انتخاب انکر مناسب

کسانی که مسئول انتخاب نگه‌دارنده‌ها هستند- خصوصا محصولاتی که از لحاظ ایمنی اهمیت پیدا می‌کنند- با مجموعه‌ای از انتخاب‌ها روبرو هستند و یکی از مهم‌ترین تصمیمات، که معمولا افراد با تجربه به آسانی انجام می‌دهند، انتخاب انکر مناسب است.

به صورت کلی دو نوع انکر وجود دارد: انکرهای مکانیکی و انکرهای شیمیایی. انکرهای مکانیکی با ساختار پیچ مانند و یا گوه‌ای با جسم اتصال برقرار می‌کنند. انکرهای شیمیایی نیاز دارند سوراخ کاری انجام گیرد، سوراخ تمیز گردد، با ماده‌ی شیمیایی پر شود و سپس انکر می‌تواند در محل خود قرار گیرد. در ادامه با خانه بتن همراه باشید تا در این باره بیشتر بدانید.

انکر مکانیکی:

انکرهای مکانیکی تنها یک مشکل جدی دارند که اگر فاقد آن بودند، نیازی به انکرهای شیمیایی نبود. لکن پیش از پرداختن به این موضوع انکرهای مکانیکی را به دو دسته کلی تقسیم‌بندی می‌کنیم: انکرهای انبساطی و انکرهای غیر انبساطی

انواع انکر مکانیکی:

اولین گروه، همان گونه که از نامش پیداست، شامل انکرهایی است که دچار انبساط می‌شوند، برخی با سفت کردن –که بعضا به آن‌ها پیچی انبساطی اطلاق می‌گردد- مانند انکرهای گل‌میخی، انکرهای سپری (شیلد) و انکرهای غلافی (اسلیو)؛ و برخی دیگر با تغییر مکان یک توپی کوچک درون انکر (مانند انکرهای دراپ این). گروه دوم نیز شامل انکرهای آندرکات و پیچش خودکار می‌شود(که معمولا به آن‌ها پیچ‌های بتنی گفته می‌شود.)

مزایا و معایب انکر مکانیکی:

مهم‌ترین مشکلی که در انکرهای مکانیکی با آن روبرو هستیم، مربوط به انکرهای انبساطی بوده و از ویژگی‌های آن‌ها سرچشمه می‌گیرد. انبساط انکر به سمت گوشه‌های سوراخ در تکیه‌گاه ایجاد تنش فشاری و جهت تحمل این فشار باید در اطراف تکیه‌گاه به میزان کافی ملات باشد تا بتواند این تنش را تحمل نماید. همچنین معنی دیگر این حرف این است که انکرهای انبساطی معمولا برای استفاده در مواد ضعیف‌تر مانند آجر، سنگ و خصوصا بلوک که به آسانی دچار ترک و یا تخریب می‌شوند، مناسب نیستند. به عنوان مزیت نیز می‌توان اشاره کرد ، معمولا انکرهای مکانیکی از انکرهای شیمیایی ارزان‌تر هستند، حساسیت آن‌ها نسبت به نصب اشتباه بسیار کم‌تر است، به سرعت می‌توانند تحت بارگذاری قرار بگیرند، و برخی از آن‌ها (بولت‌ها و انکرها غلافی) به آسانی قابلیت اتصال به نگه‌دارنده‌ها را از طریق سوراخ تعبیه شده درون خودشان دارند، درحالی که بسیاری از انکرهای شیمیایی برای اتصال نیاز به تمیزکاری بیشتری برای چنین کاری دارند.

انکرهای شیمیایی:

انکرهای شیمیایی به واسطه‌ی نصب تنشی را در تکیه‌گاه اعمال نمی‌کنند، بنابراین می‌توانند در فواصل کم‌تر و در گوشه‌های بتن مورد استفاده قرار بگیرند. آن‌ها همچنین مهار بهتری در مصالح بنایی ایجاد می‌کنند. این موارد مهم‌ترین مزیت‌های آنان است. بنابراین اگرچه نواقصی دارند، در جهت کم کردن اثر این نواقص تلاش بسیاری شده است. در حالی که انکرهای خود پیچشی نیز در زمان نصب تنش‌های بسیار کم‌تری در تکیه‌گاه ایجاد می‌کنند و مقاومت بالایی در بتن دارند، و همچنین در سازه‌های بنایی به خوبی کار می‌کنند، مقاومت ایجاد شده توسط آن‌ها کم‌تر از انکرهای شیمیایی است و مهم‌ترین کاربردشان کاربری‌های موقت و یا کوتاه مدت است. انکرهای آندرکات نیز در سازه‌های بنایی به خوبی کار نمی‌کنند و تنها باید برای بتن مورد استفاده قرار گیرند.

