Дюбель для бетона: характеристики, размеры и цены

Надежную фиксацию предметов небольшого веса на монолитную стену выполняет дюбель для бетона, который может иметь разную конструкцию и способ сцепления в отверстии. Отдельные виды разрешается использовать в кирпичных или каменных стенах. Если на поверхность планируется закрепить более массивное сооружение, то применяют анкерное изделие, которое выше по стоимости, выдерживающее повышенную нагрузку по отношению к традиционному.

Оглавление:

1. Что представляют собой дюбеля?
2. Классификация и технические параметры
3. Цены

Виды и характеристики крепежа для бетона

Классически элемент состоит из пластиковой втулки, которая имеет выступы по всей длине для предотвращения проворачивания внутри отверстия. В нее вкручивается металлический стержень, принимающий на себя весовую нагрузку. Пластик имеет такие размеры, что в сборе его распирает в полости винт. Этот вид легко разобрать при помощи отвертки.

Стандартные дюбеля для бетонных поверхностей отличаются от аналогичных элементов по кирпичу. Ввиду неоднородности кладки требуется:

1. втулка, имеющая большие размеры, чтобы гарантированно найти точки опоры со всех сторон;
2. увеличенная длина стального стержня, изготовленного в виде шпильки с резьбой.

Однородная стена сможет прочно закрепить гвоздь, вбиваемый ударным способом. Он работает на вдвое меньшей длине, что сокращает время установки. В кирпиче он произведет большие разрушения, что не обеспечит прочность фиксации на долгое время. При наличии перфоратора используют саморезы в бетон без дюбеля, когда металлический винт входит непосредственно в просверленное гнездо. Упрощается процедура монтажа, и снижается стоимость материалов.

Вид выбирается по максимально возможной нагрузке и доступному инструменту. При возникновении сомнений, что лучше выбрать в своем случае, нужно изучить отзывы о подобном опыте на строительных форумах.

Классификация

Для работ по бетону принято пользоваться таким крепежом, который можно купить в ассортименте:

• универсальный;
• распорный;
• гвоздь;
• бабочка;
• фасадный;
• КВТ;
• GB;
• химический.

Некоторые из этих видов предназначены для определенных типов поверхности (специальные), например дюбели для пеноблока. Для твердого бетона оптимальными считаются размеры металлического крепежа 6х40 мм. Более длинные дюбели для легкого бетона будут начинаться с 6х60, 6х80 и иметь максимальный габарит 10х160 мм.

1. Распорный.

Этот тип уверенно выполняет свою функцию при установке жестких навесных конструкций. Отличается волнообразной формой и размерами металлических шурупов. Гильзы в виде цилиндра имеют 2-3 распора (шипы), обеспечивающие надежное фиксирование в гнезде. Монтаж выполняется молотком с последующим ввертыванием самореза.

2. Бабочка.

Ее используют для тонких стены Гильза проходит отверстие насквозь, дальний конец при ввинчивании металлического стержня поджимается, охватывая бетон с 2 сторон. Установленный элемент прочно фиксируется.

3. Универсальный.

Комбинированный вариант распорного крепежа типа «бабочки». Этот металлический дюбель разработан для использования на разных видах поверхностей. Оптимально подходит для старых, неоднородных стен, плоскостей из смешанных материалов, ручного пробивания отверстий.

4. Гвоздь.

На прочную основу предметы навешиваются на гвоздь, вбитый при помощи строительного пистолета или вручную. Такой крепеж имеет различные виды исполнения для бетона, бутового камня, кирпича, мягких покрытий типа ГВП, ДСП.

Стальной элемент представляет собой толстый стержень. Он заострен с одного конца, утолщен шляпкой с другого, чтобы не погрузиться излишне в бетон. На оцинкованное тело одевается стопорная шайба, играющая роль направляющей. Такой дюбель не фиксируется дважды – он нужен при монтаже конструкции с повышенной прочностью.

Необходимость работы перфоратором по сверлению отверстий отсутствует, что значительно сокращает время крепления, уборки мусора.

5. Фасадные виды.

Используют при монтаже теплоизоляционной облицовки. Они работают по распорному типу, но имеют увеличенные размеры (длина, Ø шляпки). Втулка и металлический винт изготовлены из ударопрочных материалов.

6. Химический.

Специальный крепеж для пенобетона. В комплект нужно купить емкость, содержащую полимеризующиеся вещества, которые в гнезде застывают, образуя плотную зону в пористой конструкции. Процесс занимает от 2 часов до 1 суток.

7. КВТ.

Предназначается фиксировать предметы исключительно в газобетоне. Характеризуется более широкой резьбой, увеличивающей площадь зацепления с пористым материалом.

8. GB.

Специализированное крепление на стеновых блоках из полистиролбетона. Гильза в виде спирали работает на распор. Она способна выдерживать значительные нагрузки. Эффективно применяется для подвешивания шкафов, полок, вытяжек, тяжелых предметов и бытовой техники.

9. Саморезы.

Самая привычная, удобная для использования в домашних условиях форма – это саморезы, устанавливаемые в пластиковом дюбеле или непосредственно в бетоне. Они могут иметь обычную резьбу, винт-елочку (по виду вложенные один в другой конусы).

Изменение сечения резьбы по длине стержня свидетельствует, что его необходимо забивать без распорной вставки. Этот вид называется нагелями по бетону Ø 7,5 мм. Под него сверлят стандартное отверстие 6 мм. Твердая бетонная стена не примет саморез без предварительного изготовления посадочного гнезда перфоратором. Перед тем, как купить дюбель, нужно обратить внимание на шляпку. Для размещения крепления предусмотрено применение крестовой отвертки или звездочки (Torx). Может встретиться гвоздь с головкой-бочонок под торцовый ключ или шестигранник (имбусовый).

Для особо тяжелых вещей, нагруженных конструкций берут металлический анкерный элемент, который будет фиксироваться по распорному типу:

1. Забивная втулка. Дальний край разжимается вкручиваемым болтом, ближний – имеет специальную наружную насечку, удерживающую от проворачивания при установке крепления.
2. Клиновые. Фиксация обеспечивается конусом, который подтягивается по винту и разжимает распорную втулку. Подобная конструкция проворачивают по резьбе не болт, а гайку, подтягивая клин до нужного упора.

Расценки

Стоимость анкера выше обычного дюбель-гвоздя, но его правильная работа зависит от достаточной прочности бетона, в который устанавливается крепеж.

Марка, размеры	Тип монтажа	Фасовка, шт	Цена, руб
Шуруп Tech-Krep 7,5×52	Вкручивается в гильзу	8	90
СОРМАТ Дюбель-гвоздь 6х80 мм потайной	Вкручивается в гильзу	100	720
6х40 мм с потайной манжетой	Вкручивается в гильзу	200	390
6х40 для монтажа рам, стоек, ГВЛ	Вкручивается в гильзу	1	1
StarQuick 6х40 мм	Забивной	1	20
SORMAT LYT LK-SP 8х80мм цилиндрический	Забивной	2	44
6х40мм L с цилиндрической манжетой	Забивной	200	390
4,5х30 для ПЦ-84	Забивной	1 кг	110
Фасадный 10×90 с забивным пласт. гвоздем KOELNER	Забивной	250	610
Анкер BIT-PESF (газо-, пенобетон, бетон)	Химический	300 мл	800
Анкер 6х40	Болт с гайкой	1	7
Анкер 6х60	Болт с гайкой	1	8
Анкер 6х75	Болт с гайкой	1	9

---

 

Дюбеля для бетона: виды и монтаж

Дюбель – качественный элемент для крепления бетона. Может применяться не только к бетону – рассчитан также на камень, кирпич. Дюбели вместе с анкерами считаются наиболее оптимальным вариантом для настенного крепления бытовых предметов. Анкерное изделие имеет отличие от дюбельного: оно является комбинированным элементом для крепежа, в то время как дюбель закрепляется лишь в основании. Вместе с самозакреплением анкерный элемент также имеет свойство надежно удерживать конструкцию, поэтому подходит для более массивных предметов.

Дюбельные элементы способны удерживать менее тяжелые сооружения, чем анкерные, однако они отлично подходят для крепления полок, шкафчиков, небольшой настенной техники.

Классические дюбеля для бетонных поверхностей

Естественно, дюбельный крепеж разнообразных предметов на бетоне должен быть качественным. Классическим вариантом считается втулка из пластмассы с наличием насечек по длине и так называемыми «усами», используемыми, чтобы не допустить проворачивания крепежа через отверстие. Главный элемент подобного крепления – специальный стержень, способствующий прочности закрепления в стене, ибо при его использовании происходит расширение втулки в отверстии для монтажа. Классическое крепление также довольно легко демонтировать. Насечки, имеющиеся на стержне, облегчают выкрутку отверткой.

Вернуться к оглавлению

Область применения

Настенные полки крепятся к стене с помощью дюбелей.

Применение подобного типа крепежа целесообразно в различных сферах. Он является той важной деталью, которой сложно отыскать замену. При ремонте в квартире множество бытовых устройств и предметов интерьера – вытяжка, настенные шкафы, мебель для кухни – должны быть подвешены и укреплены именно на стене. Держатся они как раз благодаря применению дюбелей – надежных монтажных элементов.

Вернуться к оглавлению

Отличительные особенности

У дюбеля для бетона немало отличий от кирпичного. Необходимо ознакомиться с ними, ведь ответственное отношение к работе, анализ информации о дюбелях повлияют на итог монтажа. Дюбели для твердых материалов желательно не использовать на кирпичных поверхностях. Для подобных кладок существует крепеж с определенными особенностями и отличиями от бетонного. Размеры втулки в данном случае удлинены, она состоит из двойного распора – для увеличения надежности крепления, ведь хотя бы один распор гарантированно попадет на твердую поверхность и зафиксируется на ней.

Бетонные конструкции предполагают гвоздь в качестве стержня, в кирпичных конструкциях используются шпилька, саморез либо другие составляющие дюбельного крепежа. Длина стержня имеет большое значение. Слишком длинный крепежный элемент может стать причиной монтажных трудностей.

Гвоздь, использующийся для бетонных сооружений, работает по-другому. Принцип подразумевает забивание гвоздя в отверстие, и это простейший способ работы с бетоном, который экономит много времени. Если же использовать данную методику с кирпичными сооружениями или конструкциями из других рыхлых материалов, поверхность просто-напросто разрушится, и желаемого эффекта такой способ не даст.

Вернуться к оглавлению

Особенности монтажа

Если тщательно изучить методику, можно сделать качественные крепежи на бетоны в домашних условиях. Естественно, непросто заниматься этим, если не имеется должного опыта, однако есть простой и эффективный способ монтажа дюбеля, применяемый к кирпичным конструкциям. Монтажники тяжелых конструкций успешно используют данный способ.

Для подготовки понадобятся некоторые инструменты: перфоратор, сверло для него, сухой клей, дюбель. Может пригодиться электродрель.

Схема монтажа дюбель-гвоздя.

Сначала необходимо аккуратно просверлить круглое отверстие ( размер сверла должен обязательно совпадать с размером дюбельного крепежа). После нужно тщательно прочистить “дыру”, где могли остаться куски материала и строительная пыль, избавиться от всевозможных препятствий, с которыми может столкнуться входящий в отверстие дюбель. Затем следует нанести клей, воспользовавшись либо гвоздем, либо длинным карандашом, и после того, как клея будет достаточно, вставить дюбель. Необходимо подождать около суток, чтобы клей схватился вокруг крепления.

Когда высохнет клей, нужно заняться непосредственно монтажом. Крепеж должен плотно прилегать к стенкам отверстия, чтобы болт, используемый для монтажа, закручивался с некоторыми усилиями. Это гарантирует прочность такого типа соединения. Подобный способ конструирования крепежа успешно употребляется и в работе с другими материалами. Например, если к газобетону приклеить металлические дюбеля, они замечательно продержатся на данной поверхности.

Вернуться к оглавлению

Виды дюбелей

Есть довольно большое количество дюбелей для бетона, но следует рассказать о самых известных и эффективных:

• распорный;
• бабочка;
• универсальный;
• гвоздь;
• фасадный;
• химический;
• КВТ;
• GB.

Вернуться к оглавлению

Распорный

Распорный тип дюбеля действенно работает при монтаже жестких сооружений. Данный вид отличается от других формами и величиной шурупов. Чаще всего они имеют форму шифера, что способствует забиванию дюбелей в бетонную поверхность с помощью молотка.

Гильзы, то есть крепежные детали трубчатой либо цилиндрической формы, также бывают разнообразными. Некоторые имеют два распора, некоторые – три. В большинстве случаев они содержат шипы, являющиеся залогом надежного фиксирования.

Вернуться к оглавлению

Бабочка

Обычно такой тип используется для работы с тонкими стеновыми покрытиями. Гильзу вставляют в отверстие, и ее тыльная сторона сворачивается вследствие вставки шурупа в бетон. Таким образом дюбель фиксируется в стене.

Вернуться к оглавлению

Универсальный

Этот крепеж имеет много общего с распорным типом, фиксация осуществляется по типу «бабочки». Его особенностью является распространенность использования для разнообразных стеновых поверхностей.

Вернуться к оглавлению

Гвоздь

Такой крепеж предназначается для приклеивания к бетону конструкций из разных материалов. Конструкция гвоздя подразумевает забивание его в стену. Вколачивание гвоздя часто проводят при помощи молотка, однако лучше сделать это специальным пистолетом.

Вернуться к оглавлению

Фасадный

Фасадный вид используют для монтажа теплоизоляционных конструкций. Имеет нечто общее с распорным типом, однако такой дюбель несколько длиннее, его “шляпка” больше. Гильза и стержень произведены из материалов, стойких к ударам.

Вернуться к оглавлению

Химический

Подобный тип крепежа не совсем обычен. В его состав входит специальная капсула, содержащая химические вещества, и, соответственно, шуруп из металла. Используется при работе с пенобетоном. При вкручивании данного дюбеля химикаты выполняют функцию клея, поэтому необходимо ждать, пока основа застынет. Обычно на это уходит от пары часов до суток.

Вернуться к оглавлению

КВТ

Работает исключительно с газобетонными поверхностями. Необычен такой тип своей широкой резьбой, гарантирующей прочность при использовании подобных дюбелей на пористых поверхностях.

Вернуться к оглавлению

GB

Данное крепление используется со стеновыми блоками из полистиролбетона. Гильза похожа на распорную, но спиралевидного вида. GB выдерживает серьезные нагрузки. По этой причине его эффективно применяют с такими конструкциями, как подвесные шкафы, вытяжки, полки и другими и тяжелыми бытовыми предметами.

Вернуться к оглавлению

Вывод

Для того, чтобы выбрать подходящий крепеж, необходимо тщательно изучить предоставляемый рынком выбор, узнать, какому дюбелю стоит отдать предпочтение. Также следует разобраться с технологией монтажа и внимательно следовать ей согласно основным строительным правилам.

Дюбель для бетона и для кирпичной стены: размеры и монтаж

Материалы, отличающиеся плотной структурой и высокой твердостью, к числу которых относятся бетон, кирпич, природный и искусственный камень, активно используются не только в сфере строительства, но и при выполнении ремонтных работ. Именно поэтому вопрос о том, какие выбрать дюбеля для бетона и других твердых материалов, чтобы надежно закрепить на строительных конструкциях различные предметы, является очень актуальным.

Анкеровка в пустотелых керамических блоках требует использования крепежных изделий увеличенной длины

Крепежный элемент, который в процессе эксплуатации будет постоянно находиться под нагрузкой, должен быть правильно подобран не только по своим размерам, но и по другим параметрам. Только в таком случае он будет способен обеспечить высокую надежность и долговечность формируемого соединения.

Что собой представляет классический дюбель

Классическому дюбелю для бетона и других полнотелых материалов специалисты в сфере строительства и ремонта отдают предпочтение уже на протяжении длительного времени. Потребители часто называют его «дюбель-гвоздь». Крепежный элемент для бетона может быть изготовлен из металла, нейлона и различных видов пластика. Естественно, что изделия из разных материалов различаются по своим характеристикам и, соответственно, по области применения.

Полипропиленовый дюбель-гвоздь с потайным бортиком

Несущие способности дюбеля по бетону определяются его конструктивными особенностями. В классическом исполнении дюбель-гвоздь представляет собой втулку, по всей наружной поверхности которой выполнены специальные насечки, препятствующие проворачиванию такого элемента в отверстии в стене или в любой другой строительной конструкции. Препятствовать вырыву крепежного элемента из стены помогают специальные усы, которые за счет своей упругости постоянно находятся в разжатом состоянии. При вкручивании шурупа крепежный элемент разжимается за счет продольных прорезей на своей поверхности, что и обеспечивает высокую надежность его фиксации.

Параметры дюбель-гвоздей с грибовидным бортиком, используемых для сквозного монтажа (нажмите для увеличения)

Кроме дюбельного крепежа, работающего по механическому принципу, на современном рынке представлены дюбели для пористого бетона и других подобных материалов, фиксируемые в отверстиях за счет использования специального клеевого состава. Заполняя внутренние полости пористого материала, клеевой состав надежно фиксирует такой анкерный элемент в предварительно подготовленном отверстии.

Классический дюбель-гвоздь, предназначенный для бетона, является настолько универсальным крепежным изделием, что перечислить все сферы его применения достаточно сложно. С его помощью выполняют монтаж каркасов различного назначения, крепят к поверхности стен предметы мебели и интерьера, фиксируют на требуемом месте установки бытовую технику, а также решают целый перечень других ответственных задач.

Металлические забиваемые дюбель-гвозди могут изготавливаться из стали или из алюминиевых сплавов

Чем отличается дюбель для бетона от дюбеля для кирпича

Высокая надежность крепления, полученного при помощи изделий дюбельного типа, будет достигнута только в том случае, если они правильно подобраны не только с учетом их размеров, но и материала конструкции, в которой они будут монтироваться.

