Sistemi di fissaggio usati in edilizia: ancoranti chimici e meccanici

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In principio i sistemi di fissaggio consistevano in un utilizzo combinato di elementi metallici, staffe soprattutto, introdotti in brecce praticate nella muratura e in seguito colmate con malte cementizie. Tali sistemi sono oggi quasi totalmente abbandonati in favore di un largo impiego di ancoranti di nuova generazione, di tipo sia meccanico che chimico.Sistemi di fissaggio: ancoranti chimici e meccanici usati in ediliziaIndice:

Tasselli in materiale plastico, metallico, a iniezione o a fiala consentono, di fatto, prestazioni e tempi di posa rapidi. La gamma di ancoranti presenti sul mercato, inoltre, permette di intervenire con dispositivi di connessione adatti a tutti i tipi di carichi, dai più leggeri ai più pesanti, e su qualsiasi tipo di parete.

Non esiste, di fatto, un supporto su cui non sia possibile intervenire con questa nuova generazione di prodotti: murature in cls, mattoni, pietra naturale, di tipo continuo o discontinuo possono, indifferentemente, accogliere tasselli di varia natura.

Classificazione dei sistemi di fissaggio e posa in opera

Nonostante la varietà tipologica di prodotti presenti sul mercato è possibile operare una prima e generica classificazione di questi elementi:

  • ancoranti per fissaggi leggeri e universali realizzati in materiale plastico;
  • ancoraggi per fissaggi medio-pesanti realizzati in metallo e con eventuali inserti in plastica;
  • ancoraggi per fissaggi chimici che operano senza espansione e utilizzano vari tipi di polimeri indurenti a iniezione e contenuti in fiale.

Ogni singolo tipo di ancorante, sia esso metallico o plastico, di tipo chimico o meccanico, richiede alcune piccole accortezze in fase di installazione. In particolare diventa indispensabile attenersi alle prescrizioni del produttore per quanto riguarda il diametro dei fori da praticare e la profondità dell’ancoraggio.

Prima della posa occorre, inoltre, verificare la perfetta pulizia del foro da detriti e polvere che impedirebbero un’ottimale aderenza del tassello. Per la pulizia è possibile impiegare degli appositi scovoli o dei getti di aria compressa.

Per la corretta progettazione e verifica degli ancoranti Bossong ha messo a punto il software FIX 4.0 destinato ai professionisti che possono trovare risposta a tutte le necessità riguardanti il settore e scegliere il prodotto più adatto alle proprie esigenze.

Una volta eseguita la verifica, il software segnala gli ancoranti adatti, quelli che non verificano e quelli che non rispondono alle specifiche richieste.

Ancoranti chimici: di cosa si tratta?

Si tratta, nella maggior parte dei casi, di paste chimiche bicomponenti che permettono di bloccare la barra di ancoraggio all’interno del foro praticato nel supporto, senza trasmettere tensioni se non al momento dell’applicazione del carico: il fissaggio diviene parte integrante del substrato.

Sistemi di fissaggio Bossong
Resina poliestere bi-componente POLY EC di Bossong per carichi medi e leggeri

Come si usa la resina per tasselli?

La resina viene iniettata all’interno del foro, prima dell’inserimento della barra, permettendo di riempire tutte le irregolarità e garantendo:

  • tenuta d’aria,
  • impermeabilità all’acqua,
  • adesione perfetta.

Tra i vantaggi degli ancoranti chimici vi è, poi, la garanzia di una profondità d’incasso praticamente illimitata, che permette l’utilizzo di barre di qualsiasi lunghezza e, di conseguenza, l’incremento della capacità di carico a seconda delle necessità.

Tipologie di ancoranti chimici

Particolarmente adatti ai fissaggi pesanti, gli ancoranti chimici, in funzione delle modalità di messa in opera, si distinguono in versioni a iniezione e versioni a fiala. In entrambi i casi, comunque, l’ancorante chimico non può essere caricato immediatamente con il componente da fissare, ma occorre attendere il tempo necessario per la completa polimerizzazione della resina bicomponente utilizzata e il conseguente raggiungimento della resistenza richiesta.

Il tempo di indurimento dipende principalmente da due differenti fattori:

  • il tipo di formulato impiegato,
  • la temperatura dell’ambiente in cui avviene la posa.

