Разновидности химических анкеров для пористого основания и правила их использования

Сегодня производители крепежных изделий продолжают разрабатывать новые технологии, которые позволяют выполнить с максимальной надежностью те или иные задачи. Одним из таких решений является химический анкер для газобетона и прочих пористых или пустотелых оснований. Рассмотрим, чем они отличаются от аналогов механического типа, какие разновидности существуют. Ознакомимся с техническими особенностями проведения монтажных работ.

Химический анкер капсульного типа Источник dobroga.ru

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 такое химический анкер?

Нередко строители сталкиваются с проблемой, как установить изделие в рыхлом основании. Некоторые слышали о новых материалах и хотят узнать химический анкер – что это такое? Этот материал, в отличие от обычных металлических болтов, предполагает применение специального клея. Такая смесь является дополнением к основной металлической части крепления (арматурному стержню, стальной гильзе, резьбовой гайке) и позволяет надежно прикрепить деталь к любому основанию.

В комплекте с жидким анкером нередко продают устройство для сверления, дозатор клеевой смеси, ерш для чистки просверленных отверстий. Внешне химический анкер похож на тубу с герметиком. Точный состав клея многие фирмы-изготовители не разглашают, однако известно, что в нем обязательно присутствуют синтетические и природные смолы, отвердитель, кварцевый песок, а связующим элементом является цемент.

Как работает химический анкер?

Чтобы смонтировать такой массивный предмет, как, например, ворота, ограждения лестницы, сантехническое оборудование, спутниковая антенна, необходим специальный крепеж, называемый химический или жидкий анкер. Установка происходит в таком порядке: в высверленное отверстие подается клей и вставляется металлический болт, в результате химической реакции, которая происходит между составляющими компонентами клеевого раствора, масса постепенно полимеризуется и застывает.

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.

Сфера применения

Химический анкер в газобетон используются реже. Им пользуются в случаях, когда требуется обеспечить надежное крепление для массивных предметов. Механические анкеры не способны выдержать, к примеру, вес массивного оборудования.

Эпоксидные составы используются в основном на прочное основание. Ими пользуются для крепления:

• конструкций стен;
• балок;
• ограждений вдоль дорог;
• создания шумоизолирующих экранов;
• при установки арматурных выпусков;
• при монтаже навесной техники.

Такой состав может быть применен:

• во влажной среде;
• под водой;
• как снаружи здания, так и для внутренних работ.

Его состав:

• не создает напряжений в структуре пористой стены;
• не содержит в составе стирол;
• создает крепления с гладкой арматурой.

Затвердевание массы зависит от температуры воздуха. Время может длиться от 7-180 мин. либо 7-48 ч.

Полиэстероловые анкера применяются для создания:

• ограждающих конструкций;
• при установке фасадных элементов;
• для установки светопрозрачных элементов;
• при монтаже инженерных коммуникаций.

Обычно вместе с полиэстеровыми составами устанавливают резьбовые шпильки. В составе полиэстеролового анкера нет стирола. Поэтому его можно использовать на внутренних и наружных крепежах. Схватывается полиэстероловый анкер от 2 до 30 минут, а затвердевает от 25 до 180 мин.

Анкерный болт для газобетона может быть гладким либо с резьбой, если используется винилэстеровый анкер. Его используют для создания крепежа во влажных основах. Он не создает в структуре газобетона ненужных напряжений. Данный клеевой раствор безопасен, потому как не содержит вредных веществ. Применяют его для выполнения внутренних и внешних крепежей. Не создает напряжений после установки крепежа в структуре газобетонного блока. Затвердевание наблюдается через 15 минут, либо через сутки.

Эпоксиакрилатный анкерный состав получил более широкое применение, благодаря своим качествам. Период схватывания и отвердения состава составляет 2-24 и 15-180 минут соответственно. Эпоксиакрилат сохраняет свои свойства при понижении температуры до -5°С, а также оказывает стойкость действию огня при пожаре до 2 часов. Эпоксиакрилатный анкерный состав подходит для анкеровки плит перекрытия в газобетонном доме.