Специалисты не рекомендуют использование дюбеля по бетону для монтажа в строительных конструкциях из кирпича. Такая рекомендация особенно актуальна в том случае, если речь идет о пустотелом кирпиче. В этом случае для монтажа применяют специальные крепежные элементы, отличающиеся от обычного дюбеля-гвоздя как устройством, так и особенностями использования.

Удлиненный дюбель для пустотелого кирпича отличается определенными особенностями конструкции

Крепежные изделия для кирпичной кладки имеют удлиненные размеры и механизм двойного распора. Как и дюбель, предназначенный для работ по бетону, такое крепежное изделие может быть пластиковым или металлическим. Надежность крепления дюбеля для кирпича обеспечивается за счет того, что хотя бы один из его распорных элементов попадет не в полость в кирпичной кладке, а в ее твердую часть, именно он и обеспечивает требуемую фиксацию анкера в стене или любой другой строительной конструкции. Разжимание распорной втулки дюбеля происходит при вкручивании в него резьбовой шпильки или шурупа, диаметр которых должен быть подобран правильно.

Некоторые разновидности универсальных дюбелей (нажмите для увеличения). Показать весь многочисленный ассортимент просто невозможно

Дюбель, предназначенный для бетона, работает совершенно по другому принципу и может быть использован только для монтажа в твердых полнотелых материалах. Такой дюбель с натягом забивается (поэтому его часто и называют гвоздем) в предварительно подготовленное отверстие. Если же крепеж для бетона попытаться зафиксировать в кирпичной стене, во внутренней структуре которой имеется множество воздушных полостей, то можно просто разрушить посадочное отверстие. Даже если такой дюбель металлический и имеет значительную длину, вы все равно не добьетесь его надежной фиксации в кирпиче или в любом другом пористом, пустотелом и не слишком прочном материале.

Учитывая все вышесказанное, следует очень ответственно подходить к выбору крепежных элементов для конструкций, изготовленных из различных материалов, отличающихся как своей твердостью, так и особенностями внутренней структуры. Разобраться в том, для чего предназначен тот или иной крепеж, помогает маркировка, наносимая производителями на упаковку подобных изделий.

Правила монтажа дюбеля для кирпичной кладки

Учитывая тот факт, что установить дюбельный крепеж, предназначенный для кирпича, несколько сложнее, чем зафиксировать в стене дюбель, используемый для работ по бетону, следует разобраться в такой процедуре более подробно. В данной ситуации очень полезно воспользоваться опытом специалистов, часто сталкивающихся с необходимостью надежно зафиксировать на строительных конструкциях из кирпича предметы, обладающие даже очень значительным весом.

При монтаже следует соблюдать расстояния от кромок и между дюбелями, зависящие от размера дюбелей и глубины анкеровки

Если для того чтобы зафиксировать в строительной конструкции дюбель для работ по бетону, который забивается как простой гвоздь, достаточно воспользоваться минимальным набором инструментов, то для аккуратной и надежной фиксации крепежа в кирпичной стене вам потребуются:

• перфоратор или дрель, необходимые для того, чтобы высверлить посадочное отверстие;
• сверло соответствующего диаметра;
• клей, предназначенный для укладки керамической плитки;
• набор резиновых шпателей разного размера.

Порядок установки дюбеля

Сама процедура монтажа дюбеля в кирпичную стену состоит из следующих этапов.

1. Первое, что необходимо сделать, – это аккуратно просверлить посадочное отверстие для монтажа крепежного элемента. Сделать это можно при помощи электрической дрели или перфоратора, на котором включен режим только сверления (без удара). Важно, чтобы диаметр сверла, используемого для выполнения такой процедуры, точно соответствовал диаметру самого дюбеля.
2. После сверления отверстие необходимо тщательно очистить от строительной пыли и кусочков материала, который выкрошился в его внутреннюю полость. Проверить, насколько тщательно вы очистили отверстие, можно при помощи самого дюбеля: он должен входить без затруднений и препятствий.
3. Когда отверстие тщательно очищено, можно приступать к работам с сухим плиточным клеем, который необходимо развести водой в указанной производителем пропорции. После того как клеевая масса будет готова к применению, ею необходимо заполнить просверленное для дюбеля отверстие. Использовать для этого можно резиновый шпатель, а проталкивать клеевую массу в глубину отверстия можно при помощи самого дюбеля или обычного карандаша. Когда отверстие будет полностью заполнено клеевой массой, можно вставлять в него дюбель, который должен зайти в него до упора. После этого надо дать клеевому составу полностью застыть, на что вполне достаточно 24 часов.
4. После того как плиточный клей полностью застыл, можно вкрутить в дюбель резьбовой элемент (шпильку или шуруп). При этом обязательно обратите внимание на то, что вкручивание происходит с некоторым усилием. Это означает, что ваш дюбель надежно зафиксировался в кирпичной кладке. Крепеж, полученный по такой несложной технологии, отличается высокой надежностью и способен выдержать даже значительные весовые нагрузки.

Пользоваться таким методом можно и в том случае, если вам необходимо выполнить монтаж крепежа в пористом материале (применение дюбелей для бетона для таких конструкций также под запретом). Такими материалами, в частности, могут быть газо- или пенобетон, пористый кирпич и др. С учетом их высокой популярности на современном строительном рынке выбор крепежных изделий, которые бы смогли обеспечить надежное крепление фиксируемых на таких конструкциях предметов, является достаточно серьезной проблемой.

В заключение предлагаем вам посмотреть пару видео, освещающие некоторые нюансы монтажа дюбелей в основания из различных материалов.

Какие дюбеля лучше для бетона: главные правила выбора

Дюбель – это надежный способ крепления к бетону различных по габаритам и весу конструкций. Крепеж считается достаточно прочным, долговечным и может выдерживать внушительные нагрузки. На рынке можно найти десятки вариаций крепежей и выбрать среди них достойное изделие. Помимо грамотного подхода в выборе, нужно просчитать оптимальную длину и диаметр дюбеля, правильно установить его в бетон. В данном обзоре мы рассмотрим основные этапы ввинчивания дюбелей в бетонные основания и выделим лучшие дюбеля для бетона.

Стандартный дюбель-гвоздь – это распространенное крепежное изделие в виде втулки из пластика с рифлеными гранями. За счет неоднородной поверхности предотвращается выпадение  дюбеля и обеспечивается плотное сцепление. В эту втулку из прочной пластмассы устанавливают шуруп или гвоздь. Поскольку бетон считается твердым и прочным материалом, с помощью такого крепления дюбелем можно монтировать тяжелые конструкции.

Наряду со стандартным дюбель-гвоздем производители выпускают новые модификации креплений для определенных целей и нагрузок. Дюбели для бетона изготавливают из различных материалов, включая металл, пластмассу, сплавы металла, с защитными покрытиями. Если вы намерены использовать крепление для наружных работ, во избежание коррозии стоит выбирать крепежи с толстым слоем защитного материала. Из пластмасс самым лучшим и прочным считается нейлон. Именно по этой причине его чаще всего применяют для производства дюбелей.

Состав бетона и его свойства

Если вы намерены закрепить конструкцию в бетон, важно понимать, с каким материалом вы будете иметь дело. Бетон может быть разного качества, состава, прочности. Это влияет на показатели нагрузок, которые может выдержать поверхность.

Бетон представляет собой стройматериал на основе цемента, песка, щебня и воды. После укладки раствор застывает, становясь прочным и надежным основанием. В составе бетона могут присутствовать не только вышеописанные компоненты. С целью изменения свойств материала в состав добавляют различные вяжущие компоненты. Например, портландцемент, летучая зола, шлак и другие.

Количество воды – до 16% от всего объема смеси гидратирует цемент. При разведении концентрации специалисты рекомендуют использовать очищенную воду. В производстве бывают случаи, когда вода из непитьевых источников снижала прочность бетона.

В составе бетона могут встречаться химические примеси следующих видов:

• воздухововлекающие средства используются для стабилизации воздуха: хороший вариант для улучшения оттаивания бетона после замораживания, за счет чего увеличивается срок эксплуатации бетона;
• редукторы воды уменьшают количество добавленной воды, что также улучшает качество стройматериала;
• замедлители схватывания способствуют замедлению процесса гидратации. Это удобно в тех случаях, когда готовую бетонную смесь нужно транспортировать.

Соответственно, в процессе приготовления бетонной смеси вы можете использовать компоненты, улучшающие ее свойства. Также не исключены ошибки, из-за которых материал становится пористым и менее прочным. При создании крепления для бетона важно убедиться, что он выдержит предполагаемые нагрузки.

Из какого материала изготавливают дюбеля по бетону: обзор видов

Дюбели для бетона могут быть изготовлены из металла и пластмассы. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки. Но, главным критерием в выборе, будет конкретное применение крепежа. Если вам нужно создать долговечное крепление для большого веса, тогда лучше выбрать металлический дюбель. Пластмасса не поддается коррозию, поэтому дюбель из пластмассы будет уместным в условиях повышенной влажности.

Металл определяет жесткость и прочность крепления. Ему присуща большая несущая способность. Пластмассы отличаются эластичностью, поэтому даже при деформации продолжают сохранять свои свойства. Если вы ищите вариант дюбеля для мест с высокой пожароопасностью, пластмассовые нагели сразу отпадают.

Пластмассовые дюбели по бетону могут быть выполнены из таких материалов:

• полиэтилен. Этот состав нейтрален к химическим кислотам, не теряет свои свойства при деформации. С годами есть риски растрескивания материала из-за процесса старения. Несомненным плюсом полиэтиленового дюбеля считают морозостойкость;
• полипропилен. Его чаще используют не для низких температур, а высоких. Полипропиленовые дюбели выдерживают до 120 градусов жары. Их температура плавления – 140 градусов. В ходе эксплуатации могут трескаться, как и полиэтиленовые виды дюбелей;
• нейлон. Наиболее прочный тип пластмассы. Это самый износостойкий дюбель, который не боится вибраций, динамических нагрузок, повреждений. Его недостатком будет только гигроскопичность. По этой причине специалисты не рекомендуют использования крепления при слишком низких температурах и воздействии влаги.

Вариаций металлических дюбелей на рынке гораздо меньше, чем пластиковых. Металл менее вязкий, но более прочный. При деформациях он теряет свои свойства, поэтому этот момент нужно учитывать при выборе дюбеля.

Металлические дюбеля бывают:

• из оцинкованной стали. Такие дюбели не подвергаются коррозии при достаточном слое покрытия. Оцинкованный дюбель способен создавать жесткое  крепление;
• их хрома, титана, латуни и других прочных сплавов. Считаются наиболее дорогостоящими, поэтому используются только в тех случаях, когда действительно нужно сделать долговечный крепеж с отличной несущей способностью.

Какой дюбель по бетону лучше?

Для бетонных оснований подходят слеюущие виды дюбелей:

• дюбель-гвоздь – это классическая втулка с рифлеными зубчиками по бокам, которая обеспечивает плотное сцепление в отверстии. Внутрь дюбеля забивают метиз;
• дюбель-саморез отличается тем, что его вкручивают в бетон. За счет своей высокой прочности обладает отличной несущей способностью. Демонтировать с бетонного основания его очень сложно;
• распорные дюбели – при установке происходит расширение дюбеля, забиваются молотком;
• дюбели-бабочка – удобно для установки крепежей с тонкие бетонные стены;
• универсальные дюбели – такой дюбель подходит для крепления практически на всех монолитных поверхностей;
• дюбели-гвозди – забиваются молотком;
• фасадный дюбель – предназначен для установки теплоизоляционных материалов. Конструкция выполнена из стойких к механическим повреждениям материалов.

Как монтировать дюбель в бетон?

Установка дюбелей в бетонное основание под силу даже новичкам, которые впервые сталкиваются с подобной работой. Вам не придется обращаться за помощью к специалистам, чтобы закрепить мебель, решетку, тяжелые конструкции. Создания крепления понадобится дрель со сверлом, изолента и молоток (лучше с резиновой рабочей частью).

Пошаговая инструкция и рекомендации для установки дюбеля в бетон:

1. Обозначьте на поверхности бетона места расположения дюбелей. На этом месте нужно сделать отметки и небольшое углубление, по которым в дальнейшем будете сверлить.
2. Подберите сверло под пилотное отверстие. Для создания отверстия вам понадобится электрическая дрель. Лучше, если она будет с регулировкой количества оборотов.
3. Если вы сделали правильное отверстие, дюбель будет входить постепенно, а с особой легкостью.
4. С помощью изоленты на сверле обозначьте линию предела, которую нужно придерживаться при сверлении.
5. Дрель удерживайте перпендикулярно без изменения угла, чтобы отверстие получилось ровным, а крепление надежным.
6. Из созданного отверстия нужно удалить строительный стройматериал, мусор, пыль.
7. После этого нужно установить дюбели для бетона. Забивайте его резиновым молотком до упора.
8. Вкрутите шуруп нужного размера под конкретный дюбель. Для удобства покупайте метизы сразу с дюбелями.

Какие дюбели по бетону бывают?

Чтобы правильно подобрать крепеж, который будет выполнять свою функцию и с годами не деформируется, придерживайтесь советов специалистов:

• длина дюбеля для крепления тяжелых конструкций должна быть не менее 85 мм. Под него создают соответствующее отверстие, в которое и вбивают дюбель;
• для фиксации горизонтальных предметов глубина крепления должна быть не менее 30 мм;
• если вам нужно установить натяжной потолок или светильники с распределением нагрузки снизу, подойдут крепежи с насечками разной длины;
• диаметр отверстия равен диаметру дюбеля для бетона;
• если отверстие слишком большое, дюбель в нем будет расшатываться и со временем его может вырвать из бетонного основания;
• при установке креплений дюбель максимально плотно прилегает к шурупу, за счет чего нагрузка распространяется равномерно;
• надежность креплений определяется мощностью дюбеля и гвоздя;
• воспользуйтесь вспомогательной таблицей соответствия размеров дюбелей и метизов;
• для установки дюбеля в старый бетон лучше выбрать универсальный крепеж из-за вероятности пустот в материале.

Способы креплений дюбелей

Нередко мастера  сталкиваются с необходимостью демонтажа дюбеля из бетонной поверхности. Возьмите на заметку следующие рекомендации, которые помогут вам быстро справиться с поставленной задачей:

• пластмассовые дюбели легко вытащить с помощью самореза. Для этого нужно найти метиз по размеру, который вкручивает на 2/3 в сам крепеж. При этом нужно прочно закрепить головку шурупа плоскогубцами или любым другим инструментом под рукой. Шуруп вытаскивается вместе с дюбелем с отверстия;
• для демонтажа можно воспользоваться гвоздодером. Им поддевают шапку самореза. Этот метод срабатывает только в случае, если дюбели плотно прилегают к отверстию;
• если вы использовали самодельные саморезы из деревянного чопа, тогда их нужно демонтировать поэтапно. Сначала нужно разделить древесину вдоль на куски с помощью стамески и молотка. Когда у вас образовались части дюбеля, вынуть древесину из отверстия можно острого предмета – ножа, гвоздя, шила;
• при демонтаже дюбеля из бетона не всегда уместно пытаться его достать из монолита. Вы можете потратить много сил и времени, но в результате не добиться никакого результата. В этом случае уместно срезать выступающую часть крепления и выровнять поверхность. Если нужно заделать отверстие, воспользуйтесь гипсовым раствором;
• если в бетоне застряла часть метиза, для его демонтажа эффективным будет метод нагревания с помощью паяльника. За счет плавления пластиковой части откроется доступ к крепежу. Тогда берем плоскогубцы и понемногу вытягиваем крепеж;
• если вы монтировали металлический дюбель строительным пистолетом, тогда воспользуйтесь следующим способом его удаления: ударами молотка попытайтесь выбить выступающую часть под разными углами. Есть вероятность, что это приведет к расшатыванию дюбеля, после чего его можно будет удалить. Если не получается нарушить сцепление, сделайте максимально близко отверстие сверлом. Вероятнее, застрявший дюбель можно будет вытащить.

На рынке строительных расходных изделий вы сможете найти вариации дюбелей-саморезов для бетона. Обратитесь к специалистам за помощью или выберите самостоятельно подходящий по вашим запросам крепеж. Все изделия с сертификатами качества соответствуют ГОСТу, в котором зафиксированы технические стандарты. Ориентируйтесь на надежных производителей и выбирайте долговечные крепежи, которые способны выдержать определенные нагрузки.

 

 

металлические дюбели-гвозди и пластиковые для крепления в бетонной стене. Как их вытащить и забить?

Для прочного закрепления конструкций любого типа на бетонной поверхности применяется дюбельный крепеж. Этот вариант крепления, помимо простоты, отличается способностью выдерживать большие весовые нагрузки и надежно закрепляется в бетонном материале. С помощью этого приспособления выполняются долговечные монтажные узлы креплений, которые при необходимости можно подвергнуть и процессу демонтирования.

Особенности

Дюбель для бетона имеет отличие от кирпичного варианта. Его не применяют на пустотелых кирпичных блоках кладки, так как надежного крепления в этом случае конструктив дюбеля дать не сможет. Дюбель по бетону используют как для наружных, так и для внутренних работ. Его применяют для крепления небольших полок и крупногабаритных конструкций, используют с целью монтажа подвесного каркаса для потолка, выполняют крепление для люстры и так далее. В качестве рабочей поверхности дюбель может быть использован для железобетона, для полистиролбетона, а также для ячеистого пенобетона.

Внешне крепление выглядит как втулка из пластмассы, выполненная в форме цилиндра, на поверхности которого равномерно расположены специальные удерживающие насечки и выступы. С их помощью крепеж удерживается в границах заранее подготовленного в материале отверстия, не расшатывается и не выпадает. Внутрь цилиндра вставляется длинный саморез или специальный гвоздь, выполненный из прочного стального сплава с легированием.

