Механическое крепление

Одним из условий успешного функционирования любой многослойной теплоизоляционной системы (МТС) на протяжении всего срока службы фасада является качество механического крепления плит утеплителя, обеспечиваемое во многом за счет крепежных элементов. Говорить о том, что выбор системы крепежа и ее монтаж осуществлен правильно, можно только в том случае, когда выполнены все требования, предъявляемые к каждому из элементов. Причем в зависимости от типа теплоизоляционной системы эти требования могут существенно отличаться. Это связано прежде всего с тем, что условия работы, место установки, величина нагрузок, воспринимаемых элементами крепления в "мокрых" фасадах и системах с воздушным зазором, неодинаковы.
При комплектации фасадных систем изделиями, предназначенными для обеспечения механического крепежа ее компонентов, наиболее ответственным моментом является выбор дюбелей.

 

 

Для того чтобы оценить физико-механические свойства дюбеля и возможность дальнейшего применения, необходимо, в первую очередь, понять его роль в системе. Основными требованиями, предъявляемыми абсолютно ко всем дюбелям независимо от их места в конструктивной схеме, являются функциональность и совместимость с остальными компонентами системы.
В системах навесных фасадов с воздушным зазором используются два типа дюбелей: для крепления элементов подконструкции к несущему основанию и для удержания теплоизоляции. К первой категории предъявляются самые высокие требования. Прежде всего, они четко классифицированы; строго определен комплекс сырьевых материалов, используемых при их изготовлении; для каждого типа дюбеля в зависимости от несущего основания регламентированы допустимые нагрузки (сила под любым углом приложения и максимально допустимый изгибающий момент) и т. д. Кроме прочностных характеристик существует ряд особенностей, не менее важных в деле обеспечения долговечности системы. Отметим одну из них, пожалуй, самую важную: при проектировании системы необходимо предусмотреть такое конструктивное решение узла крепления элементов подконструкции к несущей стене, которое исключило бы контакт стального распорного элемента дюбеля с поверхностью металлического кронштейна. В противном случае велика вероятность возникновения такого явления, как электрохимическая коррозия, ведущая к разрушению конструктивных элементов и фасада в целом. Что касается дюбелей, предназначенных для крепления плит утеплителя, то в отличие от аналогичных элементов крепежа, применяемых в "мокрых" фасадных системах, к ним предъявляются менее жесткие требования, в связи с тем что в навесных системах такому дюбелю нет необходимости противостоять ветровым нагрузкам.
Данный вид нагрузки воспринимается облицовочным слоем и затем через элементы подконструкции и дюбели первого типа передается в несущее основание. Таким образом, в навесных системах функция дюбеля с тарельчатым держателем сводится к тому, чтобы прижимать изоляционные плиты к фасадной поверхности и удерживать их за счет возникающих сил трения. Поэтому в качестве основного крепежного элемента в такой конструкции допускается использовать дюбель с пластиковым распорным элементом, а в отдельных случаях - специальный пластмассовый грибок без распорного элемента. Кроме дюбелей, при монтаже навесных фасадов применяется множество различных крепежных элементов метизной группы (шурупы, шурупы с буром, заклепки и т. п.). К ним предъявляется ряд специфических требований. Дело в том, что элементы подконструкции навесного фасада изготавливаются, как правило, из алюминиевых сплавов, поэтому перечисленные элементы крепежа должны быть выполнены либо из алюминия, либо из нержавеющей стали. Использование крепежа из обычной оцинкованной стали не допускается, иначе при контакте таких элементов с алюминиевой поверхностью начнется процесс электромеханической коррозии. Учитывая исключительно высокую скорость его протекания и опасность для фасадных конструкций, нетрудно сделать вывод, что выбор крепежа метизной группы при монтаже навесных систем - также очень ответственное дело.
