انکر شیمیایی به‌طورکلی از یک راد تمام رزوه یا یک‌تکه آرماتور به همراه یک ماده متصل‌کننده تشکیل می‌شوند. ماده متصل‌کننده ممکن است نوعی گروت و یا نوعی چسب باشد.
گروت ها
گروت ها درواقع ملات سیمانی روان با سنگدانه های بسیار ریز هستند که گاه با روان‌سازها و الیاف حجم دهنده و افزودنی‌هایی برای به دست آوردن خواص متنوع همراه می‌شوند.
گروت ها معمولاً دارای مقاومت کششی نیستند و تنها به‌صورت فشاری عمل می‌کنند. اما چسب‌های بتن تنوع بسیار بیشتری داشته و علاوه بر مقاومت فشاری دارای مقاومت کششی و چسبندگی به سطح نیز می‌باشند.
دیگر تفاوت عمده بین گروت ها و چسب‌ها در کاشت انکر، قطر سوراخ‌کاری ست. قطر سوراخ‌کاری در کاشت انکر با گروت معمولاً یک و نیم برابر قطر بولت یا میلگرد کاشته شده است. اما سوراخ‌کاری در کاشت انکر با چسب تنها دو ۲ تا ۴ میلی‌متر بزرگ‌تر از سایز بولت یا میلگرد انجام می‌شود.
امکان دیگری که در کاشت انکر با گروت وجود دارد استفاده از بولت های گیردار است. ازآنجاکه قطر سوراخ‌کاری در انکراژ با گروت نسبتاً زیاد است، فضای کافی جهت استفاده از ولت‌های گیردار وجود دارد.
با استفاده از این بولت ها این می‌شود در عمق کاشت کمتری به حداکثر ظرفیت کششی ممکن دست پیدا کرد.
چسب‌های بتن
چسب‌های بتن ازنظر جنس تنوع بسیار گسترده‌ای دارند و همان‌طور که قبلاً متذکر شدیم علاوه بر مقاومت فشاری دارای مقاومت کششی و چسبندگی به سطح نیز می‌باشند.
انواع اولیه چسب‌های بتن از رزین پلی‌استر و اپوکسی ها ساخته‌شده بودند. اما در سال‌های اخیر انواع مختلفی از رزین‌ها که هرکدام ویژگی خاصی دارند به‌عنوان انکر شیمیایی توسعه‌یافته‌اند.
به‌طورکلی انکر های شیمیایی را می‌توان به دو گونه‌ی پلیمری و هیبریدی تقسیم کرد.
انکرهای شیمیایی پلیمری: بر روی پایه مواد پلیمری مانند اپوکسی ها وینیل استرها یا دیگر مواد پلیمری ساخته می‌شوند.
انکرهای شیمیایی هیبریدی: بر پایه مواد سیمانی همراه با مواد پلیمری و افزودنی‌های بهبوددهنده ساخته می‌شوند.
انکرهای شیمیایی ازنظر طریقه مصرف به دو دسته تقسیم می‌شوند:
انکرهای شیمیایی تزریقی
انکر های شیمیایی کپسولی
این انکرها به‌صورت دوجزئی یا سه‌جزئی در کارتریج‌های مجزا نگهداری می‌شوند جهت استفاده از آن‌ها باید از یک دستگاه تزریق کننده چسب استفاده کرد.
دستگاه تزریق برای هر نوع چسب و برای هر برندی به‌صورت اختصاصی ساخته می‌شود و نه‌تنها وظیفه تزریق چسب به داخل بتن را دارد بلکه هم‌زمان به‌عنوان میکسر نیز عمل می‌کند.
هنگام تزریق چسب به داخل سوراخ انکر، اجزای چسب از نازل مخصوصی عبور می‌کنند که یک مسیر مارپیچ دارد. در حین عبور از این مسیر اجزای چسب کاملاً باهم مخلوط شده و به‌صورت یک مایع یکنواخت و یکدست داخل سوراخ تزریق می‌شود.
بیشتر بخوانید: چسب کاشت میلگرد یا آرماتور چیست؟
انکر های شیمیایی کپسولی
این انکرها نیز از دو یا جزء تشکیل‌شده‌اند که به‌صورت مجزا در یک کپسول ساخته‌شده از شیشه یا فویل نگهداری می‌شوند. برای نصب این انکرها ابتدا باید با توجه به سایز انکر سوراخ‌کاری و تمیزکاری را انجام داد. سپس کپسول را داخل سوراخ می‌گذاریم و یک راد تمام رزوه با سر دو پخ را با دریل روی کپسول می‌بندیم. سر دو پخ راد درحرکت چرخشی بدنه کپسول را می‌شکند و اجزای مختلف را در هم می‌آمیزد و موجب آغاز زمان عمل‌آوری انکر می‌شود. البته انواع دیگری از کپسول‌ها وجود دارند که نیاز به حرکت دوار راد هم نداشته و کافی است که راد با ضربات چکش روی کپسول انکر کوبیده شود.
