Chemické kotvy jsou ocelové šrouby, svorníky a tyče, které jsou přikotveny obvykle do betonu a zdiva za pomocí systému lepidel na bázi pryskyřic. Jsou vhodné pro aplikace, kde je požadována velká únosnost, v téměř všech případech je výsledné vlepení silnější než základový materiál, a protože je systém založen na chemickém lepení/přilnutí, nedochází k uvolnění zatížení v tahu do podkladového materiálu, jako tomu dochází s rozpínacími typy kotev.
Všechny systémy pracují na stejném principu - základní pryskyřici namíchat s druhým komponentem, aby mohla začít chemická reakce, proto ten název chemické kotvy.
Ne všechny pryskyřice jsou stejné a na trhu je k dostání mnoho různých typů a široká nabídka forem, v kterých se dodávají. I když všechny systémy fungují na stejném základním principu, objevuje se několik různých mísících postupů a chemických komponentů, které jsou navrhovány a vyvíjeny ve výrobě a mají splňovat specifická kritéria výkonu v různých typech aplikací a povrchů – velká pevnost, malé smršťování, bez rozpouštědel, vysoké teploty, rychlé a pomalé schnutí...
Injektážní systémy kartuší jsou nejrozšířenějším formátem. Skládají se ze 2 pryskyřičných komponentů v samostatných částech kartuše. K míchání dochází ve směšovači při pumpování specifickou aplikační pistolí na každý typ, jde o velmi všestranný systém, může být uvolněno větší i menší množství pryskyřice v závislosti na požadavku kotvy a aplikaci. Systém může být použit s různými typy a velikostmi kotev. Výsledné namíchané směsi jsou nestékavé, nepronáší se, proto jsou vhodným řešením zejména pro horizontální aplikace, aplikace prováděny nad hlavami, pro perforované zdivo a zdivo s dutinami.
Systémy volného namíchání jsou většinou typy zálivek, skládají se ze dvou zvlášť balených komponentů pro namíchání přímo na stavbě ručně nebo strojově. Tyto systémy se většinou používají při aplikacích, kde velké hluboké díry vyžadují vyplnění o velkém objemu a kde by byla injektáž neekonomická a těžko proveditelná. Tento systém se také hodí pro kotvení nepravidelných tvarů do betonu nebo zdiva jako jsou: pilíře, zábradlí, atd. S tímto systémem je třeba pečlivě pracovat, věnovat péči dobrému namíchání komponentů o správných poměrech.
Existují dvě základní skupiny pryskyřic, katalytické a nekatalytické. Rozdíl pro katalytické pryskyřice je použití 2 komponentní pryskyřice a katalyzátoru v poměru přibližně 10:1 a katalyzátor je tím, co iniciuje proces vytvrzení. Chemická reakce 2 komponentů při míchání se šíří skrz míchání tak dlouho, pokud je pryskyřice v kontaktu s jakýmkoliv množstvím katalyzátoru. Výhody těchto pryskyřic jsou: mísící poměry nemusí být přesné a jsou většinou levnější vzhledem k menšímu množství katalyzátoru nutného pro míchaný objem. Katalytické pryskyřice se v oblasti chemického kotvení opět rozdělují na několik podskupin polyesterové, vinylesterové, epoxy-akryláty, čisté epoxidové a metakryláty atd. záleží na formulaci výrobců, všechny nabízejí mnoho různých výhod a různou výkonnost. Chemické kotvy Sanax jsou polyesterové, epoxy-akrylátové a čisté epoxidové. Epoxy-akrylátové a čisté epoxidové jsou těmi výkonnějšími v síle, trvanlivosti a testu únosnosti.
Nekatalytické pryskyřice jsou většinou míchány v poměru 1:1. Firma Sanax má v nabídce čistou epoxidovou pryskyřici v poměru 3:1 a v poměru 1:1.
Čistá epoxidová pryskyřice je v současnosti jediným typem nekatalytické pryskyřice používající se v chemickém kotvení. Epoxidová pryskyřice schne pomaleji než katalytické pryskyřice, i přesto však má lepší mechanické vlastnosti a lépe přilne, což umožní větší únosnost a silnější vazbu na podkladový materiál. Epoxidy jsou také téměř 100% nesmršťující se. Jsou proto lépe vhodné pro větší otvory a díky jejich přirozené nepropustnosti pro aplikace pod vodou.
