Распорные и химические анкерные болты: выбор правильного типа для вашего применения

В инженерно-строительных проектах выбор подходящих анкерных болтов имеет решающее значение для обеспечения безопасности, эффективности и долговечности. Одними из двух популярных типов анкерных болтов являются распорные анкерные болты и химические анкерные болты. Хотя обе функции в первую очередь заключаются в анкеровании элементов в каменной кладке или бетоне, принципы их работы, эксплуатационные характеристики и области применения значительно различаются. Понимание этих различий крайне важно для выбора правильного анкерного болта, соответствующего требованиям вашего проекта.

Что такое анкерные болты с распоркой

Расширительные анкерные болты — это тип механических крепежных элементов , используемых для фиксации объектов на твердых основаниях , таких как кирпич, бетон или даже камень. Их работа основана на принципе расширения. Если болт забивается в отверстие, внешняя втулка (или клин) расширяется, вдавливаясь в края отверстия и образуя прочное механическое соединение, которое связывает анкер с основанием.

Как они работают

1. В базовом материале вырезается отверстие нужного размера и глубины.
2. Необходимо установить анкерный болт.
3. Когда болт выталкивается или затягивается распорной втулкой, клин вытягивается наружу.
4. Это расширение обеспечивает плотное прилегание за счет механического сцепления и трения.

Преимущества

• Непосредственная несущая способность: Продукт готов к использованию сразу после установки. Не нужно ждать застывания или затвердевания.
• Простота установки: Не требует специальных инструментов и смешивания химикатов. В большинстве случаев это можно сделать с помощью обычных инструментов, таких как гаечные ключи и дрели.
• Экономически эффективным: Более доступны по цене, чем химические анкеры, особенно для легких и средних нагрузок.
• Высокая прочность на вырыв в твердых материалах: Обеспечивает прочную фиксацию при использовании в непотрескавшемся, плотном бетоне или полнотелом кирпиче.
• Разнообразие доступных типов: Есть клиновые анкеры, забивные анкеры с гильзами, гильзообразные анкеры и ударные анкеры, каждый из которых подходит для определенных условий.

Ограничения

Напряжение в основном материале : Сила расширения может вызвать повреждения или трещины, особенно вблизи краев или на слабых или тонких основаниях.

Не подходит для потрескавшегося бетона : несущая способность значительно снижается в поврежденных или потрескавшихся основаниях.

Ограничения по расстоянию от краев и кромок : бетон необходимо укладывать на некотором расстоянии от анкеров и кромок, чтобы избежать разрушения бетона.

Ограниченное применение в полых материалах : для надежной фиксации в распорных механизмах необходимы прочные базовые материалы.

Потенциал ослабления крепления из-за вибрации : Способность к ослаблению может снижаться со временем в ситуациях, когда конструкция постоянно вибрирует или подвергается нагрузке, которая не закреплена должным образом.

общие приложения

• Строительство и строительная индустрия:Стабилизация опорных конструкций, поручней, рам и опорных плит.
• Механические и электрические установки: Установка крупногабаритного оборудования, труб или кабельных лотков в бетон.
• Промышленные объекты: Анкерные машины, конвейерные системы, анкерное оборудование, а также платформы для обслуживания.
• Дорожная и транспортная инфраструктура: Установка ограждений, указателей, а также опор освещения на фундаменты из бетона.
• Складские и стеллажные системы: Крепление стеллажей для поддонов, полок или ограждений к полу.

Что такое химические анкерные болты?

Химические анкерные болты служат системами крепления, используемыми для фиксации неконструктивных и конструктивных элементов к кирпичу, бетону или камню. Вместо механического расширения они прикрепляются к основанию с помощью химических клеев, обычно эпоксидно-винилэфирных, винилэфирных или полиэфирных смол. Благодаря своей способности выдерживать нагрузки и универсальности, они широко применяются в инфраструктурных, строительных и крупномасштабных инженерных проектах.

Как они работают

1. Бурение: В кирпичной кладке или бетоне вырезается отверстие нужного размера и глубины.
2. Очистку:: Затем отверстие очищается и тщательно очищается – обычно с помощью воздушного насоса и щетки, чтобы удалить всю грязь и пыль. Это необходимо для обеспечения надлежащего склеивания.
3. Инъекционная смола: Двухкомпонентная смола (предварительно упакованная в картриджи) закапывается в отверстие с помощью аппликатора, специально предназначенного для этой цели.
4. Вставка якоря:Резьбовой стержень (шпилька или арматура) помещается в отверстие, заполненное смолой, чтобы вытеснить смолу и обеспечить ее равномерное распределение.
5. вулканизация: Материал затвердевает в течение определенного периода времени и химически связывает анкер с материалом основания.
6. Готов использовать: После полного затвердевания анкер готов воспринимать нагрузки.

