Закрепиться и не вырваться
Речь идет о разработке компании «АСП-Групп», которая создала химический анкер UTECH HITRE 500 для высоких нагрузок в сухом и влажном бетоне при различных условиях установки и эксплуатации. Испытания проводятся в лабораториях НИИ Экспериментальной механики Национального исследовательского московского государственного строительного университета (НИУ МГСУ), так как это единственная в России площадка, которая специализируется на полном цикле исследований для анкерного крепежа.
Работы в НИУ МГСУ в области анкерного крепежа начались более десяти лет назад — выполнялась научно-исследовательская работа для госкорпорации «Росатом». При поддержке университета были созданы нормативные документы, определяющие характеристики этих изделий и нормативные расчетные предпосылки анкерных креплений. Сегодня вуз имеет опыт полного перечня испытаний по всем действующим нормативным документам, относящимся к анкерным креплениям.
«Что касается испытаний химических анкеров — это отдельная и сложная задача, для решения которой необходимы специализированное оборудование и высокие компетенции сотрудников. Очень важно правильно оценивать и обрабатывать результаты испытаний, определять условия эксплуатации. И на сегодняшний день только одна лаборатория в России может закрыть весь комплекс задач — это лаборатория НИУ МГСУ. Без преувеличения могу сказать, что без МГСУ мы не смогли бы даже говорить о том, чтобы выводить продукт на рынок и гарантировать его высокое качество»,— говорит Станислав Пашкевич, генеральный директор «АСП-Групп».
Как отметил Михаил Ковалев, ведущий инженер НИИ экспериментальной механики НИУ МГСУ, наиболее сложными для выполнения являются длительные испытания, особенно испытания в климатических камерах с поддержанием постоянных нагрузок. Для осуществления полного цикла испытаний необходим очень широкий спектр оборудования: силовое оборудование, оборудование для осуществления длительного нагружения, климатические камеры, камеры выдержки в коррозионных средах и так далее. В РФ очень ограниченное количество организаций имеет в своем распоряжении полный список такого оборудования.
Станислав Пашкевич также рассказал, что работа над проектом началась весной 2022 года, когда западные компании начали уходить или ограничивать свое присутствие на российском рынке,— именно тогда появилась необходимость создать полностью российский продукт, чтобы не зависеть от иностранных поставщиков и не допустить остановки строительства.
«Российскому строительному рынку сейчас требуются надежные инженерные решения и технологии, которые будут производиться в нашей стране. И мы как раз разрабатываем такие решения, используя глобальный опыт компании HILTI. В частности, я говорю о химических анкерах для высоких нагрузок — этот продукт разрабатывался командой “АСП-Групп” в кооперации с компанией HILTI длительное время и в скором времени будет внедрен в производство. Его востребованность трудно переоценить — химические анкеры используются практически во всех сферах строительной отрасли, где требуются повышенные несущие нагрузки. Сегодня в лаборатории Института экспериментальной механики НИУ МГСУ мы находимся на финальной стадии процесса его разработки. Хочу отметить, что российский химический анкер UTECH HITRE 500 — это яркий пример импортозамещения. Он производится в России по международным стандартам качества из российского сырья на собственном оборудовании завода “АСП-Групп”»,— говорит Андрей Монтянов, менеджер стратегических категорий компании «Хилти дистрибьюшн ЛТД».
Стоит отметить, что отечественных производителей раньше действительно не было, потому что система легализации применения была ориентирована на европейских производителей, имеющих результаты испытаний в Европе. Соответственно, до санкций основная доля рынка анкерного крепежа принадлежала европейским компаниям, которые получали документацию для применения своего крепежа на основании сокращенных программ испытаний с учетом наличия европейских сертификатов на свою продукцию. Именно после введенных санкций в связи с уходом основных игроков с рынка начали появляться новые организации: одни поставляют крепежные изделия из дружественных стран (Китай, Турция), другие начали организацию производства на территории РФ.
Химический анкер или клеевой анкер — это, простыми словами, система, состоящая из двухкомпонентного строительного клея и металлического стержня. Установка химических анкеров возможно в бетонное или каменное основание любой конфигурации. Сфера применения такого материала максимально обширная. Во многих местах, где есть бетон и арматура или бетон и шпилька, используется химический анкер как связующее звено между этими двумя частями.
Один из самых простых примеров использования химических анкеров в быту — это крепления для телевизора или кондиционера. Но цель компании «АСП-Групп» заключается в том, чтобы реализовать продукт профессионального уровня. Такие химические анкеры могут использоваться для установки элементов ограждений автомобильных дорог, в мостостроении, в метростроении. На строящихся ветках Московского метрополитена применяются химические анкеры для вклейки арматурных стержней в бетонные стены. Используются они и в энергетике — гидроэнергетике, атомной энергетике, теплоэнергетике. Кроме того, они применяются для крепления технологического оборудования, в том числе тяжелого, работающего под вибрацией или при определенных повышенных температурах. Массовость применения химических анкеров в строительстве можно сравнить с примером использования суперклея в быту.
