Det rigtige betonblokankre afhænge af belastningstypen, blokmaterialets tæthed, og om ankeret skal bruges i frontskallen, banen eller den hule kerne af blokken - og valg af den forkerte type kan resultere i udtræksfejl ved en brøkdel af den nominelle belastning. Betonblokankre (også kaldet CMU-ankre, murværksankre eller hulklodsfastgørelseselementer) er mekaniske eller klæbende fastgørelsessystemer, der er specielt konstrueret til at sikre strukturelle og ikke-strukturelle forbindelser til betonmurenhedsvægge (CMU), holdeblok og dekorative blok. Denne vejledning dækker alle større ankertyper, deres belastningsværdier, installationskrav og de kritiske forskelle mellem dem, så du kan vælge og installere den korrekte fastgørelsesanordning første gang.
Hvad adskiller betonblokankre fra solide betonankre?
Betonblokankre skal konstrueres anderledes end faste betonbefæstelser, fordi CMU-blokke er hule - typisk 50 til 75 procent tomrum - hvilket betyder, at et standardekspansionsanker, der fungerer ved at kile sig fast mod det omgivende materiale, enten vil knække den tynde ansigtsskal eller trække helt igennem hulrummet. Standardbetonekspansionsankre afhænger af sidetryk mod en kontinuerlig materialemasse; CMU-vægge giver ikke den masse ved ankerstedet, medmindre ankeret er specifikt designet til at spænde over eller ligge an mod blokgeometrien.
De tre strukturelle udfordringer unikke for blok forankring er:
- Tynde ansigtsskaller: Standard CMU ansigtsskaller er kun 1,25 til 1,5 tommer (32 til 38 mm) tykke - utilstrækkeligt lejeareal til høje ekspansionskræfter
- Hule kerner: Hulrummet bag ansigtsskallen giver intet materiale, som mekaniske ankre kan bære imod, medmindre ankerdesignet specifikt tager højde for det
- Variabel blokstyrke: CMU-trykstyrken spænder fra 1.000 psi i letvægts dekorativ blok til over 3.000 psi i tæt strukturel blok, hvilket kræver ankervalg tilpasset den specifikke bloktype
- Mørtelfugeinterferens: Ankre placeret i eller i nærheden af mørtelsamlinger indgriber svagere materiale end blokfladen, hvilket væsentligt reducerer udtrækningsmodstanden
Hvor mange typer betonblokankre findes der?
Der er seks primære kategorier af betonblokankre , der hver bruger en anden mekanisme til at udvikle holdestyrke inden for eller gennem CMU-strukturen. At forstå hver type arbejdsprincip er afgørende for at matche ankeret til applikationen.
1. Muffeankre
Ærmeankre er blandt de mest alsidige betonblokankre til applikationer med middel belastning. Et muffeanker består af en gevindbolt omgivet af en segmenteret metalmuffe. Når møtrikken spændes, trækker bolten en kegleformet ekspander opad i muffen, og tvinger muffesegmenterne udad mod det omgivende materiale. I CMU-blokken skal muffeankre kun monteres i frontskallen - udvidelsen skal ske inden for skaltykkelsen, ikke i hulrummet. Sleeveankre fås i diametre fra 1/4 tomme til 3/4 tomme og længder fra 2 tommer til 8 tommer. I standardvægt CMU opnår et 3/8-tommer ærmeanker et trækudtræk på cirka 1.300 til 1.900 lbs afhængig af indstøbningsdybde og blokstyrke.
2. Skift boltankre (hulvægsankre)
Skift boltankre er de mest passende betonblokankre når hulrummet i blokkernen skal bruges til lastoverførsel. En vippebolt passerer gennem et boret hul i frontskallen, og de fjederbelastede eller gravitationsvippevinger åbner sig bag skalvæggen i den hule kerne. Når bolten er spændt, ligger vingerne mod indersiden af skallen - fordeler belastningen over et større område end borehullet alene. Vippebolte i blokken er normeret til 50 til 200 lbs forskydning pr. anker afhængigt af skaltykkelse og vippevingestørrelse. De er velegnede til ikke-strukturelle applikationer: hyldebeslag, lysarmaturer, ledningsremme og lignende.