V porovnání s ocelovými rozpínavými kotvami poskytují chemické kotvy významně větší přilnutí k povrchu, a tím tedy může být dosaženo vyšší únosnosti pro každou kotvu libovolné velikosti základu. Toto je hlavně zapříčiněno tím, že rozpínací kotvy o jednom bodě spoléhají na tření vznikající mezi stěnou vyvrtaného otvoru a rozpínacího segmentu uvnitř šroubu. Obecně tento segment může počítat pouze s 1/4 až 1/3 délky šroubu ve vyvrtaném otvoru, zatímco chemické kotvy tvoří stálou vazbu mezi připevněnou částí a podkladovým materiálem po celé délce instalované kotvy s tím, že pryskyřice je pevnější než podkladový materiál samotný. Chemické kotvy nepřenášejí žádné rozpínací síly na povrch, a mohou proto být rozmístěny blízko u sebe ve skupinách a blíže ke krajům povrchu, než je tomu u jiných dostupných metod. Jsou velmi všestranné pro aplikace, mohou být tedy použité pro různé podkladové materiály - beton, kámen, skálu, provzdušněný beton, pevné a duté cihly a bloky a pro slabé a křehké materiály. Materiály firmy Sanax jsou chemicky odolné, jsou také odolné proti vibracím, všechny systémy nabízejí i dobrou ochranu vůči korozi a požáru, protože tělo kotvy je plně obaleno pevnou pryskyřicí.
Všechny typy chemických kotev spoléhají na provázání strukturálních povrchů mezi kotvou a pryskyřicí a mezi pryskyřicí a stěnou vyvrtaného otvoru. Ve špatně připravených otvorech se pryskyřice naváže pouze na částečky prachu na stěnách a dnu vyvrtaného otvoru, ne na samotný podkladový materiál. Je proto velmi důležité, aby otvory byly před instalací kotvy řádně očištěny (vyfoukány, vykartáčovány). Rozměry otvorů a hloubka také musí být jasně stanoveny v závislosti na typu systému pryskyřice, který hodláte použít. Vždy se držte instalačních pokynů.
Chemické kotvení je extrémně všestranná a přizpůsobivá metoda, která umožňuje dosažení vysoké únosnosti strukturálních spojení s velmi omezenou možností selhání. Na základě historie testování a vlastních pozorování jsme zjistili, že bezpochyby jediným možným zdrojem selhání chemického kotvení je nedostatečně připravený a očištěný otvor. Ostatní méně běžné zdroje selhání kotvy zahrnují špatný průměr vyvrtaného otvoru, použití materiálu po záruční době, neposkytnutí dostatečného času pro kompletní vytvrzení pryskyřice. Všechny pryskyřice systému chemického kotvení Sanax mají detailní instalační pokyny, jejichž dodržením dosáhnete bezproblémové instalace kotvy a jejího maximálního výkonu.
Během posledních let se data o únosnosti ve stavebním kotvení stala předmětem mnoha změn. Zatímco dříve by zatížení konkrétního připevnění bylo vypočítáno pomocí metody globálního faktoru bezpečnosti výsledky vyjádřenými ve formě mezního zatížení, doporučeného zatížení, dnes v souladu s eurokódem se používá metoda částečného faktoru bezpečnosti a výsledky jsou vyjádřeny ve formě mezní únosnost, navrhovaná únosnost a doporučené zatížení. Pro ty, kteří tento koncept neznají, vysvětlujeme tato zatížení následovně:
toto je mezní zatížení kotvy, které může být dosaženo bez toho, aby došlo k selhání kotvy s aplikovaným statistickým faktorem pravděpodobnosti (95% kvantil).
toto je typická/charakteristická únosnost vydělena částečným faktorem bezpečnosti použitých materiálů, odvozeného od testování v souladu se současnými EOTA pravidly.
toto je návrhová akce vydělena dalším částečným faktorem bezpečnosti a tím dostaneme pracovní návrh nebo doporučené zatížení. Inženýři, kteří preferují i nadále používaní metody globálního faktoru bezpečnosti, v tom mohou pokračovat i nadále za použití hodnot doporučeného zatížení.
Ať se pro výpočet použije jakýkoliv systém, pro nováčky v kotvení je nesmírně důležité pochopit rozdíly v datech. Mezní zatížení jsou maximální hodnoty, které kotva dosáhla za testovacích podmínek před celkovým selháním kotvy bez použití faktoru bezpečnosti. Doporučená zatížení jsou mezní zatížení vydělena faktorem bezpečnosti (průměr 3), a představuje bezpečné pracovní zatížení.
Naše výpočty jsou získány za pomoci nejnovější metody dílčího faktoru bezpečnosti, naše data zatížení jsou vypočítávána v souladu se směrnicemi EOTA:
Abychom mohli použít tuto metodu, musíme ověřit, že navržená hodnota požadovaného zatížení je menší než navržená hodnota odolnosti
Pro výpočet faktoru bezpečnosti nebo i doporučeného zatížení v tahu betonu používáme charakteristickou odolnost, která je odvozena z konečné odolnosti, která je vydělena 95% faktorem spolehlivosti, toto číslo dále vydělíme dílčím faktorem bezpečné odolnosti 2.5, toto číslo získáte ze vzorce
Výsledné číslo je potom navrhovaná odolnost, která je dále vydělena faktorem bezpečnosti pro zatížení y F: 1.4, abychom získali doporučené zatížení.