Преимущества

• Превосходная грузоподъемность: Обеспечивает исключительную прочность на растяжение и сдвиг, что идеально подходит для применения в условиях высоких нагрузок и в качестве конструкций.
• Отсутствие напряжения расширения: Не создает давления радиальной силы, что делает его пригодным для обработки краев или тонких подложек.
• Эффективен в потрескавшемся или слабом бетоне: Его можно использовать в некачественном или потрескавшемся бетоне, в котором механические анкеры могут выйти из строя.
• Гибкие варианты установки: Смолу можно использовать в горизонтальном, вертикальном или потолочном горизонтальном положении, в зависимости от типа смолы.
• Минимальная чувствительность к вибрации: При правильной сушке это отличный выбор для вибрационных или динамических сред.
• Близкое расстояние и расстояние до края: Анкеры можно устанавливать близко друг к другу и по краям, не нарушая прочности анкеров и не повреждая основание.
• Защита от коррозии: Инкапсуляция смолой может повысить устойчивость к коррозии и химическому воздействию.

Ограничения

• Необходимое время отверждения: Установка не может быть загружена мгновенно, процесс отверждения занимает время в зависимости от температуры и типа смолы (от 15-20 минут и до нескольких часов).
• Установка чувствительностиy: Неправильно очищенные отверстия, неправильная смесь смолы или преждевременная нагрузка могут ослабить анкеры.
• Чувствительность к температуре: На эксплуатационные характеристики продукта может влиять температура основания или температура окружающей среды во время отверждения.
• Более высокая стоимость: Химические анкеры стоят дороже из-за использования смоляных материалов, а также необходимых аксессуаров, таких как дозаторы и картриджи.
• Ограниченный срок хранения: Смолы имеют ограниченный срок годности и требуют соответствующих условий хранения для сохранения своей эффективности.
• Многогранность: Для обеспечения оптимальной производительности требуются обученные установщики и тщательное обращение.

общие приложения

• Конструкционные стальные соединения: Крепление стальных балок, колонн или опорных плит к бетонным фундаментам.
• Арматурный дюбель: Соединение нового бетона с существующими конструкциями путем вставки арматурных стержней.
• Сейсмические и высоконагруженные среды: Идеальная зона при высокой сейсмической активности или большой механической нагрузке.
• Строительство мостов и туннелей: В инфраструктурных проектах, где производительность и надежность имеют решающее значение.
• Фасадные и навесные системы: Крепление рам или кронштейнов к бетону без создания напряжения в бетоне.
• Модернизация и ремонт: Включение арматуры или опор в старые конструкции или во время структурных изменений.
• Морские и химические заводы: Идеально подходит для агрессивных и коррозионных сред, где решающее значение имеет долговечность.

Сравнение расширение против Химические анкерные болты

Вот наглядная сравнительная таблица анкерных болтов с распорными и химическими анкерными болтами.

Характеристика	Распорные анкерные болты	Химические анкерные болты
Метод установки	Механическое расширение стенки отверстия	Склеивание смолы
Механизм передачи нагрузки	Механическая блокировка и трение	Химическое связывающее вещество между смолой и ее субстратом
Грузоподъемность	От среднего до высокого	Высокая (особенно для грузов с прочностью на растяжение)
Расстояние от края и расстояния	Это требует больших краёв и большего расстояния.	Можно использовать ближе к краям, но с меньшим пространством.
Пригодность базового материала	Высококачественный, прочный бетон или кирпич и раствор	Подходит для потрескавшегося, слабого или пористого бетона.
Время отверждения	Немедленное приложение нагрузки	Необходимо выдержать (от нескольких минут до нескольких часов) перед загрузкой
Чувствительность установки	Не так чувствителен к чистоте и обращению	Необходимо производить очистку с точностью, а также точное смешивание и нанесение.
Эффективность при вибрациях/сейсмике	Хорошо (зависит от типа)	Фантастически, особенно в сочетании с составами, одобренными для сейсмостойкого применения.
Стоимость	В целом, стоимость ниже	Выше (из-за стоимости смолы и инструментов)
Чувствительность к температуре	Минимальное воздействие во время установки	Прочность связи и отверждение смолы могут зависеть от температуры.
Коррозионная стойкость	Может потребоваться дальнейшее лечение	Смолы — отличный выбор для встроенной защиты.
Срок годности/хранения	Длительный срок хранения	Срок годности ограничен и зависит от условий хранения.
Области применения	Легкие и средние структурные исправления. Опоры для временных или легких структурных исправлений.	Структурные крепления для тяжелой арматуры для модернизации
Монтажное оборудование	Самые основные инструменты (дрель и гаечный ключ)	Специальный пистолет-картридж со щетками, продувочными насосами и другими принадлежностями

Ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе правильного типа анкерных болтов: распорных и химических

Решение о выборе между химическими и распорными анкерными болтами должно основываться на требованиях проекта, свойствах базовых материалов и окружающей среды. Две системы анкеровки различаются по методу, который они используют для фиксации и функционирования при разных уровнях нагрузки, поэтому важно учитывать конкретные факторы, прежде чем решить, какая из них больше подходит для поставленной задачи.

1. Состояние основного материала

Одним из наиболее важных аспектов, которые следует учитывать, является состояние бетонного основания. Распорные анкерные болты работают, прикладывая радиальное усилие к стенке отверстия. Это эффективно в прочном и неразрушенном бетоне. Однако эта сила может вызвать разрушение более слабых или менее прочных оснований. 

Однако химические анкерные болты напрямую связываются с бетоном с помощью смолы, что делает их идеальными для пористого, потрескавшегося или старого бетона, где механическое расширение может вызвать структурные повреждения. В случае, если бетон слабый или непрочный, химические анкеры могут обеспечить дополнительное надежное и долговечное решение.

2. Требования к нагрузке и структурные требования

Знание типа и размера нагрузок, которые принимают на себя анкеры, имеет решающее значение для принятия наилучшего решения. Распорные анкеры обычно идеально подходят для использования со статическими или умеренными нагрузками, особенно если они используются для сжатия или сдвига в прочном бетоне. 

Для приложений, которые включают более динамические силы растяжения, более высокие силы растяжения или сейсмические ситуации, химические анкерные болты обеспечивают большую производительность. Их прочность связи и взаимодействие без напряжения с подложкой позволяют им выдерживать более абразивные структурные нагрузки, не вызывая локальных отказов, связанных с напряжением.

3. Близость к краям и расстояние между якорями

Физическое положение анкера по отношению к краям плиты, а также других анкеров является важным аспектом для рассмотрения. Распорные анкеры должны быть установлены достаточно далеко друг от друга и от краев, чтобы предотвратить трещины в бетоне из-за силы, которую они оказывают наружу. 

Химические анкеры можно размещать ближе к краям и в меньших группах, поскольку они не зависят от расширения силы. Это делает химическую анкеровку подходящей для модернизации установок или для работы в геометриях с ограниченными размерами.

4. Окружающая среда и условия установки

Условия установки, включая температуру, влажность и ограничения по времени, также являются факторами, влияющими на выбор анкера. Расширяющиеся анкеры предлагают преимущества быстрой установки и мгновенной способности выдерживать нагрузки, что особенно полезно в быстро меняющихся строительных средах. 

Химические анкеры, несмотря на то, что требуют контролируемого процесса, который включает в себя тщательную очистку отверстий, а также время отверждения, предлагают большую гибкость в суровых условиях. Некоторые смолы, которые используются в химических анкерах, хорошо работают во влажных холодных, очень агрессивных химических условиях. Они могут ухудшить работу механических анкеров.

5. Долговечность и долгосрочная надежность

В проектах, где важны долгосрочные характеристики и устойчивость к воздействию окружающей среды, химические анкеры, как правило, способны обеспечить большую выносливость. Они разработаны для сопротивления коррозии, экстремальным температурам, а также воздействию химикатов. 

Хотя распорные анкеры могут содержать антикоррозионные покрытия или альтернативы из нержавеющей стали, их производительность может быть ограничена в суровых условиях без дополнительной защиты. Системы для анкеровки с химическими веществами, особенно те, которые используют винилэфирные или эпоксидные смолы, могут поддерживать структурную целостность в течение более длительного времени с небольшим обслуживанием.

Заключение

Распорные анкерные болты и химические анкерные болты обеспечивают надежные решения для анкеровки. Распорные анкерные болты обеспечивают скорость и простоту, в то время как химические анкерные болты обеспечивают непревзойденную прочность и универсальность в сложных или сложных условиях. Лучший выбор зависит от ваших конкретных потребностей, требований к нагрузке и ограничений на площадке.

Сопутствующее оборудование