Как работает химический анкер. Применение, особенности.

Химический анкер на основе полиэфирной смолы – это продукт для универсального применения. Его высокая прочность и отличные рабочие характеристики делают его незаменимым для крепежа тяжелых конструкций при ремонтных работах и бытовом применении.

Подробный обзор

Химический анкер: что это такое и почему он так называется?

Начнем с главного: химический анкер – это особая клеевая смесь, которая соединяет стальной крепёжный элемент и основание, в котором он устанавливается. Европейцы называют эту систему по-разному: жидкий анкер, инжекционный крепёж, химический дюбель. Для нас она более привычна как химический анкер.

Принцип действия этого вида крепежа элементарен: в поверхности, на которую требуется произвести крепление, делается отверстие, заполняющееся клеем, и вставляется металлический крепёж. После клеевой состав твердеет и прочно фиксирует металл в углублении.

Химический анкер: что это такое и почему он так называется?

В результате вы получаете монолитное соединение, которое способно выдержать многотонные нагрузки

К сведению! Жидкий анкер может выдерживать в 2,5 раза большую нагрузку на разрыв, чем обычный распорный.

Целесообразность применения

Химические инъекционные составы и ампулы имеют высокую стоимость, их приобретение целесообразно при работе с пустотелыми и пористыми марками бетона, в плотных конструкциях они оправданы при монтаже около края или в случае повышенных ожидаемых нагрузок: на разрыв, вибрационных, весовых. Анкеры этого типа выдерживают вес стальных элементов, консолей, колонн, фасадных систем, оборудования, ограждений, при необходимости они используются для дополнительного крепления арматурных стержней. При выборе этого варианта качество материала основы практически не влияет на надежность фиксации, продукция Хилти, Фишер и их аналогов рассчитана на эксплуатацию в бетоне с трещинами.

Также их советуют купить:

Целесообразность применения
  • При отсутствии точного расчета размеров отверстия.
  • При высоких сейсмических и вибрационных нагрузках на объект.
  • При необходимости нарушения рекомендуемых интервалов: размещении по краю конструкции или рядом с соседним анкером. Распорное усилие в отличие от стандартных дюбелей по бетону у них отсутствует.
  • Для эксплуатации в условиях повышенной влажности (химический состав надежно защищает металлический крепеж для бетона от коррозии).
  • Для монтажа в системах огнезащиты, огнестойкость у специализированных видов достигает 2 ч.

Нюансы крепления к бетону

Для монтажа химического анкера потребуются перфоратор или другой тип бурильного инструмента, металлическая щетка для чистки от пыли, насос или пневмооборудование для продувки, строительный пистолет и смеситель. Порядок действий при креплении к полно- и пустотелому бетону отличается. В первом случае для подготовки отверстия нередко задействуются алмазные сверла, стенки нуждаются в усилении шероховатости. Полость чистят щеткой и продувают воздухом не менее 4 раз, использовать на этом этапе воду не рекомендуется.

Целесообразность применения

Полученное отверстие заполняется на 2/3, после чего проводится монтаж металлического крепежа (чаще всего путем врезки или прокрутки). Следующим этапом идет выдержка времени, указанного в инструкции (ориентировочно – 20 минут), и лишь потом допускается окончательная фиксация болта. Следует учесть высокую скорость застывания химического состава, при любых перерывах носик протирается и закрывается колпачком.

Пустотелый и щелевой бетон при установке анкера требует несколько другого подхода. Процесс подготовки отверстия ничем не отличается. Но перед стадией заполнения в него вставляется пластиковая или металлическая втулка (сетчатая или перфорированная). Ее целевое назначение – экономия смеси, при ее отсутствии расход возрастает в разы. Вне зависимости от вида бетона, отверстие не рекомендуется промывать водой, это отрицательно сказывается на адгезийных свойствах.

