Испытания анкеров на вырыв

Безопасность и прочность строительных объектов зависит от многих показателей, один из которых – надежность крепежных деталей. В качестве соединения и фиксации конструкций часто используют анкерные болты. Основу изделия составляют: стальной стержень, втулка с прорезями и коническая гайка. Стержень устанавливают в строительный материал. При закручивании гайки, прорези втулки расширяются и обеспечивают прочность крепежа. Чтобы изучить характеристики крепежной детали и параметры ее использования, проводят испытания анкеров на вырыв.

Типы анкерных болтов

Существуют несколько классификаций анкерных соединительных элементов. Производители изготавливают детали, предназначенные для крепления:

• ДСП, ДВП, гипсокартонных и других тонких материалов;
• плотного бетона и кирпича;
• пористых строительных шлако- и пеноблоков;
• ветхих конструкций.

Изделия отличают видом и принципом присоединения. Этот параметр важен для понимания совместимости крепежа и скрепляемых поверхностей. По этому критерию различают анкеры:

• распорные;
• забивные;
• рамные;
• химические;
• закладные;
• винт Молли.

При исследовании анкерных элементов оценивается нагрузка, которую выдерживает соединение. Каждый тип изделий рассчитан на применение в определенных условиях, а также имеет предельные значения прочности.

Цели испытания анкерных крепежей

Производители выпускают крепления, которые отличаются техническими параметрами и показателями эксплуатации. Важно, чтобы выбранная крепежная система подходила для материала поверхности и выдерживала допустимое воздействие. Анкерные болты испытывают:

• на стадии проектирования строительного объекта, чтобы определиться с наиболее подходящими материалами;
• в период монтажа для определения текущей прочности конструкции;
• после завершения монтажных работ для проверки надежности здания на соответствие проектным показателям.

Исследования на вырыв позволяют определить, подходят ли крепления для конкретного объекта. Это обезопасит объект от разрушения вследствие влияния нагрузок, в процессе возведения и эксплуатации.

Особенности испытательного процесса

Регулирует порядок и методику испытаний анкеров на вырыв ГОСТ. Анкеры для бетонных поверхностей исследуют по ГОСТ Р 56731-2015, клеевые изделия – по ГОСТ Р 58387-2019. Нормативы содержат требования:

• к бетонным конструкциям;
• основанию;
• установке крепежа;
• оборудованию для исследований;
• видам испытаний.

Несущая способность анкеров определяется путем статических и динамических исследований. Для экспертизы крепежных элементов используется специальное оборудование.

Материалы для проверки при одинаковых исходных характеристиках могут отличаться пористостью, прочностью, устойчивостью к воздействию. В связи с этим исследуют каждый строительный объект отдельно.

Испытывать крепежные соединения могут только аккредитованные лаборатории, у которых есть соответствующая продукция в области аккредитации. В результате процедуры испытательная организация выдает протокол испытаний анкеров на вырыв.

Статические исследования анкерных соединителей

Для изучения метизов в статике применяется европейский или отечественный метод.

По европейской системе статических испытаний ETAG 001 оценку болтов проводят в два этапа:

1. Практический этап включает монтаж нескольких метизов, создание и усиление нагрузки до тех пор, пока деталь не вырвется.
2. Расчетный этап заключается в определении вырывающих показателей с учетом плотности крепежа, неоднородности, физических и химических характеристик основания.

Отечественный способ предполагает отдельные испытательные мероприятия для материалов и целой конструкции. Нагрузка на каждом шаге исследований увеличивается на 10% и воздействует на крепеж на 5-10 минут. Измерения деформации болтов и основания делают перед каждым этапом и после него.

Статические методы позволяют оценить прочность конструкции при воздействии на соединительный элемент и предел его возможной крепежной устойчивости.

Динамические испытания анкеров

Благодаря исследованиям в динамике определяются эксплуатационные, физические и механические свойства в неблагополучных сейсмических условиях. Экспертиза помогает оценить надежность и прочность креплений, обеспечивающих долговечность построек в районах с большой вероятностью землетрясений.

Стандартная экспертиза состоит из воздействия на болты больших ударных нагрузок. Процедура проходит в следующем порядке:

1. Определяются предельное вырывающее усилие в статическом положении. Для этого крепежные детали нагружаются до тех пор, пока, не происходит вырыв и разрушение основания возле болтов.
2. Осуществляется воздействие на образцы по 200-300 нагрузок и разгрузок за минуту.
3. Повторяются статические измерения до полного вырыва анкерных соединений.
4. Проводится сравнительный анализ результатов первого и третьего этапов.
5. Составляется протокол испытаний.
6. Сравниваются данные протоколов с проектной технической документацией.

Если результаты экспертизы показывают запас прочности, применение анкеров разрешено. При отсутствии запаса меняют вид метиза или материал основания.

Общий алгоритм испытательных мероприятий

От правильности проводимых испытательных процедур и квалификации экспертов лаборатории зависит точность и корректность полученных данных. Прежде чем приступать непосредственно к проверке метизов, специалисты:

• выбирают метод исследований;
• разрабатывают порядок процедуры с учетом эксплуатационных условий объекта;
• оценивают эффективность тестирования для используемых строительных материалов.

Для тестирования в разных точках поверхности конструкции устанавливают несколько образцов. Государственными стандартами, регулирующими испытательный процесс, определены требования к креплению анкерных метизов:

• отверстия бурят ровно, учитывая межкраевые и межосевые расстояния;
• получившиеся отверстия чистят от пыли или остатков строительного материала специальными пылесосами и щетками;
• образец фиксируют динамометрическим ключом;
• степень фиксации зависит от диаметра метиза;
• к установленным изделиям присоединяют переходники для крепления с измерительными приборами;
• после подключения прибора на крепежную деталь подают нагрузку;
• по результатам измерений всех установленных метизов определяют средний показатель выдержки.

Экспертиза механических элементов из металла или пластика проводится сразу после крепления образцов к поверхности. Химические вещества, выполненные на клеевой основе, требуют предварительного затвердевания в течение времени, указанного изготовителем. Нагрузку на деталь подают в соответствии с технической документацией, представленной изготовителем.

Оценка анкеров на вырыв позволяет застройщику подобрать наиболее подходящие для объекта крепежи. Помимо прочности конструкции к статической ударной нагрузке или динамическому воздействию, тестирование определяет устойчивость деталей к коррозии и климатическим условиям.