Крепеж в цилиндр может вкручиваться отверткой или забиваться при помощи молотка.

Некоторые модели дюбеля по бетону могут иметь специальную стальную манжету либо ее делают из полимерных материалов – она защищает рабочую поверхность стены, а также подготовленное отверстие и усиливает прочность крепежного соединения. Пластиковые полимерные крепежи хороши тем, что они не подвержены действию коррозии, они не проводят через себя электрический ток, но в то же время гарантируют надежную сцепку с бетоном, благодаря особенностям свой конструкции.

Крепежные дюбельные материалы, применяемые для бетонных поверхностей, по своему составу могут быть полностью металлическими и мало чем отличаются от крепежа, сделанного из полимерных пластиков. Однако стоит заметить, что выбор у металлических крепежей значительно меньше, чем у их пластиковых аналогов. Кроме того, металлический материал считается слишком жестким, непластичным и трудным в установке, а при выполнении монтажных работ такой вариант нередко подвергается деформации при неумелом обращении и приходит в негодность.

Обзор видов

Конструкция дюбеля для бетона, как мы уже говорили, бывает двух видов – различают забивные модели и вкручивающиеся. Определить, какой из них лучше, позволяет практика применения. У каждого мастера имеется свое мнение по этому вопросу, хотя по сути оба эти способа обеспечивают хорошую надежность.

Наиболее распространенными и востребованными видами крепежа для бетонных поверхностей являются следующие варианты.

Распорные

Этот тип бетонного дюбеля применяется для фиксации к монолитной поверхности жестких и крупногабаритных конструкций. Например, для монтажа асбоцементного листа, когда крепеж забивается в материал при помощи молотка. Само крепление в данном варианте может быть сделано в виде сквозной трубки либо замкнутого у основания цилиндра. Крепеж имеет 2-3 распорки в виде шипов.

Применение распорного дюбеля по бетону дает прочное крепежное соединение, которое успешно можно использовать даже для рыхлых структур с наличием в них пустот.

«Бабочки»

Этот тип крепления применяется в том случае, когда необходимо закрепить конструкцию к тонкостенной поверхности из бетона. Гильза крепежа вводится в подготовленное отверстие, а обратная ее сторона во время монтажа шурупа сама сворачивается, тем самым плотно закрепляя конструкцию крепежа в стене.

Универсальные

Внешне универсальный тип похож на распорный вариант дюбеля. Когда он попадает в пустотелую стену, при вворачивании шурупа гильза крепежа сворачивается, образуя узел, и крепление получается прочным и надежным.

Это приспособление можно использовать для многих вариантов бетонных материалов.

Гвозди

По своему строению это самый обыкновенный вид крепежа, когда в стену при помощи молотка забивают дюбель-гвоздь либо пользуются для этой цели специально предназначенным пистолетом.

Фасадные

Внешне такое приспособление похоже по своему строению на распорный вариант, хотя отличие состоит в размере шляпки шурупа – здесь она немного больше, а сам шуруп – длиннее. Чаще всего подобный тип крепления применяют для монтажа наружных конструкций при теплоизоляции фасада здания.

Гильза и шуруп в этом дюбеле выполнены из прочных к ударам материалов.

Химические

Применяется для монтажа конструкций на поверхности газобетонной стены. В составе крепежа имеется не только прочный шуруп из металла, но и капсула с клеем, которая в процессе вкручивания шурупа разрушается, и клей после застывания плотно фиксирует крепление в отверстии стены.

КВТ

Дюбель такой модели используется только для работы с газобетоном. Конструкция крепежа отличается от других аналогов более широкой резьбой – именно она и является гарантией того, что крепление будет прочно удерживаться внутри газобетонного монолита.

GB

Этот тип дюбеля предназначается для работы с полистиролбетоновыми поверхностями. Конструкция крепежной гильзы внешне похожа на распорную модель, но отличается от нее тем, что выполнена со спиральным закручиванием. Такое приспособление может выдержать очень большие весовые нагрузки, его рекомендуют применять для монтажа кухонных шкафов, вытяжек, полок, техники, габаритных каркасов и прочих тяжелых конструкций.

Что касается классики, то таким вариантом является пластмассовая цилиндрическая втулка, имеющая множество насечек, и усики, необходимые для создания распорки внутри стенового отверстия. Внутри цилиндра размещается шуруп – он и гарантирует надежность и долговечность выполненного крепежного соединения.

Во время забивания или вкручивания шурупа пластик цилиндра расширяется и занимает собой все свободное пространство подготовленного отверстия.

Материалы

Для изготовления крепежа в виде дюбеля используется металл и пластик. Сам шуруп, который вкручивается в гильзу – железный, а материал гильзы может быть металлический или пластиковый. Крепеж может быть седлан из нержавеющей или оцинкованной стали. Такие изделия не подвержены воздействию коррозии и гарантируют выполнение надежного и в то же время жесткого крепежного соединения.

Пластиковые дюбели для бетона подразделяются на следующие виды.

• Нейлоновые – обладают вязкостью, а также устойчивы к воздействию вибрации. При помощи нейлоновых дюбелей получаются жесткие и довольно прочные крепления. Они имеют повышенную устойчивость к износу и не боятся механических повреждений во время установки. Хотя без недостатков тут не обошлось – такое приспособление очень гигроскопично, поэтому его не применяют для наружных работ в условиях чрезмерной влажности или низких температурных режимов.
• Полиэтиленовые – легкий крепежный материал, стойкий к кислотной среде, имеет хорошую вязкость и не деформируется при монтаже. Со временем дюбель из полиэтилена может стареть и растрескиваться, при этом рассыпаясь и снижая уровень надежности крепления. Полиэтилен стоек к отрицательным температурным режимам и не боится монтажа на морозе.
• Полипропиленовые – это универсальный материал, который стоек как к низким, так и к высоким уровням температурных режимов. Он обладает хорошей износоустойчивостью и обеспечивает твердое крепежное соединение. Материал долго сохраняет свои свойства, но со временем он растрескивается.

С точки зрения пожарной безопасности, нейлоновые, полиэтиленовые и полимерные крепления обладают высокой степенью горючести, поэтому на пожароопасных объектах такой тип изделий не применяют.

Размеры

Чтобы выполнить качественное крепежное соединение, необходимо правильно выбрать размер дюбеля. Каждое такое изделие имеет маркировку. Например, обозначение 6х40 обозначает, что у крепления диаметр составляет 6 мм, а его длина равна 40 мм. В настоящее время диаметры дюбелей по бетону находятся в диапазоне от 5 до 10 мм, а длина может быть от 25 до 160 мм. Минимальный размер дюбеля – 5х25 мм, а максимальный дюбель может быть представлен в размере 10х160 мм.

Размер крепежа выбирают исходя из той нагрузки, которую ему придется выдерживать. Чем больше нагрузка – тем больший диаметр и длину дюбеля нужно применять. Кроме того, выбор длины дюбеля зависит еще и от толщины закрепляемого материала. Чаще всего для бытовых нужд применяют дюбели размером 6х40, 6х60 и 6х80 мм.

Назначение и технические параметры дюбеля для бетона диаметрами 4 и 5 мм российского производства находятся под регламентом стандартов ГОСТ, остальные размеры диаметров попадают под регламент ТУ. Из нейлона делают дюбели диаметром 4-16 мм, а из полиэтилена изготавливают крепеж диаметром 5-10 мм

Эксплуатация

Инструмент для забивания или вкручивания дюбельного крепления состоит из электродрели, молотка и шуруповерта либо отвертки, тогда как, чтобы вытащить из бетонной стены дюбель, потребуются плоскогубцы. Алгоритм установки дюбеля выполняется в зависимости от того, какая бетонная поверхность предназначается для выполнения монтажа.

Вбить дюбель в плотную массу бетона можно следующим образом.

• Предварительно в плоскости стены или потолка делают с помощи электродрели либо перфоратора отверстие нужного диаметра.
• Глубина высверливаемого отверстия должна быть больше, чем длина дюбеля на 5 мм.
• В готовое отверстие устанавливается дюбель. При необходимости его можно забить с помощью обрезиненного (если работаем с пластиковым изделием) или обычного (если работаем с металлическим корпусом) молотка.
• Внутрь дюбеля вставляется шуруп – его надо вбить или закрутить так, чтобы специальный бортик не был прижат к плоскости поверхности стены.

Если вы работаете с универсальным типом дюбеля, то шуруп внутри него следует прокрутить дважды. Для монтажа дюбеля на пористую поверхность из пенобетона потребуется выполнить следующие действия.

• В стене или иной рабочей поверхности предварительно высверливается отверстие, но во время работы нельзя использовать перфоратор, чтобы не разрушить материал пенобетона.
• Диаметр сверла берут несколько меньше, чем диаметр устанавливаемого дюбеля. Глубина отверстия делается на 5 мм длиннее, чем размер крепежа.
• В готовое отверстие отверткой аккуратно вкручивают дюбель и далее вставляют в него шуруп.

Подбирая вариант дюбеля для монтажных работ, следует всегда помнить еще и о том, будет ли возможность его демонтировать при необходимости. Пользоваться инструментом при демонтаже ненужного дюбеля следует следующим образом.

• Потребуется найти саморез подходящего по размеру дюбеля диаметра. Саморез вкручивают наполовину в цилиндр дюбеля.
• Берут плоскогубцы и зажимают шляпку самореза.
• Раскачивающими движениями вынимают дюбель из отверстия в стене.

Если нет плоскогубцев или прилагаемых усилий недостаточно, чтобы вынуть дюбель, используют гвоздодер.

• В дюбель вкручивают саморез примерно на 2/3 длины.
• Шляпку саморезка поддевают при помощи гвоздодера. Создавая рычаг приложения усилия, дюбель аккуратно вынимают из стены.

Если дюбель крошится, его следует вынимать по частям, используя плоскогубцы. Иногда очень прочно установленный дюбель не представляется возможным достать из стены. В этом случае его там и следует оставить, но предварительно срезать выходящую наружу часть, а углубление затем можно закрыть при помощи раствора цемента либо алебастра. Бывают случаи, когда в дюбеле застревает обломок самореза. Достать его можно так.

• Взять электрический паяльник и разогреть его. Установить паяльник возле дюбеля и жалом инструмента расплавить дюбель.
• Далее потребуется гвоздодер или плоскогубцы, которыми поддевают обломанный крепеж и затем удаляют.

Чтобы удалить из стены старый дюбель, который был забит при помощи специального пистолета, потребуется взять молоток. С его помощью расшатывают дюбель в стене и вытаскивают его, вооружившись плоскогубцами или гвоздодером. Если этот способ не помогает, потребуется расширить отверстие, где расположен дюбель-гвоздь. Для этого потребуется правильно просверлить отверстие дрелью, чтобы оно было очень близко с тем местом, где установлен крепеж. В результате расширения воронки отверстий дюбель будет легко вытащить.

О том, как правильно завернуть дюбель в бетон, вы можете узнать ниже.

Дюбеля для бетона: выбор и монтаж

Дюбеля для бетона – оптимальный вариант крепления разнообразных конструкций к основанию, характеризующийся прочностью, надежностью, способностью выдерживать значительные нагрузки. Чтобы такой крепеж обеспечил качественное и долговечное крепление, дюбель нужно правильно выбрать среди большого разнообразия конструкций, а также верно смонтировать.

Классический дюбель-гвоздь для бетона представляет собой пластмассовую втулку в виде цилиндра с расположенными по всему корпусу насечками и выступами (они предотвращают выпадение и расшатывание, проворачивание крепежа), в которую вставляется гвоздь или саморез из металла.

Но сегодня на рынке можно найти очень много разновидностей данного типа крепежа, выполненных из тех или иных материалов, предназначенных для определенных поверхностей, нагрузок.

Дюбель по бетону может быть выполнен с манжетой из металла и его сплавов, разных видов пластмассы (нейлон самый прочный, также используются полиэтилен, полиамид), с защитными покрытиями. Пластмассовые крепежи не боятся коррозии, выступают в роли диэлектриков, но обеспечивают менее надежное и прочное крепление, чем металлические аналоги.

Крепежи для бетонной стены

Определяя, какой дюбель лучше для бетона, необходимо рассматривать крепежи только для этого материала, так как они отличаются определенными особенностями. Так, дюбель для кирпича не подойдет для крепления в бетонный монолит и наоборот. Также значение имеет структура поверхности – обязательно учитывают пористость монолита, наличие в нем полостей.

Дюбель-гвоздь по бетону и кирпичу отличается втулкой – в бетон классический гладкий крепеж можно просто вогнать (забить) в монолит, качественно и быстро, без применения особых методик и затрат времени, сил, финансов. В кирпиче или газобетоне, к примеру, втулка без распорных элементов попросту разрушит посадочное отверстие из-за наличия полостей, рыхлости материала.

Маркировка дюбеля всегда включает описание типа материала, для которого подходит крепеж: для бетона нужно выбирать соответствующие элементы и никак иначе.

Материал для изготовления крепежа

Дюбель для бетона может быть сделан из металла, пластмассы. Металл гарантирует прочность и жесткость, отличается большей несущей способностью. Пластмассовые крепежи не подвержены коррозии, обладают большей эластичностью и вязкостью, поэтому легко деформируются и даже при таких воздействиях крепеж не разрушается.

Все пластмассовые нагели горят даже после того, как источник пламени удален. Поэтому на пожароопасных объектах данный тип крепежа не используется.

Пластмассовые дюбели для бетона:

• Полиэтиленовые

  – стойкие к кислотам, легкие, обеспечивают прекрасную вязкость, не боятся деформации, выступают диэлектриком. Со временем материал может стареть, растрескиваться. Холодостойкий – крепежи можно использовать при морозе до -40 С.

• Полипропиленовые

  – к холоду менее стойкие, но дают большую износоустойчивость и твердость. Материал стойкий к нагреву – деформируется лишь при температуре от +140 С. Тоже может растрескиваться.

• Полиамидовые (нейлоновые)

  дюбеля по бетону – прочные, жесткие, вязкие, стойкие к вибрациям, не боятся механических повреждений, обладают хорошей износостойкостью. Такие дюбеля считаются наиболее надежными и прочными, но обладают одним недостатком – гигроскопичностью, поэтому исключают возможность монтажа в мороз и при высокой влажности.

Дюбеля металлические для бетона по строению и форме мало чем отличаются от крепежей из пластика, но представлены в меньшем ассортименте. Металл отличается жесткостью и прочностью, но вязкость и упругость у него меньше, поэтому при деформациях теряет свойства.

Металлические дюбель-гвозди по бетону:

• Оцинкованная и нержавеющая сталь

  – не боятся коррозии, обеспечивают надежное жесткое соединение.

• Специальные сплавы

  с хромом, титаном, бронзой, латунью – долговечны, отличаются особой стойкостью к коррозии, стоят дорого, поэтому актуальны лишь для отдельных случаев, особо важных крепежей.

Особенности монтажа

Чтобы вбить дюбель в бетонную стену, не обязательно приглашать мастеров. Все можно сделать самостоятельно. Понадобятся такие инструменты и материалы: сам дюбель определенной конструкции, острый гвоздь, электрическая дрель и победитовое сверло (возможно использование перфоратора), изолента, небольшой молоток.

Основные этапы выполнения крепления:

• Место установки намечается после тщательного проектирования.
• Ножовкой, гвоздем или чем-либо еще выполняется небольшое углубление на отмеченном месте.
• Выбирается сверло для электрической дрели соответствующего диаметра – оно должно точно подходить размеру шурупа и требуемого отверстия под него. В отверстие дюбели должны вводиться с усилием, чтобы закрепиться внутри надежно. На сверле желательно сделать отметку куском изоленты по глубине отверстия с небольшим запасом, чтобы ограничить сверление. Дрель должна находиться строго перпендикулярно поверхности. Выполняется отверстие.
• Из дырки нужно удалить пыль, мусор, крошку – лучше это делать пылесосом, но можно использовать все, что угодно.
• Далее в отверстие аккуратно монтируется пластмассовый или металлический дюбель для бетона, сильными точными движениями забивается молотком до максимального упора, в него ввинчивается шуруп (если шурупы предполагаются в комплекте конструкции).

Выбор дюбеля

При выборе дюбелей для бетона учитывают условия эксплуатации, предполагаемые нагрузки, тип материала, другие особенности крепежа.

Как выбрать дюбеля по бетону:

• Для конструкций с большим весом выбирают дюбеля с глубиной крепления минимум 85 миллиметров.
• Горизонтальная фиксация требует глубины крепления минимум в 30 миллиметров, диаметра дюбеля снаружи от 7 до 11 миллиметров.
• При обустройстве подвесных потолков, осветительных приборов, где основная нагрузка идет снизу, крепежи должны быть выполнены с поперечными насечками и разной длины распорными усиками.
• При выборе дюбеля в готовое отверстие нужно следить за тем, чтобы диаметр (мм) крепежа и отверстия был одинаков. Если диаметр отверстия больше и дюбель войдет без усилия, крепеж может расшататься.
• В слабых стенах дюбели выступают в качестве смягчающей прокладки. Крепление должно плотно прилегать к крепежу, чтобы нагрузка равномерно распространялась по изделию.
• В зависимости от нагрузки выбирают размеры дюбель-гвоздей для бетона – чем больше диаметр и длина, тем надежнее крепление. Точные параметры можно просмотреть в специальных таблицах или в маркировке изделия.
• Для старого бетона лучше применять универсальное крепление, так как в монолите могут быть пустоты.

Виды дюбелей

Перед тем, как забить в бетонную стену дюбель-гвоздь, необходимо тщательно изучить конструкции и особенности всех существующих креплений, чтобы выбрать единственно правильный вариант. Наиболее эффективными и популярными считаются: распорные, химические, фасадные, типа гвоздь, бабочка, КВТ, универсальные, GB и т.д. Есть саморезы для бетона без дюбелей.

