Химический анкер для кирпича

Преимущества и недостатки

Как и любые другие элементы строительных конструкций, химические анкеры имеют свои достоинства и недостатки. Чтобы избежать неприятных моментов в процессе монтажных работ и эксплуатации, необходимо учитывать как положительные, так и отрицательные особенности данного вида крепления.

К неоспоримым достоинствам химических анкеров следует причислить:

• полную герметизацию шпура после установки стержня;
• Отсутствие растягивающих напряжений в бетонном основании.
• Универсальность и широкую область применения;
• простота монтажа. Для установки химического анкера не потребуются опыт и специальные навыки;
• высокие прочностные характеристики анкерного крепления после его полной полимеризации. По этому показателю химические анкеры существенно превосходят металлические анкера и дюбели с пластиковой гильзой;
• способность выдерживать значительные механические нагрузки и растягивающее усилия. Другими словами, крепежный элемент отличаются высокой несущей способностью;
• химические анкера не восприимчивы к внешним атмосферным воздействиям, к коррозии процессам, воздействию агрессивных химических соединений;
• специальные химические анкерные составы можно использовать в условиях высокой влажности и на переувлажненных поверхностях, кроме того, вполне допустим монтаж подводных конструкций;
• период эксплуатации такого крепления сопоставим с долговечностью самого основания и обычно составляет не менее 50 лет;
• существуют клеящие составы, в состав которых не входят никакие токсичные соединения. Такие крепления целесообразно использовать при внутренних работах. При покупке химических анкеров необходимо убедиться в экологической безопасности смеси;
• Коэффициенты теплового расширения крепежа и материалов основания примерно равны. Это исключает возникновение дополнительных внутренних напряжений при резком перепаде температур.

Наряду с приведенными выше достоинствами, приступая к использованию, следует иметь ввиду следующие их недостатки:

В отличие от металлических анкерных креплений и дюбелей, химические анкеры требуют довольно длительного времени до достижения полной готовности установленного анкера к восприятию нагрузки. Время полной полимеризации крепления зависит от температуры окружающей среды:

— при температуре +200С время полной полимеризации будет составлять от 25 до 40 мин; составит 25÷40 минут;

— при 50С этот промежуток составит 6 до 7 часов;

— при дальнейшем снижении температуры процесс полимеризации может и вовсе прекратиться.

• Ограниченный срок хранения закрытой упаковки. В запакованном виде состав можно хранить не более 1 года;
• После открытия упаковки, срок ее хранения существенно сокращается. Исходя из этого, необходимо планировать монтажные работы таким образом, чтобы упаковка была полностью израсходована за один раз. Другими словами, нецелесообразно распечатывать упаковку для одного-двух креплений. В этом случае на помощь могут прийти ампульные анкеры;
• Высокая цена, резко снижающая спрос на этот вид креплений.

Из чего состоит

Проанализируем составляющие рассматриваемого вида крепежей. Обычно химический анкер имеет в качестве составляющей специальный клеевой состав, а также крепежные вставки из металла. Вставка представляет собой конструкцию из втулки, шпильки и стерженька из арматуры.

Для изготовления данных деталей может использована нержавеющая либо оцинкованная сталь, которые могут иметь различную прочность. Выбор металла определяется предназначением анкера.

При этом, клеевой состав может иметь самые различные компоненты, которые обычно составляют коммерческую тайну. Из известных составляющих – искусственная смола, полиэфир, кварц, вещество-отвердитель, также возможно небольшое содержание цемента.

Разновидности жидкого анкера

Как уже упоминалось в предыдущих разделах, химические анкеры, как правило, представляют собой двухкомпонентные составы, состоящие из синтетических смол и отвердителя. Ингредиенты перемешиваются непосредственно перед использованием анкера. Существует три вида упаковки химических анкеров:

• ампульные. Представляют собой капсулу с двумя отсеками в одном из которых находится клеящая смесь, в другом – отвердитель;
• однокартриджные. Внутри картриджа имеется специальная перегородка, разделяющая клеящее вещество и отвердитель;
• двухкартриджные. В комплект входит два картриджа, один из которых содержит клеящее вещество, другой – отвердитель.

Составы, выпускаемые в картриджах, работают по одному принципу, однако, для их использования потребуются различные пистолеты-дозаторы, предназначенные для дозированной полдачи смеси в заранее подготовленное отверстие (шпур).

Ампульные анкеры

Основной особенностью таких креплений является то, диаметр ампулы строго соответствует конкретному диаметру подготовленного отверстия (шпура). Одна ампула предназначается для фиксации одного стержня (шпильки, шурупа и т.д.). Использовать ампульные анкера целесообразно в тех случаях, когда можно гарантировать высокую точность и чистоту отверстия.