В системах наружного утепления с использованием штукатурных растворов поверх плит утеплителя дополнительное закрепление последних на поверхности основы осуществляется при помощи дюбелей с тарельчатым держателем. Их установка производится после приклеивания плит и высыхания клеевого состава. Известны три основных типа дюбеля, принципиальное отличие которых заключается в конструкции распорного элемента и механизме установки:
- забивные дюбели с гвоздеобразным распорным элементом;
- закручиваемые дюбели с шурупообразным распорным элементом;
- пристреливаемые дюбели.
Кроме того, дюбели различаются по принципу анкеровки в несущем основании: анкеровка силой трения - это могут быть как забивные, так и закручиваемые дюбели; анкеровка по форме - в основном закручиваемые дюбели; анкеровка спайкой материалов - пристреливаемые дюбели. Основное функциональное назначение дюбеля с тарельчатым держателем - противостоять отрывочному воздействию ветра (ветровой отсос) на протяжении всего срока службы фасада и создавать прижимающее усилие, необходимое для повышения сил сцепления изоляционных плит с плоскостью фасада. Эффективность обеспечения перечисленных функций определяется степенью анкеровки дюбеля в несущем основании. Значение силы, достаточной для того, чтобы вырвать дюбель, влияет на результат расчета количества дюбелей, устанавливаемых на 1 м2 теплоизоляционного слоя. Поскольку дюбель представляет собой изделие, состоящее из металлического распорного элемента и пластмассовой гильзы, его анкеровочная способность в значительной степени зависит от свойств полимера, из которого изготовлена гильза, и материала основания. Дюбели удерживаются в несущей конструкции за счет силы трения. Постоянство ее значения может обеспечиваться только при условии стабильности эксплуатационных характеристик гильзы. Поэтому при их изготовлении не допускается применение низкосортных полимеров, предрасположенных к релаксации (текучести), которая является причиной уменьшения величины распора с течением времени и потому ведет к существенной потере качества анкеровки. На сегодняшний день известны два основных вида полимеров, применяемых для производства дюбелей: полиэтилен и полиамид. Целесообразность использования того или иного материала зависит от типа дюбеля. К примеру, полиэтилен подходит для изготовления забивных дюбелей, когда важна способность материала воспринимать большие нагрузки без нарушения межмолекулярных связей. Полиамид, обладающий большей жесткостью, применяется при производстве закручиваемых дюбелей. Для повышения "сцепляемости" с армирующим слоем тарельчатый держатель должен быть сконструирован таким образом, чтобы армирующая масса могла либо "зацепиться" на поверхности тарельчатого держателя, либо беспрепятственно проходить через дюбель и входить в контакт с поверхностью плиты утеплителя, закрепляясь на ней.
Важный момент - поведение многослойной теплоизоляционной системы под воздействием неблагоприятных атмосферных факторов. Внешние слои, как правило, реагируют на изменения температуры сжатием или растяжением. Это движение внешнего слоя компенсируется слоем теплоизоляции, в связи с чем в клеевом слое МТС возникают существенно меньшие напряжения, нежели на поверхности. Дюбель является единственным элементом, проходящим через все слои системы. Тарельчатый держатель дюбеля прочно зафиксирован во внешнем слое. Это значит, что сопротивление дюбеля на изгиб должно быть меньше изгибающего момента. Наличие открытых щелей между плитами теплоизоляции, слишком глубокое погружение дюбеля в плиту, повреждение поверхности уже установленных плит - все это ведет к нарушению однородности МТС, тем самым ухудшая ее свойства и сокращая срок службы. Дюбель как элемент МТС не должен быть причиной подобных явлений. Возможность простого визуального контроля правильности выбора дюбеля, а также завершенности процесса его монтажа подразумевает наличие такой конструктивной особенности дюбеля, которая исключает возможность проведения последующих операций, например, по нанесению армирующего слоя, при незавершенном монтаже дюбелей.
В заключение можно сказать, что дюбель, являясь скрытой и неотъемлемой частью системы, играет очень важную роль и может быть как гарантией долговременной и беспроблемной эксплуатации фасадной системы, так и причиной ее быстрого разрушения при неправильном выборе и монтаже.

По материалам www.story-press.ru
По материалам справочника
"Строительные материалы. Где их можно приобрести" N 30 за 2006 г.