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.

Сферы применения анкера

Газобетон используется для строительства жилых помещений. Он недорогой, сберегает тепло внутри дома. Впоследствии к стенам крепят полочки, картины, мебель, технику. Газобетон отличается особой хрупкостью по сравнению с другими строительными материалами. Его пористый состав не позволяет использовать в качестве крепежа дюбеля и стандартные дюбель-шурупы.

При больших нагрузках газобетон крошится, и они могут вывалиться из стены вместе с навешенными на них предметами. Установка специального анкера в блоки из газобетона позволяет создать прочное соединение, повесить на стену не только картину, но и мебель или телевизор.

Анкера бывают:

Химические и механические анкера — схема

• механические, из металла, защищенного от коррозии, или имеющие пластиковый дюбель;
• химические, с применением клеящего состава.

Механические анкеры выдерживают большие нагрузки в вертикальном и горизонтальном направлении. Их монтируют в отверстие, высверленное в стене. Внутри распорная часть анкера для пеноблока расклинивается и удерживается в таком состоянии. Закручивают саморез или болт, продвижение которого ограничено закрепительной манжетой. Затягивают их до специальной метки, чтобы не повредить лицевую часть блока.

Безопасно можно закручивать такие анкеры только в газоблоки плотностью 1200 кг/м3. Легкие навешиваемые предметы можно крепить таким образом в плиты плотностью 600 кг/м3. Если показатель неизвестен, лучше не рисковать и использовать более надежные крепления.

Применение химического устройства

Сферы применения химического анкера

Для установки очень тяжелых предметов (шкафов, телевизора, бытовой техники) не подходят даже механические анкера для газобетона. В таких случаях используют устройства, которые после окончательной установки превращаются в монолит с блоком. Это химические анкера. По принципу установки и действия они похожи на механические, но дополнительно используются укрепляющие составы.

Обеспечить эффект монолитности позволяет применение клеящих смолянистых составов. Ими наполняют высверленное отверстие и погружают внутрь жесткий металлический стержень (шпильку), с резьбой или без нее, с антикоррозийным покрытием. Дают застыть. Впоследствии анкерный крепеж нельзя будет вынуть из стены, не повредив ее. Поэтому регулировать положение шпильки можно только до того момента, пока средство не затвердеет.

Как установить анкерный болт в бетон

Весь процесс достаточно простой, главное – верно выполнить замеры и максимально точно все реализовать. Но есть несколько нюансов, которые необходимо учитывать.

Практические советы по установке анкеров в бетон:

• На показатель прочности крепежа влияет не только анкер, но и качества материала основания (бетона в данном случае), правильная подготовка к монтажу, учет материала прикрепляемой конструкции и конструкции самого болта.
• Если на стену нанесен слой отделки, отверстие должно быть глубже, так как отделка обычно обладает меньшей прочностью, чем бетон.
• Сверло желательно брать на 0.5 миллиметра тоньше диаметра будущего отверстия.
• При работе с перфоратором лучше всего применять наконечник из специального твердосплавного материала.
• Внимательно читать инструкцию – на упаковке с анкерами должны быть указаны допустимое усилие и максимальное число оборотов.
• Вкручивая анкер в , ни в коем случае не крутить до упора, так как материал может разрушиться.

Вечный крепеж: дюбель для бетона

Дюбель – это распорный элемент, выполненный из полипропилена или нейлона, который по функции и особенностям работы схож с анкером. Самостоятельно не используется, крепится в бетоне специальными гвоздями или саморезами. Для упрочнения фиксации часто выполняется с шипами или усиками.

Данный тип крепления используется там, где нет слишком больших нагрузок на бетон – крепление полок, крюков для телевизоров, осветительных приборов. В дюбели забивают молотком, саморезы вворачивают шуруповертом или отверткой. Для вбивания гвоздей также понадобится обычный молоток.

Можно также встретить дюбель-гвозди, предназначенные для использования с механическим пистолетом. Крепеж в бетоне выполняют металлическим, внешне он чем-то напоминает пулю. Актуален там, где нужно подвесить большое количество предметов небольшого размера.