Капсульные анкера удобны в применении, поскольку нет никакой необходимости контролировать степень заполнения шпура. Несущественные отличия в диаметрах шпура и капсулы полностью компенсируются расширением клеевого состава при его затвердевании.

Как уже говорилось выше, ампула имеет две капсулы: с клеевой смесью и с отвердителем. Соединение этих компонентов происходит при вкручивании резьбового металлического стержня, например, шпильки или шурупа. Следует отметить, что смешивание отвердителя и заполнителя происходит более равномерно, чем при использовании составов, упакованных в один или два картриджа.

К недостаткам капсульных химических анкеров можно отнести невозможность их использования в вертикальном положении. Это связано с тем, что заполнитель вытечет из шпура значительно быстрее, чем произойдет схватывание.

Картриджные анкеры

Как уже говорилось выше, этот тип анкеров может помещаться в одной тубе, разделенной перегородкой, и в двух отдельных картриджах.

При использовании одного картриджа, заполнитель и отвердитель одновременно поступают в полость носика-смесителя, где перемешиваются с помощью специальной спиральной вставки. Для работы с такими анкерами можно использовать обычный строительный пистолет-дозатор.

Система из двух картриджей работает несколько иначе. Смешивание компонентов также происходит в общем носике, однако попадают они туда по отдельности. Для работы с такой упаковкой потребуется специальный пистолет-дозатор, обеспечивающий одновременную подачу в носик-смеситель заполнителя и отвердителя.

Разновидности картриджных анкеров

Все картриджные анкера можно разделить на два типа:

• универсальные;
• для крепления металлических стержней в бетонных основаниях.

Универсальные химические анкеры

Популярность этого вида анкерных креплений обусловлена, прежде всего, простотой использования. В процессе выполнения монтажных работ не нужно точно рассчитывать объем материала, необходимый для одного крепления.

Анкеры, предназначенные для крепления металлических стержней в бетонные основания

Химические анкеры, основным назначением которых является вклеивание резьбовых или арматурных стержней в бетонное основание, чаще всего, отличаются густой консистенцией. В их состав, помимо основных компонентов, входят ингибиторы коррозии и раскислители, что существенно увеличивает надежность и длительность эксплуатации крепления.

Некоторые виды химических анкеров, предназначенных для бетона, используются только в сочетании со специальными химическими средствами, предназначенными для обработки стержней и просверленных шпуров. Кроме того, могут потребоваться специальные приспособления для вдавливания стержней в шпуры.

Существенным недостатком картриджных анкеров является сложность контроля заполнения отверстий клеящим составом. При недостаточном количестве рабочей смеси, она начинает вытекать из отверстия, если основание пористое или пустотного типа не дождавшись схватывания.

Значительно уменьшить расход заполнителя и добиться его равномерного распределения по всем сторонам шпура можно, используя специальные сетчатые втулки. Эти элементы могут иметь разные размеры, и подбираются специально для конкретного крепления.

Что такое химический анкер?

Химический анкер по своей сути представляет собой двухкомпонентную клеящую массу, изготовленную на основе синтетических смол. В технической литературе и в разговорном сленге строителей он имеет немало других наименований — «вклеивающий анкер», «инжекционная масса», «система, вклеивающая анкер», «жидкий дюбель или анкер», ну и «химический анкер».

Впервые этот тип крепежа был применен в горнодобывающей отрасли – для монтажа конструкций с крепление к рыхлым породам. Со временем – распространился на всю строительную отрасль.

В отличие от традиционных анкеров с распорными элементами, химические материалы способны обеспечить высокую надежность фиксации на неустойчивом, малопрочном или сложном по своей структуре материале.

Химические анкеры — это не просто обычная туба с клеем, а высокотехнологичная крепежная система. Обычно в дополнение к составам в продажу поставляются приборы для сверления шпуров, пистолеты-смесители, дозаторы массы, специальные скребки и ерши для очистки отверстий и другие необходимые инструменты и приспособления.

Составы химических анкеров подбирают под конкретную задачу, учитывая условия применения, в том числе, безусловно, специфику материала, из которого возведена основа.

Пропорции различных веществ, используемых в изготовлении химических анкеров, являются коммерческой тайной каждого из производителей. Единственное, что можно сказать с некоторой долей уверенности — это то, что в состав входят такие компоненты, как:

• Синтетические смолы, производимые на основе полиуретана, акрила или полиэфира.
• Кварцевый мелкофракционный песок.
• Цементный состав — используется в качестве наполнителя и вяжущего компонента, обеспечивающего прочностные характеристики клеящего состава.
• Отвердитель.

