Как установить химический анкер

Химический анкер: подробная инструкция применения и выбора

Недавно мы рассказывали вам о химических анкерах , после чего получили от вас просьбы рассказать о них более подробно. Сегодня мы расскажем о том, как выбирать химический анкер, о способах его применения, принадлежностях. Ведь не секрет, что во многом надёжность крепежа зависит от правильности подбора под те или иные несущие конструкции и соблюдения правил применения.

Что такое химический (жидкий) анкер

В строительство химические анкеры пришли из горнодобывающей отрасли. Именно там особенно остро стояла необходимость разработать качественную и простую систему анкерной крепи для поддержки кровли в устойчивых породах. Сквозные анкеры с распорными элементами слишком сложны и недостаточно надёжны, а вот идея вклеить металлический стержень внутри отверстия прижилась очень даже прочно.

Естественно, в строительстве химические анкеры используют по несколько иному назначению. В основном необходимость их применения диктуется структурой строительных конструкций. Такие материалы, как пустотелый керамический блок , ракушечник и пористый бетон не обладают достаточной плотностью и твёрдостью для обеспечения уверенной фиксации отделочных подконструкций, мебели и оборудования. Но если поры материала заполняются жидким составом, который со временем затвердевает, на момент принятия нагрузки штифт имеет практически монолитную сцепку со строительным материалом.

Современные химические анкеры — это не просто шпилька и тюбик с клеем, производители разрабатывают всю технологию крепления с нуля и предоставляют рынку комплексные решения. Так, для более технологичной работы могут использоваться специальные ерши и скребки для зачистки шпуров, дозаторы клея, смесители двухкомпонентных составов и даже оборудование для сверления. Сам клеевой состав подбирается индивидуально под конкретные условия применения, включая материал стен. Естественно, всё это прямым образом сказывается на стоимости: разница в цене анкеров разных систем и торговых марок может быть и 10-кратной.

Виды и область применения

Для использования в гражданском строительстве наибольшее распространение получили 3 типа химических анкеров. Каждый из них включает по 15–20 наименований различных торговых марок, иногда в устройстве и технике применения могут наблюдаться достаточно серьёзные отличия.

Первая группа — анкеры для вклейки в бетон арматуры и шпилек. Клеевые составы используют разные: для арматуры практикуется включение ингибиторов коррозии и раскислителей, консистенция клея обычно густая. Резьбовая шпилька ввиду наличия большого числа мелких рёбер требует более текучего полимерного комплекса с высокой степенью твердения. Химические анкеры для бетона отличаются наиболее высокой технологичностью: в арсенале специнструмента могут присутствовать химсредства для обработки шпуров и арматуры, а также механические приспособления для вдавливания шпильки.

Вторая группа — ампульные анкеры. Обычно их применяют там, где можно гарантировать высокую точность сверления и чистоту шпура. Ампула лучше инъекционного состава в том плане, что нет нужды контролировать степень заполнения. Незначительная погрешность в свободном объёме шпура и капсулы компенсируется способностью клея расширяться при отверждении. Как правило, составы в капсулах — двухкомпонентные, отвердитель перемешивается со смолой при закручивании резьбовой шпильки специальной конструкции. Распределение отвердителя очень равномерное, в то время как при инъекции клея обязательно применение смесителей. Ампульные анкеры не получится применять в кладочных материалах типа ПКБ, то есть с крупными ячейками вертикальной ориентации: состав попросту будет стекать вниз.

Третья группа — инъекционные анкеры. Их популярность обусловлена универсальностью применения: нет нужды сопоставлять количество капсул и шпилек, следить за их сохранностью. Ручное введение смеси оптимально для крепления анкеров в конусных отверстиях, расширяющихся к забою. Есть и недостатки: кроме невозможности контролировать полноту заполнения, клей подвергается стеканию под воздействием силы тяжести. Уменьшить расход и добиться более рационального распределения во все стороны можно с помощью сетчатых втулок.

