Расчет и применение химических анкеров и капсул Хилти

Довольно часто при строительстве возникает необходимость механического соединения различных элементов конструкции (оконных рам, дверных коробок и так далее). До недавнего времени для этого использовали простейшие метизы: пластиковые или металлические дюбели. Однако их применение возможно только в твердых основаниях (бетоне, кирпиче, камне). Сейчас для этих целей с успехом применяют так называемый клеевой или химический анкер. Одним из ведущих производителей таких изделий является компания “Hilti” (Лихтенштейн). Хилти анкера химические выпускают в виде капсульных изделий (для установки одной шпильки) и инъекционных систем (картриджи емкостью 330 и 500 мл). Продукция этой компании позволяет выполнить практически любые крепежные работы: от крепления тяжелой полки на стене из ячеистого бетона до вклеивания дополнительных несущих арматурных прутьев в тяжелых бетонных конструкциях.

Химические капсульные анкеры Hilti

Такой вид химического анкера четко дозирован на установку только одного крепежного элемента. Представляет собой полиэтиленовую емкость цилиндрической формы, заполненную клеевым составом. Два компонента клеевой смеси разделены непроницаемой перегородкой. Смешивание компонентов смеси происходит в момент монтажа. Изделия данного вида маркируются буквами HVU, с указанием резьбы анкерной шпильки и глубины посадочного отверстия для нее. Например, маркировка “HVU M16X125” означает, что данная капсула предназначена для крепления анкерной шпильки с резьбой М16, глубиной отверстия в бетоне 125 мм. Линейка капсул представлена довольно широко: от М8 до М39.

Капсула разделена непроницаемой перегородкой

Технология установки шпильки с использованием клеевой капсулы довольно проста:

  • Бурим в основании отверстие необходимого диаметра и глубины. Производитель рекомендует выбирать диаметр сверла или бура для шпилек М8÷М16 на 2 мм больше, для М20÷М39 на 3÷4 мм больше. Например, для капсулы “HVU M12X110” понадобится бур диаметром 14 мм, глубина отверстия 110 мм.
  • Тщательно очищаем отверстие от пыли, используя воздух или ершик.
  • Вставляем в отверстие капсулу.
  • По часовой стрелке закручиваем шпильку в отверстие: нижним концом шпилька разрывает капсулу и при вкручивании происходит перемешивание компонентов клеевого состава.

Время окончательного застывания клеевого состава, после которого на шпильку можно оказывать максимальные нагрузки зависит от окружающей температуры: от 20 мин при температуре +20˚С до 5 часов при температуре -5˚С.

Для шпилек, испытывающих повышенные динамические нагрузки, компанией разработаны специальные капсулы “HVU-TZ”. Линейка этих видов капсул предназначена для установки шпилек от М10 до М20.

Специальный химический капсульный анкер

Инъекционные анкерные системы Hilti

Этот вид химического анкера (маркируется буквами HIT) представляет собой пластиковый картридж, с двумя закрепленными герметичными емкостями из фольги (одна с клеевым наполнителем, вторая – с отвердителем). На сегодняшний день компания представляет 7 разновидностей этого вида химического анкера. Цена на такие анкеры зависит от емкости картриджа (существует их две разновидности: 330 и 500 мл), компонентов состава, области применения и нагрузки, которую выдерживает шпилька, установленная с его применением.

Например, универсальный гибридный состав “HIT-MM-Plus” является химическим анкером бюджетного класса (стоимость одного картриджа емкостью 330 мл составляет 650÷900 рублей). Двухкомпонентный клей изготовлен на основе уретан-метаакрилата. Рекомендован для установки шпилек с резьбой в диапазоне М6÷М16 в основных строительных материалах, таких как кирпич (цельный и пустотелый), известково-песчаных блоках, бетоне, блоках из ячеистых видов бетона, искусственном и натуральном камне. Для крепления шпилек в пустотелых блоках и кирпичах фирма предлагает специально разработанные перфорированные пластиковые гильзы, которые позволяют увеличить прочность крепления и сократить расход клеевого состава.

Универсальный состав подходит для основных строительных материалов

А состав “HIT-RE-500-V3”, который замыкает линейку инъекционных анкеров, стоит уже 2700÷3300 рублей за упаковку емкостью 330 мл и предназначен для вклейки выпусков рабочей несущей арматуры перекрытий, колонн, фундаментов и лестничных пролетов. Состав на основе эпоксидного клея с добавками, позволяющими устанавливать шпильки и арматурные прутья диаметром 10÷55 мм даже в отверстия, полностью заполненные водой.

Такой состав позволяет установку шпилек в отверстия, заполненные водой

Выдавливание составляющих клея осуществляем при помощи механического ручного дозатора. Для химических анкеров емкостью 330 мл предназначен дозатор “HDM-330”, для 500 мл – “HDM-500”. Капсулы вставляем в пластиковую кассету дозатора (он входит в комплект), на резьбовую часть картриджа прикручиваем смеситель (в котором происходит смешивание компонентов клеевого состава) и через его коническую трубку клей попадает в просверленное отверстие. Параллельные поршни соединены с рукояткой дозатора, и при однократном нажатии на нее происходит подача одной порции клеевого состава (около 5 мл).

Видео об использовании состава “HIT-MM-Plus” и дозатора “HDM-330”:

Для профессионального использования при производстве большого объема анкерных работ используют пневматический дозатор “P-8000-D” и аккумуляторный дозатор “HDE-500-A22”.

Дозатор для профессионального использования

Расчет химического анкера

Для надежной и правильной установки шпильки в соответствии с техническим регламентом отверстие должно быть заполнено клеевым составом на ⅔ (излишки должны выступить за края отверстия только после установки шпильки). Расчет расхода химического анкера для установки одного изделия легко произвести самостоятельно по следующей формуле:

V₁ = {[(π·h·D²):4]:1000}·0,67, где

V₁ – объем клеевого состава, необходимый для установки одного анкера (мл);

π – число «ПИ» (3,14);

h – глубина отверстия (мм);

D – диаметр пробуренного отверстия (мм).

Расчет расхода химического анкера

Например, используем состав “HIT-MM-Plus” и шпильку М12. Рекомендованные производителем: диаметр бура – 14 мм, глубина отверстия для надежной фиксации шпильки – 85 мм. Подставляем наши значения в формулу и получаем:

V₁ = {[(3,14·85·14²):4]:1000}·0,67 = 8,762 мл ≈ 9 мл

Так как одно нажатие на рукоятку дозатора выдавливает около 5 мл клеевого состава, то для нашего примера достаточно двух нажатий для установки одной шпильки.

Совет! Так как производитель рекомендует после использования инъекционной системы осуществлять замену дозатора, то целесообразно заранее просверлить и зачистить необходимое количество отверстий, после чего установить все шпильки на химический клеевой состав.

На современном рынке представлены химические анкеры различных производителей: Hilti, Himitex, Фишер, Sormat, МКТ, Mungo. Выбор того или иного вида анкера зависит от материала основания, в котором предусматривается установка шпильки, и от планируемой нагрузки на нее. Перед покупкой необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией производителя, тогда ваш выбор будет правильным как в техническом, так и материальном отношении.