Problém spojený s potřebou zajistit spolehlivé upevnění různých předmětů na pórobetonových konstrukcích je dobře znám nejen stavebním specialistům, ale také těm, kteří provádějí domácí opravy vlastníma rukama. Konvenční spojovací prvky nejsou pro řešení takového problému vhodné, protože nemohou poskytnout dostatečnou únosnost, ale kotva do pórobetonu je schopna se s tím vyrovnat.
Bezpečně upevněnou kotvu lze vytrhnout pouze kusem pórobetonového bloku
Takové upevňovací prvky mohou fungovat podle různých principů, ale všechny dokonale zvládají svůj hlavní úkol – zajistit spolehlivé a trvanlivé upevnění předmětů, které se liší i ve značné hmotnosti, na stavebních konstrukcích z pórobetonu.
Způsoby upevnění
Princip činnosti kotvy do pórobetonu může být mechanický nebo chemický – v závislosti na druhu materiálu, ze kterého je stavební objekt vyroben, i na řadě dalších faktorů.
Kotvy určené do pórobetonu a pracující na mechanickém principu jsou tuhé kovové tyče, které se zatloukají nebo šroubují do konstrukce, na jejímž povrchu je nutné upevnit určitý předmět. Zařízení takových kotev, které je patrné i z fotografie, zajišťuje jejich spolehlivou fixaci i v tak porézním materiálu, jako je pórobeton. V tomto případě je zatížení vnímané upevňovacím prvkem rozloženo téměř rovnoměrně po celé ploše jeho vnějšího povrchu.
Umístění kotvy do pórobetonu
Mechanická kotva používaná pro instalaci do pórobetonu, pěnového betonu a jiných porézních materiálů se často nazývá “motýl”, což je vysvětleno zvláštnostmi jeho konstrukce. Pracovní konec takového upevňovacího prvku, který je namontován v otvoru, se v procesu zašroubování závitového prvku rozdělí na samostatné okvětní lístky, díky čemuž kotva vypadá jako motýl (to je jasně viditelné na fotografii) a přispívá k jejímu spolehlivá fixace v předem připraveném otvoru.
Šroub nebo závitový kolík, který je zašroubován do expanzní části takové kotvy, může poškodit otvor vytvořený v plynosilikátovém bloku nebo pěnovém bloku. Aby k tomu nedocházelo, kotevní upevňovací prvky pro pórobeton, fungující na mechanickém principu, mají speciální manžetu nebo lem, který zabraňuje protlačení jejich závitového prvku. Mechanické kotvy motýlkového typu lze stejně úspěšně použít pro spolehlivé upevnění různých předmětů na konstrukcích z pěnového betonu, plynosilikátových blocích a dalších materiálech s porézní strukturou.
Volba kotvy závisí na zatížení
Chemické (adhezivní) kotevní šrouby se používají v případech, kdy předmět upevněný na konstrukci pěnobetonových nebo plynosilikátových bloků má značnou hmotnost, kterou mechanické upevňovací prvky nemohou odolat. Důležité je, aby taková kotva fungovala na principu mechanického kotevního šroubu a zároveň se montovala do připraveného otvoru pomocí speciálního lepidla. Takové způsoby upevnění používané při instalaci kotev chemického typu umožňují jejich bezpečné upevnění v porézních materiálech (pěnobetonové bloky, plynosilikátové stěny, porézní cihly atd.).
Umístění chemické kotvy do pórobetonu
Montáž kotevních šroubů nebo hmoždinek chemického typu, které tvoří prakticky jednodílné spoje se stavebními konstrukcemi, se skládá z následujících kroků:
- příprava přistávacího otvoru (k tomu lze použít konvenční elektrickou vrtačku);
- čištění otvoru od stavebního prachu a kousků stavebního materiálu, který se rozpadl do jeho vnitřní dutiny (k provedení tohoto postupu můžete použít obyčejnou lékařskou hrušku nebo kartáč vhodného průměru);
- instalace speciální kapsle s lepicí hmotou do připraveného otvoru nebo čerpání lepidla z tuby;
- instalace hmoždinky se závitovým prvkem nebo, jak se správně říká, chemická kotva do otvoru;
- úplné vytvrzení lepicí kompozice, které může trvat až 48 hodin (doba potřebná k úplnému vytvrzení použitého lepidla při instalaci kotev do pórobetonu závisí nejen na složení lepicí hmoty, ale také na okolní teplotě a řada dalších vnějších faktorů).
Jak nainstalovat chemickou kotvu
Je zřejmé, že instalace takových spojovacích prvků je snadná i vlastníma rukama, aniž by se tento problém vyřešil pomocí kvalifikovaných odborníků. Pro výrobu hmoždinek chemického typu lze v závislosti na jejich účelu použít jak kovové slitiny s antikorozními povlaky, tak polymerní kompozice.
