Выбираем дюбель

Сегодня деревянная пробка в бетоне или кирпичной стене для вворачивания шурупа выглядит весьма архаично. В строительный обиход вошли дюбели - специальные заводские изделия для выполнения так называемых глухих креплений (в противовес сквозным, где имеется возможность накрутить на конец соединительного стержня гайку, приварить анкерную шайбу или поперечный стержень, заклепать его или зашплинтовать и т. д.). В качестве материала для изготовления дюбелей используют различные виды пластмасс: нейлон, полиэтилен, полипропилен и др.
Физико-механические свойства пластмасс изменяются в широких пределах и зависят от многих факторов: вида и марки наполнителя, вида и марки связующего, процентного содержания компонентов и пр.

 

 

К недостаткам пластмасс следует отнести низкую теплостойкость, старение и высокую ползучесть (пластическая деформация материала под действием нагрузки). Однако эти недостатки могут быть значительно уменьшены путем оптимального выбора компонентов и их процентного содержания или введением специальных добавок. Например, для уменьшения разрушающего воздействия естественного ультрафиолетового излучения, т. е. старения, вводят светостабилизирующие добавки. Характеристики материала дюбеля учитывают при разработке его конструкции.
Дюбели выпускают как для сплошных (массивных), так и для слоистых, пустотных и многопустотных стен и применяют, как уже отмечалось выше, когда свободный конец стержня (шурупа, анкера) недоступен для монтажного инструмента.
Дюбели для массивных (т. е. сплошных, без пустот) стен имеют разжимной принцип действия, для полых - анкерующий.
Разжимные дюбели состоят либо из нейлоновой деформируемой муфты (патрона), либо из металлической, с раскрывающимися при прохождении стержня частями патрона. Анкерные дюбели - это достаточно хитрое в техническом отношении устройство. Например, в одних случаях при завинчивании крепежного стержня конец нейлонового патрона такого дюбеля может расширяться, превращаясь в "бульбочку", в других - благодаря поперечным просечкам конец патрона превращается в некую стопорящую ромбическую фигуру, в третьих - накручивается в виде широкого узла на резьбу стержня, превращаясь в упорную гайку с пустотной стороны стены.
Существуют анкерные дюбели в виде настоящих маленьких механизмов, в которых хвостовая часть раскрывается под действием пружины или поворачивается вокруг внецентренного шарнира. Есть и модель, где хвостовик устанавливается в анкерующее (стопорящее) положение с помощью "стебелька", конец которого после установки дюбеля остается снаружи.
Последним достижением является универсальный нейлоновый дюбель, который служит для крепления к стенам и перекрытиям всевозможных деревянных брусков и металлических реек - каркасов перегородок, обрешеток для облицовочных плит, подвесных потолков, дверных и оконных коробок и т. д. Этот дюбель для многопустотных или слоистых стен на участках соприкосновения с плотной частью стен работает как распорный, а на границах с пустотами - как анкерный благодаря незамкнутым кольцевым деталям в корпусе муфты. Торцы этих незамкнутых колец, упираясь в боковые стенки гнезда, обеспечивают дополнительное трение при повороте винтового стержня.
Внешний конец крепежного стержня выполняется в виде шляпки гвоздя или шурупа, головки болта, цилиндра с резьбой, в виде крючка, кольца и т. д.
Дюбели отличаются не только материалом, из которого изготовлены, способом закрепления в толще конструкции, но и расчетными нагрузками растяжения и среза на крепежный стержень. Иными словами, одни из них рассчитаны на крепление легких бытовых предметов, другие способны выдерживать конструкции крупных зданий и сооружений.
Существуют стальные дюбели, соединяющие массивные фундаментные башмаки из бетона с опорными частями стальных колонн под тяжелые мостовые краны грузоподъемностью в десятки тонн. Любопытно, что если обычно (без использования дюбелей) в бетонируемый башмак закладывают анкера с монтажными пластинами, к которым приваривают или прибалчивают опорные части колонн, то расход металла на такие закладные детали в бетоне сопоставим с металлоемкостью его основного армирования. При использовании дюбелей в верхней части бетонного башмака по точной разметке с помощью сверла - перфоратора делают отверстия, куда устанавливают цельнометаллические болтовые дюбели. При таком методе суммарный вес дюбелей составляет буквально доли процента от металлоемкости традиционного варианта.
Среди разнообразных конструкций дюбелей наиболее удачные конструкторские решения повторяют различные производители с внесением модификаций. Фирмы-лидеры по разработке крепежа постоянно вносят усовершенствования в конструкции и патентуют свои изделия. Конструктивные элементы пластмассового дюбеля выполняют определенные функции. Достаточно большой набор этих функций и варианты их осуществления служат неиссякаемым источником творческих замыслов разработчиков. Укажем наиболее важные элементы распорных пластмассовых дюбелей и их функции:
- стопорные элементы (элероны, усы, выпуклости) - удерживают дюбель от проворачивания на начальной стадии закрепления;
- рассеченная концевая часть - обеспечивает минимальные усилия для собственной деформации дюбеля;
- элементы внутреннего центрирования шурупа (специально сформированный осевой канал) - для устойчивого осевого направления шурупа;
