ГОСТ Р 58768-2019. Национальный стандарт Российской Федерации. Анкеры пластиковые для крепления в бетоне и каменной кладке. Методы испытаний
10 Правила проведения испытаний
10.1 Подготовка и проведение испытаний
10.1.1 При подготовке к испытанию анкер и оснастку следует устанавливать в соответствии с требованиями раздела 7.
10.1.2 Расположение испытательного оборудования не должно оказывать влияния на характер разрушения строительного основания (см. рисунок 1 ГОСТ Р 56731-2015).
10.1.3 Испытания проводят для серии анкеров.
10.1.4 Стандартные испытания следует проводить не позднее 10 мин после установки анкера. Стандартные испытания следует выполнять при нормальной температуре при стандартном содержании влаги в полимерной втулке по таблице 9. Диаметр сверла следует принимать равным dcut,m по приложению Б ГОСТ Р 56731-2015.
10.1.5 Специальные испытания следует проводить не позднее 10 мин после разгрузки или прекращения действия изучаемого воздействия на анкер. Диаметр сверла следует принимать по таблицам 9, 10 и приложению Б ГОСТ Р 56731-2015.
10.1.6 Продолжительность нагружения до максимальной нагрузки должна составлять 1 - 3 мин.
10.1.7 При нагружении ступенями нагрузку на каждой ступени следует увеличивать не более 10% от ожидаемого значения разрушающей нагрузки.
10.1.8 По результатам испытаний для каждого анкера строят график "нагрузка-перемещение".
10.1.9 При применении анкеров с различными глубинами установки, указанными в ИП, испытания проводят для каждой глубины установки. Допускается выполнять испытания при глубине установки, обеспечивающей наименьшее значение силы сопротивления с учетом 9.1.7. Полученные результаты следует распространять на остальные неиспытанные глубины установки.
10.2 Испытания на вырыв
10.2.1 Сущность метода испытания анкера на вырыв заключается в измерении значения испытательной нагрузки, соответствующего одному из предельных состояний, а также измерении перемещения анкера в ходе нагружения.
10.2.2 Предельным состоянием по несущей способности при испытании на вырыв принимают:
- разрушение по контакту полимерной втулки с основанием или распирающим элементом анкера, приводящее к его скольжению либо выдергиванию;
- выкалывание основания с образованием конуса;
- разрушение распирающего элемента по стали с достижением напряжений в нем предела текучести стали либо условного предела текучести.
10.2.3 Во время испытаний на вырыв нагрузку к анкеру следует прикладывать соосно с анкером.
10.2.4 Нагружение анкера следует выполнять до достижения одного из предельных состояний по 10.2.2.
10.2.5 Перемещение анкера относительно поверхности основания следует измерять путем использования одного индикатора перемещения на головке анкера или двух индикаторов, располагаемых по обе стороны от анкера. В последнем случае следует принимать среднее значение перемещения.
10.2.6 При испытании в основании с трещиной испытание необходимо проводить в следующей последовательности:
- с помощью клиньев, установленных в заранее подготовленные отверстия, формируют трещину в основании согласно схеме на рисунке А.5 приложения А ГОСТ Р 56731-2015, после чего извлекают клинья, пробуривают отверстие и выполняют контроль образования трещины в отверстии. Трещина должна проходить через отверстие по всей его глубине;
- устанавливают анкер в место образования трещины согласно инструкции производителя;
- выполняют раскрытие трещины и проводят испытание анкера.
10.2.7 Ширину раскрытия трещины следует измерять в непосредственной близости от анкера.
10.3 Испытания на сдвиг
10.3.1 Сущность метода испытания анкера на сдвиг заключается в измерении значения испытательной нагрузки, соответствующего одному из предельных состояний, а также измерении перемещения анкера в ходе нагружения.
10.3.2 Предельным состоянием по прочности при испытании на сдвиг следует принимать:
- разрушение распирающего элемента по стали с достижением напряжений в нем предела текучести стали;
- выкалывание основания за анкером.
