Что такое химический анкер и как правильно с ним работать

Что такое химический анкер?

Химический анкер (жидкий анкер, жидкий дюбель, вклеивающий анкер) — двухкомпонентный клеевой состав на основе синтетических смол, представляющий собой высокотехнологичную клеевую систему. Внешне это туба с клеем, в дополнение к которой нужно приобрести специальный пистолет для химического анкера.

Пистолет для химического анкера

Изначально новое средство использовалось по большей части в горнодобывающей промышленности для монтажа конструкций и их крепления к рыхлым горным породам. Сейчас анкеры успешно применяются во всех сферах строительства.

Важно! Основное отличие жидких анкеров от традиционных распорных элементов состоит в том, что химические вещества дают более высокую степень фиксации на непрочных, неустойчивых, сложных по структуре материалах.

Надежность крепления достигается посредством вхождения в состав анкеров особых компонентов – синтетических смол на основе полиуретана, акрила, полиэфира, эпоксидных олигомеров. Точные пропорции и наименования составляющих являются коммерческой тайной каждого производителя.

Примерный состав химических анкеров, помимо смол:

• мелкофракционный кварцевый песок;
• цемент;
• отвердитель и т.д.

Виды жидких анкеров

В строительстве используются три основных вида химических крепежей.

• Инъекционные. Наиболее универсальные и популярные, применимые во всех видах работ;
• Ампульные. Применяются для небольших креплений с возможностью обеспечить максимальную точность сверления. Не требуют контролировать степень заполнения, однако применимы не для всех конструкций;
• Анкеры для арматуры. Такие химические крепления применяются исключительно профессионалами для вклейки арматуры в бетонные конструкции и имеют особенности использования.

Таким образом, химические анкера имеют большое преимущество перед классическими анкерными болтами и другими крепежными элементами в силу высокой прочности и повышенной устойчивости к нагрузкам. При правильном применении такое крепление прослужит долгие годы без каких-либо деформаций.

Принцип действия

Жидкий анкер довольно прост в применении. Вначале в бетонной, кирпичной или иной поверхности выполняется отверстие, в которое с помощью пистолета вводится клеевая масса, а затем вставляется металлический элемент – стержень, шпилька, рифленый арматурный прут.

В результате химический состав обволакивает металл, заполняет даже мельчайшие просветы между витками резьбы и поры основания. После смолы затвердевают, формируя плотный монолит, который надежно держит металлическую деталь внутри конструкции. Анкерное соединение выносит самые высокие нагрузки и по этому показателю превосходит обычные виды крепежа.

Сфера применения

Наиболее хорошо подходит химический анкер для газобетона, камня, бетона, кирпича (в том числе пустотелого), хотя его можно применять при работе с самыми разными материалами.

Важно! Особенно актуально использование анкеров в ситуациях, когда традиционный крепеж и дюбели не могут обеспечить надежность соединения. Это касается работ с такими материалами, как известняк, керамзитобетон, ячеистый бетон, песчаник.

Дюбель для газобетона
Сферы применения химического анкера:

• домостроение – монтаж кровли, балконов, козырьков зданий, беседок, ворот;
• фиксация любых стальных элементов;
• установка поручней в тоннелях и иные работы, требующие электрической изоляции;
• монтаж систем вентиляции на слабых основаниях;
• крепление крупногабаритных конструкций;
• обустройство различных подводных строений;
• монтирование подъемников на горнолыжных курортах, рекламных элементов, строительных лесов;
• укрепление основания зданий, соединение с фундаментом;
• замена арматуры в ответственных конструкциях – мостах, лестницах, перекрытиях, опорных колоннах, эстакадах;
• установка вспомогательного оборудования – сантехники, спутниковых тарелок, фонарей.

Монтаж металлоконструкций
Сам металлический крепеж, подходящий для работы с химическим анкером, может быть изготовлен из нержавейки, углеродистой или гальванизированной стали. Применять состав можно в условиях любой влажности, в том числе под водой.

