Algemeen
Elektrolytisch verzinken is een elektrochemisch proces waarbij een zinklaag neergeslagen wordt op het productoppervlak. Binnen electrolytisch verzinken is een breed scala aan alternatieven voorhanden in laagdiktes, basismaterialen (zink / zink-ijzer / zink-nikkel), passiveringen. De minimale laagdikte is ca 3 μm en kan oplopen tot ca 30 μm (gecombineerde laag). Wij hanteren op onze bevestigingsartikelen meestal een minimale laagdikte van 5 μm.   

Een elektrolytisch zinkproces heeft altijd een nabehandeling om aantasting van de zinklaag te voorkomen. Dit heet het passiveren (of ook wel chromateren of bichromatiseren) en vertoond, afhankelijk van de behandeling (passiveren), een transparante groengele (geelverzinkt) of metallic-lichtblauwe tint (blauwverzinkt). Door het passiveren neemt de corrosiebestendigheid sterk toe en wordt het uiterlijk verfraaid. De passiveerlaag is een dun zinkchromaat/zinkoxidelaagje bovenop de zinklaag. Bij standaard verzinken geeft dit een metallic-lichtblauwe tint en bij geel verzinken vertoont de zinklaag een transparante goudkleurige tint. De corrosiebestendigheid van deze twee verschillende passiveringen is vrijwel gelijk, maar de geelverzinkte variant is sinds de nieuwe ROHS-richtlijn uit 2011 in opspraak geraakt vanwege het schadelijke zeswaardige chroom, wat voorheen gebruikt werd bij deze passivering. 

Bij het elektrolytische verzinkproces wordt er waterstof op het productoppervlak ontwikkeld. Zeker bij geharde staalkwaliteiten met een hoge sterkte, met name vanaf 8.8 en hoger, kan de in het staal opgenomen waterstof een aanzienlijk verlies aan ductiliteit veroorzaken (de zogenaamde waterstofbrosheid). 

Toepassingsgebied
Het toepassingsgebied van elektrolytisch verzinkte bevestigingsmaterialen is divers vanwege de diverse corrosiewerende eigenschappen door de laagdikte. 

Verzinkte bevestigingsmaterialen worden doorgaans voorzien van een beschermende zinklaag volgens ISO A2A met een minimale laagdikte van 5 Mu. In principe geldt: hoe dikker de zinklaag op stalen bevestigingsmateriaal, hoe langer het duurt voordat hij weg gecorrodeerd is. De gemiddelde atmosferische corrosie voor alle zinktypes in Nederland in de buitenatmosfeer bedraagt momenteel 0,42 μm/jaar (gegevens TNO, Rijkswaterstaat en TU Delft). Dat komt gemiddeld overeen met een corrosieklasse C2 in Nederland. 

De zinklaag wordt aangetast door de hoeveelheid chloride en SO2 (zwavel) in de omgeving. Het water maakt deze aantasting mogelijk. SO2 heeft een grote invloed op het corrosiegedrag en daardoor op de duurzaamheid van stalen-verzinkte producten.  Het corrosieklimaat in West-Europa wordt wel steeds minder agressief door de drastische afname van het SO2-gehalte in de lucht. Het SO2-gehalte in Nederland is door allerlei maatregelen en wetten in Europees verband, zoals eisen aan autobrandstoffen, uitstoot van energiecentrales etc., vanaf 1980 geleidelijk gaan dalen tot een verwaarloosbaar niveau. 
Naast SO2 speelt choride een belangrijke rol bij corrosievorming van zink. Chloride maakt de oxidelaag op het zink sneller oplosbaar in water, waardoor de zink-corrosiesnelheid toeneemt. Als het zink (plaatselijk) is verdwenen, neemt ook de ijzercorrosiesnelheid toe in aanwezigheid van chloriden. Nederland heeft voornamelijk in een smalle strook van ca. 750 meter langs de kust een hoog chloridegehalte; echter uit veiligheidsoverwegingen nemen we 10 km om ook de invloed van de zeewind mee te nemen. Onder normale condities wordt gebruik van verzinkte bevestigingsartikelen geadviseerd in beschermde condities (binnen gebruik). 

Corrosiewerendheid
Tot 24 uur in zoutsproeitest volgens ISO 9227 voor A2A tot circa 240 uur voor speciale zink- ijzer legeringen. 