Стоимость креплений

Целесообразность применения
Маркировка анкера Производитель Краткое описание Объем, л Цена, рубли
HIT-HY 100 330/2 Хилти, Лихтенштейн Стандартный химический клеевой анкер для крепления в бетоне 0,33 1530
HIT-HY 100 500/2 0,5 1850
HIT-MM PLUS 330/2 Бюджетный гибридный состав на основе уран-метаакрилата 0,33 645
HIT-MM PLUS 500/2 0,5 840
HIT-ICE Для крепления при отрицательных температурах 0,3 2640
HIT-RE 500-SD Эпоксидный клей для монтажа в бетоне с трещинами, восстановления тяжелой арматуры 0,33 3100
0,5 3340
HFX Линейка в твердом картридже, для работы со стандартными монтажными пистолетами 0,275 1120
FIS V 360 S Фишер, Германия Двухкомпонентный инъекционный состав на основе виниловых эфиров, для универсального применения 0,36 1390
FIS EM 390 S То же, для монтажа под водой 0,39 1470
FIS VS 300 T С увеличенным временем схватывания, рекомендуется при работе в условиях повышенной температуры 0,1 640
FIS VW 360 S Для применения анкера зимой, рабочий диапазон – от -15 до +20 °C 0,38 1160
KEM-VE 10 Sormat, Финляндия Анкер-капсула с виниэлестровым составом с размером резьбы М10, подходит для монтажа под водой 90
KEMLA М12 То же, на полиэстровой основе (повышенная нагрузка на вырывание) 190
BIT-PESF BIT United Ltd, Великобритания Клеевой анкер для ячеистого бетона, газосиликатов, пеноблоков. Характеризуется повышенной вязкостью 0,3 660
Читайте также:  Выбор и укладка половой доски своими руками

Что такое химический анкер?

Химический анкер по своей сути 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», ну и «химический анкер».

Что такое химический 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.

Что такое химический анкер?

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.

Что такое химический анкер?

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.
Что такое химический анкер?

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.

Что такое химический анкер?

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.

Что такое химический анкер?

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.

Что такое химический анкер?

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 последнее время популярность этого материала неуклонно растет.

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

Что такое химический анкер?

Практические советы

Чтобы химическое крепление соответствовало всем нашим ожиданиям, необходимо:

  1. Тщательно и правильно очистить монтажное отверстие.
  2. Соблюдать точную комбинацию ингредиентов для двухкомпонентных анкеров.
  3. Использовать нужное количества массы смолы — слишком маленькое количество не гарантирует правильного крепление, слишком большое приведет к потери сцепления.
  4. Соблюдать соответствие условия указанные производителем (например, время гелеобразования, рабочая температура — внимательно читаем инструкцию).

Виды анкеров для стен в зависимости от материала крепежа

Распорный анкер – это крепежный элемент, изготовленный из нержавеющей или углеродистой стали. Один конец крепежного болта имеет резьбу для фиксации, а второй оснащен специальной гильзой, которая расширяется за счет воздействия крепежа. Такая конструкция анкера позволяет добиться максимальной прочности соединения.

Анкер металлический предназначен для крепления массивных конструкций и производится из прочных материалов:

  • конструкционной стали с пониженным содержанием углерода. Этот вид металла обеспечивает повышенный запас прочности и позволяет использовать фиксаторы для повышенных нагрузок;
  • коррозионностойкой стали, в составе которой присутствуют легирующие элементы. Наряду с повышенным запасом прочности, материал обладает устойчивостью к коррозионным процессам, что позволяет использовать крепеж во влажных условиях;
  • алюминиево-цинковых сплавов, которые известны как латунь. Крепежные элементы из цветных металлов применяются, преимущественно, для крепления конструкций в бытовых условиях.

Нормативная документация

Расчеты, лабораторные испытания и многолетний опыт применения подтвердили надежность и прочность получаемого соединения при самых различных условиях эксплуатации. На территории Евросоюза этот тип крепления допущен к применению Европейскими техническими правилами ETA TR 023 «Оценка вклеиваемой арматуры» и Общеевропейским строительным техническим кодексом ЕС2, которые допускают проектирование и расчет вклеиваемой арматуры как заранее забетонированной арматуры.