10.3.3 При испытании на сдвиг нагрузку следует прикладывать параллельно поверхности основания. Гильзу для испытания на сдвиг (позиция 3 на рисунке 3) следует изготавливать из закаленной стали с закруглением кромки 0,4 мм (см. рисунок А.4 приложения А ГОСТ Р 56731-2015). Высоту гильзы в зоне контакта с анкером следует назначать не менее наружного диаметра анкера. Для снижения трения между захватывающим устройством (позиция 4 на рисунке 3) и строительным основанием следует использовать прокладку из фторопласта толщиной не более 2 мм.
10.3.4 Анкер устанавливают без зазора между гильзой и полимерной втулкой. Испытание проводят до разрушения в соответствии с 10.3.2 и схемой на рисунке А.2 приложения А ГОСТ Р 56731-2015.
10.3.5 В ходе испытания следует фиксировать значение перемещения анкера относительно основания вдоль направления сдвигающей нагрузки.
10.4 Испытания на проверку минимального краевого расстояния
10.4.1 Сущность метода испытания заключается в определении значения силы сопротивления анкера согласно 10.2 при установке анкера с минимальным краевым расстоянием cmin.
10.4.2 В основании из тяжелого, легкого бетона и ячеистого бетона автоклавного твердения анкеры следует устанавливать в углах прямоугольного основания минимально допустимой толщины hmin.
10.4.3 В остальных типах основания анкеры следует устанавливать с минимальным краевым расстоянием cmin от открытого вертикального края камня или блока, в середине камня или блока по высоте.
10.5 Испытания на проверку минимальных межосевого и краевого расстояний
10.5.1 Для анкеров, устанавливаемых завинчиванием распирающего элемента, испытания выполняют согласно 10.5.2 - 10.5.8. Для анкеров, устанавливаемых забивкой распирающего элемента, испытания выполняют согласно 10.5.9 - 10.5.13.
10.5.2 Сущность метода испытания заключается в определении значения параметра установки (момента затяжки для ввинчиваемых анкеров или числа ударов для забиваемых анкеров), при котором между двумя соседними анкерами или в направлении к краю основания образуются трещины.
10.5.3 Испытание завинчиваемых анкеров выполняют для группы из двух анкеров, устанавливаемых вблизи края основания:
- с минимальным краевым расстоянием cmin и соответствующим ему межосевым расстоянием s;
- с минимальным межосевым расстоянием smin и соответствующим ему краевым расстоянием c.
10.5.4 Расстояние между анкерами соседних групп следует принимать не менее 4,4hnom.
10.5.5 Размер анкерной пластины следует принимать согласно рисунку А.4 приложения А ГОСТ Р 56731-2015. Диаметр df отверстия с гарантированным зазором, выполненного в анкерной пластине, должен соответствовать требованиям 7.6. Толщину пластины следует принимать равной df. Допускается вместо анкерной пластины применять квадратные шайбы шириной 4dnom и толщиной ~= df.
10.5.6 Затяжку анкеров следует выполнять поочередно с шагом крутящего момента 0,2Tinst. После каждого шага необходимо осматривать поверхность основания на наличие трещин. Момент затяжки следует увеличивать до прекращения его роста. Значение момента Tinst определяют по испытаниям 10.11.
10.5.7 Следует фиксировать число оборотов за один шаг нагрузки для каждого анкера.
10.5.8 При испытании фиксируют момент затяжки для каждого анкера в группе, при котором образуется первая трещина, а также максимальный момент затяжки.
10.5.9 Испытание забиваемых анкеров выполняют для группы из двух анкеров, устанавливаемых вблизи края основания:
- с минимальным краевым расстоянием cmin и соответствующим ему межосевым расстоянием s;
- с минимальным межосевым расстоянием smin и соответствующим ему краевым расстоянием c.
10.5.10 Размер анкерной пластины и расстояние между анкерами соседних групп следует принимать согласно 10.5.4, 10.5.5.
