Анкеровка и подливка анкеров: растворы и анкерные смолы

Два способа закрепить анкер в бетоне

Фундаментный болт, шпильку или арматурный выпуск можно закрепить в бетоне двумя принципиально разными способами. Первый — установить анкер в оставленный при бетонировании колодец (гнездо, гильзу) или в широкое отверстие и заполнить пространство вокруг него литьевой подливкой. Второй — просверлить в готовом бетоне отверстие немного больше диаметра стержня и вклеить анкер инъекционной смолой из картриджа. Оба способа надёжны, но рассчитаны на разные задачи и требуют разной подготовки.

Подливка в колодцы и гильзы

Это классический способ для фундаментов под оборудование и колонны: анкерные болты ставят в шаблоне по месту, выверяют и замоноличивают. Используют те же безусадочные цементные или эпоксидные подливки, что и под опорные плиты, — во многих технических листах анкеровка прямо названа среди назначений (например, у SikaGrout-212, Mapefill R, Conbextra GP, Five Star Grout, Chockfast Gray). Европейские составы для этой задачи часто испытаны по EN 1504-6 «Анкеровка арматуры», где одним из показателей служит смещение стержня при выдёргивании.

На что обратить внимание

Чистота колодца. Мусор, вода, лёд и цементное молоко на стенках снижают сцепление. Sika в листе на Sikadur-42 отдельно требует, чтобы анкерные гнёзда и гильзы были освобождены от воды перед заливкой эпоксидного состава.
Размер колодца. Зазор вокруг болта должен быть не меньше минимальной толщины слоя, допустимой для выбранной подливки, иначе материал не заполнит полость.
Свободная длина болта. Если проект предусматривает натяжение анкера, часть его длины изолируют гильзой или обмоткой, чтобы болт удлинялся по расчётной длине, а не только над подливкой.
Порядок заливки. Колодцы заполняют до подливки под плиту или одновременно с ней — по указанию проекта. Заливают с одной стороны, чтобы вытеснить воздух.
Влажность основания. Под цементную подливку стенки колодца насыщают водой и удаляют излишки; под эпоксидную — сушат, если технический лист не допускает влажное основание.

Инъекционные анкерные смолы

Анкерные смолы применяют, когда анкер ставится в готовую конструкцию: крепление оборудования к существующему полу, дополнительные болты, выпуски арматуры для наращивания конструкций. Основные химические основы — чистый эпоксид (медленное отверждение, высокая несущая способность, длительное время работы), винилэфир и эпоксиакрилат (быстрое отверждение, удобны при монтаже в холод). Смола подаётся из картриджа через статический смеситель.

Нормативная база

Для химических анкеров в Европе выдаются европейские технические оценки (ETA). Анкеры в бетоне оцениваются по EAD 330499 (ранее ETAG 001), вклеиваемая арматура — по EAD 330087. В ETA указаны допустимые диаметры, глубины, условия установки (сухой, влажный бетон, отверстие с водой), температурные диапазоны и, отдельно, пригодность для трещиноватого бетона и сейсмических нагрузок. Например, для Hilti HIT-RE 500 V4 выданы ETA по EAD 330499 и EAD 330087; Sika AnchorFix-3+ и MasterFlow 920 AN имеют ETA по ETAG 001.

Очистка отверстия

Самая частая причина низкой несущей способности химического анкера — плохо очищенное отверстие. Hilti в своей документации формулирует это прямо: неправильная очистка означает низкие значения нагрузки. Стандартный порядок, описанный в листах производителей: продувка сжатым воздухом без масла и ершевание, повторённые несколько раз, начиная со дна отверстия. Sika для AnchorFix-3+ требует не менее двух продувок и двух проходов ёршиком.

Отдельные ограничения касаются способа сверления: Mapei, например, не допускает применение Mapefix VE SF в отверстиях, высверленных алмазной коронкой, — гладкие стенки ухудшают сцепление.

Влажные и заполненные водой отверстия

Влажный бетон и отверстие, заполненное водой, — разные условия, и в ETA они оцениваются отдельно. Многие смолы допускают влажное основание, но с увеличенным временем отверждения: по данным Sika, у AnchorFix-3+ во влажном бетоне время отверждения удваивается. MasterFlow 920 AN по техническому листу допускает влажное, но не мокрое основание. Для отверстий с водой и подводной установки производители дают особую процедуру: промывка водой вместо продувки, инъекция со дна через удлинитель и поршневую заглушку, а также понижающие коэффициенты в расчёте.