Níže uvedené video dokonale popisuje všechny hlavní nuance provozu spojovacích prvků různých typů v těle pórobetonových bloků.
Typy a rozsahy
Jako hmota, která vyplňuje otvor pro kotvu nebo hmoždinku chemického typu, se používají látky na bázi těchto typů pryskyřic:
- epoxy;
- epoxyakrylát;
- polyester;
- vinylester.
Volba typu podkladu, který určuje vlastnosti lepicí hmoty, je ovlivněna řadou faktorů, zejména podmínkami, za kterých bude vytvořený kotevní spojovací prvek provozován.
Pryskyřice pro chemické kotvy může být v kapslích nebo v tubách
Určité typy lepidel (například na bázi vinylesterové pryskyřice) lze použít k vytvoření kotevních spojů, které fungují při nízkých teplotách. Pohodlí použití lepidla na bázi takové pryskyřice spočívá také v tom, že jej lze použít k upevnění kotevních šroubů i ve vlhkých otvorech a nevznikají žádná vnitřní pnutí v materiálu stavební konstrukce. Takové kotvy lze stejně úspěšně použít pro montáž závitových a hladkých trnů do pórobetonu. Je také důležité, aby ve vinylesterových pryskyřicích chyběl styren, látka škodlivá lidskému zdraví.
Mezi specialisty jsou velmi oblíbená lepidla vyrobená na bázi epoxidových pryskyřic. Takové kompozice se používají pro upevnění kotevních šroubů v pórobetonu, jehož třída přesahuje C20 / 25. Mezi nejběžnější oblasti jejich použití, kromě instalace výztužných vývodů, patří instalace:
- různé předměty na stěnách, trámech a silničních svodidlech z betonových bloků;
- zástěny, které provádějí funkce ochrany proti hluku;
- technologická zařízení pro různé účely.
Dvousložková epoxidová lepicí kapsle určená k použití ve spojení s dávkovačem při instalaci závitových kolíků nebo armatur
Charakteristické vlastnosti lepidel na bázi epoxidu jsou:
- schopnost používat v podmínkách vysoké vlhkosti a dokonce i pod vodou;
- aplikace pro instalaci kotev jak uvnitř budovy, tak na vnější stavební konstrukce;
- schopnost nevytvářet vnitřní pnutí uvnitř stavebního materiálu;
- žádný toxický styren;
- možnost použití pro montáž jak závitových, tak hladkých spojovacích prvků.
Lepicí kompozice na bázi polyesterové pryskyřice také neobsahují styren a lze je použít pro vnější i vnitřní montážní práce.
Pro profesionální použití se doporučuje zakoupit speciální sadu, která obsahuje vše potřebné k instalaci chemických kotev.
Spolu se všemi výhodami adhezivních kompozic uvedených typů se materiály na bázi epoxidových akrylátových pryskyřic také vyznačují vysokým limitem požární odolnosti – R120. Tento parametr naznačuje, že ani za podmínky přímého vystavení požáru se spojovacímu prvku upevněnému takovým lepidlem po dobu 120 minut nic nestane.
Lepidla se také vyznačují odlišnou dobou potřebnou pro jejich vytvrzení a úplné vytvrzení. Doba tuhnutí/tvrdnutí je tedy pro kompozice:
- epoxid – 7-180 minut / 7-48 hodin;
- na bázi polyesterových pryskyřic – 2-30 minut / 25-180 minut;
- vinylester – 2-60 minut / 15 minut – 24 hodin;
- epoxidový akrylát – 2-24 minut / 15-180 minut.
Pokud si přejete, můžete si vyrobit lepidlo pro montáž chemické kotvy do pórobetonu vlastníma rukama, hlavní věcí je přísně dodržovat proporce všech jejích součástí.
Závitové prvky
V konfiguraci chemických kotev do pórobetonu se používají závitové svorníky, jejichž průměr může být od 5 do 30 mm, délka takových závitových prvků dosahuje 380 mm.
Galvanizovaná kotevní tyč pro chemickou kotvu
Aby se zlepšily kvalitativní vlastnosti tvarovaného spoje a pohodlí při použití závitových kolíků, může být jejich povrch pokryt speciální ochrannou vrstvou, na jejich stranu je aplikována značka doporučené hloubky záložky a speciální design jejich špičky přispívá k lepšímu promíchání lepidla.
Upevňovací prvky používané ve stavebních konstrukcích plní důležité úkoly. Kotvy používané v pórobetonových stěnách podléhají zvláštním požadavkům a mají specifické vlastnosti.