3. Skrueankre (murskruer / tapcon-stil)
Murede skrueankre - nogle gange generisk kaldet Tapcon-stil ankre - er hærdede stålskruer med et specialiseret hi-lo gevindmønster, der skærer direkte ind i forborede huller i beton eller blok uden at kræve et separat ankerlegeme. I CMU-blokapplikationer fungerer murskruer bedst, når de drives ind i den faste bane eller tværstivningsmateriale frem for frontskallen, da gevindindgrebet kræver en minimal materialedybde. Standard 3/16-tommer murværksskruer opnår ca. 200 til 500 lbs forskydning og 100 til 350 lbs spænding i normalvægt CMU, afhængigt af indstøbningsdybden (minimum 1 tomme, optimalt 1,5 til 1,75 tommer). Disse er blandt de hurtigst installerende betonblokankre — der kræves ikke separat ankerlegeme, aftageligt og genanvendeligt i det samme hul op til ca. 5 gange, før gevindindgrebet forringes.
4. Klæbemiddel / Epoxyankre
Klæbende ankre til betonblok brug to-komponent epoxy eller hybrid polyester harpiks sprøjtet ind i et boret hul via en statisk blandedyse, før en gevindstang eller armeringsjern indsættes. Epoxyankre i CMU-blok kræver skærmrør - trådnetcylindre indsat i hullet før klæbemidlet - fordi det hule hulrum ellers ville tillade den flydende epoxy at strømme ind i kernen i stedet for at binde til hullets vægge. Skærmrøret begrænser klæbemidlet i ansigtets dybde. Epoxyforankret gevindstang (1/2 tomme diameter) i normalvægt CMU med skærmrør opnår trækværdier på 2.500 til 5.000 lbs efter fuld hærdning — de højeste tilgængelige belastningsklasser for individer betonblokankre . Hærdningstiden varierer fra 20 minutter ved 70°F til 4 timer ved 40°F og skal være helt forløbet før påfyldning.
5. Hammersæt-ankre (drivankre)
Hammer-sæt ankre (også kaldet drivankre eller søm-in-ankre) er den hurtigst installerende mulighed for lette opgaver forankring af betonblok . Et formonteret søm drives gennem en metalbøsning indsat i et forboret hul; sømmet udvider ærmet mod hulvæggen. I CMU-applikationer må hammersæt-ankre kun bruges i blokkens solide sektioner (ansigtsskal eller væv) og er begrænset til lette forskydningsbelastninger - typisk 100 til 400 lbs i forskydning og 50 til 200 lbs i spænding afhængigt af størrelse (tilgængelig i 1/4-tommer og 3/8-tommers diameter). De er ikke aftagelige, når de først er sat og er bedst egnede til permanente, ikke-kritiske vedhæftninger såsom ledningsankre, furring strips og lignende applikationer.
6. Gennemgående boltankre
Gennemgående boltankre før en gevindstang eller bolt helt igennem hele tykkelsen af CMU-væggen med en lejeplade eller møtrik på hver side. Denne metode omgår den hule kerne-begrænsning fuldstændigt ved at ligge an mod den fulde vægsamling i stedet for at stole på ankerindgreb i en enkelt fladeskal. Gennemgående bolte opnår de højeste belastningsklasser af enhver betonblokanker metode — en 1/2-tommer gevindstang gennem en standard 8-tommer CMU-væg med 3-tommer firkantede lejeplader kan udvikle trækbelastninger, der overstiger 10.000 lbs før blok- eller stangfejl. Begrænsningen er adgang - begge sider af væggen skal kunne nås, hvilket ikke er muligt i færdige vægge eller vægge mod grad.
Hvilken betonblokankertype fungerer bedst til hver applikation?