Классические

Такая конструкция представляет собой пластмассовую втулку с насечками по всей длине и усиками, а также вставляемый в нее специальный стержень, который гарантирует прочность и надежность крепежа. При забивании стержня во втулку пластмасса расширяется в отверстии, гарантируя качественное крепление.

Саморез в бетон без дюбеля

Дюбель-саморез для бетона выполняется с переменной резьбой, вкручивающейся прямо в монолит. Сначала, как обычно, сверлят отверстие меньшего диаметра, потом закручивают нагель, в процессе чего переменная насечка расширяет полость, а резьба фиксирует саморез.

Крепеж отличается высокой несущей способностью, прочностью, демонтируется очень трудно, в связи с чем относится к виду стационарных крепежей.

Распорный

Такой дюбель подходит для крепления жестких конструкций – обычно выполнен в виде шифера, забивается в монолит молотком. Могут быть разными и крепежные детали (в виде цилиндра или трубчатой формы), распорок может быть 2-3, с шипами. Соединение получается крепким, подходит для рыхлых материалов, с пустотами.

Бабочка

Такой вариант подходит, когда выполняется крепление дюбель-гвоздями к бетонной стене, которая очень тонкая. Гильза крепится в отверстие, а тыльная ее сторона в процессе вставки шурупа в бетон сворачивается, что надежно фиксирует дюбель.

Универсальный

Универсальные дюбеля металлические для бетона напоминают распорные. В пустотелых стенах в процессе вворачивания гвоздя гильза заворачивается в узел, фиксируя крепеж по типу «бабочки». Одно и то же крепление допускается использовать для самых разных типов монолита.

Гвоздь

Обычный крепеж, просто забивается в стену молотком либо специальным пистолетом.

Фасадный

Используется для монтажа различных теплоизоляционных конструкций. Похож на распорный, но обладает большей длиной и большей шляпкой. Стержень и гильзу делают из ударостойких материалов.

Химический

Данный тип крепежа отличается от всех остальных. В составе конструкции есть капсула с клеем и металлический шуруп. Обычно используют такой крепеж для газобетона.

Сначала в отверстие вставляется соответствующая его размерам капсула, разбивается, из нее наружу выходит клеящее вещество, в него вставляется металлический стержень.

КВТ

Актуален только для газобетонных монолитов. Обладает широкой резьбой, которая гарантирует качественное крепление в пористых структурах.

GB

Обычно такие изделия используют в работе с полистиролбетоновыми блоками. Гильза чем-то напоминает распорную, но выполнена в виде спирали. Дюбель способен выдерживать серьезные нагрузки, поэтому его можно использовать для крепления вытяжек, подвесных шкафов, разного типа полок и бытовых предметов с большим весом, техники.

Особенности демонтажа

Выбирая, какой дюбель хороший, а какой не подходит для поставленной задачи, необходимо учитывать и возможность демонтажа. Если есть вероятность, что в будущем крепление нужно будет удалить, желательно об этом подумать до его монтажа.

Чтобы быстро и правильно выполнить демонтаж, понадобятся самые разные инструменты, которые обычно есть в арсенале любого мастера. Некоторые виды дюбелей (химический, к примеру) демонтировать невозможно).

Как демонтировать дюбель:

• Для удаления обыкновенного пластмассового дюбеля достаточно найти саморез соответствующего размера. Саморез вворачивают на 2/3 в сам дюбель, головку шурупа аккуратно зажимают плоскогубцами, потом вместе с дюбелем вытаскивают из монолита. В некоторых случаях достаточно будет и штопора.
• Шляпку самореза, который вставлен в дюбель, можно поддеть гвоздодером. Тут нужно следить за тем, чтобы рабочая часть самореза в самом отверстии прилегала плотно.
• Самодельные дюбели из дерева вынимают по частям – сначала дробят кусок древесины (проще всего вдоль волокон) на отдельные куски, используя стамеску (лучше с тонким лезвием) и молоток. После того, как дюбель разрушен, его поддевают шилом, острым ножом либо гвоздем и вытаскивают из гнезда.
• Прочно сидящий в монолите дюбель в некоторых случаях проще не демонтировать вообще – лучше срезать выходящую на поверхность часть, тщательно замазать углубление гипсом и аккуратно выровнять.
• Если в дюбеле застряла часть шурупа, понадобится нагретый паяльник. Сначала пластиковая основа дюбеля аккуратно плавится, потом обломок крепежа поддевают круглогубцами либо кусачками и удаляют.
• Металлический дюбель, который в бетон забивался строительным пистолетом, сначала обрабатывают сильными частыми ударами молотка, воздействуя на выступающую часть изделия с разных сторон. Обычно в процессе анкерный дюбель расшатывается и его легко можно удалить. Если же расшатать трудно, рядом можно сделать углубление сверлом с наконечником из твердого сплава или металлическим пробойником. Благодаря круговой воронке площадь сцепления крепежа со стеной уменьшится, удалить его будет легче.

Дюбеля для бетона сегодня на строительном рынке Москвы и области, других регионов представлены в большом разнообразии, поэтому найти крепеж, точно соответствующий требованиям и условиям эксплуатации, не составит труда. Главное – выбирать надежных поставщиков и ориентироваться на качество продукции.

виды и размеры нагелей с/без дюбеля

Саморезы по бетону (нагели, шурупы, анкеры) – предназначены для вкручивания в кирпичные, пенобетонные и бетонные поверхности. Это усиленная версия шурупов, используемых в столярных работах.

Металлические нагели по бетону применяются для монтажа строительных и мебельных элементов (рам, каркасов, навесных шкафов) к твердым основаниям. Они незаменимы, если нужно что-нибудь прикрутить к потолку или повесить на стену.

Устройство шурупа

Шурупы по бетону изготавливают из высокопрочной стали, пассивированной специальными составами для защиты от коррозии и механических повреждений при вкручивании. В зависимости от сплава, использованного для пассивации, выпускаются саморезы желтого, серого, черного и серебристого цветов.

Шуруп состоит из головки и тела – металлического стержня с резьбой. Нижняя часть тела самореза сужена в виде конуса. На нее нанесены насечки, которые не позволяют шурупам выкручиваться и выпадать из отверстий, а бетону – растрескиваться во время монтажа.

Резьба саморезов также имеет насечки, усиливающие ее сцепление с бетоном. Высота резьбы вдоль тела шурупа может меняться. Широко распространены метизы с неравномерной высотой резьбы. Они подходят для работы с ячеистым (пористым) бетоном (полистиролбетоном или арболитом), кирпичом (керамическим, силикатным или лего-кирпичом) и подобными им материалами.

Саморезы по бетону отличаются от обычных более частым шагом резьбы. Он позволяет использовать нагели без сверления отверстий.

Разновидности и размеры

Шурупы, саморезы и анкеры по бетону должны соответствовать межгосударственному стандарту «Шурупы» – ГОСТ 1147-80. Между собой они различаются по следующим характеристикам:

• тип материала;
• покрытие;
• форма головки и тип шлица;
• конструкция резьбы.

Саморезы изготавливаются из углеродистых коррозионностойких сталей или из латуни. По цвету шурупа можно определить технологию, которая использовалась для нанесения защитного покрытия:

• желтый или серебристый цвет у оцинкованных метизов – на них гальваническим способом нанесен слой цинка, предохраняющий от коррозии;
• черный цвет имеют оксидированные саморезы, побывавшие в контакте с окислителями;
• серый и темно-серый цвет у шурупов, подвергшихся фосфатированию.

Крепеж, изготовленный из латуни, также имеет желтый оттенок. Латунные нагели устойчивы к агрессивной среде. Их недостаток – хорошая пластичность: они легко деформируются при неправильном монтаже.

Саморезы по бетону без покрытия изготавливают из нержавеющей стали и ее сплавов с никелем и хромом. Такие метизы обладают высокой коррозионной устойчивостью.

Головки нагелей могут иметь форму цилиндра, полуконуса, шестигранника. Они бывают потайными и выступающими. Типы шлицов в головках и инструмент, необходимый для монтажа определенного типа, приведены в таблице:

Тип шлица	Инструмент
Внутренний крестообразный	Отвертка
Внутренний – шестилучевая звезда	Ключ Torx
Наружный шестигранный («бочонок»)	Торцовый ключ
Внутренний шестигранный	Имбусовый ключ

Шурупы изготавливают с резьбой следующих типов:

• Конусовидная, в форме елочки, которую образуют наползающие друг на друга витки. Толщина шурупа – до 8 мм, длина – до 200 мм.
• Универсальная. Самый распространенный тип, встречающийся на саморезах разного назначения. Заворачивается в основание как с дюбелем, так и без него. Толщина – до 6 мм, длина – до 220 мм.
• С переменным шагом витков. Нарезается на нагелях, которые монтируются без дюбелей. По всей длине на теле такого шурупа расположены впадины и выступы. Разная частота шага резьбы и дополнительные насечки усиливают сцепление метиза с кирпичом или бетоном. Диаметр – 7,5 мм, длина – до 212 мм.

В таблице указаны размеры, вес тысячи штук и другие характеристики метизов.

Как вкрутить саморез в бетон

Существует два способа вкручивания саморезов в бетон: с дюбелями или без них. Дюбель представляет собой гильзу из вязкого пластика с рельефной наружной стороной, которую забивают в отверстие. В дюбель вкручивают саморез. Расположенные на поверхности гильзы шипы, лепестки и крючья работают на распор и не выпускают увязший в пластике метиз.

Дюбели используют в соединениях, требующих дополнительной плотности сцепления:

• для крепления тяжелых объектов;
• для монтажа строительных элементов на конструкции из ячеистых (пористых) бетонов;
• для крепления к основаниям, испытывающим воздействие вибрации.

Чтобы правильно закрутить саморезы с дюбелями в бетон или кирпич, выполните следующий алгоритм:

1. Просверлите в стене или потолке отверстие с диаметром, равным диаметру дюбеля. Если материал стены мягкий (пористый), используйте для этой операции электродрель (шуруповерт) и сверло с твердосплавным наконечником. Если плотность материала выше 700кг/м³, для работы понадобится перфоратор и специальное сверло для него. Как просверлить железобетон.
2. Очистите высверленное отверстие от пыли и бетонной крошки.
3. Молотком забейте в него дюбель.
4. Ввинтите саморез в дюбель шуруповертом или отверткой.

Чтобы правильно закрутить саморезы с дюбелями в бетон или кирпич, выполните следующий алгоритм:

1. Просверлите в стене или потолке отверстие с диаметром, равным диаметру дюбеля. Если материал стены мягкий (пористый), используйте для этой операции электродрель (шуруповерт) и сверло с твердосплавным наконечником. Если плотность материала основания выше 700кг/м³, для работы понадобится перфоратор и специальное сверло для него.
2. Очистите высверленное отверстие от пыли и бетонной крошки.
3. Молотком забейте в него дюбель.
4. Шуруповертом или отверткой ввинтите в дюбель саморез для бетона.

Чтобы закрутить в стену саморезы для бетона без применения дюбелей, воспользуйтесь одним из способов:

• Высверлите в стене отверстие, диаметр которого немного меньше диаметра нагеля. Молотком забейте в отверстие шуруп с резьбой- «елочкой». Использованные подобным способом шурупы не годятся для повторного использования.
• Подготовьте шаблон-кондуктор. Подберите сверло, диаметр которого на 0,5–1 мм больше, чем диаметр головки нагеля. Под прямым углом просверлите обрезок доски или бруска. В нужном месте прижмите шаблон к стене. Вставьте в просверленное в нем отверстие шуруп и вкрутите в бетон с помощью дрели.

Требования к расположению саморезов

Перед монтажом саморезов разметьте места для их установки. Сделайте это, соблюдая следующие правила:

• расстояние от края до первой точки крепления больше, чем две длины самореза;
• отверстие глубже длины шурупа;
• в основаниях из пористого бетона используются дюбели (саморезы) длиной от 60 мм, из плотного – от 40 мм.
• анкеры располагаются на расстоянии 120 мм один от другого в ячеистом бетоне или 150 мм – в плотном.
• метизы вкручены так, чтоб не между ними не образовались мосты холода.

Как выбрать

1. Рассчитайте нагрузку на шуруп. Чем меньше плотность основания и тяжелее монтируемый элемент, тем длиннее должен быть нагель. Для крепления конструкций, которые весят меньше килограмма, используйте шурупы с размерами 3х16 мм. Саморезы 3х25 мм надежно прикрепят пятикилограммовые элементы к стене из пористого бетона. Для прикручивания этих элементов к поверхности из плотного материала подойдут шурупы 3х20 мм. Для навешивания двадцатикилограммовых конструкций понадобятся саморезы по бетону с диаметром тела 4 мм и длиной 20–70 мм. Шестимиллиметровые нагели удержат вес до 50 кг, а с диаметром 8–10 мм – до 100 кг.
2. При выборе саморезов учитывайте форму их головок. Они должны сочетаться с дизайном помещения или подходить для скрытого монтажа.
3. Фосфатированные или оксидированные черные саморезы используйте в сухих помещениях. Для мест с высокой влажностью покупайте оцинкованные метизы, саморезы из нержавейки или латуни.

На цену саморезов по бетону влияют:

• тип покрытия – черные и серые метизы стоят дешевле желтых или серебристых;
• длина – чем длиннее, тем дороже.

Анкеры, нагели, шурупы и саморезы, дюбеля по бетону относятся к категории недорогих товаров. Не стоит искать места, в которых они продаются по акции или мониторить цены в соседних строительных магазинах – разница в стоимости будет несущественной. Если, конечно, вы не затеяли генеральный ремонт, для которого покупаете метизы упаковками.

Поделиться

Твитнуть

Запинить

Нравится

Класс

WhatsApp

Viber

Телеграмка

Дюбель-стержни — Интерактивное покрытие

Дюбели — это короткие стальные стержни, которые обеспечивают механическое соединение между плитами, не ограничивая горизонтальное перемещение стыка. Они повышают эффективность передачи нагрузки, позволяя выходной плите принимать на себя часть нагрузки до того, как нагрузка фактически переместится на нее. Это снижает деформацию соединения и напряжение при подходе и оставляет перекрытия.

Рис. 1. Дюбели (пурпурные стальные стержни) размещаются в том месте, где будут находиться поперечные швы в готовом покрытии PCC.Здесь стержни прикреплены к «клеткам», которые представляют собой минималистичные стержневые конструкции, предназначенные для удержания дюбелей в нужном месте до того, как поверх них будет вымощен бетон. Клетки не выполняют никаких функций, кроме помощи при первоначальном выравнивании. Штанги диафрагмы обычно имеют диаметр от 32 до 38 мм (от 1,25 до 1,5 дюймов), длину 460 мм (18 дюймов) и расстояние между ними 305 мм (12 дюймов). Конкретные места и номера различаются в зависимости от штата, однако типичная компоновка может выглядеть как на рис. 1. Для предотвращения коррозии дюбели покрываются либо нержавеющей сталью (рис. 2), либо эпоксидной смолой (рис. 3).Дюбели обычно вставляются на среднюю глубину плиты и покрываются веществом, разрушающим связь, для предотвращения приклеивания к PCC. Таким образом, дюбели помогают передавать нагрузку, но позволяют соседним плитам расширяться и сжиматься независимо друг от друга. На Рисунке 3 показано типичное расположение дюбелей в поперечном строительном шве.

Рис. 2. Установочные штифты, плакированные из нержавеющей стали / (эпоксидное покрытие только на концах)

Рис. 3. Дюбели на месте в строительном шве — зеленый цвет от эпоксидного покрытия.

Опросы

Исследование дюбелей

Вопросы

• Используете ли вы в бетонных покрытиях гладкие дюбели с эпоксидным покрытием?
• Вы недавно выкапывали гладкие дюбеля из бетонных тротуаров? Если да, то в каком они были состоянии?
• Сталкивались ли вы с проблемами коррозии гладких дюбелей с эпоксидным покрытием? Если да, то как долго они были на месте и были ли причиной коррозии разрушения стыков дорожного покрытия?
• Вы используете гладкие дюбели без эпоксидного покрытия? Если да, то какие покрытия вы используете и какой процент ваших гладких дюбелей покрыт чем-то другим, кроме эпоксидной смолы?
• Дополнительные комментарии:
• Хотели бы вы немного скомпилированных результатов этого опроса?

Результаты

Исследование дюбелей

Дюбели с эпоксидным покрытием, используемые в бетонных покрытиях из портландцемента — Кентукки DOT

Вопросы

• Используете ли вы в бетонных покрытиях гладкие дюбели с эпоксидным покрытием?
• Вы недавно выкапывали гладкие дюбеля из бетонных тротуаров? Если да, то в каком они были состоянии?
• Сталкивались ли вы с проблемами ржавления гладких дюбелей с эпоксидным покрытием? Если да, то как долго они были на месте и были ли причиной коррозии разрушения стыков дорожного покрытия?
• Вы используете гладкие дюбели без эпоксидного покрытия? Если да, то какие покрытия вы используете и какой процент ваших гладких дюбелей покрыт чем-то другим, кроме эпоксидной смолы?

Результаты

Дюбели с эпоксидным покрытием, используемые в бетонных покрытиях из портландцемента

ПРИЛОЖЕНИЕ A Общие технические характеристики — Глубокий ремонт — Бетон — Материалы и строительные технологии — Тротуары

Капитальный ремонт

ПРИЛОЖЕНИЕ A Общее руководство Технические характеристики

ОПИСАНИЕ: Эта работа должна состоять из замены бетонных плит покрытия из портландцемента, полной или частичной длины, снятых в соответствии с планами или указаниями Инженера.