Нормативная документация

Для применения на территории Таможенного союза нормы проектирования регламентируются стандартом СТО 36554501−048−2016 «Анкерные крепления к бетону. Правила проектирования». В состав стандарта отдельными приложениями входят «Нормированные параметры и коэффициенты для расчета анкеров» таких производителей, как Hilti и Fischer. Приложения содержат методики расчета прочности соединения по многочисленным механическим параметрам: при действии растягивающих и сдвигающих усилий, по контакту анкера с основанием, при выкалывании бетона основания, при откалывании края основания и так далее.

Нормативная документация

Указанные документы могут быть полезны и для непрофессионалов — с помощью таблиц можно правильно определиться с требованиями к установке химического анкера для своих условий эксплуатации и нагрузок, подобрать необходимый химический анкер для газобетона или кирпича, бетонного основания в зависимости от его марки или состояния.

Нормативная документация

Нормативная документация

Что такое химический анкер? Сфера применения. Преимущества и недостатки. Виды анкеров. Самостоятельное изготовление

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.

Читайте также:  Газоблок или пеноблок – что выбрать?

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.

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 оС время твердения – 20÷40 минут;

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

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

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

Таблица 1

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 (510%) и тщательно перемешивают. Затем в полученную смесь добавляют заполнитель (цемент, гипс) и также тщательно перемешивают. В конце добавляют отвердитель (в пределах 1:81:10). После перемешивания получают готовый клеящий состав.

Эпоксидные составы обладают следующими преимуществами в использовании:

  • высокая прочность затвердевшего состава;
  • высокая износостойкость;
  • обладает минимальной усадкой при твердении;
  • возможность использовать в температурном диапазоне -10 оС 35 оС.

Недостатки эпоксидных составов:

  1. Состав твердеет в течение 12 часов, а полную прочность получает через 12 часов.
  2. Эпоксидный состав возможно наносить только в предварительно подсушенное отверстие.
  3. Во время эксплуатации возможное выделение из клея анкера в небольших количествах фенола.
Читайте также:  5 лучших герметиков для аквариумов

 Конев Александр Анатольевич

Инъекционные анкерные системы Hilti

Этот вид химического анкера (маркируется буквами HIT) представляет собой пластиковый картридж, с двумя закрепленными герметичными емкостями из фольги (одна с клеевым наполнителем, вторая – с отвердителем). На сегодняшний день компания представляет 7 разновидностей этого вида химического анкера. Цена на такие анкеры зависит от емкости картриджа (существует их две разновидности: 330 и 500 мл), компонентов состава, области применения и нагрузки, которую выдерживает шпилька, установленная с его применением.

Например, универсальный гибридный состав “HIT-MM-Plus” является химическим анкером бюджетного класса (стоимость одного картриджа емкостью 330 мл составляет 650÷900 рублей). Двухкомпонентный клей изготовлен на основе уретан-метаакрилата. Рекомендован для установки шпилек с резьбой в диапазоне М6÷М16 в основных строительных материалах, таких как кирпич (цельный и пустотелый), известково-песчаных блоках, бетоне, блоках из ячеистых видов бетона, искусственном и натуральном камне. Для крепления шпилек в пустотелых блоках и кирпичах фирма предлагает специально разработанные перфорированные пластиковые гильзы, которые позволяют увеличить прочность крепления и сократить расход клеевого состава.

А состав “HIT-RE-500-V3”, который замыкает линейку инъекционных анкеров, стоит уже 2700÷3300 рублей за упаковку емкостью 330 мл и предназначен для вклейки выпусков рабочей несущей арматуры перекрытий, колонн, фундаментов и лестничных пролетов. Состав на основе эпоксидного клея с добавками, позволяющими устанавливать шпильки и арматурные прутья диаметром 10÷55 мм даже в отверстия, полностью заполненные водой.

