Co to jest kotwa chemiczna?
Tytułowa kotwa to preparat, który zazwyczaj składa się z dwóch komponentów: żywicy i utwardzacza. Po wymieszaniu obu składników elastyczna masa ulega utwardzeniu, zapewniając trwałe połączenie dwóch elementów.
Najbardziej popularne są kotwy w tubie (w podobnych opakowaniach znajdują się silikony, akryl i kleje montażowe). Do pojemnika zakłada się specjalny dozownik, w którym dochodzi do wymieszania żywicy i utwardzacza przed aplikacją masy. Na rynku dostępna jest również kotwa chemiczna w ampułkach, którą wystarczy wsunąć do otworu montażowego. Z uwagi na szereg zalet kotwy chemiczne mają szerokie zastosowanie w branży budowlanej i nie tylko.
Jak działa kotwa chemiczna?
Wiedząc, co to jest kotwa chemiczna, trudno sobie wyobrazić, by takie rozwiązanie mogło konkurować z tradycyjnymi kotwami stalowymi. Jednak jak się okazuje, masa z żywicy i utwardzacza doskonale nadaje się do mocowania bardzo ciężkich elementów z różnych materiałów, w tym z drewna, stali czy betonu. Po utwardzeniu nośność kotwy jest tak duża jak nośność podłoża, w którym została zamocowana. Dodatkowo kotwa chemiczna wypełnia cały otwór montażowy i uszczelnia go, co zapobiega przedostaniu się wody i powstawaniu pęknięć w podłożu.
Co więcej, w odróżnieniu od kotew mechanicznych, masa nie powoduje naprężeń w podłożu podczas przytwierdzania elementu. Jest to możliwe dzięki zjawisku adhezji, czyli łączeniu dwóch materii na powierzchni ich styku wskutek fizycznych oddziaływań cząsteczek. Dzięki temu kotwy chemiczne nie osłabiają konstrukcji i mogą być stosowane w sytuacjach, gdzie kotwy mechaniczne nie zdają egzaminu. Nie ma na przykład problemu, żeby zainstalować wiele kotew blisko siebie i to w dodatku tuż przy krawędzi ściany.
Najważniejsze właściwości kotew chemicznych to:
- wysoka nośność (do 200-800 kg w zależności od podłoża),
- brak naprężeń mających negatywny wpływ na podłoże,
- duża odporność na drgania, wyrywanie i ściskanie,
- duża siła kotwienia przy niewielkiej głębokości otworu,
- wysoka szczelność mocowania,
- elastyczne wymiary (kotwa dopasowuje się do głębokości i średnicy otworu),
- możliwość zastosowania w bardzo zniszczonych podłożach,
- czas wiązania uzależniony od wilgotności i temperatury powietrza.
Jakie są rodzaje kotew chemicznych?
Kotwy chemiczne dzielą się na dwa podstawowe rodzaje:
- kotwy z żywic niekatalitycznych
- kotwy z żywic katalitycznych
W przypadku kotew chemicznych z żywic niekatalitycznych proces utwardzania rozpoczyna się w momencie wymieszania równych ilości utwardzacza i żywicy.
Są również kotwy z żywic katalitycznych, w których proporcje obu składników nie mają znaczenia. W tej grupie produktów można wyróżnić dodatkowe rodzaje kotew chemicznych:
- poliestrowe – kotwy o dużej gęstości i najkrótszym czasie wiązania, mniej odporne na przeciążenia fizyczne niż pozostałe rodzaje kotew;
- winylowo-estrowe – kotwy o stosunkowo krótkim czasie wiązania (mniej gęste od poliestrowych) i dużej odporności na obciążenia fizyczne;
- epoksydowo-akrylowe – kotwy o luźnej strukturze i stosunkowo długim czasie utwardzania, wytrzymują największe obciążenia.
W warunkach zimowych sprawdza się specjalna kotwa chemiczna do betonu na zewnątrz, która umożliwia pracę w temperaturze poniżej zera stopni Celsjusza (najlepiej do tego celu nadają się kotwy winylowo-estrowe). Z kolei do prac podwodnych (przy dodatniej temperaturze) stosuje się kotwy epoksydowe.
