Как правильно выбрать дюбель для крепления камня

Крепежные изделия являются одними из наиболее важных элементов любой фасадной теплоизоляционной системы на основе облегченного камня. Грамотный выбор дюбелей служит залогом высокого качества и долговечности фасадной системы.

В данной статье рассматриваются три основные критерия, определяющих правильность выбора дюбелей для различных условий.

Несущие основания

Несущие основания зданий подразделяются на три типа:

• прочное полнотелое основание (бетон, керамический и силикатный полнотелый кирпич);
• прочное пустотелое основание (щелочной кирпич, пустотелые бетонные или керамзитбетонные блоки);
• пористое полнотелое основание (газобетон, газосиликатные блоки).

В современной дюбельной технике могут быть реализованы различные принципы анкеровки. Для каждого типа несущего основания подбирается оптимальный принцип анкеровки. Так, в прочных основаниях используется анкеровка силами трения, а в пористых – анкеровка формой гильзы дюбеля. Для чего это необходимо?

Пористые основания (газобетон, газосиликат) обладают повышенной способностью к разрушению при постоянном давлении, но это не совершенно не характерно при использовании нашего облегченного камня. Именно по этой причине для зданий, имеющих пористое основание, нецелесообразно применять дюбели, анкеровка которых осуществляется силами трения. Следует учитывать, что при анкеровке силами трения в газобетоне в начальный период (до 3 тысяч часов) наблюдаются приемлемые значения усилия при испытании дюбеля «на вырыв», далее ситуация заметно ухудшается, и по прошествии 10 тысяч часов воспринимаемые таким дюбелем максимальные нагрузки намного уменьшаются. Этот факт подтвержден многочисленными исследованиями, особенно всесторонне это свойство газобетона изучалось в Германии.

Анкеровка формой гильзы дюбеля позволяет избежать давления на материал или, точнее говоря, сделать его не определяющим при работе дюбеля. Выступы на гильзе дюбеля формируют в газобетоне "карманы", которые работают не на распор, а на сдвиг материала. Это принципиальное различие позволило достичь максимально надежной, а главное долговечной анкеровки в таком непростом материале, как газобетон.

Форма головки дюбеля

Этот аспект часто, порой на самом высоком и технически грамотном уровне, упускается из виду. Чтобы правильно оценить значение формы головки в работе дюбеля, необходимо ясно представлять, как "работает" дюбель: как он воспринимает и передает нагрузку в несущее основание. При рассмотрении взаимодействия головки дюбеля и кронштейна в системе фасадной системы с воздушным зазором особое внимание следует уделить влиянию формы головки на это взаимодействие.

Для надежной передачи нагрузки от кронштейна в несущее основание через распорный элемент очень важно, чтобы прилегание головки к кронштейну происходило по плоскости. К сожалению, на практике сплошь и рядом встречается применение так называемых рамных анкерных дюбелей для крепления кронштейнов. Рамные дюбели имеют конусообразную головку "впотай" и применяются для крепления оконных рам или деревянного бруса, они закрепляют элементы, имеющие конусообразное посадочное гнездо или небольшую прочность на сжатие, позволяющую сформировать это гнездо в процессе установки. При креплении рамными дюбелями стальных или алюминиевых кронштейнов, имеющих отверстие под анкерный дюбель, контакт головки дюбеля с кронштейном происходит в лучшем случае по линии, а в худшем (в случае овального отверстия) - в двух точках. В этом случае не приходится говорить о надежном и долговечном креплении, ведь полимерный материал гильзы дюбеля, разделяющий головку распорного элемента и кронштейн, будет попросту разрезан со временем острой кромкой отверстия кронштейна. Это приведет к появлению люфта и опасности разрушения соединения. Кроме того, появляется вероятность проникновения влаги и возникновения коррозии распорного элемента.

Большинство фирм-разработчиков систем рекомендуют располагать анкерный дюбель таким образом, чтобы кронштейн и распорный элемент разделяла гильза дюбеля. Исполнение этой рекомендации очень важно, так как ее реализация исключает вероятность возникновения электрохимической коррозии, которая возникает при наличии пары металлов, далеко стоящих друг от друга в электрохимическом ряду, и проводящей среды (вода). Например, цинк и алюминий, сталь и алюминий, коррозионно стойкая сталь и алюминий образуют пары, склонные к электрохимической коррозии.

Электрохимическая коррозия опасна существенным снижением прочностных свойств материала, вследствие чего возможно разрушение соединения. Избежать возникновения электрохимической коррозии можно, если на гильзе дюбеля имеется полимерная шайба, разделяющая материал распорного элемента и кронштейн системы. Кроме того, полимерная шайба способствует более равномерному распределению нагрузки при закручивании распорного элемента и препятствует механическому повреждению кронштейна, например, продавливанию.