Upevňování různých konstrukcí, prvků opláštění nebo závěsných předmětů do pórobetonu je složitější úkol než do hutných tradičních typů betonu. Porézní struktura pórobetonu neumožňuje použití konvenčních typů upevňovacích prvků, které vyžadují účinnější a spolehlivější metody řešení problému. Pro pórobeton byla vyvinuta celá skupina upevňovacích prvků s různým stupněm pevnosti. Všechny lze použít s jakýmkoliv typem stavebního materiálu, nejen s komůrkovým, ale také s běžným betonem, zdivem atd. Tyto prvky jsou také rozděleny do skupin, navržených pro různé zatížení a provozní podmínky.
Pracovní vlastnosti pórobetonu
Pórobeton je stavební materiál z rodiny pórobetonu. Má relativně nízkou hustotu a porézní strukturu, což v součtu výrazně snižuje pevnost a zvyšuje křehkost. Tyto faktory znemožňují použití konvenčních spojovacích prostředků – hřebíků, hmoždinek a dalších prvků určených pro pevné upevnění v masivu. Nemohou se bezpečně připojit k materiálu, který postrádá hustotu, aby držel prvky pouze třením.
Pórobeton je hygroskopický. Kovové spojovací prvky v něm instalované jsou ohroženy korozí. Je nebezpečné připevňovat kritické konstrukce na kovové prvky, musíte nejprve zajistit normální provoz stěn a vyloučit kapilární a atmosférickou absorpci vody.
Další vlastností pórobetonu je nízká odolnost vůči zatížení všech typů. Pokud je běžný beton schopen odolat vysokému tlaku, ale nedokáže odolat vícesměrnému (tahovému) zatížení, pak pórobeton běžný tlak špatně snáší. Malé dutiny se zhroutí a uvolní množství materiálu, což způsobí promáčkliny a rýhy. To je právě důvod špatného uchycení konvenčních spojovacích prvků – prostě nemají dostatečnou tlačnou sílu, aby dostatečně rozšířily objímku a zajistily spolehlivý kontakt. Plastová hmoždinka má mírný nárůst průměru kvůli velikosti šroubu. Pórobeton vyžaduje další konstrukce, které mohou výrazně zvýšit jejich velikost.
Kotvy do pórobetonu
Speciální kotvy do pórobetonu (nebo do pórobetonu, jak se tomu v prodeji může říkat) jsou navrženy speciálním způsobem. Vyrábějí se v různých provedeních a dělí se do dvou skupin:
- mechanické;
- chemické kotvy.
První skupinu tvoří mnoho různých konstrukcí s různými schopnostmi a nosností. Zpočátku se používaly různé modifikace obvyklých hřebíků, šroubů a hmoždinek. Byly učiněny pokusy zlepšit jejich účinnost zvětšením průměru nebo vytvořením různých vzpěr.
Většina těchto návrhů se však ukázala jako neudržitelná. Plastové prvky se deformují později než okolní materiál. Při utažení šroubu jsou stěny objímky rozdrceny, ale samotná hmoždinka v ní nemůže být správně upevněna. Výsledkem je, že hmoždinka skončí v hnízdě s oslabenými stěnami a rychle z něj vyletí. To byl důvod, proč se pro práci s pórobetonem přestaly používat standardní plastové hmoždinky a některé jejich modifikace.
Zároveň se téměř všechny stále používají, pouze s jinými materiály (například sádrokarton). Pro práci s pórobetonem bylo třeba vyvinout účinnější konstrukce. Nejúspěšnější možností se ukázal být odolný kovový kotevní šroub pro pórobeton.
Mechanické kotvy
Mechanické kotvy jsou upevňovací konstrukce, které k přilnutí k materiálu využívají pouze třecí a roztahovací síly. V souladu s tím existují dva typy mechanických kotev:
Obě kategorie se používají poměrně široce, ale k řešení různých problémů. První jsou především pro montáž nábytku, doplňků nebo jiných lehkých prvků. Prvky druhé skupiny jsou schopny odolat značnému zatížení a používají se jak ve stavebnictví, tak při instalaci kritických komponent, zařízení nebo příslušenství. Pojďme se na obě skupiny podívat blíže:
Klínové prvky
Skupina klínových spojovacích prostředků jsou prvky s omezenou nosností. Realizují se ve formě plastových nebo kovových hmoždinek speciálního tvaru, připomínající evropské nábytkové šrouby. Tělo má tvar válce s rozvinutým závitem a podél osy je vytvořen otvor pro zašroubování šroubu.