Главный вопрос — как гарантировать полное соответствие характеристик анкера имеющимся условиям и задачам? Самый простой способ — изучить аннотацию к отдельно взятому продукту, где указываются допустимые материалы и виды конструкций, размеры отверстий, расположения точек и способ крепления, диапазоны температуры и влажности, а самое главное — таблицы допустимых нагрузок для разных материалов. Правда, столь обстоятельный подход необходим в основном лишь в строительном проектировании. Чтобы повесить накопительный водонагреватель на стену из шлакоблока будет вполне достаточно универсального анкера. Также обращаем внимание наших читателей на ограниченный срок службы, что особенно важно для клеевых составов атмосферного твердения.

Правила бурения и подготовки шпуров

Существует три способа изготовления отверстий под химические анкеры, два из них пригодны для крепления ответственных конструкций и узлов. Основная разница в том, что отверстие под ответственный крепёж делается с высокой точностью, таким образом гарантируется минимальный расход клея и его тщательное распределение по отверстию. В общем случае диаметр шпура в 1,5–2 раза превышает толщину шпильки, однако у некоторых производителей на этот счёт есть иные рекомендации.

Неответственный крепёж применяют в материалах несущих стен, марка прочности которых находится на отметке М100 или ниже. Прочностные характеристики самого материала не позволяют выполнять ответственный крепёж, поэтому максимум, на что способен химический анкер в таких условиях — выдерживать статическую нагрузку навесной системы. Сверление отверстий выполняется обычным перфоратором и буром требуемого размера. Поскольку большинство материалов такого рода имеет крайне высокую пористость, очистка шпура от пыли производится нагнетанием воздуха под давлением — пыль попросту забивается в самые глубокие поры, сокращая глубину растекания клея. Для продувки будет достаточно и обычной резиновой груши, хотя многие мастера с успехом используют баллоны со сжатой углекислотой или специальные ручные насосы.

Ответственный крепёж применяется для соединения частей несущей конструкции: крепления каркасных стен к бетонному основанию, либо при установке консолей навесной системы со значительной сосредоточенной, иногда динамической нагрузкой. Бурение шпуров проводят преимущественно безударным методом с использованием различных приспособлений:

• Прямой кондуктор — позволяет исключить биение бура и обеспечивает перпендикулярное его расположение относительно поверхности.
• Качающийся кондуктор: после прохода пилотного отверстия специальным сверлом шпур расширяют до конуса. Таким образом усилие на отрыв воспринимает уже не сам клеевой шов, значительная часть нагрузки перекладывается на материал стены.
• Полые буры — облегчают подчистку шпура и выход мусора из него.

Важнейший критерий, влияющий на качество крепления химическим анкером — чистота шпура. Наличие пыли категорически неприемлемо, за счёт плохой смачиваемости она препятствует контакту клея с монолитным слоем. Так, если клеевой состав рассчитан на заполнение мелких пор в материалах с закрытой системой ячеек, продувка может только усугубить ситуацию. Предварительно нужно прочистить отверстие металлическим ершом, после чего газом под давлением выдуть остатки мелкой пыли. Таким образом исключается вероятность, что пыль забьётся в поры, которые должны заполняться клеем.

Отверстия также могут подвергаться промывке, что обычно практикуется при подготовке особенно глубоких шпуров в материалах с закрытой формой ячеек. Для промывания используются водные растворы ПАВ, обеспечивающие интенсивное образование пены, удаляемой из отверстий сжатым воздухом. Обращаем ваше внимание, что для некоторых видов анкеров отверстие считается пригодным для крепления только ограниченное время после прочистки.