Принцип работы химического анкера заключается в креплении металлического стержня (шпильки) с помощью синтетического клеящего состава в бетонных (в том числе в пористых бетонах), кирпичных и многих других конструкциях. Химическая масса глубоко проникает в материал основания, заполняя его поры. Затем синтетические смолы отвердевают, образуя монолит, надежно удерживающий анкерную деталь в основании.

Химические анкеры широко используются для установки металлических крепежных деталей в основную несущую конструкцию.

Технология фиксации с помощью химического анкера проста — клеящей массой (с помощью специального пистолета-дозатора или установкой особой капсулы) заполняется подготовленное отверстие. После этого в него вставляется металлический элемент (чаще всего – шпилька, но может быть и просто рифленый арматурный прут). Химический состав как бы обволакивает металл, заполняя даже узкие зазоры между витками резьбы.

Пример, использования химического анкера: слева – шпилька с резьбой (крепёжный элемент), в центре — отверстие в ячеистом бетоне и закрепленная в нем шпилька, справа — то же самое, но при использовании химического анкера в тяжелом бетоне.

Эти анкерные соединения по способности выдерживать выдергивающую нагрузку стоят значительно выше обычных анкеров или дюбелей. А при очень высоких нагрузках — вообще не имеют аналогов.

Необходимо отметить, что прочность соединений, осуществленных с помощью химических анкеров, настолько высока, что материал применяется даже при строительстве балконов, козырьков зданий, мостов, причём — в подводной их части, и т.п.

Особенно актуально применение данного материала в тех случаях, когда традиционные анкерные крепления и дюбели не способны обеспечить надежное соединение крепежа и основания. Например, если металлические элементы необходимо закрепить в «слабом» основании — это может быть пустотный кирпич, ракушечник, известняк, песчаник, керамзитобетон, или ячеистый бетон. Поэтому в последнее время популярность этого материала неуклонно растет.

Различные клеящие составы имеют разный период схватывания и полного отвердевания. Он может варьироваться от нескольких часов до суток.

Производители химических анкеров

На российском рынке свои изделия представляет немалое количество как отечественных, так и зарубежных производителей. На практике безупречно себя зарекомендовали материалы, произведенные известными европейскими компаниями.

В таблице, расположенной ниже, представлены ведущие производители и небольшой обзор их ассортиментного ряда. На самом деле разнообразие производимой ими продукции — намного шире.

В маркировке капсульных изделий указываются их размерные параметры. Например, М10 (12×90): буква «М» — метрическая резьба шпильки, «12» — диаметр шпильки в сечении, «12 и 90» — диаметр шпура и глубина посадки металлического крепежного элемента в основание.

Особо можно выделить химические капсульные анкеры «Hilti» — это модифицированный материал, адаптированный к температурному диапазону при проведении монтажа от -18 до +40 градусов. Производитель поставляет изделия для отверстий от 8 до 30 мм в диаметре, поэтому их можно использовать для установки в основание мощных арматурных прутов.

Инструкция по применению

Бурить отверстия перед заполнением следует одним из двух способов:

• использование алмазной машины;
• применение перфоратора.

Первая технология является наиболее предпочтительной, ведь отверстия получаются идеально круглыми и ровными. Что касается технологии с перфоратором, то она должна предусматривать применение калиброванных буров. Шлам следует удалить ручным насосом или компрессором.

Монтаж анкера должен осуществляться с помощью специального оборудования. Если вы решили использовать жидкий анкер, инструкция по его применению вами обязательно должна быть изучена. На следующем этапе методом погружения следует установить арматуру, воздействуя на нее с небольшим усилием. В процессе этого на поверхность выступит небольшое количество смеси, которую следует удалить до момента застывания.

Мастеру следует пользоваться строительными перчатками и защитными очками. После установки арматурного выпуска следует выполнить расклинивание до полного затвердевания анкера, чтобы элемент не был вытянут под воздействием собственного веса.

Сферы использования

Химический анкер, который имеет и несколько других названий (жидкий дюбель, инжекционная масса, вклеивающий анкер и др.), является оптимальным вариантом в тех случаях, когда необходимо надежно зафиксировать различные конструкции в «рыхлых» строительных материалах – газобетоне, пустотелом и пористом кирпиче, пенобетоне и др.

