Химический анкер как таковой не является новинкой, но виды и свойства химических анкеров постоянно расширяются. Облегчение и ускорение строительных процессов одновременно с повышением прочности и долговечности создаваемой конструкции были одной из целей применения данной системы. Названий в процессе внедрения было много, от сленговых до технических – «жидкие дюбели», «вклеивающие анкеры», а также «масса для инжекции». Последнее определение относится к первому применению химического анкера – крепление элементов в условиях рыхлых пород (горнодобывающая отрасль). Традиционно анкера имели для крепежа распорный элемент, но использование химических составляющих показало новые перспективы – обеспечение высокой надежности фиксаций в неустойчивых, сложных структурно и недостаточно прочных материалах. Современные анкера – это высокотехнологичные крепежные системы.
Химический анкер – это двухкомпонентная клеящая масса на базе синтетических смол, но реализуются не просто в виде тубы с клеевым составом, а комплектно: с дозатором масс, специальным инструментом для зачистки отверстий в виде ершей и скребков, пистолетом-смесителем, возможно – с приспособлением для сверления шпура в различных материалах (газобетон, кирпич и так далее). Подбор химического анкера под конкретный материал и условия эксплуатации делается с учетом всей специфики свойств оснований, и правильный выбор анкера очень важен. Анкеров разработано достаточно много, и об их составляющих, пропорциях и принципе крепежа говорить сложно – производители не обязаны выдавать секреты своих разработок. О составах анкеров вкратце: применяются следующие компоненты:
- Кварцевый песок мелкой фракции;
- Наполнителем и одновременно вяжущим могут быть цементные составы, обеспечивающие прочность и жесткость застывшему клею;
- Отвердители – по виду примененных синтетических вяжущих;
- Компоненты на базе полиуретановых, акриловых, полиэфирных и других синтетических смол.
В зависимости от состава анкера от разных производителей значительно отличаются по периоду полного схватывания и затвердевания – это может быть час, несколько часов или сутки.
Применение химических анкеров
Химические анкеры работают по принципу глубокого проникновения синтетической клеящей массы в пористые структуры материалов основы. Смолистая масса пластична и достаточно текучая, чтобы заполнить поры в легкобетонных блоках, кирпиче, древесине или другом основании – часто слоистом, фазовым, и после отвердевания анкерная масса образует монолитную распорную систему, прочно сцепленную с основой. Держится такая система надежно, примером могут стать металлические крепежи в виде кронштейнов, внедренные в основные несущие конструкции.
Технологии фиксации посредством химических анкеров несложные: специальным пистолетом-дозатором или капсульным приспособлением заполняют очищенные подготовленные отверстия под крепеж. Затем в незастывшую массу вставляют металлическую крепежную деталь, шпильку, рифленые стержни, возможно – арматуру. Эластичная масса плотно захватывает деталь, заполняет межвитковые зазоры в резьбе. Подобные крепления в основании из тяжелого бетона способны выдержать значительные выдергивающие нагрузки, несравнимые с обычными распорными дюбелями и анкерами. Соединения химическими анкерами обеспечивают достаточную прочность, чтобы применять их при устройстве козырька здания, или балкона, причем в условиях эксплуатации этих элементов под воздействием атмосферных осадков, перепадов температур и прочего внешнего негатива.
Часты ситуации, когда традиционным анкерными креплением и дюбелем невозможно надежно соединить крепеж и основание. В слабых основаниях, пористых или пустотных, даже распорные анкера могут не работать корректно, например, в пустотном кирпиче, некоторых видах ракушечников, известняков и песчаников, во всех видах блоков и монолите из ячеистого бетона – пенобетоне, газобетоне, шлакоблоках и многих других основаниях. Керамические пустотные блоки, пористый бетон и блоки на легких заполнителях – керамзите, древесной фибре, сегодня востребованы в индивидуальном строительстве, и это объясняет растущую популярность химических анкеров.
Преимущества применения химических анкеров:
- Отверстие после монтажа химического анкера остается герметично закрытым;
- В основаниях из бетона и кирпича не создается растягивающее напряжение;
- Область использования чрезвычайно широка;
- Монтаж простой, быстрый и не требуется специальных знаний и навыков. Насадки для установки анкерных шпилек разработаны для стандартных патронов шуруповертов или дрели-перфоратора (трехкулачковых);
- После затвердевания инжекторной массы прочность химических анкеров несравнимо выше, чем у классических анкеров с распорными элементами;
- Упаковки имеют точные дозировки и полную комплектность;
- По несущей способности анкера отнесены к высокопрочным, выдерживают значительные нагрузки, в том числе и на растяжение;
- Химические анкера инертны, не вступают в реакции с материалом основы, органикой, кислотами, щелочами, морской водой и так далее, не подвержены коррозиям, устойчивы к негативу атмосферной среды;
- Возможен крепеж подводных конструкций, работа при постоянной и переменной влажности, на переувлажненной поверхности – такие анкера относят к специальным, и характеристики их состава отражают особые условия работы;
- Для внутренней отделки и креплений в жилых помещениях разработаны особые клеящие массы с безопасным составом, не содержащие токсинов и вредных веществ – при покупке данную техническую информацию от производителя нужно отслеживать особенно внимательно;
- Клеящие составы анкеров разрабатываются по принципу аналогии работы с основным материалом: коэффициенты линейных тепловых расширений отличаются минимально. Это важное качество для совместной работы конструкций и крепежа, поскольку дополнительные внутренние напряжения, возникающие при колебаниях температур, не нужны в процессе эксплуатации;
- Химические капсульные анкеры для тяжелого бетона и природного камня могут выдерживать высокие нагрузки при небольших интервалах меж осями крепежа и от краев конструкций.
Чтобы избежать негатива при монтаже и в последующей эксплуатации, следует оценить и минусы применения химических анкеров:
- Открытые капсулы и другие упаковки хранить долго нельзя, часто инжекционную массу можно использовать только сразу после вскрытия. Оставить для ремонта не получится. Клеящие составы в закрытых тубах и дозаторах также имеют ограниченный срок хранения – рекордно до 12 месяцев;
- Если традиционный распорный анкер можно полностью нагружать сразу после монтажа, то химсостав требует времени на отверждение, и в этот период работы продолжать нельзя. Воспринимать нагрузку химический анкер сможет через время твердения в зависимости от условий: при температурах +18-20°С от 15 до 45 минут, в прохладной среде +5-10°С через значительно большее время – 6-8 часов, но точные данные следует брать из инструкции производителя;
Химические анкеры имеют высокие цены, что оправдано их высокой несущей способностью и долгой надежной работой, но создает экономическую проблему, особенно если крепеж требуется в больших количествах.