Con tutti gli ancoranti chimici la trasmissione del carico al supporto avviene per adesione. La pasta chimica, infatti, è in grado di aderire alle minime rugosità delle pareti del foro e di penetrare efficacemente nelle discontinuità dello stesso. L’ancorante, del resto, lavora anche per forma, in relazione al fatto che riempie a saturazione il foro e avvolge la barra di fissaggio entrando negli intagli della filettatura.

Ancoranti chimici a iniezione

Gli ancoranti a iniezione sono confezionati in cartucce rigide o morbide che contengono la resina di base e l’induritore che, al momento della messa in opera, si miscelano automaticamente in proporzioni fissate. L’applicazione avviene impiegando delle speciali pistole o con erogatori per resine siliconiche. Il composto viene applicato all’interno del foro e lì bloccano il tassello.

L’ancorante indurisce in assenza di ritiri e, in molti casi, raggiunge le resistenze meccaniche previste anche quando il materiale di supporto è umido o in presenza di acqua. La resistenza del prodotto, a fase di indurimento ultimata, è stabile nel tempo e rimane inalterata anche a contatto di acque salate o di sostante aggressive.

La posa in opera di ancoraggi a iniezione richiede una piccola attenzione: è, infatti, indispensabile inserire la barra di fissaggio con una leggera rotazione, prima che abbia inizio il processo di presa. Molti preparati sono privi di stirene, caratteristica che li rende idonei ad essere utilizzati anche in locali chiusi o non arieggiabili.

Ancoranti chimici in fiala

Si tratta di prodotti confezionati in involucri di vetro o di materiale morbido avente la forma del foro di ancoraggio. La fiala contiene la resina, le eventuali cariche inerti e un ulteriore contenitore per l’indurente.

Una volta inserita nel foro, la barra filettata viene forzata nella cavità tramite un apposito dispositivo da applicare al trapano perforatore. L’organo di fissaggio viene fatto penetrare in modo tale da frantumare l’involucro dell’ancorante, innescando la miscelazione dei due componenti e la loro distribuzione nella sede di ancoraggio.

Nel caso sia necessario ottenere una maggiore resistenza a trazione è possibile aumentare la profondità di foratura e inserire due fiale in serie. Questa particolare tipologia di prodotto è adatta esclusivamente ad applicazioni su materiali compatti come pietra e calcestruzzo, sia umidi che asciutti.

Perché scegliere un ancorante chimico?

Lo abbiamo chiesto a Michele Taddei, direttore commerciale di BOSSONG S.p.A. che ha elencato una serie di vantaggi generati da queste soluzioni:

  • VARIAZIONE DEI CARICHI. L’utilizzo di ancoranti chimici permette di giocare con la profondità dell’ancora a seconda del supporto utilizzando il diametro e la lunghezza delle aste come elementi per assecondare lo spessore del supporto.
  • RIPRISTINO. Queste soluzioni permettono di ricostituire la continuità del supporto dopo la foratura, eliminando il rischio di infiltrazione d’acqua.
  • PROTEZIONE. A seguito della posa nel calcestruzzo l’asta è protetta grazie alla resina.
  • NON AMMORTIZZA LO SFORZO PER IL CALCESTRUZZO. L’ancorante chimico BOSSONG non influisce sulla pressione di vibrazione nel materiale di base in quanto l’ancoraggio funziona per incollaggio (adesione) e non per espansione.
  • WIDE RODS RANGE. Il diametro dell’asta in approvazione oscilla tra gli 8mm e i 32mm e sono garantite tutte le lunghezze necessarie. Gli ancoranti meccanici, invece, hanno dimensioni e profondità limitate.
  • ADATTI A MOLTE APPLICAZIONI. Queste soluzioni sono adatti a molteplici usi come materiali di base cavi, aerati e pieni, sovrapposizioni o connessioni ReBar, aste, occhielli, ganci, manicotti, ecc.
  • RIDOTTI LIMITI DI POSA. I limiti di posa sono ridotti in quanto non vi è nessuna sollecitazione meccanica durante la dilatazione.