در این جا نیاز به بیان یک مطلب احساس می‌گردد. غالبا مشاهده می‌شود که در بروشورها و یا وبسایت‌ها در مورد انکرهای شیمیایی (همچنین خود پیچشی‌ها و اندرکات‌ها) گفته می‌شود که این انکرها بدون تنش هستند و می‌توانند در نزدیکی گوشه‌ها یا فاصله کم از یکدیگر قرار بگیرند. این موضوع اشتباه است. ممکن است آن‌ها در هنگام نصب بدون تنش باشند، ولی به محض این که برای انتقال بار به تکیه‌گاه از آن‌ها استفاده شود، متحمل تنش خواهند شد.

برای تحمل این تنش‌ها، نیاز است تکیه‌گاه به میزان کافی قوی باشد، بنابراین اگرچه فاصله از کنار و فاصله بین انکرها در این انکرها در مقایسه با انکرهای مکانیکی کم‌تر است، در صورتی که بارها زیاد باشد، هنوز هم می‌تواند قابل توجه باشد. باید توجه داشت که این انکرها نمی‌توانند بدون هیچ محدودیت در گوشه‌ها قرار بگیرند.

قابلیت انکرهای شیمیایی برای اتصال با شکل نامنظم سوراخ‌ها باعث می‌شود که انتقال بار به صورت موثری در تمام طول اتصال صورت پذیرد و از تمام ظرفیت اتصال استفاده گردد. اما امکان انتخاب گسترده‌تر از میان انکرهای شیمیایی است که باعث شده در بیشتر مواردی که نیاز به انتقال بار به قسمت‌های محدود بتن و یا انتقال بار از طریق یک بیس پلیت با ابعاد محدود به بتن می‌باشد، انکرهای شیمیایی مورد استفاده قرار بگیرند.

انواع انکرهای شیمیایی:

انکرهای شیمایی نیز با یکدیگر تفاوت‌هایی دارند.  اولین نوع انکرهای شیمیایی دارای تمامی ترکیب‌های شیمیایی (رزین، ذرات ریز و کاتالیزور) درون یک کپسول – در ابتدا از جنس شیشه و بعدها از جنس فویل‌هایی با مقاومت بالاتر در مقابل شکستن- بود. این انکرها در گذشته و امروزه در بتن عملکرد مناسبی داشته و دارند، ولی در سازه‌های بنایی که رزین می‌تواند به دیگر حفرات موجود در مصالح بنایی نشت پیدا کند، عملکرد مناسبی ندارند. برای این کاربردها سیستم‌های تزریق رزین توسعه یافتند و این توسعه به حدی بود در بتن هم توانستند جایگزین محصولات قبلی شوند.

به صورت کلی دو سیستم کپسولی وجود دارد؛ درون چرخشی و درون چکشی. در اولی راد رزوه شده با شکل خاص باید درون کپسول چرخانده شده، و با محتویات مخلوط گردد. این کار با استفاده از یک دریل صورت می‌پذیرد. در دومی که برای استفاده اختصاصی با میلگرد طراحی شده است، راد با چکش درون یک کپسول خاص قرار می‌گیرد و باعث حرکت کاتالیزور به سمت رزین می‌گردد. این نوع به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرند و در این مطلب به آن‌ها اشاره نمی‌کنیم.

انعطاف پذیری مربوط به انتخاب انکرهای شیمیایی که به آن اشاره شد، مربوط به طراحی انکری است که طول اتصال در آن بین ۴ تا ۲۰ برابر قطرش باشد(جهت راحتی تزریق) و همچنین مقاومت راد آن مقداری مشخص باشد. مشابه‌ترین انکرهای مکانیکی از این منظر، بولت‌ها هستند که در طول‌های متفاوتی موجود می‌باشند، که نه تنها امکان انتخاب نگه‌دارنده‌های با ضخامت مختلف را می‌دهند، امکان انتخاب عمق کاشت‌های متفاوت و نتیجتا تحمل بارهای متفاوت را نیز ایجاد می‌کنند.

معایب انکرهای شیمیایی:

تا این جا بیان شد که سیستم‌های شیمیایی می‌توانند قوی‌تر باشند، با فواصل کم‌تر و در گوشه‌ها قرار بگیرند، و در سازه‌های بنایی نیز استفاده شوند. اما نقاط ضعف آن‌ها چیست؟

انکرهای شیمیایی از انکرهای مکانیکی معادلشان گران‌تر هستند. جدای از هزینه‌ی رزین، که بسیار متغیر است، هزینه خرید تجهیزات و همچنین زمان بیشتری که به دلیل حساسیتشان برای نصب آن‌ها باید صرف کرد نیز قابل توجه است. اما در یک پروژه ایمن سازی مهم این هزینه اضافی در قیاس با کل کار بسیار اندک می‌باشد.