Температура и время отверждения

Время, через которое анкер можно нагружать, зависит от температуры основания и в холод растёт в разы. Технические листы приводят таблицы «время работы / время до нагружения» по диапазонам температур. До окончания отверждения анкер нельзя шевелить, затягивать или нагружать. Первые порции смолы из нового картриджа или нового смесителя выдавливают в отход, пока цвет не станет однородным. Летом картриджи хранят в прохладе: в нагретом картридже смола твердеет быстрее, чем успевают установить анкер.

Рабочая температура и ползучесть

Анкерные смолы — полимеры, и при нагреве их несущая способность под длительной нагрузкой снижается. Поэтому в ETA и технических листах указывают температурные диапазоны с двумя значениями: максимальная кратковременная и максимальная длительная температура. Для каждого диапазона приводятся свои характеристические значения сцепления, а для длительной нагрузки — понижающий коэффициент. Для Средней Азии это существенно: бетон на солнце, у печей, котлов и горячих трубопроводов нагревается сильнее воздуха. Расчёт анкеров с учётом температурного диапазона выполняет проектировщик, пользуясь ETA конкретного продукта.

Что выбрать

Новые фундаменты с анкерными болтами в колодцах — безусадочная цементная подливка; при вибрации и динамике — эпоксидная.
Крепление к существующему бетону — инъекционная смола с ETA на нужный диаметр и условия.
Работа зимой — составы с допуском низких температур (например, эпоксиакрилатные смолы) и строгое соблюдение таблиц отверждения.
Высокая температура эксплуатации — смола с подходящим температурным диапазоном по ETA.

См. также: подливочные составы — обзор, цементные подливки, эпоксидные подливки, подливка под оборудование.