«Чтобы создать высококачественный химический анкер требуется большое количество времени и ресурсов. У нашей команды ушло на это полтора года. Испытания в МГСУ мы ведем с самого начала, еще на этапе разработки формулы и технологии производства продукта. Долгое время шел процесс изучения поведения различных вариантов материала под нагрузками, нарабатывалась статистика. Здесь отдельно стоит отметить профессионализм и компетенции сотрудников лаборатории МГСУ, которые помогали не только правильно оценивать результаты, но и указывали на скрытые недочеты. И на сегодняшний день мы получили полный аналог HIT-RE 500 компании HILTI — это именно тот продукт, который создал данный рынок, и сейчас считается лучшим в мире»,— отметил Станислав Пашкевич.
У созданного компанией «АСП-Групп» химического анкера UTECH HITRE 500 высочайшие эксплуатационные характеристики, включая возможность закачивания в воду. Например, есть монтажный горизонт — плита перекрытия, которую затопило,— и, если возникла срочная необходимость что-то закрепить, можно использовать этот химических анкер. Это очень жесткие условия монтажа — химических анкеров, которые могут работать в таких условиях, в мире очень мало.
«Испытания, которые мы сейчас проводим, очень важны для производителя, чтобы выйти на рынок с техническим паспортом и полной документацией, включающей все характеристики химического анкера. Мы определяем такие параметры, как вырывное усилие и перемещение анкера в процессе испытаний. Также мы изучаем влияние на выдергивающие усилия очистки отверстия в сухом и влажном состоянии. Важная часть испытаний — определить, как ведет себя химический анкер в водонасыщенном бетоне или если рабочее пространство полностью заполнено водой»,— поделился Данил Зайцев, заместитель заведующего лаборатории натурных испытаний НИИ ЭМ НИУ МГСУ.
Два этапа испытаний уже пройдены. Учеными получено исходное значение по выдергивающему усилию из нормального состояния бетона, а также результаты по работе с влажным бетоном и бетоном с плохой очисткой. На данный момент идет подготовка к испытаниям на долговременное температурное воздействие. Специалисты изучат, как ведет себя химанкер под нагрузкой при комнатной температуре и при повышенной температуре (в течение 100 дней). Также будут запущены циклы замораживания и оттаивания — за 50 дней пройдет 50 таких циклов, это нужно для того, чтобы понимать, как ведет себя химический анкер летом и зимой.
Кроме того, сейчас ведутся испытания анкерного крепления в трещине установленной величины. Так, в железобетонных конструкциях по расчетам допускаются трещины шириной до 0,4 мм. Многочисленные исследования показывают, что если в основание установлен анкер, то трещина с большой вероятностью пройдет через него, так как он является концентратором напряжения в конструкции. Данные испытания проводятся для самого неблагоприятного случая, когда трещина проходит напрямую через анкер с максимально возможной шириной раскрытия, то есть 0,4 мм.
Исследования проводятся следующим образом: сначала специалисты раскрывают волосяную трещину, которая не влияет на несущую способность анкера. Затем устанавливают в нее анкерное крепление, оно твердеет в течение положенного срока, далее они раскрывают трещину до ширины 0,4 мм с помощью ударов по клиньям. Следом осуществляется испытание на выдергивание — в результате происходит снижение несущей способности в случае прохождения трещины через анкер. Полученные значения будут использоваться при расчетах анкеров в конструкциях, в которых возможно образование трещин.
Сейчас компания «АСП-Групп» находится на этапе получения технического паспорта, без которого строительные организации не работают с продуктом, так как он используется в очень ответственных конструкциях. По планам продукт будет полностью готов к использованию в четвертом квартале текущего года.
Основным законотворческим органом в области анкерного крепежа является ФАУ «Федеральный центр нормирования и стандартизации». Именно сюда заказчики отдают всю необходимую документацию для оформления технического свидетельства на свою продукцию. Этот документ подтверждает качество продукции и позволяет производителю реализовывать свой продукт в сфере строительства. При возникновении любых вопросов по испытаниям или по самим крепежным изделиям НИУ МГСУ имеет прямой контакт с экспертами ФАУ ФЦС.
Кстати, НИУ МГСУ находится в постоянном контакте с двумя ведущими объединениями в области анкерного крепежа в России — это Крепежный союз (объединяет крупнейших поставщиков крепежных изделий на рынке РФ) и Фасадный союз (объединяет производителей и поставщиков фасадных систем). Крепежный союз ведет большую работу по разработке различной нормативно-технической документации по испытанию, применению и расчету анкерных креплений при непосредственном участии НИУ МГСУ в написании и обсуждении этой документации. Фасадный союз, в свою очередь, сильно заинтересован научно-техническими услугами НИУ МГСУ в данной сфере, так как все фасады крепятся с применением анкеров. Соответственно, от качества крепежа зависят надежность и качество фасадных систем.