Maximale toepassings temperatuur
80 graden Celcius 

Aanduiding elektrolytische zinklagen conform ISO 4042 

In ISO 4042 is de aanduiding van elektrolytische zinklagen vastgelegd. Aanduiding vindt plaats aan de hand van een code van twee letters en een cijfers (bijvoorbeeld: A2F). In dit voorbeeld staat de A voor zink (Zn), de 2 voor een laagdikte van 5 μm en de F voor een heldere passivering. De volgende tabellen geven de diverse onderdelen van de code weer: 

Normale leveringscondities in bevestigingsmaterialen: 

Electrolytisch verzinkt: ca. 5 μm A2A / A2B / A2E / A2F. Zonder specifieke overeenkomst tussen leverancier en afnemer kan een willekeurige variant geleverd worden.

Geel verzinkt: ca. 5 μm A2C / A2G / A2L. Zonder specifieke overeenkomst tussen leverancier en afnemer kan een willekeurige variant geleverd worden.

Alternatieve namen
Galvaniseren, electroplating, zinc plating

Ondanks de opmars van de chemische verankeringen blijven mechanische ankers een belangrijk bevestigingsmiddel in beton. Ook daar behoren nieuwe ontwikkelingen tot de orde van de dag, met steeds grotere laststerktes, toepassingen en zelfs gebruiksvriendelijkheid. Er zijn tegenwoordig zelfs schroefankers verkrijgbaar die na voorboren ingedraaid én uitgedraaid kunnen worden.  

In verankeringen is het van groot belang dat je producten gebruikt die voorzien zijn van het Europese ETA keurmerk.  

Europese Richtlijnen
Men kan onderscheid maken tussen drie soorten ankers: lichte ankers, middenlast- en zwaarlastankers. Afhankelijk van de sterkte van het anker en de verbinding die deze maakt krijgt het anker een zogenaamde optie. Van optie 1 tot en met 6 en van optie 7 tot en met 12. Opties 1 tot en met 6 omvatten de sterkste ankers. De meest voorkomende opties zijn optie 1 en 7. De overige opties omvatten eerder gedetailleerde voorwaarden zoals randafstand, tussenafstanden en dergelijke meer. Opties 1 en 7 gaan over toepassing in gescheurd of ongescheurd beton. Gescheurd beton omvat de trekzone in het beton. Daar is de belasting op het beton veel groter dan bij ongescheurd beton (de 'duwzone'), en moet je dus een andere anker gebruiken. Een anker dat voor ongescheurd beton bedoeld is, zal de spanning die bij gescheurd beton voorkomt niet aankunnen en zal het bijgevolg dan ook begeven.  

Het is belangrijk om het onderscheid tussen de verschillende opties in acht te houden. Zo kunnen opties 7 tot en met 12 niet gebruikt worden in een trekzone, hoe groot de diameter van het anker ook is. Dit vanwege het grotere risico. Aan de Europese richtlijn hangen ook enkele voorwaarden vast aan de ankers. Zo moet de fabrikant met een ETA-keuring garanderen dat zijn product minimaal 50 jaar kan meegaan. Daarnaast staat in het rapport hoe je het anker moet monteren en in welke omstandigheden (nat of droog). De verankering moet ook gebeuren door gekwalificeerd personeel en volgens de richtlijnen van het ETAG. Wie zich daar niet aan houdt, plaatst de verankering natuurlijk op eigen verantwoordelijkheid en zal dan ook de gevolgen dragen in geval van een incident.  

Enkele belangrijke vragen voor het werken met zwaarlastankers? 

1. Werk ik in een trekzone of in de duwzone van het beton?  

Duwzone=optie 7 en trekzone=optie 1 

2. Hoe dicht bij de rand moet je de ankers gaan plaatsen? Dicht bij de rand?  

Gebruik een schroefanker of chemisch anker i.p.v. een spreidanker om scheuren van het beton te voorkomen 

3. Welke last moet het anker gaan dragen?  

Iedere type en maat verankering heeft een bepaalde treksterkte. Dit bepaald hoeveel lastkracht het anker aan kan. De trekbelasting wordt uitgedrukt in kilonewton (kN), waarbij 1 kN gelijk staat aan een belasting van 100 kg.  

4. Hoe diep kun je je anker gaan plaatsen?  

Hoe dieper je de verankering kunt plaatsen hoe hoger de treksterkte en hoe groter de belasting.  

5. En welke diameter kun je monteren?  

Hoe groter de diameter hoe groter de belasting. De diameter bepaald ook voor een deel de afschuifbelasting. Dit is de dwarse belasting op het anker. De diameter van de verankering bepaald ook de boordiameter van het anker. Om een sterke verbinding te garanderen is het boorgat net iets kleiner dan de draaddiameter van het anker zelf. 