Valg af det optimale betonblokanker kræver, at ankerets belastningskapacitet og installationsmetode tilpasses de specifikke applikationskrav. Tabellen nedenfor sammenligner alle seks typer på tværs af de kriterier, der betyder mest på området.
| Anker type | Typisk trækbelastning | Typisk forskydningsbelastning | Installer hastighed | Aftagelig | Bedste applikation |
| Ærmeanker | 1.300 – 1.900 lbs | 1.000 – 2.500 lbs | Hurtigt | Ja | Strukturelle beslag, gelændere, udstyr |
| Skift bolt | 50 - 200 lbs | 75 - 250 lbs | Moderat | Kun bolt | Lysarmaturer, hyldebeslag, rør |
| Murværksskrue | 100 - 350 lbs | 200 – 500 lbs | Meget hurtigt | Ja (limited) | Pelslister, dørkarme, stropper |
| Epoxy / klæbemiddel | 2.500 – 5.000 lbs | 3.000 – 6.000 lbs | Langsom (helbredstid) | Nej | Armeringsdyvler, tunge strukturelle forbindelser |
| Hammer-sæt | 50 - 200 lbs | 100 - 400 lbs | Hurtigtest | Nej | Rør, furring strips, permanent trim |
| Gennemgående Bolt | 5.000 – 10.000 lbs | 5.000 – 12.000 lbs | Langsomt | Ja | Ledger boards, strukturelle bjælkeforbindelser |
Tabel 1: Ydeevne og anvendelsessammenligning af seks betonblokankertyper efter belastningskapacitet, installationshastighed, aftagelighed og bedste anvendelsessituation.
Sådan installeres betonblokankre korrekt
Korrekt montering af betonblokankre er lige så vigtigt som at vælge den rigtige type - et forkert installeret anker af enhver type vil yde under den nominelle kapacitet, nogle gange dramatisk. De følgende trin gælder for alle typer mekaniske anker; selvklæbende ankre har yderligere krav beskrevet separat.
Generelle installationstrin for mekaniske betonblokankre
- Find det faste materiale: Før du borer, skal du bruge en stiftfinder, der er indstillet til AC eller murværkstilstand, eller banke på vægoverfladen for at identificere placeringen af blokbanen og frontskals solide sektioner. Marker boresteder i det faste materiale, ikke i den hule kerne eller ved mørtelsamlinger. Mørtelfugestyrken er kun 40 til 60 procent af blokstyrken - forankring i mørtelfuger reducerer kapaciteten proportionalt.
- Vælg det korrekte bor: Brug en hårdmetal-spids murværk, der er dimensioneret til ankerproducentens specifikationer. For de fleste betonblokankre , passer bitdiameteren til ankerkroppens diameter for mekaniske typer eller er 1/16 tomme større end gevindstangen til klæbeankre. Standardbor skærer ikke murværk og vil overophedes og svigte.
- Brug hammerboretilstand: Indstil din boremaskine til hammerbor-tilstand for al CMU-boring. En roterende boremaskine vil fungere, men den er betydeligt langsommere og genererer mere varme, hvilket kan forårsage, at boret bliver sløvet og hullerne bliver for store på grund af varmeudvidelsen. Et 1/2-tommer hul i standard CMU bør tage cirka 15 til 30 sekunder i hammertilstand.
- Bor til den korrekte dybde: Bor mindst 1/2 tomme dybere end den påkrævede forankringsdybde for at tillade ophobning af borestøv ved hullets bund. Utilstrækkelig dybde forhindrer ankeret i at nå fuld indstøbning, hvilket reducerer belastningskapaciteten.
- Rengør hullet grundigt: Blæs alt støv og snavs ud med trykluft (minimum to gange) og børst hullet med en stålbørste (minimum to gange). Borestøv efterladt i hullet er den mest almindelige årsag til undervurderet ankerydelse i både mekaniske og klæbende systemer. Ved selvklæbende ankre skal hullet også være helt tørt.
- Installer og tilspænd efter specifikation: Indsæt ankeret og anvend producentens anbefalede installationsmoment. Underspænding efterlader udvidelsen ufuldstændig; overspænding kan knække ansigtsskallen. De fleste 3/8-tommer ærmeankre i CMU specificerer 25 til 35 ft-lbs installationsmoment.
