Befestigungstechnik (Teil 5)
Injektions-Systeme geben Sicherheit
Die Wahl des richtigen Dübels hängt grundsätzlich vom Untergrund und dessen Beschaffenheit ab. Besonderes Augenmerk gilt den Leichtmauerziegeln und dem Porenbeton. Hier sind bei der Befestigung von Lasten bestimmte Kriterien zu beachten. Die sichersten Ergebnisse erzielt der Verarbeiter mit dem Einsatz von Injektions-Systemen.
Injektions-Systeme gewinnen bei der Verankerung von Anbauteilen an Gebäuden zunehmend an Bedeutung. Ihre großen Vorteile liegen in der höheren Lastaufnahme und der praktischen Verarbeitbarkeit in nahezu allen Untergründen. Mit Injektions-Verfahren erzielt man die beste Wirkung, allerdings sind sie auch teurer. Bei den chemischen Befestigungen werden verschiedene Komponenten zu einem schnell härtenden Kunstharzmörtel vermischt, der eine Ankerstange dauerhaft in den Baustoff einbindet. Die Verbindung zwischen Baustoff und Ankerstange wird als Stoffschluss bezeichnet und leitet nur niedrige Spreizkräfte ein. Deshalb erlauben chemische Befestigungen auch geringe Rand- und Achsabstände.
Bei Injektions-Systemen wird der Verbundmörtel aus einer Kartusche in das gereinigte Bohrloch injiziert. Die Komponenten des Verbundmörtels werden im aufgesetzten Statikmischer vermengt. Der Anwender kann die benötigte Mörtelmenge individuell auspressen und mit einer Siebhülse auch im Lochstein verankern. Für die Tragfähigkeit des Injektions-Systems im Vollbaustoff ist die Reinigung des Bohrloches entscheidend. Wird darauf verzichtet, reduziert sich die Leistung der Verankerung um bis zu 50%.
Montage im Mauerwerk. Ein Verbund aus Steinen und Mörtel wird als Mauerwerk bezeichnet. Seine Tragfähigkeit hängt immer von der Art und der Druckfestigkeit der Mauersteine und des Mörtels ab. Dabei ist die Druckfestigkeit der Steine höher als die des Mörtels. Das Anbauteil sollte deshalb nicht im Mörtel und nicht am Rand des Steins befestigt werden.
Bei Mauerwerk unterscheidet man Vollbausteine mit dichtem (Ziegel- und Kalksandsteine) oder porigem Gefüge (Leichtbeton und Porenbetonsteine) sowie Lochbaustoffe mit dichtem (Loch- und Hohlkammersteine) bzw. porigem Gefüge (Hochblocksteine aus Leichtbeton). Sind Lasten im unbekannten Untergrund zu verankern, gibt am schnellsten eine Probebohrung mit einem kleinen Durchmesser Aufschluss über den Baustoff: rot (Ziegel), weiß und feinkörnig (Kalksand) oder weiß und grobkörnig (Porenbeton). Bei der Befestigung mit chemischen Systemen ist zu beachten, dass der Bohrlochdurchmesser nicht gleich dem Durchmesser der Ankerstange oder der Innengewindehülse ist. Im Lochstein müssen für Ankerstangen M8 und M10 die Siebhülsen mit 16 mm Durchmesser, für Ankerstangen M12 Siebhülsen mit 20 mm Durchmesser verwendet und die Bohrlöcher entsprechend groß gebohrt werden. Dabei ist das Drehbohrverfahren anzuwenden (bohren ohne Schlag oder Hammergang). Nach dem Bohren wird die Siebhülse in das Bohrloch gesteckt und die notwendige Menge Verbundmörtel ausgepresst. Beim Einbringen der Gewindestange wird die Mörtelmasse durch die siebähnliche Wandung der Ankerhülse gepresst, verbindet sich mit den Stegen des Mauerwerks und bildet zwischen diesen einen Wulst aus. Das feine Geflecht der Ankerhülse verhindert, dass zu viel Mörtel austritt, und gleichzeitig zentriert die Hülse die Gewindestange im Bohrloch. Sollte doch einmal überschüssiger Mörtel aus dem Bohrloch austreten, kann er nach dem Aushärten mit leichten Hammerschlägen entfernt werden.