Produkty byly vyvinuty hlavně pro stavebnictví, kde stálá únosnost je základním požadavkem, a my nabízíme několik typů v různých formách balení a dodání, aby byly vhodné pro jednotlivé podmínky aplikace na samotných stavbách. Naše postupy jsou navrhovány tak, aby bylo dosaženo vysoké pevnosti a rychlého vytvrzení v betonu, skály, kamenu a zdiva, všechny zkoušky a data o únosnosti jsou získávány probíhajícím detailním testováním v nezávislých laboratořích. Bezpečnost aplikátora našich produktů bereme vážně, stejně tak i životní prostředí, proto najdete v naší nabídce hlavně produkty o vysoké kvalitě, bez přidání styrenu (netoxické) a materiály s minimálním zápachem. Na vyžádání jsou k dostání bezpečnostní listy materiálů.
Výběr chemických kotev se může zdát na začátku velmi matoucí a je velmi důležité vidět rozdíly mezi všemi nabízenými typy. Nabízíme tři typy systému pro dodání v kartuších. Systém kartuší se vzhledem k tomu, že každá pryskyřice má jiné vlastnosti a únosnost, dále rozděluje do několika druhů. Každý z nich se hodí pro jiný typ kotvení. Technická data pro každý systém jsou k dostání v tomto manuálu, který si podrobně prostudujte.
Vinylesterová kotevní pryskyřice určená k provádění chemických kotev. Je speciálně navržený k rychlému vytvrzení. ResiFix 2VE je vhodný pro aplikace do betonu, kde kvůli vyšším požadavkům na únosnost nestačí polyesterové pryskyřice.
Epoxy-akrylátová, dvousložková kotevní pryskyřice určená k provádění chemických kotev. Je speciálně navržený k rychlému vytvrzení. ResiFix 2EC je vhodný pro aplikace do betonu, kde kvůli vyšším požadavkům na únosnost nestačí polyesterové pryskyřice. ResiFix 2EC je vhodný pro střední a těžký stupeň kotvení. Do podkladového materiálu nepřenáší žádné napětí vznikající rozpínáním. ResiFix 2EC je určen pro kotvení svorníků, šroubů, pouzder, čepů a hmoždinek.
Epoxidová dvousložková kotevní pryskyřice určená k provádění chemických kotev. Je speciálně navržená k rychlému vytvrzení. ResiFix 2EX je vhodná pro aplikace do betonu, kde kvůli vyšším požadavkům na únosnost nestačí polyesterové pryskyřice. ResiFix 2EX je vhodná zejména pro těžký stupeň kotvení. Do podkladového materiálu nepřenáší žádné napětí vznikající rozpínáním. ResiFix 2EX je určen pro kotvení svorníků, šroubů, pouzder, čepů a hmoždinek.
ResiFix 2VR je vinylesterová kotevní pryskyřice určená k provádění chemických kotev. Je speciálně navržený k rychlému vytvrzení. ResiFix 2VR je vhodný pro aplikace do betonu, kde kvůli vyšším požadavkům na únosnost nestačí polyesterové pryskyřice.
ResiFix 2PS je vysoce výkonný rychleschnoucí dvousložkový kotevní systém. Je dodáván ve formě kartuše, která v sobě obsahuje obě složky – pryskyřici a tvrdidlo – umístěné ve dvou oddělených částech. Při aplikaci vytlačováním pomocí standardní aplikační pistole jsou obě složky promíchávány ve směšovacím hrotu ve správných poměrech.
Ve zkratce, výběr systému velmi závisí na samotné aplikaci nebo požadavcích v návrhu a přirozených vlastnostech části, která má být ukotvena/přikotvena.
Přesto by však před výběrem mělo být zváženo následující:
Umístění kotev a osová rozteč mají významný efekt na konečné zatížení, které může být bezpečně na kotvu instalováno.
Po instalaci kotvy působí radiačně-paprskovým zatížením na podkladový materiál, toto zatížení může zasahovat na významnou část povrchu. U základny kotvy/šroubu se toto zatížení zmenšuje a přechází do tvaru kužele. Výkonnost může být zvětšena větší kotevní délkou/hloubkou, kdy vzniká větší napětí ve tvaru kužele. Umístění kotev blízko k sobě nebo blízko ke hraně/okraji podkladového materiálu zmenší velikost kužele, a tím i výkonnost kotvy.
V ideálních případech by měly být kotvy umístěny v souladu s minimální vzdáleností od okraje podkladového materiálu a měla by být dodržena minimální vzdálenost mezi oběma kotvami (viz naše tabulky). Není–li toto proveditelné, nabízíme vám také tabulky se sníženými daty, která mohou být použita v souladu se získáním představy o omezené výkonnosti kotvy.
Doporučené zatížení v tahu pro kotvu je 13.71 kN
Typické rozmístění je 140mm
Možné rozmístění je pouze 100mm
Zmenšený faktor osové rozteče kotev pro 30Nmm2 beton je 0.88
Proto nové doporučené zatížení je 13.71 × 0.88 = 12.07kN
Kotvení a požár
Koroze kotev
Kotvení cihlového zdiva
ResiFix 2VE
ResiFix 2EC
ResiFix 2EX
ResiFix 2VR
ResiFix 2PS
Aplikace do pevných materiálů
Aplikace do pevných materiálů
Aplikace do dutých materiálů
Aplikace do dutých materiálů