Объясняется это тем, что жидкая клеевая масса, используемая при монтаже такого анкера, проникает во все поры газобетона и пенобетона, внутренние полости пустотелого кирпича, а когда полимеризуется, формирует надежное соединение металлического болта с материалом, из которого изготовлена стена, пол или потолок строительной конструкции. Анкеру химического типа практически нет альтернативы, если необходимо обеспечить надежное крепление габаритных и тяжелых предметов на строительных конструкциях из пустотелых материалов.

Монтаж дорожных ограждений на химические анкера

За счет того, что клей, используемый в таких крепежных элементах, не расширяется при затвердевании и, соответственно, не вызывает расклинивающих и распирающих нагрузок, химический анкер может быть эффективен для крепления различных предметов на конструкциях из бетона, газобетона и других материалов, которые имеют небольшое поперечное сечение.

О том, что соединения, полученные с использованием химических анкеров, обладают высочайшей надежностью, красноречиво свидетельствует тот факт, что такие крепежи успешно применяют для монтажа мостов, балконов и других ответственных конструкций из бетона и других строительных материалов.

Закрепление промышленного оборудования посредством химических анкеров

Разновидности анкеров

Химические анкера для бетона состоят их химической смолы и отвердителя

Анкер для газобетона предлагается производителями в различной расфасовке, представляющей:

• индивидуальные капсулы или ампулы, предназначенные для однократного использования;
• картриджи увеличенного объема, которые могут комплектоваться специальным пистолетом, и применяются многократно.

Химический анкер для ячеистых бетонов обладает различными свойствами, зависящими от используемых составов, которыми заполняется высверленное отверстие. Применяются:

• Смолы на эпоксидной основе.
• Составы из винилэстера.
• Полиэстерные связующие.
• Эпоксиакрилатные наполнители.

Остановимся детально на характеристиках смол.

Смолы на эпоксидной основе используются для обеспечения фиксации элементов технологического оборудования и крепления балок. Они характеризуются:

• возможностью применения в среде с повышенной влажностью;
• продолжительностью твердения, составляющей от 8 часов до 2 суток;
• отсутствием внутренних напряжений газобетона при твердении состава.

Множество компаний производит клеящую смесь без такого токсического компонента, как стирол. Это делает его химически безопасным

Винилэстеровые составы применяются для обеспечения фасадного крепления. Отличительные особенности:

• Устойчивость к влиянию отрицательной температуры.
• Эффективное крепление резьбовых элементов и гладкой арматуры.
• Отсутствие вредных веществ, позволяющих безопасно выполнять работы.
• Затвердевание происходит на протяжении суток.

Крепеж на базе полиэстера обеспечивает надежное крепление конструкций ограждения, элементов фасадов и инженерных коммуникаций. Основные свойства:

• обеспечение крепления только резьбовой арматуры, установленной в конические отверстия;
• обеспечение эффективного крепления анкера в отверстиях, имеющих шероховатость;
• ускоренное твердение, позволяющее эксплуатировать крепеж на протяжении 3 часов.

Химические наполнители на основе эпоксиакрилата применяются для различных целей и отличаются:

• Повышенным уровнем огнестойкости, обеспечивающим отсутствие деформаций крепежа на протяжении 2 часов при воздействии открытого огня.
• Возможностью применения при температуре не ниже -5 градусов Цельсия.
• Достижением эксплуатационных характеристик на протяжении суток.

Материал, из которого его производят, стойкий к химическому, атмосферному и коррозийному воздействию

Остановимся на особенностях использования.

Преимущества и недостатки химических анкеров

Если говорить о преимуществах таких крепежных элементов, то стоит выделить:

• Простоту и удобство монтажа даже самого тяжеловесного оборудования.
• Возможность наружного и внутреннего применения.
• Быстрая скорость набора прочности.
• Устойчивость к вибрационным нагрузкам и растягивающему напряжению.
• Использование как для единичного крепежа, так и для более глобальных проектов.
• Пожаробезопасность химического состава.
• Устойчивость к агрессивным средам.
• Долгий эксплуатационный срок до 50 лет.
• Отсутствие едкого запаха.
• Устойчивость к коррозии.

Кроме этого, химические анкеры образуют монолит с бетонной конструкцией.

Из недостатков можно выделить:

• Высокую стоимость. По сравнению с обычными дюбелями, химические аналоги обойдутся вдвое дороже. Одна ампула химического анкера стоит порядка 50-100 рублей, а картридж обойдется от 500 рублей.
• В закрытом виде химический состав может храниться не больше года.

