Kotwy do betonu - podział, zastosowanie i montaż

Budowa domu to marzenie wielu przyszłych Inwestorów. Aby mogli oni je spełnić i zamieszkać w wymarzonych przestrzeniach muszą zaplanować i przejść kilka etapów budowy. Prace konstrukcyjne są jednym z elementów niezbędnych podczas realizacji inwestycji. Pewne i solidne mocowanie poszczególnych elementów do podłoża dedykowanymi do tego sposobami, gwarantuje sukces i bezpieczeństwo budowy oraz przyszłego użytkowania domu. Popularnym rozwiązaniem w zakresie łączenia ze sobą różnych elementów jest kotwa. A zatem, gdzie sprawdzi się kotwa? Jakie są rodzaje kotew i jak montować kotwy do betonu? O tym w dalszej części artykułu.

Czym jest kotwa? Kotwy służą do łączenia ze sobą różnych elementów konstrukcyjnych, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz budynków. Ten stosowany w budownictwie sposób wykorzystuje się między innymi w łączeniach konstrukcji, poręczy, balustrad, mocowaniu bram czy w innych konstrukcjach złożonych z elementów metalowych zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz budynku. Kotwy zrobione są ze stali, są bardzo wytrzymałe i można je przytwierdzić w różnych podłożach, w tym też w wymagającym podłożu – na przykład w betonie spękanym i niespękanym, zbrojonym i niezbrojonym. Jej poprawne zastosowanie zabezpiecza elementy konstrukcji przed ruszaniem, przesuwaniem czy obracaniem. W zależności od przeznaczenia oraz nośności można wyróżnić kotwy mechaniczne oraz kotwy chemiczne, inaczej wklejane, a wśród nich jeszcze dodatkowe podziały. Czym charakteryzują się poszczególne produkty i jakie jest ich zastosowanie? Wyjaśniamy.

Zobacz najciekawsze projekty domów!

---

KOD: DOM200

KOD: DOM200

KOD: DOM200

---

Zobacz więcej projektów

Kotwa mechaniczna wykonana jest ze stali nierdzewnej lub ocynkowanej, co zapewnia jej dużą wytrzymałość. W zależności od rodzaju, kotwy mechaniczne cechuje różna nośność oraz przeznaczenie. Najczęściej stosuje się je podczas mocowania konstrukcji, w tym wsporników belek czy podstaw słupów, ale także różnorakich poręczy czy wsporników różnego rodzaju instalacji. Montaż kotwy mechanicznej jest podobny do montażu kołków rozporowych. Kotwy mechaniczne do betonu umieszcza się w specjalnie przygotowanych, wstępnie wywierconych otworach, a następnie kotwę i element wymagający mocowania przykręca się kluczem dynamometrycznym. Kotwy mechaniczne nie nadają się do użycia w każdym miejscu i podłożu. Nie sprawdzą się do montażu blisko krawędzi, jak również w wymagającym podłożu - zdewastowanym i porowatym. Kotwy mechaniczne występują w kilku rodzajach, w zależności od ich właściwości. Wyróżnia się poniższe ich typy.

Kotwy opaskowe

Ten rodzaj kotwy pozwala na tak zwany montaż przelotowy, co czyni go szybszym i mniej skomplikowanym. W przypadku kotew mechanicznych opaskowych ważna jest średnica otworu, do której wykonania używa się tej samej średnicy wiertła, co średnica kotwy. Kotwy opaskowe dają różne możliwości głębokości zakotwienia, a dzięki temu też umożliwiają kotwienie różnych grubości elementów.

Kotwy wkręcane

Kotwy wkręcane, dzięki specjalnej konstrukcji, umożliwiają mocowanie na całej swojej długości, co pozwala na regulację mocowanego elementu. Stosuje się ją do montażu średnich obciążeń. Można je stosować w konstrukcjach tymczasowych, a po wypełnieniu tej funkcji mogą zostać wykorzystane ponownie, można je bowiem całkowicie zdemontować.

