Содержание

Срок службы свайно винтового фундамента

Плюсы и минусы фундамента на винтовых сваях + срок службы, инструкция по монтажу и отзывы владельцев

Качество грунта оказывает большое влияние на выбор фундамента и всю технологию строительства в целом.

В России имеется большое количество проблемных регионов, где преобладают заболоченные, подтапливаемые или слабонесущие типы грунта.

Использование традиционного фундамента в подобных условиях недопустимо, но на помощь приходят свайные типы опорных конструкций.

Они обеспечивают контакт основания с плотными слоями грунта и позволяют строить массивные и тяжелые здания без опасений за их состояние.

Имеются и более легкие варианты свайных оснований, к которым относятся винтовые сваи.

Фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи представляют собой опорную конструкцию в виде системы погруженных в грунт металлических труб с приваренными в нижней части спиралевидными лопастями (ниже приведено фото). Они играют роль нарезки, подобной той, что делается на шурупах.

Заостренный конусный наконечник позволяет стволу легче входить в грунт, а лопасти выполняют функцию нарезки и параллельно являются опорными узлами.

Погруженная опора удерживается в неподвижном состоянии за счет силы трения между боковыми стенками трубы и грунтом, а также за счет нагрузки на лопасти. Установка производится по определенной схеме, образующей т.н. свайное поле, обеспечивающее равномерное распределение нагрузки по всем стволам.

После погружения верхние части подрезают, образуя ровную плоскость, и обвязывают несущим поясом — ростверком.

Он является опорной конструкцией для стен и равномерно передает нагрузку на систему свай.

Функции ростверка близки к работе ленточного фундамента, но опорой для него является не поверхность грунта, а верхние концы вертикальных стержней. Для усиления конструкции, полые трубы после установки заливают уплотненным бетоном, что делает их невосприимчивыми к возможным боковым нагрузкам.

Плюсы и минусы

К достоинствам винтовых свай относятся:

  • Высокая скорость монтажа.
  • Возможность ручной установки, что позволяет работать в непосредственной близости к готовым постройкам.
  • Стоимость винтовых свай гораздо ниже, чем у других типов основания.
  • Возможность повторного применения. При необходимости сваи могут быть извлечены и использованы в другом месте.
  • Для установки не нужны земляные работы.
  • Имеется возможность строиться на склонах или складках рельефа.
  • Можно обойтись без привлечения сложной техники.

Недостатками являются:

  • Условия эксплуатации способствуют появлению коррозии.
  • Использование винтовых свай в регионах с высокой сейсмической активностью запрещено.
  • Погружение в каменистый грунт не допускается.
  • Использование винтовых свай на рыхлых или слабонесущих грунтах, не образующих достаточной боковой поддержки, требует дополнительного обследования и уточнения глубины погружения.

Большинство недостатков часто замалчивается производителями, поэтому необходимо иметь полное представление о свойствах и качествах конструкции.

Рассмотрим, какие виды винтовых опор используются в современном строительстве:

По области применения

Использование этого типа фундамента ведется гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд.

Винтовые сваи успешно применяются в следующих областях:

  • Капитальное строительство.
  • Индивидуальное жилое строительство.
  • Мосты, причалы, прочие гидротехнические сооружения.
  • Несущие опоры ЛЭП, мачты и т.п.
  • Ангары.
  • Теплицы.
  • Заборы или ограждения и т.д.

Рост популярности этого типа основания значительно расширил область применения, и этот процесс еще не закончен.

Используются стальные трубы разных диаметров. Наиболее распространены трубы 108 мм, этот размер обеспечивает достаточно высокую несущую способность при хорошем вхождении в грунт.

Общий диапазон диаметров труб находится в пределах 57-219 мм, но в некоторых случаях используются и более толстые опоры.

В частном домостроении трубы более 159 мм не используются из-за сложности погружения.

Длина труб также имеет много вариантов. Существуют типоразмеры от 1650 до 9000 мм, используемые в соответствующих условиях.

Чем меньше прочность и плотность грунта, тем длиннее должен быть ствол.

Количество лопастей

Существуют одно- и многолопастные конструкции. Однолопастные используются на относительно надежных грунтах.

