Что такое анкеры по бетону и как их использовать?

Технология установки анкеров

Рассмотрим подробнее, как крепить анкерный болт в бетонной поверхности. Для этого необходимо выполнить следующие шаги:

1. Рассчитайте длину крепежного болта. Для этого оцените состояние стены, если на нее нанесен отделочный материал, то крепежный элемент должен обладать большей длиной, так как штукатурный слой слишком хрупкий, он не способен удержать болт. Таким образом, если на стене есть слой отделочного материала толщиной в 20 мм, то длина анкерного крепежа должна быть не менее 70 мм.
2. Выберите сверло, которое будет на 0,5 мм меньше диаметра болта (чтобы гильза заходила в стену с усилием).
3. Нанесите разметку на поверхность, учитывая расстояние между анкерными болтами. На этом этапе внимательно все вымеряйте, так как в ситуации просчета, снять установленный крепеж будет сложно.
4. Просверлите с помощью перфоратора (можно использовать ударную дрель) отверстие в стене или полу. Лучше всего применять для этого специальный твердосплавный наконечник. Если вы сверлите кирпичную стену, то лучше не использовать ударного оборудования, чтобы не разрушить кладку.
5. Очистите подготовленное отверстие от пыли и частиц цемента. Для этого сначала удалите крупные остатки бетона щеткой, а затем избавьтесь от более мелких частиц при помощи пылесоса или баллона со сжатым воздухом.

Забейте молотком гильзу в отверстие. Наносить сильные удары не стоит, иначе вы можете повредить крепежный элемент. Если молотком забить изделие не получается, то необходимо немного расширить отверстие, повторно пройдясь по нему сверлом.
Вкрутите в гильзу шпильку анкера и накрутите на нее гайку. Когда гайка дойдет до гильзы, начните закручивать ее специальным динамометрическим ключом (отвертка не подойдет)

Сначала сделайте 1-2 не сильных оборота, после этого потребуется больше усилия, так как втулка начнет заходить в гильзу.
Обратите внимание на упаковку от анкеров, на ней должно быть указано максимальное количество оборотов и усилие, с которым необходимо работать ключом.
Не закручивайте болты «до упора», так вы нанесете минимальное повреждение поверхности, особенно если вы используете анкер для газобетона или для других легких и пористых бетонов.

Иногда случается, что гайка, в процессе установки «утопает» в штукатурке. Если вы используете гайку на резьбовой шпильке, то можно смело продолжать устанавливать элемент, пока она полностью не «уйдет» в стену. Чтобы зафиксировать крепеж, достаточно просто использовать другую гайку, которую можно накрутить поверх «ушедшей» в стену.

Достоинства и недостатки

Чтобы понять, что такое химический анкер для бетона и где он может пригодиться (а где станет единственно возможным методом крепежа), необходимо изучить основные плюсы и минусы данного типа соединения.

Основные преимущества химического анкера:

• Максимальная прочность соединения
• Безопасность и экологичность (при условии использования нетоксичных компонентов в производстве клеящего состава), отсутствие неприятного запаха
• Широкая сфера использования – на суше и в воде, внутри здания и снаружи, в плотных материалах и пористых
• Не провоцирует нагрузку на растяжение, не расширяется, не дает распорного напряжения, благодаря чему химический анкер можно использовать прямо у края конструкции
• Простой, быстрый и легкий монтаж – независимо от того, используется ли химический анкер в ампуле или картридже
• Способность выдерживать серьезные растягивающие напряжения
• Герметичность – полное запечатывание отверстия, куда вставляется анкер и болт
• Срок эксплуатации составляет 50 лет и больше
• Стойкость к воздействию атмосферных негативных факторов, коррозийному, химическому, физическому воздействию
• Стойкость к ударным и вибрационным нагрузкам
• Широкий диапазон температур, при которых можно использовать анкер – некоторые производители предлагают крепежи для установки при -18 и до +40С
• Возможность использовать любой крепеж – гладкие и рифленые арматурные стержни, болты с резьбой, втулки, штифты и другие элементы из металла

Из недостатков химических анкеров стоит отметить высокую стоимость, небольшой срок хранения в упаковке (независимо от того, открытая она или закрытая), невозможность использовать на морозе всех марок. Большая часть анкеров затвердевает за время от 20 минут до 6 часов, но если температура опускается ниже -5С, не каждый клей сможет обеспечить должную прочность. Но, к примеру, некоторые химические анкера Хилти можно устанавливать при температуре -23С.

