Хим анкер что это такое

Хим анкер что это такое

Химические анкеры – это анкеры, имеющие сцепление с основным материалом с помощью сил когезии и адгезии. Химические анкеры применяются для скрепления и фиксации строительных материалов, изделий и конструкций из разного вида материалов бетона, кирпича, камня, древесины, стали и т.д.

Соединения с помощью химических анкеров обладают высокой прочностью сцепления, намного превышающие прочностные характеристики распорных, фрикционных металлических анкеров (примерно в 2,5 раза превышает усилия на отрыв). Такие анкера применяются также в сложных условиях эксплуатации несущих конструкции: при высоких статических, динамических, вибрационных нагрузках — см. рис.1.

Химический анкер: достоинства и недостатки, их разновидности

Рис.1. Применение химических анкеров для крепление различных конструкций

Химические анкеры состоят из:

  • специального клеевого состава;
  • металлической крепежной вставки (втулка с внутренней резьбой, шпилька, арматурный стержень) – производятся с оцинкованной или нержавеющей стали различной прочности (см.рис.2).

Рис.2. Химический анкер: (читать слева на право) 1) шпилька с резьбой; 2) пример анкировки в ячеистый бетон; 3) пример анкировки в тяжелый бетон

Анкеровка осуществляется благодаря специальному химическому составу — клею, который нагнетается в предварительно просверленное отверстие нужного диаметра, и после полимеризации клея обеспечивает прочную связь анкера и бетона.

Химический состав в пропорциях компонентов клея является коммерческой тайной компании-изготовителя. В общем, данный клей может содержать следующие компоненты:

  • искусственные смолы на основании полиуретана, полиэфира и акрила;
  • кварцевый песок, вяжущие смеси (цемент), в качестве наполнителя и обеспечения прочностных характеристик клеящего состава;
  • отвердитель.

Виды химических анкеров

Исходя из выше приведенного можно сделать вывод, что клеящие составы выпускаются двухкомпонентными и приготавливаются непосредственно перед монтажом анкеров. Обычно клеевой состав продается в двух видах:

  • в ампулах под соответствующий диаметр и глубину отверстия (одна ампула под одно отверстие) – см. рис. 3;
  • в картриджах и тубах разного объема, состоящие из двух отсеков, в одном – клеевой состав, в другом – отвердитель – см. рис. 4.

Рис.3. Химический анкер в ампуле, для диаметров 8 – 20 мм

Рис.4. Химический анкер в тубе (двухкомпонентный)

При монтаже химического анкера с помощью ампул, сначала в предварительно выполненное отверстие вставляется ампула, а затем стержень, который раздавливает ампулу с клеевым составом. Таким образом, происходит полимеризация клея, обеспечивающая прочное соединение анкера и материала конструкции.

Рис. 5. Работа с химическим анкером, который поставляется в тубах

Монтаж с помощью картриджей и туб, происходит путем выдавливания в предварительную камеру клея и отвердителя в нужных пропорциях с одновременным перемешиванием, после чего нагнетается в отверстие под анкер (см. рис. 5). Очень удобно и практично использовать химические анкеры для крепления в конструкциях из пористых и пустотелых материалов – пенобетон (газобетон), пустотелый кирпич, поризованный керамический блок и т.д. (см. рис. 6). В пустотелые конструкции дополнительно вставляют перфорированные гильзы, которые предотвращают чрезмерное вытекание клея в пустоты. Соединение в пустотелых конструкциях с помощью химических анкеров очень прочное и надежное, и ему аналогов нет.

Рис. 6. Химический анкер в пустотелых конструкциях

Так как клеящий состав не приводит к возникновению расклинивающих и распирающих сил, анкеры можно использовать и на конструкциях с относительно маленькими поперечными сечениями. Отверстие под анкеры может быть различного диаметра с расчетом, что его диаметр примерно на 2 мм должен быть больше диаметра стального стрежня. Отверстие перед установкой должно быть очищено от пыли, грязи, и в отдельных случаях – от влаги (молекулы воды снижают контакт клеящего состава с материалом конструкции).