Химанкер для газобетона

Пористость газобетонных блоков, используемых для возведения стен зданий составляет от 40 до 85%. Такой материал не приспособлен для крепления на него тяжелых навесных конструкций, элементов мебели, подвесных потолков, шкафов с помощью гвоздей, дюбелей или разжимных анкеров. На нем применяют химический анкер для газобетона.

Виды крепления в зависимости от клеевого состава:

• Эпоксидно-акриловый клей помимо прочной надежной фиксации обладает огнеупорностью, морозостойкостью, скорость застывания от 15 до 180 минут.
• Полиэфирный или полиэстеровый реактив применяют при комнатной температуре, время твердения от 25 минут.
• На основе винилэстеровой смолы. Реактив безопасен для металла, не вызывает коррозии, применяется в условиях высокой влажности, время застывания до 24 часов.
• Эпоксидный клей применяется при работе со всеми видами бетона. Используется при проведении внутренних и наружных работ, влагостойкий, не вызывает коррозии, применяется при использовании гладкой арматуры и шпилек без резьбы.

Разновидности анкеров

Химический анкер для бетона и иных материалов реализуется в двух формах: в ампулах и картриджах.

Ампульные

Такие анкеры производятся под шурупы определенного диаметра. То есть для каждой точки крепежа нужна своя ампула – стеклянная капсула с однокомпонентным содержимым или две ампулы с клеевым веществом и отвердителем.

Ампулу вставляют в отверстие, после чего вводят металлический крепеж, который ее разбивает. Клей вытекает и схватывается, а стеклянные осколки только помогают усилить степень прочности соединения.

Химический анкер капсульного типа

Обычно ампульные анкеры применяются там, где важна особая точность стыка. Работать с ними удобно, ведь нет необходимости следить за наполняемостью отверстия.

Важно! Этот вид клея плохо подходит для вертикальных конструкций из ячеистого материала. Состав будет стекать вниз еще до своего застывания.

По той же причине не подходит ампульный химический анкер для кирпича с отверстиями: он пригоден только для полнотелых стройматериалов.

Картриджные

Картриджные анкеры еще называют инъекционными или инжекционными массами. Они реализуются в форме объемного картриджа с парой отсеков, которые заполнены разными составами (смолой и отвердителем).

Также в продаже есть средства из двух картриджей, масса из которых смешивается в специальном пистолете. Большинство картриджных анкеров являются универсальными, но выпускаются также специальные составы для бетона.

Картридж с двумя компонентами состава

Для выполнения крепежных работ на картридж надевают носик-смеситель, потом вставляют в пистолет и производят все необходимые действия. Данный вид химического анкера подходит для применения на пустотелых материалах.

Перед заполнением в высверленное отверстие вставляют металлический рукав или пластиковую гильзу, чтобы состав не заполнил большие пустоты основания. Недостатком картриджных анкеров является риск слишком большого расхода.

Совет! Для уменьшения расходования используются сетчатые втулки, которые подбираются по размеру отверстий.

Материалы и оборудование

Для монтажа химического анкера необходимо заранее подготовить кусок арматуры или резьбовые шпильки, сетчатую гильзу, перфоратор, бур с диаметром шпильки в 2 миллиметра, динамометрические ключи, средства для удаления пыли. Кроме того, потребуются средства для защиты: резиновые перчатки, защитные очки и респиратор.

Как монтировать

1. Первым этапом нужно высверлить отверстие. Для этого сначала нужно сделать пометку для отверстия, а затем сделать отсечку на шпильке бура или поставить ограничивающую глубину заглушку. Так вы не ошибитесь с глубиной отверстия.
   После этого сверлится отверстие и удаляется лишняя пыль строительным пылесосом или ручной грушей и цилиндрической щеткой. В последнем случае на это уйдет в несколько раз больше времени.

   Внимание!

   Читайте также:  Как закрутить (вкрутить) саморезы по бетону без сверления и без дюбеля

   Если не убрать пыль, сцепка химического анкера с поверхностью не произойдет.