6. Moet het anker demonteerbaar of herbruikbaar zijn?  

Spreidingsankers zijn lastig demonteerbaar en niet herbruikbaar. Chemische ankers zijn niet demonteerbaar of herbruikbaar. Wil je gemakkelijk demonteren en ook nog hergebruiken? Gebruik dan betonschroefankers of betonankerbouten.  

7. Hoe dik is het te monteren deel? 

Dit is belangrijk om vooraf te weten voor de keuze van het anker. Het klembereik geeft aan wat de maximale, te bevestigen dikte is. 

8. Waar moet de bevestiging worden gemaakt? Binnen of buiten? En in een extreem agressief klimaat?  

Gebruik voor normale binnen omstandigheden elektrolytisch verzinkte ankers maar voor buitentoepassingen minimaal RVS A2. Voor extreme condities kun je RVS A4 toepassen. 

Veiligheidsfactor
De richtlijnen van de ETA omvatten ook een veiligheidsfactor. Op de aangegeven belasting moet een marge zitten om in alle veiligheid te kunnen werken. Een van de redenen voor die marge is de mogelijkheid tot piekbelasting. Die moet ruim ingeschat worden. Verder moet je alle externe factoren indachtig zijn. Men kan niet 100% garanderen dat het gebruikte beton van optimale kwaliteit is. Men kan evenmin zeker zijn dat de monteur van de verankering voldoende gekwalificeerd is. Daarnaast moet je ook nog rekening houden met metaalmoeheid. Als alles dan al correct geïnstalleerd wordt, weet je niet helemaal of het metaal lang genoeg zal meegaan. Daarom wordt een dergelijke marge ingebouwd. Men kan namelijk nooit zeker genoeg zijn.  

Over het algemeen kan men stellen dat de meeste ankers voorzien zijn van een veiligheidsfactor van 1,4. Dat wil zeggen dat, bij een aangegeven treksterkte van 100 kg, de eigenlijke treksterkte 140 kg is. Voor de Europese regelgeving gaat men zelfs al naar een factor van 3.  

Het beton
Voor een veilige en goede bevestiging hangt er veel af van ondergrond zelf. Hoewel hier vooral de verankering in beton besproken wordt, zijn er onderling nog heel wat verschillen. De meest gangbare betonvariant is de C20/25, de vroegere B25. De cijfers slaan respectievelijk op de cilinderdruksterkte en kubusdruksterkte, in MPa. Hoe hoger de waarden, hoe sterker en harder het beton.

Naast beton kan men ook nog verankeren in kalksteen, baksteen (hol en massief) en in gipskarton. Voor elke ondergrond zal men ook een andere anker gebruiken, naargelang van de specifieke eisen van de verankering. Wat je zeker niet mag vergeten is de reiniging van het boorgat. Het is belangrijk om na het boren van het gat het boorgat goed te reinigen om een goede verbinding te garanderen. Er zijn hiervoor speciale borsteltjes of luchtspuiten verkrijgbaar. 

Soorten zwaarlastankers
Men kan op verschillende manieren de ankers in categorieën verdelen: (her)gebruik, installatie, grootte of diameter zijn hiervoor allemaal mogelijke parameters.  

Onderscheid bij installatie
Grofweg kan men stellen dat er op het vlak van installatie twee soorten ankers zijn:  

Doorsteekankers
Voorsteekankers -> Hulsankers  

Doorsteekankers ondergaan een voorafgaande montage, waarna het anker door het te verankeren onderdeel heen vastgezet wordt. Voorsteekankers worden rechtstreeks met het te verankeren onderdeel gemonteerd op de ondergrond.  

Onderscheid bij bevestiging
Verder is er een wezenlijk verschil tussen slag- en spreidingsankers, en schroef- of snijdende ankers. Er bestaan tal van soorten slagankers, gaande van snelbouwankers en keilbouten tot hulsankers. Eenmaal gemonteerd zitten slagankers letterlijk muurvast en zijn ze niet meer uit de ondergrond te halen. Vaak zijn zij ook voorzien van een onderleg schijf (DIN9021) die een gelijkmatige belasting uitoefent. Anderzijds gebeurt de verankering enkel op de ring en de kegel, in tegenstelling tot betonankerbout, waar de verankering op de gehele schroef gebeurt.  