Превышение нагрузки или реверс сваи при установке приводят к потере сцепления с грунтом.

Для ответственных построек на слабонесущих грунтах используют многолопастные сваи, которые демонстрируют большую устойчивость к возможным нагрузкам.

Кроме того, увеличение количества лопастей позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает погружение.

При этом, толщина стенок должна обеспечивать необходимую жесткость.

Наконечники

Наконечник принимает на себя нагрузку при погружении, что выдвигает довольно жесткие требования к его конструкции.

Существуют:

  • Сварные наконечники. Изготавливаются путем заужения диаметра трубы путем удаления клиновидных участков и соединения полученных фрагментов в конус. Швы свариваются и образуется заостренный конец. Применяются для относительно слабых, мягких грунтов.
  • Литые наконечники. Изготавливаются (отливаются) отдельно и прикрепляются к трубе. Обладают большой толщиной, способны разрушать встречающиеся препятствия. Используются на плотных и сложных грунтах.

Материал изготовления

Используются разные марки стали — от обычной Ст 3, до более прочной Ст 20.

Для применения в сильноагрессивных грунтах с большими нагрузками и возможностью электростатической коррозии используются прочные марки стали 30 ХМА и 09Г2С.

Тип защитного покрытия

Наиболее эффективным покрытием считается нанесение слоя цинка. При этом, сам материал должен быть достаточно устойчивым к возникновению коррозии.

Полимерные материалы, нанесенные на сваи, стираются при погружении и свою задачу выполнить не могут.

Они необходимы только для защиты наружной части опор и требуют периодического обновления.

Многие инженеры предлагают свои варианты защиты, от мастик до нанесения слоя резины, но большого распространения эти методы пока не получили.

Какие наиболее оптимальны для использования в дачном строительстве?

Назвать оптимальный тип винтовых свай без анализа грунта или расчета веса дома невозможно.

Если исходить из специфики постройки, предполагающей создание относительно легкого дома с малым количеством этажей, то наиболее целесообразным вариантом будет применение однолопастных стволов диаметром от 57 до 108 мм в зависимости от типа и состояния грунта.

Более детальную информацию даст только обследование участка и расчет нагрузки, так как свая имеет определенный предел. Например, при диаметре 57 мм максимальная нагрузка составит 800 кг.

Для каких строений он необходим?

Винтовые сваи можно использовать для различных строений. Мировая практика показала способность этого типа фундамента успешно работать с массивными, тяжелыми и высокими зданиями и сооружениями.

Тем не менее, в России технология создания этого основания пока не отработана, поэтому обычно ограничиваются строительством вспомогательных или хозяйственных построек. Для жилых домов винтовые сваи используются неохотно и довольно редко.

Срок службы

В идеальных условиях (грунт, не обладающий разрушительным воздействием на материал, отсутствие коррозии и т.д) опора способна прослужить до 300 лет, а при наличии оцинкованного слоя — до 800 лет.

Так утверждают производители и маркетологи, хотя никаких оснований для этого у них нет. С момента изобретения не прошло еще и 299 лет, поэтому относиться к подобным заявлениям всерьез нельзя. Идеальных условий не существует, а воздействия и обычная усталость металла никуда не делись.

Поэтому реальным сроком службы такого фундамента следует считать 50-75 лет, хотя возможны отклонения в ту или иную сторону.

Является ли это капитальным фундаментом или нет?

Вкручивающиеся сваи способны нести очень тяжелые и массивные здания или сооружения. Поэтому их следует считать капитальным фундаментом по праву.

В этом вопросе возникает некий психологический дисбаланс, так как внешне они не выглядят надежной опорой, соответствующей термину «капитальный».

Тем не менее, основным признаком является допустимость использования при строительстве жилых домов.

Это позволяет обоснованно считать винтовые сваи капитальным типом основания.

Как правильно сделать выбор?

Выбор винтовых свай состоит из двух этапов:

  • Определение подходящего типоразмера и вида винтовых свай.
  • Выбор конкретных изделий по качеству и соответствию требованиям.

Первый этап практически полностью выполняется во время проектирования дома. Поэтому говорить о нем нет смысла.

Второй этап обычно выполняют представители фирмы, с которой заключен договор.