МАТЕРИАЛ: Материалы, используемые при капитальном ремонте, должны соответствовать следующим ТУ:

Бетон с повышенной прочностью на двадцать четыре часа …………………………………… .Приложение B
Дюбельные стержни и покрытия для стержней ……………………………………… ………………. AASHTO M 31M
Эпоксидная смола …………………………………………. ………………………………………….. .. ASTM D1763
Арматурные стержни из деформированной стали…………………………………………… ……. ААШТО М 31М
Силиконовый герметик ………………………………………… ……………………………….. ASTM D 5983

ОБОРУДОВАНИЕ: Должно использоваться достаточное оборудование, одобренное Инженером до начала Работ, для удовлетворительного выполнения требуемых работ, таких как сверление отверстий под дюбели, установка дюбелей, раскладывание, отслаивание, уплотнение и стяжка бетона, распиловка и герметизация. суставы и др.

СТРОИТЕЛЬСТВО:

1. УСТАНОВИТЕ ШПИНЫ : Должны использоваться пневматические или гидравлические сверла и долота, которые просверливают отверстие диаметром 35 мм в существующих бетонных поверхностях для установки дюбелей в местах, указанных в Планах.

   Если необходимо для правильной установки дюбелей, инженер может позволить просверлить отверстие диаметром не более 38 мм.

   Оборудование должно работать так, чтобы не допустить повреждения пробуриваемого покрытия.Порядок бурения утверждается Инженером. Просверленные отверстия должны быть тщательно очищены от всех загрязнений, а дюбели указанного типа и размера должны быть затем установлены в затвердевшую бетонную поверхность существующего покрытия с помощью эпоксидного связующего состава типа VIII, отвечающего требованиям ASTM D1763. Указанные дюбели должны быть размещены в местах, отмеченных в деталях плана, так, чтобы половина дюбеля выступала за пределы затвердевшей поверхности существующего покрытия и размещалась с правильным горизонтальным и вертикальным выравниванием с несоосностью, не превышающей 10 мм в вертикальной или наклонной плоскости.Перед укладкой бетона эпоксидной смоле необходимо дать возможность достаточно затвердеть, чтобы предотвратить любое движение дюбелей во время укладки бетона.

   Достаточное количество эпоксидной смолы должно быть помещено в заднюю часть отверстия, чтобы вся полость вокруг дюбеля была полностью заполнена после вставки дюбелей. Любые излишки эпоксидной смолы должны быть удалены. Эпоксидный клей должен быть упакован в картридж со смесительным соплом, которое тщательно перемешивает два компонента по мере их распределения (длина смесительного сопла должна быть не менее 200 мм) или может быть помещен в машину, которая тщательно перемешивает два компонента и с правильным соотношением по мере размещения материала.

   Дюбели типа, размера, шага и в месте, указанном на Планах, должны быть установлены в соответствии с деталями Плана для капитального ремонта.

   Дюбели, которые должны использоваться в свободных стыках, показанных на чертежах, должны быть плоскими круглыми стальными стержнями с эпоксидным покрытием, отвечающими требованиям AASHTO M 31M. Выступающая часть дюбелей с эпоксидным покрытием должна быть покрыта тонкой пленкой консистентной смазки или другого одобренного материала для обеспечения надлежащих разрывных характеристик.

   Дюбели, которые должны использоваться в «замкнутых» соединениях, показанных на чертежах, должны быть деформированными стальными арматурными стержнями, отвечающими требованиям AASHTO M 31M.

   Гладкие дюбели с эпоксидным покрытием и деформированные арматурные стержни должны иметь оба конца, обрезанные пилой чисто и гладко, а не срезанные.

   Деформации арматурного стержня должны быть такими, чтобы общий диаметр стержня, включая деформации, был меньше диаметра просверленного отверстия под дюбель.

   Ни в коем случае нельзя забивать дюбеля в отверстие для дюбеля с помощью кувалд или других приспособлений.

   Во всех случаях любой дюбель, покрытый или деформированный, который не может быть свободно вставлен в отверстие для дюбеля, будет отклонен для использования.

   Перед укладкой бетона вертикальные открытые поверхности существующих плит должны быть тщательно очищены от загрязнений с помощью металлической щетки или других методов, одобренных Инженером. Следует проявлять особую осторожность, чтобы удалить весь существующий силикон или другой герметик для швов с открытых бетонных поверхностей.

2. НАСТРОЙКИ ФОРМЫ : Формы обычно не требуются для этой работы, так как вертикальные грани существующего покрытия и уступа, граничащие с заменяемой плитой / зоной стыка, служат в качестве форм. Однако в случае неровного или нестабильного плеча опалубка должна быть размещена на всю глубину замененной плиты / зоны стыка, чтобы поддерживать истинный, прямой плечевой сустав и предотвращать попадание бетона в плечевую зону. Фундамент под опалубкой должен быть уплотнен и соответствовать уклону, чтобы при установке форма плотно прилегала к основанию и имела правильный уклон.Перед укладкой бетона формы необходимо очистить и смазать маслом. Если не указано иное, формы не должны удаляться из свежеуложенного бетона до тех пор, пока он не застынет в течение не менее 4 часов. Формы следует аккуратно снимать, чтобы не повредить тротуар. После снятия плечо должно быть отремонтировано по усмотрению Инженера.

3. ПОДГОТОВКА ОСНОВАНИЯ : Основание необходимо очистить от мусора и стоячей воды. Перед укладкой бетона неплотный основной материал необходимо тщательно утрамбовать вручную.

4. РАЗМЕЩЕНИЕ И ОТДЕЛКА БЕТОНА : Требуемый бетон для Работ — это круглосуточный бетон повышенной прочности, соответствующий требованиям Приложения B. Состав смеси должен быть одобрен Лабораторией перед использованием. Бетон следует укладывать только при температуре окружающей среды 4 ° C и повышении. Бетон нельзя укладывать, если нижележащий основной материал мутный или замерзший. Бетон должен укладываться в зоне замены плиты таким образом, чтобы потребовалось как можно меньше повторных обращений, чтобы предотвратить расслоение смеси.Разбрасывание вручную должно быть сведено к минимуму, насколько это возможно, но при необходимости должно выполняться лопатой, а не граблями. Рабочим не разрешается ходить по свежему бетону в обуви, покрытой землей или другими посторонними веществами. Замененная зона плиты должна быть заполнена бетоном и тщательно укреплена с помощью стержней, лопаток и достаточной вибрации для образования плотной однородной массы по всей площади. Конечная поверхность должна быть однородной по внешнему виду, без неровностей и пористых участков.

   Готовая поверхность, включая стыки, должна иметь допуск на поверхность от 3 мм до 3 м в любом направлении. Все необходимые исправления вносятся шлифованием. Инженер может заказать замену любой замененной плиты, расположенной ниже по сравнению с соседними плитами. Требование допуска поверхности не будет применяться, если замена плиты выполняется при подготовке к обновлению покрытия.

   Замена такой плиты обычно требуется, если, по мнению Инженера, необходимо чрезмерное шлифование прилегающего покрытия, чтобы соответствовать профилю замены плиты на полную глубину, или если проблема дренажа может возникнуть из-за шлифовки прилегающего покрытия. .

   Если Проект также предусматривает шлифовку или шлифовку поверхности тротуара, плоская отделка будет удовлетворительной. В противном случае потребуется метла ручной обработки, которая обеспечит глубину текстуры поверхности 5 мм или больше. Метод отделки утверждается Инженером.

5. ОТВЕРЖДЕНИЕ БЕТОНА : Все применимые части Приложения B, касающиеся бетонной смеси и затвердевания, также должны применяться к данной Работе.

6. ПИЛЬНЫЕ И УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ : Все поперечные и продольные швы в зоне замены плиты должны быть выполнены распиловкой и герметизацией силиконовым герметиком, отвечающим требованиям ASTM D5893.Если не указано иное, ширина пропиленных швов должна составлять 10 мм.

   Если на чертежах не указано иное, стыки должны быть распилены и заделаны как можно скорее, но не более чем через 60 дней после завершения замены плиты. Распиловка и герметизация этих восстановленных стыков должны быть включены в стоимость предложения по замене плиты.

7. ЗАЩИТА ОТ ДОЖДЯ : Бетон должен быть должным образом защищен от воздействия дождя до того, как бетон затвердеет.Подрядчик должен всегда иметь в наличии материалы для защиты поверхности бетона. Такие защитные материалы должны состоять из укрывных материалов, таких как мешковина или хлопчатобумажные маты, полимеризационная бумага или пластиковая пленка. При приближении дождя все работы по укладке дорожного покрытия должны быть прекращены, и весь персонал должен начать покрывать поверхность незатвердевшего бетона защитным покрытием.

8. НОЧНЫЕ РАБОТЫ : Если в рамках Проекта разрешены работы в ночное время, необходимо обеспечить соответствующее освещение для всех работ, выполняемых в ночное время, как с точки зрения безопасности и управления движением, так и для удовлетворительного контроля и завершения Работ.

9. ОТКРЫТИЕ ДЛЯ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ : Если иное не разрешено в рамках Проекта, все замены плит должны быть запланированы таким образом, чтобы минимальное время затвердевания бетона составляло 4 часа, и все работы были завершены, а все полосы движения открыты для движения транспорта до заката дня, когда это произошло. размещен. Инженеру может потребоваться более длительный период отверждения, корректировка конструкции смеси или другие корректирующие действия для обеспечения достаточного повышения прочности бетона перед открытием для движения транспорта.

10. КАЧЕСТВО РАБОТ : Подрядчик должен предпринять любые меры контроля, необходимые для обеспечения того, чтобы выполненная работа соответствовала или превышала требования, указанные в применимых Спецификациях и Планах. До окончательной приемки этой работы Подрядчик должен заменить любые поврежденные или сломанные плиты из-за неправильных или неудовлетворительных методов, оборудования или материалов Подрядчика или из-за последствий строительства. Кроме того, Инженер может потребовать, чтобы любые заменяемые плиты имели дифференциальное перемещение в поперечных стыках больше 0.25 мм снять и заменить.

    Это движение будет измеряться Департаментом с использованием нагрузки на одну ось 8165 кг с двойными шинами с центром нагрузки в 300 мм от края плеч и как можно ближе к поперечным швам. Тестирование будет проводиться с 3:00 до 9:00, когда ожидается максимальное перемещение плиты. Измерения будут производиться стрелочными индикаторами, способными определять движение с точностью до 0,025 мм.

    Инженер должен определить, потребуется ли испытание на перемещение плиты.

ИЗМЕРЕНИЕ: Капитальный ремонт будет измеряться за плату в кубических метрах с использованием среднего квадрата, умноженного на среднюю глубину.

Дюбели и их установка не будут измеряться отдельной оплатой, но должны быть включены в цену за единицу для проведения капитального ремонта.

ОПЛАТА: Капитальный ремонт оплачивается по Договорной цене единицы за кубический метр. Такая оплата будет представлять собой полную компенсацию за оснащение всех материалов и выполнение Работ, включая дюбели, эпоксидную смолу, ремонт уступа, если требуется, удаление неудовлетворительного материала, бетон повышенной прочности за 24 часа, распиловку и герметизацию новых швов и другие указанные работы.

ПРИЛОЖЕНИЕ B Типовое руководство
Технические характеристики ПОЛНЫЙ РЕМОНТ

БЕТОН УСКОРЕННОЙ ПРОЧНОСТИ НА ДВАДЦАТЬ ЧЕТЫРЕ ЧАСА

ОПИСАНИЕ: Эта работа должна состоять из изготовления и укладки бетона повышенной прочности, который был спроектирован так, чтобы обеспечить прочность на сжатие 20 МПа в течение 24 часов.

МАТЕРИАЛ: Используемые материалы и их технические характеристики перечислены ниже:

Портландцемент (Тип 1 или Тип III)…………………………………………… ….. AASHTO M85
Воздухововлекающие добавки ………………………………………. ………………….. AASHTO M154
Крупный заполнитель класса A или B, гравий или камень ………………………………. AASHTO M80
Мелкий заполнитель, размер № 10 ……………………………………. …………………… AASHTO M6
Вода…………………………………………. ………………………………………….. ААШТО Т-26

А. УСКОРИТЕЛЬ:

Ускоряющая добавка для бетона может быть хлоридом кальция, отвечающим требованиям AASHTO M 144, Тип I или Тип II, или Инженер может разрешить использование химической добавки для бетона при условии, что в лаборатории будет разработана приемлемая конструкция бетона с материалами, характерными для предложенные к использованию. Изготовитель должен предоставить письменное свидетельство о том, что химическая добавка для бетона соответствует требованиям AASHTO M 194, тип E, таблица 1.Ускорители, содержащие хлориды, не должны использоваться в мостах или коробчатых водопропускных трубах, если бетон, содержащий добавку, будет контактировать со стальной арматурой.

УСТАНОВЛЕНИЕ ПРОПОРЦИЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ: Подрядчик должен выбрать одну из двух процедур для определения пропорций бетонной смеси для бетона, помещенного в соответствии с данным положением. Инженер будет уведомлен, какую из следующих процедур выберет Подрядчик, по крайней мере, за 45 дней до укладки бетона.

1. ПРОЦЕДУРА РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОПОРЦИЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ, УСТАНОВЛЕННАЯ ПОДРЯДЧИКОМ : Подрядчик может предложить использование конкретных проектных пропорций бетонной смеси для бетона, уложенного в соответствии с данным положением.Когда Подрядчик предлагает использовать определенные пропорции, все материалы должны быть из утвержденных источников или из материалов, хранящихся или складируемых на объекте и проверенных перед использованием. Лаборатория проверит, что предложенные пропорции позволят получить бетон, который разовьется в 20 МПа в течение 24 часов. Предлагаемые смеси могут быть одобрены без лабораторного исследования конструкции, если используются обычно используемые комбинации материалов.

2. ПРОЦЕДУРА РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОПОРЦИЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ, УСТАНОВЛЕННОЙ ИНЖЕНЕРОМ : Когда Подрядчик выберет пропорции бетонной смеси, Инженер будет уведомлен о предполагаемых источниках всех материалов.При условии, что все материалы соответствуют их соответствующим Спецификациям, пропорции рабочей смеси будут установлены на основе материалов, представляющих материалы, предлагаемые для использования. Инженер определит минимальное содержание цемента, необходимое содержание воды, количество заполнителя и нормы добавления добавок в зависимости от материалов, фактически предназначенных для использования. Пропорции будут доступны в качестве общедоступной информации в течение одного месяца после того, как Подрядчик предложит источники материалов. Пропорции проекта структуры должностей будут основаны на следующей таблице:

   Минимальное количество цемента (кг / м 3 )	Максимальное соотношение воды и цемента (кг / кг)	Минимальная прочность на сжатие через 24 часа (МПа)	Содержание воздуха (%)	Диапазон просадки (мм)
   446	0.45	20	3-6	50-125

Для первоначального проектирования будет принята добавка, соответствующая установленным требованиям к материалам. Однако не будет одобрена никакая комбинация добавки и цемента, которая дает нежелательные характеристики времени схватывания или развития прочности. После выпуска утвержденного проекта замена материалов не допускается, если такая замена не будет одобрена Инженером.

Утверждение инженером проектной смеси не освобождает Подрядчика от ответственности за производство бетона определенной прочности.

ДОЗИРОВКА И СМЕСИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ:

1. ТРАНЗИТНЫЙ СМЕШАННЫЙ БЕТОН : Когда транзитный смешанный бетон используется для бетона, содержащего ускоряющую добавку, ингредиенты бетона, за исключением ускоряющих добавок и 15 литров удерживаемой воды на кубический метр бетона, должны быть смешаны на заводе при смешивании. скорость на 35 оборотов барабана.Бетон следует перемешивать по пути к строительной площадке со скоростью не более трех оборотов в минуту. Ускоряющая добавка и оставшаяся вода для смешивания должны быть добавлены в бетон на стройплощадке. Метод добавления ускоряющей добавки и удерживаемой воды для смешивания должен быть одобрен Инженером, и добавка должна быть измерена в бетоне с точностью до плюс-минус три процента. Бетон необходимо перемешать еще 40 оборотов при скорости перемешивания после добавления в смеситель ускорителя и оставшейся воды для перемешивания.Ускоряющая добавка не должна добавляться к бетону, возраст которого составляет 45 минут при измерении с начала первоначального перемешивания на заводе.

2. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ СМЕСИТЕЛЬНЫЙ БЕТОН : Когда центральное смешивание используется для бетона, содержащего ускоряющую добавку, все ингредиенты бетона, за исключением ускоряющей добавки и 10 литров удерживаемой воды на кубический метр, должны быть смешаны с усадкой в ​​центральном смесителе и перемешаны. по пути к месту работы с невероятной скоростью.Все остальные положения раздела А выше должны применяться к добавлению ускоряющей добавки и перемешиванию бетона на строительной площадке.

3. ПОРТАТИВНЫЕ СМЕСИТЕЛИ : Переносные миксеры могут быть одобрены Инженером, если количество размещаемых в данном месте меньше одного кубического метра.

РАЗМЕЩЕНИЕ БЕТОНА: Подрядчик должен предоставить достаточно рабочей силы и оборудования для размещения, уплотнения и стяжки каждой партии бетона в течение одного часа после того, как цемент и первая вода для смешивания были введены в смесь.Бетон не должен укладываться, если Подрядчик не имеет достаточных помещений для выполнения этого требования.

ОТВЕРЖДЕНИЕ: Отверждение бетона должно происходить в соответствии со стандартными техническими условиями государства, за исключением того, что период отверждения бетона может быть отменен, если результаты испытаний показывают прочность на сжатие, превышающую 20 МПа.

ПРОЧНОСТЬ НА СЖАТИЕ: Четыре испытательных цилиндра должны быть отлиты на каждый день установки. Баллоны должны храниться на заливке или рядом с ней во влажном состоянии.Минимальная прочность на сжатие должна соответствовать одному из следующих условий:

• Развитие прочности через 24 часа, 20 МПа. (В среднем два экземпляра)
• Развитие прочности через 3 суток, 25 МПа. (В среднем два экземпляра)

Когда использовать дюбели?

Когда нужно использовать дюбели для передачи нагрузки через поперечные, распиленные, усадочные швы и какого размера они должны быть?