Aplikacja kotwy chemicznej
Korzystanie z kotwy chemicznej nie jest trudne, jednak należy postępować zgodnie z instrukcją użycia. Używanie kotwy przy dużej wilgotności i temperaturze otoczenia innej niż zalecana, może znacznie wydłużyć czas wiązania. W przypadku kotew w tubie przydatne będą następujące akcesoria:
- pistolet do kleju (wyciskacz),
- specjalne pompki i szczotki do czyszczenia otworu,
- kompresor ze sprężonym powietrzem,
- tuleje siatkowe przy podłożu otworowym.
Na ile wystarcza kotwa chemiczna? To na ile wystarczy pojemność jednej tuby zależy przede wszystkim od od średnicy i głębokości otworu (a to zaś zależny od grubości i długości pręta lub szpilki gwintowanej, którą osadzamy w danym materiale). Nie można więc na to pytanie odpowiedzieć w sposób jednoznaczny.
Aplikacja kotwy chemicznej krok po kroku
- Wykonać otwór w podłożu (średnica otworu powinna być o 2-5 mm większa niż pręt kotwiący).
- Bardzo dokładnie oczyścić otwór z pyłu, np. za pomocą specjalnej pompki i szczotki lub kompresora ze sprężonym powietrzem.
- Jeżeli podłoże jest wykonane z materiału otworowego (cegły dziurawki, pustaka), włożyć do otworu tuleję siatkową.
- Umieścić kotwę w pistolecie, odkręcić nakrętkę.
- Wycisnąć fragment niezmieszanej masy poza otworem (np. na karton) aż do uzyskania jednolitego koloru.
- Wprowadzić dozownik do końca otworu i wycisnąć odpowiednią porcję masy, stopniowo wysuwając dozownik z otworu. W przypadku podłoża pełnego masa powinna stanowić połowę objętości otworu, natomiast przy podłożach otworowych trzeba wypełnić całą tuleję siatkową.
- Umieścić pręt kotwiący w otworze.
- Po odczekaniu czasu wskazanego w instrukcji (należy uwzględnić temperaturę i wilgotność otoczenia) zamocować właściwy element konstrukcji.
Kotwa chemiczna w ampułkach to mniej popularne, jednak prostsze w użyciu rozwiązanie. Najpierw trzeba wywiercić otwór i starannie oczyścić go z resztek pyłu. Następnie należy wprowadzić do otworu kapsułkę z kotwą i przyłożyć pręt montażowy. Na koniec wystarczy uderzyć w pręt (tak, aby rozbić kapsułkę) i wkręcić go w otwór. Po utwardzeniu kotwy można przystąpić do montażu właściwego elementu.
Zastosowanie kotwy chemicznej
Kotwa chemiczna to bardzo uniwersalne rozwiązanie, które umożliwia mocowanie ciężkich elementów w różnych podłożach. Przykładowo kotwa chemiczna do betonu może być stosowana również przy cegle pełnej, cegle silikatowej, kamieniu czy betonie komórkowym. Kotwa chemiczna do cegły dziurawki i pustaka wymaga zastosowania tulei siatkowej, jednak tego samego produktu można użyć do betonu, żelbetu czy cegły pełnej ceramicznej.
Przykładowe zastosowanie kotwy chemicznej
- remonty w starych budynkach, gdzie podłoże jest słabe lub zniszczone;
- naprawy podłoży po wyrwanych kotwach mechanicznych;
- problematyczne mocowanie elementów w podłożach miękkich (np. kotwa chemiczna do gazobetonu);
- mocowanie ciężkich elementów do warstwy ociepleniowej budynku (styropianu);
- mocowanie przedmiotów wymagających użycia wielu kotew w niewielkich odstępach;
- mocowanie elementów w miejscach narażonych na duże wahania temperatur i działanie wody (np. na dachu budynku);
- mocowanie przedmiotów blisko krawędzi ściany;
- wzmacnianie skał;
- drążenie tuneli.
Jakie elementy można zamocować za pomocą kotwy chemicznej?
Z uwagi na wysoką nośność i brak występowania szkodliwych naprężeń kotwy chemiczne mają zastosowanie w różnych branżach: od budownictwa, przez górnictwo, aż po prace podwodne i wysokościowe. Kotwa chemiczna do drewna doskonale nadaje się do montażu regałów, balustrad, schodów, ościeżnic czy konstrukcji drewnianych (np. wiat tarasowych). Za pomocą kotew chemicznych można zainstalować również ciężkie konstrukcje stalowe, bramy, okna, rolety. To również dobry sposób na przymocowanie do ściany lżejszych przedmiotów, np. sanitariatów, elektroniki, mebli czy sprzętu sportowego.
