Baubelange: Anker in Beton und Mauerwerk

Artikel und Fotos von Gregory Havel

Wenn wir etwas am Holzrahmen eines Gebäudes befestigen müssen, verwenden wir Nägel oder Schrauben. Diese sind einfach und leicht verständlich. Ein Nagel und eine Schraube haben möglicherweise eine ähnliche Scherfestigkeit, aber eine Schraube hält unter Spannung und Vibration zuverlässiger.

Nicht so einfach ist es, wenn wir etwas an Beton, Mauerwerk oder sogar einer verputzten Wand oder Decke befestigen müssen. Für die Befestigungselemente müssen in diese Materialien Löcher gebohrt werden, und die Materialien sind so hart, dass die Befestigungselemente möglicherweise nicht gut greifen. Die vor Hunderten von Jahren entwickelte Lösung bestand darin, das Loch im Mauerwerk oder Beton mit einem Stopfen aus einem Material zu füllen, das das Befestigungselement festhielt und sich gleichzeitig ausdehnte und die Innenseite des Lochs festhielt.

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Holz war das erste Material, das als Anker in Mauerwerk zur Aufnahme von Nägeln, Dübeln oder Schrauben verwendet wurde. Manchmal wurde ein Loch in das Mauerwerk gebohrt, nachdem der Mörtel ausgehärtet war (oder es konnte ein Loch in einer Mörtelfuge gelassen werden), und ein Holzdübel wurde passend zurechtgeschnitzt und in das Loch geschlagen. Manchmal wurden in den Mörtelfugen Stücke von Holzschindeln zwischen die Ziegel gelegt. Foto 1 zeigt ein Stück grob gesägtes 2×4-Material, das in die Wand eingelegt wurde, um eine ganze Reihe Ziegel zu ersetzen und zum Befestigen von Brennstreifen für Holzlatten und Putz verwendet wurde; und ein Stück 1 × 8 in die Wand gelegt, um den Fensterpfosten zu stützen. Einige dieser Holzanker sind seit mehr als hundert Jahren im Einsatz und immer noch in gutem Zustand – sofern das Holz bei der Installation trocken war und es weder Wasser noch Insektenschäden ausgesetzt war. Wenn der Holzanker verrottet oder durch Insekten beschädigt ist, lockert er sich und versagt schnell. Wenn es Feuer ausgesetzt wird, brennt es. Wenn ein Nagler, der einen Ziegelstein ersetzt hat, dem Feuer ausgesetzt wird, verbrennt er und erzeugt eine schwache Fläche in der Wand – wie die Kerbe, die wir in einen Baum schneiden, um dorthin zu zeigen, wo er hinfällt. Obwohl Holzanker nicht mehr im Bauwesen verwendet werden, wurden viele ältere Gebäude mit ihnen zusammengebaut, und der Zustand jedes einzelnen Holzdübels oder Naglers ist normalerweise unbekannt, bis er versagt.

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Bleianker (Foto 2, A, B) wurden für die Verwendung mit Bolzen und Schrauben entwickelt. Blei ist korrosionsbeständig und verrottet nicht. Da es duktil und formbar ist, dehnt es sich leicht aus, so dass es fest im Inneren des Lochs greift, und schmiegt sich eng an das Gewinde der Schraube oder des Bolzens an, kann sich jedoch im Laufe der Zeit aufgrund von Belastung oder Vibration verformen und lockern. Da der Schmelzpunkt von Blei bei 327 °C (621 °F) liegt, schmilzt ein Bleianker im Feuer und gibt alles frei, was er hält. Obwohl immer noch verschiedene Arten von Bleiankern erhältlich sind, werden sie heute aufgrund ihrer Tendenz, sich zu lockern, kaum noch verwendet; ihr niedriger Schmelzpunkt; und die Toxizität von Blei. Allerdings gibt es Millionen von ihnen, die vor Jahren installiert wurden und immer noch ihren Dienst tun. Früher waren sie in den meisten der auf Foto 2 gezeigten Stile und Größen erhältlich.