Yderligere trin til installation af epoxyanker i CMU-blok
- Indsæt skærmrøret: Skub trådnet skærmrøret ind i det rensede hul, så det bunder ud. Skærmrøret skal passe til huldiameteren og være langt nok til at strække sig fra bunden til inden for 1/4 tomme af hulåbningen.
- Dispenser og kassér de første 2 tommer blandet klæbemiddel: Det første materiale, der dispenseres gennem en ny blandedyse, er ufuldstændigt blandet. Hæld altid de første 2 tommer ud på pap, før du sprøjter ind i hullet. Brug af delvist blandet klæbemiddel resulterer i væsentligt reduceret bindingsstyrke.
- Udfyld nedefra og op: Sæt dysen i bunden af skærmrøret og træk den langsomt ud, mens du dispenserer. Fyld hullet til ca. 2/3 fuldt — gevindstangen forskyder volumen, når den indsættes, og overskydende klæbemiddel vil flyde over hullet ved korrekte fyldningsniveauer.
- Indsæt og drej gevindstangen: Skub gevindstangen gennem skærmrøret med en langsom rotation for at sikre fuldstændig klæbende kontakt på alle gevindoverflader. Forstyr ikke stangen, før producentens hærdetid er udløbet.
- Vær opmærksom på fuld hærdning før påfyldning: Epoxyankersystemer har temperaturafhængige hærdetider. Ved 70°F hærder de fleste systemer på 45 til 90 minutter. Ved 40°F forlænges hærdetiden til 4 til 6 timer. Indlæsning af et epoxyanker, før fuld hærdning er fuldført, kan resultere i udtræksværdier så lave som 20 til 30 procent af den nominelle kapacitet.
Hvilket materiale skal betonblokankre være lavet af?
Materialeespecifikationen for en betonblokanker bestemmer dens langsigtede korrosionsbestandighed og bærende holdbarhed - især i udvendige, våde eller kemisk aggressive miljøer, hvor et korroderende anker kan svigte årevis, før dets mekaniske bedømmelse antyder.
| Material | Korrosionsbestandighed | Styrke | Egnede miljøer | relative omkostninger |
| Forzinket kulstofstål | Lav — kun egnet til tørt interiør | Høj | Tør kun indvendige vægge | Laveste |
| Varmgalvaniseret stål | Moderat — suitable for general exterior | Høj | Udvendig, overdækket, ikke-marine | Lav-moderat |
| 304 rustfrit stål | God — modstår det meste af atmosfærisk korrosion | Høj | Udvendig, let industri, mild marine | Moderat |
| 316 rustfrit stål | Fremragende — modstår kloridmiljøer | Høj | Hav-, kyst-, kemisk eksponering | Høj |
| Nylon / plastik krop | Fremragende - immun over for korrosion | Lav - kun let arbejde | Vådt indvendigt, let udvendigt, kemisk | Meget lav |
Tabel 2: Materialevalgsvejledning til betonblokankre efter korrosionsbestandighed, styrke, passende miljø og relative omkostninger.
Til eksteriør betonblokanker applikationer — støttemure, hegnsstolpeankre, udvendige ledboksforbindelser — varmgalvaniseret eller 304 rustfrit stål er minimumsspecifikationen. I kystmiljøer inden for 1.000 fod fra saltvand kræves 316 rustfrit stål. Selve CMU-blokken er alkalisk (pH 12 til 13), hvilket accelererer korrosion af ubeskyttede kulstofstålankre selv i indvendige steder, hvis der er fugt til stede.
Sådan beregnes antallet af nødvendige betonblokankre
Korrekt beregning af ankermængde for en betonblokanker installationen kræver anvendelse af en sikkerhedsfaktor på arbejdsbelastningen - offentliggjorte ankerbelastningsklasser er ultimative fejlværdier, ikke sikre arbejdsbelastninger. Design aldrig en installation til den offentliggjorte ultimative belastningsværdi.
