Materialegenskaper och mekaniska egenskaper hos cementskruvar
1. Definition och tillämpning av cementskruvar
Cementskruvar, även kända som betongskruvar eller kemiska ankarskruvar, är höghållfasta fästelement avsedda för hårda underlag som betong och murverk. De är ordentligt fixerade genom mekaniskt ingrepp eller kemisk bindning mellan tråden och substratet och används i stor utsträckning inom förstärkning av byggnadsstrukturer, installation av gardinväggar, rörledningsfixering, utrustningsbas och andra områden. På grund av betongens spröda natur måste cementskruvar ha hög drag- och skjuvhållfasthet och anpassa sig till komplexa miljöer som vibrationer och fukt.
2. Analys av kärnmaterialegenskaper
Materialvalet av cementskruvar påverkar direkt deras hållbarhet och mekaniska prestanda. De vanliga materialen kan delas in i tre kategorier:
(1) Kolstål (ytgalvaniserat/fosfatering)
Kolstålskruvar har låg kostnad och hög hållfasthet (upp till grad 8,8), men är benägna att rosta och måste galvaniseras eller fosfateras för att förbättra deras rostskyddsprestanda. Vanliga galvaniserade skikt kan orsaka "vitrost" i fuktiga miljöer och är lämpliga för fixering i kortvariga eller torra miljöer.
(2) Rostfritt stål (A2/A4 kvalitet)
A2 (304 rostfritt stål) är resistent mot allmän korrosion och A4 (316 rostfritt stål) innehåller molybden, som är mer motståndskraftigt mot saltstänk och kemisk korrosion, och är lämplig för miljöer med hög luftfuktighet och hög salthalt som kustområden och kemiska anläggningar. Men styrkan hos rostfritt stål är något lägre än för legerat stål (vanligtvis 5,8 ~ 8,8 kvalitet), och styrka och korrosionsbeständighet måste vägas.
(3) Legerat stål (10,9/12,9 höghållfasthet)
Genom att tillsätta element som krom och vanadin för att förbättra hållfastheten (draghållfasthet ≥1000MPa), används den ofta för tung strukturell förankring. Men eftersom legeringskomponenterna är benägna att rosta, krävs Dacromet-beläggning eller epoxihartssprutning för att balansera styrka och korrosionsbeständighet.
Viktiga materialindikatorer:
Hårdhet (HRC 22-32): För hög kan lätt leda till spröda sprickor under installationen och för låg kan leda till otillräcklig skjuvhållfasthet.
Saltsprutbeständighet: Högkvalitativa beläggningar eller rostfritt stål måste klara ett saltspruttest på mer än 500 timmar (som ASTM B117).
3. Nyckelparametrar och testmetoder för mekaniska egenskaper
De mekaniska egenskaperna hos cementskruvar måste uppfylla standarder som ISO 898-1 och ASTM F1554. Kärnparametrarna inkluderar:
(1) Draghållfasthet
Draghållfastheten för höghållfasta skruvar (såsom grad 10,9) måste vara ≥1000MPa. Den faktiska bärigheten påverkas också av betongens hållfasthet. Till exempel kan den slutliga draghållfastheten för M12-skruvar i C30-betong nå 25kN.
(2) Skjuvhållfasthet
Vanligtvis 60% ~ 70% av draghållfastheten. Gängdesign (som dubbeltrådig) kan förbättra skjuvningsprestanda. Dynamiska belastningar måste simuleras under testning (såsom vibrationstabelltester).
(3) Vridmoment och förspänning
Installationsmomentet måste kontrolleras exakt. För stort vridmoment kommer att orsaka sprickbildning i underlaget eller gängglidning. Till exempel är det rekommenderade vridmomentet för M10-skruvar 40~50N·m, och det bör användas med en momentnyckel.
(4) Inbäddningsdjup
Minsta ingjutningsdjup är vanligtvis 5 gånger skruvens diameter (t.ex. M8-skruvar måste bäddas in mer än 40 mm). För grunt minskar bärigheten avsevärt.
4. Teknisk matchning av material och mekaniska egenskaper
Mycket korrosiv miljö: A4 rostfritt stål eller pläterat legerat stål är att föredra, vilket offra en liten mängd styrka i utbyte mot långvarig hållbarhet.
Superhöghus: epoxibeläggning av legerat stål av 10,9 kvalitet används för att uppfylla kraven på jordbävningsmotstånd och vindtrycksmotstånd.
Dynamiska belastningsscenarier (såsom broar): Skruvarnas livslängd måste verifieras genom utmattningstester (som 2 miljoner belastningscykler).
Hur man väljer rätt betongfästen ? Analys av belastning, underlagsförhållanden och miljöfaktorer
1. Grundvalsfaktorer för betongfästen
Valet av betongfästen (som expansionsbultar, kemiska ankarbultar, självgängande skruvar, etc.) måste ta hänsyn till följande faktorer:
Belastningskrav
Statisk belastning kontra dynamisk belastning: Miljö med hög vibration (såsom fixering av mekanisk utrustning) kräver användning av jordbävningsbeständiga ankarbultar (som kemiska ankarbultar eller speciella expansionsbultar).
Bärande kvalitet: Wuxi Sharps skruvar i kolstål och självgängande skruvar i rostfritt stål kan uppfylla olika hållfasthetskrav, till exempel:
Ljusfixering (som dörr- och fönstertillbehör): Använd självgängande skruvar (som cementskruvar).
Tung struktur (som stålkonstruktionsbas): Höghållfasta expansionsbultar eller kemiska förankringssystem rekommenderas.
Underlagsförhållanden
Betonghållfasthet (C20/C30/C50 etc.): Låghållfast betong kräver fästelement med måttlig expansionskraft för att undvika sprickbildning.
Substrattjocklek: Tunna substrat kräver penetrerande ankarbultar (som Sharps fiberboardskruvar), och tjocka substrat kan använda djupt nedgrävda kemiska ankarbultar.
Miljöfaktorer
Fuktighet/korrosiv miljö: För kustnära eller kemiska scener rekommenderas att använda Wuxi Sharps självgängande skruvar i rostfritt stål (såsom rostfritt stål av A2/A4-kvalitet), som är mer korrosionsbeständiga.
Temperaturförändringar: Material med hög termisk stabilitet (som kemiska ankarkolloider) bör väljas i extrema temperaturskillnader.
2. Wuxi Sharps produkt och tekniska fördelar
Som en professionell tillverkare av fästelement etablerad 1993, tillhandahåller Wuxi Sharp Metal Products Co., Ltd. följande support:
Diversifierade produktlinjer
Specialfästen för betong: såsom cementskruvar (lämpliga för lättbetong) och expansionsbultar av kolstål (högbelastningsscener).
Stödlösningar: Vid installation av dörrar, fönster och ytterväggar kan vi kombinera vår handel med dörr- och fönstertillbehör för att tillhandahålla en lösning med en enda infästning.
Produktion och kvalitetskontroll
En fabrik på 6 000 kvadratmeter, 100 utrustning och 800 ton lager säkerställer snabb respons på orderbehov.
Årlig produktion på 2 000 ton, strikt följa ISO-standarder för att säkerställa produktkonsistens.
Erfarenhet av branschapplikationer
Sedan 2000 har vi varit djupt engagerade inom dörr- och fönsterteknik. Våra produkter används i stor utsträckning i dörrar och fönster i aluminiumlegeringar, heminredningssystem och är kompatibla med inhemska och utländska byggnadsstandarder (som GB, ASTM).