Практическое правило | Размер дюбелей

Практическое правило

Если дорожное покрытие правильно спроектировано с использованием принятой методики расчета толщины, а конструкция составляет 8 дюймов или более, используйте дюбели на всех поперечных стыках.Если размер конструкции меньше 7 дюймов, дюбели, скорее всего, не понадобятся на стыках поперечной усадки, поскольку движение грузовиков недостаточно, чтобы вызвать разлом. Между 7 и 8 дюймами вы находитесь в серой зоне, и использование дюбелей зависит от количества грузовиков, схемы движения (с разделением на каналы или без него), скорости и т. Д.

Еще одно практическое правило использования дюбелей — движение грузовиков. Если в расчетной полосе проезжей части (наиболее загруженной) проезжей части проезжает менее 80 грузовиков в день, дюбели, вероятно, не понадобятся.Однако, если на проектную полосу приходится более 120 грузовиков в сутки, скорее всего понадобятся дюбели. Если поток грузовиков составляет от 80 до 120 грузовиков в день, то использование дюбелей остается на усмотрение инженеров.

Однако поперечные строительные швы (коллекторы) обычно представляют собой стыковые швы, поэтому они не передают нагрузку. В этих местах требуются дюбели для всех покрытий, независимо от толщины и движения грузовиков.

Размер

Практическое правило для размера дюбеля: Диаметр дюбеля = 1/8 толщины дорожного покрытия .

• Длина от 15-18 дюймов (380-460 мм)

• Минимальная длина заделки 6,0 дюймов (150 мм) с каждой стороны стыка

• Диаметр 1,0-1,50 дюйма (25-40 мм), типичный для дорог

• 1.Диаметр 50-2,0 дюйма (40-50 мм), типичный для аэродромов

• Эпоксидное или другое покрытие для защиты от коррозии

Таблица 1. Требования к дюбелям в зависимости от толщины дорожного покрытия или движения грузовиков

Толщина бетонного покрытия в.(мм)	Движение грузовиков грузовиков / день	Диаметр дюбеля дюймов (мм)
<7,0 (175)	<80	не требуется *
7.0–8,0 (175–200)	80–100	?
8,0 — 10,0 (200–250)	> 100	1,25 (32)
> 10.0 (250)	> 100	1,5 (38)

* За исключением строительных швов

Чтобы узнать больше, следуйте …
Основы передачи нагрузки

Влияние расположения дюбелей на характеристики ровного бетонного покрытия с швами (JPCP) | Международный журнал бетонных конструкций и материалов

Разработка модели FE

В этом исследовании коммерческое программное обеспечение конечных элементов ADINA (версия 9.1.1) использовался для моделирования. Трехмерная модель жестких покрытий из конечных элементов (FE) была разработана для изучения механизма передачи нагрузки дюбелей. Смоделированная секция состоит из трех плит с шириной поперечного шва 6,4 мм (0,25 дюйма), поддерживаемых слоем земляного полотна толщиной 254 см (100 дюймов), как показано на рис. 8. Ширина поперечного шва была выбрана таким образом, чтобы допускать расширение и усадка плиты. Для слоя земляного полотна в z-направлении применялись фиксированные граничные условия, а в x- и y-направлениях — симметричные граничные условия.

Рис. 8

Конечно-элементное моделирование JPCP с фактическим размером дюбеля.

Никакие ограничения не были учтены для бетонной плиты, чтобы учесть возможную потерю контакта из-за разницы температур в плите путем моделирования условий несвязанной границы раздела между бетонной плитой и слоем земляного полотна с использованием контактных и целевых элементов. Контакт плиты со слоем земляного полотна сохранялся только за счет собственного веса плиты. Модель интерфейса также способна улавливать эффект трения и имеет значение 1.5 для коэффициента трения был принят в модели FE. Кроме того, состояние поверхности между дюбелем и окружающей плитой также было смоделировано с использованием контактной поверхности со значением 0,6 для коэффициента трения. Дюбель был ограничен весом плиты, а затем ему позволяли скользить, когда сила, тянущая дюбель, была больше, чем ограниченная сила на поверхности дюбеля.

На рисунке 9 показано моделирование границы раздела и элементы контакта между плитой и слоем земляного полотна. Бетонная плита, слой земляного полотна и дюбели моделировались сборкой 8-узловых шестигранных элементов с различными размерами ячеек.Чтобы точно передать поведение дюбеля, была рассмотрена более мелкая сетка вокруг дюбеля и дюбелей. Длина самого маленького использованного элемента составляла 9,5 мм (0,375 дюйма) для дюбеля.

Рис. 9

Моделирование состояния интерфейса.

Механические и термические свойства бетонной плиты характеризуются ее модулем упругости, коэффициентом Пуассона, коэффициентом теплового расширения и плотностью. Кроме того, слой земляного полотна и дюбели считались линейно-упругими материалами, характеризующимися их модулем упругости и коэффициентом Пуассона.В частности, использование более мелкой сетки для трехмерной дюбельной планки является обязательным для точного улавливания скольжения дюбеля, передачи поперечного усилия и опорных напряжений в бетоне. В этом исследовании была смоделирована скользящая поверхность между бетоном и дюбелями, чтобы эффективно моделировать движение дюбелей с учетом температурного эффекта.

На рис. 10 показаны сетка плиты и дюбеля, а также контурные графики для несущего напряжения вокруг дюбелей. Типичный размер дюбелей и расстояние между ними были рассмотрены с диаметром 25 мм (1 дюйм), заглублением 229 мм (9 дюймов) с обеих сторон и расстоянием между дюбелями 305 мм (12 дюймов), как показано на рис.10. В таблице 3 представлены свойства материалов, используемых в модели FE. Различные типы нагрузок, включая собственный вес бетонной плиты, нагрузки от колес и тепловые нагрузки, рассматриваются для определения критических напряжений в бетоне и дюбелях. Мацкевич (2014) обнаружил, что положительные и отрицательные перепады температур способствуют развитию вертикальных напряжений вокруг дюбелей и растягивающих напряжений в бетонной плите. Таким образом, в этом исследовании осевая нагрузка 98 кН (22 тысячи фунтов), которая представляет собой максимально допустимый предел нагрузки для одиночной осевой нагрузки во Флориде, использовалась в качестве приложенной нагрузки с положительным перепадом температур +11.1 ° C (+ 20 ° F). Чтобы учесть наиболее жесткие условия нагрузки, осевая нагрузка была размещена в углу плиты.

Рис. 10

Сетка плиты и дюбеля и контур напряжений подшипника.

Таблица 3 Свойства материалов, используемых в модели FE.

Калибровка разработанной модели FE и определение параметров модели

В этом исследовании разработанная трехмерная модель FE была подтверждена с использованием бассейнов отклонения FWD, полученных из разреза месторождения JPCP. Были использованы отклоняющие бассейны FWD, вызванные нагрузкой в ​​12 тысяч фунтов, и для устранения эффекта ослабления дюбеля из-за возраста дорожного покрытия данные FWD, полученные сразу после строительства (т.е., начальное условие). Углы отклонения FWD, вызванные нагрузкой в ​​53 кН (12 тысяч фунтов), были использованы для оценки характеристик передачи нагрузки в шарнирных соединениях. Для аналитического отклоняющего бассейна для моделирования нагрузки на передний привод использовалась квадратная загрузочная зона 304,8 мм на 304,8 мм (12 дюймов на 12 дюймов) вместо круглой загрузочной пластины диаметром 304,8 мм (12 дюймов). Этот набор испытаний FWD был проведен в дневное время, когда плита имеет тенденцию иметь положительный перепад температур и иметь полный контакт с земляным полотном в углу плиты.На рис. 11 показано сравнение аналитических расчетных бассейнов отклонения FWD и значений, измеренных по результатам испытаний. Как показано на рис. 11, хорошее соответствие между измеренным и прогнозируемым отклонением бассейна было указано в пределах разницы в 5%.

Рис. 11

Подгонка отклоняющей ванны поперек шпоночного соединения.

12мм — 16мм — 20мм дюбели — стержни

У нас имеется запас для дюбелей следующих размеров:

• 12 мм x 900 мм
• 16 мм x 600 мм
• 20 мм x 600 мм

Стержни обрезаны до нужной длины, чтобы гарантировать эффективное использование втулок дюбелей.

Всегда в наличии нестандартные размеры и размеры.

---

Стальные дюбели используются для создания шпоночного соединения без сцепления; усиление соединения между двумя или более бетонными плитами для улучшения прочности и передачи усилия.

Цилиндрические дюбели позволяют снизить сопротивление трению, обеспечивая гибкость шва для сжатия или расширения бетона из-за содержания влаги и колебаний температуры.

Кроме того, дюбели можно использовать для армирования бетона в одном горизонтальном направлении, допуская при этом некоторое движение в направлении, перпендикулярном исходному направлению.Это частая причина использования дюбелей при ремонте дорог (известная как модернизация дюбелей).

Дюбели

могут быть поставлены любой длины, и любого диаметра.

Размеры запасов поддерживаются на высоком уровне для немедленной отправки.

Что такое дюбели?

В общей практике армирования дюбели используются как способ передачи усилия от одной бетонной плиты к другой. В самом простом виде они используются для создания прочного армированного шва между двумя бетонными плитами по горизонтали или вертикали.Тем не менее, дюбели также широко используются, потому что они допускают определенное перемещение в одном направлении; идеально предотвращает передачу бетоном напряжения на другой элемент, что может привести к трещине или другому повреждению.

В армировании проезжей части дюбели предназначены для эффективной передачи нагрузок между плитами, создавая на опорную плиту определенную нагрузку до того, как нагрузка будет полностью передана. Это снижает напряжение, возникающее при прямой передаче нагрузки.Чтобы этот процесс работал эффективно, дюбели должны быть покрыты эпоксидной смолой или заключены в дюбели.

Дюбели

также часто используются при строительстве стен без гильз, чтобы создать конструктивно прочное соединение между двумя или более бетонными плитами. Из-за возможного образования цементного молочка важно, чтобы поверхности были хорошо очищены перед последующим заливанием.

Типы соединений

В зависимости от использования могут использоваться различные типы соединений:

• Сокращение суставов
• Расширительные швы
• Соединения для контроля трещин
• Строительные соединения

Поведение дюбелей арматурных стержней в небольшом бетонном блоке для скользящих перекрытий на железнодорожных мостах

В последние годы было проведено несколько исследований, посвященных изучению скользящих перекрытий для железнодорожных мостов.При проектировании направляющих для скользящих плит одним из наиболее важных факторов является оценка прочности на сдвиг боковых опорных бетонных блоков, в которые заделаны дюбельные стержни. Прогнозы поведения дюбелей арматурных стержней по существующим моделям значительно отличаются. Таким образом, в этом исследовании фактическое поведение стержней арматуры, встроенных в небольшой бетонный блок, было тщательно исследовано с помощью экспериментов. Переменными испытаний были прочность бетона на сжатие, диаметр дюбеля арматурного стержня и предел текучести, толщина образца и расстояние между дюбелями арматурного стержня.Прогнозы существующей модели значительно отличались от результатов испытаний. Максимальное усилие дюбеля увеличивалось по мере увеличения прочности бетона на сжатие и диаметра дюбеля, в то время как оно не увеличивалось значительно с другими параметрами испытаний. В отличие от существующих моделей, сдвиговое скольжение при максимальной силе дюбеля уменьшалось по мере увеличения диаметра арматурного стержня дюбеля. Существующие модели значительно занижали максимальное усилие на дюбели для дюбелей малого диаметра и завышали его для дюбелей большого диаметра.Эта работа может быть полезна для разработки более рациональной модели, отражающей фактическое поведение стержней арматуры, встроенных в небольшие бетонные блоки.

1. Введение

Современные железнодорожные мосты оснащены непрерывно сварными рельсами (CWR) без швов для повышения комфорта при езде и высокоскоростного движения поезда. В таких железнодорожных мостах на рельсы могут возникать дополнительные осевые напряжения из-за расширения и сжатия конструкции моста из-за изменения температуры.Такое поведение называется взаимодействием путевого моста. Для подавления этого эффекта обычно используются железнодорожные мосты с простой опорой и короткими пролетами. Эффект взаимодействия следует тщательно контролировать с помощью специальных типов креплений или рельсовых компенсаторов в случае длиннопролетных мостов. Однако эффективность этих методов ограничена, и они могут вызвать дополнительные проблемы, такие как проблемы с обслуживанием.

Недавно Lee et al. [1] провели предварительные исследования по конструкции скользящего пути плиты, в котором слой скольжения с низким коэффициентом трения помещается между нижней частью дорожки плиты и верхней частью настила моста в качестве альтернативного метода уменьшения взаимодействия между путями и мостами.Система скользящих плит перекрытия разделяет продольное поведение пути бетонных плит и настила моста, чтобы предотвратить передачу продольного смещения из-за температурного расширения и сжатия моста на CWR через путь плиты. Ли и др. [2, 3] сообщили, что дополнительное осевое напряжение вдоль рельса из-за эффекта взаимодействия рельсового пути с мостом было уменьшено на 80–90%, когда была принята система скользящих путей, по сравнению с традиционной системой рельсового пути плит.

Поскольку мосты и пути из бетонных плит отделены друг от друга слоями скольжения, необходимо реализовать опорные конструкции для противодействия поперечной нагрузке, которая возникает из-за силы удара поезда, бокового ветра, центробежных нагрузок на изогнутых железных дорогах и изменения температуры. в изогнутых рельсах. На рис. 1 представлен концептуальный чертеж пути для скользящей плиты, включающий настил моста, скользящий слой и боковые опорные бетонные блоки. Как показано на рисунке, несколько арматурных стержней устанавливаются в боковые опорные бетонные блоки, чтобы они могли выдерживать боковую нагрузку из-за поведения стержней в виде дюбелей.

Для проектирования боковых опорных бетонных блоков Lee et al. [4] использовали существующую модель [5, 6], чтобы учесть боковую нагрузку, которой может противостоять поведение дюбеля арматурных стержней. Несмотря на то, что структурное поведение дюбелей арматурных стержней является основной проблемой при проектировании, экспериментальная проверка относительно ограничена в отношении поведения дюбелей арматурных стержней в небольшом бетонном элементе, таком как боковой поддерживающий бетонный блок. В нескольких исследованиях экспериментально изучалось поведение арматурных стержней в дюбелях; однако только одна сторона арматурных стержней была залита бетоном [7, 8] или поведение дюбеля не было полностью определено из-за трения сдвига вдоль поверхности раздела бетона [9, 10].Кроме того, в литературе представлено несколько моделей [5, 11, 12]; тем не менее, предсказания поведения дюбелей арматурных стержней этими моделями значительно различаются.

Таким образом, в данном исследовании фактическое поведение дюбелей арматурных стержней в небольшом бетонном элементе исследуется с помощью обширной экспериментальной программы, в которой основное внимание уделяется поведению дюбелей по отношению к бетонному ядру [5], в котором преобладает несущая способность бетона, а не против бетонного покрытия, включающего трещины раскола [6].Влияние тестовых переменных на поведение дюбеля исследуется на основе экспериментальных результатов. Кроме того, применимость существующих моделей исследуется путем сравнения экспериментальных результатов с прогнозами модели.

2. Существующие модели поведения дюбелей арматурных стержней

Существующие модели [5, 11, 12], используемые для теоретического исследования поведения дюбелей арматурных стержней, залитых в бетон, сведены в Таблицу 1. Следует отметить, что только модели, которые описывают рассмотрено поведение дюбелей арматуры по отношению к бетонному сердечнику.Как показано в таблице, MC10 [12] и Soroushian et al. [5] описал реакцию дюбеля на сдвиг и проскальзывание, в то время как Randl [11] проанализировал только максимальную силу дюбеля. Основными параметрами, рассматриваемыми в моделях, были прочность бетона на сжатие, предел текучести дюбельной арматуры и диаметр дюбельной арматуры. Модель, представленная в MC10, очень похожа на простую модель Рэндла, в то время как модель, предложенная Сорушианом и др. отличается, потому что он основан на несущей способности бетона под дюбельной арматурой [13].Подробная модель Рэндла также учитывает несущую способность бетона; тем не менее, это в основном основано на деформированной форме дюбельной арматуры, залитой в бетон.

Модель Уравнения Soroushian et al. [5] , где,, и Randl [11] (i) Детализированная модель , где (ii) Простая модель , где — прочность бетонного куба на сжатие MC10 [12] , где для бетона C20∼C50 1∼2 умноженное на диаметр дюбеля арматурного стержня

На рис. 2 показано максимальное усилие на дюбель, оцененное с использованием существующих моделей для исследования влияния двух основных параметров (прочности бетона и арматуры) на поведение дюбелей арматурных стержней.Следует отметить, что значение 1,6 использовалось для учета верхнего предела, указанного MC10 [12]. Как видно на рисунках, модели, предложенные MC10 [12] и Randl [11], дают аналогичные прогнозы максимальной силы дюбеля и ее изменения в зависимости от прочности бетона на сжатие или предела текучести дюбеля. Напротив, максимальная сила дюбеля, предсказанная моделью Сорушяна и др., Ниже, чем предсказанная другими моделями. Эта тенденция становится более очевидной при увеличении прочности бетона на сжатие.Поскольку проверки, проводимые в литературе, обычно сосредоточены на материалах нормальной прочности [5, 11], необходимо провести дополнительные эксперименты для изучения поведения дюбелей арматурных стержней, залитых в бетон, особенно когда бетон с высокой прочностью на сжатие (более 50 МПа) или дюбель используется арматура с высоким пределом текучести (более 400 МПа).

3. Программа испытаний дюбелей арматурных стержней в бетоне

В этом исследовании была проведена обширная экспериментальная программа для изучения поведения дюбелей арматурных стержней в небольшом бетонном элементе.В программе учитывались следующие параметры испытаний: прочность бетона на сжатие, предел текучести арматуры, диаметр арматуры, толщина образца бетона и расстояние между арматурными стержнями. В этом разделе представлен обзор программы.

