Tipos/propriedades de âncoras resistentes e instalação

As âncoras resistentes são uma forma especializada de âncoras metálicas. A sua capacidade de carga é quase ilimitada na interação do sistema utilizado e do substrato compatível. Âncoras resistentes com enorme capacidade de carga são utilizadas em ambientes industriais, como a construção de máquinas. O artigo seguinte fornece informações sobre os diferentes tipos de âncoras resistentes, as suas utilizações e métodos de fixação.

Quais são os tipos de parafusos de ancoragem?

As âncoras resistentes podem ser categorizadas com base em vários critérios. Em geral, é possível distinguir entre sistemas mecânicos e químicos. Se considerarmos também o princípio básico da ancoragem, ou seja, como as âncoras são incorporadas num material de construção, diferenciamos entre três princípios de trabalho da ancoragem: Bloqueio de fricção, bloqueio e bloqueio substância-substância.

Ancoragem de acordo com o princípio de bloqueio por fricção

Este tipo de ancoragem espalha os componentes individuais da ancoragem, o que pressiona estes componentes contra a parede do orifício e fixa a ancoragem do parafuso no orifício. No entanto, em materiais de construção como o betão, a ação de espalhamento não desloca o material. A capacidade de carga da ancoragem do parafuso é, em vez disso, gerada pela força de fricção estática entre a ancoragem do parafuso e a parede do orifício. A ancoragem do parafuso é mantida por fricção, daí o nome de bloqueio de fricção.

A ação de disseminação é ainda mais diferenciada entre a disseminação controlada por torque e por caminho. Os parafusos de ancoragem espalhados pelo controlo de torque, por exemplo, incluem âncoras de expansão e âncoras de parafusos. Nestes parafusos de ancoragem, uma porca é apertada com um torque predefinido utilizando chaves de fendas de torque ou chaves de torque para espalhar completamente a manga de expansão.

Por outro lado, as âncoras de fixação de martelo ou as âncoras de teto estão entre as âncoras com uma ação de expansão controlada por caminho. Neste tipo de ação de expansão, o cone no interior da âncora de fixação do martelo é movido utilizando uma ferramenta de expansão para expandir a manga de expansão no orifício perfurado.

Ancoragem de acordo com o princípio de interbloqueio

Para além das âncoras de expansão e das âncoras de parafusos, existem também outras opções de ancoragem, tais como âncoras de corte inferior ou parafusos de parafusos, que atuam de acordo com o princípio do interbloqueio. O orifício perfurado deve ser preparado especificamente para âncoras de expansão. O orifício perfurado é alargado na sua base, criando um corte inferior chamado. A âncora de corte inferior é ancorada no solo utilizando uma ferramenta especial para empurrar uma manga de expansão para um cone interno e, assim, expandi-la, ou enroscando um parafuso e, assim, empurrando a âncora de corte inferior no orifício de corte inferior. Nos chamados parafusos de betão ou âncoras de parafusos, uma rosca interna é criada no betão quando eles são roscados, o que alcança uma fixação estável por meio de intertravamento.

Os bloqueios distinguem-se em âncoras controladas por torque e por caminho, onde as âncoras cortadas abaixo são controladas por caminho e os parafusos de betão são âncoras controladas por torque.

Ancoragem de acordo com o princípio do bloqueio substância-para-substância

As âncoras de expansão e as âncoras rebaixadas são mantidas no material de construção pelo princípio de bloqueio por fricção ou bloqueio. Por outro lado, as chamadas âncoras compostas, ou âncoras químicas, funcionam com base num bloqueio substância-substância. Um bloqueio substância–para-substância gera uma ligação permanente de substância entre a âncora e o material de construção. Isto requer um material reativo.

Para âncoras compostas, existem dois métodos: o método de injeção e o método do cartucho. O método de injeção envolve a injeção de um material reativo quimicamente polimerizado no orifício limpo utilizando um cartucho, seguido pela inserção da âncora composta neste composto. Os sistemas de cartuchos são normalmente utilizados quando se trata de fixar cargas pesadas. O material reativo multicomponente está contido em cartuchos de vidro que são inseridos no orifício perfurado. O parafuso de ancoragem é então martelado ou enroscado, fazendo com que o cartucho se parta e o material reativo libertado encha a cavidade do orifício perfurado.

Benefícios de diferentes tipos de âncora

As âncoras de expansão e as âncoras de parafusos são muito fáceis de instalar; as ferramentas de configuração geralmente não são necessárias. Por outro lado, as âncoras de fixação de martelo requerem uma ferramenta de fixação especial, mas isto também garante uma instalação mais eficiente. As âncoras de fixação de martelo e as âncoras de teto são particularmente adequadas para montagem suspensa. As âncoras do conjunto de martelo com um colar ou flange na manga da âncora também têm a vantagem de não poderem deslizar mais fundo para o orifício de perfuração devido ao batente fixo. Em comparação com as âncoras compostas, as âncoras de expansão podem ser colocadas sob carga imediatamente após a instalação, uma vez que não são necessários tempos de cura.

As âncoras rebaixadas têm uma capacidade de carga muito elevada e, portanto, são ideais para absorver cargas extremamente elevadas. Os parafusos de betão estão disponíveis numa variedade de formas de cabeça, tornando-os adequados para diferentes aplicações. Em comparação com as âncoras de expansão, as âncoras de corte inferior e os parafusos de betão não têm forças de afastamento. A sua vantagem é que geralmente podem ser removidas depois.

Os conectores compostos também têm uma maior capacidade de carga em comparação com as âncoras de expansão. Pode ser realizado um espaçamento mais apertado, uma vez que as âncoras compostas também não têm forças de disseminação. As âncoras compostas também têm uma função de vedação, que impede a entrada de humidade no material de construção.

Métodos de instalação do parafuso de ancoragem

Os pernos resistentes podem ser montados de várias formas. Existem três métodos diferentes:

• Instalação predefinida: A instalação predefinida envolve, em primeiro lugar, o posicionamento – predefinição – do perno de alta resistência antes do componente real ser fixado. A manga de ancoragem deve ser totalmente inserida no solo para utilizar a capacidade de carga transversal total. Algumas âncoras resistentes têm marcações de profundidade de definição especiais para facilitar a instalação.

• Montagem através do orifício: A instalação através do orifício envolve a criação do orifício de perfuração através do componente a fixar. O componente é o posicionado no chão. Após a preparação dos orifícios perfurados, a ancoragem de alta resistência é instalada no solo através do componente.

• Instalação do espaçador: A instalação do espaço envolve a criação de um orifício de perfuração num primeiro passo, seguido pela fixação do componente a um perno robusto saliente a uma determinada distância do solo. Neste tipo de instalação, as âncoras resistentes também absorvem uma carga de dobragem, além de forças compressivas, forças de tração e forças transversais.

Outras instruções de instalação importantes

Ao selecionar e instalar âncoras pesadas, outros fatores devem ser considerados, além do princípio de operação e do procedimento de montagem, como a seleção do material para as âncoras, a direção da carga, a preparação e limpeza do orifício perfurado, a aplicação do torque correto, a seleção das distâncias das bordas e o espaçamento da instalação, e a seleção da área de fixação.

Seleção do material de ancoragem

Os parafusos de ancoragem podem ser fixados numa variedade de substratos, tais como sólidos, materiais de construção ocos ou materiais de construção leves. As âncoras resistentes são utilizadas principalmente em alvenaria e betão, e os requisitos para os parafusos de ancoragem variam dependendo dos materiais de construção do chão.

O betão é um substrato ideal para âncoras resistentes. É padronizado e, portanto, reprodutível. O betão tem uma elevada resistência à compressão e é, portanto, um material de construção popular em instalações industriais, corredores, etc. Outro critério importante ao selecionar o acessório de trabalho pesado é se o betão está rachado ou sem rachas. Uma vez que o betão tem uma resistência à tração muito baixa, podem ocorrer fissuras, mesmo com tensões baixas. Apenas âncoras classificadas como compatíveis com trincas podem ser utilizadas em concreto trincado. Por exemplo, os parafusos de ancoragem adequados para isto têm uma função de expansão secundária ou roscas especiais que garantem uma fixação segura.

Consideração da direção da carga

A direção da carga é mais um fator a considerar ao selecionar a ancoragem para trabalhos pesados correta. Os objetos podem exercer cargas de corte, ou seja, cargas perpendiculares ao parafuso de ancoragem, ou cargas de tração paralelas ao parafuso de ancoragem. As âncoras resistentes montadas nas paredes são normalmente sujeitas a cargas de corte e a cargas de tração, enquanto os parafusos de ancoragem nos tetos devem suportar principalmente forças de tração.

Preparar e limpar o orifício perfurado

Para garantir o funcionamento adequado das âncoras de trabalho pesado, devem ser observadas as especificações para os diâmetros do orifício de perfuração e profundidades do orifício. A limpeza dos orifícios perfurados é uma parte igualmente importante do processo. Se não forem removidos, os fragmentos e as limalhas da broca ficarão presos entre o parafuso de ancoragem e a parede do orifício de perfuração, reduzindo assim a funcionalidade do parafuso de ancoragem. São recomendados vários acessórios, como escovas ou ventiladores, para limpar os orifícios perfurados.

Aplicar o torque certo

Existem binários especificados para cada âncora controlada por binário para trabalhos pesados. Se for aplicado demasiado torque, as peças roscadas são sobrecarregadas e a pressão de expansão no substrato é aumentada. Por conseguinte, é muito importante observar o binário definido utilizando chaves de binário calibradas.

Consideração das distâncias das bordas e dos eixos

As âncoras de expansão e as âncoras de parafusos são fixadas por bloqueio de fricção. Quanto maior for a expansão da manga de expansão, maior deverá ser o espaçamento entre cada âncora de expansão. Se o espaçamento for demasiado pequeno, não existe superfície suficiente para absorver as cargas e a pressão de expansão, o que pode danificar o substrato de instalação. Uma vez que as âncoras compostas não desenvolvem forças de expansão, as âncoras compostas são particularmente adequadas para aplicações com área limitada disponível.

Seleção da faixa de fixação

As âncoras resistentes com grandes áreas de fixação são normalmente adequadas para cargas mais pesadas porque permitem uma ancoragem mais profunda devido à sua maior área de contacto, fazendo assim melhor utilização da capacidade de carga do substrato.

Aplicações e exemplo de aplicações

As âncoras resistentes, como o nome indica, suportam uma capacidade de carga excecionalmente elevada. Os engenheiros da indústria e mecânicos usam-nos, por exemplo, para proteger prateleiras, máquinas ou aplicações de transporte de compartimentos elevados e pesados para o solo.

As âncoras compostas são adequadas para ancoragem não-expansão em concreto rachado e livre de rachaduras, e também em alvenaria. O exemplo de aplicação a seguir mostra uma prateleira para aplicação pesada fixada por âncoras compostas.

(1): Perfure orifícios perfurados com o diâmetro e a profundidade especificados.

(2): Remova os resíduos de broca do interior dos orifícios perfurados. Para tal, utilize uma escova ou ventilador.

(3): Insira o cartucho com argamassa adesiva nos orifícios perfurados até o cartucho chegar ao fundo.

(4): Utilize uma broca de impacto para martelar, coloque o parafuso de ancoragem até chegar ao fundo do orifício.

(5): Deixe curar.

(6): Após a cura, instale as anilhas e aperte as porcas – o dispositivo de fixação está agora concluído.

Como remover âncoras resistentes?

Os pernos de expansão e as ancoragens de parafusos não podem ser removidos, uma vez que estão irremediavelmente ancorados no material de construção pelo espalhador. As âncoras de corte inferior e os parafusos de betão não se espalham e podem, portanto, ser normalmente removidos sem danificar o betão. No entanto, os parafusos de betão já não podem ser utilizados após a remoção, uma vez que as roscas desgastam, uma vez que são enroscados e podem deixar de proporcionar uma fixação segura no solo se forem reinstalados. As âncoras compostas por contraste formam uma ligação não libertável com o material de construção. A remoção de âncoras compostas requer um esforço considerável e resultaria em danos extensos no material de construção.