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.
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
Химический анкер: достоинства и недостатки, их разновидности
ЧПрименение 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
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.
Виды химических анкеров
Исходя из выше приведенного можно сделать вывод, что клеящие составы выпускаются двухкомпонентными и приготавливаются непосредственно перед монтажом анкеров. Обычно клеевой состав продается в двух видах:
- в ампулах под соответствующий диаметр и глубину отверстия (одна ампула под одно отверстие)
- в картриджах и тубах разного объема, состоящие из двух отсеков, в одном – клеевой состав, в другом – отвердитель
Химический анкер в ампуле, для диаметров 8 – 20 мм 
Химический анкер в тубе (двухкомпонентный)
При монтаже химического анкера с помощью ампул, сначала в предварительно выполненное отверстие вставляется ампула, а затем стержень, который раздавливает ампулу с клеевым составом. Таким образом, происходит полимеризация клея, обеспечивающая прочное соединение анкера и материала конструкции.
Монтаж с помощью картриджей и туб, происходит путем выдавливания в предварительную камеру клея и отвердителя в нужных пропорциях с одновременным перемешиванием, после чего нагнетается в отверстие под анкер (см. рис. 5). Очень удобно и практично использовать химические анкеры для крепления в конструкциях из пористых и пустотелых материалов – пенобетон (газобетон), пустотелый кирпич, поризованный керамический блок и т.д. (см. рис. 6). В пустотелые конструкции дополнительно вставляют перфорированные гильзы, которые предотвращают чрезмерное вытекание клея в пустоты. Соединение в пустотелых конструкциях с помощью химических анкеров очень прочное и надежное, и ему аналогов нет.
Так как клеящий состав не приводит к возникновению расклинивающих и распирающих сил, анкеры можно использовать и на конструкциях с относительно маленькими поперечными сечениями. Отверстие под анкеры может быть различного диаметра с расчетом, что его диаметр примерно на 2 мм должен быть больше диаметра стального стрежня. Отверстие перед установкой должно быть очищено от пыли, грязи, и в отдельных случаях – от влаги (молекулы воды снижают контакт клеящего состава с материалом конструкции).
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 (5…10%) и тщательно перемешивают. Затем в полученную смесь добавляют заполнитель (цемент, гипс) и также тщательно перемешивают. В конце добавляют отвердитель (в пределах 1:8…1:10). 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:
- Состав твердеет в течение 1…2 часов, а полную прочность получает через 12 часов.
- Эпоксидный состав возможно наносить только в предварительно подсушенное отверстие.
- Во время эксплуатации возможное выделение из клея анкера в небольших количествах фенола.