Sikkerhedsfaktorkrav efter applikationstype
| Ansøgningstype | Minimum sikkerhedsfaktor | Arbejdsbelastning = Ultimate / Faktor | Eksempel |
| Statisk ikke-strukturel (hylder, ledning) | 4:1 | 25 % af den ultimative vurdering | 1.600 lb ultimativ = 400 lb arbejdsbelastning |
| Strukturelt (gelændere, beslag, rammer) | 5:1 | 20 % af den ultimative vurdering | 1.600 lb ultimativ = 320 lb arbejdsbelastning |
| Livssikkerhed (overhead, seismisk, faldstop) | 10:1 | 10 % af den endelige bedømmelse | 1.600 lb ultimativ = 160 lb arbejdsbelastning |
| Seismisk design (IBC/ASCE 7 regioner) | Per ICC-ES ESR rapport værdier | Brug ACI 318 Appendiks D designmetode | Kræver autoriseret ingeniørgennemgang |
Tabel 3: Sikkerhedsfaktorkrav til betonblokankerlastberegninger fordelt på anvendelseskategorier med eksempler på udledning af arbejdslast.
Praktisk eksempel: Et vægmonteret opbevaringsstativ pålægger fire en samlet belastning på 600 pund betonblokankre i skæring. Med en sikkerhedsfaktor på 4:1 kræver hvert anker en arbejdsforskydningskapacitet på mindst 600 ÷ 4 ÷ 4 = 37,5 lbs pr. anker mod arbejdsbelastningen (eller ankeret skal have en maksimal forskydningsevne på mindst 150 lbs hver). En standard 3/16-tommer murskrue vurderet til 200 til 300 lbs ultimativ forskydning ville komfortabelt opfylde dette krav med margin. For et strukturelt gelænder med en designpunktbelastning på 250 lb og en sikkerhedsfaktor på 5:1 har hvert anker brug for 1.250 lbs ultimativ forskydning - hvilket mindst kræver et 3/8-tommer ærmeanker eller epoxyanker.
Ofte stillede spørgsmål om betonklodsankre
Kan standardbetonekspansionsankre bruges i betonblok?
Standard kile-stil betonekspansionsankre designet til massiv beton bør ikke bruges i CMU-blokke uden at verificere, at indstøbningszonen er helt inden for fast materiale - ansigtsskallen eller banen. Hvis ekspansionszonen falder i den hule kerne, vil ankeret ikke udvikle nominelle belastningsværdier og kan svigte ved 10 til 20 procent af den nominelle kapacitet. Til de fleste CMU-applikationer er muffeankre, murskruer eller epoxysystemer mere passende valg end standard kileankre.
Hvor tæt på kanten af en blok kan betonblokankre monteres?
Minimum kantafstand for betonblokankre er typisk 1,5 til 2 gange ankerdiameteren fra den nærmeste blokkant og minimum 3 til 4 ankerdiametre fra et tilstødende anker (center til center afstand). Installation tættere på en blokkant risikerer at spalte ansigtsskallen under ekspansionskræfter. For epoxyankre er minimumskantafstanden typisk 3 gange ankerdiameteren. Se altid ankerproducentens tekniske datablad for de specifikke minimumskant- og afstandskrav for den anvendte anker- og bloktype.
Fungerer betonblokankre i letvægts- eller luftblok?
Letvægts-CMU (densitet under 105 pcf) og porebeton (AAC-blok) har væsentligt lavere tryk- og trækstyrke end normalvægts-CMU. Publicerede ankerbelastningsværdier for normalvægt CMU gælder ikke for letvægts- eller AAC-blokke - faktiske udtræksværdier kan være 40 til 60 procent lavere. Specifikt til AAC-blok bør kun ankre, der er blevet testet og bærer ICC-ES-evalueringsservicerapporter for AAC, bruges som standard betonblokanker design kan trække ud ved belastninger langt under sikre arbejdsgrænser i dette underlag.
Hvilken borestørrelse er nødvendig til installation af betonblokanker?