Betonankerbouten zijn wel eenvoudig te demonteren en opnieuw te gebruiken, wat handig kan zijn bij een tijdelijke montage van bijvoorbeeld stalen steunpijlers bij het afschoren. Daarnaast zijn ze ook beter bestand tegen trillingen en hebben dus een hogere afschuifbelasting.  

Pluggen
Naast alle zware en middenzware ankers heb je ook lichte ankers. Deze lichte ankers, zoals pluggen of lichte schroefankers, zullen eerder gebruikt worden door installateurs voor het bevestigen van beugels. Pluggen hebben een geringe belastbaarheid maar kunnen zich in vrijwel elke ondergrond handhaven.  

Keuze en berekenen
Er spelen verschillende factoren mee bij de keuze van de verankering, waarbij men afweegt welk anker bij welke situatie het beste geschikt is, vaak afhankelijk van de belasting op het anker.  

Het specifieke anker voor een specifieke situatie is iets wat niet bestaat. Eerst en vooral is het logisch om te weten dat men om hout te verankeren, geen zwaarlastanker nodig heeft. Dat terzijde: als men staal wil installeren, zal men eerder rekening houden met de klemdikte. Men gaat berekenen hoeveel kracht die klemdikte kan verdragen. Op basis van het resultaat van de berekening kan er uitgezocht worden welk anker men moet gebruiken.  

Uiteindelijk draait het allemaal rond rekenen en berekenen en eventueel opnieuw berekenen. Alles bij elkaar komt het dus daarop neer. Bij mechanische ankers valt het qua rekenwerk eigenlijk allemaal best mee; in het ETA-rapport staan normaal gezien wel de toegelaten minimum- of maximumwaarden wat betreft klemdikte, diameter, lastkracht of boordiepte.

Door middel van de bovenstaande illustratie is het makkelijk uit te leggen. De betonnen plaat waar de vrachtwagen overheen rijdt vertoont minuscule scheurtjes aan de onderkant van het beton. Met andere woorden de trekzone. Als we dit nu vertalen naar de praktijk, dan geldt het volgende: als je een anker plaatst in de vloer of in een muur, dan heet dat drukzone/ongescheurd beton. Plaats je een anker in het plafond (dus boven je hoofd), dan heet dat trekzone/gescheurd beton. 

Gescheurd beton heeft ETA optie 1 en ongescheurd beton heeft optie 7. Er bestaan meerdere opties in de ETAG (Guidelines). De eerste groep loopt van 1 tot en met 6 en de tweede groep loopt van 7 tot en met 12. Waarbij 1 en 7 de hoogste graad is in de betreffende groep. Voor ons is het belangrijkste onderscheid: druk- of trekzone!

In plaats van steen wordt er meer en meer gebruik gemaakt van beton. Dit begon al in de jaren 80. Rond die tijd is ook de doorsteekanker ontwikkeld. Wat zijn de verschillen tussen een keilbout en een doorsteekanker? 

Het woord zegt het al, het boorgat is gelijk aan het gat in het te bevestigen materiaal. In theorie kun je dus het te bevestigen materiaal tegen de muur aanhouden en in één keer een gat boren. Vandaar de naam doorsteek anker! Het vastdraaien van een doorsteekanker vindt op dezelfde manier plaats, echter de spreiding is vele malen kleiner. Dat is ook de reden dat een doorsteekanker alleen gebruikt kan worden in beton. Technisch gezien is de doorsteekanker vele malen beter dan de keilbout. Dat heeft er ook toe geleid dat in de professionele wereld de keilbout nagenoeg verdwenen is.  

De range van de RAWL doorsteekankers is vrij groot 

1. R-XPT verzinkt;
2. R-XPT-HD thermisch verzinkt (HD staat voor Hot dipped galvanised);
3. R-XPTII-A4 in RVS type A4 (316);
4. R-HPTII-ZF is hetzelfde als de XPT, maar dan ETA gekeurd optie 1 voor zowel gescheurd als niet gescheurd beton.

Afbeelding van een doorsteekanker. Door het vastzetten van het anker wordt de klip naar achteren getrokken. De twee lijnmarkeringen zijn voor de minimale en maximale plaatsingsdiepte. 

Het doorsteekanker wat wij voeren van Rawl is de XPT serie verzinkt met ETA optie 7. De reden hiervan is dat wij dit product complementair leveren, wij zijn hier geen specialist in. Let wel; wij kunnen natuurlijk alle producten leveren, maar dat is alleen interessant bij grote aanvragen.