Достоинства применения химических анкеров

Химические анкера имеют следующие достоинства:

  • не возникают растягивающие напряжения в бетоне при установке анкера;
  • отверстие под анкер после установки герметично закрыто;
  • простота установки (не требуется большого опыта, ручная установка);
  • широкая область применения;
  • анкер имеет высокую прочность;
  • выдерживает высокие растягивающие напряжения (большая несущая способность);
  • клеящий состав химически-, коррозионно- и атмосферостойкий материал.
  • есть разновидность анкеров позволяющих установку на влажные поверхности и даже возможны работы под водой.
  • высокая долговечность, свыше 50 лет.
  • многие фирмы-производители предлагают клеящий состав, не содержащий стирола (токсический компонент).
  • коэффициент температурного расширения лежит в тех же самых пределах, что и материал конструкции, что обеспечивает совместную работу соединения, без возникновения внутренних напряжений.

Недостатки химических анкеров

Недостатки при использовании химических анкеров следующие:

  • высокая стоимость;
  • небольшой срок хранения открытой упаковки специального клеевого состава;
  • небольшой срок хранения закрытой упаковки клея (до 12 месяцев).
  • длительный срок твердения. Скорость твердения клея зависит от температуры:

— при 20 о С время твердения – 20÷40 минут;

— при (– 5) о С время твердения – 5÷6 часов;

— при более низких температурах полимеризация (твердение) практически не происходит.

Читайте также:  Компрессор высокого давления 250 атм

В сводной таблице 1 приведены фирмы-производители, их ассортимент химических анкеров. Пользуясь таблицей можно легко подобрать для своего случая нужный тип химического анкера.

Как сделать химический анкер самостоятельно?

И в заключение, хотелось бы сделать маленькую заметку. В связи с высокой стоимостью клеящего состава для химического анкера, можно использовать более дешевый аналог. Всем известны отличные свойства эпоксидных составов. Их прочностные характеристики и адгезия к бетону, кирпичу и другим строительным материалам вполне позволяет его применять для монтажа анкеров. Эпоксидные составы обычно состоят из 3-4 компонентов:

  • эпоксидная смола (ЭД-20);
  • отвердитель (УП-583);
  • наполнитель (цемент, гипс);
  • растворитель;
  • пластификаторы и другие добавки (ДБФ, ДЭГ-1).

Последовательность приготовления эпоксидных составов

Первоначально в эпоксидную смолу добавляют пластификатор (5…10%) и тщательно перемешивают. Затем в полученную смесь добавляют заполнитель (цемент, гипс) и также тщательно перемешивают. В конце добавляют отвердитель (в пределах 1:8…1:10). После перемешивания получают готовый клеящий состав.

Анкер в традиционном понимании — металлическая деталь, предназначенная для закрепления какого-либо элемента к несущей конструкции. Много лет его применяли для строительства и ремонта сооружений из бетона, кирпича или камня. Недостаточная прочность крепежа приводила порой к катастрофам — обрушениям кровель, фасадов или потолков.

Научная мысль, просчитав ошибки при применении механических элементов для крепления, нашла средство увеличить несущую способность и надежность креплений. Немногим более 20 лет назад в технологии строительства возникло новое явление — химический анкер. Чем он отличается от обычного и как его применять — вопросы, интересующие многих, кто связан с сооружением зданий или ремонтом.

Что такое химический анкер?

Химический крепеж — это быстротвердеющая полужидкая масса для вклеивания в монтажное основание металлических шпилек с резьбой, болтов, штифтов или арматуры. Можно услышать другие названия — химический дюбель, инъекционный или жидкий анкер.

  • синтетические эпоксидные, акрилатные, полиуретановые или полиэфирные смолы, обеспечивающие клеящие свойства;
  • наполнитель — цемент, песок, образующие прочную основу крепежа;
  • отвердитель, за счет которого соединение готово к эксплуатации через 0,5 -10 часов.

Химический анкер применяется там, где для надежного удержания конструкций недостаточно обычного механического крепежа. Это соединения с пористыми или щелевыми бетонами, пустотным кирпичом, керамическим блоком, песчаником, известняком.

Основные виды и сферы использования

Жидкий фиксатор выпускают в ампулах для одноразового применения или тубах, предназначенных для выполнения до 500 соединений.

Ампульное устройство представляет собой заполненную клеящим составом цилиндрическую капсулу, которую вставляют в предварительно просверленное отверстие. Шпильку или арматуру вкручивают в полость, оболочка химического анкера разрушается.

Двухкомпонентная смесь из смолы и отвердителя, перемешавшись резьбовыми выступами металлической детали, вытекает, заполняет отверстие и поры основы. При отверждении массы образуется надежное соединение, способное воспринимать высокие растягивающие и срезающие усилия.