شاید مهم‌ترین نقطه ضعف انکرهای شیمیایی مربوط به نصب آن‌ها است. حساسیت آن‌ها نسبت به خوب تمیز نکردن سوراخ نسبت به انکرهای مکانیکی بیشتر است و باید پیش از سفت کردن و یا تحت بار قرار دادن آن‌ها از گیرششان اطمینان حاصل کرد. تولیدکنندگان روی این دو ویژگی تلاش بسیاری داشته‌اند. سیستم‌های کپسولی در مقایسه با سیستم‌های تزریقی حساسیت کم‌تری نسبت به تمیز نبودن سوراخ دارند، زیرا عملکرد چرخش همراه با ذرات شکسته شده، مقداری از ذرات باقی مانده در سوراخ را به درون ترکیب می‌کشاند؛ در حالی که سیستم‌های تزریقی فقط رزین را روی گرد و خاک باقی مانده اجرا می‌کنند. همچنان برای انکرهای شیمیایی توصیه به تمیز کردن کامل سوراخ با استفاده از دمیدن (یا وکیوم کردن)، جارو کردن و دمیدن می‌شود. مرحله‌ی جارو کردن ذراتی را که به اطراف سوراخ چسبیده را پاک می‌کند. اگرچه امروزه انکرهای کپسولی وجود دارند، که تنها به دمیدن نیاز دارند، اهمیت این روش برای تمیز کردن سوراخ تا زمانی که همه‌ی انکرها به این پیشرفت برسند احساس خواهد شد. یک روش برای عدم نیاز به تمیز کردن جداگانه سوراخ، استفاده از دریل‌های توخالی است که به وکیوم متصل شده اند و همزمان با حرکت ذرات معلق را جذب می‌کنند. جدای از تمیز کردن سوراخ، این کار فرآیند نصب را برای نصاب و ناظران ایمن‌تر خواهد کرد زیرا از پخش شدن ذرات گرد و خاک جلوگیری می‌کند.

زمان گیرش مشکل دیگر انکرهای شیمیایی است، درحالی که انکرهای مکانیکی می‌توانند به سرعت تحت بارگذاری قرار بگیرند. یک انکر کپسولی معمولی در دمای -۵c به ۴ ساعت و در دمای +۲۰c به ۱۰ دقیقه زمان نیاز دارد (دمای تکیه‌گاه مورد نظر است). یک رزین تزریقی با رزین مشابه به حالت قبل ممکن است به ۴ برابر این زمان نیاز داشته باشد. برخی تولیدکنندگان سیستم‌های گیرش سریع‌تری را توسعه داده‌اند که زمان گیرش را برای کپسول‌ها (برای استفاده با رادهای مخصوص در بتن ترک‌خورده) به چند دقیقه رسانده است. در مورد سیستم‌های تزریقی نیز به صورت کلی این زمان را به نصف کاهش داده‌اند که هنوز از زمان مورد نیاز برای انکرهای کپسولی بیشتر است. از سوی دیگر رزین‌های شامل اپوکسی خالص ممکن است در همان دما به حدود ۱۷۰ دقیقه تا ۷ ساعت زمان نیاز داشته باشند و برخی از آن‌ها در دمای پایین +۵c به گیرش نخواهند رسید. این انکرها خواص ویژه‌ای برای استفاده‌های خاص، مانند؛ میلگردهای مهاری که صبر کردن را توجیه می‌کند؛ دارند. اما رزین‌هایی نیز وجود دارند که می‌توانند در دمای -۲۰c نیز نصب گردند، اما حداکثر دمای +۵c برای آن‌ها قابل قبول است. این چندگانگی فرمولی و دامنه‌ی زیاد این پارامترها باعث ایجاد سردرگمی شدید در میان استفاده کنندگان می‌گردد. بنابراین بهترین توصیه برای پیمان‌کاران این است که تا جایی که ممکن است باید سیستمی را انتخاب کنند که متناسب به نیازهای آنان است، فقط همان را دنبال کنند و نصاب‌های خود را برای هر سیستم رزینی که استفاده می‌کنند آموزش دهند.

