Kotwy chemiczne lub żywiczne, czyli co wiesz o typach i przeznaczeniu kotew wklejanych?

Kotwy wklejane

W budownictwie bardzo ważną rolę odgrywają kotwy, które są niezbędnym elementem konstrukcji. Jest ich kilka rodzajów, w zależności od przeznaczenia. Czym jednak są kotwy chemiczne? Jakie typy wyróżniamy i do czego je wykorzystujemy? Czym różnią kotwy chemiczne od mechanicznych? Oto wykaz najważniejszych informacji.

Czym są kotwy?

Najlepiej zacząć od najprostszej sprawy, jaką jest zdefiniowanie tego, czym właściwie są kotwy i do czego służą. To podstawy i pewnie praktycznie każdy je zna, ale warto jest je powtórzyć dla pełnej jasności. Mówiąc najprościej, kotwy to określenie wykorzystywane w budownictwie i jest elementem konstrukcji budowlanych. Ich podstawową i najważniejszą rolą jest mocowanie, inaczej mówiąc kotwienie, poszczególnych elementów. Najprostsza definicja mówi o łączeniu po podłoży skalnych, rzadziej ceglanych czy do pustaków.

Oczywiście myśląc o tego typu mocowaniach od razu wyobrażamy sobie pręty, które przechodzą przez kilka warstw konstrukcji i łączą je ze sobą. To prawda, jednak to niejedyne typ kotew ani niejedyny ich rodzaj, bo obok tradycyjnych zamocowań mechanicznych, wyróżniamy także kotwy wklejane, zwane także chemicznymi lub żywicznymi.

Niezależnie od typu czy rodzaju kotwy to elementy wykorzystywane w budownictwie i stanowiącą bardzo ważną jego część. Każdy, kto zajmuje się budową czy to domu czy innego budynku, albo też wykorzystuje je w pracy wie, jak są istotne. Dostęp do nich trudny nie jest i wszelkiego typu kotwy można zakupić w sklepach budowlanych i specjalistycznych dostępnych stacjonarnie i online, między innymi na koelnerpolska.pl/produkty/zamocowania/kotwy-wklejane.

Wybór kotew wklejanych powinien być podyktowany przede wszystkim tym, do czego mają być one wykorzystane, bowiem każdy typ może odpowiadać za nieco inne działanie i mieć inne przeznaczenie.

Zestaw zamocowań

Czym różnią się kotwy chemiczne od mechanicznych?

Różnice między jednym, a drugim rodzajem kotew są bardzo proste. Kotwy mechaniczne to metalowe łączenia wykorzystywane w jedno- lub wielopunktowych zamocowaniach konstrukcyjnych, jak również i niekonstrukcyjnych, ponieważ często stosowane są także w montażu różnych elementów. Innymi słowy kotwy mechaniczne to fizyczne formy, dzięki którym łączymy jeden lub więcej części.

Z kolei kotwy wklejane mają postać żywiczną. Nie są to metalowe wkręty czy kołki, a masy, za pomocą których łączy się metalowe pręty – kotwi się je i mocuje. Występują one najczęściej w kartridżach lub ampułkach szklanych, a do ich zastosowania potrzebne są specjalne wyciskacze, dzięki którym można kotwę nanieść na odpowiednie miejsce. Forma jest więc zupełnie odmienna, niż w przypadku kotew mechanicznych, ale zadanie jest to samo – mocować elementy w sposób stały i bezpieczny.

Do czego służą kotwy chemiczne?

Podstawowe zadanie kotew chemicznych jest doskonale znane. Mają one mocować – kotwić – dane elementy konstrukcji. Gdzie jednak konkretnie można je wykorzystać? W których warunkach sprawdzą się najlepiej? Przede wszystkim warto podkreślić to, że stosowanie kotew chemicznych jest bardzo skutecznym sposobem mocowania i można je z powodzeniem wykorzystywać nawet tam, gdzie podłoże jest uszkodzone i nietrwałe. Świetnie sprawdzają się także w takich miejscach jak krawędzie różnych powierzchni, gdzie tradycyjne kotwy mechaniczne na nic się nie zdadzą, ponieważ próba ich zamocowania może zakończyć się oderwaniem słabszych fragmentów podłoża.

W jakim jeszcze przypadku kotwy się sprawdzają? Przede wszystkim tam, gdzie chcemy zabezpieczyć podłoże, aby woda się do niego nie dostała. Kotwa chemiczna wypełnia otwór i do niego przylega, dostosowując się do jego krawędzi o nierówności, co w przypadku kołków rozporowych jest to niemożliwe (przy mocowaniu rozpychają otwór zostawiając szczeliny). Jedynie o czym warto tu pamiętać, to fakt, by otwór w trakcie mocowania był oczyszczony i nie było w nim żadnego pyłu.

