Как выбрать и установить анкерные болты (анкеры) для фундамента: основные виды, принципы крепления и правила установки в фундамент. Преимущества химического анкера для бетона.
Для обеспечения надежного крепления строительных конструкций к прочным монолитным основаниям используются специальные крепежные элементы – анкерные болты для фундамента. Они имеют вид прута с резьбой и специальным приспособлением в форме загиба или разветвления для закрепления в основании.
Основные виды анкеров для фундамента
Существует несколько видов анкерных фундаментных болтов, различающихся формой основания и конструкцией:
- в форме изогнутой шпильки
- прямые
- составные
- съемные
- в виде анкерной плиты
- с коническим наконечником
Кроме того анкеры, используемые для крепления к фундаменту, разделяются по методам монтажа, в зависимости от которого они бывают:
1. глухие – такие болты устанавливаются перед заливкой бетона. Глухими являются болты в виде изогнутой шпильки и анкерной плиты, конструктивные решения которых позволяют им очень надежно закрепиться в застывшем фундаменте. Во время монтажа их правильная фиксация обеспечивается с помощью специальных приспособлений – кондукторов, без использования которых невозможно добиться, чтобы положение анкеров полностью соответствовало проектным параметрам;
2. съемные – крепеж таких болтов выполняется с использованием закладных деталей и плит. Поскольку сам анкер не имеет сцепления с фундаментом, его закрепляют силоксановым или эпоксидным клеем либо цементно-песчаным раствором. В основании болты устанавливаются в пазы или крепятся разжимными цангами, вмонтированными в фундамент перед бетонированием.
Крепежный анкер для фундамента подходит для использования только в прочных негибких материалах – бетоне, камне, кирпиче. Большинство фундаментных болтов могут эксплуатироваться при температуре -50° – + 50° С. Если условия не соответствуют данным параметрам, то требуется дополнительный расчет конструкции.
В зависимости от допустимых условий эксплуатации болты разделяются на два типа:
- конструктивные – применяются для крепления массивных конструкций, обеспечивающих устойчивость давлением собственного веса;
- расчетные – берут на себя нагрузки, которые возникают при эксплуатации сооружения.
Выбор конкретного типа анкерного болта зависит от габаритов и особенностей конструкции, типа фундамента и способа монтажа.
Принципы крепления анкера в фундаменте
Удержание анкерного болта в фундаменте осуществляется за счет работы трех принципов:
- трение
- упор
- склеивание
Трение – это те нагрузки, которые анкерный болт воспринимает и передает на фундамент путем своего трения о материал монолита. Этот процесс требует наличия распирающей силы, создаваемой за счет распора пластикового дюбеля или металлической цанги.
Упор – это нагрузки, воспринимаемые анкером и компенсируемые внутренними силами сопротивления его материала излому, которые создаются на глубине анкеровки.
Склеивание – это компенсация нагрузок внутренним касательным напряжением в месте контакта анкера с материалом основания. Этот принцип действует у химических клеевых анкеров и закладных деталей, не имеющих упорного приспособления и уширения.
Разрушение анкерного крепления обычно происходит в наиболее слабом месте. Существует несколько видов разрушений анкера:
- вырыв
- пластический изгиб
- излом
- коррозия
- плавление
- выгорание
Установка анкерного болта в фундамент
В идеальном варианте установка анкеров в бетон должна выполняться сразу после заливки фундамента – до застывания раствора. Расположение болтов определяется в соответствии с планом обустройства наружных стен, внутренних перегородок и дверей, поскольку анкеры можно и нужно ставить под внешними стенами, но нельзя под внутренними перестенками и в дверных проемах.
Болты погружаются в бетон ровно по центру стены и утапливаются не слишком глубоко, чтобы выступающая часть составляла около 6 см. При этом резьбу анкера рекомендуется обернуть пленкой, чтобы избежать загрязнения и последующей чистки болта от застывшего бетона. Монтируются анкеры по всему периметру стен с шагом в 40 см. Очень важно, чтобы они располагались строго вертикально. Для предотвращения крена анкеров во время застывания раствора следует использовать крепежное устройство, специально прикрепленное к опалубке. Если анкерный болт устанавливается до заливки фундамента, то его фиксируют путем крепления к арматуре.
Установка анкерных болтов в уже готовый (схватившийся) фундамент выполняется в посадочные отверстия, предварительно высверленные с помощью буров или сверл соответствующего диаметра.
Химический анкер
Помимо традиционных анкерных болтов для фундамента, которые соединяются с материалом за счет механической связи (трения, упора), существуют анкеры, связывающиеся с основанием посредством межмолекулярного взаимодействия под воздействием адгезионных и когезионных сил (склеивание). Такие болты называются химическими анкерами.
По сути, химический анкер – это металлический резьбовой стержень и клеевой связующий состав, в который он помещается. Как правило, химические анкера для бетона изготавливаются из оцинкованных или из нержавеющих коррозийностойких сталей.
В данном случае крепление выполняется путем приклеивания анкера. Для этого в посадочное отверстие сначала заливается специальный клеевой состав, а затем в него погружается болт. Химический состав после застывания образует очень прочную связь, устойчивую к атмосферным воздействиям и коррозии. Также он характеризуется высокими адгезивными свойствами и такой же прочностью, как большинство аналогичных стройматериалов.
Используемые клеевые составы являются двухкомпонентными: они изготавливаются из искусственных смол, которые застывают при смешивании с отвердителями. Одновременное использование органической и неорганической составляющей раствора выводят химический анкер на более высокий качественный уровень:
- неорганический компонент (цемент) обеспечивает высокую совместимость с основанием;
- органическая высокореактивная смола способствует достижению оптимального времени застывания.
Указанные компоненты способствуют надежной фиксации анкера практически в любом материале и обеспечивают повышенную термическую и химическую стойкость. Благодаря единому набору компонентов для всех материалов химические анкеры являются универсальными. Кроме того отсутствие распора позволяет выполнять установку этих болтов при минимальных краевых и осевых расстояниях, а простота монтажа и нетребовательность к размерам отверстий значительно облегчают выполнение работ.
Химические анкерные стержни могут быть самыми разными по размерам, конструкции и назначению. Самые сложные стержни и втулки могут применяться в тяговой зоне разорванного бетона, при наличии динамических и вибронагрузок, в пустотелых или «слабых» материалах.
Химическое крепление анкерных болтов в бетоне обеспечивает высочайшие нагрузочные характеристики, исключает создание напряжений в материале фундамента, не ослабляется со временем. Высокая эффективность химической анкеровки подтверждена многочисленными испытаниями и допусками, поэтому она считается лучшим вариантом крепления для фундамента.