Исследование свойств химического анкера на основе эпоксидной смолы

Введение. С уходом иностранных компаний с российского рынка появилась необходимость в химических анкерах отечественного производства. Исследованы свойства первого полностью отечественного химического анкера UТECH HITRE500 на основе эпоксидной смолы.

Материалы и методы. Температура стеклования определялась по ГОСТ 32618.2–2014 на приборе ТМА Q400, прочность при изгибе — по ГОСТ 4648–2014, прочность при сжатии — по ГОСТ 4651–2014, прочность сцепления клеевого состава с бетоном — по ГОСТ Р 58387–2019 при помощи испытательной машины Instron 3382.

Результаты. Установлены такие характеристики химического анкера, как температура стеклования, прочность при изгибе, модуль упругости при изгибе, прочность при сжатии, сопротивление сцепления при вырыве при температурах эксплуатации: +23, +42, +70, –60 °С, а также время, за которое химический анкер набирает 97,7 % прочности на вырыв при твердении при температуре воздуха –10 °С (10 сут). Определено, что при выдерживании образцов, твердевших в течение 1 сут при комнатной температуре, при температурах +42 и +70 °С происходит значительное снижение прочности сцепления при вырыве (на 29,7 и 64,7 % соответственно). При выдерживании образцов, твердевших в течение 1 сут при комнатной температуре, при температуре –60 °С прочность на вырыв незначительно увеличилась по сравнению с контрольными образцами (на 4,6 %).

Выводы. Приведены результаты испытаний первого полностью отечественного химического анкера UTECH HITRE500. Определены температура стеклования и физико-механические свойства отвержденного химического анкера. Установлено время, необходимое для набора прочности в условиях отрицательной температуры –10 °С, равное 10 сут.

1. Топчий Д.В., Катасонова М.А., Юргайтис А.Ю. Техническое нормирование современных методов ведения строительных работ при реконструкции, перепрофилировании и технологическом перевооружении зданий и сооружений // Инновации и инвестиции. 2019. № 6. С. 281–285. EDN SKOCBD.

2. Бокарев С.А., Мурованный Ю.Н., Усольцев А.М., Мурованный И.Ю. Натурные и лабораторные испытания конструкции усиления металлическими накладками // Интернет-журнал Науковедение. 2013. № 3 (16). С. 167. EDN QZYAAJ.

3. Бондаренко И.Н., Малашкин Ю.Н., Качков Н.А., Бондаренко В.И. О работе кирпичной облицовки современных высотных зданий // Вестник МГСУ. 2010. № 4. С. 43–48. EDN RTUJJF.

4. Людковский А.М. Опыт усиления железобетонного каркаса плоскими капителями, установленными сверху перекрытия // Вестник МГСУ. 2015. № 4. С. 80–89. EDN TPKORJ.

5. Contrafatto L., Cosenza R. Behaviour of post-installed adhesive anchors in natural stone // Construction and Building Materials. 2014. Vol. 68. Pp. 355–369. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.05.099

6. Cook R.A. Behavior of Chemically Bonded Anchors // Journal of Structural Engineering. 1993. Vol. 119. Issue 9. Pp. 2744–2762. DOI: 10.1061/(asce)0733-9445(1993)119:9(2744)

7. Cook R.A. Factors influencing bond strength of adhesive anchors // ACI Structural Journal. 2001. Vol. 98. Issue 1. DOI: 10.14359/10149

8. Cook R.A., Kunz J., Fuchs W., Konz R.C. Behavior and Design of Single Adhesive Anchors under Tensile Load in Uncracked Concrete // ACI Structural Journal. 1998. Vol. 95. Issue 1. DOI: 10.14359/522

9. Грановский А.В., Павлова М.О., Ласкевич В.Ч. Оценка прочности заделки металлических анкеров в кирпичную кладку // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2000. № 4. С. 6–7. EDN YTYRGR.

10. Грановский А.В., Павлова М.О. Исследование прочности и деформативности стен из керамического кирпича в зоне заделки металлических анкеров // Промышленное и гражданское строительство. 2001. № 10. С. 17–18. EDN YXXQAP.

11. Richardson A.E., Dawson S., Campbell L., Moore G., Mc Kenzie C. Temperature Related Pull-out Performance of Chemical Anchor Bolts in Fibre Concrete // Construction and Building Materials. 2019. Vol. 196. Pp. 478–484. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.11.144

12. Xu C., Shu J., Qi T. Experimental Research on Tensile Properties of Chemical Anchor Bolt Groups after High Temperature // 2022 International Conference on Computational Infrastructure and Urban Planning. 2022. Vol. 774. Рp. 61–68. doi: 10.1145/3546632.3546881

13. Xu C., Zhou B., Peng S. Experimental Research on Anchoring Performance of Chemical Anchor Bolt in Building Curtain Wall Engineering // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 774. Issue 1. P. 012149. DOI: 10.1088/1757-899X/774/1/012149

14. Sasmal S., Thiyagarajan R., Lieberum K.H., Koenders E.A.B. Numerical simulations of progression of damage in concrete embedded chemical anchors // Computers and Concrete. 2018. Vol. 22. Issue 4. Рp. 395–405. DOI: 10.12989/cac.2018.22.4.395

15. Xu C., Gu Y., Peng S. Experimental Research on Anchoring Behavior of Chemical Anchor Bolt under Repeated Loading // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 774. Issue 1. P. 012134. DOI: 10.1088/1757-899X/774/1/012134

16. Lahouar M., Caron J.-F., Pinoteau N., Forêt G., Benzarti K. Mechanical behavior of adhesive anchors under high temperature exposure: experimental investigation // International Journal of Adhesion and Adhesives. 2017. Vol. 78. Pp. 200–211. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2017.07.004

17. Çaliskan Ö., Karakurt C., Aras M., Kaya T. Behaviors of Chemical Anchors Installed in Different Types of Concrete. 2022. DOI: 10.21203/rs.3.rs-1570263/v1

18. Çaliskan Ö., Aras M. Experimental investigation of behaviour and failure modes of chemical anchorages bonded to concrete // Construction and Building Materials. 2017. Vol. 156. Pp. 362–375. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.08.179

19. Bajer M., Kala J., Barnat J. Steel chemical members anchored in concrete // VIII International Conference on Computational Plasticity COMPLAS VIII. 2005.

20. Çalışkan Ö., Aras M., Ağdağ Y. Experimental investigations the effects of dusty, humidity and temperature conditions on chemical anchors // Revista de la construcción. 2023. Vol. 22. Issue 3. Pp. 613–631. DOI: 10.7764/RDLC.22.3.613

21. Кабанцев О.В., Ковалев М.Г. Определение механических характеристик анкеров в поврежденном бетонном основании // Промышленное и гражданское строительство. 2022. № 9. С. 57–65. DOI: 10.33622/0869-7019.2022.09.57-65. EDN KLZJLO.

22. Иржак В.И. Эпоксидные полимеры и нанокомпозиты. Черноголовка : Редакционно-издательский отдел ИПХФ РАН, 2021. 319 с.