Химический анкер - что это, и как работает

Химический анкер: что это такое и как выбрать? Виды, применение, обзор плюсов, минусов и лучших вариантов анкеров

Химический анкер — это инновационная крепежная система, обеспечивающая надежную фиксацию различных элементов строительных конструкций в рыхлых, пустотелых и пористых материалах. С помощью химических анкеров осуществлялось крепление элементов конструкций к пористым...

Химический анкер: назначение и разновидности анкеров с описанием, как действует, что это такое и как выбрать

Что такое химический анкер?

Химический анкер 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».

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 сегодня популярность этого материала неуклонно растет.

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

Области применения химического анкера

Вклеивающийся дюбель очень удобен, если необходимо зафиксировать металлический крепёж в рыхлом или ячеистом основании – например, в пустотелом кирпиче или пенобетоне. Химические анкера для пустотелого кирпича проникают в ячейки и поры, а после полимеризации прочно фиксируют болт в основании.

Где на сегодняшний день профессионально применяются инжекционные дюбели:

при обустройстве дорожных конструкций – барьеров, шумозащитных экранов и столбов освещения;
для монтажа вентилируемых фасадов на стенах из ячеистого бетона;
для крепления массивных конструкций – колонн, козырьков, лепных деталей;
при возведении рекламных щитов, баннеров и перетяжек;
в реконструкции шахт лифтов и эскалаторов;
при установке строительных лесов, стеллажей и ректификационных колонн;

при реставрации исторических памятников;
для укрепления фундамента и соединения его с отдельностоящими блоками;
в портовом строительстве при ремонте причалов и шлюзов;
при строительстве водных объектов: аквапарков, бассейнов и фонтанов;
для монтажа горнолыжных подъёмников и фуникулёров;
в строительстве линий электропередач и трансформаторных будок.

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 подачи 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

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.

Правила выбора

Перед покупкой важно внимательно ознакомиться с инструкцией к химическому анкеру. Производители всегда указывают типы конструкций и материалы оснований, к которым подходит тот или иной состав.

Не менее важно учесть и температурный режим при работе со средством, допустимые нагрузки на конструкцию, возможный диапазон влажности. Кроме того, анкер должен соответствовать условиям применения по таким показателям:

типы крепления;
варианты размещения крепежа;
размеры металлических стержней;
глубина отверстий;
скорость отверждения;
потребность в сетчатой втулке.

Для картриджных анкеров придется дополнительно купить специальный пистолет-дозатор, который способен смешивать два компонента состава и подавать их в особый носик.

Можно ли изготовить химический анкер самостоятельно?

Готовые химические анкеры имеют довольно высокую стоимость, а также небольшой срок хранения после открытия картриджа. Поэтому у многих начинающих строительство мастеров возникает вопрос о самостоятельном изготовлении подобного состава.

Сделать аналог химического анкера — вполне возможно. Смесь изготавливается на основе эпоксидной смолы. Физико-технические характеристики этого компонента вполне способны обеспечить отличное сцепление материалов. Эпоксидная смола обладает повышенными адгезионными способностями с такими материалами основания, как бетон, кирпич, ракушечник и т.п., поэтому вполне может служить основой для создания состава собственного производства.

Изготовления самодельного химического анкера потребуется:

Эпоксидная смола – основной компонент для самостоятельного изготовления состава для химической анкеровки:

эпоксидная смола — ЭД-20;
отвердитель к ней — УП-583;
цемент или гипс, можно добавить немного мелкофракционного песка, в качестве наполнителя;
пластификатор ДБФ или ДЭГ-1.

Изготавливая такую смесь, нужно придерживаться следующей инструкции:

В эпоксидную смолу необходимо добавить пластификатор, 5÷10% от общего объема смолы, а затем тщательно перемешать.
Далее, в массу засыпается и хорошо перемешивается наполнитель — гипс, цемент. Его количество также небольшое, и должно составлять 5÷10%.
Отвердитель запускается в смесь в последнюю очередь, он берется в пропорции 1:10 или 1:8 от общего объема.

После тщательного перемешивания, получится готовый к применению состав, который необходимо использовать сразу. Время его отвердевания составляет один-два часа, в зависимости от температуры окружающей среды. Поэтому самодельный анкер необходимо готовить порционно, чтобы успеть его выработать. Сохнет эпоксидный анкер долго — 12 – 24 часа, но реакция смолы и отвердителя начинается сразу после смешивания компонентов. Увеличивает срок жизни состава пластификатор. Если в массу в качестве наполнителя добавляется гипс, то срок схватывания и застывания сокращается.

К преимуществам можно отнести следующие его качества:

Высокие прочностные характеристики отвердевшего состава.
Минимальная усадка при отвердевании.
Хорошие адгезионные способности.
Возможность применения при температуре от -10 до +35 градусов.

Недостатками этих состав можно считать:

Достаточно длительный срок отвердевания.
Возможность использования массы только для сухих и хорошо очищенных отверстий.
При эксплуатации конструкции возможно выделение из эпоксидного анкера небольшого количества фенола.

Источники: