Фасадный стеклопластиковый дюбель ДС«Бийск» для крепления теплоизоляции

Современное строительство в России невозможно представить без использования теплоизоляционных материалов. Не только климатические условия, но и рост цен на энергоносители стимулируют активное внедрение энергосберегающих технологий. Но, если к выбору теплоизоляционных материалов проектировщики и строители подходят со всей серьезностью, то вопросам выбора крепежа для многослойных фасадных систем утепления внимания уделяется недостаточно. Между тем, крепеж определяет долговечность работы системы в целом, её теплотехнические характеристики, а в штукатурных фасадах еще и эстетику здания.

ООО «Бийский завод стеклопластиков» (БЗС) производит универсальный тарельчатый дюбель «Бийск», предназначенный для крепления теплоизоляции в различных фасадных системах. Данный дюбель зарекомендовал себя у профессионалов строительного рынка, как максимально отвечающий предъявляемым к дюбелям требованиям.

Требования к тарельчатому дюбелю

Основная задача тарельчатого дюбеля — надежно закрепить теплоизоляционный слой на основании. В системах с «мокрым» фасадом к этой задаче добавляется задача удержания штукатурного слоя, обладающего значительным весом. При этом следует понимать, что надежное крепление должно обеспечиваться на весь период эксплуатации фасадной системы. По представлениям разработчиков дюбеля «Бийск», сроки эксплуатации систем теплоизоляции должны быть не менее 50 лет.

Кроме того, тарельчатый дюбель не должен нарушать тепловую однородность фасадной системы. Появление в фасадной системе элементов с большой теплопроводностью, когда эти элементы проходят сквозь слой теплоизоляции, снижает коэффициент тепловой однородности, а, следовательно, падает общее тепловое сопротивление системы . Таблица 1. Влияние крепежа на тепловую однородность системы утепления.

Материалы для изготовления элементов дюбеля

Конструктивно у любого тарельчатого дюбеля есть три рабочих элемента:

а) гильза — анкерный элемент, погружаемый в основание, который при распоре создает в основании необходимые напряжения и обеспечивает важнейшую характеристику — усилие на вырыв дюбеля из основания;

б) распорный элемент — элемент, за счет которого происходит «распор» гильзы в основании и одновременно удерживается тарельчатый элемент;

в) тарельчатый элемент — элемент, который удерживает слой теплоизоляции. Существует два различных варианта исполнения дюбеля: двухсоставной, когда гильза и тарельчатый элемент объединены в один элемент с целью защиты металлического распорного элемента от действия агрессивной среды, и трехсоставной, когда все три элемента раздельны, как у дюбеля «Бийск», так как стеклопластиковый распорный элемент не требует дополнительной защиты.

Рассмотрим подробно конструкцию дюбеля «Бийск».

Анкерный элемент (гильза).

Анкерный элемент дюбеля «Бийск» изготовлен из полиамида. Полиамид из всех, 
указанных в таблице 2 пластмасс, имеет максимальную прочность, за счет чего обеспечивает максимальное усилие при выдергивании дюбеля из бетона — более 1,5кН (150 кгс). Изготовление гильзы из других пластмасс, на наш взгляд, нецелесообразно вследствие низкой прочности у полиэтиленов (усилие на вырыв дюбеля с полиэтиленовой гильзой обычно не превышает 70-80 кгс), и высокой релаксационной способности у полипропиленов (усилие на вырыв дюбеля с полипропиленовой гильзой сразу после установки не превышает 90-110 кгс, а после одного года эксплуатации — 45-50 кгс). Следует также отметить повышенную хрупкость обычных полипропиленов при низких температурах. Росстрой не рекомендует применять полипропилены для изготовления анкерных элементов дюбелей.

Таблица 2. Характеристики материалов.

¹ — под сроком службы понимают сохранение натяга в соединении «основание — анкерный элемент»

Распорный элемент.

Распорный элемент дюбеля ДС «Бийск» изготовлен из стеклопластика собственного производства. Данный материал относится к новым композитным материалам, используемым в строительстве, требования к которым не регламентируется действующими нормативными документами. Согласно Постановлению Правительства РФ от 27 декабря 1997 г. № 1636 «О правилах подтверждения пригодности новых материалов, изделий, конструкций и технологий для применения в строительстве» новая продукция, от которой зависит надежность, безопасность и долговечность зданий может применяться в строительстве только после подтверждения ее пригодности техническим свидетельством Росстроя. Следует отметить, что только стеклопластик «БЗС» успешно прошел все необходимые испытания по программе ФЦС Росстроя и еще в 1999 году получил Техническое Свидетельство.

Кроме того, в 2005 году в двух независимых лабораториях ИЦ СМиК «СибНИИСтрой», и ИЦ СМиК «Стройэксперт» была проведена сравнительная оценка характеристик гибких связей из полимерных композиционных материалов четырех российских производителей. Результаты данной работы подтвердили высокую механическую прочность и высокую щелочестойкость стеклопластика БЗС и показали превосходство стеклопластика БЗС по этим характеристикам над композитами других производителей.

В отличие от металлического распорного элемента, стеклопластиковый распорный элемент не подвержен воздействию агрессивных сред, на нем не образуется конденсат, что в совокупности положительно влияет на эксплуатацию системы «мокрого» фасада. Стеклопластиковый распорный элемент не вносит значительных изменений в тепловую однородность фасадной системы. Вследствие более низкого модуля упругости материала распорного элемента у дюбеля «БИЙСК» (Е_с = 50000 МПа), чем у дюбелей, использующих стальные распорные элементы (Е = 210000 МПа), внешний штукатурный слой системы, в которой использован дюбель «БИЙСК», работает в значительно более благоприятных условиях.

Тарельчатый элемент.

Тарельчатый элемент дюбеля изготовлен из полиэтилена и спроектирован исходя из требования достаточной его жесткости для того, чтобы передача нагрузки осуществлялась по всей площади тарельчатого держателя, что подтверждено экспериментально в процессе отработки конструкции. Эффект «вывернутого зонта» не наблюдается практически до разрушения тарельчатого элемента. Кроме того, выбор данного материала для тарельчатого элемента позволяет производить монтаж дюбеля при низких температурах. Тарельчатый элемент дюбеля имеет полости с тыльной стороны, позволяющие организовать для штукатурного слоя затворы по форме.

Особенности трехсоставной конструкции

Как видно из вышеизложенного, трехсоставная конструкция дюбеля «Бийск» позволяет снизить материалоёмкость конструкции, использовать различные материалы при изготовлении гильзы и тарельчатого элемента, что в конечном итоге позволяет получить качественный продукт при минимальных затратах. Трехсоставная конструкция позволяет значительно расширить размерный ряд дюбеля, что позволяет подобрать оптимальный размер дюбеля для любой толщины теплоизоляции. Стоит отметить, что стоимость двухсоставного дюбеля БЗС подобного качества значительно выше

Как уже сообщалось (см. «СтройПРОФИль» №6 (20) 2002 г.), Бийский завод стеклопластиков (БЗС) разработал и изготавливает забивной дюбель с гвоздеобразным распорным элементом, предназначенный для крепления теплоизолирующих материалов к стенам зданий во всех климатических районах РФ, определенных СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» (диапазон температур наружного воздуха от минус 60°С до плюс 45°С).