Последовательность фиксации

Как уже говорилось, наиболее просто пользоваться ампульными анкерами: при вкручивании шпильки специальный выступ на её конце быстро перемешивает смолу с отвердителем до полной однородности. А вот при ручном введении существует ряд тонкостей:

• Для материалов с крупными порами (ПКБ, шлакоблок ) применение сетчатой втулки категорически обязательно. Она вставляется в отверстие до введения клея, после чего вводимый клей равномерно распределяется во все стороны.
• При инъектировании двухкомпонентного клея обязательно использование смесителя. Это тонкая трубка, разделённая перегородкой на два канала, по которым основа и отвердитель подаются в строго установленной пропорции. Для каждого состава следует использовать свой вид смесителя.
• Для качественного заполнения шпура или втулки следует использовать специальные дозаторы. Они выдавливают клей со значительным усилием, за счёт чего воздух полностью вытесняется из шпура. Заполнение клеем обязательно проводить в полный объём отверстия.

Вставка шпильки при инъекционном способе введения клея производится вручную, при длине свыше 500 мм рекомендуется пользоваться специальными кондукторами с механической подачей шпильки под большим усилием. Для ампульных анкеров шпильку зажимают в патрон дрели и медленно вводят в шпур на средних оборотах.

После вставки шпильки происходит твердение клея, в этот момент сердечник должен оставаться неподвижным. Среднее время застывания при температуре 15–20 ºС составляет 30–40 минут, при слабых отрицательных температурах процесс может длиться 8–10 часов. В общем случае нижний порог температуры для применения химических анкеров составляет -5 ºС, в более холодных условиях отверждения может вовсе не произойти. В то же время существуют и специальные анкеры, способные застывать при температурах и -20 ºС.

Отдельное внимание стоит обратить на то, что не все химические анкеры обеспечивают стягивающее крепление. При этом ввиду отсутствия предварительной напряжённости штифта может проявляться остаточная деформация. Таким образом, при закреплении навесного элемента он должен располагаться вплотную к плоскости строительной конструкции, чтобы не оставалось растягивающейся «шейки», поверхность которой не связана прочным клеем. Это не вызывает критического снижения прочности всей конструкции, тем не менее, при наличии дистанционных проставок лучше поставить их сразу и подтянуть шпильку усилием в половину предела упругой деформации.

Химический анкер – удержим слона

Химический анкер пришел на замену простым креплениям, а в области больших нагрузок он не имеет аналогов. Эти крепления значительно превышают несущие свойства обыкновенных распорных анкеров. Фиксация подвешиваемых конструкций происходит быстро, надёжно и это значительно расширяет варианты проектирования строительных объектов.

Чтобы подвесить к бетонной стене простую книжную полку, иногда требуется до 20 дюбелей. Их может заменить химический анкер для бетона, сэкономив время, силы, деньги и нервы соседей.

Технология установки химического анкера

Технология установки заключается в фиксации анкера любой формы введенным химическим составом в заранее просверленное отверстие основания. Укрепление анкера происходит за счёт отверждения химического состава в основе без создания распора и развития деформаций напряжения. Во время отверждения возникают молекулярные соединения состава с материалом основания внутри просверленного отверстия. В связи с равным значением коэффициента расширения состава и материала основания образуется монолитное соединение крепежа.

По несущей нагрузке химические анкеры превышают стандартные распорные анкеры, благодаря чему происходит очень надежное крепление конструкций к поверхностям из различных материалов. Поэтому технология имеет в последнее время такую растущую популярность.

Применение химического анкера

Химический анкер применяется для крепежа конструкций к строительному материалу любой плотности — кирпич, бетон, газобетон, камень. Он способен выдерживать большой вес. Инструкции рекомендуют их для работы с пустотелыми поверхностями — в этих ситуациях предпочтительно применение химических анкеров с ниппелями, имеющими отверстия которые обеспечивают хорошую фиксацию крепежа.
Благодаря их характеристикам, химические анкеры можно применть со всеми типами крепежей изготовленных из нержавеющей, углеродистой или гальванизированной стали. По инструкции, возможно применение химического анкера во влажных условиях и даже под водой, для реставрации и отделки помещений. В случае, когда крепеж надо установить у края поверхности, эти анкеры имеют превосходство тем, что не разрушают материал основы любой структуры.