Nach dem Aushärten wirkt der Mörtel in den Hohlräumen hinter den Stegen wie ein Splint. Durch Verwendung der Siebhülse spart der Anwender beim fischer FIS V im Vergleich zu herkömmlichen Systemen bis zu 80% des Mörtels. Anders formuliert: Wo man sonst für Lochbaustoffe fünf Kartuschen benötigt, reicht beim fischer FIS V eine Kartusche. Ein weiterer Vorteil der Siebhülse: Sie erlaubt die optimale Zentrierung der Ankerstange und somit eine gleichmäßige Lastverteilung. Zur Befestigung wird die Ankerstange FIS A oder alternativ die Innengewindehülse FIS E verwendet. Die Durchstecksiebhülse beim Injektionssystem von fischer zeigt ihre Vorzüge bei der Befestigung von sperrigen Anbauteilen mit mehreren Befestigungspunkten, z.B. bei Reihenbefestigungen (Balken an Wand).
Befestigen in Porenbeton. Einfache Verarbeitung sowie gute Wärmedämm- und Schallschutzeigenschaften kennzeichnen den Porenbeton, aber der feinporige Aufbau der Steine und Fertigteile macht die Befestigung nicht leicht. Das Injektions-System fischer FIS V besitzt eine Zulassung für Porenbeton des Deutschen Institutes für Bautechnik (DIBt), Berlin. Abhängig von der Größe und Beschaffenheit der Steine, der Wand- und Deckenplatten sowie der Verankerungstiefe der Ankerstange können Lasten bis zu 2,1 kN pro Befestigungspunkt eingeleitet werden. So lassen sich auch vergleichsweise schwere Lasten sicher in Porenbeton verankern. Bei der Befestigung von Geländern, Garagentoren, Markisen, großen Fenster- und Fassadenelementen oder Sanitärkeramik ist der Verarbeiter damit auf der sicheren Seite. Das Injektions-System FIS V besteht aus dem Konusbohrer PBB, der Zentriertülle PBZ und der Gewindestange FIS A. Die Gewindestangen werden in den Größen M8 bis M12 aus galvanisch verzinktem Stahl und aus nichtrostendem Edelstahl A4 (für Anwendungen im Feucht- und Außenbereich) angeboten. Das System kann im Vergleich zu Dübeln aus Kunststoff deutlich höhere Lasten aufnehmen. Das konisch hinterschnittene Bohrloch verstärkt durch den Formschluss des Mörtels mit dem Porenbeton die Tragfähigkeit. Mit dem Konusbohrer PBB wird in einem Arbeitsgang ein konisch hinterschnittenes Bohrloch hergestellt. Für alle angebotenen Gewindestangen (M8 bis M12) ist nur ein einheitlicher Durchmesser des Bohrloches von 14 mm notwendig. Um eine nicht tragende Schicht zu überbrücken oder höhere Lasten einzuleiten, kann die Bohrtiefe vergrößert werden. Die Verankerungstiefe beträgt dann 75 mm oder 95 mm (mit demselben Bohrer).
Nach der Reinigung des Bohrloches durch viermaliges Ausblasen wird die Zentriertülle PBZ aufgesetzt und das Bohrloch mit dem Injektions-Mörtel verfüllt. Die universelle Zentriertülle erlaubt die mittige Fixierung der Gewindestange (M8 bis M12) und die Montage des Injektions-Systems über Kopf. Anschließend wird die Gewindestange unter leichtem Drehen eingedrückt. Nach einer temperaturabhängigen Aushärtezeit ist die Befestigung voll belastbar.
Auf Zulassung achten. Bei Injektionsverankerungen handelt es sich immer um Systeme, die sich aus mehreren Komponenten zusammensetzen. Wegen der hohen Verantwortung des Metallbauers für seine Arbeiten unter sicherheitsrelevanten Aspekten wird empfohlen, auf zugelassene Befestigungsmittel zurückzugreifen. Die Zulassungen gelten immer für das Gesamtsystem, und die darin enthaltenen Last- und Geometriewerte der Dübel und Anker erlauben bei der Bemessung deren komplette statische Ausnutzung und somit die Optimierung der Stückzahlen. Außerdem gewährt die Zulassung mit den darin festgeschriebenen Qualitätskontrollen auch noch eine garantierte Güte.