Дюбель прошел испытания по согласованной с ФЦС Госстроя России программе. Испытания проводили: испытательная лаборатория ИЛ СМИК № 7 Испытательного центра «СибНИИстрой» (аттестат аккредитации № ГОСТ RU 9001.6.1.0061, зарегистрирован в Госреестре «27» августа 1999г.), ЗАО «Новосибирский региональный сертификационно-технический центр» и испытательная лаборатория БЗС (под контролем ИЛ СМИК № 7 ИЦ«СибНИИстрой»). Экспертное заключение по долговечности всех элементов дюбеля «Бийск» на срок эксплуатации до 100 лет сделано специалистами кафедры строительного производства Новосибирской Государственной архитектурно-художественной академии и Новосибирского НИИ химической технологии. Пригодность дюбеля для применения как в «мокрых» фасадных системах – со штукатурным слоем, так и в вентилируемых фасадных системах – с воздушным зазором подтверждена техническим свидетельством Госстроя России № ТС-07-0533-02.

В результате сертификационных испытаний, проведенных при получении технического свидетельства, установлено, что дюбели «Бийск» обеспечивают при выдергивании из стены среднее экспериментальное усилие 190…260 кгс при крайних значениях 130…290 кгс (в зависимости от материала стены).

При выдаче технического свидетельства ФЦС Госстроя России назначил для проектирования систем наружного утепления нормативные усилия на выдергивание дюбеля «Бийск»: 15 кгс для стен из ячеистых (газо- и пено-) бетонов; 20 кгс для кирпичных (из любого кирпича марки М75) и 25 кгс для бетонных (тяжелые и керамзитобетоны марки М200 и более) стен. Это обеспечивает более чем десятикратный запас прочности нормируемого усилия на выдергивание по отношению к среднему экспериментальному.

Такая прочность на выдергивание позволяет для систем с «мокрым» фасадом назначить минимально потребное на 1м² утепляемой стены количество дюбелей «Бийск» в соответствии с таблицей 1, а для систем с вентилируемым фасадом - по 5 штук на закрепляемую плиту теплозащитного материала (по схеме, выражаясь бытовым языком, «четыре дюбеля по углам плиты и один в центре»).

Таблица 1

Дюбель успешно прошел огневые испытания на натурном стенде ОАО «Златоустметаллургстрой» г. Златоуст в соответствии с «Программой натурных огневых испытаний фрагментов фасадов зданий с дополнительной теплоизоляцией» в составе «Системы наружной теплоизоляции фасадов зданий «Тепло-Авангард К» (система с «мокрым» фасадом), разработанной ООО «Авангардстройматериалы» из г. Светлогорска Калиниградской обл. Испытания проводили ЦНИИСК им. Кучеренко, ВНИИПО и ФЦС Госстроя РФ.

Технологический процесс установки дюбелей «Бийск» ничем не отличается от техпроцесса установки дюбелей других фирм, применяющихся на отечественном строительном рынке. Он изложен в технических условиях на дюбель «Бийск» (ТУ 2291-006-20994511-03), а также в «Рекомендациях по установке дюбеля Бийск», которые БЗС рассылает потребителям по их запросу.

Следует отметить, что нормируемое усилие выдергивания любого дюбеля (независимо, отечественного или импортного) в любой системе утепления может быть обеспечено только при соблюдении требований проектной документации и технологического процесса. Нарушения требований возможны на любом из этапов выполнения работ по установке дюбелей и следствием этих нарушений будет непроектная установка дюбеля и, как правило, недостаточная прочность его закрепления в стене.

Так, при занижении рекомендуемых расстояний от края стены возможен откол стенового материала при забивании в дюбель распорного элемента.

При выполнении отверстия в стене диаметром менее нормативного, указанного в конструкторской и технологической документации, возникнут затруднения при погружении дюбеля, а при выполнении его с диаметром более нормативного распирающая сила, обеспечивающая удержание распорного элемента в анкерном и анкерного элемента в стене, может быть менее расчетной.

Если проигнорировать очистку (продувку) отверстия, возможно погружение анкерного элемента дюбеля не на полную глубину, а, значит, заниженное усилие на выдергивание.

За время выпуска дюбеля «Бийск» накоплен положительный опыт его применения различными компаниями как в системах со штукатурным слоем так и в системах с вентилируемым зазором.