Технология анкерования

Крепёж основан на возникновении реакции между материалами. Химические растворы для проведения работ, полиэфирная смола и отвердитель поставляются в упаковке (таре) двух типов — стеклянные ампулы и тубы (картриджа). Их смешивание вызывает химические и физические процессы фиксации. Скорость фиксации конструкции зависит от типа химического состава смеси и физического состояния (влажность, температура) окружающей среды.

Ампулы. Размер ампулы рассчитан для достижения максимальных нагрузок на крепёж и соответствует размеру анкера. Сверлится отверстие заданного размера, в него вставляется ампула, а затем забивается или вкручивается шпилька. Крепёж может быть изготовлен на месте или приобретен в фирме вместе с ампулами. Ампулы делятся по диаметру и используют для крепежа в отверстиях определённого размера.

Картриджи. В картриджах составы разделены и во время выдавливания смешиваются внутри сопла-насадки, имеющего специальную конструкцию в виде спирали. Они различаются по размерам и схеме компоновки отделов для составов. Заливка состава из картриджа в просверленное отверстие проводится специальным пистолетом дозатором. Преимущество — используются для фиксации анкеров в отверстия любого размера, даже значительно превышающего его диаметр.

Перед установкой крепежа отверстия следует очистить от пыли и загрязнений. При использовании картриджа для пустотелых конструкций в отверстие предварительно вставляют перфорированный патрон из полиэфира. За счет расширения раствора, вытекающего сквозь отверстия, в стенке патрона создаётся дополнительная фиксация химического анкера в бетон.

Возможно применение картриджей в качестве клея для фиксации изделий из различного материала друг к другу. Также они используются для ремонтных работ при затирке трещин, отверстий.

Химический анкер-шпилька. В фиксируемых рабочих поверхностях симметрично формируются отверстия, которые заполняются химическим раствором из картриджа; реже применяют ампулы. Соединение изделий производят чрез вставленную шпильку.

Химический анкер применяют в качестве надежного крепления во многих направлениях современного строительства:

• строительство дорог (установка шумозащитных экранов, барьерных ограждений, информационных щитов, мачт освещения);
• фасады вентилируемые (пользуются для крепления конструкций к пустотелому кирпичу и ячеистому бетону);
• установка сложных конструкций (балконы, консоли, колонны , создание арматурных выпусков);
• установка более декоративных конструкций (перил, козырьков, освещения, лепнины);
• реклама (пользуются для установки вывесок, перетяжек, баннеров, информационных конструкций);
• лифтовая служба (ремонт и монтаж шахт, крепление оборудования, эскалаторы);
• монтаж подсобного строительного оборудования (леса, краны);
• установка промышленного оборудования (нефтеперерабатывающие оборудование, конвейеры, станки);
• склады (стеллажи, подъемники, транспортеры);
• сборка зданий из блоков (крепление каркасов к фундаментам ,а к ним блоков);
• усиление прочности конструкции и фундаментов (металлические конструкции, пропитывание кладки стен);
• реставрация зданий (пользуются для устройства перекрытий, восстановления кладки, крепления новых конструкций к существующим);
• морское строительство (порта, шлюзы, нефтеналивные терминалы);
• индустрия водных развлечений( аква-парки ,бассейны, );
• аэропорты (взлетные полосы, крепление антенн и оборудования для навигации);
• зимняя индустрия отдыха (подъемники, фуникулеры);
• энергетика (АЭС, ГРЭС, трансформаторы, опоры ЛЭП);

При выборе использования этого вида крепежа учитывают и значительное снижение затрат. Экономия доходит до 50% в сравнении с использованием традиционных типов анкеров, а особенно при использовании крупногабаритных размеров. Происходит уменьшение запасов на складе и снижение накладных расходов за счет возможности изготовления анкера любой формы на строительной площадке, а также уменьшения их общего количества в работе на единицу площади фиксируемого изделия. Благодаря его характеристикам, любые крепёжные работы легче и быстрее выполняются при использовании химического анкера.

Химические анкеры расширяют горизонты строительства. На рынке появляется все большее их количество с новыми усиленными свойствами фиксации.