10.5.11 Забивку распирающего элемента следует выполнять поочередно с шагом 20% от требуемой глубины погружения. Забивку выполняют инструментом, предусмотренным ИП. После каждого шага необходимо осматривать поверхность основания на наличие трещин.
10.5.12 Следует фиксировать число ударов за один шаг нагрузки для каждого анкера.
10.5.13 При испытании фиксируют число ударов для каждого анкера в группе, при котором образуется первая трещина, а также число ударов, необходимое для достижения проектного погружения распирающего элемента.
10.6 Испытания на влияние усилия обжатия
10.6.1 Испытания выполняют только для анкеров, устанавливаемых забивкой распирающего элемента.
10.6.2 Сущность метода испытания заключается в испытании на вырыв по 10.2 при установке согласно ИП с учетом возможного нарушения правил установки и возможного износа установочного инструмента. Учет указанных факторов следует выполнять путем:
- установки анкера согласно ИП и дополнительном одном ударе устройством, предусмотренным ИП;
- установки анкера на глубину менее указанной в ИП на 2 мм, но не менее 10% требуемой величины.
10.6.3 Установку анкеров следует выполнять при минимальной температуре установки, указанной в ИП.
10.7 Испытания на вливание влажности
10.7.1 Сущность метода испытания заключается в испытании на вырыв по 10.2 при различной влажности полимерной втулки анкера, принимаемой согласно таблицам 8, 9.
10.7.2 Влажность полимерной втулки следует принимать по таблице 10.
Таблица 10
Параметры влажности полимерной втулки
Уровень | Параметры влажности |
Стандартное состояние | Установившееся содержание влаги при T = (21 +/- 3) °C и при относительной влажности (50 +/- 3)% |
Сухое состояние | Установившееся содержание влаги при T = (21 +/- 3) °C и при относительной влажности <= 10% |
Влажное состояние | Установившееся содержание влаги после хранения под водой (под "мокрым" состоянием подразумевается насыщение водой) |
10.7.3 Влажность полимерной втулки при стандартном состоянии следует обеспечить кондиционированием согласно ГОСТ 12423.
10.7.4 Влажность полимерной втулки при сухом состоянии следует обеспечить путем высушивания полимерного элемента в печи при 70 °C до состояния, когда потеря массы при трех последовательных измерениях через каждые 24 ч составит менее 0,1%.
10.7.5 Влажность полимерной втулки при влажном состоянии следует обеспечить путем погружения полимерной втулки в воду и выдерживания до состояния, когда при трех последовательных взвешиваниях через каждые 24 ч увеличения массы составит не более чем 0,1%.
10.7.6 После достижения требуемой влажности полимерной втулки следует выполнить установку и испытание на вырыв по 10.2.
10.8 Испытания на влияние температуры
10.8.1 Сущность метода испытания заключается в испытании на вырыв по 10.2 при различной температуре, принимаемой в зависимости от выбранного температурного режима эксплуатации по ИП и приложению А.
10.8.2 Испытание при нормальной температуре следует выполнять при температуре (21 +/- 3) °C.
10.8.3 Испытания при максимальной кратковременной Tst и длительно действующей Tlt температуре необходимо проводить в следующей последовательности:
- устанавливают анкер при нормальной температуре;
- выполняют подъем температуры основания с анкером до заданного значения со скоростью 20 °C/ч;
- выполняют выдержку основания и анкера при максимальной температуре в течение 24 ч и проводят испытание на вырыв до разрушения согласно 10.2.
Примечание - Изменение температуры основания вокруг анкера (в плане - на расстоянии не менее одного диаметра отверстия, по высоте - на глубине не более одного диаметра отверстия) не должно превышать 2 °C от требуемого значения. Указанное требование следует проверить один раз, затем процедура испытания должна оставаться без изменений.
