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Caractéristiques des matériaux et propriétés mécaniques des vis à ciment

1. Définition et application de vis à ciment
Les vis à ciment, également connues sous le nom de vis à béton ou vis d'ancrage chimique, sont des fixations à haute résistance conçues pour les substrats durs tels que le béton et la maçonnerie. Ils sont fermement fixés par engagement mécanique ou liaison chimique entre le filetage et le substrat, et sont largement utilisés dans le renforcement des structures de bâtiments, l'installation de murs-rideaux, la fixation de pipelines, la base d'équipements et d'autres domaines. En raison de la nature fragile du béton, les vis à ciment doivent avoir une haute résistance à la traction et au cisaillement, et s'adapter à des environnements complexes tels que les vibrations et l'humidité.

2. Analyse des caractéristiques des matériaux de base
Le choix du matériau des vis à ciment affecte directement leur durabilité et leurs performances mécaniques. Les documents courants peuvent être divisés en trois catégories :

(1) Acier au carbone (surface galvanisée/phosphatée)
Les vis en acier au carbone sont peu coûteuses et très résistantes (jusqu'au grade 8,8), mais sont sujettes à la rouille et doivent être galvanisées ou phosphatées pour améliorer leurs performances antirouille. Les couches galvanisées ordinaires peuvent provoquer une « rouille blanche » dans les environnements humides et conviennent à une fixation dans des environnements secs ou à court terme.

(2) Acier inoxydable (qualité A2/A4)
A2 (acier inoxydable 304) résiste à la corrosion générale et A4 (acier inoxydable 316) contient du molybdène, qui est plus résistant aux brouillards salins et à la corrosion chimique, et convient aux environnements à forte humidité et à forte teneur en sel tels que les zones côtières et les usines chimiques. Cependant, la résistance de l'acier inoxydable est légèrement inférieure à celle de l'acier allié (généralement de qualité 5,8 à 8,8), et la résistance et la résistance à la corrosion doivent être pesées.

(3) Acier allié (qualité 10,9/12,9 haute résistance)
En ajoutant des éléments tels que le chrome et le vanadium pour améliorer la résistance (résistance à la traction ≥1000MPa), il est souvent utilisé pour l'ancrage structurel lourd. Cependant, comme les composants en alliage sont sujets à la rouille, un revêtement Dacromet ou une pulvérisation de résine époxy est nécessaire pour équilibrer la résistance et la résistance à la corrosion.

Indicateurs matériels clés :
Dureté (HRC 22-32) : Une dureté trop élevée peut facilement entraîner des fissures fragiles lors de l'installation, et une dureté trop faible peut entraîner une résistance insuffisante au cisaillement.
Résistance au brouillard salin : les revêtements de haute qualité ou l'acier inoxydable doivent passer un test de brouillard salin de plus de 500 heures (comme ASTM B117).

3. Paramètres clés et méthodes d'essai des propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques des vis à ciment doivent être conformes aux normes telles que ISO 898-1 et ASTM F1554. Les paramètres de base comprennent :

(1) Résistance à la traction
La résistance à la traction des vis à haute résistance (telles que la qualité 10.9) doit être ≥1000MPa. La capacité portante réelle est également affectée par la résistance du béton. Par exemple, la résistance à la traction ultime des vis M12 dans le béton C30 peut atteindre 25 kN.

(2) Résistance au cisaillement
Habituellement 60 % à 70 % de la résistance à la traction. La conception du filetage (comme le double filetage) peut améliorer les performances de cisaillement. Les charges dynamiques doivent être simulées lors des essais (tels que les essais sur table vibrante).

(3) Couple et précharge
Le couple d'installation doit être contrôlé avec précision. Un couple excessif provoquera une fissuration du substrat ou un glissement du filetage. Par exemple, le couple recommandé pour les vis M10 est de 40 à 50 N·m et doit être utilisé avec une clé dynamométrique.

(4) Profondeur d'encastrement
La profondeur d'encastrement minimale est généralement de 5 fois le diamètre de la vis (par exemple, les vis M8 doivent être encastrées sur plus de 40 mm). Trop peu profond réduira considérablement la capacité portante.