مقایسه انکرهای شیمیایی کپسولی و تزریقی
انکرهای کپسولی در سایزهای محدودی ساخته می‌شوند بنابراین قطر و طول آن‌ها بسیار محدودتر از انکرهای تزریقی است.
هرچند گاهی می‌توان با استفاده از دو کپسول پشت سر هم عمق کاشت را دو برابر کرد اما بازهم انعطاف‌پذیری انکرهای تزریقی در تعیین عمق کاشت بسیار بالاتر است.
تنوع متر یال و درنتیجه تنوع شرایطی که می‌توان انکر را در آن به کاربرد نیز در انکرهای تزریقی بیشتر است.
از طرفی انکرهای کپسولی بسیار راحت‌تر استفاده می‌شود. خصوصاً برای کاربری‌های زیر سقف بسیار مناسب‌اند. پرت کمتری دارند و معمولاً سریع‌تر به عمل می‌آیند. ازآنجاکه معمولاً در ترکیبشان استایرن وجود ندارد اغلب بدون بوی آزاردهنده هستند. (البته در مورد آخر باید به ترکیب شیمیایی انکر دقت کرد)
بیشتر بخوانید: آیا چسب کاشت میلگرد (انکر شیمیایی) برای ترمیم ترک و شکاف مناسب است؟
انواع شکست انکر شیمیایی
پیش از بررسی انواع شکست انکر شیمیایی باید مکانیزم درگیری انکرهای شیمیایی را مرور کنیم.
میدانیم که نیروی وارد به راد یا آرماتور توسط درگیری انکر با بدنه سوراخ بتن به مخروط بتن پایه منتقل می‌شود (لطفاً بخش “مکانیزم تحمل بار در انکر بولت و رول بولت ها” را در مقاله انکر بولت و رول بولت را مطالعه بفرمایید)
شکست انکر زمانی اتفاق می‌افتد که یکی از عناصر انتقال نیروی انکر نتواند نیروی وارده به انکر را تحمل نماید.
بر این اساس شکست انکر می‌تواند به چهار طریق زیر اتفاق بیفتد:
- شکست بتن
- شکست بدنه فولادی
- شکست صفحه نصب
- بیرون آمدن انکر از بتن
شکست بتن، شکست فولاد و شکست صفحه نصب در تمامی انکرها چه مکانیکی و چه شیمیایی مشابه است.
اما ازآنجاکه مکانیزم درگیری انکرهای شیمیایی کاملاً با انکرهای مکانیکی فرق دارد، شکست در اثر “بیرون آمدن انکر از بتن” در این نوع انکر از الگوی دیگری پیروی می‌کند که به آن شکست باندینگ میگویند.
درگیری انکرهای مکانیکی با دیواره بتنی سوراخ، معمولاً در یک ناحیه متمرکزتر است. این مسئله باعث ایجاد تمرکز تنش در آن نقطه می‌شود.
از طرفی چون این ناحیه معمولاً در قسمت‌های انتهایی انکر قرار دارد، عمده نیروی مقاوم را به عمق بتن منتقل می‌کند.
اما مکانیزم درگیری انکرهای شیمیایی چسبندگی ماده پرکننده انکر است. این ماده از طرفی به بدنه راد یا آرماتور می‌چسبد و از طرف دیگر به بدنه بتنی سوراخ.
به همین خاطر نیروی منتقل‌شده از راد را به‌صورت گسترده به بتن منتقل می‌کند. عاملی که باعث می‌شود انکرهای شیمیایی بتوانند در فاصله کمتری از لبه بتن کاشته شوند همین است.
حال با توجه به آنچه در مورد مکانیزم درگیری انکرهای شیمیایی میدانیم می‌شود سه نوع شکست باندینگ را از هم تشخیص داد:
- شکست از سطح بتن
- شکست از سطح فولاد
- شکست ماده پرکننده
شکست از سطح بتن
در این مود شکست، چسبندگی سطح بتن و انکر شیمیایی برای تحمل تنش ناشی از بارگذاری کافی نیست و چسب از بتن جداشده و همراه با راد یا آرماتور از داخل بتن بیرون میاید.
شکست از سطح فولاد
در این نوع شکست، چسبندگی سطح راد یا آرماتور برای تحمل نیروی انکراژ کفایت نمی‌نماید و فولاد از داخل بتن بیرون آمده و چسب داخل حفره بتن می‌ماند.
شکست ماده پرکننده
در این حالت تنش ناشی از بارگذاری بیش‌ازحد تسلیم خودچسب بوده و ماده پرکننده خود در هم می‌شکند.
به‌طورمعمول هنگام شکست باند شیمیایی ترکیبی از شکست‌های فوق در انکر اتفاق می‌افتد و تقریباً در تمامی موارد قسمت انتهایی مخروط بتنی هم دچار شکست شده و با فولاد از بتن پایه جدا می‌شود.
بیشتر بخوانید: 4 تفاوت انواع انکر شیمیایی و انکر مکانیکی