10.8.4 Испытания при минимальной температуре эксплуатации Tmin следует выполнять в следующей последовательности:
- устанавливают анкер при нормальной температуре;
- выполняют подъем температуры основания с анкером до заданного значения со скоростью 20 °C/ч и выполняют выдержку в течение четырех суток;
- выполняют снижение температуры основания с анкером до минимальной температуры эксплуатации со скоростью 20 °C/ч и проводят испытание на вырыв до разрушения согласно 10.2.
Примечание - Пластиковые анкеры из полиамида проверяют испытаниями с выдергиванием только при минимальной температуре эксплуатации, если указанная изготовителем минимальная температура менее минус 20 °C.
10.8.5 Испытания при минимальной температуре установки Tmin,inst следует выполнять в следующей последовательности:
- устанавливают анкер при минимальной температуре, указанной в ИП;
- выполняют снижение температуры основания с анкером до минимальной температуры эксплуатации со скоростью 20 °C/ч и проводят испытание на вырыв до разрушения согласно 10.2.
10.9 Испытания на влияние длительной нагрузки
10.9.1 Сущность метода испытания заключается в испытании на вырыв по 10.2 при действии постоянной нагрузки Nsust и температуре согласно таблице А.1.
10.9.2 Испытания при нормальной температуре окружающей среды (первый температурный диапазон по таблице А.1 приложения А) следует выполнять до стабилизации перемещений, но не менее 5000 ч. После установки анкера следует прикладывать усилие Nsust, вычисляемое по формуле
Nsust = 0,4·Nu,5%, (1)
где Nu,5% - нормативное значение силы сопротивления в серии испытаний в сериях 1.1 и 1.2.
В период проведения испытания следует поддерживать значение Nsust с погрешностью не более 5% и измерять перемещения анкера. Частоту измерения перемещений следует назначать следующим образом:
- в течение первого часа - каждые 10 мин;
- в течение следующих 6 ч - каждый час;
- в течение следующих 10 дней - каждый день;
- в дальнейшем - через каждые 5 - 10 дней.
После завершения выдержки анкер необходимо разгрузить и выполнить испытание по 10.2.
10.9.3 Испытания при максимальной длительно действующей температуре Tmax необходимо выполнять до стабилизации перемещений, но не менее 5000 ч, в следующей последовательности:
- анкер следует установить при нормальной температуре;
- основание и анкер следует выдерживать не менее 24 ч при требуемой максимальной длительной температуре;
- прикладывают усилие Nsust;
- в период проведения испытания следует поддерживать усилие, равным Nsust, и измерять перемещения анкера, частоту измерения перемещений следует принимать согласно 10.9.2;
- после завершения выдержки анкер необходимо разгрузить и выполнить испытание по 10.2.
10.10 Испытания на релаксацию
10.10.1 Сущность метода испытания заключается в испытании на вырыв по 10.2 после различной выдержки анкера без нагрузки.
10.10.2 Испытания следует выполнять для двух серий. Время выдержки принимают равным 24 ч для одной серии и 500 ч для второй серии.
10.10.3 Испытания необходимо выполнять в следующей последовательности:
- устанавливают анкер при нормальной температуре;
- выполняют выдержку без нагрузки и проводят испытание на вырыв до разрушения согласно 10.2.
Примечание - Для пластикового анкера с полимерной втулкой из полипропилена допускается сокращать время выдержки до 300 ч.
10.11 Испытания на превышение момента затяжки
10.11.1 Испытания выполняют только для анкеров, устанавливаемых завинчиванием распирающего элемента.
10.11.2 Сущность метода испытания заключается в определении значения момента затяжки, соответствующего погружению распирающего элемента до проектного положения Tinst и одному из предельных состояний Ti.
10.11.3 Предельным состоянием по несущей способности при испытании на превышение момента затяжки принимают:
- повреждение распирающего элемента;
- прокручивание полимерной втулки в отверстии в строительном основании.
10.11.4 Испытание следует выполнять на одиночном анкере в основании без трещин, при минимальной толщине плиты основания и наименьшей глубине установки анкера, указанной в ИП.