Материалы ведущих производителей

Sika AnchorFix-3+ — Sika — эпоксидный анкерный клей для арматуры, шпилек и болтов.
Hilti HIT-RE 500 V4 — Hilti — эпоксидный инъекционный раствор для анкеров и вклеиваемой арматуры, в том числе в отверстиях с водой.
Mapefix VE SF — Mapei — винилэфирный химический анкер без стирола, в том числе для крепления рельсов и опор.
MasterFlow 920 AN — Master Builders Solutions — эпоксиакрилатная анкерная смола для арматуры и фундаментных болтов.
SikaGrout-212, SikaGrout-314 — Sika — цементные подливки для анкеровки арматуры по EN 1504-6.
Mapefill R — Mapei — быстротвердеющий расширяющийся раствор для анкерных болтов.
Conbextra GP — Fosroc — безусадочная подливка для анкерных болтов и опорных плит колонн.
Chockfast Gray — ITW Performance Polymers — эпоксидный компаунд, в том числе для установки анкерных болтов в бетон.
MasterFlow 9200, MasterFlow 9400 — Master Builders Solutions (ныне Sika) — сверхпрочные подливки для анкерных узлов башен ветроустановок.
Five Star Special Grout 400 — Five Star Products — цементный раствор для инъецирования каналов канатов и арматурных пучков.
Five Star Fluid Epoxy — Five Star Products — текучая эпоксидная смесь для анкеровки болтов и подливки в зазоры от 3 мм.
Euco Cable Grout PTX — Euclid Chemical — тиксотропный цементный раствор для каналов преднапряжённых канатов.
Hilti HIT-HY 200-A V3 — Hilti — быстротвердеющий инъекционный раствор для анкеров и вклеиваемой арматуры в бетоне.
Euco Rapid Grout — Euclid Chemical — быстросхватывающаяся безусадочная подливка для анкеровки и подливки, укладка от +2 °C.
Hilti HIT-HY 170 — Hilti — инъекционный раствор для анкеров, втулок и арматуры в бетоне, монтаж от −5 °C.
PAGEL E1, E1-P — Pagel — анкерные растворы для скалы, грунта, бетона и кладки, литой и пластичный.
Planigrout AR — Mapei — тиксотропный цементный раствор без песка для инъекционной заделки анкеров в скале и грунте.
Hilti HIT-RE 10 — Hilti — эпоксидный инъекционный раствор для шпилек и арматуры в бетоне без трещин.
Hilti HIT-RE 100-HC — Hilti — эпоксидный раствор для вклеивания арматуры φ8–φ40 на глубину до 1500 мм.
Hilti HIT-HY 270 — Hilti — гибридный инъекционный раствор для анкеровки в полнотелой и пустотелой кладке.
Hilti HIT-MM PLUS — Hilti — гибридный инъекционный раствор для анкеров в бетоне без трещин и в кладке.
Hilti HIT-FP 700 R — Hilti — минеральный инъекционный раствор для арматуры φ8–φ40, эксплуатация до +160 °C.
Hilti HIT-CT 100 — Hilti — инъекционный раствор без знаков опасности для шпилек и арматуры, монтаж от −5 °C.
SikaGrout-110 AN — Sika — быстросхватывающийся анкерный цемент для болтов, стоек, перил и подливки баз.
Sika AnchorFix-1 — Sika — быстроотверждаемый полиэфирный анкерный клей для бетона и кладки, монтаж от −10 °C.
Sika AnchorFix-3001 — Sika — эпоксидный анкерный клей для шпилек и арматуры в бетоне с трещинами.
Fosroc Lokfix E77 — Fosroc — эпоксидный анкерный состав 3:1 для арматуры и шпилек в бетоне с трещинами.
Mapefix PE SF — Mapei — полиэфирный химический анкер без стирола для бетона без трещин и пустотелой кладки.
Planigrout PT — Mapei — безусадочный цементный раствор для инъектирования каналов преднапряжённых канатов.
Sikadur-42 Grout-Pak PT — Sika — эпоксидная система в комплектах для защиты анкеров преднапряжённых канатов.
Sika AnchorFix-2 — Sika — быстроотверждаемый эпоксиакрилатный анкерный клей для шпилек и арматуры в бетоне.
Sika AnchorFix-500 — Sika — клеевой анкерный состав 1 : 1 для шпилек и арматуры в бетоне без трещин.
Sika AnchorFix-2020 — Sika — анкерный клей для бетона с трещинами и без, монтаж от −10 °C.
Fosroc Lokfix E45T — Fosroc — винилэфирный анкерный состав в картриджах для жаркого климата.
Fosroc Lokfix E35S — Fosroc — полиэфирный анкерный состав в картриджах для бетона без трещин и кладки.
Fosroc Lokfix RA — Fosroc — наливной полиэфирный состав для анкеровки болтов и стержней в скале.
Fosroc Conbextra LC — Fosroc — безусадочный цементный раствор для инъектирования, анкеровки тросов и микросвай.
Fosroc Conbextra Cable Grout HS — Fosroc — высокопрочный раствор для инъектирования каналов преднапряжённых канатов.
Fosroc Lokfix EP — Fosroc — тиксотропный эпоксидный состав для анкеровки шпилек и арматуры в бетоне.
Fosroc Lokfix E55 — Fosroc — винилэфирный анкерный состав без стирола для арматуры и шпилек, монтаж от −20 °C.
Fosroc Lokfix DUR — Fosroc — эпоксиакрилатный анкерный состав в картриджах для шпилек M8–M24 в бетоне и камне.
Fosroc Lokfix — Fosroc — наливной полиэфирный анкерный состав для болтов и арматуры в бетоне, кладке и скале.
Fosroc Conbextra Cable Grout — Fosroc — безусадочный цементный раствор для инъектирования каналов преднапряжённых канатов, 60 МПа за 28 суток.
SikaGrout Cable PT — Sika — безусадочный раствор без песка для инъектирования каналов преднапряжённых канатов.
SikaGrout-190 — Sika — цементный раствор с компенсацией усадки для каналов преднапряжённых канатов и анкеров.
Sika AnchorFix-3030 — Sika — эпоксидный анкерный состав для бетона с трещинами, сейсмика C1 и C2.
Sika AnchorFix S — Sika — быстроотверждаемый полиэфирный анкерный состав для бетона, кладки и камня.
SikaGrout-960 — Sika — быстросхватывающийся цементный анкерный состав для шпилек и арматуры, монтаж от −5 °C.
Hilti HVU2 — Hilti — капсульный химический анкер для шпилек M8–M30 в бетоне с трещинами и без.
Mapegrout HF W — Mapei — безусадочный раствор для анкеровки и подливки при −10…+15 °C, слой до 50 мм.

Частые вопросы

Можно ли вклеить анкер в отверстие, которое не продули?

Нельзя. Буровая пыль работает как разделительный слой, и несущая способность резко падает. Очистка — обязательная операция, описанная в инструкции к каждой смоле.

Что лучше для фундаментных болтов: подливка или смола?

Если болты ставятся в оставленные колодцы при строительстве фундамента — подливка. Если болт нужно добавить в готовый фундамент — смола в просверленное отверстие с ETA на соответствующий диаметр и глубину.

Можно ли ставить химический анкер в мокрое отверстие?

Только если это разрешено ETA и техническим листом конкретной смолы, и по особой процедуре. Обычно воду удаляют, а время отверждения во влажном бетоне увеличивают по таблице производителя.

Почему в жару анкер «не успевает» встать?

При высокой температуре время работы смолы сокращается до минут. Картриджи хранят в прохладе, работают в прохладное время и не готовят смолу заранее.