На нашем сайте FORUMHOUSE вы можете прочитать про опыт использования данного вида крепежа. Также читайте нашу статью про традиционные саморезы, шурупы и анкеры.

Пошаговая инструкция по установке химического анкера

Химический анкер – это двухкомпонентный клей на основе синтетической смолы, при помощи которого происходит закрепление стальных закладных элементов в строительных основаниях. Перед началом работ по монтажу химанкера необходимо ознакомиться с информацией на картридже, обращая внимание на принципиальную схему монтажа, рекомендуемые производителем размеры отверстия и время схватывания состава при определенной температуре.

Этапы монтажа химического анкера:

1. Подготовка отверстия.

Делаем отметку на поверхности основания в месте установки анкера. Бетон сверлим буром, диаметр которого превышает диаметр шпильки на 2 мм. Использовать алмазный инструмент не рекомендуется, так как смола лучше сцепляется с шероховатой поверхностью. При работе с кирпичной кладкой ударную функцию отключаем, чтобы избежать сколов и растрескивания кирпича. При сверлении бур держим строго перпендикулярно плоскости основания. Необходимую глубину установки контролируем при помощи ограничителя глубины или нанесенной на буре метки.

Для получения надежного крепления принципиально важно тщательно прочистить отверстие от сверлильной крошки и пыли. Если этого не сделать, состав свяжется с продуктами сверления, что ослабит соединение. Сначала полость очищают металлическим ершиком, затем продувают ручным насосом. Желательно процедуру повторить несколько раз до полного отсутствия видимых остатков пыли. При больших объемах работ лучше воспользоваться строительным пылесосом, так как это ускорит процесс.

2. Ввод химического состава.

Прикручиваем насадку к картриджу и вставляем его в пистолет для инжекционных масс. Первые 10 см выдавленной массы не используем, так как нет гарантии, что компоненты равномерно перемешались в миксере. Смесь готова к применению, если имеет однородный серый цвет. Помещаем сопло вглубь полости и дозировано заполняем ее составом на 2/3 объема, немного вытаскивая инструмент при каждом нажатии на курок.

При работе с пустотелыми материалами (щелевой кирпич) есть свои особенности. Пустоты не дают сформировать естественного отверстия со стенками, поэтому вставляем специальную пластиковую гильзу с колпачком и заполняем ее составом. При погружении шпильки часть химического анкера выходит через сетчатую гильзу и застывает в полостях кирпича, образуя упор. Колпачок нужен для того, чтобы крепежный элемент заходил в гильзу строго по центру и удерживался в таком состоянии до полного застывания «химии».

3. Установка металлического анкера.

Погружаем шпильку в отверстие вращательными движениями. Для равномерного распределения раствора можно слегка потянуть крепеж на себя, а затем до конца докрутить его и оставить до полного застывания клея. Во время выдерживания времени схватывания можно корректировать положение метиза. Индикатором полного заполнения отверстия является немного выступившая на поверхность связующая масса, которую можно легко отколоть после затвердения.

4. Монтаж и затягивание гайки.

После полного застывания раствора переходим к самому ответственному моменту – закреплению строительных материалов и элементов. Затягиваем гайку, используя динамометрический ключ. В рекомендациях производителя инжекционной массы указаны максимальные значения усилия, с которым можно затягивать гайку. Если использовать обычный ключ, есть риск превысить допустимый момент, что может привести к проворачиванию шпильки или раскалыванию материала при небольших краевых и осевых расстояниях.

Если необходимо сделать перерыв в работе, не снимайте смесительный носик с картриджа, а перед повторным применением замените его на новый. Чтобы правильно рассчитать количество картриджей необходимых для монтажа химического анкера, воспользуйтесь онлайн калькулятором расхода инжекционных масс.

Как установить химический анкер

Использование химических анкеров целесообразно, когда нужна надежная фиксация в малопрочном или неустойчивом материале. Подобный тип крепежа был впервые применен в горнорудной промышленности и зарекомендовал себя надежным и эффективным соединением.

