применив эти приспособления, добиваемся визуально полного очищения полости. Если работы ведутся с пустотелым материалом, во избежание слишком сильного растекания клея по пористому пространству, после продувки в отверстие вставляется пластиковая гильза с перфорацией.

Последующие процедуры связаны с той конфигурацией анкера, которую мы собираемся использовать. Если это химсостав в ампуле, помещаем его в углубление, потом закрепляем шпильку. Когда клеящее вещество застынет, сочленение станет монолитным.

Клеящий анкер в тубах

Жидкое вещество в тубах требует применения особого дозатора, предназначенного для введения вручную. Пистолеты, применяемые для нанесения герметиков, тоже подойдут, но они достаточно тугие и не вполне удобные для манипуляций с клеящим компонентом. Насадки для впрыскивания клеящего анкера обычно идут в наборе с тубами. Каждое новое введение состава сопровождается заменой миксера, поэтому для многоэтапных работ добавочный набор насадок не будет лишним.

Вклеивающий анкер эффективен лишь в случае качественного перемешивания содержимого упаковки. Чтобы удостовериться в однородности состава, нужно выдавливать массу на любую пробную поверхность, пока оттенок смеси не станет равномерно-серым. Когда это произошло, можно начинать монтаж. Вводим клеевой раствор и помещаем стержень в отверстие. Степень погружения штыря и его наклон можно корректировать до момента застывания массы. Избыток затвердевшего вещества легко удалить.

Работать с химанкером настоятельно предписывается в защитных средствах – маске, перчатках: сильная и концентрированная смесь может стать причиной аллергии или ожога кожи и слизистой глаза.

Варьируясь по составляющим компонентам и опираясь на показатели окружающей среды, при которых происходит монтаж, жидкий анкер затвердевает от одного до пяти часов. При 20°С тепла раствор застынет уже через 30–40 минут; при –5°С не ранее, чем через пять–шесть часов. При еще более низких температурных значениях способны полимеризироваться только зимние инжекционные массы.

Стоимость жидкого анкера зависит от количества средства и его производителя. Цена ампулы варьируется от 200 до 600 рублей; туба стоит порядка 1,8–2,4 тысяч рублей.

Конструкция и виды

Химический анкер – это крепежный элемент, содержащий:

• специальный клеевой состав;
• металлическую втулку с резьбой внутри;
• шпильку с наружной резьбой или обычный арматурный стержень.

Клеевой состав в капсулах предназначен для монтажа одного анкера. Для установки множества изделий лучше приобретать тубы или картриджи

Металлические элементы химического анкера могут изготавливаться из оцинкованной или нержавеющей стали различной степени прочности. Материал изготовления зависит от назначения крепежа.

Особенность применения химического анкера заключается в том, что в отверстие в бетоне, газобетоне, кирпичной кладке или любом другом материале нагнетается клеевой состав, который после полимеризации и обеспечивает исключительную надежность полученного соединения.

Преимущества химического анкера в сравнении с распорным дюбелем в пустотелых стройматериалах (нажмите для увеличения)

Клеевой состав химческого анкера заполняет все свободные поры, обеспечивая жесткое закрепление даже в «проблемных» материалах

Состав клея держится производителем в большом секрете, но предполагается, что он включает в себя следующие компоненты:

• искусственную смолу, созданную на основе полиэфира, полиуретана и акрила;
• наполнители, обеспечивающие хорошие прочностные характеристики формируемого соединения (в качестве таких наполнителей выступают кварцевый песок и цемент);
• отвердитель, который отвечает за скорость и качество полимеризации клеевого состава.

Химический анкер HILTI в комплекте со смесителем и удлинителем

Как понятно из вышеприведенного состава, все компоненты такого клея смешиваются непосредственно перед монтажом анкерного болта. Современные производители выпускают клеевой состав для химических анкеров:

• в специальных капсулах, диаметр и высота которых соответствуют размерам отверстия для размещения болта;
• в картриджах и тубах (внутренний объем таких емкостей разделен на два отсека, в одном из которых содержится клеевой состав, а в другом – отвердитель).

Примерный расход клеевого состава можно определить заранее

При использовании капсул, как сказано в подробной инструкции к таким элементам, первыми в отверстие вставляются именно они. Смешивание компонентов клеящего состава и его дальнейшая полимеризация происходят за счет того, что в отверстие вставляется металлическая шпилька, которая разрушает оболочку капсулы и внутреннюю перегородку между ее отсеками.

Технология использования картриджей и туб, во внутренних отсеках которых содержатся клей и отвердитель, выглядит несколько иначе. Для использования таких элементов необходим специальный пистолет, при помощи которого компоненты смеси выдавливаются, одновременно смешиваясь, в полость предварительно выполненного отверстия.

