Kotvenie do tehly a pórobetónu

Tento mechanizmus využívajú rozperné kotvy. Koreň kotvy sa oprie o steny vrtu určitou silou, čím sa aktivizuje trenie vzdorujúce zaťaženiu. Sila, ktorou kotva roztláča steny otvoru, je v tomto prípade priamo úmerná zaťaženiu, ktoré je schopná preniesť. V menej pevných materiáloch teda nemôžeme očakávať veľké únosnosti. Bežné rozperné kotvy do betónu nemožno použiť na kotvenie do muriva, mohlo by dôjsť k jeho porušeniu.

Na kotvenie do plnej tehly a pórobetónu sú určené len ľahké kovové kotvy s puzdrom z plechu alebo plastové rozperky (hmoždinky). Rozperka sa aktivuje buď zaskrutkovaním príslušnej skrutky, alebo iba jej jednoduchým zatlčením. Do tejto skupiny môžeme ešte zaradiť jednoúčelové tŕne na prichytenie izolácie, či už plastové, alebo oceľové. Do vyvŕtaného otvoru sa len zatlačia a rozopierajú sa v ňom vlastnou pružnosťou.

Tvarový zámok si kotva vytvorí buď zarezaním do základného materiálu, alebo zmenou tvaru svojho tela tak, že sa zakliesni v dutine vo vnútri materiálu – zaťaženie sa tak roznáša na väčšiu plochu.

Zarezávajú sa špeciálne samorezné skrutky, ktoré sa do predvŕtaného otvoru zaskrutkujú špeciálnym skrutkovačom s tangenciálnym príklepom. Osadenie rozperky v takomto prípade nie je potrebné, možno ju aplikovať jednou rukou a veľmi rýchlo.

Iným spôsobom vytvorenia tvarového zámku je plastová rozperka, ktorej telo je navrhnuté tak, aby sa pri uťahovaní skrutky čo najviac zdeformovalo do strán (zauzľovalo) a roznieslo zaťaženie na väčšiu plochu. Viaceré typy sú schopné rozoprieť sa o steny vrtu v plnom materiáli, zatiaľ čo v dutinách tvoria uzly.

Špeciálnym prípadom tvarového zámku je injektážna kotva v dierovanej tehle. V tomto prípade nemožno vyplniť vrt, do ktorého by sa kotevný prvok vložil, injektážnou látkou, pretože by stiekla do dutín v tehle. Najprv treba do vyvŕtaného otvoru vsunúť sieťové puzdro – trubičku s husto perforovanými stenami –, ktoré zabráni stečeniu hmoty do priestoru. Pri vtláčaní kotevnej skrutky dochádza k vytláčaniu injektážnej látky cez sieťovinu do okolia puzdra, kde sa hmota opäť spojí a vytvrdne. Aby to skutočne fungovalo, dôležitá je kvalita materiálu a zladenie celého systému injektážna látka – puzdro – kotevný element.

Lepené kotvy prenášajú zaťaženie po celej dĺžke kotevnej skrutky vďaka priľnutiu lepidla k stenám vrtu – adhézii. V takomto prípade je vrt o niečo väčší ako kotevná skrutka či závitové puzdro a vzniknutá medzera sa vyplní chemickou zmesou, ktorá po vytvrdnutí zaistí dokonalé spojenie. Lepiaca hmota je zvyčajne dvojzložková (v plastových tubách alebo fóliách) a na jej vytlačenie je potrebná vhodná pištoľ. Kvalita celého systému je rozhodujúca pre pohodlnosť aplikácie a spoľahlivosť výsledného kotvenia.

Zvláštnym prípadom kotvenia je nastreľovanie. Prvok má podobu klinca, ktorý sa pomocou špeciálneho prístroja veľkou energiou v zlomku sekundy osadí do základného materiálu. Nastreľovacie pištole sú bezpečné a ich prednosťou je nezávislosť od zdroja energie a najmä rýchlosť kotvenia. Pri tehlovom murive však tento spôsob možno aplikovať len podmienečne a v prípade väčšieho projektu treba požiadať odborníkov o vykonanie prieskumu a skúšok na posúdenie vhodnosti pre danú aplikáciu. Na kotvenie do pórobetónu tento systém vhodný nie je.