Если по каким-либо причинам приходится выбирать самостоятельно, следует обратить внимание на следующие детали:

  • Толщина стенок трубы не должна быть меньше 4 мм.
  • Толщина лопастей — не менее 5 мм.
  • Качество сварки должно быть максимально высоким.
  • Наличие слоя оцинковки.
  • Тип и качество наконечника.

По этим критериям можно выбрать наиболее качественные изделия.

Сколько стоит такое основание

Рассмотрим стоимость винтового фундамента для небольшого дома 6 : 6 м. Оптимальная схема свайного поля состоит из 9 свай.

Тогда от владельца участка потребуется оплатить монтаж 9 штук (стоимость от 650 до 1100 руб/шт) и цену самих свай.

Читать еще:  Как закрыть трубы отопления в частном доме

Она зависит от длины и диаметра — например, ВС-57 (диаметром 57 мм) длиной 3 метра стоит 1100 рублей с монтажом или 1200 без монтажа.

Если решено использовать ВС-108, то цена без монтажа (для 3-метрового ствола) составит 1150 руб с монтажом и 1350 без монтажа. Разница в стоимости покупки с монтажом и без призвана стимулировать заказ установки в данной фирме.

В результате, стоимость фундамента составит около 20000 рублей. Но в эту сумму не входит доставка и прочие накладные расходы, поэтому необходимо иметь некоторый резерв.

В других фирмах цены могут отличаться, это надо уточнять непосредственно на месте.

Краткая и общая схема монтажа

Порядок действий:

  • Разметка свайного поля.
  • Завинчивание свай.
  • Заливка полостей труб бетоном, подрезка верхушек для получения ровной плоскости.
  • Установка оголовков.
  • Монтаж ростверка.

Рекомендуется производить монтаж с помощью спецмашин. Это позволяет обеспечить вертикаль и отсутствие раскачивания сваи при завинчивании, что способствует максимально плотному контакту с грунтом. Места сварки и поврежденные в процессе подкрашивают защитным антикоррозийным составом.

Рассмотрим мнения владельцев построек, установленных на винтовых сваях:

Срок службы винтовых свай под фундамент

Фундамент на винтовых сваях — быстровозводимый, надежный, недорогой, достаточно прочный. Он широкого используется как при строительстве малоэтажных домов, так и при возведении более крупных зданий промышленного назначения. На основание такого типа оказываются огромные нагрузки. Более того, подобные конструкции подвергаются пагубному влиянию окружающей среды и по окончании строительных работ на протяжении всей эксплуатации. Поэтому многих волнует вопрос, имеет ли смысл использовать такие опоры для возведения капитальной постройки дома и какой срок службы винтовых свай.

Что говорится в ГОСТ о долговечности фундамента?

Производители дают гарантию на винтовые сваи сроком до двухсот лет. Опытные застройщики уверяют, что такой фундамент прослужит не менее полувека, а некоторые собственники домов на винтовых опорах указывают, что свайное основание начинает разрушаться уже через два-три года после их установки. Согласно ГОСТу реальный срок службы винтовых свай варьируется в пределах от 60 до 120 лет, это при условии, что:

  • толщина стенок материала изготовления винта и опоры не менее 6 мм;
  • скорость развития коррозии металлических элементов конструкции в грунте составляет от 0,02 до 0,05 мм в год.
  • стенки труб истираются со скоростью 5 мм/0,5=100 лет.

Почему застройщики не доверяют фундаменту на винтовых сваях?

Если в ГОСТ прописан срок эксплуатации винтовых свай от 60-120 лет, откуда берутся сомнения и мифы о ненадежности такого основания под дом? А дело все в том, что во время изобретения винтовых опор не была распространена защита металлических элементов от коррозии. Именно по этой причине в сваю закладывался высокий запас прочности, в результате чего стенки лопасти и опоры получались очень толстыми, достигая 14 мм, когда достаточно было 5-6 мм. Это делало их очень неудобными в монтаже. Благодаря современным научным открытиям, появились эффективные антикоррозийные покрытия, основанные на эпоксидных и полиуретановых смолах, и необходимость в такой толщине стали отпала.