3.1. Сводка образцов для испытаний

3.1.1. Параметры испытаний

Прочность бетона на сжатие, предел текучести арматуры и диаметр стержня рассматривались в качестве основных параметров испытаний, поскольку они обычно рассматривались в литературе [5, 11, 12]. Были рассмотрены две целевые значения прочности на сжатие для бетона, то есть 30 и 60 МПа, потому что прочность на сжатие бетона 30 МПа была принята для плит в направляющих скользящих плит, где будет установлен бетонный анкерный блок с дюбелями.Кроме того, было рассмотрено значение 60 МПа, поскольку в будущем будет применяться высокопрочный бетон. Для дюбельной арматуры учитывались пределы текучести 400 МПа и 600 МПа. Были рассмотрены три вида номинальных диаметров арматуры: 12,7, 19,1 и 25,4 мм. В дополнение к основным параметрам испытаний были рассмотрены эффекты толщины образца бетона и расстояния между дюбелями арматурных стержней.

Испытательные образцы были разработаны на основе образцов, использованных в предыдущих исследованиях [5]. В испытательных образцах было рассмотрено несколько случаев для расстояния между дюбелями в соответствии с расположением арматуры в бетонных настилах железнодорожных мостов.Следовательно, учитывая, что продольные и поперечные расстояния между стержнями арматуры в бетонном настиле обычно составляют 150 мм, толщина образца и расстояние между стержнями дюбелей в образцах были установлены равными 150, 200 или 250 мм.

Подробная информация об испытательных переменных представлена ​​в таблице 2 и на рисунке 3.

Образец Прочность бетона на сжатие (МПа) Предел текучести арматурного стержня (МПа) Дюбель диаметр арматуры (мм) Расстояние между дюбелями арматуры (мм) Толщина образца (мм) NC-N13-200 30 400 12.7 200 150 NC-N19-150 30 400 19.05 150 150 NC-N19-200 30 400 19.05 200 150 NC-N19-250 30 400 19,05 250 150 NC-N25-200 30 400 25,4 150 NC-h23-200 30 600 12.7 200 150 NC-h29-200 30 600 19,05 200 150 NC-h35-200 30 600 25,4 200 150 HC-N13-200 60 400 12,7 200 150 HC-N19-200 60 400 19,05 200 150 HC-N25-200 60 400 25.4 200 150 HC-h23-200 60 600 12,7 200 150 HC-h29-150 60 600 19,05 150 150 HC-h29-200 60 600 19.05 200 150 HC-h29-250 60 600 19.05 150 HC-h35-200 60 600 25.4 200 150 NC-N19-200-2 30 400 19,05 200 200 NC-N19-200-2,5 30 400 19,05 200 250

3.1.2. Подробная информация об испытательных образцах

С учетом переменных испытаний, форма образца, включая расположение дюбелей арматурных стержней, представлена ​​на рисунке 4.Как показано на рисунке, чтобы исключить вклад трения бетона вдоль поверхности раздела бетона, в образцы устанавливают гладкую тонкую пластину толщиной 0,2 мм в направлении приложенной нагрузки. Через тонкую пластину проходят два стержня с дюбелями, так что только стержни могут противодействовать приложенной нагрузке.

Расстояние между двумя дюбелями было установлено равным 150, 200 или 250 мм, чтобы имитировать расстояние между дюбелями арматуры в направлении приложенной силы сдвига.Чтобы учесть влияние эффективной ширины бетона вокруг дюбелей арматурных стержней в поперечном направлении, толщина образцов в большинстве случаев была установлена ​​равной 150 мм, поскольку расстояние между стержнями в мостовых настилах обычно составляет 150 мм. Кроме того, учитывались еще две толщины 200 и 250 мм.

Относительно большое количество арматурных стержней D19 было заделано рядом с зоной загрузки для предотвращения нежелательного местного разрушения из-за непреднамеренного обрушения бетона.

3.1.3. Контрольно-измерительные приборы

На рис. 5 показаны детали контрольно-измерительных приборов, используемых для измерения поведения стержней арматуры во время испытания.Как показано на рисунке, к поверхности образца прикреплены четыре LVDT; два LVDT прикреплены вдоль направления приложенной нагрузки для измерения сдвига вдоль границы раздела между бетонными блоками, и еще два LVDT прикреплены вдоль дюбелей арматурных стержней для измерения раскрытия границы раздела во время испытания. Поскольку два LVDT используются как один комплект, среднее скольжение при сдвиге и раскрытие границы раздела фаз можно оценить по данным измерений. Помимо LVDT, на дюбельную арматуру перед заливкой бетона крепятся два электрических тензодатчика.Когда образец изготовлен, электрические датчики размещаются на границе раздела так, чтобы можно было измерить деформацию стержней дюбелей во время испытания.

3.2. Свойства материала

Чтобы измерить фактическую прочность бетона на сжатие, ϕ 100 × 200 цилиндров были изготовлены, когда бетон заливался в образцы. Фактическая прочность бетона на сжатие была измерена во время испытания поведения арматуры на дюбель. Следует отметить, что испытания бетона на прочность на сжатие и поведение дюбелей были проведены по крайней мере через 28 дней после заливки бетона.В испытании на сжатие с цилиндрами средняя прочность бетона на сжатие для серий NC и HC составила 32,1 МПа и 67,6 МПа соответственно.

Для измерения предела текучести дюбелей были проведены испытания на прямое растяжение с арматурными стержнями, которые использовались в образцах в качестве дюбелей. Испытания проводились в соответствии с процедурой, представленной в ISO 6892-1: 2009 [14]. Предел текучести арматурных стержней был оценен методом смещения 0,2% с использованием зависимости напряжения от деформации стержней, и они сведены в Таблицу 3.Как показано в таблице, дюбельные стержни, использованные в испытательных образцах, демонстрируют предел текучести, превышающий номинальный предел текучести в 400 или 600 МПа.

9000 Обозначение Номинальный диаметр (мм) Номинальный предел текучести (МПа) Измеренный Предел текучести (МПа) МПа Предел прочности на разрыв N13 12.7 400,0 510,9 624,8 N19 19,1 400,0 549,5 617,0 N25 25,4 400,0 400,0 12,7 600,0 715,8 740,3 h29 19,1 600,0 686,9 778,2 h35 25.4 600,0 668,6 822,6

3.3. Процедура испытания

Чтобы исследовать поведение стержней арматуры в виде дюбеля, нагрузка была приложена в направлении по границе раздела к опорным плитам, размещенным на образцах для испытаний. Для приложения нагрузки использовалась машина мощностью 1000 кН. Практически трудно достичь сдвигового трения вдоль границы раздела из-за многократного нагружения от поездов. Следовательно, перед проведением испытания нагрузка, соответствующая 5–20% расчетной способности для максимального усилия на дюбель, была повторно приложена 25 раз для устранения трения сдвига из-за адгезии между тонкой пластиной и бетонной матрицей.Процесс циклического предварительного нагружения был отнесен к стандартной процедуре испытания соединителей со сдвигом шпильки, предусмотренной в Еврокоде 4, B.2 [15]. Затем было проведено испытание на статическую нагрузку при скорости контроля смещения 1 мм в минуту. На рисунке 6 показана испытательная установка до приложения нагрузки.

4. Результаты испытаний и исследования

4.1. Виды отказа и поведение дюбелей арматуры

4.1.1. Режим отказа

Образцы трещин наблюдались во время испытания, чтобы исследовать типичный режим отказа для поведения дюбелей арматурных стержней.Ни один из образцов не показал трещин раскалывания до достижения максимального усилия дюбеля. После достижения максимального усилия дюбеля прилагаемое усилие значительно уменьшилось, так как трещины раскола бетона возникли под арматурными стержнями дюбеля. Типичные рисунки трещин, наблюдаемые после испытания, показаны на рисунке 7.

Из этих рисунков можно сделать вывод, что на сопротивление сдвигу, обусловленное поведением арматурных стержней, существенно влияет прочность на сжатие бетона, который поддерживает арматурные стержни. , а не предел текучести стержней.В соответствии с режимом разрушения, наблюдаемым в ходе испытания, максимальное усилие на дюбели арматурных стержней может быть увеличено за счет управления трещинами раскола бетона за счет эффекта удержания, который может быть достигнут путем ограждения бетона рядом с дюбелями арматурных стержней с помощью арматурных стержней.

4.1.2. Реакция на сдвиговое усилие проскальзывания дюбеля

Репрезентативные реакции сдвигового выскальзывания дюбеля представлены на рисунке 8. Эти реакции были получены в результате испытаний образцов NC-N13-200, NC-N19-200 и NC-N25-200.Для подробного анализа результаты испытаний сравнивали с поведением дюбелей, предсказанным Сорушианом и др. [5] и MC10 [12], которые оценили максимальную силу дюбеля в дополнение к отклику сдвиговой силы скольжения дюбеля. Следует отметить, что MC10 предсказал сдвиговое скольжение, соответствующее максимальной силе дюбеля, составляющей от 0,1 до 0,2 диаметра арматурного стержня дюбеля. Следовательно, в этом исследовании для прогнозирования отклика сдвиговой силы скольжения дюбеля было выбрано 0,15 диаметра дюбеля арматурного стержня.

Как показано на Рисунке 8 (а), в образце NC-N13-200 максимальное усилие на дюбель, измеренное в ходе испытания, составляет 39.3 кН, что значительно выше, чем максимальное усилие на дюбель в 21,1 и 26,4 кН, предсказанное Сорушианом и др. [5] и MC10 [12] соответственно. В первую очередь это произошло из-за небольшого диаметра дюбелей арматуры. Из-за небольшого диаметра эффект перегиба после деформации дюбелей в арматурных стержнях значительно увеличивал силу дюбелей до того, как испытательный образец показал трещины раскалывания под дюбелями арматурных стержней. Об этом явлении также можно судить по силе отклика на сдвиговой штифт.Жесткость при сдвиговом скольжении, превышающем 0,15 номинального диаметра стержней дюбелей, была значительно меньше, чем на более раннем этапе. Как правило, существующие модели [5, 12] не учитывают эффект перегиба дюбелей при оценке максимального усилия на дюбелях. Поэтому, когда поведение дюбеля при относительно низкой жесткости исключено, способность сопротивления сдвигу из-за поведения дюбеля арматурных стержней, измеренная в ходе испытания, лишь незначительно отличается от прогнозов существующих моделей.Однако прогнозируемая жесткость выше результатов испытаний, когда проскальзывание при сдвиге не превышает 0,15 номинального диаметра дюбельных стержней.

На рисунке 8 (б) показаны отклики на сдвиг и сдвиг сдвига дюбеля для образца NC-N19-200, которые были измерены с использованием дюбелей арматурных стержней с номинальным пределом текучести 400 МПа в бетоне с номинальной прочностью на сжатие 30 МПа. Как показано на рисунке, двухфазный отклик перед максимальным усилием дюбеля, который наблюдается в результатах испытаний дюбельной арматуры N13, не наблюдается в результатах испытаний дюбельной арматуры N19.Это указывает на то, что образец, в котором использовались дюбели арматурных стержней N19, показал максимальное усилие на дюбели до того, как эффект перегиба стал очевидным. Поскольку эффект перегиба не наблюдается в испытании с дюбелями арматурных стержней N25, как показано на рисунке 8 (c), только стержни с дюбелями малого диаметра демонстрируют значительные перегибы перед тем, как в образце бетона наблюдаются трещины раскола.

Кроме того, сдвиговое скольжение, соответствующее максимальной силе дюбеля, уменьшается по мере увеличения диаметра арматурного стержня дюбеля (Рисунок 8).Как показано в Таблице 4, этот результат значительно отличается от результатов существующих моделей, таких как MC10 [12] и Soroushian et al. [5], которые прогнозируют увеличение сдвигового скольжения при максимальной силе дюбеля с диаметром дюбеля арматурного стержня. Общая жесткость дюбельной арматуры до достижения максимального усилия дюбеля переоценена существующими моделями. Следовательно, необходимы дальнейшие теоретические исследования поведения стержней арматуры в небольшом бетонном элементе.

NC N19-150 NC 250 73 850007-2002,5 NC-N19 Образец Тест Soroushian et al. Randle (подробный) Randle (простой) MC10 NC-N13-200 39,3 21,1 26,4 25,8 27,7 910 47,4 48,3 60,3 58,2 63,2 NC-N19-200 51,2 48,3 60,3 58,2 63,2 56.0 48,3 60,3 58,2 63,2 NC-N25-200 70,6 84,7 107,1 101,4 112,2 NC-h23-200 900 900 26,5 31,3 29,3 32,8 NC-h29-200 55,6 57,3 67,4 64,0 70,7 NC-h35-200 5 100,9 119,2 111,6 125,0 HC-N13-200 65,8 24,6 38,0 44,2 40,2 0 HC-N19-200.1 53,9 87,6 95,9 91,8 HC-N25-200 99,8 92,4 155,4 164,1 162,9 HC-h23 60-200 HC-h23 60-200 8 30,0 45,4 47,9 46,2 HC-h29-150 81,6 62,9 97,9 102,1 102,6 29-2007 62,9 97,9 102,1 102,6 HC-h29-250 77,5 62,9 97,9 102,1 102,6 HC-h35 99.1 108,7 173,1 175,1 181,5 NC-N19-200-2 54,5 48,3 60,3 58,2 63,2 62,7 48,3 60,3 58,2 63,2

Единица измерения: кН.

4.1.3. Отверстие сопряжения и деформация стержня дюбеля

Реакция на размыкание сопряжения с усилием дюбеля представлена ​​на рисунке 9.Открытие границы раздела рассчитывается как среднее значение, полученное с помощью LVDT, прикрепленных перпендикулярно границе раздела между бетонными блоками. Как показано на рисунке, межфазное отверстие для всех образцов чрезвычайно мало, пока не будет достигнуто максимальное усилие на дюбель, после чего межфазное отверстие быстро увеличивается. MC90 сообщил, что максимальное усилие дюбеля может быть уменьшено за счет большого отверстия в интерфейсе [16]; таким образом, важно, чтобы отверстие интерфейса оставалось маленьким во время испытания, чтобы измерить фактическое максимальное усилие на дюбель.Следовательно, результаты испытаний, полученные в этом исследовании, являются надежными для измерения максимального усилия дюбеля при небольшом межфазном отверстии.

На рис. 10 показаны характеристики деформации дюбеля и дюбеля для образцов из бетона нормальной прочности (серия NC) и дюбелей (серия N). Рассмотрены три диаметра дюбеля арматурных стержней для исследования влияния диаметра на отклик. Следует отметить, что деформации стержней дюбелей измерялись двумя электронными тензодатчиками, прикрепленными к стержням на границе раздела.Как видно на рисунках, деформации образцов с дюбелями N19 или N25 не увеличиваются значительно, пока не будет достигнуто максимальное усилие на дюбели. Напротив, деформации образцов с дюбельной арматурой N13 значительно увеличиваются до того, как будет достигнута максимальная сила дюбеля. Кроме того, усилие дюбеля в этих образцах значительно увеличивается даже после деформации стержней дюбеля, в первую очередь из-за эффекта перегиба.

4.2. Влияние параметров испытаний на поведение дюбелей

4.2.1. Влияние прочности бетона на сжатие и прочности дюбельной арматуры

Влияние прочности бетона на сжатие и прочности дюбельной арматуры на максимальное усилие дюбеля показано на рисунке 11. Каждая точка на рисунке представляет собой среднее значение трех результатов испытаний при тех же переменных испытания. Максимальное усилие дюбеля увеличивается с увеличением прочности бетона на сжатие; среднее увеличение максимального усилия дюбеля составляет 40,5% для среднего увеличения прочности бетона на сжатие на 110,9%. Этот результат согласуется с предыдущими моделями [5, 11, 12], которые показали, что максимальная сила дюбеля пропорциональна квадратному корню из прочности бетона на сжатие.Напротив, влияние предела текучести дюбелей арматурных стержней не так существенно, как влияние прочности бетона на сжатие; среднее увеличение максимального усилия дюбеля составляет всего 6,7% при среднем увеличении предела текучести дюбельной арматуры на 29,7%. Этот результат показывает, что существующие модели [11, 12] имеют тенденцию переоценивать вклад предела текучести дюбельной арматуры в максимальное усилие на дюбель. Из рисунка видно, что прочность бетона на сжатие сильнее влияет на максимальное усилие дюбеля по сравнению с пределом текучести дюбельной арматуры.Другими словами, несущая способность бетона под дюбельной арматурой сильно влияет на максимальное усилие дюбеля.

4.2.2. Влияние диаметра дюбельной арматуры

На рис. 12 показано влияние диаметра дюбельной арматуры на максимальное усилие дюбеля. Как показано на Рисунке 12 (a), максимальное усилие на дюбель увеличивается с увеличением диаметра дюбеля. Эта тенденция согласуется с существующими моделями [5, 11, 12]; однако существует значительная разница в том, насколько сильно влияние увеличения диаметра дюбеля арматурного стержня на максимальное усилие дюбеля.Для более подробного исследования максимальная сила дюбеля нормируется с использованием номинальной площади и квадратного корня из предела текучести дюбеля арматурного стержня, как показано на Рисунке 12 (b). Существующие модели обычно переоценивают вклад диаметра дюбельной арматуры в максимальное усилие дюбеля. Поскольку на деформацию дюбельной арматуры при максимальной нагрузке на дюбель в значительной степени влияет диаметр дюбельной арматуры, как видно из сравнения результатов, показанных на Рисунке 8, требуется более рациональная модель прогнозирования.

