Химические составы, капсулы, шпильки и инструменты для монтажа

Химический анкер - это синтетический двухкомпонентный клей, соединяющий фундаментный болт, шпильку с резьбой или арматурный прут с основанием. В профессиональной среде к данному виду крепежа применяются и другие названия: инъекционный состав, инжекционная масса, жидкий дюбель. Такие составы рекомендуется использовать при работе с пустотелыми, пористыми, рыхлыми и другими проблемными материалами: пенобетоном, газобетоном, пустотелым кирпичом и т.п.

Массовое распространение технология получила относительно недавно, но быстро завоевала статус основной альтернативы механическому крепежу. Химические анкеры удобны в применении, обеспечивают убедительную прочность соединений и показывают лучшие результаты в работе с традиционно проблемными материалами - рыхлыми, пористыми и пустотелыми основаниями. По сравнению с распорными анкерами химические анкеры способны выдерживать более высокие нагрузки, равномерно распределять нагрузку и не создавать дополнительных напряжений. При помощи химических составов можно создавать крепления, расположенные близко к краю основания, а также можно работать с тонкостенными материалами.

Принцип действия инъекционных составов:

Монтаж жидких анкеров предельно прост и в этом главное их отличие от распорных или забивных моделей. В несущей конструкции нужно просверлить отверстие, диаметр которого на 2-5 мм будет превышать размер металлического стержня. Затем, после продувки и прочистки шпура от мусора, подготовленную полость заполняют инжекционной массой и помещают туда анкерный винт или шпильку. Вязкая, текучая смола заполняет все пустоты и затвердевая, образует монолитное соединение, прочность которого равна или даже превышает возможности материала основания.

Сфера применения хим анкеров:

Химические анкеры можно использовать где угодно. Однако есть области, в которых они востребованы в первую очередь:

• монтаж стальной арматуры при возведении и ремонте ответственных конструкций из железобетона;
• устройство (вклейка) арматурных выпусков для присоединения новых узлов, наращивания высоты и ширины элементов;
• крепление стальных деталей;
• все этапы домостроительных работ (монтаж ворот, балконов, кровли);
• установка коммунального и вспомогательного оборудования (сантехники, отопления, вентиляции);
• монтаж несущих и упрочняющих конструкций, требующих электроизоляции (ЛЭП, трансформаторные будки);
• строительство в воде или условиях высокой влажности;
• реставрационные работы.

Ограничений в применении жидких анкеров немного. Основные связаны с допусками к эксплуатации в зонах с высокой температурой. Однако на рынке достаточно брендов, выпускающих составы с повышенным пределом термостойкости в 120 -150 °C.

Состав химического анкера:

Точный состав и пропорции компонентов производители держат в секрете. С уверенностью можно сказать лишь то, что в него входят:

• синтетическая смола — эпоксиакрилат, метакрил, полиэстер, эпоксидка — выполняет функцию вяжущего вещества;
• наполнитель — кварцевый песок, цемент, они придают объем и армируют инжекционную массу; 
• отвердитель — вещество, регулирующее скорость полимеризации клеевого соединения.

Время до полного затвердевания варьируется в зависимости от состава смеси и условий внешней среды и может составлять несколько часов и даже суток. Конкретный тип изделия подбирается с учетом предстоящих нагрузок, параметров основания и рабочих температур в зоне монтажа.

Типы химических анкеров:

Инъекционные составы разделяют по типу фасовки на ампульные и в картриджах. Их ключевое отличие — возможность повторного использования. Анкеры в ампулах применяются только один раз и для единственного отверстия, а упаковка в картриджи допускает последовательный монтаж целого ряда креплений.

Ампульные (капсульные) анкеры: 

Имеют широкий диапазон длин и диаметров. Это облегчает их подбор под отверстия разных размеров. Стеклянная капсула помещается в шпур, затем туда же вставляется болт или арматурный стержень, который раздавливает стекло. Вещества смешиваются, происходит реакция, состав твердеет, а осколки колбы служат дополнительным армирующим элементом.

Жидкие анкеры этого типа используют в основном для монтажа в плотных, полнотелых основаниях, таких, как: горная порода, бетон, силикатный кирпич. К вертикально расположенным конструкциям из ячеистых материалов капсулы не применяют, так как жидкая масса до застывания будет стекать вниз.

Анкеры в картриджах:

В этом случае инжекционная масса помещается в картридж с отсеками, где компоненты разделены до монтажа. Встречаются также химанкеры, действующие вещества в которых находятся в разных тубах, объединенных на выходе смесителем.

Смесь в картриджах практически не имеет ограничений относительно типа основания и одинаково эффективна как для полнотелых материалов, так и для пустотелых: поризованной керамики, известняка керамзитобетона, песчаника и т. д. 

Чтобы ограничить область растекания для анкерной крепи в пустотелом кирпиче и ячеистом бетоне может потребоваться пластиковая (нейлоновая) гильза или сетчатый металлический рукав. Изделие вставляется в отверстие перед заполнением и помогает контролировать объем инъекционной массы, удерживая от перерасхода.

Сравнение с механическими анкерами:

Жидкие анкеры дороже механических, требуют больше времени для монтажа, их сложнее удалить. Тем не менее эти недостатки с лихвой окупаются немалым перечнем очевидных достоинств.

1. Инъекционной смесью можно крепить любые резьбовые и нерезьбовые анкеры, в том числе арматуру. Распорные дюбели имеют ограниченный размерный ряд и зависят от конструкции стержня;
2. У механического крепежа высокие требования к параметрам отверстия — длине и ширине. Химанкер допускает установку в шпуры самой разной формы;
3. Застывшая клеевая масса создает равномерное сцепление с основанием по всей площади отверстия. Нагрузка распорного анкера сосредоточена лишь в нескольких точках;
4. Несущая способность жидкого дюбеля неограничена и пропорциональна глубине заделки: полезная нагрузка растет вместе с длиной погруженного в основание элемента. Механический крепеж привязан к стандартным значениям;
5. Зазор, возникающий при установке распорного анкера, располагает к проникновению влаги и вызывает коррозию металлических частей изделия. Шпилька, погруженная в полимерную смесь, не имеет такого недостатка;
6. Превышения момента затяжки механического крепежа нередко ведет к разрушению отверстия с потерей крепежом несущей способности. Усилие, приложенное к гайке на инжекционном анкере, не влияет на прочность соединения.

Химические дюбели сравнительно более устойчивы к вибрационным и статическим нагрузкам. Их прочность на вырыв в среднем выше, чем у распорных анкеров аналогичного размера.

Также они рекомендованы к применению в воде и условиях повышенной влажности. Застывшая полимерная масса исключает усадочные деформации и надежно защищает металлический сердечник от коррозии. Даже при полном погружении в воду такое крепление сохраняет несущие свойства в течение 50 лет.
В отличие от механического крепежа клеевые анкеры вызывают намного меньшее напряжение в материале. Это позволяет сокращать расстояния от края (угла) поверхности и между осями соседних креплений избегая трещин и сколов. Ни один другой тип крепежа не обеспечивает такую эффективную нагрузку на пористые и пустотелые основания.

Эксплуатация в зоне высоких/низких температур:

Независимо от конструкции, все анкеры теряют прочностные характеристики при длительном воздействии экстремальных температур. Тем не менее большинство инъекционных составов демонстрируют уверенную термическую устойчивость, не теряя при этом несущих способностей.