HILTI KWIK-X, UNE NOUVELLE TECHNOLOGIE D'ANCRAGE

Compte tenu de la grande variété de systèmes d'ancrage disponibles sur le marché aujourd'hui, les concepteurs ou les professionnels de l'installation peuvent trouver difficile de choisir l'ancrage approprié pour une application spécifique. En général, pour les applications d'ancrage post-installation, le choix se fait entre les ancrages mécaniques et les ancrages chimiques, le système d'ancrage étant sélectionné en fonction des besoins de la conception, de l'application sur le chantier et des conditions de construction.

La Fig. 1 ci-dessous présente les différences courantes entre les ancrages mécaniques et chimiques.

En règle générale, l'avantage des ancrages mécaniques est le processus d'installation simplifié par rapport aux ancrages chimiques. De plus, les ancrages mécaniques peuvent être plus économiques que les ancrages chimiques, mais sont considérés comme moins flexibles sur le plan de la conception et de l'installation en raison des diamètres et des profondeurs d'encastrement limités.

L'avantage des ancrages chimiques est qu'ils permettent d'obtenir des charges plus élevées et que le système d'ancrage peut souvent s'adapter à des distances de rive et d'espacement plus faibles (notamment par rapport aux chevilles à expansion). Cependant, l'utilisation d'ancrages chimiques est considérée comme plus complexe compte tenu de l'influence de la température et de l'eau, et des accessoires nécessaires à une installation appropriée tels que : nécessité d'un distributeur, effort de nettoyage, etc.

Par conséquent, on peut dire qu'il existe une demande pour une technologie d'ancrage combinant les avantages – autant que possible – des deux technologies d'ancrage, à savoir les ancrages mécaniques et les ancrages chimiques.

C'est ce que fait l'ancrage à double action Kwik-X de Hilti, en combinant l'ancrage mécanique à vis KWIK HUS-EZ (KH-EZ) avec la capsule Kwik HUS (KHC) contenant un adhésif spécialisé en deux parties.

Le système d'ancrage à double action utilise une vis à béton à tête hexagonale en conjonction avec une capsule souple remplie des matériaux adhésifs constitutifs d'un système d'injection, voir Fig. 2.

La capsule KHC du système à double action Kwik-X contient une résine polymère, un durcisseur et des agrégats dans un rapport de mélange défini. La capsule KHC est insérée dans un trou foré à l'aide d'un perceuse à percussion ou d'une carotteuse. La vis à béton est enfoncée dans la capsule à l'aide d'une perceuse à percussion spécifiée dans le mode d'emploi imprimé du fabricant (MPII). Lors de l'introduction de la vis à béton dans le trou, la KHC est déchiquetée mais aussi comprimée. La résine durcissante et les granulats sont mélangés et remplissent l'espace annulaire autour de la vis à béton lorsque le filetage pénètre dans le mur. Simultanément, les fissures autour de l'ancrage sont remplies de résine, voir Fig.3.

Le mécanisme de transfert de charge de l'ancrage à double action Kwik-X est basé sur le verrouillage mécanique et la friction. L'adhésif de la capsule KHC augmente la surface de verrouillage mécanique des filets lorsqu'ils pénètrent dans le trou et remplissent l'espace annulaire autour de la vis. Après le durcissement complet de l'adhésif, il y a un verrouillage par friction entre la vis et l'adhésif durci.

Comprendre Kwik-X : la fixation à double action
Pour comprendre l'ancrage à double action et pourquoi cette technologie combine les avantages des ancrages mécaniques et des ancrages chimiques, les points suivants sont pertinents :

Si l'adhésif était complètement retiré, le système d'ancrage résiduel serait une simple vis à béton transférant la charge par verrouillage mécanique au moyen des filets coupant le mur, voir Fig.4.