Определенные сложности могут возникнуть в случае использования картриджей, которые требуют наполнения отверстия составом максимум на две трети. Новичкам непросто сразу научиться определить степень заполнения отверстия, из-за чего клей может выходить наружу. При использовании ампул такого минуса не наблюдается.

Основные конструкции механических анкеров

По своей конструкции механические анкеры также распределяются на следующие основные разновидности.

Болт с гайкой

Простейший вид распорного крепежа, представляющий собой стержень (болт) с конусообразным концом, гильзой с четырьмя вырезами и гайкой. Гайка выступает в роли фиксатора — с ее помощью конструкция фиксируется в заранее высверленном посадочном отверстии, диаметр которого равен диаметру гильзы. После вбивания стержня в отверстие гайка поворачивается по часовой стрелке, тем самым двигая стержень наружу. Конусовидный конец шпильки распирает гильзу в районе вырезов, тем самым закрепляя конструкцию в отверстии.

Анкерные болты выпускаются различных размеров: диаметр стержня составляет от 6 до 28 мм, длина — от 60 до 300 мм. Анкерные болты применяются при работе с плотными материалами (бетоном, кирпичом, камнем).

Болт с кольцом

Потолочный анкер, обычно использующийся для прикрепления светильников, люстр на потолок, тросов, электрических кабелей, подвесных потолков и т. д. Крепеж такого типа в порядке исключения может использоваться и на стенах.

Все отличие такого крепежа от анкерного болта с гайкой состоит в том, что его внешний конец заканчивается ушком, необходимым для подвешивания навесного устройства или изделия. Крепление подобной конструкции осуществляется в аналогичном порядке: фиксирующая гайка, находящаяся непосредственно за окончанием в виде кольца, позволяет распереть и зафиксировать гильзу в отверстии.

Болт с крючком

Крепежный элемент в виде болта, имеющий головку в форме крюка. Применяется для крепления конструкций большого веса к полнотелым бетонным, каменным или кирпичным основаниям. Принцип крепления аналогичен другим соединениям в виде болта с гайкой — после затягивания фиксирующей гайки гильза деформируется и закрепляется в высверленном отверстии.

Болт с шестигранной головкой

Анкер подобного типа является аналогом болта с гайкой, однако здесь вместо стержня (шпильки) и гайки используется стандартный болт. При закручивании болта с помощью гаечного ключа конусообразный конец деформирует гильзу, тем самым заполняя стенки отверстия и закрепляя конструкцию в нем. Также может выпускаться в варианте для закручивания отверткой.

Двухраспорные

Двухраспорные механические анкерные соединения — еще один распорного болта с гайкой. Отличие состоит в том, что в конструкции используется две гильзы (втулки, муфты) — короткая и длинная. Короткая входит внутрь длинной своим конусовидным концом. При завинчивании гайки короткая гильза распирается конусовидным окончанием стержня и, в свою очередь, распирает длинную гильзу. Двухраспорные анкеры также могут иметь окончание в виде кольца или крюка. Анкеры подобной конструкции применяются для повышения надежности крепления.

Гвоздевые

Анкеры гвоздевого типа применяются при работе с кирпичными, бетонными и каменными основаниями и предназначены для крепления легких конструкций. Они имеют форму полого гвоздя, внутри которого размещается расклинивающий элемент. Анкер вбивается в отверстие вручную или с помощью электроинструмента.

Виды анкеров по способу монтажа

Ампульный – представляет собой стеклянную капсулу с двухкомпонентной смесью и предназначен для разового использования. Требует перемешивания непосредственно в отверстии.

Картриджный – клеевой состав расположен в баллоне и перемешивается сразу при подаче. Для ввода в отверстие необходим специальный пистолет.

При соблюдении технологии в процессе проведения строительных работ исключено выдергивание анкера без повреждения самого материала. Это один из самых прочных анкеров, позволяющий выдержать высокие вибрационные и динамические нагрузки. Допускается использование химического анкера под водой и на неподготовленной поверхности.

