Полевые условия испытаний анкеров

Надежность строительных конструкций во многом зависит от качества используемых крепежных систем. Одним из самых прочных видов соединений является анкерное. Анкер — это стальной стержень длиной от 30 до 200 мм, который фиксируется в несущем основании для удержания конструкции в заданном положении. Эти крепежные элементы производятся из различных материалов: стали, алюминия, латуни, пластика. Их устанавливают в основания из бетона, камня, дерева и других материалов. Выбор типа анкерного болта и метода крепления осуществляется после проведения испытаний на вырыв, в ходе которых определяются ключевые характеристики крепежа.

По назначению анкеры делятся на две категории:

• Общего назначения – клиновые, забивные, анкер-шурупы, анкер-болты, химические анкеры.
• Специальные – потолочные, гвоздевые, дюбели.

Отдельно выделяют грунтовые анкеры, которые передают выдергивающие усилия от сооружения на грунт. Они широко применяются в строительстве.

Цель испытаний анкерных креплений

Основная задача испытаний – определение коэффициента сопротивления крепежа деформации и предельной нагрузке. Результаты позволяют оценить устойчивость анкера к вытягиванию на конкретных поверхностях.

Кроме того, тестирование помогает выявить максимальную несущую способность стены при использовании определенного типа анкера. Во время испытаний анкер должен находиться на расстоянии не менее 100 мм от углов здания, проемов, карнизов и других конструктивных элементов.

Классификация анкеров

Грунтовые анкеры

Грунтовые анкеры — это специальные инженерные конструкции, предназначенные для укрепления грунтовых масс, стабилизации склонов, укрепления фундаментов и обеспечения устойчивости различных строительных объектов. Они создают дополнительную прочность грунта за счет натяжения внутри него, что позволяет предотвратить оползни, проседания и деформации.

Грунтовые анкеры состоят из:

• стержня — основной несущий элемент;
• гаек и муфт — для закрепления и регулировки натяжения;
• головки — передают усилие на грунт;
• геля или цементной смеси — усиливают сцепление с грунтом.

Применяются для укрепления склонов, фундаментов зданий и сооружений, строительства подпорных стен, дорожного строительства и т.д.

Буроинъекционные анкеры

Это системы, состоящие из стержня (анкера) и инъекционной части, которая вводится в подготовленную скважину. После установки производится инъекция специального связующего материала (цемента, бентонита, полимеров), который заполняет пространство вокруг стержня и создает прочное сцепление с грунтом или конструкцией.

Основные детали буроинъекционных анкеров:

• стержень — основной несущий элемент;
• инъекционная часть — система каналов или трубок;
• головка или заглушка — для подачи смеси;
• оболочка — защита от коррозии.

Применяются при строительстве фундаментов, дорог, тоннелей в сложных условиях.

Прядевые анкеры

Это системы из нескольких тонких стальных прядей, скрученных вместе. Обладают высокой растяжимостью, гибкостью и устойчивостью к нагрузкам. Используются для передачи растягивающих усилий.

Преимущества:

• высокая растяжимость;
• минимальная деформация при больших нагрузках;
• гибкость при монтаже.

Анкерные тяги

Конструктивные элементы, предназначенные для создания натяжения и удержания конструкций. Связывают укрепляемые объекты с опорными системами. Используются для предотвращения деформаций и обрушений.

Обеспечивают стабильность сооружений в сложных условиях эксплуатации.

Методика проведения полевых испытаний

Проверка механических анкеров проводится по ГОСТ Р 56731-2015, химические — по ГОСТ Р 58387-2019.

Процедура испытаний механических анкеров

• Подготовка отверстий
  • Соблюдение межосевых и межкраевых расстояний.
  • Обеспечение вертикальности отверстий.
• Установка анкера
  • Монтаж без фиксируемого элемента.
  • Установка киянкой или молотком, затем затяжка.
  • Контроль динамометрическим ключом.
• Подключение измерительного оборудования
  • Установка переходника для соединения с машиной.
  • Создание вырывающего усилия.
• Ключевые требования
  • Испытания — только на бетоне марочной прочности.
  • Свежий или зимний бетон — заниженные показатели.

Особенности поведения анкеров под нагрузкой

• Клиновые анкеры сопротивляются за счёт распорного механизма.
• После испытаний рассчитывают среднеарифметическую нагрузку.

Тестирование химических анкеров

• Ступенчатое нагружение
  • Прирост — не более 10% разрушающей нагрузки.
  • Выдержка между ступенями — до 15 секунд.
• Фиксация результатов
  • Длительность теста: 1–3 минуты.
  • Результаты — кривая "нагрузка–перемещение".
• Критерии разрушения
  • Потеря адгезии клея.
  • Конусообразный скол.
  • Деформация или разрыв стержня.

Дополнительные испытания на срез оценивают устойчивость к поперечным нагрузкам. Используются установки с контролируемой скоростью до 10 мм/мин. Применимы для всех типов крепежа.

Результаты испытаний

Анализируются динамические и статические характеристики, графики нагрузок, таблицы со сдвигами и трещинообразованием. Особое внимание уделяется поведению под нагрузкой: строятся кривые "нагрузка–смещение", определяется разрушающая нагрузка, фиксируются деформации и взаимодействие с арматурой.

Цены на испытания грунтовых анкеров