К сожалению, зная всю в правду о возможностях винтовых свай, некоторые молодые компании в погоне за высоким заработком любым, пусть и незаконным путем, производят винтовые опоры из самых подверженных коррозии труб из тонкого металла, приваривая к ним лопасти. При этом они не учитывают, что сварной шов является самым уязвимым местом всего изделия и именно здесь быстрее всех образуется коррозия. Из-за таких производителей и появляются различные мифы о ненадежности свайно-винтового фундамента, который якобы не может похвастаться долгим сроком службы.

Что может снизить долговечность фундамента?

По внешнему виду винтовые сваи похожи на саморезы больших размеров, которые ввинчивают в толщу земли. Они представляют собой разные по диаметру трубы, на концы которых имеются лопасти, образующие своеобразную резьбу. Такие конструкционные элементы изготавливаются из прочной стали, поэтому их преимуществами являются следующие:

  • установка в любое время года;
  • сокращение сроков строительных работ;
  • возможность применения на структурно-неустойчивой почве;
  • значительное удешевление возведения дома.

Но помимо всех достоинств таких конструкций существует ряд отрицательных факторов, которые негативно сказываются на долговечности и надежности винтовых свай. Согласно отзывам строителей и экспертному мнению профессионалов следует выделить следующие моменты:

  1. Влияние подвижных почв. При благоприятном стечении обстоятельств на винтовые сваи практически не оказывается воздействие грунта, либо оно минимальное. Но при повышенной подвижности почвы в местности эксплуатационные характеристики опор могут значительно ухудшиться, следовательно, срок их службы уменьшается.
  2. Сильные перепады температур. Сезонные температурные колебания негативно сказываются на состоянии металла, который под их влиянием постоянно сужается и расширяется, что становится причиной разрушения его структуры. В результате в опорах появляются трещины, что отрицательно сказывается на их несущей способности. Решение проблемы – использование свай из качественного металла, которого должно хватить на множество циклов заморозки и разморозки.
  3. Механическая эрозия. Она приводит к локальному растрескиванию сваи, что провоцирует разрушение ее поверхности. Благоприятными условиями для появления эрозии также являются перепады температур и наличие в почве мелких камней, царапающих внешнюю поверхность винтовой опоры.
  4. Химическая коррозия. Быстрому образованию ржавчины на сваях способствует повышенный уровень кислотности в почве. Чтобы этого не произошло, проводится пескоструйная обработка свайных опор перед их погружением в грунт. На скорость коррозии химического происхождения влияет глубина заложения основания. Чем она больше, тем лучше, так как кислород под большим пластом грунта не вступает во взаимодействие с металлом.
  5. Электромеханическая коррозия. В состав грунта часто входят блуждающие токи, которые способствуют сильному окислению свай. Электромеханическая коррозия негативно сказывается на состоянии опор, расположенных в непосредственной близости от кабелей, проложенных под землей, или объектов промышленного назначения.
  6. Несоблюдение технологии. Ошибки, допущенные при изготовлении и монтаже винтовых свай, могут привести к их повреждениям не только при транспортировке, но и во время ввинчивания опор в почву.

Эффективные способы увеличения срока службы винтовых свай

Существует ряд мероприятий, которые положительно сказываются на долговечности свайного фундамента:

  1. Использование материалов для изготовления лопастей и трубы повышенной прочности. Например, наращивание толщины стали даже на 1 мм позволяет увеличить срок эксплуатации сваи на два десятка лет, если она будет применяться в агрессивной среде. В обычной почве такой фундамент сможет простоять и не сгнить в течение 50 лет.
  2. Использование свай, изготовленных из легированной стали. Такой материал обладает высокими физическими и химическими показателями, которые превосходят обычный металл. Легированная сталь устойчива к коррозии, что позволяет существенно продлить срок эксплуатации основания на винтовых сваях.
  3. Дополнительная обработка поверхности опор. Использование антикоррозийных составов положительно сказывается на сроке эксплуатации винтовых свай. Подходящий вариант обработки подбирается индивидуально для каждого фундамента. Горячее цинкование увеличивает устойчивость винтовых опор к атмосферной коррозии, но такой способ защиты абсолютно бесполезен при разрушениях основания, происходящих внутри почвы. Лакокрасочное покрытие, для создания которого рекомендуется использовать эпоксидные смолы и полиуретан, позволяет создать твердый, эластичный, водонепроницаемой слой, обеспечивающий физическую защиту опоры от воздействий окружающей среды. Также оно увеличивает стойкость материала изготовления свай к химической и электромеханической коррозии.
  4. Бетонирование винтовых опор. Это самый доступный и в то же время эффективный способ увеличения долговечности свайного фундамента. Он заключается в заливке высококачественного бетонного раствора внутрь опоры. Подобные действия позволяют убрать из внутренней части сваи воздух, препятствуя ее разрушению изнутри.