Kotwy segmentowe

Ten rodzaj kotew jest bardzo popularny w budownictwie. Dzięki łatwości montażu prace przy ich użyciu idą szybko i sprawnie. Kotwy segmentowe najczęściej posiadają nakrętkę i podkładkę, a stosuje się je przy mocowaniu konstrukcji metalowych, poręczy czy różnych elementów wyposażenia domu oraz w sytuacjach, gdy wymagana jest odporność ogniowa.

Kotwy tulejowe

Kolejnym rodzajem kotwy mechanicznej jest kotwa tulejowa. Stosuje się je w momencie, gdy zachodzi potrzeba przeniesienia niewielkich obciążeń, najczęściej podczas montażu wszelkiego rodzaju instalacji. Kotwy tulejowe z gwintem wewnętrznym możemy zastosować zarówno w betonie spękanym, jak i niespękanym.

Kotwy mechaniczne służą do kotwienia elementów konstrukcyjnych, elementów wyposażenia wnętrz lub instalacji. Dzięki różnym rodzajom kotew dostępnych na rynku, sposobie ich montażu i konstrukcji, w tym także regulacji głębokości kotwienia, dają wiele możliwości użycia. Wykonane są ze stali nierdzewnej lub ocynkowanej, co wpływa na ich dużą wytrzymałość. Ich montaż jest stosunkowo prosty i szybki, a możliwość całkowitego zdemontowania niektórych ich rodzajów sprawia, że można ich użyć ponownie, co wpływa na ekonomiczność zastosowania. Swoim sposobem działania przypominają nieco działanie i montaż kołków rozporowych, bowiem w większości przypadków do ich montażu niezbędne jest wstępne wywiercenie otworu, do którego wkłada się kotwę przełożoną przez element mocujący. Kotwy mechaniczne, w zależności od rodzaju, można stosować w betonowym podłożu, zarówno w betonie spękanym, niespękanym, zbrojonym i niezbrojonym. Na ich użycie nie ma wpływu temperatura i warunki atmosferyczne, a dalsze prace budowlane po zastosowaniu kotew można zacząć od razu, bez potrzeby czekania aż mocowanie osiągnie pełną stabilność. Nośność prawidłowo zamontowanych kotew mechanicznych osiągnięta jest od razu po ich użyciu. Różnorodność kotew mechanicznych sprawia, że można je stosować zarówno do wysokich obciążeń, średnich, jak i niewielkich.

Kotwę chemiczną nazywa się też kotwą wklejaną. Montuje się ją na zasadzie łączenia powierzchni pręta kotwy z żywicą i betonu z żywicą (zasada adhezji). Kotwa wklejana do betonu składa się z pręta stalowego oraz z kotwy, czyli najczęściej z żywicy. Zastosowane w kotwach masy żywiczne wypełniają, kształtują i wiążą mocowane powierzchnie. Łączenie kotew chemicznych jest bardzo solidne, co wpływa na dużą wytrzymałość kotwy. Stosowanie kotew chemicznych nie wpływa na wywieranie naprężeń na podłoże, ponieważ w ich przypadku nie działają siły rozporu. Na rynku budowlanym istnieje kilka typów kotew chemicznych, dlatego przed ich zastosowaniem należy dokładnie zapoznać się z zaleceniami producenta, które wskażą, do jakiego podłoża dedykowana jest dana kotwa chemiczna oraz jaka jest jej maksymalna nośność. Kotwy wklejane poradzą sobie w sytuacjach, gdzie wymagana już duża nośność lub zastosowanie mocowania blisko krawędzi. Niewątpliwa ich zaletą jest także odporność na drgania i wibracje. Wyróżnia się kilka rodzajów kotew wklejanych. Oto one.