Для жидкого анкера в тубах используют строительный пистолет, куда помещают картридж со смесью и насадкой-миксером. При его вращении химические элементы перемешиваются, начинается реакция полимеризации. Отверстие заливают клеем и вставляют металлический крепеж. После отвердения раствора соединение нагружают.

Картридж с остатками раствора можно использовать повторно. Для этого привинчивают новую насадку-миксер. Срок годности химических анкеров для бетона — до 12 месяцев.

Состав смеси для бетона включает добавки и раскислители для замедления коррозии арматуры. Такой клей обычно густой консистенции, применяется совместно с гладкими стержнями или шпильками.

Для анкеров с резьбой требуется большая текучесть, ускоренный срок твердения. В этих случаях вклейку деталей проводят полужидким раствором.

Инъекционные анкеры получили широкое применение в строительно-ремонтных работах, где базовая основа из неплотных материалов — шлако- и пеноблоков, пустотелого кирпича, щелевого или ячеистого бетона, а нагрузка на крепления достаточно высока. Это:

  • наружные конструкции — настенные фонари, ограждения, металлические или железобетонные лестничные марши, опоры, козырьки;
  • внутренние — сантехническое оборудование, потолочные светильники, накопительные водонагреватели, подвесные кондиционеры.

Жидкие анкеры незаменимы в возведении каркасных зданий, креплении блоков к несущей системе, тяжелых потолков, оборудования и строительных лесов.

Химический крепеж позволяет выдерживать динамические нагрузки рекламным баннерам, антеннам, радиомачтам, дорожным щитам. Устойчивость к действию воды — ценное качество при использовании его в подводных и гидротехнических сооружениях — бассейнах, дамбах, морских или речных причалах, аквапарках, коллекторах.

Старые кирпичные стены со множеством пор и полостей реставрируют, применяя жидкие химические смеси для крепежа.

Достоинства и недостатки

Достоинствами химических анкерных болтов выступают:

  • широкая область применения — от строительства крупных объектов до мелкого ремонта помещений и монтажа бытовой техники;
  • технологичность — не требуется трудоемкое приготовление раствора, использование сложных устройств, высокая квалификация исполнителей;
  • увеличение несущей способности соединения за счет создания в конструкции дополнительной площади контакта и монолитного участка;
  • стойкость крепежа к вибрационным и ударным нагрузкам, температурному расширению, воздействию агрессивных сред;
  • долговечность материала — полимерная композиция способна сохранять свойства на протяжении 50 и более лет;
  • большой температурный диапазон для проведения работ — некоторые производители заявляют об интервале -18°…+40°, где качества смеси будут соответствовать нормативным;
  • универсальность в отношении разнообразного крепежа — стержней с резьбой, штифтов, гладкой или рифленой арматуры, втулок и других металлических элементов;
  • отсутствие расширения при твердении и распорного напряжения в соединении, что дает возможность использовать химический анкер близко к краю конструкции;
  • нетоксичность при работе;
  • совместимость со многими строительными материалами.
Читайте также:  Устройство банной печи из металла

Недостатками жидких дюбелей можно назвать:

  • более высокую цену, чем у обычного крепежа;
  • ограниченный срок хранения — не более 12 месяцев;
  • некоторые растворы нельзя применять при температуре внешней среды ниже -5°;
  • при использовании картриджных анкеров нужно следить за наполнением отверстий до 2/3, что без опыта достаточно сложно.

Недостатки химического крепежа нивелируются его высокой универсальностью и надежностью соединений.

Инструкция по установке

Для правильной установки химических анкеров своими руками нужно провести ряд операций:

  1. Подготовка отверстия. При крепеже, не требующем высокой точности, просверливают шпур диаметром, превышающим сечение шпильки в 1,5-2 раза. Относительно ответственных соединений с применением химических анкеров в инструкции даются четкие указания.
  2. Обеспыливание шпура. Чтобы обеспечить адгезию клеящей массы с материалом основания, отверстие обрабатывают ершиком, продувают насосом, резиновой грушей или удаляют мелкие частицы с помощью пылесоса. Глубокие шпуры промывают водным раствором с ПВА и очищают сжатым воздухом. В полости пористых конструкций вводят сетчатые втулки для равномерного распределения смеси по объему.
  3. Монтаж анкеров капсульного и картриджного типа несколько различается. В первом случае в отверстие помещают ампулу, затем вставляют шпильку и вкручивают ее с помощью дрели на медленных оборотах. Излишки раствора удаляют. Во втором — на тубу надевают насадку-миксер, устанавливают ее в строительный пистолет и вводят в шпур. Нажимая на рычаг, заполняют отверстие смесью на 2/3. Затем металлический крепеж помещают в клей до упора. При длине метиза более 500 мм используют кондуктор с механической подачей.
  4. После времени отвердения, указанного в инструкции, соединение можно эксплуатировать. Обычно это 0,5-10 часов.