اگرچه برای محل‌هایی که از لحاظ ایمنی دارای اهمیت می‌باشند، نوع انکر مورد استفاده توسط مهندسین مشخص می‌گردد – و باید هم این طور باشد- و نرم‌افزارهای ارائه شده توسط تولیدکنندگان از پیچیدگی‌های این فرآیند کاسته است، تا زمانی که اطلاعات وارد شده در نرم‌افزار دارای صحت هستند، نرم‌افزار مجموعه‌ای از انتخاب‌ها را معمولا به تضمین تولیدکننده در اختیار استفاده کنندگان قرار می‌دهد. با آگاهی از معایب و مزیت‌هایی که در این مطلب به آن‌ها اشاره گردید، انتخاب بین این موارد برای یک کاربری خاص امکان‌پذیر می‌گردد. و نهایتا با انتخاب آگاهانه نصاب مناسب و آموزش دیده جهت اجرای این انکرها، می‌توان از خواص این انکرها بهره‌مند گردید.

جمع‌بندی:

به صورت کلی جای‌گذاری و همچنین برداشتن انکرهای مکانیکی کار ساده‌تری است. این مدل انکرها باید تنها همراه با بتن‌های جامد و محکم مورد استفاده قرار بگیرند. اگر بتن ضعیف باشد، انکر به صورت کامل بسته نخواهد شد و عملکرد صحیح خود را نخواهد داشت. به این دلیل که تمام وزن و تنش در راس انکر متمرکز است، باعث ایجاد ترک در سیمان می‌گردد، خصوصا در بتن‌های ضعیف‌تر. باید اطمینان یافت که سایز سوراخ بزرگ‌تر از انکر نیست، زیرا در غیر این صورت به درستی در محل خود ثابت نخواهد شد. با این وجود که گاهی این اتفاق می‌افتد، باید اطمینان یافت که انکر درون بخش خالی قرار داده نشود، زیرا باعث می‌شود سوراخ از خود انکر بزرگ‌تر باشد. اگر چنین اتفاقی افتاد، تنها گزینه دیگر ایجاد یک سوراخ دیگر در همان نزدیکی است، به هیچ وجه در همان سوراخ جای‌گذاری را انجام ندهید. یک هشدار مهم دیگر در ارتباط به انکرهای مکانیکی، فاصله گرفتن از گوشه‌ها می‌باشد؛ زیرا گسترش ترک‌ها را آسان می‌کند. اگرچه نصب انکرهای مکانیکی بسیار آسان‌تر است، تخریب آن‌ها نیز بسیار ساده‌تر است. انکرهای مکانیکی اغلب به راحتی به دلیل لرزش شل می‌شوند و به راحتی نیز دچار زنگ زدگی می‌شوند.

انکرهای شیمیایی از طریق واکنش‌های شیمیایی بسته می‌شوند و نصب آن‌ها نه تنها سخت‌تر بلکه گران‌تر نیز می‌باشد. زمانی که از انکرهای شیمیایی استفاده می‌کنید، نیازی نیست که نگران مقاومت بتن باشید، زیرا انکرهای شیمیایی با بتن‌های با مقاومت پایین نیز کار می‌کنند. برای نصب انکرهای شیمیایی شما ابتدا باید سوراخ کاری انجام دهید و سپس سوراخ را تمیز نمایید. زمانی که سوراخ تمیز شد، آن را با مواد شیمیایی پر می‌کنید. بسیار مهم است که سوراخ را به صورت کامل تمیز کنید، زیرا هر ذره‌ی کوچک و یا خاک باقی مانده در سوراخ باعث کاهش شدید اثر مواد شیمیایی می‌گردد. انکرهای شیمیایی ایمن‌تر و قابل اطمینان‌تر می‌باشند، زیرا مواد شیمیایی اجازه می‌دهند که تنش و وزن به جای تمرکز در راس انکر در سرتاسر آن پخش گردد. این موضوع باعث کم‌تر شدن ترک‌ها شده و آسیب‌های وارده به دیوار را نیز کاهش می‌دهد. علاوه بر قیمت بالاتر و فرآیند طولانی‌تر، اشکال دیگر انکرهای شیمیایی عدم عملکرد صحیح در دمای بالا می‌باشد.

استفاده از دو روش:

در اغلب موارد در یک پروژه یا از انکرهای شیمیایی و یا از انکرهای مکانیکی استفاده می‌گردد. اگر زمان و هزینه دارای اهمیت زیادی نباشد، استفاده از هر دو به صورت همزمان نیز امکان‌پذیر است؛ به این صورت که انکرهای شیمیایی بیش‌تر ظرفیت باربری را متحمل می‌شوند و انکرهای مکانیکی به عنوان پشتیبان عمل می‌کنند. خانه بتن با بهره گیری از متخصصان خود در زمینه کاشت انکرهای شیمیایی و انکرهای مکانیکی فعالیت می کند. شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه و همچنین مشاوره رایگان با کارشناسان خانه بتن تماس بگیرید.