2. После того, как мусор убран, нужно заполнить дыру химическим составом. С помощью строительного пистолета вводят двухкомпонентные составы. Два состава смешиваются в носике устройства. В момент выдавливания происходит смешивание веществ и из носика пистолета в отверстие поступает однородное вещество.
   На этом этапе потребуется сетчатая гильза нужного размера. Вставляете ее в носик до самого конца и выдавливаете вещество. При первом нажатии нужно немного вытянуть инструмент, при втором нажатии еще вытянуть. Каждый раз нажимая на пистолет, продвигайте устройство дальше, это обеспечит равномерное заполнение полости.

Плюсы и минусы химических анкеров

У строительного состава есть множество положительных характеристик:

• абсолютная герметичность места крепления;
• отсутствие растягивающих нагрузок, что особенно важно для бетонных оснований;
• универсальность, возможность эксплуатации в разных сферах строительства и ремонта, пригодность для любых материалов;
• легкость применения, отсутствие потребности в специальных знаниях и навыках;
• высочайшая прочность после окончательного застывания – показатель больше, чем у обычных металлических анкеров и дюбелей с гильзой;
• значительная несущая способность, переносимость серьезных механических нагрузок вне зависимости от типа материала основания;
• устойчивость к влиянию химических веществ, коррозии, негативным атмосферным факторам;
• возможность применения при повышенной влажности, под водой;
• большой срок службы – до 50 лет;
• отсутствие токсичных соединений (не во всех составах), пригодность для помещений;
• приблизительная равность коэффициентов теплового расширения состава и большинства строительных оснований, что снижает опасность внутренних напряжений при температурных колебаниях.

Преимущества химического анкера перед обычным
К минусам химических анкеров можно отнести довольно длительное время до полной полимеризации и готовности максимально воспринимать нагрузки. Так, при температуре около +50 градусов это время составит 5-7 часов, а при обычных комнатных температурах намного больше.

В холодное время года процесс отверждения и вовсе может прекратиться. Срок годности подобных составов ограничен – не имеет смысла применять их спустя 12 месяцев после производства, даже если упаковка была запечатана.

После вскрытия придется израсходовать средство за один прием, поэтому ради пары креплений лучше купить ампульные анкеры. Цена на данный вид крепежа довольно высока, что отталкивает часть покупателей.

Достоинства и недостатки

Достоинствами химических анкерных болтов выступают:

• широкая область применения — от строительства крупных объектов до мелкого ремонта помещений и монтажа бытовой техники;
• технологичность — не требуется трудоемкое приготовление раствора, использование сложных устройств, высокая квалификация исполнителей;
• увеличение несущей способности соединения за счет создания в конструкции дополнительной площади контакта и монолитного участка;
• стойкость крепежа к вибрационным и ударным нагрузкам, температурному расширению, воздействию агрессивных сред;
• долговечность материала — полимерная композиция способна сохранять свойства на протяжении 50 и более лет;
• большой температурный диапазон для проведения работ — некоторые производители заявляют об интервале -18°…+40°, где качества смеси будут соответствовать нормативным;
• универсальность в отношении разнообразного крепежа — стержней с резьбой, штифтов, гладкой или рифленой арматуры, втулок и других металлических элементов;
• отсутствие расширения при твердении и распорного напряжения в соединении, что дает возможность использовать химический анкер близко к краю конструкции;
• нетоксичность при работе;
• совместимость со многими строительными материалами.

Недостатками жидких дюбелей можно назвать:

• более высокую цену, чем у обычного крепежа;
• ограниченный срок хранения — не более 12 месяцев;
• некоторые растворы нельзя применять при температуре внешней среды ниже -5°;
• при использовании картриджных анкеров нужно следить за наполнением отверстий до 2/3, что без опыта достаточно сложно.

Недостатки химического крепежа нивелируются его высокой универсальностью и надежностью соединений.

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. Цена такого изделия варьируется от 1300 до 7000 рублей.

Совет! Ампульные пистолеты стоят дешевле – от 700 рублей, хотя вместо них можно использовать обычную дрель.

Инструкция по применению

Пользоваться химическими анкерами сможет даже новичок. Работа включает бурение отверстия, его подготовку и заполнение составом, а также вкручивание металлических болтов. Установка крепежа проводится при температуре не ниже -5 градусов, либо с применением особых морозостойких составов.

Правила сверления и подготовки отверстий

При устройстве отверстий под химический анкер и стержень нужно помнить: чем выше нагрузки на конструкцию, тем точнее и качественнее должны быть выполнены все работы. В любом случае диаметр отверстия делают больше, чем шпилька или арматура.

Бурение осуществляют перфоратором со сверлом нужного размера. Для конусообразных отверстий используют специальные сверла с качающимся кондуктором, для сверления бетонных стен – полые буры.

Сверло с качающимся кондуктором

Готовую дырку тщательно очищают от пыли, желательно при помощи воздуха под давлением. Лучше всего применять баллон с углекислотой. При его отсутствии подойдёт обычная резиновая груша.

Важно! После продувки обязательно чистят отверстие ершиком и еще раз продувают, чтобы внутри не осталось пыли – это очень важное условие для надежной адгезии состава с основанием.

Последовательность работ при вклеивании

Ампулу устанавливают непосредственно в отверстие конструкции, вставляют шпильку с применением электродрели или вручную. В пористых или пустотных материалах предварительно фиксируют сетчатую втулку, которая позволит составу распределиться более равномерно.

Картриджи ставят в пистолет с направляющим носиком, который будет выжимать массу под давлением. Если металлическая шпилька по длине составляет больше 50 см, ее нужно ставить механизированным способом – при помощи специального кондуктора. Крепеж оставляют до полного застывания (время всегда указывается в инструкции).

Основные виды и сферы использования

Жидкий фиксатор выпускают в ампулах для одноразового применения или тубах, предназначенных для выполнения до 500 соединений.

Ампульное устройство представляет собой заполненную клеящим составом цилиндрическую капсулу, которую вставляют в предварительно просверленное отверстие. Шпильку или арматуру вкручивают в полость, оболочка химического анкера разрушается.

Двухкомпонентная смесь из смолы и отвердителя, перемешавшись резьбовыми выступами металлической детали, вытекает, заполняет отверстие и поры основы. При отверждении массы образуется надежное соединение, способное воспринимать высокие растягивающие и срезающие усилия.

Для жидкого анкера в тубах используют строительный пистолет, куда помещают картридж со смесью и насадкой-миксером. При его вращении химические элементы перемешиваются, начинается реакция полимеризации. Отверстие заливают клеем и вставляют металлический крепеж. После отвердения раствора соединение нагружают.

Картридж с остатками раствора можно использовать повторно. Для этого привинчивают новую насадку-миксер. Срок годности химических анкеров для бетона — до 12 месяцев.

Состав смеси для бетона включает добавки и раскислители для замедления коррозии арматуры. Такой клей обычно густой консистенции, применяется совместно с гладкими стержнями или шпильками.

Для анкеров с резьбой требуется большая текучесть, ускоренный срок твердения. В этих случаях вклейку деталей проводят полужидким раствором.

Инъекционные анкеры получили широкое применение в строительно-ремонтных работах, где базовая основа из неплотных материалов — шлако- и пеноблоков, пустотелого кирпича, щелевого или ячеистого бетона, а нагрузка на крепления достаточно высока. Это:

• наружные конструкции — настенные фонари, ограждения, металлические или железобетонные лестничные марши, опоры, козырьки;
• внутренние — сантехническое оборудование, потолочные светильники, накопительные водонагреватели, подвесные кондиционеры.

Жидкие анкеры незаменимы в возведении каркасных зданий, креплении блоков к несущей системе, тяжелых потолков, оборудования и строительных лесов.

Химический крепеж позволяет выдерживать динамические нагрузки рекламным баннерам, антеннам, радиомачтам, дорожным щитам. Устойчивость к действию воды — ценное качество при использовании его в подводных и гидротехнических сооружениях — бассейнах, дамбах, морских или речных причалах, аквапарках, коллекторах.