10.11.5 Момент затяжки прикладывают с помощью динамометрического ключа до прекращения его роста. По результатам испытаний для каждого анкера строят график "количество оборотов - момент затяжки".
10.11.6 При испытании фиксируют значение момента, соответствующее достижению проектного положения распирающего элемента Tinst и значение максимального момента, соответствующее предельному состоянию Ti.
10.12 Испытания на влияние глубины установки
10.12.1 Сущность метода испытания заключается в испытании на вырыв по 10.2 при различных глубинах установки анкера.
10.12.2 Если ИП допускает диапазон глубин установки анкеров, тогда специальные испытания следует выполнять с наиболее неблагоприятной глубиной установки, распространяя полученный результат на другие глубины установки.
10.12.3 Наиболее неблагоприятную глубину установки в основание из тяжелого бетона необходимо определять с учетом следующих требований:
- при установке в основание толщиной 30 мм <= h < 80 мм анкер может выступать за край основания (см. рисунок 5 б). В таких случаях самое неблагоприятное положение установки следует определять в испытаниях в соответствии с таблицей 8, серии 2.1, 2.3 и 2.4;
- при установке в предварительно напряженные плиты перекрытий с пустотами анкеры выступают за стенку с h >= 30 мм (см. рисунок 6 а). В таких случаях положение самой неблагоприятной установки (см. рисунок 6 б) следует определять в испытаниях по таблице 8, серия 2.1.
1 - тонкое основание
Рисунок 5 - Допустимые варианты установки пластиковых
анкеров в основании
Рисунок 6 - Допустимые варианты установки пластиковых
анкеров в железобетонных многопустотных плитах и бетонных
пустотелых блоках
10.12.4 Наиболее неблагоприятную глубину установки в основание из пустотелых силикатных или керамических блоков следует принимать равной минимальной глубине установки, указанной ИП (см. рисунок 7).
Примечание - Для примера рассмотрен анкер общей длиной 90 мм, рассчитанный на максимальную толщину прикрепляемой детали 40 мм (max tfix = 40 мм).
Рисунок 7 - Допустимые варианты установки пластиковых
анкеров в основании из керамических пустотелых блоков
10.13 Испытания на долговечность полимерной втулки
10.13.1 Сущность метода испытания заключается в сравнении прочности полимерной втулки без влияния агрессивной среды с прочностью полимерной втулки, выдержанной в агрессивной среде.
10.13.2 Подготовку и проведение испытания необходимо выполнять в следующей последовательности:
- отобранные полимерные втулки помещают в водную и агрессивную (щелочную с pH = 13,2) среду в количестве, согласно таблице 11;
- образцы помещают в контейнер с щелочной жидкостью (pH = 13,2) при нормальной температуре и выдерживают в течение 2000 ч. При выдержке поддерживают щелочность жидкости не ниже pH 13,0;
- выполняют визуальный анализ по выявлению трещин после завершения хранения при помощи микроскопа с увеличением не менее 100;
- выполняют испытания образцов, хранившихся в неагрессивной и агрессивной средах на растяжение. Нагрузку прикладывают к захватным приспособлениям. Испытания, в которых разрушение произошло по границе захватного приспособления, выполняют повторно.
Примечание - Допускается в качестве захватных приспособлений использовать штифты, установленные в полимерную втулку после выдержки в агрессивной среде в следующей последовательности: по оси симметрии поперечного сечения полимерного рукава, перпендикулярно к поверхности, выполняют отверстия диаметром 2,8 мм, затем развальцовывают отверстия с помощью сверла диаметром (3,0 +/- 0,05) мм; в подготовленное отверстие запрессовывают стальной штифт круглого сечения; выполняют испытания образцов, нагрузку прикладывают к штифтам.