4. Assortiment technique des matériaux et des propriétés mécaniques
Environnement hautement corrosif : l'acier inoxydable A4 ou l'acier allié plaqué est préféré, sacrifiant une petite quantité de résistance en échange d'une durabilité à long terme.
Bâtiments de très grande hauteur : un revêtement époxy en acier allié de qualité 10,9 est utilisé pour répondre aux exigences de résistance aux tremblements de terre et à la pression du vent.
Scénarios de charges dynamiques (comme les ponts) : La durée de vie des vis doit être vérifiée par des essais de fatigue (comme 2 millions de cycles de chargement).

Comment sélectionner correctement attaches en béton ? Analyse de la charge, des conditions du substrat et des facteurs environnementaux

1. Facteurs de sélection de base des fixations pour béton
La sélection des fixations pour béton (telles que les boulons à expansion, les boulons d'ancrage chimiques, les vis autotaraudeuses, etc.) doit prendre en compte les facteurs suivants :

Exigences de charge
Charge statique par rapport à la charge dynamique : un environnement à vibrations élevées (comme la fixation d'équipements mécaniques) nécessite l'utilisation de boulons d'ancrage résistants aux tremblements de terre (tels que des boulons d'ancrage chimiques ou des boulons à expansion spéciaux).

Qualité porteuse : les vis en acier au carbone et les vis autotaraudeuses en acier inoxydable de Wuxi Sharp peuvent répondre à différentes exigences de résistance, par exemple :
Fixation de la lumière (comme les accessoires de portes et fenêtres) : Utilisez des vis autotaraudeuses (comme des vis à ciment).
Structure lourde (telle qu'une base de structure en acier) : des boulons à expansion à haute résistance ou des systèmes d'ancrage chimiques sont recommandés.

Conditions du substrat
Résistance du béton (C20/C30/C50, etc.) : Le béton à faible résistance nécessite des fixations avec une force d'expansion modérée pour éviter les fissures.
Épaisseur du substrat : les substrats minces nécessitent des boulons d'ancrage pénétrants (tels que les vis pour panneaux de fibres de Sharp), et les substrats épais peuvent utiliser des boulons d'ancrage chimiques profondément enfouis.

Facteurs environnementaux
Humidité/environnement corrosif : pour les scènes côtières ou chimiques, il est recommandé d'utiliser les vis autotaraudeuses en acier inoxydable de Wuxi Sharp (telles que l'acier inoxydable de qualité A2/A4), qui sont plus résistantes à la corrosion.
Changements de température : les matériaux à haute stabilité thermique (tels que les colloïdes d'ancrage chimique) doivent être sélectionnés dans des environnements à différences de température extrêmes.

2. Produits et avantages techniques de Wuxi Sharp
En tant que fabricant professionnel de fixations créé en 1993, Wuxi Sharp Metal Products Co., Ltd. fournit le support suivant :

Des gammes de produits diversifiées
Fixations spéciales pour le béton : telles que des vis à ciment (convient au béton léger) et des boulons à expansion en acier au carbone (scènes à charges élevées).
Solutions de support : Dans l'installation de portes, fenêtres et murs extérieurs, nous pouvons combiner nos activités de négoce d'accessoires de portes et fenêtres pour fournir une solution de fixation unique.

Production et contrôle qualité
Une usine de 6 000 mètres carrés, 100 équipements et 800 tonnes de stocks garantissent une réponse rapide aux besoins des commandes.
Production annuelle de 2 000 tonnes, respecte strictement les normes ISO pour garantir la cohérence du produit.

Expérience des applications industrielles
Depuis 2000, nous sommes profondément impliqués dans le domaine de l’ingénierie des portes et fenêtres. Nos produits sont largement utilisés dans les portes et fenêtres techniques en alliage d'aluminium, les systèmes de décoration intérieure et sont compatibles avec les normes de construction nationales et étrangères (telles que GB, ASTM).