Нагель по бетону: быстро, но прочно

Нагели – это , которые чаще всего используются для обустройства крепежа возле краев бетонной стены. Крепеж не требует дополнительной фиксации, вкручивается в отверстие, куда предварительно заливают немного эпоксидного клея. Сверлить отверстия не обязательно – нагель может вкручиваться прямо в бетонную стену. Если же отверстие в бетоне все равно нужно делать, то лучше выбрать дрель (перфоратор может повредить стену).

Вкручивают шуруповертом – и после этого нагель выкрутить обратно уже невозможно. Поэтому предварительную разметку нужно выполнять особенно тщательно.

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.

Крепежные изделия для ячеистых бетонов

На обычные саморезы по дереву к газобетону можно крепить только очень легкие предметы типа рамки для фотографий. Во всех остальных случаях потребуются специальные крепежные изделия.

Требования к крепежу

Выбирая, какой крепеж использовать для газобетона, нужно учитывать такие моменты:

Плотность стеновых блоков, обозначаемая в маркировке изделий цифрами после литеры D. Чем она больше, тем меньше в материале пор, и тем он прочнее. Предел нагрузки при вырывании крепежа зависит именно от этого показателя, и инструкция от производителя на упаковке содержит эти сведения.

Цифры показывают, сколько килограмм в кубическом метре материала

Параметры крепежа – его длина и диаметр. Чем они больше, тем большую нагрузку он способен выдержать. Несущая способность также должна быть указана на упаковке или в сертификате.

Самой высокой несущей способностью обладают химические анкеры

Устойчивость к коррозии. Этот параметр особенно важен, когда крепеж в газобетон осуществляется со стороны наружных стен или в не отапливаемых помещениях. Стальные метизы должны быть покрыты защитным слоем.

Пробойник для газобетона

Варианты крепежа

Рассмотрим подробнее, какой крепеж по газобетону применяется наиболее часто.

Начнем с традиционных видов:

Все эти элементы могут иметь и другие разновидности, отличные от изображений, приведенных в таблице. Например, из нейлона производят турбо-дюбели с самонарезающей резьбой.

Турбо-дюбель FTP K

А из оцинкованной стали – распорные четырехлепестковые зубчатые дюбели. Их сегменты в момент вкручивания шурупа раздвигаются в стороны, надежно вгрызаясь в ячеистые материалы.

Стальной распорный дюбель

Как уже говорилось, выбирают тот или иной метиз и способ крепления в зависимости от предполагаемой нагрузки.

Если вам необходимо выполнить крепление полок газобетон нужно аккуратно просверлить под прямым углом, вставить в отверстие дюбель и вкрутить в него шуруп.

Полки со крытым креплением на газобетонной стене

• А для подвешивания легкой картинки или монтажа электрического выключателя достаточно обычного самореза, вкрученного под углом 45 градусов к стене.
• Если же необходимо обеспечить надежное крепление тяжелого оборудования или установить металлическую входную дверь, лучше всего воспользоваться химическими анкерами.

В установленном виде они представляют собой капсулы из синтетических смол и органических полимеров, которые замоноличивают отверстия в стене из газобетона, крепко удерживая в нем металлический стержень или резьбовую шпильку.

К преимуществам такого крепления относятся исключительная надежность и долговечность, не подверженность клеящей основы температурным расширениям и устойчивость к воздействию агрессивных сред.

Особой квалификации для крепления с помощью химических анкеров не требуется, все можно сделать своими руками.

Для этого:

• В стене сверлится отверстие нужной глубины, его дно слегка расширяется колебательными движениями сверла;
• Из отверстия выдувается строительная пыль, а в его горловину вставляется втулка;
• Полость заполняется клеевым раствором с помощью монтажного пистолета;
• В неё сразу устанавливается анкерный стержень;
• После затвердения раствора можно осуществлять крепеж.

Цена такого крепежа выше, чем у других видов, но и надежность не вызывает ни малейших сомнений.