Kotwy kartridżowe, foliowe i ampułki

Jakie są zalety kotew chemicznych?

Przede wszystkim, jak zostało wspomniane wyżej, jest to fakt, iż kotwy chemiczne są w stanie dopasować się do otworu i go wypełnić bardzo dokładnie. Można je stosować na różnych podłożach, także tych zniszczonych, a wszystko dzięki braku naprężeń. Szczelność tych mocowań na pewno jest niezwykle przydatna i dlatego też bardzo chętnie są one wybierane w wielu różnych typach prac budowlanych, jak również remontowych. Doskonale zabezpieczają podłoża przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi, a także w miejscach o podwyższonej wilgotności.

Jeszcze jedną ważną cechą kotew żywicznych jest ich niezwykle wysoka nośność. Dzięki nim można mocować ze sobą wiele różnych materiałów i nawet w przypadku kotwienia pustaków, takie połączenie jest bardzo mocne, a jego nośność jest zdecydowanie wyższa i może odpowiadać nośności samego podłoża. Z tego też powodu kotwy chemiczne często wykorzystywane są do przenoszenia dużych obciążeń.

Można je stosować do bardzo wielu różnych podłoży: w betonie, kamieniu, cegle, pustakach. Wielu specjalistów związanych z budową potwierdza, że jest to jeden z najlepszych systemów mocowań dostępnych obecnie. Zapewnia dużą wytrzymałość oraz bezpieczeństwo, które w przypadku prac budowlanych jest niezwykle istotne.

Jak działają kotwy chemiczne?

Podstawą działania kotew chemicznych jest siła adhezji, czyli przeciwnie, niż w przypadku kotew mechanicznych, które działają z pomocą sił rozporu. Siły adhezji, to nic innego, jak oddziaływanie powierzchniowe pomiędzy dwoma warstwami ciał fizycznych, zarówno stałych, jak i ciekłych (w przypadku kotew chemicznych, chodzi o to pierwsze). Wynika to przede wszystkim z oddziaływań międzycząsteczkowych, dzięki którym powstaje wyraźne łączenie w nietrwałej warstwie.

W inżynierii i budownictwie adhezja wykorzystywana jest właśnie w przypadku kotew, a także klejów i innych spoin i odpowiada za ich skuteczność. Poprzez adhezję rozumie się więc przede wszystkim to, że łączy się dwie konkretne warstwy, ale jednocześnie nie dochodzi do wnikania w naturę łączonych materiałów. Innymi słowy kotwy chemiczne nie wpływają fizycznie na materiał, na którym są wykorzystywane i nie tworzą naprężeń, jak w przypadku oddziaływań czysto fizycznych.

Czynnikiem łączącym jest masa żywiczna, która przylega do powierzchni klejonej gwarantując jej trwałość oraz twardość. Działa to nie tylko na powierzchni wewnątrz otworów, ale także tam, gdzie dane elementy są kotwiczone. Te siły występują także w miejscach zazębień, dzięki czemu dochodzi do zawiązania pomiędzy masą żywiczną a cząsteczkami mikroszczelin otwory, w którym jest wykorzystywana kotwa.

Dzięki temu pojawia się także swego rodzaju zaklinowanie kotwy wklejanej, która nie pozwala na to, by element kotwiczony wysunął się z otwory i trwał w nim stale. Dodatkowo można jeszcze tam ukształtować otwór, by jeszcze bardziej utrudnić usunięcie kotwy ze środka.

Instrukcja aplikacji kotew wklejanych

Rodzaje kotew żywicznych

Podziałów, według których można podzielić kotwy chemiczne jest kilka. Najlepiej zacząć od tego związanego z rodziną, do których można je zaliczyć, a są nimi żywice katalityczne i niekatalityczne. W pierwszym przypadku, chodzi o zastosowanie odpowiedniego katalizatora w określonej proporcji względem żywicy, a najczęściej jest to proporcja 10:1. To katalizator odpowiada za utwardzanie kotwy, jednak żeby doszło do tego, nie jest koniecznie zachowanie dokładnych ilości obu komponentów – potrzebna jest po prostu jakakolwiek ilość katalizatora w kontakcie z żywicą.

W tym przypadku żywice katalityczne można dodatkowo wydzielić na:

  • Żywice epoksydowo-akrylowa – charakteryzują się niezwykłą wytrzymałością łączenia;
  • Żywice winyloestrowe – mają mniejszą gęstość, a czas schnięcia stosunkowo krótki, posiadają jednak większą nośność od żywic poliestrowych i dobrze się nimi pracuje np. na betonie;
  • Żywice poliestrowe – posiada dużą gęstość i bardzo szybki czas schnięcia, często wykorzystywane są w pustakach, ma jednak niższą wytrzymałość na obciążenia

Specyfiką każdego z podanych wyżej typów jest przede wszystkim to, że mają inne charakterystyki, jak również inne cechy, korzyści czy możliwości do wykorzystania. Mają inne obciążenia, jak również mogą mieć inne przeznaczenie. Przede wszystkim wynika to stąd, że różnice są w samych żywicach i ich formułach. Każdy producent może wykorzystywać inną proporcję czy mieszankę, w celu uzyskania specyficznych właściwości swojego produktu.