Пользоваться химическим анкером несложно, а преимущества от качественного долговечного крепежа действительно большие. Если готовый раствор купить не удалось, его можно получить, смешав эпоксидную смолу, пластификатор, цемент или гипс и отвердитель.

Заключение

Химический анкер для бетона повышает несущую способность соединений. Он незаменим в крепеже конструкций из пористых материалов, а также воспринимающих динамические нагрузки и большие усилия на разрыв.

Современные технологии нашли широкое применение и в строительной сфере. Для надежного крепления в бетонных, кирпичных, деревянных и каменных основаниях применяется анкер, который известен также под другими названиями — инжекционная масса, дюбель жидкий, вклеивающий анкер и др. Это новый вид крепежа, обеспечивающего прочное фиксирование разных элементов, благодаря двум силам — когезии и адгезии. Надежность и прочность подобных соединений превосходят физико-механические характеристики металлических анкерных болтов.

Благодаря своим свойствам инжекционная масса отличается высокой эффективностью даже, когда соединения в процессе эксплуатации подвергаются нагрузкам разного характера — статическим, динамическим, вибрационным. Показатели прочности на разрыв в 2,5 раза выше, чем у аналогов стальных.

Конструкционные особенности и виды

Жидкий дюбель является инновационным крепежом. В производственном исполнении комплект содержит:

  • специальный состав клея;
  • стальной стержень либо шпильку с резьбой наружной;
  • втулку с внутренней резьбой.

Для изготовления стержня применяются высокопрочная сталь оцинкованная или нержавеющая. Вид, используемого материала, напрямую зависит от назначения крепежа.

Работает жидкий анкер следующим образом:

  • Отверстие, выполненное в бетонной или газобетонной конструкции, в кирпичной кладке либо в любом другом материале, заполняется клеевой смесью.
  • После полимеризации соединение приобретает повышенную прочность.

Смешивание компонентов осуществляется непосредственно перед монтажом анкера. Всего присутствует три компонента:

  • смола на полиуретановой, полиэфирной, акриловой основе;
  • наполнители в виде цементного состава, кварцевого мелкофракционного песка, улучшающие прочностные показатели химического крепежа;
  • отвердитель, отвечающий за быстроту и качество процесса полимеризации клея.

Выпускаются жидкие дюбеля в разных вариантах. Это могут быть:

  • специальные капсулы — диаметр и длина соответствуют параметрам рабочей полости;
  • картриджи и тубы, состоящие из двух отсеков — один с клеевой смесью, другой с отвердителем.

Процедура применения инжекционной массы подробно описывается в инструкции. Сначала в отверстие вставляется капсула, а затем, стальным стержнем разрушается оболочка, разделяющая отсеки. После чего происходит смешивание двух компонентов с последующей полимеризацией.

Картриджи и тубы, содержащие во внутренних отсеках клеевую смесь и отвердитель, отличаются способом применения. Для работы необходимо иметь клеевой пистолет, посредством которого выдавливается содержимое в подготовленное отверстие, где и смешиваются.

Читайте также:  Какой бывает клей момент

Как пользоваться пистолетом, можно узнать из инструкции или наглядно изучить по видеоролику. Особенность такого способа заключается в том, что пистолет только выдавливает содержимое картриджа, а необходимые пропорции уже соблюдены.

Сферы использования

Жидкие дюбеля — оптимальный вариант, когда фиксация предметов, каркасов разных габаритов и массы осуществляется к строительным конструкциям с «рыхлой» пористой структурой, таких как газобетон, ракушечник, кирпич с пустотами, пенно- и керамзитобетон, известняк и т.п. Вызвано это тем, что клеевая смесь проникает в поры основного материала. После полимеризации создается особо прочное соединение стального крепежа с основанием.

Благодаря тому, что в процессе затвердевания клеевой состав не увеличивается в объеме, исключаются распирающие нагрузки. Применение химических анкеров достаточно широкое — это может быть монтаж мостовых конструкций, навесов, козырьков над входной группой, балконов и т.д.

