Бетон — самый распространенный сегодня строительный материал. Однако, несмотря на внешнюю прочность, как и любой другой стройматериал, он разрушается при неправильно подобранных или распределенных нагрузках.
Бетон обладает относительно высокой прочностью при сжатии, но низкой прочностью при растяжении — около 10% от предела прочности при сжатии. К примеру, если бетонная плита между двумя точками опоры подвергается нагрузке сверху, верхний слой плиты сжимается под весом, который на неё давит, и собственным весом, в то время как нижний, наоборот, растягивается. Почти всегда бетон разрушается именно в растянутой зоне, даже если нагрузка приходится на зону сжатия.
Армирование бетона
Чтобы укрепить бетон в растянутой зоне, его обычно армируют стальными прутьями или проволокой, так получается железобетон. Если же взять минеральные волокна и равномерно распределить по всему объёму, получится фибробетон и т. д.
Теоретически для монтажа в бетоне подходят все типы распорных анкеров, просто при работе с растянутой зоной следует учитывать, что трещины и отверстия снижают грузоподъемность основания и несущую способность крепежных элементов. Поэтому в данном случае необходимо опираться не только разрешенные нагрузки анкера, но и на допуски самой бетонной конструкции.
Механические анкеры
Слово «анкер» в переводе с немецкого означает «якорь», то есть крепеж, который цепляется за основание, подобно корабельному якорю. У анкеров этого типа крепление происходит за счет распорного усилия, возникающего вследствие закручивания гайки или ударов по клину.
Расширение механических анкеров ведет к образованию очага напряжения в бетоне. Следовательно, материал вокруг точки крепления должен быть достаточно прочным, чтобы при нагрузке не разрушаться: особенно это важно для зоны растянутого бетона (потолок). По этой причине механические анкеры распорного типа с осторожностью применяют к слабым или пустотелым материалам.
Химические анкеры
Что касается химических анкеров, то они действуют по принципу клея и в процессе установки не создают внутренних напряжений в материале: соединение становится напряженным лишь тогда, когда мы нагружаем его, и вся нагрузка передается основанию.
Сравнение анкеров
Давайте проведём эксперимент по сравнению надёжности разных видов анкеров для бетона. Для этого мы возьмём забивной латунный клиновой анкерный болт, а для чистоты эксперимента они будут одинакового диаметра — 8 миллиметров. Исключение составит только рамный анкер, он будет 10 миллиметров. Ну и куда же мы без нашего химического анкера? В этом нам снова поможет верный помощник G4. Кстати, у нас уже были ролики с испытанием этого прибора, ссылки прикреплю сюда. Он прикладывает нагрузку к креплению, показывая 3 килоньютона. Напоминаю, что 1 ньютон — это сила, изменяющая за одну секунду скорость тела массой 1 килограмм на 1 метр в секунду в направлении действующей силы. Один килоньютон равен примерно 100 килограммам.
Забивной анкер (цанга)
В зависимости от конструкции и назначения стоимость такого крепежа может варьироваться от 3 рублей до 1,5 тысяч. Его особенность в том, что при установке он раскрывается не за счет резьбового элемента, а благодаря встроенному клину. Это позволяет использовать с ним шпильки и болты нужного класса прочности.
Такой анкер создает очень сильное внутреннее напряжение, из-за чего его не рекомендуется использовать в зоне растянутого бетона и в основаниях, несущая способность которых вызывает сомнения — пустотных блоках, газобетоне.
Для забивных анкеров без бортика важно соблюдать точную глубину сверления. В зависимости от размера анкера она на несколько миллиметров больше его длины.
Второй популярной конструкцией забивного анкера является модель с возможностью заглубленного дистанционного монтажа, например, к стене за гипсокартоном. В отличие от предыдущей модели, она не имеет клина внутри, а раскрытие и упор создаются непосредственно осевым резьбовым элементом.