Czym są więc żywice niekatalityczne? W przeciwieństwie do żywic katalitycznych proporcja mieszaniny musi być dokładnie utrzymana i najczęściej wynosi ona 1:1 lub 1:3. Żeby doszło do utwardzenia kotwy musi być to zachowane, a ich ilość dokładnie odmierzona. Przy tym rodzaju kotwy chemicznej najczęściej wykorzystywane się żywice epoksydowe, a samo mieszanie produktu dosyć trudne, ponieważ wymaga ono dużej dokładności. Bez tego, albo przy niezachowaniu odpowiednich proporcji, może nie dojść do utwardzenia żywicy. Dodatkowo sam proces kotwienia trwa dłużej, ponieważ żywice niekatalityczne utwardzają się znacznie dłużej.

Kotwy: epoksydowe, winyloestrowe i poliestrowe

Rodzaje opakowań kotew żywicznych

Kotwy chemiczne mogą występować paru rodzajach opakowań. Najczęściej dostępnym i wybieranym są kotwy wklejane w kartridżach, przy których konieczne jest zastosowanie specjalnego dozownika. Tak samo wygląda to w przypadku kotew wklejanych w ładunkach foliowych, nazywanym także systemem bezkartridżowym. W obu tych przypadkach konieczne są dodatkowe akcesoria, które ułatwią proces nakładania żywicy na określone elementy.

Jest jeszcze jeden rodzaj opakowania, w którym może znaleźć się kotwa, a mianowicie – ampułki. W tym wypadku wystarczy umieścić ampułkę we wcześniej przygotowanym i oczyszczonym otworzy, a następnie wbić w ampułkę pręt gwintowy i poczekać, aż nastąpi wiązanie.

Jakie akcesoria do kotew chemicznych?

Same kotwy chemiczne potrzebują dodatkowej pomocy w postaci różnych akcesoriów, bez których nałożenie ich byłoby niezwykle trudne, albo wręcz niemożliwe. Na pewno pierwszym z takich najczęściej wymienianych akcesoriów są wyciskacze, dzięki którym można nanieść żywicę wybrane miejsce. Do wyboru mamy wyciskacze manualne, pneumatyczne i akumulatorowe, jak również te przeznaczone do kotew w kartridżach i tych w systemie bezkartridżowym. Mają postać pistoletów z długą tubą, w której umieszcza się żywicę, a następnie za ich pomocą wyciska do przygotowanego wcześniej otworu.

Oprócz wyciskaczy ważną rolę odgrywają także pręty gwintowane oraz tuleje z gwintem wewnętrznm. Po wywierceniu i oczyszczeniu otworu należy włożyć do środka tuleje, potem wypełnia się ją żywicą, a następnie wkłada pręt, aż do momentu, gdy osiągnie się odpowiednią głębokość kotwienia. Wszystko to ma zapewnić jak najsilniejsze mocowanie.

Warto także wymienić inne ważne akcesoria, jakie będą dodatkowo przydatne w pracy z kotwami wklejanym. Same kotwy przed zastosowaniem należy zamieszać, do czego przydatne będą końcówki mieszające do kotew. Dzięki nim odpowiednio wymiesza się oba komponenty: żywicę i utwardzacz. Przydatne są również pompki ręczne i wyciory – metalowe czy plastikowe. Do czego służą? Kilka razy zostało wspomniane, że przed samym kotwieniem należy wyczyścić otwór i właśnie temu one służą. Po wywierceniu otworu, oczyszcza się go za pomocą pompki, a następnie używa wyciora dla jeszcze większej dokładności. Dopiero po tak wykonanej czynności można przejść do kotwienia.

Akcesoria do kotew wklejanych

Podsumowanie

Jak widać o kotwach wklejane można napisać wiele, a ich przeznaczenie czy rodzaje nie pozostają bez znaczenia. Nie bez powodu są tak bardzo chwalone przez specjalistów z zakresu budownictwa i inżynierii. Wykorzystuje się je na różnych podłożach i mają one znacznie więcej możliwości w stosunku do kotew mechanicznych. Posiadają dużą wytrzymałość i nośność, jak również można je stosować na podłożach niepewnych i przy krawędziach, czego nie da się zrobić w tradycyjny mechaniczny sposób. Teraz już wiadomo, co w tych kotwach siedzi.