Порядок пользования

Для получения прочного и долговечного соединения, необходимо соблюдать простые правила монтажа:

  1. В строительной конструкции, состоящей из любых строительных материалов, делается отверстие, диаметром большего размера, чем поперечное сечение устанавливаемого болта (но не менее 2 мм).
  2. Очистка отверстия от строительной пыли выполняется водой и специальным ершиком соответствующего диаметра.
  3. В подготовленную полость устанавливается капсула либо клеевая смесь выдавливается из картриджа. В случае с картриджем необходимо следить, чтобы количество клея немного превышало внутренний объем отверстия.
  4. По окончании наполнения жидким составом, в отверстие устанавливается металлический стержень.
  5. После отвердения клеевой смеси получается прочное соединение дюбеля со строительной конструкцией. Для того чтобы его разрушить придется приложить немало усилий и без механического способа не обойтись.

К содержанию ↑

Параметры анкеров химических и глубина монтажа

Какими преимуществами и недостатками обладает химический анкер

Достоинств у жидких дюбелей достаточно много:

  • отсутствует растягивающее напряжение в основаниях, в которые устанавливается анкер;
  • отверстие приобретает высокую герметичность;
  • простой монтаж — не обязательно иметь опыт;
  • высокие показатели прочности и надежности крепежа;
  • хорошее противостояние негативным воздействиям окружающей среды;
  • несущая способность — крепеж из стали способен выдерживать напряжения на растяжение;
  • широкая область применения, за счет большого разнообразия клеевых составов;
  • продолжительный эксплуатационный период — до 50 лет и более при соблюдении всех правил монтажа;
  • отсутствие в составе вредных и токсичных веществ;
  • незначительные отличия коэффициентов температурного расширения у жидкого дюбеля и материалов строительных конструкций.

Некоторые виды анкеров химических предназначены для применения в условиях повышенной влажности и под водой.

К недостаткам крепежных элементов, продающихся в магазинах, относятся:

  • высокая цена;
  • ограничения по сроку хранения после нарушения целостности упаковки;
  • срок годности герметичной капсулы или картриджа ограничивается 12 месяцами;
  • продолжительное время затвердевания соединительной смеси, которое напрямую зависит от температурного режима — при +20°С проходит 20–40 минут, при – +5°С потребуется 5–6 часов.

При выполнении монтажа в условиях низких температур должны применяться зимние инжекционные массы.

Как изготовить жидкие дюбеля своими руками

Цена на анкера химического типа, которые предлагают различные производители, достаточно высокая. Поэтому иногда целесообразно изготавливать универсальные крепежи из жидкого состава собственноручно. Производители держат в секрете компоненты клеевой смеси, поэтому нет возможности точного его воссоздания. Но вполне можно подобрать наиболее подходящий состав, и намного дешевле.

Для изготовления крепежа химического можно использовать недорогой аналог, которую можно купить в любом строительном магазине — эпоксидную смолу. Эта смесь обладает высокими показателями прочности, хорошими адгезийными свойствами к различным видам строительных материалов — бетону, кирпичу, пенобетонным блокам и т.д.

Добавками к эпоксидным смолам служат следующие компоненты:

  • отвердитель, отвечающий за быструю полимеризацию;
  • сухие наполнители — цементный состав или гипс;
  • растворитель;
  • добавки, предназначенные улучшать свойства клеевой массы — это могут быть пластификаторы и т.п.

Способ приготовления достаточно простой. Количество пластификаторов в соотношении к общей массе клеевого состава должно составлять 5-10%. После соединения компонентов и тщательного перемешивания вводится сухой наполнитель. В последнюю очередь добавляется отвердитель в соотношении 1 к 8 или к 10. Смесь применяется после полного достижения однородности.

Такой клеевой состав обладает следующими преимуществами:

  • доступная стоимость;
  • высокие показатели прочности и устойчивости к износу;
  • минимальная усадка в процессе затвердевания;
  • широкий диапазон температурного режима — от -10 до +35°С.

Если говорить о минусах эпоксидных составов, то в первую очередь следует указать на:

  • продолжительное время затвердевания — в течение 1-2 часов, при этом максимальная прочность достигается по истечении 12 часов;
  • применение исключительно на сухой поверхности;
  • наличие незначительного количества фенольных соединений.

Чтобы рассчитать, сколько потребуется клеевого состава на проведение монтажных работ, можно воспользоваться ниже представленной формулой.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector