Химический анкер для кирпича – особенности применения

Плюсы и минусы использования

Химический анкер более универсален по сравнению со стержневой и клиновой анкеровкой. Подходит в использовании с большинством материалов, но наиболее актуально применение с пустотелыми или хрупкими. Примерами таких материалов могут служить: пустотелый кирпич, газобетон и так далее.

Применяется химическая анкеровка для установки металлических конструкций, каркасов дверных и оконных проемов. После застывания клея в отверстии происходит сильная химическая адгезия, то есть сцепление твердых тел за счет межмолекулярных сил, что позволяет выдерживать большую нагрузку.

Виды пистолетов для химических анкеров

Применение картриджного химического анкера невозможно без использования специальных пистолетов-дозаторов. Если материал упакован в одну тубу, проблем не возникает: можно использовать обычный монтажный пистолет. Если же заполнитель и отвердитель находятся в разных тубах, не обойтись без пистолета-дозатора особой конструкции, обеспечивающего одновременную подачу ингредиентов в носик-смеситель.

Для того чтобы эффективно использовать двойной картриджный пистолет-дозатор потребуются определенные практические навыки. Прежде всего, необходимо уметь с высокой степенью точности определять необходимый объем анкерной смеси. Оно зависит от нескольких факторов:

• диаметра закрепляемого стержня;
• глубины отверстия;
• наличия сетчатой втулки;

Кроме того, необходимо учитывать возможные потери клеящей смеси в процессе монтажа.

Стоимость пистолета-дозатора для химических анкеров может колебаться от 1300 до 7000 руб. Самые дорогие и универсальные модели от Hilti могут быть использованы при любой температуре окружающей среды. Модели отличаются широким выбором дозаторов, кроме того, в комплект могут входить монтажные стержни.

Пистолеты Fisher являются бюджетной модификацией инструмента, и применяются, как правило при проведении ремонтных работ в небольших масштабах.

Широкую популярность среди ампульных автоматических пистолетов-дозаторов завоевали модели компании BIT United Ltd. Главным преимуществом этого инструмента является доступная стоимость, которая, в зависимости от комплектации, может колебаться от 700 до 1000 руб.

Виды химического состава

Химические составы производятся в разных видах:

• стеклянные ампулы;
• картриджи;
• канистры.

Стеклянные ампулы представляют собой готовую смесь, которую требуется поместить вовнутрь отверстия. В дальнейшем останется лишь вкрутить шпильку – на этом процедура закончена. Применяется в тех случаях, когда есть необходимость в разовом использовании химического анкера.

Картриджи — это объём, в котором разделены два вещества. При выдавливании раствора при помощи пистолета происходит перемешивание и получение однородной смеси в специальной насадке.

Использование полимерной массы в канистрах актуально в основном при внушительных объёмах работ. Для помещения смеси в отверстия используются специальные насадки и насосы.

Романов А.Н., менеджер по технической поддержке ЗАО «Мапеи» Семёновых Д. Е., главный инженер ООО «ВнешСтройХим»
Смесь для анкеровки – цементная или эпоксидная?
Крепление конструкций и оборудования к кирпичным, каменным и бетонным основаниям часто выполняют с применением закладных деталей – фундаментных болтов и других элементов. Фиксация этих изделий может быть выполнена с помощью составов на цементной или полимерной (чаще эпоксидной) основе. Фирмы, торгующие крепежом, предлагают для проблемных и ответственных креплений использовать химические анкеры с клеевыми смесями. Эти анкеры имеют много преимуществ по сравнению с «механическими» анкерами, но они значительно дороже. Поэтому строители и монтажники чаще всего для установки анкерных деталей для крепления оборудования применяют анкерные цементные смеси. Но выбор только по одному параметру (например, цена) не является достаточным. Анкерный состав следует выбирать, исходя из комплекса предъявляемых требований. Чтобы облегчить вам выбор подходящей анкерной смеси, приведём здесь сравнительную информацию по основным критериям. Цена. Цементные материалы – существенно дешевле. Нагрузка и прочность. Если при эксплуатации будет динамическая нагрузка (сдвиг, вибрация, удары), следует отдавать предпочтение эпоксидным составам, они лучше переносят динамическую нагрузку. Прочность у эпоксидных составов – выше. На сжатие прочность у этих составов более 1-1,2 т/см2 (у цементных составов – 600 кг/см2). На растяжение соответственно – около 400 кг/см2 (у цементных составов – 60 кг/см2). Но на растяжение эти составы в большинстве случаев не работают. В любом случае, выбор состава по прочностным характеристикам осуществляется на основании расчётов. Если таковых нет (нет никаких указаний в проекте или нет самого проекта), то следует исходить из условия, что прочностные характеристики применяемого анкерного состава должны быть не ниже, чем у материала основания, в котором он (состав) применяется. А в подавляющем большинстве случаев это бетон марки В30-В50 и, следовательно, «хорошего» цементного анкерного состава, например, Mapefill в Мапеи, вполне достаточно. Влажность при монтаже и эксплуатации. Большинство эпоксидных составов могут наноситься только на сухое основание. Цементные составы можно применять на влажном основании, главное, чтобы на поверхности (под поверхностью имеется в виду внутренняя поверхность отверстия под анкер) не было водяной плёнки – «блеска воды». Требование по влажности распространяется не только на сам момент применения (нанесения) анкерного состава, но и на срок «открытого времени» состава. Ведь высушенное, например, сжатым воздухом, непосредственно перед нанесением, основание может быть подвержено воздействию «поднимающейся» влаги, что отрицательно скажется на ещё одном важном прочностном параметре – адгезии состава к основанию. А в этом смысле наименее опасным будет применение цементных составов либо эпоксидных составов на водной основе. В номенклатуре Мапеи это соответственно Mapefill и Eporip. Если конструкция будет эксплуатироваться во влажных условиях, то составы с некоторыми эпоксидными клеями могут быть оторваны от сырого бетона под давлением паров воды. Но это только при условии, что диаметр отверстия только в 1,5 -2 раза меньше глубины. Если глубина анкеровки превышает диаметр (а это подавляющее большинство случаев) более чем в 2 раза, то беспокоиться не о чем. Набор прочности обычно у цементных составов происходит в течение 7-28 суток (но есть и быстротвердеющие составы), у эпоксидных составов – 1-15 суток. Среди продукции Мапеи анкерный состав Adesilex PG1 является одним из «быстрых» анкерных составов на эпоксидной основе – схватывание происходит через 30 минут и выдерживание полных нагрузок возможно через 7 дней. Преимуществом такого рода составов является универсальность в нанесении на любые основания: пол, стена и потолок. Быстрое испарение влаги у цементных анкерных составов должно быть исключено. Но это требование актуально в той части анкеровки, которая связана с подливкой состава под опорную плиту (это отдельная тема, и в рамках этой статьи она не рассматривается). Диаметр отверстия. Для крепления анкера на цементный состав требуется отверстие большего диаметра, чем при использовании клеевого состава, оно должно быть не менее, чем на 8 мм больше диаметра анкера. Минимальная величина зазора между анкером и стенкой отверстия – 3 фракции заполнителя, максимальная – 10 фракций. Для заполнения отверстий большего диаметра к смеси можно добавить от 30 до 50% гравия (диаметр заполнителя зависит от диаметра отверстия). В любом случае, максимальный диаметр заполнителя не должен быть больше 8-10 мм. Данное ограничение относится к анкерам диаметром 10-25 мм. В отличие от цементных анкерных составов, эпоксидные составы могут использоваться и в случаях, когда диаметр отверстия лишь немногим больше диаметра анкерного стержня. Расположение анкеров. Эпоксидные составы позволяют располагать анкеры ближе друг к другу и к краю плиты, чем цементные. Коэффициент линейного расширения. Коэффициент линейного расширения цементных составов такой же как у бетона, у эпоксидных составов он больше. Усадка. При использовании для анкеровки смеси цемента и песка имеется существенный недостаток – усадка цементного камня, из-за которой появляются трещины. По этой причине в анкерные цементные составы вводят специальные расширяющиеся добавки для компенсации усадки цементных составов. Эпоксидные составы усадки не дают, более стабильны и имеют хорошую (в среднем на 20-30% большую, чем у цементных) адгезию к стали и бетону. Защита от коррозии анкерного стержня. В тех случаях, когда эксплуатация анкеров связана с возможностью агрессивного воздействия на анкерный стержень одного из видов коррозии, в предпочтительном положении, безусловно, являются эпоксидные составы для анкеровки. Как вы поняли, выбор состава для анкеровки – задача достаточно ответственная. Лучше, чтобы этим вопросом занимались проектировщики. Но, к сожалению, качество проектных (как, впрочем, и строительных) работ иногда оставляет желать лучшего. Часто выполненные проекты не содержат полной информации по указанным к применению составам. Иногда это связано с тем, что проектировщик не обладает всей полнотой информации именно по условиям применения (влажность, температура и т.п.) анкерных составов. И в таких случаях окончательный выбор остается непосредственно за командой, непосредственно производящей работы. Помочь сделать правильный выбор – вот цель, которую преследовала данная статья.

Положительные и отрицательные стороны

Из преимуществ химического анкера можно выделить:

• простота установки;
• герметичность отверстия;
• возможность использования в помещениях из-за отсутствия в составе опасных веществ;
• обширная область применения;
• высокая прочность;
• возможность установки в водных средах;
• долговечность.

Перечисленным преимуществам сопутствует ряд минусов. В их число входят:

• дороговизна;
• небольшие сроки хранения;
• длительный процесс затвердевания.

Несмотря на свои отрицательные стороны, химические дюбели активно используются в строительстве

Преимущества и недостатки

Как и любые другие элементы строительных конструкций, химические анкеры имеют свои достоинства и недостатки. Чтобы избежать неприятных моментов в процессе монтажных работ и эксплуатации, необходимо учитывать как положительные, так и отрицательные особенности данного вида крепления.

К неоспоримым достоинствам химических анкеров следует причислить:

• полную герметизацию шпура после установки стержня;
• Отсутствие растягивающих напряжений в бетонном основании.
• Универсальность и широкую область применения;
• простота монтажа. Для установки химического анкера не потребуются опыт и специальные навыки;
• высокие прочностные характеристики анкерного крепления после его полной полимеризации. По этому показателю химические анкеры существенно превосходят металлические анкера и дюбели с пластиковой гильзой;
• способность выдерживать значительные механические нагрузки и растягивающее усилия. Другими словами, крепежный элемент отличаются высокой несущей способностью;
• химические анкера не восприимчивы к внешним атмосферным воздействиям, к коррозии процессам, воздействию агрессивных химических соединений;
• специальные химические анкерные составы можно использовать в условиях высокой влажности и на переувлажненных поверхностях, кроме того, вполне допустим монтаж подводных конструкций;
• период эксплуатации такого крепления сопоставим с долговечностью самого основания и обычно составляет не менее 50 лет;
• существуют клеящие составы, в состав которых не входят никакие токсичные соединения. Такие крепления целесообразно использовать при внутренних работах. При покупке химических анкеров необходимо убедиться в экологической безопасности смеси;
• Коэффициенты теплового расширения крепежа и материалов основания примерно равны. Это исключает возникновение дополнительных внутренних напряжений при резком перепаде температур.

Наряду с приведенными выше достоинствами, приступая к использованию, следует иметь ввиду следующие их недостатки:

• В отличие от металлических анкерных креплений и дюбелей, химические анкеры требуют довольно длительного времени до достижения полной готовности установленного анкера к восприятию нагрузки. Время полной полимеризации крепления зависит от температуры окружающей среды:

— при температуре +200С время полной полимеризации будет составлять от 25 до 40 мин; составит 25÷40 минут;

— при 50С этот промежуток составит 6 до 7 часов;

— при дальнейшем снижении температуры процесс полимеризации может и вовсе прекратиться.

• Ограниченный срок хранения закрытой упаковки. В запакованном виде состав можно хранить не более 1 года;
• После открытия упаковки, срок ее хранения существенно сокращается. Исходя из этого, необходимо планировать монтажные работы таким образом, чтобы упаковка была полностью израсходована за один раз. Другими словами, нецелесообразно распечатывать упаковку для одного-двух креплений. В этом случае на помощь могут прийти ампульные анкеры;
• Высокая цена, резко снижающая спрос на этот вид креплений.

Особенности применения

Процесс установки проводится в несколько этапов. Основные из них:

1. Подготовка отверстия.
2. Помещение состава.
3. Установка анкера в незастывшую полимерную массу.
4. Затягивание гайки.

Каждый из этих этапов сопряжен со своими особенностями.

До старта работ нужно ознакомиться со схемой монтажа и временем застывания. Эта информация указывается на картридже.

Для установки потребуется:

• химический анкер;
• инжекционный пистолет;
• шпилька или арматура с резьбой;
• перфоратор или дрель;
• бур;
• динамометрический ключ;
• металлический ершик;
• ручной или промышленный пылесос;
• средства защиты.

Имея инструменты, можно приступать к установке химического анкера.

Готовим отверстие

При работе с кирпичной кладкой важно избегать расколов и трещин на кирпиче. Для этого требуется воздерживаться от использования ударной функции на оборудовании и сверлить перпендикулярно плоскости.

Для успешной установки химического анкера для пустотелого кирпича требуется отверстие, превышающее на 2 миллиметра диаметр шпильки. Нужно заранее нанести на бур отметку, соответствующую длине анкера, или воспользоваться ограничителем глубины.

Не рекомендуется использовать сверла и буры с алмазным напылением в связи с тем, что уровень сцепления клея с шероховатой поверхностью более высокий.

Для улучшения сцепления требуется тщательным образом прочистить отверстие от пыли и крошек. Производится это при помощи металлического ершика и ручного насоса, которым отверстие продувают несколько раз до полного отсутствия видимых остатков пыли.

Рекомендовано использовать промышленный пылесос для ускорения работы при больших объёмах.

Вводим состав

Полимерную массу вводят в отверстие при помощи пистолета для инжекционных масс. Если смесь имеет однородный серый цвет, то её можно применять. Часто случается, что изначально достичь качественного перемешивания не получается — такую смесь не следует использовать. Для применения пистолета требуется поместить сопло в просверленную полость и заполнить её составом. После каждой дозы клея, помещенной в отверстие, требуется немного извлекать инструмент, пока не заполнится более 65% объема полости.

Процедура помещения химического дюбеля в пустотелый кирпич характеризуется рядом особенностей. Они связаны с тем, что наличие большого числа пустот не позволяет сформировать естественное отверстие. Для достижения цели вставляется специальная пластиковая гильза, которая заполняется клеем. При погружении шпильки в пустотелый кирпич часть химического состава выходит через сетчатые стенки гильзы в полости. Это способствует большему сцеплению.

Также существуют специальные ампулы. Их помещают в отверстие, состав перемешивается при помощи шпильки. Второй вариант больше подходит для штучных работ, когда нет необходимости покупать картриджи с химическим составом.

Устанавливаем металлический анкер

Помещаем металлическую конструкцию в отверстие при помощи вращательных движений. Важно равномерно распределить раствор. Для этого рекомендуется периодически тянуть крепеж на себя и только потом докручивать его. Во время высыхания клея можно исправлять положение анкера.

Затягиваем гайку

Дождавшись полного затвердевания полимерной массы, можно переходить к установке оборудования и конструкций. В инструкции от производителя указываются максимальные значения прикладываемой силы для затягивания гайки. Рекомендуется использовать динамометрический ключ в целях контроля прилагаемых усилий.

В ситуации, когда используется обычный ключ, есть вероятность превышения значения силы, что будет способствовать проворачиванию металлического основания и разрушению материала.

Химические анкеры подходят для крепежа, изготавливаемого из стали. Благодаря своим положительным свойствам, анкер может устанавливаться при высокой влажности или даже под водой. При правильном применении удаётся избежать разрушения кирпича, что позволяет производить установку у самого края поверхности.

Химический анкер – новое направление в строительстве, благодаря которому сложная работа упрощается. Рынок предложений становится более обширным, появляется большее количество анкеров с различными новыми характеристиками крепежей.

Область применения

Рассмотрим подробнее в каких случаях целесообразно использовать химические анкерные крепления. Согласно отзывам строителей и рекомендациям производителей, химические анкеры, чаще всего, используются для:

• обустройства автомобильных магистралей и других дорожных работ, связанных с установкой знаков, указателей, рекламных проспектов и т.д.;
• установки вентиляционных систем рыхлых, пористых и пустотелых основаниях;
• надежной фиксации крупногабаритных металлоконструкций;
• установки массивных рекламных конструкций отличающихся повышенной парусностью;
• восстановления различных типов подъемников;
• возведения строительных лесов и обрешеток;
• восстановления памятников;
• проведения монтажных работ в портовых зонах и возведения различных водных объектов;
• монтажа фуникулеров, используемых на горнолыжных курортах;
• обустройства электротехнических объектов.

В бытовых условиях химические анкера могут потребоваться для крепления тяжелой навесной мебели и предметов интерьера к недостаточно прочному основанию.

Чем можно заменить химический анкер

Учитывая высокую стоимость химических анкеров, нередко возникает вопрос: чем можно их заменить. Заменить фабричный химический вариант действительно можно, однако необходимо учесть материал основы.

Для тяжелых бетонов лучше всего подойдет классический металлический анкер. Справедливости ради. Нужно заметить, что такие основания не особо нуждаются в жидких крепежах вообще.

Если речь идет о ячеистых бетонах, неплохой альтернативой фабричному химическому анкеру может стать самодельный анкер на основе эпоксидной смолы. Кроме того, неплохие результаты дает использование клея для гипсокартона и некоторых других смесей на гипсовой основе. Для достижения максимальной прочности крепления шпуры следует высверливать в форме обратного конуса.

Несмотря на высокую стоимость, химические анкеры все чаще применяются для крепления элементов строительных конструкций к рыхлым, пористым и пустотелым основаниям. По своим прочностным характеристикам такие крепления существенно превосходят обычные металлические анкеры и дюбеля с пластиковыми гильзами, особенно при креплении к слабым основаниям.

Можно ли изготовить химический анкер самостоятельно

Заводские химические анкеры стоят довольно дорого, к тому же имеют ограниченный срок хранения, особенно после распаковки картриджа. А между тем, химический анкер вполне возможно изготовить самостоятельно в домашних условиях.

Состав изготавливают на основе эпоксидной смолы. Физико-технические характеристики этого компонента в полной мере обеспечивают отличную адгезию с ракушечником, известняком, кирпич, бетон и многими другими материалами. Благодаря этим свойствам, эпоксидная смола вполне может стать основным компонентом самодельного химического анкера.

Для изготовления жидкого крепежа в домашних условиях понадобятся:

• смола эпоксидная ЭД-20;
• отвердитель УП-583;
• Цемент или гипс. В качестве наполнителя можно использовать небольшое количество мелкодисперсного кварцевого песка;
• Пластификатор ДБФ или ДЭГ-1.

Изготовление смеси состоит из нескольких этапов:

1. В эпоксидную смолу добавляют пластификатор, в объеме от 5 до 10% от объема смолы, после чего, полученную смесь тщательно перемешивают.
2. После этого в полученный состав добавляют наполнитель (цемент или гипс). Полученную субстанцию перемешивают до получения однородной массы без комков. Количество наполнителя также составляет от 5 до 10% от общего объема смеси.
3. Последним этапом является добавление отвердителя в пропорции 1:10 или 1:8. От количества отвердителя будет зависеть скорость полимеризации состава и его прочность.

После тщательного перемешивания получается готовая к применению смесь, выработать которую нужно сразу после приготовления. Время схватывания смеси составляет 1-2 часа, в зависимости от температуры окружающей среды. Полная полимеризация состава может длиться от 12 до 24 часов. Использование пластификатора позволяет продлить срок жизни смеси, а применение в качестве наполнителя гипса – напротив, ускоряет процесс схватывания.

Как выбрать химический анкер для газобетона, бетона и кирпича

В зависимости от материала основы используются различные анкерные смеси. Крайне важно добиться гарантированного соответствия химического состава анкера его характеристикам и условиям его эксплуатации. Для того чтобы безошибочно выбрать материал, перед его приобретением следует внимательно изучить прилагаемую к нему или расположенную на упаковке инструкцию. В этом документе можно найти все необходимые сведения.

Большинство известных производителей указывают в своих рекомендациях типы конструкций и материалы их изготовления, оптимальное расположение крепежных отверстий и их размеры, метод крепления, диапазон влажности и температуры, а также допускаемые нагрузки для различных оснований. Кроме того, необходимо учесть возможные ограничения по условиям эксплуатации и скорости полимеризации смеси — это имеет особое значение для химических анкеров с атмосферной полимеризацией.