4.2.3. Влияние толщины образца бетона и расстояния между дюбелями арматурных стержней

Влияние толщины образца бетона и расстояния между дюбелями арматурных стержней исследовано с использованием рисунков 13 и 14. Как показано на рисунке 13, максимальная сила дюбеля не зависит существенно от толщины образца бетона более чем 150 мм. Как показано на Рисунке 14, максимальное усилие дюбеля увеличивается на 6,4 и 22,4%, когда расстояние между стержнями арматуры увеличивается на 33,3 и 66,7% соответственно. Следовательно, на максимальное усилие дюбеля не сильно влияет расстояние между дюбелями арматуры более 150 мм.Следовательно, можно сделать вывод, что максимальная сила дюбеля слабо зависит от толщины образца бетона и расстояния между дюбелями арматурных стержней в диапазонах, рассмотренных в этом исследовании.

5. Сравнение с проектной спецификацией и предыдущими моделями

Максимальное усилие на шпонку, измеренное в ходе испытаний, приведено в таблице 4. Каждое значение является средним из трех результатов испытаний для данной переменной испытания. Кроме того, в таблице представлены максимальные усилия дюбеля, предсказанные несколькими существующими моделями [5, 11, 12].В существующих моделях фактическая прочность бетона на сжатие и предел текучести дюбеля учитываются при расчете максимального усилия дюбеля. На рисунке 15 показаны максимальные усилия дюбеля для более подробного сравнения результатов испытаний и прогнозов, а отношения результатов испытаний к прогнозам представлены в таблице 5 и на рисунке 16, как указано в JCSS [17] и Holický et al. [18].

96 1,49 h29-20057 1,04 Образец Soroushian et al. Randl (подробный) Randl (простой) MC10 NC-N13-200 1,86 1,52 1,42 1,49 NC-N 0,98 0,81 0,75 0,79 NC-N19-200 1,06 0,88 0,81 0,85 NC-N19-250 1,16 0,89 0,93 NC-N25-200 0,83 0,70 0,63 0,66 NC-h23-200 1,75 1,58 1,42 NC-h29-200 0,97 0,87 0,79 0,82 NC-h35-200 0,73 0,66 0,59 0,62 HC 2.68 1,49 1,64 1,73 HC-N19-200 1,23 0,69 0,72 0,75 HC-N25-200 1,08 0,61 0,64 HC-h23-200 2,03 1,27 1,28 1,34 HC-h29-150 1,30 0,80 0,80 0,83 1.35 0,83 0,83 0,87 HC-h29-250 1,23 0,76 0,76 0,79 HC-h35-200 0,91 0,57 0,57 0,57 0,57 NC-N19-200-2 1,13 0,94 0,86 0,90 NC-N19-200-2,5 1,30 1,08 0,99 Среднее значение 1.31 0,95 0,91 0,95 CoV 0,36 0,33 0,34 0,34

Результаты теста согласования несколько лучше MC10 [12] и Randl [11], чем результаты Soroushian et al. [5]. В результатах прогноза Сорушиан и др. Максимальное усилие на дюбель обычно завышается для образцов с большим диаметром дюбеля арматурного стержня (см. Образцы NC-N25-200, NC-h35-200 и HC-h35-200).Это говорит о том, что вклад номинальной площади дюбелей арматуры завышен. Напротив, максимальная сила дюбеля значительно занижена для образцов с малым диаметром дюбеля арматуры (см. Образцы NC-N13-200, NC-h23-200, HC-N13-200 и HC-h23-200). Это в первую очередь потому, что Сорушиан и др. [5] рассмотрел только несущий отказ бетона под дюбелями арматурных стержней [13] и не включил эффект перегиба, наблюдаемый в образцах с небольшими диаметрами дюбелей арматурных стержней.

В отличие от Сорушиана и др., Максимальная сила дюбеля в некоторых случаях завышена в результатах прогнозов MC10 [12] и Randl [11]. Эта тенденция более очевидна для образцов с большим диаметром арматуры, таких как NC-N25-200, NC-h35-200, HC-N25-200 и HC-h35-200. Для этих образцов отношение прогнозов к результатам испытаний максимального усилия дюбеля превышает 1,50. Максимальное усилие на дюбель значительно занижено только для образцов с малым диаметром арматуры, таких как NC-N13-200, NC-h23-200, HC-N13-200 и HC-h23-200, поскольку эффект перегиба не учитывается. .

Следовательно, для всех переменных испытаний результаты испытаний максимального усилия дюбеля для бетона нормальной прочности и диаметра арматурного стержня 19 мм хорошо согласуются со всеми существующими моделями, рассматриваемыми в этом исследовании. Прогнозы существующих моделей становятся более разбросанными по мере изменения диаметра дюбельной арматуры или прочности материала бетона или дюбельной арматуры. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования для разработки более рациональной модели, точно отражающей фактическое поведение дюбеля в небольшом бетонном элементе.

6. Выводы

В этом исследовании была проведена обширная экспериментальная программа для изучения поведения дюбелей арматурных стержней, встроенных в небольшой бетонный элемент. В рамках экспериментальной программы изготовлено и испытано 54 образца. Переменными испытаниями были прочность бетона на сжатие, предел текучести и диаметр дюбеля арматуры, толщина образца бетона и расстояние между дюбелями арматуры. Результаты испытаний сравнивались с прогнозами трех существующих моделей, чтобы исследовать применимость моделей.Результаты, полученные в этом исследовании, можно резюмировать следующим образом: (i) Несмотря на то, что в трех существующих моделях одновременно учитывались прочность бетона на сжатие, предел текучести дюбельной арматуры и диаметр дюбельной арматуры, прогнозируемые максимальные усилия на дюбелях значительно различались, особенно при высоком был использован прочный материал. (ii) Во всех образцах трещины раскола в результате разрушения произошли в бетоне под дюбелями арматурных стержней независимо от переменных испытаний. Из режима разрушения, наблюдаемого в ходе испытаний, можно сделать вывод, что раскалывающиеся трещины сильно влияют на поведение дюбелей арматурных стержней, встроенных в небольшой бетонный элемент.(iii) В образцах с дюбелями малого диаметра (серии N13 и h23) эффект перегиба был сильным, и податливость дюбелей произошла до того, как было достигнуто максимальное усилие на дюбели. Напротив, образцы с дюбелями большого диаметра не показали ни текучести дюбелей, ни сильного эффекта перегиба. (Iv) Результаты испытаний показали, что максимальное усилие на дюбель увеличивалось с увеличением прочности бетона на сжатие и диаметра дюбеля, в то время как эффект Предел текучести дюбель-арматуры не был очевиден.(v) Не наблюдалось значительного влияния толщины образца и расстояния между дюбелями арматурных стержней на максимальное усилие дюбеля. (vi) В отличие от MC10 и Soroushian et al., которые предсказали, что сдвигающее скольжение, соответствующее максимальной силе дюбеля, увеличивается с увеличением диаметра дюбеля арматурного стержня, результаты испытаний показали, что сдвиговое скольжение при максимальной силе дюбеля уменьшалось по мере увеличения диаметра арматурного стержня дюбеля. (vii) Прогнозы существующих моделей значительно отличались от максимальных усилий дюбеля, измеренных в ходе испытаний. Существующие модели значительно занижали максимальные усилия на дюбели арматурных стержней малого диаметра (серии N13 и h23), так как эффект перегиба не учитывался.Напротив, MC10 и Randl значительно переоценили максимальное усилие дюбеля для дюбелей большого диаметра (серии N25 и h35). (Viii) Результаты, представленные в этой статье, будут полезны для оценки фактической прочности на сдвиг боковых опорных блоков. в которые заделываются дюбель-арматура. Для более разумной конструкции боковых опорных блоков требуется более рациональная модель, чтобы представить поведение дюбелей арматурных стержней, встроенных в небольшой бетонный элемент.

Обозначения

:	Площадь поперечного сечения дюбельной арматуры (мм 2 )
:	Длина зоны измельченного бетона под дюбелем (мм)
:	Давление на дюбель (Н) для заданного скольжения (мм)
:	Диаметр стержня дюбеля (мм)
:	Максимальное усилие на дюбель (Н)
:	Модуль упругости стержня дюбеля ( МПа)
:	Несущая способность бетона (МПа)
:	Прочность бетона на сжатие (МПа)
:	Кубическая прочность бетона (МПа)
:	Предел текучести прочность дюбеля арматуры (МПа)
:	Второй момент инерции дюбеля (мм 4 )
:	Модуль упругости бетонного основания (МПа / мм )
:	Характерная длина дюбеля (мм)
:	Максимально возможное давление бетона под дюбелем (МПа)
:	Скольжение при (мм)
:	Осевое усилие дюбеля (Н)
:	Осевое усилие деформации дюбеля (Н)
:	Коэффициент взаимодействия для сопротивления изгибу при.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Это исследование было поддержано грантом (17RTRP-B071566-05) Программы исследований железнодорожных технологий, финансируемой Министерством земли, инфраструктуры и транспорта правительства Кореи.

Пластинчатые дюбели в бетонных плитах

Строительные швы формируются или помещаются в плиты для определения мест остановки или степени индивидуальной укладки бетона.Существуют различные типы строительных соединений: стыковые со шпоночным пазом и без него, шпоночные и завязанные, как показано на рисунке 1. Дюбели могут быть гладкими круглыми или квадратными стальными стержнями или пластинами.

Строительные швы отличаются от усадочных швов (также называемых контрольными швами), но могут быть спроектированы и сконструированы так, чтобы открываться свободно, как сужающие швы, чтобы помочь контролировать некрасивое случайное растрескивание плиты. Если швы могут открываться свободно, растягивающие напряжения, вызванные ограниченной сухой и термической усадкой бетона, снимаются.Снятие усадочных напряжений снижает риск случайного растрескивания. Поэтому желательны строительные швы, которые работают как усадочные.

Только стыковые и резьбовые соединения могут открываться свободно или действовать как усадочные соединения. Связанные строительные швы не могут функционировать как усадочные швы. Кроме того, если арматура плиты проходит непрерывно через строительный шов, это соединение может функционировать больше как связанное соединение, чем соединение с деформацией сжатия. Непрерывное армирование через стыки может препятствовать свободному открытию стыков.

Стыковые строительные швы в основном представляют собой свободные края плиты, которые прогибаются под действием вилочного погрузчика, колесного транспорта или вертикальных нагрузок. Строительный шов встык не передает нагрузки и не поддерживает вертикальное выравнивание плиты поперек шва. Даже шпоночные соединения не рекомендуются там, где требуется вертикальная передача нагрузки или выравнивание плиты, поскольку две стороны шпоночной канавки теряют контакт при открытии соединения. Когда соединение открывается из-за усадки бетона, способность шпоночного паза передавать нагрузки через соединение и поддерживать вертикальное выравнивание значительно снижается.Кроме того, вероятны растрескивание и разрушение бетона над или под шпоночной канавкой вдоль кромки стыка. Используйте только стыковые строительные соединения со шпоночными пазами или без них, если не требуется передача вертикальной нагрузки и выравнивание.

Дюбели круглые

Исторически сложилось так, что гладкие круглые дюбели 3/4 дюйма x 14 дюймов и 1 дюйм x 16 дюймов, расположенные на расстоянии 12 дюймов по центру, использовались в строительных швах для плит толщиной от 5 до 6 дюймов и от 7 до 8 дюймов ( Ссылка 1) . При аккуратном выравнивании и приклеивании к бетону только на одной стороне стыка круглые дюбели помогают переносить вертикальные нагрузки на стык, поддерживать вертикальное выравнивание плит и позволяют плитам перемещаться перпендикулярно стыку.Обычно половина каждого дюбеля смазывается или покрывается оболочкой, чтобы предотвратить склеивание бетона, чтобы дюбели могли свободно скользить и приспосабливаться к открытию стыка.

Допуская движения плиты перпендикулярно стыку, шпоночные строительные швы могут действовать как усадочные швы и снимать усадочные напряжения перпендикулярно швам. Однако усадка бетона происходит во всех направлениях, вызывая движения плиты как перпендикулярно, так и параллельно шпоночным швам. Традиционные круглые дюбели ограничивают или предотвращают движения плиты параллельно стыкам, создавая растягивающие напряжения, которые могут вызвать случайное растрескивание (Ref.2) .

Квадратные дюбеля

Инженеры первыми решили эту проблему, заменив гладкие круглые дюбели квадратными дюбелями, проложенными по вертикальным сторонам сжимаемым материалом. Верхняя и нижняя части квадратных дюбелей не имеют амортизации, поэтому вертикальные нагрузки напрямую передаются с бетона на дюбели, и сохраняется вертикальное выравнивание соседних плит. Использование дюбелей со сжимаемым материалом на вертикальных сторонах позволяет плитке перемещаться параллельно стыкам.Это снижает ограниченные усадочные напряжения параллельно стыкам и значительно снижает риск растрескивания.

Обычно квадратные дюбели 3/4 дюйма x 14 дюймов и 1 дюйм x 16 дюймов с шагом 14 дюймов по центру используются для плит толщиной от 5 до 6 дюймов и от 7 до 8 дюймов. Как и круглые дюбели, квадратные дюбели должны быть правильно выровнены и прикреплены к бетону только на одной стороне шва, чтобы работать. В противном случае швы будут механически ограничены от раскрытия, увеличивая риск случайного растрескивания плиты.Установка и поддержание правильного выравнивания круглых и квадратных дюбелей в процессе строительства может быть трудным, и многие считают эту проблему недостатком как круглых, так и квадратных дюбелей.

Дюбель пластинчатый

Ромбовидные и прямоугольные пластинчатые дюбели становятся более популярными, чем круглые или квадратные дюбели в строительных швах, поскольку пластинчатые дюбели более экономичны, их легче добиться надлежащего выравнивания и позволяют движения параллельно швам. Размеры пластинчатых дюбелей обычно варьируются от примерно 4 до 6 дюймов ромбов или прямоугольников с толщиной от 1/4 до 3/4 дюйма и обычно расположены на расстоянии от 18 до 30 дюймов по центру.Конечно, расстояние между плитами зависит от размера плиты, нагрузки и деталей плиты.

Исследование Walker and Holland показывает, что ромбовидные и прямоугольные пластинчатые дюбели более эффективны, чем круглые или квадратные, потому что пластинчатые дюбели помещают больше стали ближе к стыку, где опорные, сдвиговые и изгибающие напряжения, вызванные вертикальными нагрузками, являются самыми высокими. (Ref. 3) . Они также показали, что напряжения из-за вертикальных нагрузок значительно уменьшаются за пределами первого дюйма дюбеля после стыка, и говорят, что длина заделки, превышающая 4 дюйма, существенно не увеличивает эксплуатационные характеристики дюбеля.Из-за эффективности передачи нагрузки пластинчатого дюбеля расстояние между пластинами вдоль стыка больше, чем типичные значения, используемые для круглых или квадратных дюбелей. Уокер и Холланд подсчитали, что ромбовидный дюбель толщиной 1/4 дюйма на 4 1/2 дюйма, расположенный на расстоянии 18 дюймов по центру, эквивалентен круглому дюбелю 3/4 дюйма, расположенному на расстоянии 12 дюймов по центру.

Дюбели для пластин могут компенсировать горизонтальные движения плиты параллельно стыкам, создавая промежутки вдоль вертикальных сторон плит. Пространства позволяют соседним плитам перемещаться относительно друг друга в направлении, параллельном стыку конструкции, и значительно снижают риск случайного растрескивания, вызванного ограниченной усадкой бетона.Пространства вдоль вертикальных сторон пластинчатых дюбелей создаются за счет: использования сжимаемого материала на вертикальных сторонах пластинчатых дюбелей, использования несъемных кармашков, которые немного шире, чем пластинчатые дюбели, а также путем обеспечения перпендикулярного сжатия плиты к стыку извлеките ромбовидный пластинчатый дюбель из фиксируемого кармана, как показано на Рисунке 2.

Для первых двух методов пространство создается либо сжимаемым материалом, либо несъемным кармашком увеличенного размера.Однако третий метод использует геометрию ромбовидной пластины и усадку бетона для создания промежутков вдоль вертикальных краев. Когда соединение открывается из-за усадки бетона, пластинчатый дюбель вынимается из полости в формирователе карманов, создавая пространство с каждой стороны пластины из-за конуса ромбовидной пластины.

Рабочие устанавливают пластинчатые дюбели, вставляя их либо в предварительно вырезанные прорези в бетонных формах, либо в полости в несъемных кармашках, которые были прикреплены к формам и залиты в первую плиту.Для предварительно вырезанного паза в опалубочной системе дюбели пластины удерживаются на месте формами, и первая сторона пластины заливается непосредственно в первую плиту. В этой системе нет несъемных кармашков. Для двух других систем несъемные кармашки сначала прибивают к формам и отливают в первую плиту. После зачистки форм рабочие вставляют пластинчатые дюбели в полость формирователей несъемных карманов. При установке второй плиты вторая сторона дюбелей для плит для всех трех систем закладывается в бетон.

Благодаря геометрии, размеру пластин и процедурам установки легко добиться и поддерживать надлежащее выравнивание дюбелей, что снижает вероятность механической блокировки соединения от открытия. При использовании всех систем пластинчатых дюбелей важно, чтобы рабочие правильно укладывали и укрепляли бетон вокруг и особенно под несъемными кармашками и пластинчатыми дюбелями с помощью внутренних вибраторов. В противном случае пластинчатые дюбели могут вырваться из бетона сверху или снизу плиты.

Использование пластинчатых дюбелей, которые допускают горизонтальные движения плиты как перпендикулярно, так и параллельно швам, снижает риск случайного растрескивания. Это особенно важно для плит с двухсторонним штифтом или для плит с большими интервалами между стыками и значительными перемещениями, которые обычно происходят с бетоном после растяжения или с компенсацией усадки. В вашем следующем проекте «плита на земле» рассмотрите возможность использования пластинчатых дюбелей в строительных швах для эффективной передачи вертикальных нагрузок, поддержания вертикального выравнивания плит и снижения риска случайного растрескивания.