Ancoraggi meccanici: tipologie e usi

Si tratta di sistemi di fissaggio in plastica o metallo definiti di tipo meccanico in relazione alla modalità con cui trasmettono al supporto le sollecitazioni derivanti dall’applicazione del carico.

Alcuni tipi di ancoraggi meccanici, per meglio contrastare le forze in gioco, utilizzano l’espansione forzata con un forte attrito sulle pareti del foro; altri, invece, per lo stesso motivo impiegano l’espansione geometrica, nel momento in cui il tassello adatta la sua forma a quella del foro.

Gli ancoranti meccanici ad espansione geometrica vanno inseriti in appositi fori realizzati con punte particolari con cui si ricavano sedi coniche o a sottoquadro contro le quali si blocca la parte espansiva dell’ancorante che possiede la medesima sagoma. E’ proprio la parte allargata che impedisce lo sfilamento del tassello e non provoca la formazione di fessure.

A questa tipologia, poi, fanno capo anche tutti quegli ancoranti per il fissaggio leggero che utilizzano ancorette o altri meccanismi ad alta deformabilità per l’aggancio interno a cavità preesistenti del materiale di supporto come lastre e pannelli in gesso o forati in laterizio. Entrambe le tipologie diventano attive nel momento in cui l’avvitamento dell’organo interno filettato o la percussione producono l’espansione del corpo dell’ancorante.

Ancoranti meccanici Bossong
Ancoranti meccanici passanti serie NW di Bossong

Gli ancoranti meccanici, a differenza di quelli chimici, possono essere caricati immediatamente dopo la messa in opera proprio perché l’applicazione produce una deformazione programmata del dispositivo, che subisce una aumento del diametro esterno e la generazione conseguente di una forte pressione sulle pareti del foro.

L’aumento di diametro di cui sopra avviene con metodologie diverse in funzione del tipo di tassello che stiamo adoperando: o per avvitamento della vite interna dell’ancorante oppure tramite percussione dell’organo interno con un martello.

Esistono poi quelli che vengono definiti come “ancoranti autoperforanti” che non necessitano, per la messa in opera, dell’esecuzione preliminare del foro. Vengono, infatti, inseriti nel supporto utilizzando uno speciale mandrino collegato al trapano tassellatore.

Per il tipo di forze esercitate sul supporto occorre osservare alcune semplici indicazioni prima della posa in opera:

  • attenta valutazione della distanza limite dai bordi del manufatto;
  • valutazione dell’interasse tra gli elementi di fissaggio messi in opera in gruppo.

Si tratta, in entrambi i casi, di valori a cui attenersi a che impediscono la progressiva diminuzione della resistenza del materiale.

Ancoranti meccanici in materiale plastico

Importante categoria degli ancoranti meccanici sono, inoltre, i tasselli in materiale plastico, definiti universali in quanto possono essere impiegati su qualsiasi materiale.

Si tratta di prodotti realizzati per lo più in nylon ad alta resistenza all’abrasione e dotati di aletti che impediscono la rotazione sull’asse durante la messa in opera. Si tratta di prodotti adatti a interventi leggeri e medi su opere non particolarmente impegnative.

Tasselli ancoranti in metallo

Gli ancoranti meccanici in metallo sono costruiti per l’ancoraggio di carichi medi e pesanti. Vengono di norma realizzati in acciaio galvanizzato protetto contro la corrosione, in acciaio inox, oppure in altri materiali metallici. Diverse tipologie di ancoranti in metallo sono progettate per potere essere applicate sia nella zona compressa che in quella tesa del calcestruzzo.

I tasselli ancoranti appartenenti a quest’ultimo gruppo, in particolare, sono in grado di compensare agevolmente eventuali allargamenti nel diametro del foro, grazie al cono che rende possibile generare nuove fasi di espansione nel corpo dell’ancorante.

Un’ulteriore classificazione di questa tipologia di prodotti permette di suddividerli in non passanti e passanti:

  • i tasselli ancoranti non passanti sono montati a filo della parete del supporto di ancoraggio e richiedono un foro della struttura muraria di diametro superiore a quello dell’oggetto da fissare;
  • i tasselli ancoranti di tipo passante sporgono dalla muratura e rimangono a filo con la superficie esterna del profilato e dell’oggetto da montare.

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