4.1 Специальные термины

Пригодность к эксплуатации — способность изделия (анкерного) соответствовать своему целевому
назначению и обеспечивать расчетный срок службы.

Срок службы — период времени, в течение которого эксплуатационные характеристики
изделия (анкерного крепления) поддерживается на соответствующем
эксплуатационном уровне, т.е. на уровне, соответствующем их целевому
назначению.

Долговечность — способность изделия (анкера) обеспечивать заданный срок службы
анкерного крепления (при условии соответствующего технического обслуживания).

Арматурный выпуск, вклеенный в железобетон — арматурный стержень, заделываемый в какую-либо конструкцию здания
или сооружения и предназначенный для обеспечения совместной работы существующих
и вновь возводимых железобетонных конструкций.

Арматурный крепежный элемент включает в себя:

— собственно арматурный
стержень;

— основание — несущие или
ограждающие конструкции зданий, выполненные из монолитного или сборного
железобетона, в которые устанавливается арматурный стержень;

— клеевой состав — материал,
обеспечивающий связь арматурного стержня с основанием и закачиваемый в заранее
просверленное отверстие.

Что это такое?

Вклеивающийся анкер, жидкий дюбель, масса инжекционная — все эти определения химического анкера используются на простом языке рабочих. Крепежный элемент, состоящий из обычного арматурного стержня, или имеющего наружную резьбу, втулки с винтовой поверхностью внутри и специального клеящего состава (изготовленного из синтетической смолы), называется химический анкер.

Впервые начали использовать такой тип крепежной системы в сфере горных работ – с ее помощью можно было монтировать различные крепежи к рыхлым основаниям. Позже анкерные крепления стали популярны и в строительстве. Химические материалы обеспечивают надежное фиксирование в отличие от традиционных видов анкеров.

Химические анкеры — это полноценная и сложная система, в состав которой входят дополнительные инструменты для сверления, смесительные пистолеты, точные дозаторы, скребки и ершики для очистки поверхности и другие. Клеящий состав подбирается индивидуально с учетом условий монтажа и материала основы. Чаще всего применяют химический анкер для простого или пористого бетона, для кирпичных конструкций, для песчаника или известняка. Масса проникает в основу, в ее поры и трещины, синтетические компоненты твердеют – и образуется надежный монолит, который и удерживает деталь.

Жидкие дюбели незаменимы при очень высоких и выдергивающих нагрузках, могут использоваться при возведении балконов, мостов, козырьков у входов в здания.

Что это за материал?

Химический анкер – вещество, обладающее клеящими свойствами. Основное отличие материала от обычных креплений – способность фиксации элементов даже на неустойчивой или малопрочной поверхности, а также на основании, которое имеет сложную структуру.

Такой продукт напоминает обычный тюбик клея. Однако, в отличие от этого средства, материал представляет собой надежную крепежную систему, изготовленную по последнему слову технологии.

Такие средства имеют разный состав. Он подбирается, в зависимости от того, для каких целей будет использоваться и для какого материала основы. Обязательные элементы продукта – смолы искусственного производства и отвердитель.

Определение и характеристики

По терминологии системы европейских технических стандартов и строительных правил эти конструктивные элементы определяются как «вклеиваемый анкер», или «вклеиваемая арматура». Кроме упомянутых выше названий, и в торговой сети, и среди пользователей бытует еще один термин, носящий имя лидера рынка в этом секторе и распространяемый на всю аналогичную продукцию, независимо от типа и производителя — «анкер Хилти». На территории Таможенного союза продукция этой компании заявляется под различными наименованиями, например:

• Клеевые анкеры Hilti типа HIT-HY 100 и HIT-HY 110 с резьбовыми шпильками и стержнями из арматуры периодического профиля (Техническое свидетельство № 4704−15 подтверждения пригодности для применения в строительстве).
• Как «Анкеры химические» заявлена многочисленная номенклатура продукции компании серий HIT-RE, HIT-HY, HIT-ICE, HIT-MM, HFX, HVU (Сертификат соответствия №РОСС LI. АГ81. Н05061).

С точки зрения механизма действия первое название — более корректное и технически правильное. Основой технологии является применение клеевых составов на основе различных типов и видов синтетических смол.

Характеристики этих материалов: высокая механическая и химическая прочность в отвержденном состоянии; устойчивость к влиянию влаги и температур, воздействию грибков и плесени; высокая адгезия к различным строительным материалам (бетону, кирпичу, камню, металлу, гипсокартону, дереву, полимерам, стеклу). Совокупность этих свойств определила возможность применения принципиально новой технологии для таких ответственных и традиционно механических несущих элементов, как анкеры.