Регулируемые. К элементам крепления, способным компенсировать усадку, относится анкер, регулируемый по высоте. Он выполнен в форме винта и имеет две квадратные пластины, изготовленные из одного материала с перфорированными отверстиями для крепления шурупами.

Регулируемый анкер устанавливается под столбы и способен отрегулировать горизонтальную поверхность относительно вертикальной.

Особенности монтажа анкеров для бетона

На надежность крепления, полученного при помощи анкерного болта, оказывает влияние целый ряд факторов:

• качество материала, в которой устанавливается анкер;
• тип и размеры крепежного элемента, которые должны подбираться в соответствии с нагрузками, воспринимаемыми таким изделием;
• правильность подготовки места для размещения крепежа и соблюдение технологии его установки;
• прочностные характеристики самого анкера.

Последовательность монтажных операций (нажмите для увеличения)

Монтаж болтов анкерного типа может выполняться в различные конструкции, материал изготовления которых должен отличаться достаточно высокой прочностью. Сюда, в частности, относятся:

• фундаменты из бетона;
• стены и перегородки из бетона и кирпича;
• плиты перекрытия, которые обычно изготавливают из бетона.

Схемы установки механических анкеров

Предметами и конструкционными элементами, которые крепятся при помощи таких болтов, обычно являются:

• балки из металлопроката различного типа;
• элементы подвесных потолочных конструкций;
• светильники и люстры;
• деревянный брус, применяемый для монтажа напольных и потолочных покрытий;
• элементы лестничных конструкций;
• несущие конструкции, обладающие большим весом и габаритами.

Расчет нагрузки в зависимости от параметров анкера

Как уже говорилось выше, фиксация болта анкерного типа внутри предварительно подготовленного отверстия может быть обеспечена двумя основными способами:

• путем расклинивания распорной втулки внутри отверстия;
• за счет специального клеевого состава, связывающего болт и внутренние стенки отверстия (химический анкер).

Существуют требования для отверстий в закрепляемой детали, которые не должны превышать указанные в таблице значения. Большие зазоры допускается заполнять раствором

Разновидности анкерных соединений для бетона

Одним из самых широко применяемых видов являются изделия, в основе работы которых лежит механический принцип.

Металлические

Металлические анкера используются в основном для крепления в твердых материалах. Их поверхность выполнена из углеродистой стали и покрыта специальным цинковым составом, что полностью исключает возможность возникновения коррозии.

Забивные

Забивной анкер – устройство, с помощью которого крепежный элемент соединяется с массивом основания. Он имеет конусообразный клин и внутреннюю резьбу и отлично подходит для использования в бетонных перекрытиях.

Встречаются несколько видов: с насечками и без них. Работы по монтажу могут выполняться вручную или же с помощью пневматического инструмента.

Важно учитывать, что ослабить крепление не представляется возможным, поэтому необходим тщательный подход к планированию.

Латунные

Забивной анкер, изготовленный из латуни, относится к латунным, его еще называют цанга. Характерной особенностью является отсутствие расклинивающего элемента и антикоррозионная стойкость.

Латунный анкер (цанга) вставляют в подготовленное отверстие и закрепляют шпилькой или болтом. Ребристая поверхность гильзы позволяет выдерживать значительные нагрузки и гарантирует прочное соединение.

Стоимость данного вида крепежа значительно дороже стального, но благодаря латунному исполнению повышается надежность фиксации конструкций.

Распорные

Данный анкер относятся к типу заклинивающих элементов. Он имеет металлическую гильзу, на одном конце которой располагается распорная часть из четырех сегментом, а на втором находится резьба с гайкой и шайбой.

Распорный анкер выдерживает высокие нагрузки и может использоваться в растянутых зонах бетона с трещинами. Для более надежного соединения используются двухраспорные анкера, имеющие две гильзы. Распорная втулка в свою очередь имеет несколько зон расклинивания: у шляпки винта (болта) и внутри несущего основания.

Химические

Крепежный элемент, принцип работы которого основан на силах когезии и адгезии, называют химическим анкером

Важно учитывать, что подготавливаемое отверстие должно быть больше диаметра самого фиксирующего устройства на 2 мм.