Tieto kotvy možno zaťažiť okamžite po osadení, ich použitie nie je obmedzené teplotou ani citlivé na čistotu kotevného otvoru a samotné osadenie je rýchlejšie. V murive však od nich nemožno očakávať veľké únosnosti a pri kotvení treba dodržať väčšie okrajové vzdialenosti. Neexistuje možnosť kombinovať jednotlivé prvky systému, pre každú aplikáciu sa musí vybrať konkrétna kotva. 

Sú celkovo flexibilnejšie, ponúkajú širokú škálu kombinácií kotevných elementov a lepiacich tmelov a umožňujú kotvenie aj do neštandardných kotevných hĺbok. Kotvenie nevnáša dodatočné napätie do základného materiálu, vďaka čomu sa dá kotva upevniť bližšie k okraju prvku. Vo všeobecnosti možno lepenými kotvami dosiahnuť vyššie únosnosti. Na druhej strane, nemožno ich okamžite zaťažiť, sú citlivejšie na čistotu a vlhkosť kotevného otvoru a samotná realizácia je o niečo prácnejšia. Lepené kotvy sa môžu aplikovať len v obmedzenom rozsahu teplôt a rovnako treba dbať na dĺžku uskladnenia.

Spôsob kotvenia ovplyvňuje samotný základný materiál. Podstatný rozdiel je medzi murivom z plných tehál a pórobetónu – teda plnými materiálmi – a dierovanou tehlou. V dierovanej tehle nemožno použiť rozperné kotvy, pretože by došlo k porušeniu tenkých voštín vo vnútri tehly.

Nie je účelné zakaždým použiť čo najúnosnejšie kotvenie, keď na menšie zaťaženia často stačí jednoduchá rozperka. Naopak, veľké zaťaženia môžu byť v murive problémom. V závislosti od typu zaťaženia (normálovou alebo šmykovou silou) musíme zväčšiť kotevnú hĺbku alebo dimenziu kotevnej skrutky, čo nám umožňujú chemické systémy. V špeciálnych prípadoch je niekedy potrebné overiť únosnosť realizovaného kotvenia ťahovou skúškou.

Galvanické zinkovanie sa dnes už odporúča len do suchého vnútorného prostredia. Pre aplikácie vo vonkajšom alebo agresívnom prostredí volíme žiarové zinkovanie alebo nehrdzavejúcu oceľ, v špeciálnych prípadoch oceľ vysoko odolnú proti korózii. Na požiarnu odolnosť ešte stále akoby zabúdame, no treba si uvedomiť, že nosné kotvenie musí spĺňať požiadavku únosnosti aj pri požiari. Táto požiadavka sa ale môže objaviť aj pri závesoch inštalácií, špeciálne SHZ. Výrobcovia by mali uvádzať údaje o nosnosti pre rôzne stupne požadovanej požiarnej odolnosti.

Často rozhodujúcim faktorom pri výbere kotvenia je spôsob a rýchlosť montáže. Treba zohľadniť, či kotvenie možno zhotoviť vopred, alebo sa musí osadiť cez otvor v pripevňovanom prvku. Chceme mať v stene iba závitové puzdro alebo môže vyčnievať skrutka? Potrebujeme osadiť kotvenie bez zvláštnych nástrojov? Pri sériových aplikáciách je zase kľúčová prácnosť a rýchlosť – najrýchlejším spôsobom je nastrelenie, keď sa kotvenie osadí v jedinom pracovnom kroku; na druhej strane najprácnejšie je zhotovenie lepeného kotvenia.

Hoci problematika upevňovania nie je hlavným predmetom záujmu projektantov a realizátorov, oplatí sa venovať jej trochu pozornosti. Ako všade, aj v tomto segmente sa stavebný trh vyvíja a objavujú sa nové riešenia, ktoré nám môžu priniesť úsporu času i nákladov pri zachovaní potrebnej spoľahlivosti.