Выдавливание составляющих клея осуществляем при помощи механического ручного дозатора. Для химических анкеров емкостью 330 мл предназначен дозатор “HDM-330”, для 500 мл – “HDM-500”. Капсулы вставляем в пластиковую кассету дозатора (он входит в комплект), на резьбовую часть картриджа прикручиваем смеситель (в котором происходит смешивание компонентов клеевого состава) и через его коническую трубку клей попадает в просверленное отверстие. Параллельные поршни соединены с рукояткой дозатора, и при однократном нажатии на нее происходит подача одной порции клеевого состава (около 5 мл).

Видео об использовании состава “HIT-MM-Plus” и дозатора “HDM-330”:

Для профессионального использования при производстве большого объема анкерных работ используют пневматический дозатор “P-8000-D” и аккумуляторный дозатор “HDE-500-A22”.

Определение расхода

Эта информация всегда интересует тех, кто делает покупку строительных материалов. Расход химических анкеров тоже можно рассчитать, опираясь на анализ материала основания и геометрических характеристик крепления. Учитывая, что при правильном выполнении анкерного соединения химический состав должен заполнить отверстие на 2/3 и слегка выступить на поверхность, плюс использование сетчатой гильзы добавит ещё 30% расхода. В целом, расчет материала на одно отверстие можно сделать по формуле:

Полученное число остаётся умножить на количество планируемых отверстий.

Определение расхода

Ондулин. Характеристики данного материала рассмотрены здесь.

А в этой статье рассказывается про металлочерепицу.

Тут вы найдете много полезных статей о пластиковых окнах.

Производители и характеристики химических анкеров

Инжекционные анкеры предлагаются многими производителями. Самые качественные составы – у европейских компаний. Давайте разберём несколько примеров составов, широко популярных у наших строителей.

Производители и характеристики химических анкеров

Химический анкер «Титан» и его свойства

Это универсальный состав на основе полиэфирных смол. «Титан» можно использовать для монтажа тяжёлых конструкций, для ремонтных и реставрационных работ. Химический анкер «Титан» устойчив к повышению температуры до 80°C, твердеет при комнатных температурах в течение получаса, а при -5°C – в течение полутора часов.

Производители и характеристики химических анкеров

Sormat – финское качество

Состав от этого производителя предназначен для монтажа элементов средней тяжести в ячеистом бетоне и пустотелом кирпиче. Химический анкер Sormat продаётся в баллонах с одноразовым соплом. Его состав основан на полиэстеровой двухкомпонентной смоле.

Производители и характеристики химических анкеров

Низкотемпературная смесь под маркой BIT

Химический анкер «БИТ» – смесь для надёжного крепления деталей конструкции даже при низких температурах. Такие анкеры можно ставить даже в морозную погоду – при -18ºC. В основе жидкого дюбеля лежит эпоксиакрилатная смола высокомолекулярной структуры. У химического анкера BIT-EA в тубе на 400 мл низкая вязкость, что позволяет легко выдавливать состав из тубы и равномерно заполнять им отверстия для болтов.

Производители и характеристики химических анкеров

Такие анкеры не имеют специфического запаха, так что с ними можно работать в жилых помещениях.

Серия жидких дюбелей «Момент»

Производители и характеристики химических анкеров

Синтетические дюбели под маркой «Момент» могут использоваться для монтажа тяжеловесных конструкций на пустотелом кирпиче и пористом бетоне. Химический анкер «Момент» пользуется популярностью за счёт быстрого отвердения и высокой прочности. В смеси нет стирола, а значит во время работы не будет токсичных выделений и резкого запаха.

Эти инжекционные анкеры можно использовать для монтажа ворот, перил и спутниковых тарелок. Температура для работы с составом – от +20°C.

Производители и характеристики химических анкеров

Инжекционные анкеры Hilti

Эпоксидный клей «Хилти» можно эксплуатировать в диапазоне температур от -40°C до +70°C. Эти анкеры подходят для использования в зонах сейсмической активности и могут устанавливаться под водой. Ассортимент химических анкеров «Хилти» представлен в каталоге фирмы. Состав полимеризуется при температуре до -5°C. Его применяют при монтаже металлических конструкций любой сложности, а также при необходимости электрической изоляции деталей.

Химический анкер Hilti HIT-RE 500. Цена тубы – около 2350 рублей