Nejprve se ve stěně vytvoří hnízdo určitého průměru a hloubky. Je do něj našroubováno pouzdro, které je díky závitu pevně upevněno a při šroubování šroubu se neotáčí. Šroub zase obvyklým způsobem roztáhne tělo, ještě bezpečněji jej zajistí v objímce a zajistí dostatečně pevnou fixaci prvku. Od takového upevnění nelze očekávat zvlášť vysokou nosnost, ale pro zavěšení nábytku nebo domácích spotřebičů se docela hodí. Existují plastové a kovové prvky tohoto typu, podobné vzhledu i účelu. Liší se pouze svou nosností – u kovových prvků je o něco vyšší.
Dilatační kotvy
Rozpěrná kotva do pórobetonu je sada několika dílů:
- kovová objímka s podélnými řezy, schopná zvětšit svůj průměr při klínování;
- klínovitá matice připevněná ke konci nábojnice. Volitelně – šroub s klínovitým zesílením na konci;
- šroubem nebo maticí.
Kotva se instaluje v následujícím pořadí:
- vrtákem, jehož průměr přesně odpovídá vnější velikosti objímky, se vyvrtá otvor (zásuvka). To je důležitý bod – pokud je kotva 6, pak by objímka měla mít průměr 6 mm;
- Z hnízda se odstraní vrtný prach a betonové třísky;
- kovová objímka je vložena s kuželovou maticí (nebo kuželovou špičkou na závitovém prvku) dovnitř. Tento okamžik je velmi důležitý – pokud rukáv dobře nesedí, neměli byste se ho pokoušet zatlouct. Musíte sundat objímku, důkladněji vyčistit sedák a znovu opatrně nasadit objímku. Pokud používáte kotevní model se šroubem, můžete nejprve nainstalovat pouze jej do zásuvky a poté vložit objímku (obvykle je práce tímto způsobem mnohem jednodušší);
- Poté se do pouzdra vloží šroub a zašroubuje se, dokud neucítíte odpor. Tato kuželová matice vstoupila do objímky a zaklínila ji, čímž zafixovala její polohu v objímce. Doporučuje se šroub pevně utáhnout, aby byly všechny díly zajištěny co nejpevněji. Poté lze šroub odšroubovat a zašroubovat zpět – matice uvnitř bude nehybná.
Podobným způsobem se jakákoli rozpěrná kotva instaluje do pórobetonových bloků nebo jiných typů pórobetonu. Konstrukce rozpěrných kotev se od sebe poněkud liší; existují modely s plastovými pouzdry a odolné a výkonné kotvy pro instalaci kritických spojení z kovu.
Chemické kotvy
Chemická kotva do pórobetonových tvárnic poskytuje spolehlivé a odolné upevnění s vysokou nosností. Pokusy nějak vytáhnout takové upevňovací prvky vedou ke zničení části stěny, protože šroub lze vytáhnout pouze „masem“. V tomto případě musí použitá tažná síla výrazně překročit mez únosnosti spoje.
Konstrukce chemické kotvy pro plynosilikátové nebo pórobetonové bloky se poněkud liší od konstrukce mechanických prvků. Přísně vzato se jedná o upravenou rozpěrnou kotvu do pórobetonu, u které je manžeta vlepena do objímky pomocí toho či onoho chemického složení. Postup instalace takového prvku je doplněn o jednu další položku – před instalací objímky je do zásuvky dodávána lepicí kompozice. Poté všechny akce probíhají jako obvykle – pouzdro se vloží do objímky, zaklíní se a nechá se, dokud lepidlo zcela nevytvrdne.
Existují jednodušší konstrukce chemických kotev, které nemají kovovou manžetu. Lepicí hmota je čerpána přímo do hrdla, načež je do nehybné plastické hmoty vložen šroub. Když lepidlo vykrystalizuje, šroub je bezpečně upevněn ve zdi a lze jej vytáhnout pouze společně s betonem obklopujícím hrdlo. Takové kotvy však mají nižší nosnost, protože lepidlo má malou elasticitu a umožňuje kotvě provádět nejmenší pohyby. Kolem hnízda postupně vytvářejí síť drobných prasklin, které zeslabují pórobeton a postupně ničí část stěny s kotvou. Proto se takové modely používají pouze pro stacionární a nepříliš těžké namontované předměty.
Na závěr je třeba říci, že kotva je nejtrvanlivější a nejspolehlivější způsob upevnění jakýchkoli konstrukcí, dílů nebo předmětů do pórobetonu. Mezi takovými prvky existuje mnoho typů, které mají jeden princip fungování, ale různé parametry. Při výběru vhodného typu kotevního prvku je třeba analyzovat velikost nadcházejících zatížení, stupeň jejich statiky nebo proměnlivosti a vybrat nejvhodnější model kotvy.
