Хімічні анкери — анкери, що утворюють зчеплення з матеріалом основи за допомогою сил адгезії та когезії, тобто взаємного прилипання двох різнорідних твердих тіл або частин того самого твердого тіла чи рідин під час їхнього контакту. Хімічні анкери застосовують для скріплення та фіксації будівельних матеріалів, виробів і конструкцій з різних матеріалів (бетону, цегли, каменю, деревини, сталі тощо). Таке кріплення здатне витримувати десятки тонн без виникнення напруження в матеріалі, у якому вони закріплені.

Хімічний анкер ін’єкційного типу призначений для кріплення в легких бетонах. Його виготовляють із цинко-алюмінієвого сплаву, але є і вироблені з безусадкового поліаміду. Незважаючи на відсутність розтискних зусиль, такий анкер забезпечує досить міцне кріплення.

Його установлюють за допомогою спеціального пристрою (рис. 5.4). Відмінною особливістю хімічного анкера є те, що несучу здатність кріплення забезпечують завдяки не його формі, а тверднучому ін’єкційному складу, яким заповнюють монтажний отвір.

Навантажувати вузол з’єднання можна тільки після закінчення часу затвердіння хімічного складу (не менше ЗО хв).

Хімічні анкери складаються зі спеціального клейового складу та металевої кріпильної вставки-втулки з внутрішньою різьбою, шпильки чи арматурного стрижня, які виготовляють з оцинкованої або нержавіючої сталі різної міцності (рис. 55).

Анкерування здійснюють спеціальним хімічним складом — клеєм, який нагнітають у попередньо просвердлений отвір потрібного діаметра. Після полімеризації клей міцно з’єднує анкер і бетон. Хімічний склад у пропорціях компонентів клею є комерційною таємницею компанії-виробника. Загалом клей може містити такі компоненти: штучні смоли на основі поліуретану, поліефіру й акрилу; кварцовий пісок і в’яжучі суміші (цемент) як наповнювач для забезпечення міцності клею та отверджувач.

Клеї для хімічних анкерів випускають двокомпонентними. їх готують безпосередньо перед монтажем анкерів. Зазвичай клейовий склад продають або в ампулах під відповідний діаметр і глибину отвору (одна ампула під один отвір), або в картриджах і тубах різного об’єму, що мають два відсіки: в одному — клейовий склад, у другому — отверджувач.

Під час монтажу хімічного анкера за допомогою ампул у попередньо просвердлений отвір спочатку вставляють ампулу, а потім стрижень, який розчавлює ампулу з клейовим складом. Відбувається полімеризація клею, що забезпечує міцне з’єднання анкера й матеріалу конструкції.

Монтаж за допомогою картриджів і туб відбувається шляхом витиснення в посудину клею та отверджувача в потрібних пропорціях з одночасним пере-мішуванням, після чого суміш нагнітається в отвір під анкер.

Застосування хімічних анкерів має такі переваги: простота встановлення (не потрібно великого досвіду, виконують уручну) й широка сфера застосування; під час установлення анкера в бетоні не виникають напруження розтягу; отвір під анкер після встановлення герметично закритий; анкер має високу міцність, витримує високі напруження розтягу (велика несуча здатність); клеїть хімічно, корозійно- й атмосферостійкі матеріали; один із різновидів анкерів придатний для встановлення на вологі поверхні й навіть для роботи під водою; висока довговічність (понад 50 років); багато фірм-виробників пропонують клеї, які не містять токсичного компонента (стиролу); коефіцієнт температурного розширення — у тих самих межах, що й матеріал конструкції, а це забезпечує спільну роботу з’єднання, без виникнення внутрішніх напружень.

До недоліків хімічних анкерів належать: висока вартість; короткий термін зберігання як відкритої упаковки спеціального клейового складу, так і закритої упаковки клею (до 12 міс.); тривалий час твердіння.

Швидкість твердіння клею залежить від температури. За температури 20 °С час твердіння становить 20-40 хв, за -5 °С твердіння триває 5-6 год, за більш низьких температур полімеризація (твердіння) практично не відбувається.

Запитання та завдання

1. Що таке анкер?

2. Назвіть основні види анкерів.

3. Охарактеризуйте застосування анкерів.

4. Що таке хімічні анкери?

Це матеріал з підручника "Види з’єднань" Гуменюк, Паржницький 2021