Kotwy epoksydowe

Typ kotew epoksydowych stosuje się przy przenoszeniu najwyższych obciążeń. Kotwy epoksydowe na bazie żywic epoksydowych cechuje bardzo wysoka przyczepność, co gwarantuje dużą wytrzymałość wiązania elementów. Proces utwardzania wynosi kilka godzin, pod warunkiem, że temperatury w miejscu zastosowania są dodatnie. Ze względu na swoje właściwości, kotew epoksydowych nie powinno się stosować zimą. Możliwość zastosowania kotwy epoksydowej na różnych głębokościach świadczy o jej uniwersalnym charakterze, a możliwość użycia jej w miejscach zalanych wodą lub wierconych techniką diamentową rozszerza pole jej zastosowania.

Kotwy hybrydowe (winyloestrowe)

Powyższe kotwy stosuje się do przenoszenia wysokich obciążeń. Ich zaletą jest możliwość użycia zimą, z uwagi na różne – w tym też zimowe do -20 st. Celsjusza – wersje produktu. Jako podłoże do kotwy hybrydowej sprawdzi się zarówno beton spękany i niespękany, można je zastosować także w podłożach wilgotnych. Kotwy winyloestrowe potrzebują czasu na wyschnięcie, zazwyczaj około godziny. Kotwa hybrydowa, podobnie jak inne kotwy chemiczne, nie powoduje naprężeń w podłożu, co pozwala na jej zastosowanie blisko krawędzi podłoża oraz w niedużych odstępach.

Kotwy poliestrowe

Kotwy poliestrowe są bardzo często i chętnie używane. Są jednymi z tańszych rodzajów kotew chemicznych, a do tego ich czas wiązania jest stosunkowo krótki, bo wynosi jedynie kilkanaście minut. Kotwy te występują w takiej wersji, którą można stosować w chłodniejsze dni, w niskich temperaturach do około -5 stopni Celsjusza. Kotwienie chemiczne z użyciem kotwy poliestrowej zaleca się do przenoszenia niskich i średnich obciążeń.

Kotwy wklejane sprawdzą się na różnych rodzajach podłoży. Można je zastosować w betonie, cegłach czy w murach, ponieważ dzięki szczelnemu wypełnieniu wewnątrz materiału zostawiają po wyschnięciu trwałe i mocne połączenie. Kotwy chemiczne wykorzystuje się do mocowania elementów na zewnątrz, ale także wewnątrz budynku, dając możliwości zastosowania ich na różnej głębokości, dla elementów o różnej średnicy. Zastosowanie kotwy chemicznej służy do przenoszenia zróżnicowanych obciążeń, od największych, aż po średnie i małe w zależności od wybranego rodzaju kotwy chemicznej. Kotwa chemiczna jest mocnym i wytrzymałym sposobem mocowania, ale także wygodnym w użyciu ze względu na brak naprężeń oraz możliwość kotwienia w niewielkich odstępach oraz przy krawędziach podłoża. Jak działa kotwa chemiczna? Montaż kotwy chemicznej jest stosunkowo prosty. W tym przypadku kluczowym jest połączenie powierzchni na zasadzie adhezji, czyli połączenie stykających się ze sobą powierzchni. Podłoże łączy się ze strukturą żywicy, tworząc silne łączenie. Niewątpliwymi zaletami kotwy chemicznej są: możliwość przenoszenia najwyższych obciążeń, odporność na działanie wody czy zróżnicowanych temperatur, czy brak występowania naprężeń, dzięki czemu zastosowanie kotwy chemicznej daje szersze możliwości. Całkowite zastyganie kotwy chemicznej uzależnione jest od warunków na zewnątrz budynków, dlatego powinny być montowane w dodatnich temperaturach. Mimo obecności na rynku kotew chemicznych, dostosowanych do temperatur zimowych, należy mieć na uwadze niezbędny czas wiązania do osiągnięcia pełnego mocowania powierzchni z użyciem tego rodzaju produktów. Kotwy chemiczne cechuje mała odporność na pracę podłoża. 