Как еще можно защитить свайный фундамент – советы профессионалов

Винтовые сваи нуждаются в комплексной защите. Поэтому покрывать нужно не только внешнюю поверхность сваи, но и заливать внутреннее ее пространство. Также специалисты в области строительства рекомендуют:

  • проверять наличие сертификата соответствия и не выбирать дешевые материалы, из которых изготавливается свая;
  • по возможности не закладывать фундамент на винтовых опорах при минусовых температурах;
  • заливать бетон согласно всем строительным нормам требованиям во избежание создания дополнительного напряжения внутри опоры;
  • обращаться к проверенным строителям, так как при несоблюдении технологии завинчивания сваи можно повредить ее лопасти;
  • при необходимости осуществлять восстановление свай и правильно ухаживать за ними.

Также стоит отметить, что некачественное выполнение монтажа винтовых опор может стать причиной их проседания или выпирания. А это отрицательно сказывается на долговечности фундамента и сохранении целостности здания в целом. При выборе свай нельзя доверять продавцам, которые уверяют, что их изделия служат от 200 лет. Зная, сколько лет служат винтовые сваи на самом деле, нужно понимать, что даже при соблюдении всех правил их монтажа, невозможно добиться двухвековой эксплуатации таких изделий.

Подводя итоги

И в заключении хотелось бы отметить, что, зная всю правду о сроке службы металлических свай в пресной воде и агрессивной среде, можно построить действительно надежный и прочный фундамент за короткий промежуток времени, который прослужит не один десяток лет. Главное, соблюдать производственный процесс изготовления опор и технологию монтажа подобных строительных элементов.

Срок службы свайно винтового фундамента

Основание здания – находящаяся ниже нулевой отметки часть возводимого строения. Она постоянно воспринимает отрицательное воздействие температурных перепадов, грунтовых вод, содержащихся в почве кислот и щелочей, а также блуждающих токов. Срок эксплуатации здания зависит от надежности фундамента, который важно уберечь от негативных факторов. Один из вариантов – опереть основание на опорные элементы с винтообразной рабочей частью. Но какой будет срок службы винтовых свай? Насколько оправдано технологическое решение и долговечна конструкция?

Опорные элементы винтового фундамента производятся из различных видов стального проката. Долговечность основания зависит от интенсивности коррозионных процессов, главный объект которых – винтовые сваи. Застройщики интересуются, возможен ли срок эксплуатации на протяжении столетия свайно винтового основания?

Читать еще:  Почему нет давления в системе отопления

Рассмотрим детально, что помогает повысить ресурс эксплуатации свайного фундамента, основой которого являются винтовые сваи, какие виды разрушающих процессов воздействуют, и, как осуществляется антикоррозионная защита.

При использовании для фундамента винтовых свай не стоит забывать про качественную обработку

Устройство и достоинства опор

Главная особенность винтового фундамента, передача нагрузок от строения на почву через опоры. Сваи устроены довольно просто и представляют толстостенные трубы с приваренными лопастями, диаметр которых превышает 120 мм.

Традиционно винтовые опоры использовались при возведении пирсов и строительстве маяков, обеспечивая долговечность возводимых конструкций. В настоящее время применение свай распространено на проблемных почвах, не поддающихся сжатию.

Опоры обладают множеством достоинств:

  • возможностью установки и оперативного демонтажа независимо от погодных условий;
  • выполнение строительства ускоренными темпами;
  • применение в условиях тяжелого рельефа;
  • доступной ценой.

Одно из достоинств винтового фундамента – его долговечность при выполнении мероприятий, связанных со специальной защитой. Проанализируем отдельно моменты, определяющие срок применения.