Полезно! Латунь мягче стали и создаваемое ей напряжение ниже. Используя такие анкеры, можно не только обезопасить крепление от коррозии, но и заметно снизить опасность разрушения основания.
Клиновой анкер
Предназначен для сквозного монтажа, другими словами: его установка производится через прикрепляемый материал. Он широко применяется в гражданском и промышленном строительстве для крепления тяжелых конструкций, систем витражного остекления, вентилируемых фасадов, подъемных механизмов (лифтов), колонн и опор.
- Из всех рассматриваемых нами механических анкеров клиновой — единственный, который имеет техническое свидетельство на использование в облицовке фасадов.
Тело анкера изготавливается методом холодной штамповки, что гарантирует его высокую прочность и точность. Специальная форма 3-сегментной распорной муфты обеспечивает надежное сцепление со стенками отверстия. Стоимость клинового анкера — от 6 до 2,7 тыс. рублей. Такая разница обусловлена материалами, размером, конструкцией и брендом.
Любой бетон в проектном строительстве имеет измеряемую прочность, и чем она выше, тем выше несущая способность конструкции. Если же прочность неизвестна, рекомендуем использовать при подборе анкера самый низкий класс.
Важно! Полезным инструментом в монтаже анкеров станет динамометрический ключ, который поможет регулировать момент моментом затяжки. В противном случае появляется риск не только разрушить основание, но и сорвать анкер.
Рамный анкер
Применяется для сквозного монтажа к плотным материалам. По сути, это более простой и дешевый аналог клинового анкера, используемый для установки дверных коробок и оконных проемов. То есть его способность повредить бетон, даже растянутый, можно представить по нагрузке, для которой он предназначен, а она очень невелика.
Как следствие, рамные анкеры могут применяться даже к рыхлым и пустотелым основаниям, однако использовать их при вертикальном монтаже, например, на потолке, мы бы не рекомендовали по той же причине — слабая несущая нагрузка. Цена данного изделия составляет от 5 до 300 рублей за единицу в зависимости от конструкции и размера.
Анкерный болт (шпилька)
Эта модель анкера использует тот же принцип, что и клиновой анкер, но отличается конструкцией рубашки: при втягивании клина она расширяется не в одной точке, а в нескольких, обеспечивая более надежный упор по всей длине. Благодаря этому анкерные болты используются для крепления при значительных статических и динамических нагрузках.
Для растянутого бетона это не самый лучший вариант, но если деваться некуда, используйте модели с минимально допустимой нагрузкой или двухраспорные.
Разница между анкерной шпилькой и болтом в головке: у шпильки — это гайка, закручивая которую вы подтягиваете клин, а у болта литой шестигранник, Г-образный крюк, кольцо или полукольцо. Такой крепеж незаменим для подвесных конструкций. Стоимость метизов данного типа варьируется от пяти рублей до нескольких тысяч.
Химический анкер
Химические анкеры (жидкие) — удерживаются в основании за счет адгезии, грубо говоря, они приклеиваются к бетону, а не упираются в него. Это дает им массу преимуществ в основаниях со слабым несущим потенциалом. Зона растянутого бетона — это именно такой случай.
У химических анкеров два недостатка: относительно высокая стоимость и необходимость дожидаться отверждения клеевой массы перед дальнейшим монтажом.
Итоги
Напоминаем, речь в обзоре шла о зоне растянутого бетона. Другими словами, риск разрушения конструкции из-за чрезмерного распорного усилия рассматривался нами, как приоритетный критерий выбора. С этой позиции, очевидно, что альтернативы химическому анкеру среди механических моделей нет.
Однако даже если зайти с другой стороны и отталкиваться от стоимости, то следует учесть: покупка баллона с клеем и необходимых для установки аксессуаров обойдется примерно в 2-3 тыс. рублей (минимальный набор). В пересчете на одну точку крепления это составит около 40-60 рублей, что делает химический анкер для бетона примерно равным по стоимости механическому, но опережающим по качеству.