Так как полимеризация происходит только при температуре не менее -5 градусов, то использовать такие крепежи для внешнего монтажа в зимнее время невозможно. Однако, все зависит от конкретного производителя.

Преимущества и недостатки использования

Химические анкера для бетона состоят их химической смолы и отвердителя. Несмотря на то, что они считаются одним из самых надежных видов крепления, у них есть как преимущества, так и недостатки.

Начнем из плюсов в применении этих химических анкеров:

• Это высокопрочные крепления.
• Множество компаний производит клеящую смесь без такого токсического компонента, как стирол. Это делает его химически безопасным.
• Применяются для внутренних и внешних работ.
• Отсутствие запаха.
• Применяются в работе со многими материалами.
• При установке такого крепления не возникает растягивания.
• Для установки анкера не требуется много навыков, просты в использовании.
• Большая прочность.
• Выдерживают большое растягивающее напряжение.
• Отверстие, в которое помещается анкер, герметически запечатывается.
• Возможна установка при сильной влажности или под водой (не все).
• Долгий срок службы, больше 50 лет.
• Расширение крепления происходит примерно в тех же температурах, что и основного материала, с которым используется.
• Материал, из которого его производят, стойкий к химическому, атмосферному и коррозийному воздействию.

Как и у любого другого материала, у жидкого дюбеля есть минусы:

• Цена. Этот вид крепления значительно выше в цене, чем обычный дюбель.
• Срок хранения как в открытой упаковке, так и в закрытом виде (до 1 года).
• Срок твердения зависит от температуры. 20 – 20 – 40 минут, -5 – 5-6 часов, при температуре ниже минус 5 по Цельсию полимеризация может не произойти. Данные температуры приведены примерно так как затвердевание еще зависит от фирмы производителя и вида вклеивающего дюбеля.

Где применяются?

Химические анкеры незаменимы в ситуациях, когда необходимо закрепить увесистые предметы на строительных материалах с неплотной структурой. Их применяют для гипсокартона, пеноблока, пазогребневых плит или для керамических блоков. Клеевая масса легко проникает в поры стройматериалов, а после отвердевания надёжно фиксирует шпильку в основании.

Жидкие дюбели применяют:

• для обустройства придорожных конструкций, например, при монтаже защитных противошумовых экранов, опор для линий электропередач и столбов освещения;
• для финишной отделки зданий вентилируемыми фасадами на стенах из ячеистых бетонных блоков;
• для монтажа объёмных и увесистых архитектурных объектов – колонн, лепнины;
• при реконструкции лифтовых шахт;
• при монтаже и реставрации различных монументов;
• при возведении аквапарков, декоративных фонтанов и прочих водных сооружений;
• при монтаже рекламных щитов и других конструкций.

Химические анкеры применяются в строительной сфере для работы с деревом, пустотелым кирпичом и другими материалами.

Химические капсульные анкеры Hilti

Такой вид химического анкера четко дозирован на установку только одного крепежного элемента. Представляет собой полиэтиленовую емкость цилиндрической формы, заполненную клеевым составом. Два компонента клеевой смеси разделены непроницаемой перегородкой. Смешивание компонентов смеси происходит в момент монтажа. Изделия данного вида маркируются буквами HVU, с указанием резьбы анкерной шпильки и глубины посадочного отверстия для нее. Например, маркировка “HVU M16X125” означает, что данная капсула предназначена для крепления анкерной шпильки с резьбой М16, глубиной отверстия в бетоне 125 мм. Линейка капсул представлена довольно широко: от М8 до М39.

Технология установки шпильки с использованием клеевой капсулы довольно проста:

• Бурим в основании отверстие необходимого диаметра и глубины. Производитель рекомендует выбирать диаметр сверла или бура для шпилек М8÷М16 на 2 мм больше, для М20÷М39 на 3÷4 мм больше. Например, для капсулы “HVU M12X110” понадобится бур диаметром 14 мм, глубина отверстия 110 мм.
• Тщательно очищаем отверстие от пыли, используя воздух или ершик.
• Вставляем в отверстие капсулу.
• По часовой стрелке закручиваем шпильку в отверстие: нижним концом шпилька разрывает капсулу и при вкручивании происходит перемешивание компонентов клеевого состава.

Время окончательного застывания клеевого состава, после которого на шпильку можно оказывать максимальные нагрузки зависит от окружающей температуры: от 20 мин при температуре +20˚С до 5 часов при температуре -5˚С.

Для шпилек, испытывающих повышенные динамические нагрузки, компанией разработаны специальные капсулы “HVU-TZ”. Линейка этих видов капсул предназначена для установки шпилек от М10 до М20.