Для крепления в сетчатую гильзу заливают предназначенный клеевой состав. Затем вставляется анкерный болт подходящего размера. До полного застывания клея возможна корректировка положения химического анкера по отношению к конструкции.

С гайкой

Конструктивными элементами анкерного болта данного типа являются:

• резьбовая шпилька, один конец которой выполнен в форме конуса, а на второй накручена гайка;
• накрученная на шпильку распорная втулка (ее нижний конец имеет продольные прорези на боковой поверхности, которые формируют своеобразные лепестки).

Анкер с гайкой подходит для сквозной установки в предварительно просверленное отверстие

Надежная фиксация такого крепежного элемента обеспечивается за счет того, что лепестки распорной втулки разжимаются, что происходит при воздействии на них конусного конца шпильки. Чтобы конусный конец такого болта начал входить во втулку и разжимать ее лепестки, как раз и используется гайка.

Монтажные параметры анкера с гайкой

Крепят анкерный болт с гайкой в фундаменте или любой другой строительной конструкции из бетона, выполняя следующие действия:

• сверлят отверстие, диаметр которого должен соответствовать размеру поперечного сечения распорной втулки;
• тщательно очищают посадочное отверстие;
• аккуратно забивают при помощи молотка;
• затягивая гайку, добиваются надежного крепления анкера.

После того как установка анкерного болта закончена, можно скрутить с верхней части шпильки гайку и заняться монтажом требуемого предмета.

Порядок установки анкерного болта с гайкой

Выбирая изделия подобного типа, следует иметь в виду, что свою эффективность они демонстрируют только в том случае, если их крепить в прочных и полнотелых материалах (бетон, кирпич, природный камень и др.). Производители, чтобы обеспечить высокую надежность и коррозионную устойчивость таких изделий, изготавливают их из высококачественной стали с цинковым покрытием.

Усовершенствованной моделью анкерного болта данного типа является двухраспорный анкер, который за счет особенностей конструкции можно с успехом крепить не только в прочном бетоне, но и в пустотелых и пористых материалах. В таком болте имеется сразу две втулки, которые разжимаются в процессе закручивания резьбового элемента, создавая более надежное крепление в стене или фундаменте.

Крепеж для полых материалов

Двухраспорные анкера – металлоизделия, состоящие из стальных втулок, надетых на шпильку. При затягивании гайки на внешней стороне, втулки, находящиеся внутри расходятся, гильза деформируется по всей поверхности, т.к. втулки расходятся в разных распорных зонах, что обеспечивает надежную фиксацию в стене, анкера такого типа практически невозможно извлечь после установки.

«Крылья» анкера раскрываются и плотно фиксируются на обратной стороне материала, Надежность узла, зависит от основы, в которую вкручивается анкер.

При выборе анкерных изделий необходимо учитывать: особенности материала как анкера, так и базовой поверхности, вес фиксируемого оборудования, принципы установки и конечно запастись необходимым инструментом.

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.

Понятие, назначение и применение анкерных крепежей

Анкер — разновидность крепежных изделий, которая вбивается, вворачивается или вводится в основание и способно не только закрепляться в нем, но и удерживать дополнительную конструкцию.

В переводе с немецкого анкер означает «якорь». По способу воздействия на основание крепеж подобного типа действительно напоминает якорь — рабочая часть анкера при закреплении расширяется и удерживает соединение на основании.

Крепеж подобного типа применяется при работе с твердыми материалами оснований — бетоном, кирпичом, природным камнем. Анкер позволяет удерживать достаточно массивные либо испытывающие динамические нагрузку конструкции, например, сантехнические изделия, кондиционеры, настенные телевизоры, спортивный инвентарь, подвесные потолки и т. д.

Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович

Универсальность и надежность анкерного соединения позволяет использовать их и при работе с другими материалами. Например, существуют анкеры для крепления в пористых и облегченных материалах, для соединения мебельных элементов. Подобный тип крепежного соединения нашел свое применение даже в стоматологии — анкерный штифт фиксируется в корневом канале зуба и служит опорой для пломбы или микропротеза.