En général, les ancrages à vis seuls ne sont pas en mesure de maximiser la capacité du béton en traction, car les filets de la vis qui sont insérés dans le béton s'usent pendant l'installation de la vis, en particulier dans le béton à haute résistance. Il en résulte que l'encastrement effectif, hef, est inférieur à l'encastrement nominal, hnom. La capacité du béton en traction à des fins de conception, tant pour le chapitre 17 de l'ACI 318 que pour l'annexe D de la CSA A23.3, est basée sur la valeur hef. Comme indiqué sur la Fig. 4, maintenant que l'adhésif de la capsule KHC remplit l'espace annulaire entre le béton et la vis KH-EZ, il améliore le verrouillage mécanique de la vis et permet au système Kwik-X de réaliser la pleine capacité de béton. Le concepteur peut maintenant utiliser hef = hnom, ce qui peut augmenter considérablement la capacité en traction du Kwik-X. La Fig. 5 montre comment l'augmentation de hef améliore la capacité nominale.

En outre, les conditions influençant le comportement de l'adhérence sont absorbées par les mécanismes de travail de la vis à béton. Dans le cas des ancrages par adhérence, il s'agit des conditions des trous de forage (trous nettoyés ou non), du processus de perçage (perceuse à percussion ou carottage au diamant), de la température du matériau de base et du comportement à long terme du type d'ancrage chimique. Les essais de qualification de l'ancrage à double action KWIK-X de Hilti montrent que le système à double action est moins influencé par les paramètres qui affectent les systèmes d'ancrage par adhérence traditionnels. Toutefois, cela n'est vrai que si la combinaison de la géométrie du filetage et des caractéristiques des adhésifs est équilibrée, comme c'est le cas pour les ancrages à double action KWIK-X de Hilti.
 
Conformité du Kwik-X pour une utilisation dans le béton
Un ancrage sûr nécessite non seulement une planification et une conception détaillées, mais aussi la prise en compte du fait que le système d'ancrage fonctionne de manière fiable dans des conditions de chantier ordinaires et défavorables. Aux États-Unis, la performance et les caractéristiques d'un produit de construction peuvent être évaluées sur la base des exigences d'essai incluses dans un critère d'évaluation (AC : « assessment criterion ») émis par les services d'évaluation de l'International Code Council (ICC-ES).

Les services d'évaluation de l'International Code Council (ICC-ES) fournissent des exigences d'essai et des critères d'évaluation destinés à vérifier l'adéquation d'un système, à spécifier les conditions d'utilisation admissibles (par exemple, le type de charge, l'exposition environnementale, entre autres) et, en fin de compte, à déterminer les caractéristiques de performance (c'est-à-dire la résistance de l'ancrage) qui sont nécessaires pour la conception d'un point de fixation. Les résultats de l'évaluation avec tous les paramètres pertinents pour le produit de construction sont ensuite publiés dans un rapport du service d'évaluation, comme le prévoit généralement le rapport du service d'évaluation de l'International Code Council (ICC-ESR) ou le rapport d'évaluation (ER) de l'IAPMO.

Le critère d'acceptation ICC-ES pour les ancrages adhésifs post-installés dans les éléments en béton (AC308) est le critère actuel utilisé pour évaluer les ancrages chimiques post-installés avant de recevoir un ICC-ES ESR ou un IAPMO ER. En février 2022, l’AC308 a été révisé pour permettre l'utilisation d'ancrages à vis avec des ancrages chimiques, à condition que l'ancrage à vis dispose d'un rapport d'évaluation existant basé sur les critères d'acceptation de l'ICC-ES pour les ancrages mécaniques dans les éléments en béton (AC193). L'ancrage à double action KWIK-X de Hilti a été testé selon les critères d'évaluation de l’AC308 et a ensuite obtenu la certification ESR-5065 de l'ICC-ES. Le programme d'essai détermine les caractéristiques du produit pour tous les modes de défaillance potentiels. Les valeurs sont ensuite fournies dans le rapport d'évaluation. Le programme d'essai comprend une résistance à la traction de base de l'ancrage ainsi que plusieurs essais de sensibilité et de robustesse pour vérifier la réponse mécanique de l'ensemble du système. L'essai comprend l'évaluation de la résistance à l'arrachement et du béton combinés, ainsi qu'une évaluation de la sensibilité et de la durabilité du matériau d'adhérence. Ces essais sont réalisés en fonction du diamètre de l'élément de fixation et de la profondeur d'encastrement, qui sont identifiés comme ayant la plus grande contribution à la performance du matériau d'adhérence.