По определению анкер является крепежным элементом для закрепления или удержания каких-либо конструкций на несущем основании. Основные типы строительных анкеров различаются именно по способу крепления:

• В механических анкерах закрепление и удержание в основании происходит за счет разжатия распорной втулки или цанги анкера в материале основания.
• Фундаментные анкерные болты вставляются в выполненный в фундаменте колодец и заливаются бетоном. Удержание в основании обеспечивается загнутым на 90° хвостовиком или приваркой к армокаркасу фундамента.
• Химический анкер удерживается за счет заполнения объема между стержнем или втулкой анкера и стенками выполненного в основании отверстия клеевым составом.

Принцип действия

Принцип действия материала состоит в том, что с помощью клеящего вещества в различных конструкциях фиксируется металлический стержень.

Средство глубоко проникает в материал строительного основания, занимая все пространство. После этого вещество твердеет, благодаря чему металлический элемент надежно фиксируется в основании. Именно так работает материал.

Чаще всего данный препарат используют в тех случаях, когда традиционный крепеж не может обеспечить надежную степень фиксации.

Обычно его применяют для так называемых слабых оснований, в число которых входит:

• Ракушечник.
• Пористый материал и т.д.

Мнение эксперта
Левин Дмитрий Константинович

Период застывания материала зависит от состава. Он может составлять несколько часов, а может растянуться на несколько дней.

Какие есть виды?

Анкера «Хилти» от обычных металлических дюбелей отличает их состав. Они химические, то есть нет необходимости «вбивать» их в стену, а можно просто склеить. Устройство надежно, быстро устанавливается в необходимом месте. Использовать анкера «Хилти» можно при работе с такими твердыми материалами, как:

• бетон;
• ракушечник;
• известняк;
• песчаник;
• камень;
• гипсокартон.

В жилых комнатах такому крепежу тоже найдется применение. Немецкие анкера делятся на виды, исходя от того, с какой поверхностью необходимо работать. Цель «Хилти» — делать монтаж удобным, быстрым и надежным. Такие анкера созданы, исключительно чтобы врезка и крепеж были безошибочно точными. Выпускаются в виде капсулы или инъекционной системы из расчета один на один. Применяются для строительства бассейнов, санузлов, обычных комнат.

Капсульные Hilti HIT-ICE

Применяется для работы в зимнее время. Морозоустойчив и экономичен. Подойдет для крепления в бетоне. Выпускается в виде инъекционной системы в упаковках по 300 и 500 мл. По структуре эпоксидный метакрилат. Возможно применение в высокоррозийной среде. В комплект входит капсула и два смесителя. Используется как внутри, так и снаружи помещения. Деталь используют для установки даже при -23 °C.

Инъекционный HIT-RE 500

Место применения такого приспособление хорошо видно по цвету клея. Клеевой дюбель употребляют в отверстиях, где есть влажная среда, при вклеивании выпусков рабочей арматуры, на несущих конструкциях и при ремонте путепроводов. Имеет приятный запах, оттеночный цвет, который позволяет видеть, где конкретно был применен клей. Выпускается в упаковках по 330, 550 мл и 1, 4 л. Подходит для использования в любое время года. Температура затвердевания может быть до -5 градусов. Обладает мощными крепежными свойствами.

Монтажные HFX

Используется для строительных и ремонтных работ внутри помещения — для сантехнических работ, оконных решеток, установки креплений для бытовой техники, мебельных полок. Капсульного вида, не требует дозатора, не засыхает при открытом колпачке. Анкер «Хилти» практически не имеет запаха, не содержит вредных компонентов. Расфасован в упаковки по 300 и 500 мл.

Стальной Hilti HSA

Чаще всего такой тип крепежа используется для работы с несущими стенами. Анкера предназначены для высоких нагрузок на вырыв и срез, применяется для укрепления несущих стен из бетона и камня. Устойчив к изменениям внешней температуры, появлению плесени. Стальной распорный дюбель выпускается в вариациях диаметра от М6 до М20. Можно быстро извлечь из материала. Применяются вместе с клеевыми химическими дюбелями «Хилти».

Шпилька HST

Шпилька применяется на конструкциях, которые во время эксплуатации подвержены ударным нагрузкам. Применяются при монтаже колонн, навесов, балок и других сооружений, где нет возможности применять капсульные или инъекционные анкера. Выдерживают большую нагрузку на вырыв. Наименьшая шпилька М6 может дать 2,8 кН. В ней предусмотрены расклиненные части для большего упора.