ZAMAC-Anker (Foto 2 CJ) sehen aus wie herkömmliche Bleianker, sind jedoch leichter und werden aus einer Zinklegierung gegossen, wobei geringe Mengen an Aluminium, Magnesium und Kupfer (daher der Name) hinzugefügt werden, um die Eigenschaften zu verändern Metall. Diese Anker sind in Dutzenden von Ausführungen und Größen erhältlich und in jedem Baumarkt oder Industriebedarfsgeschäft erhältlich.

Kunststoffdübel (Foto 2 K) wurden in den 1950er Jahren für den Einsatz mit Schrauben und Nägeln entwickelt, um leichte Lasten in Beton, Mauerwerk, Putz und Trockenbauplatten zu halten. Diese sind korrosionsbeständig und verrotten nicht und sind in vielen Größen erhältlich. Sie sind außerdem kostengünstig und erfüllen den Zweck, für den sie entwickelt wurden, gut. Da sie einfach zu handhaben sind, werden sie häufig zur Aufnahme größerer Gewichte verwendet, als es ihre Konstruktion zulässt. Im Feuer werden sie weich, schmelzen oder verbrennen und geben alles frei, was sie festhalten. Millionen dieser Anker tragen Elektrokästen, Kabelbinder, Leuchten, Bilderrahmen, Handtuchhalter und nahezu jede Art von Hardware, die in Wohn-, Gewerbe- oder Industriegebäuden zu finden ist.

Foto 3. Zum Vergrößern anklicken

Stahlanker gibt es in vielen Größen und Varianten für unterschiedliche Zwecke (Foto 3). Die meisten Stahlanker sind aus Gründen der Korrosionsbeständigkeit mit Cadmium oder Zink (und früher auch Blei) beschichtet. Diese Stahlanker bieten die größte Festigkeit und lösen sich am wenigsten durch Belastung oder Vibration. Mit einem Schmelzpunkt von 982–1427 °C (1.800–2.600 °F) ist es am unwahrscheinlichsten, dass sie ihre Ladung bei einem Brand freisetzen. Für den Einsatz in korrosiven Umgebungen sind einige Arten von Stahlankern in Edelstahl erhältlich.

Epoxid- und Zementverbindungen werden auch zum Setzen von Ankerbolzen in Beton und Mauerwerk verwendet. Ein Loch wird auf die richtige Größe gebohrt und gereinigt, um Staub und Schmutz zu entfernen. Der Bolzen wird bis zur richtigen Tiefe eingeführt. Eine zweiteilige Epoxidharzverbindung wird gemischt und mit einer Doppelspritze oder einer Kartuschenpistole in den Raum zwischen dem Loch und dem Ankerbolzen eingespritzt. Bei einer anderen Methode wird der Bolzensetzzement (Hydraulikzement) mit Wasser vermischt und in das Loch um den Ankerbolzen herum gegossen. Die Epoxidharzverbindung oder der Schraubenzement verbindet sich sowohl mit dem Stahl als auch mit dem Beton oder Mauerwerk und dehnt sich beim Aushärten aus.

Jeder Ankertyp und -stil eignet sich am besten für bestimmte Anwendungen. Einige Typen sind nur für Eigenlasten vorgesehen; einige lösen sich durch Vibration; andere sind nur für Scherlasten, nicht für Zuglasten gedacht; und einige sollten nicht zur Unterstützung von Überkopflasten verwendet werden.

Die meisten Bauunternehmer und Handwerker verfügen über ausreichende Kenntnisse, um den richtigen Dübeltyp und die richtige Größe für die beabsichtigte Anwendung zu verwenden. Leider orientieren sich viele Heimwerker und Ladenangestellte mehr an Aussehen und Verpackung als an Praktikabilität und Technik, und es ist unwahrscheinlich, dass sie viel recherchieren, bevor sie eine Auswahl treffen.

Weitere Informationen zu heutigen Verankerungssystemen für den Einsatz in Beton und Mauerwerk finden Sie im Internet unter:

Zu diesen Verankerungssystemen gehören nicht die Ankerbolzen, mit denen Baustahl oder schwere Maschinen an Betonfundamenten befestigt werden. Diese werden in der Regel beim Gießen in das Betonfundament eingebettet und sind ein Thema für ein anderes Mal.