- элементы анкерной фиксации в стеновом материале (уступы разной формы, не выходящие за внешний диаметр дюбеля) - для зацепления за стенки отверстия в стеновых материалах, деформируемых при закреплении;
- бортик (головка) препятствует проскальзыванию дюбеля в глубь отверстия;
- начальная нераспорная часть, определяющая диапазон возможных диаметров шурупов и предохраняющая верхний слабый слой стенового материала от разрушения.
Максимальную нагрузку могут обеспечить правильно выбранные шурупы - оптимального диаметра и длины, соответствующей длине дюбеля и толщине закрепляемой детали. При использовании других крепежных изделий важен профиль резьбы, т. к. от него зависит распорный эффект дюбеля. Недопустимо использование саморезов и специальных шурупов для крепления гипсокартонных листов. Дюбели некоторых фирм позволяют устанавливать в них винты с метрической резьбой.
Наибольшее стопорение дюбеля возможно в твердых сплошных материалах (камень, бетон и т. п.). Отверстие для установки должно быть выполнено согласно рекомендациям (диаметр, глубина, расстояние от края и другого отверстия). После сверления не должно быть сколов, трещин. Отверстие должно быть обязательно очищено от пыли. Следует отметить, что отдельные фирмы предлагают распорные пластмассовые дюбели с увеличенной длиной, которые предназначены для мягких и полых стеновых материалов. При установке в мягких материалах закрепление происходит за счет внутреннего упора элементов фиксации. При установке в полых материалах закрепление основано на сочетании принципов трения и внутреннего упора. Факторы, определяющие прочность крепления, взаимосвязаны. А именно, только из высококачественных материалов изготавливают наиболее совершенные конструкции, которые при этом позволяют применять шурупы наибольших диаметров.
Строители-профессионалы используют в своей работе исключительно дюбели известных зарубежных фирм. Эти дюбели изготовлены из высококачественного сырья, в основном, нейлона (полиамида) с интервалом рабочих температур -40 - +80оС. Этот материал является безусадочным и неползучим. Кроме того, такие дюбели имеют более совершенную конструкцию. К этим изделиям, как правило, прилагают информационные материалы, содержащие характеристики, рекомендации по установке, условия эксплуатации. Отметим, что дюбели разных изготовителей, предназначенные для профессионалов, очень близки по своим характеристикам.Однако существует другая большая категория лиц, применяющих распорные дюбели, - это домашние мастера. Они обычно не предъявляют к дюбелям высоких требований. Именно на эту категорию рассчитаны дюбели "бытового назначения". Это дюбели упрощенных конструкций из дешевых пластмасс. Исходя из требований к рассматриваемым изделиям, можно выделить 3 группы потребителей:
- профессионалы, использующие дюбели для подвесных креплений и монтажных работ;
- строители, использующие дюбели для легких креплений, фиксаций;
- домашние мастера, в отличие от профессионалов эпизодически использующие дюбели и не предъявляющие к ним высоких требований.
Для второй наиболее многочисленной группы важны конструктивные особенности (дюбель не должен проворачиваться при начальной установке, шуруп не должен уходить в сторону и т. п.), т. е. возможно использование дюбелей с более мягким материалом, например, полиэтиленом, что бывает неприемлемо для первой группы потребителей. Задача выбора возникает при появлении на рынке новых привлекательных изделий. Профессионалы, как правило, используют проверенный практикой крепеж, и при необходимости выбора предпочитают изделия хорошо зарекомендовавших себя фирм.
Что же касается ремонтных работ в квартире, особенно в современных домах, перекрытия и даже стены которых сделаны из железобетона, то здесь дюбель просто незаменим, поскольку все крепежные операции к стенам, полам и потолкам приходится выполнять с помощью дюбелей. При этом самое важное - правильно подобрать тип и толщину дюбеля и крепящего стержня (шурупа) для той нагрузки, которую он будет нести.
При горизонтальном расположении отверстия, т. е. когда шуруп работает "на срез", чаще всего для подвески книжных полок, кухонных шкафчиков и т. д., используют дюбели с наружным диаметром от 8 до 10 мм, которые заглубляют в сплошную бетонную или кирпичную стену на 30-50 мм. Для более "ответственных" креплений (например, "шведских стенок" и других подобных "настенных" тренажеров) можно использовать дюбели, заглубляемые в толщу стены до 80-100 мм.
При вертикальном расположении, когда нагрузка действует вниз (например, крепления к перекрытиям при монтаже подвесных потолков), рекомендуется выбирать дюбели, имеющие поперечные насечки и распорные "крылышки". При этом особенно важно, чтобы отверстие соответствовало диаметру дюбеля (он должен с некоторым усилием забиваться молотком, а не свободно входить), а глубина сверления (длина дюбеля) - не менее 40-50 мм. Нередко для большей надежности устанавливаемый в потолок дюбель и отверстие под него смазывают клеем ПВА, и после забивания дюбеля перед вворачиванием шурупа дают ему сутки на схватывание. Однако при правильном подборе дюбеля и верном расчете нагрузки такие предосторожности излишни.

По материалам справочника
"Строительные материалы. Где их можно приобрести" N 22 за 2007 г.