Avantages de la fixation par vis d'ancrage à double action Kwik-X de Hilti en fonction des applications
L'ancrage à double action KWIK-X de Hilti offre des avantages clés en matière de conception et d'installation pour les raisons suivantes :
(a)     Flexibilité supplémentaire pour l'ancrage par temps froid. L'ancrage à double action KWIK-X de Hilti offre une plage de température étendue pour l'installation par rapport aux adhésifs injectables traditionnels en permettant des installations dans des conditions de température allant de -17 °F (-27 °C) à 104 °F (40 °C). (Un temps de polymérisation supplémentaire est nécessaire pour les températures plus basses, se référer au mode d'emploi.)
(b)      KWIK-X offre aux concepteurs une flexibilité pour les changements de conception ou même pour anticiper les exigences de conception futures avec la possibilité de retirer complètement l'ancrage et de le réinstaller dans le même trou de forage sans réduction de la capacité conformément au mode d'emploi (un seul retrait et une seule réinstallation sont autorisés).
(c)      Pour les installateurs, l'utilisation de l'ancrage à double action KWIK-X se traduit par des temps de durcissement de 30 secondes à des températures de 5 °C (41 °F) et plus, par l'absence de nettoyage des trous pour une installation adéquate, par l'absence de serrage (au-delà de l'utilisation d'une clé à chocs pour l'installation) ou par des restrictions des techniques de perçage.

KWIK-X apporte des avantages clés aux applications suivantes:
Kwik-X de Hilti est particulièrement adapté aux connexions de plaques de base structurelles et aux fixations d'équipements et de machines dans du béton fissuré ou non fissuré, de poids normal ou léger, sous des charges statiques, quasi-statiques et sismiques. L'avantage de Kwik-X est sa fonction de double action (micro-clavetage et adhérence) qui permet d'adapter les performances aux exigences de l'application.

L'ancrage à double action KWIK-X de Hilti peut également être utilisé dans des applications non structurelles liées à la sécurité. Par exemple, la fixation de mains courantes, de garde-corps, de toitures et de structures légères en acier sur des structures nouvelles ou existantes. Pour de telles applications, le système de fixation Kwik-X de Hilti vous offre la possibilité de concevoir avec des distances de rive et d'espacement réduites, tout en fournissant aux installateurs un ancrage plus simple et plus rapide à installer, tout en restant entièrement amovible, voir Fig.8.

 
Une mauvaise performance des fixations des équipements et des systèmes d'ancrage peut entraîner des dommages et une perte de productivité. La technologie à double action et la possibilité de retirer KWIK-X lors du changement de position de l'équipement vous offrent l'avantage d'être plus flexible face aux changements fonctionnels.

SOMMAIRE
Le nouvel ancrage à double action KWIK-X de Hilti est le premier ancrage post-installé de son genre qui combine les avantages des ancrages chimiques avec ceux des ancrages mécaniques.

KWIK-X de Hilti offre une solution productive grâce à sa méthode d'installation facile, associée à une haute capacité de performance, ce qui permet de répondre aux besoins des concepteurs et des entrepreneurs. Il repousse les limites par rapport à la technologie traditionnelle des adhésifs injectables en offrant une plage de température étendue pour une installation jusqu'à -27 °C (-17 °F) pour les installations par temps froid et offre une flexibilité pour s'adapter aux changements de conception en proposant une solution amovible et réutilisable.

Kwik-X de Hilti permet également aux entrepreneurs de disposer d'une solution d'ancrage productive qui ne nécessite plus de temps de durcissement prolongé dans des installations à 5 °C (41 °F) ou plus, qui n'a pas besoin d'être nettoyée ou serrée (en dehors de l'utilisation d'une clé à chocs pour l'installation) et qui n'a pas d'accessoires obligatoires ou de restrictions quant à la méthode de perçage.

Le meilleur des deux mondes pour les concepteurs et les entrepreneurs
…offert par Hilti.