Основные понятия в крепежных технологиях
В существующих нормативных документах анкер (от английского anchor – якорь, железная связь) определяется как крепежная стальная связь закладываемая в кирпичную (каменную) кладку или в бетон, а анкерный болт рассматривается как разновидность фундаментного, но устанавливаемый в стенах или сводах. Эти определения относятся к узкому классу закладных анкеров. Понятие «дюбель» вообще отсутствует в классификаторах. Такой понятийный вакуум приводит к многочисленным разночтениям в определении того или иного крепежного устройства. Например, пластиковый рамный дюбель с шурупом в каталогах различных производителей называется анкером. Строго говоря, сложно провести четкое разграничение между анкером и дюбелем, по сути, дюбель является более легкой разновидностью анкера. Для определенности примем, что анкер – это металлическая (обычно стальная) конструкция, закрепляемая в строительных материалах (бетон, кирпич и т.д.) и имеющая резьбовой элемент (болт, винт, шпильку, втулку с метрической резьбой) для присоединения достаточно тяжеловесных и нагруженных узлов, деталей или конструкций. Дюбель традиционно выполняет роль прокладки между металлической деталью крепления (шуруп, саморез, винт, гвоздь) и основным (базовым) строительным материалом (бетон, кирпич и т.д.). Он изготавливается их мягкого и упругого материала и обычно устанавливается в предварительно подготовленное в основном материале отверстие. Другие названия дюбеля – «наполнитель», «пробка» и др. как раз и отражают эту функцию. Если раньше дюбели делали деревянными, то сейчас наилучшими материалами являются пластмассы (нейлон, полиэтилен, полипропилен). Учитывая вышесказанное, можно определить, что дюбель – это пластиковая деталь с элементами крепления в строительных материалах, предназначенная для установки в ней металлических (обычно стальных) универсальных крепежных деталей. Строительный материал – основа анкерного (дюбельного) крепления Тип, качество и характеристики строительного материала, в котором устанавливается крепление, является важнейшим параметром, определяющим выбор системы крепления, его прочность и надежность.
Бетон (от французкого beton) – важнейший строительный материал, получаемый в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества с водой, мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях и в некоторых случаях добавок. В строительстве широко используют бетоны, приготовленные на цементах или других неорганических вяжущих веществах. Цемент и вода являются активными составляющими бетона; в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем обычно не происходит химического взаимодействия (за исключением силикатных бетонов), поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Однако они существенно влияют на структуру и свойства бетона, изменяя его пористость, сроки затвердевания, поведения при воздействии нагрузки и внешней среды. Цементные бетоны наиболее широко применяют в строительстве. Среди них основное место занимают бетоны на цементе (портландцемент) и его разновидностях (около 65% от общего объема производства), успешно используются бетоны на шлакопортландцементе (20...25%) и пуццолановом цементе. Основной показатель качества бетона, особенно важный для крепления в нем, – прочность при сжатии, по которой устанавливается марка бетона. Необходимая прочность бетона определяется требованиями, предъявляемыми к объекту строительства. Класс прочности бетона обозначается B XX, где ХХ – число, показывающее предел прочности бетона на сжатие в Н/мм2. Обычные наиболее распространенные бетоны B 15 (M-200), B 22.5 (M-300), B 25 (M-350) широко применяются в гражданском строительстве. В промышленном строительстве, для изготовления несущих конструкций используются бетоны большей прочности B 30 (M-400), B 35 (M-450), B 40 (M-500). Газобетон представляет собой искусственный камень с равномерно распределенными по объему сферическими порами диаметром до 3 мм. Основными компонентами этого материала являются алюминиевая пудра, кварцевый песок, известь, в рецептуру могут входить такие промышленные отходы, как, например, зола и шлаки. Легкий, хотя и достаточно «слабый» материал, он все шире применяется в строительстве. Крепежных устройств для установки в бетон огромное множество, большинство анкеров и дюбелей в первую очередь ориентированы на установку в "нормальные" бетоны. Прочностные характеристики крепежных устройств, приводимые в технических каталогах производителей крепежной техники, чаще всего приводятся применительно к весьма распространенному бетону B 25. Несколько сложнее выбор крепежа в легких бетонах и газобетонах, прочность которых сравнительно невысока, что требует применения анкеров и дюбелей с большой распорной поверхностью или специализированных устройств. Кирпич известен человечеству уже более 4000 лет, но и сегодня он является наиболее популярным материалом для строительства. Сейчас в мире выпускается кирпич более 15 000 сочетаний форм, размеров, цветов и фактур поверхности, однако все его виды можно разделить на несколько условных категорий по разным показателям. По составу и технологии производства кирпич бывает: - керамический, «красный» (глиняный, прошедший полный цикл обжига, и полусухого прессования, прошедший неполный обжиг или только тепловую сушку)
- силикатный, «белый» (состоящей из смеси 90% песка, 10% извести и некоторых добавок, подвергнутой автоклавной обработке)
- специальный – кислотоупорный, шамотный (из специальной глины), "керамин" (спеченый кремниевый песок).