Старые кирпичные стены со множеством пор и полостей реставрируют, применяя жидкие химические смеси для крепежа.

Как приготовить материал своими руками

В целях экономии можно самостоятельно изготовить химический анкер на основе эпоксидной смолы. Готовый состав отлично подойдет для работы с пористыми и плотными материалами.

Порядок создания средства таков:

1. Соединяют эпоксидную смолу марки ЭД-20 с пластификатором ДБФ или ДЭГ-1 (до 5-10% от объема смолы), хорошо перемешивают.
2. Добавляют гипс или цемент (также около 5-10%), вымешивают до исчезновения комков.
3. Соединяют состав с отвердителем УП-583 в пропорции 1:8-1:10, еще раз перемешивают.
4. Состав вырабатывают полностью в течение минимального времени.
5. Для полимеризации оставляют химический анкер на 12-24 часа.

Рейтинг производителей

На рынке представлены составы разных изготовителей. При этом описанные ниже химические анкеры могут похвастаться проверенным качеством.

«Титан»

Основа состава «Титан EV-I» — полиэфирная смола. Высохшая смесь может работать при температуре до +80 градусов, при этом полная полимеризация при +25 градусах происходит всего за 3 минуты. В продаже есть зимняя разновидность анкеров «Титан EV-W», которую можно наносить даже при -18 градусах.

Sormat

Финская компания Sormat выпускает анкеры в баллонах и ампулах разного объема, а также одноразовые сопла для их нанесения. Клей выполнен на основе полиэфирной смолы и предназначен для крепления конструкций средней тяжести.

BIT

Этот клеевой состав применяется даже при минусовых температурах (до -18 градусов). Его базой является эпоксиакрилатная смола.

Основные характеристики материала:

• способен соединить даже тяжелые бетонные конструкции;
• подходит для работы под водой;
• имеет низкую вязкость;
• прост в применении;
• не имеет резкого запаха.

«Момент»

Химический анкер «Момент Крепёж CF-850» применяется для скрепления бетона, пустотелого и полнотелого кирпича, пенобетона, отлично держит тяжелые конструкции. Он обеспечивает быстрое застывание и высокую надежность крепежа, не содержит стирола.

Hilti

Состав данной марки под названием Adhisive Capsule Anchor выполнен на основе метакриловой и полиуретановой смол, отвердителя и кварцевого песка, выпускается в капсулах и картриджах. Его с успехом применяют даже в зонах повышенной сейсмической активности и под водой.

Химические анкеры – прекрасное решение для организации быстрого и качественного крепежа при строительстве разнообразных сооружений и конструкций. Несмотря на высокую цену, этот материал имеет массу преимуществ и позволяет облегчить задачу мастеру.

Описание

Химический анкер BIT-EX — высокоэффективный двухкомпонентный химический состав на основе синтетической высокомолекулярной эпоксидной смолы, не содержащей растворителей в сочетании с металлическими анкерными элементами (резьбовыми шпильками, фундаментными болтами, арматурными прутками и т.п.). Химические анкеры BIT-EX специально разработаны для установки закладных анкерных элементов больших диаметров под высокие эксплуатационные нагрузки, а также крепления арматуры периодического профиля в бетоне и железобетоне

для организации арматурных выпусков при монолитном строительстве и реконструкции (установка арматурных каркасов в существующих зданиях и сооружениях, организация узлов сопряжения колонн с перекрытиями, усиление строительных конструкций путем добавления дополнительных связей, устройство консолей при восстановлении балконов и лоджий во время реконструкции, в дорожном строительстве и реконструкции аэродромов).

Химический анкер BIT-EX принципиально отличается от других типов химических анкеров тем, что в результате смешивания и последующего отверждения компонентов в равной пропорции (1:1) образует новое высокомолекулярное соединение, т.н. «сшитый полимер» (cross-linked polymer) по своим физико-механическим характеристикам превосходящий все виды составов для химических анкеров.

Химический анкер BIT-EX обеспечивает наивысшие показатели несущей способности при креплении арматуры периодического профиля и имеет высокий коэффициент сцепления на 40-50% превышающий несущую способность и прочностные характеристики химического анкера BIT-EA (эпокси-акрилат). Специально разработан для применения в отверстиях, выполненных с использованием установок алмазного бурения и имеющих отшлифованную гладкую внутреннюю поверхность. Особенно рекомендуется для применения во влажных отверстиях, в водонасыщенном бетоне и под водой. Увеличенное время отверждения позволяет устанавливать арматуру и анкерные элементы на большую глубину.

Отсутствие усадочных деформаций позволяет производить монтаж арматуры больших диаметров, а также закладных деталей с большими кольцевыми зазорами. Выдерживает высокие рабочие температуры, что позволяет производить сварку арматурных прутков при организации арматурных выпусков.

Внимание! Сварку арматурных выпусков необходимо производить до приложения нагрузки!

Преимущества:

• специально разработан для применения в основаниях из тяжелого бетона (сборном и монолитном железобетоне, бетонных блоках)
• в качестве анкера допускается использование любых арматурных прутков, резьбовых шпилек, анкерных и фундаментных болтов
• позволяет выполнять установку анкеров вблизи края конструкции
• не создает напряжения в материале основания
• возможно приложение высоких нагрузок при малых расстояниях между осями креплений и от края конструкции
• высокая эксплуатационная надежность креплений подверженных динамическим воздействиям
• цвет состава –
  красный (для облегчения контроля правильности установки анкеров)
• сдвоенные картриджи 400 мл и 600 мл
• не содержит растворителей
• применяется во влажных отверстиях и под водой
• устойчивость к воздействию высоких температур (до +120°С)
• идеально подходит для крепления в отверстиях, выполненных с применением алмазных коронок
• увеличенное время отверждения (обеспечивает удобство при заполнении отверстий больших объемов)
• высокие эксплуатационные характеристики при креплении арматуры периодического профиля
• отсутствие усадочных деформаций — рекомендуется при использовании арматуры больших диаметров (при больших кольцевых зазорах)
• чрезвычайно высокая устойчивость к агрессивным средам, кислотам, щелочам, морской воде, нефтепродуктам и сточным водам нефтепереработки
• увеличенный срок годности (определяется подвижностью химического состава в упаковке)

Нормативно-разрешительная документация:

• Техническое свидетельство ITB AT-15-6895/2011 (Институт строительной техники)
• Сертификат WRAS (применение в контакте с питьевой водой)
• Техническое свидетельство Минрегионразвития РФ No 3440-11
• Исследования прочности и деформативности (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко)
• Испытания на морозоустойчивость (ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко)
• Сертификат соответствия РОСС GB.АЯ.46.Н64023 (химические составы)
• Сертификат соответствия РОСС GB.АЯ.46.Н64113 (анкерные элементы)
• Свидетельство о государственной регистрации RU.40.01.05.015.E06049.08.12

Время отверждения и время схватывания химического состава

1 -анкер устанавливается в отверстие, возможна корректировка его положения

2 -полное отверждение состава, возможно приложение нагрузки

ВНИМАНИЕ! Во влажных отверстиях время отверждения увеличивается в 2 раза.

Геометрические характеристики при установке анкерных креплений в основание из тяжелого бетона В20 (С20/25)

Эксплуатационные характеристики анкерных креплений при стандартной глубине заделки в основание из тяжелого бетона В20 (С20/25)

* Несущая способность снижается в случае уменьшения стандартных расстояний от края/ между осями анкеров. Необходимо учитывать соответствующие коэффициенты безопасности (см. технический каталог BIT)

Подробная информация о всей продукции, условиях эксплуатации и проектирования содержится в техническом каталоге BIT.

Внимание! Химический состав разработан на основе собственной уникальной технологии и является «ноу-хау» компании BIT United Ltd. Все показатели приводятся только для химических анкеров торговой марки BIT. Техническая информация о прочностных характеристиках, несущей способности и коэффициентах безопасности не распространяется на продукцию других производителей.