Таблица 11
Необходимое количество испытаний на разрыв образцов
с штифтами
Среда | Диаметр штифтов, мм | Количество испытаний |
Вода (эталонное испытание) | 3,0 | 5 |
Высокая щелочность | 3,5 | 5 |
10.14 Определения прочности стали анкера
Испытания следует выполнять по ГОСТ ISO 898-1.
По результатам испытаний следует определять номинальное значение предела текучести и предел прочности, в зависимости от класса прочности стальных элементов анкеров.
Соответствие марки стали представленных для испытаний анкеров данным производителя следует считать подтвержденным при выполнении требований раздела 7 ГОСТ ISO 898-1-2014.
Обозначение и метод определения номинального значения предела текучести следует принимать согласно ГОСТ ISO 898-1.
10.15 Испытания на действие переменной продольной силы
10.15.1 Сущность метода испытания заключается в определении несущей способности анкера после циклической нагрузки, а также определении длительных деформаций анкера при действии циклической нагрузки.
10.15.2 Испытания следует выполнять в основании без трещин.
10.15.3 Анкер подвергают действию 105 циклов нагружения с максимальной частотой 5 - 7 Гц. В течение каждого цикла нагрузку изменяют по синусоиде между Nmax и Nmin по формулам:
Nmax = 0,6·Nu,5% <= 0,8As,nomRm; (2)
(3)
где Nu,5% - нормативное значение силы сопротивления по результатам стандартных испытаний;
- напряжения, соответствующие изменению усилия при допустимом коэффициенте вариации в сериях испытаний;
As,nom - номинальная площадь расчетного сечения распирающего элемента;
Rm - номинальный предел текучести стали, принимаемый в зависимости от класса прочности стали по таблице 3 ГОСТ ISO 898-1-2014 равным значению нижнего предела текучести Rel, условному пределу текучести при остаточном удлинении 0,2% Rp0,2, условному пределу текучести при остаточном удлинении 0,0048d для полноразмерного крепежного изделия Rpf.
Смещения следует измерять во время первого возрастания нагрузки до величины Nmax, а затем выполнять измерения непрерывно или, по крайней мере, после 1, 10, 102, 103, 104, 105 циклов нагружения.
10.15.4 После завершения циклов нагружения анкер следует разгрузить, измерить остаточное перемещение и выполнить испытание на растяжение до разрушения согласно 10.2.
10.16 Испытания на влияние изменения ширины раскрытия трещины
10.16.1 Сущность метода испытания заключается в определении несущей способности анкера при действии циклической нагрузки, вызывающей изменение ширины раскрытия трещины от 0,1 до 0,3 мм и постоянной нагрузки Np, приложенной к анкеру:
(4)
где 
- коэффициент надежности по материалу основания, принимаемый равным 1,73 для основания из ячеистого бетона и 1,5 для остальных видов основания.
10.16.2 Нагрузку, вызывающую раскрытие трещин от 0,1 до 0,3 мм, следует определять опытным путем перед началом испытаний.
10.16.3 Испытания следует выполнять с учетом нарушений условий монтажа в виде применения для установки анкера сверла увеличенного размера dcut,max (таблица Б.1 ГОСТ Р 56731-2015).
10.16.4 После окончания приложения циклической нагрузки выполняют испытание на растяжение до разрушения согласно 10.2.
10.17 Требования безопасности при проведении испытаний
10.17.1 При проведении испытаний следует обеспечивать соблюдение требований безопасности по ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.2.003.
10.17.2 Расположение испытательной площадки, оснастки и оборудования на ней должны гарантировать безопасность персонала, участвующего в испытании.
10.17.3 Испытания следует прекращать в следующих случаях:
- повышение давления в гидравлическом оборудовании выше значений, допускаемых технической документацией на оборудование;
- падение давления в гидравлическом оборудовании, не связанного с характером работы анкера под нагрузкой;
- обнаружение повреждений или неисправности оснастки и средств измерений.
10.17.4 Все работы, связанные с устранением обнаруженных дефектов, следует проводить только при полной разгрузке.
Подписаться на обновления