По прочности кирпич подразделяют на марки 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250 и 300. "Керамин" может достигать марки более 1000. Марка означает предел прочности на сжатие в кгс/см2. Для кладки малоэтажных домов прочность кирпича может быть достаточно невысокой (М100…М150). Прочность кладки на 60% зависит от рецептуры раствора, например, при соотношении высоты стены к ее толщине равном 22 (8-метровая стена в полтора кирпича), марка раствора не может быть менее М50. За рубежом прочность кирпича обозначается в Н/мм2 (1 Н/мм2 ≈ 10 кгс/см2). По прочности силикатный кирпич не уступает керамическому, но он менее морозостоек и водостоек, совершенно не жаростоек, имеет большую теплопроводность. Его не используют для кладки фундаментов и цоколей зданий, а также печей и других агрегатов, работающих при высокой температуре. Кирпич также подразделяют по размерам, по качеству поверхности, по морозостойкости. Однако анализ всех показателей строительных материалов не является целью настоящего обзора. Для крепежных технологий важно знание прочности и пустотности строительного материала. В нашей стране обозначение кирпича включает: - название материала (К - керамический; С – силикатный)
- особенность формы (П - пустотелый; У - утолщённый; Г - с горизонтальным расположением пустот)
- марка по прочности (М 75 … М 300)
- марка по морозостойкости (F15 … F50)
При выборе крепежных устройств для кирпичной кладки следует иметь в виду, что желательна установка анкера (дюбеля) в тело кирпича и прочностные характеристики крепежных устройств указываются именно для такой установки. Кирпич менее прочный материал по сравнению с нормальным бетоном, поэтому необходимы устройства с большим распором. Пустотелый кирпич требует применения специализированных систем крепления, например, с длинной распорной зоной или сеточных дюбелей, повторяющихформу пустот.
Тонкостенные строительные материалы (гипсокартонные плиты, гипсоволоконные плиты, древостружечные плиты – ДСП, фанера и т.д.) обладают как правило небольшим пределом прочности и прочностные их характеристики в маркировке обычно не указываются. Очень широко в настоящее время для облицовки стен и потолков, а также для внутренних перегородок применяется гипсокартон («кнауф», «ригипс», «гипрок» и др.). В маркировке тонкостенных панелей и плит обычно указывается их толщина. Этот параметр и является основополагающим для выбора подходящего крепежного элемента, так как крепления в таких материалах обычно осуществляется за счет создания упора с обратной стороны плиты в полости. Для креплений используются специальные дюбели для пустотелых материалов. Следует помнить, что прочность и нагрузочные способности гипсокартона существенно ниже бетона или кирпича, и он не пригоден для крепления тяжеловесных конструкций. При выборе крепежных деталей необходимо ориентироваться на данные технических каталогов фирм-производителей. Знание типа основы (базы) крепления и ее прочностных характеристик является залогом успешного проведения крепежных работ и создания надежного крепления. Не менее важную роль играет также правильность выбора типа и размера крепежного устройства в соответствии с прочностными возможностями базового материала и его размерами, а также определение параметров монтажа (количество и расположение анкеров и дюбелей, глубина установки и т.д.) согласно размеров и нагрузок прикрепляемого изделия.
|