Проблемы строительства: анкеры в бетоне и каменной кладке

Статья и фотографии Грегори Гавела

Когда нам нужно прикрепить что-то к деревянному каркасу здания, мы используем гвозди или шурупы. Они просты и легко понятны. Гвоздь и шуруп могут иметь одинаковую прочность на сдвиг, но шуруп будет надежнее удерживаться при растяжении и вибрации.

Это не так просто, когда нам нужно что-то прикрепить к бетону, каменной кладке или даже оштукатуренной стене или потолку. В этих материалах необходимо просверлить отверстия для крепежных элементов, а материалы достаточно твердые, поэтому крепежные детали могут плохо сцепляться. Решение, разработанное сотни лет назад, заключалось в том, чтобы заполнить отверстие в каменной кладке или бетоне пробкой из материала, который удерживал бы крепеж и в то же время расширялся и захватывал внутреннюю часть отверстия.

Фото 1. Нажмите, чтобы увеличить

Дерево было первым материалом, который использовался в качестве анкеров в каменной кладке для крепления гвоздей, колышков или шурупов. Иногда после того, как раствор застыл, в кладке сверлили отверстие (или отверстие можно было оставить в шве раствора), а деревянную пробку строгали по размеру и забивали в отверстие. Иногда между кирпичами в растворных швах укладывали куски деревянной черепицы. На фото 1 показан кусок необработанного пиленого бруса 2 × 4, уложенный в стену вместо целой кладки кирпичей и используемый для крепления обрешетки для деревянной обрешетки и штукатурки; и кусок 1×8, уложенный в стену для поддержки оконного косяка. Некоторые из этих деревянных анкеров используются уже более ста лет и до сих пор находятся в хорошем состоянии, если древесина была сухой на момент установки и не подвергалась воздействию воды или насекомых. Если деревянный анкер гниет или поврежден насекомыми, он быстро ослабнет и выйдет из строя. Если он подвергнется воздействию огня, он сгорит. Если гвоздезабиватель, заменивший кирпичную кладку, подвергнется огню, он сгорит и создаст слабую плоскость в стене — как выемку, которую мы вырезаем в дереве, чтобы указать, куда он упадет. Хотя деревянные анкеры больше не используются в строительстве, многие старые здания собирались с их помощью, и состояние каждой отдельной деревянной пробки или гвоздезабивателя обычно неизвестно до тех пор, пока они не выйдут из строя.

Фото 1. Нажмите, чтобы увеличить

Свинцовые анкеры (фото 2, А, Б) были разработаны для использования с болтами и винтами. Свинец устойчив к коррозии и не гниет. Поскольку он пластичный и податливый, он легко расширяется, прочно захватывая внутреннюю часть отверстия, и плотно прилегает к резьбе винта или болта, но со временем может деформироваться и ослабевать из-за напряжения или вибрации. Поскольку температура плавления свинца составляет 621°F (327°C), свинцовый якорь расплавится в огне и высвободит все, что на нем держится. Хотя свинцовые анкеры нескольких типов все еще доступны, сегодня они мало используются из-за их склонности к ослаблению; их низкая температура плавления; и токсичность свинца. Однако миллионы из них были установлены много лет назад и до сих пор выполняют свою работу. Раньше они были доступны в большинстве стилей и размеров, показанных на фото 2.

Анкеры ZAMAC (фото 2 CJ) выглядят как традиционные свинцовые анкеры, но они легче по весу и отлиты под давлением из сплава цинка с добавлением небольшого количества алюминия, магния и меди (отсюда и название) для изменения свойств анкера. металл. Эти анкеры доступны в десятках стилей и размеров и доступны в любом хозяйственном или промышленном магазине.

Пластиковые анкеры (фото 2 К) были разработаны в 1950-х годах для использования с шурупами и гвоздями для удерживания легких нагрузок в бетоне, каменной кладке, штукатурке и гипсокартоне. Они устойчивы к коррозии, не гниют и доступны во многих размерах. Они также недороги и хорошо работают для тех целей, для которых были разработаны. Поскольку они просты в использовании, их часто используют для выдерживания большего веса, чем позволяет их конструкция. В огне они размягчатся, расплавятся или сгорят и высвободят все, что держат. Миллионы этих анкеров поддерживают электрические коробки, кабельные ремни, осветительные приборы, рамы для картин, вешалки для полотенец и практически любое оборудование, которое можно найти в жилых, коммерческих или промышленных зданиях.