Как работает химический анкер? Эта двухкомпонентная синтетическая система полимерной смолы с отвердителем, за счет которых обеспечивается крепление и фиксация закладных деталей. При отверждении смола в отверстии надежно фиксирует элементы крепежа за счет адгезионных и когезионных сил.

Существует два вида химических анкеров:

1. Ампульный. Это обычная ампула, содержащая в отдельных отсеках фиксирующие компоненты. Её вставляют в подготовленное отверстие. Туда же закладывают крепежный элемент, который и разбивает ампулу. Ингредиенты вступают в реакцию и фиксируют установленную деталь. Дополнительную прочность обеспечивают осколки стекла. Такие анкера используют при работах с плотными материалами, как полнотелый кирпич и бетон.
2. Инъекционный. Этот вид представляет собой картридж, состоящий из двух отсеков для компонентов полимерной системы. На него надевается специальный смеситель, который обеспечивает нужное дозирование каждого компонента. В готовое отверстие вводят необходимое количество смешанных ингредиентов состава и вставляют закладную деталь. Эти анкера применяют при работах с плотными и с ячеистыми, пустотелыми материалами. В последних случаях рекомендуется перед заполнением вставлять отрезок металлорукава или пластиковой гильзы для устранения избыточного заполнения пустот.

Химический анкер для бетона как пользоваться? Особой разницы при применении в различных несущих конструкциях таких анкеров нет. Они одинаково отлично работают в любом типе бетонов, плотных и пористых материалах. Так как используемый клей в процессе отверждения не расширяется и не вызывает расклинивающих усилий, такие анкера можно применять в бетонных системах с малым поперечным сечением.

Этапы монтажа химического анкера

Для получения надежного и прочного соединения следует соблюдать несложные правила монтажа. Основными из них являются:

1. Бурение и подготовка шпура. В месте монтажа просверливают отверстие буром с диаметром на 2 мм большим, чем закладываемая деталь. Не рекомендуется применять алмазный инструмент, потому что смола имеет лучшую адгезию с шероховатой поверхностью. Рекомендовано отключить ударную функцию при сверлении кирпича в целях снижения растрескивания и появления сколов. Рекомендовано выставлять ограничитель глубины для снижения расхода при заполнении отверстия смолой. Важно тщательно очистить проделанное отверстие от образовавшейся пыли и крошек материала. Вначале следует применить металлический ёршик для удаления крупных фракций. Затем оставшуюся пыль следует продуть ручным насосом. Всю процедуру необходимо проделать несколько раз до полного удаления остатков пыли.
2. Введение клеевого состава. В отверстие вставляется ампула нужного размера с клеем и отвердителем. При использовании инжекционных химических анкеров существуют определенные правила. Так, при работе с крупнопористыми стройматериалами в обязательном порядке необходимо использовать сетчатые втулки. Их нужно вставлять в отверстие до введения клеевого состава. При инъектировании обязательно использовать насадку-смеситель. С ее помощью компоненты подаются в нужной пропорции. Заполнять отверстие составом нужно полностью.
3. Установка закладных деталей. После заполнения шпура туда же вставляется необходимая деталь. В случае ампульного анкера крепежную деталь лучше вводить с помощью дрели, включив вращение патрона на средние обороты. При инжекционном заполнении деталь вставляют и погружают до упора в залитое отверстие вручную, слегка прокручивая и подтягивая на себя. Вставленные закладные оставляют неподвижными до полного застывания массы.
4. Закручивание гаек и монтаж. После полного застывания состава, который может продолжаться от 30-40 минут при температуре 15-20ºС до 8-10 часов при слабых отрицательных температурах, можно начинать закреплять металлические элементы. Закручивание гаек следует вести только динамометрическим ключом. При применении простого гаечного ключа есть большая вероятность проворачивания и разрушения клеевого материала.

Как использовать хим анкер? Лучшими вариантами их применения являются фиксация разных конструкций в рыхлых и пористых строительных материалах. Они же обеспечивают высочайшую надежность при монтаже балконов, мостовых и других ответственных бетонных конструкций.