Podsumowując, niezależnie od tego, z jakim rodzajem kotwy mamy do czynienia, czy będą to kotwy metalowe, czy kotwy stalowe, mechaniczne czy chemiczne, należy montować kotwy precyzyjnie, zgodnie z zaleceniami producenta wybranego rodzaju kotew. Określają oni bowiem bardzo dokładnie, jaka jest maksymalna nośność kotwy oraz do jakiego typu podłoża jest przeznaczona: betonu komórkowego, cegły, muru czy betonu.

Budowa i wykańczanie domu to proces, a także różnorodność i złożoność prac. Niekiedy podczas budowy niezbędnym okazuje się zamocowanie elementów na przykład do elementów konstrukcji w podłożach betonowych lub murowanych. Wówczas z powodzeniem można zamontować kotwy. Na rynku budowlanym istnieją różne rodzaje kotew. Kotwy mechaniczne, w tym na przykład kotwa metalowa i kotwa stalowa, ale także różnorodne kotwy chemiczne to tylko niektóre z nich. Ekipy budowlane mają do wyboru użycie kotew mechanicznych lub chemicznych, w zależności od potrzeby. Różnica między tymi dwoma rodzajami polega na sposobie ich mocowania, który jest inny w przypadku kotwy chemicznej i mechanicznych metod łączenia. Dlatego właśnie prawidłowy ich dobór jest kluczowy, aby mocowanie elementów było bezpieczne, trwałe i wytrzymałe. Decydując się na użycie kotew, należy dokładnie zapoznać się z zaleceniami producentów i wziąć pod uwagę następujące czynniki:

• materiał podłoża, czyli rodzaj betonu lub muru, ich klasę i strukturę,
• warunki środowiskowe, w tym także atmosferyczne - wilgoć, temperaturę, możliwą obecność różnych związków chemicznych,
• odstęp między kotwami oraz ich odległość od krawędzi,
• wymaganą nośność,
• rodzaj i kierunek obciążeń,
• parametry poszczególnych produktów do kotwienia, w tym dobór odpowiedniej średnicy kotwy, głębokość kotwienia i rodzaj wiercenia (zdarza się, że mocowanie elementów wymaga wstępnego wywiercenia głębokich otworów),
• zakres temperatur w czasie montażu kotwy (kotwy chemiczne i tradycyjne kotwy mechaniczne, w zależności od rodzaju mogą wymagać odpowiedniej temperatury na zewnątrz podczas ich stosowania).

Różne rodzaje kotew, w tym kotwy mechaniczne albo kotwy chemiczne inaczej kotwy wklejane, różnią się od siebie sposobem mocowania elementów. Sposób wykonywania zamocowań i wybór odpowiedniej kotwy zależy od wspomnianych powyżej czynników. Montowanie kotwy to duża odpowiedzialność. Wiąże się bowiem z przenoszeniem bardzo dużych obciążeń. Aby zrobić to prawidłowo, należy wziąć pod uwagę między innymi sugerowaną głębokość osadzenia, ponieważ zapewnia ona zachowanie gwarantowanego obciążenia, co wpływa na bezpieczeństwo budowy. Ważnym elementem jest także dokładne oczyszczenie wywierconego otworu z ewentualnych pozostałości materiału, aby zlikwidować ryzyko zmniejszenia nośności kotwy poprzez mniejszą głębokość osadzenia elementów. Należy pamiętać, że kotwa chemiczna potrzebuje czasu do zastygnięcia i przed jego upływem dalsze prace z użyciem łączonych elementów należy wstrzymać. To tylko niektóre, ważne elementy wpływające na bezpieczny montaż kotew. Kotwy do betonu mają szerokie zastosowanie. Aby prawidłowo zamontować wybraną kotwę, należy bardzo dokładnie zapoznać się z instrukcją producenta oraz zawartymi w niej informacjami dotyczącymi sposobu i warunków montażu.