Den korrekte borebitsstørrelse matcher ankerkroppens diameter nøjagtigt for mekaniske ekspansionsankre - et 3/8-tommers muffeanker kræver et 3/8-tommers hårdmetal murværk. For murværksskruer er bittet typisk 1/16 tommer mindre end skruens største gevinddiameter - en 3/16 tommer murskrue bruger en 5/32 tommer bit. For epoxyankersystemer med gevindstang er boret 1/16 tomme større end stangen - 1/2" gevindstang bruger en 9/16" bit. Brug af en forkert bitdiameter er en af de mest almindelige installationsfejl og kompromitterer direkte ankerydelsen i begge retninger: overdimensionerede huller reducerer ekspansionseffektiviteten; underdimensionerede huller forhindrer fuld indstøbning.
Kan betonblokankre fjernes og genbruges?
Ærmeankre and through-bolt systems are removable — the nut is removed and the bolt withdrawn, leaving the sleeve in the hole. The sleeve itself cannot be reused in the same hole but the bolt and nut can be reused in a new installation. Masonry screws can be removed and the same screw reinstalled in the same hole approximately 3 to 5 times before thread engagement degrades to the point where load ratings are no longer reliable. Hammer-set anchors and epoxy adhesive anchors are permanently installed and cannot be removed without destroying the anchor and damaging the surrounding block material. If temporary fastening is required, sleeve anchors or masonry screws are the correct choice.
Er betonblokankre velegnede til overhead (træk)belastning?
Alle betonblokankre kan belastes i spænding (overhead- eller udtræksretning), men overhead-belastning i en livssikkerhedsapplikation kræver teknisk gennemgang. Overhead belastning introducerer dynamiske og stødbelastningsovervejelser, som statiske klassificeringer ikke tager højde for. Til overliggende strukturelle applikationer - nedhængte lofter, overliggende udstyr, faldsikringsankerpunkter - bør kun ankre med specifikke ICC-ES-evalueringsrapporter for seismisk eller overliggende brug specificeres, og installationen skal udføres af en kvalificeret entreprenør. Sikkerhedsfaktoren for overliggende livssikkerhedsankre er minimum 10:1, hvilket begrænser selv et højt vurderet 3/8-tommer ærmeanker (1.600 lb ultimativ spænding) til en arbejdsbelastning på 160 lb over hovedet.
Konklusion: Valg og installation af de rigtige betonblokankre
Hele sortimentet af betonblokankre — fra et hammersæt til 0,30 USD drivanker til en ledningsstrop til et fuldt konstrueret epoxyankersystem til en strukturel hovedbogsforbindelse — alle deler det samme grundlæggende krav: ankeret skal matches til bloktypen, hulrumsgeometrien, den påførte belastning og miljøforholdene. Ingen enkelt ankertype yder optimalt på tværs af alle applikationer, og forskellen mellem det korrekte og forkerte valg er ikke et spørgsmål om trinvis ydelsesreduktion - det er forskellen mellem et system, der fungerer sikkert i årtier, og et system, der svigter katastrofalt ved en brøkdel af dets tilsigtede belastning.
Til lette indvendige installationer tilbyder murskruer den bedste kombination af hastighed, justerbarhed og tilstrækkelig belastningskapacitet. Til mellemkrævende strukturelle applikationer i tilgængeligt ansigtsskalmateriale giver ærmeankre pålidelig ydeevne med nem installation. Til strukturelle forbindelser med højest belastning, eller hvor den hule kerne skal være i indgreb, er epoxyankre med skærmrør løsningen i ingeniørmæssig kvalitet. Og når begge sider af væggen er tilgængelige, og der kræves maksimal belastning, eliminerer gennemboltforankring med lejeplader begrænsningerne ved forankring udelukkende med frontskal.
Anvend altid passende sikkerhedsfaktorer, angiv den korrekte materialekvalitet for miljøet, rengør borehuller grundigt før installation, og kontakt en autoriseret bygningsingeniør for enhver anvendelse af livssikkerhed eller seismisk design af betonblokankre . Investeringen i korrekte specifikationer giver udbytte i pålidelig, langsigtet ydeevne for hver forbindelse, som ankeret betjener.