Самым слабым местом свай является сварной шов, именно тут и в месте соединения с лопастью появляются ржавчина и следы повреждений

Факторы, определяющие продолжительность использования

Долговечность возводимого свайного фундамента, обладающего множество положительных моментов, зависит от ряда факторов, определяющих срок службы винтовых свай:

  • Повышенной концентрации грунтовых вод и близко расположенных водоносных слоев, являющихся причиной коррозионного разрушения.
  • Пониженной кислотности грунта, способствующей ослаблению опор в результате коррозии.
  • Значительных температурных колебаний, вызывающих изменение объема металлической конструкции с последующим нарушением целостности.
  • Присутствия в почве каменистых включений, при контакте с которыми повреждается защитное покрытие.
  • Нарушения технологии операций, связанных с внедрением в грунт, что приводит к образованию царапин и нарушению защитного слоя.
  • Усадки основания здания, установленного на слабых почвах, вызывающей деформацию опорных элементов.

Опорные элементы свайно-винтового основания без выполнения специальных защитных мероприятий эксплуатируются не более 25-30 лет. В дальнейшем сваи постепенно разрушаются. Это снижает прочность основания и устойчивость строения.

Слишком низкая цена и отсутствие сертификатов – это повод задуматься, стоит ли их покупать

Защитные мероприятия

Имеются проверенные методы, позволяющие значительно увеличить срок службы винтовых свай:

  • защита поверхности метала путем нанесения цинкового покрытия горячим методом. Технология позволяет обеспечить долговечность использования опор на протяжении 120 лет;
  • обработка свай с помощью холодного цинкования, применяемая при минимальном количестве отрицательных факторов, воздействующих на опоры. Метод обеспечивает кратковременную защиту;
  • заполнение внутренней полости сваи бетонной смесью, препятствующей коррозионному разрушению. Мероприятия продлевает срок службы винтовых свай на 50 лет;
  • нанесение на поверхность защитного слоя, основа которого – эпоксидные смолы. Защитное покрытие сохраняет целостность при завинчивании и обеспечивает герметизацию находящейся в грунте части более 50 лет;
  • использование смол на полиуретановой основе, обеспечивающих повышенную адгезию и формирующих надежное покрытие. Соблюдение технологии нанесения полиуретановых смол, согласно рекомендациям производителей, обеспечивает долговечность опор более 50 лет.

Помните, что интенсивное развитие коррозионных процессов ежегодно уменьшает толщину металла на 30 микрон, а отсутствие кислорода просто замедляет интенсивность коррозии.

Чтобы увеличить сроки службы свайного основания, необходимо не забывать об обработке труб специальными составами

Продолжительность эксплуатации

Осторожно относитесь к рекламным заявлениям производителей, утверждающих, что срок эксплуатации основания с винтовыми элементами составляет два столетия. Есть повод усомниться. Декларируя увеличенный срок службы винтовых свай, изготовители ориентируются на идеальные условия эксплуатации. К сожалению, в естественных условиях воздействует ряд факторов, резко снижающие период эксплуатации свайного фундамента до 30-40 лет.

Использование специальной обработки рабочей поверхности опор позволяет увеличить их долговечность. Наиболее проблемный участок опоры – сварной шов, соединяющий лопасть с поверхностью трубы.

Использование надежных антикоррозионных покрытий, наносимых в несколько слоев, позволяет защитить рабочую поверхность от коррозии и появления царапин. Нанесение защитных покрытий затрудняет доступ к металлу кислорода, что позволяет использовать винтовые сваи даже в проблемных почвах на протяжении столетия. Нарушение структуры металла в результате электрохимических процессов происходит в зонах, где присутствует избыток кислорода.

Не рекомендуется покупать окрашенные трубы для свайного фундамента, так как под слоем привлекательной краски часто уже кроются следы ржавчины

Советы строителей

Желая повысить срок использования винтового фундамента, придерживайтесь следующих рекомендаций:

  • Не приобретайте опорные элементы у непроверенных производителей, продающих некачественные сваи по низким ценам.
  • Обращайте внимание на наличие сертификата соответствия, гарантирующего применение качественных материалов, соблюдение технологии и долговечность опор.
  • Воздержитесь в зимнее время от установки опор, ослабление которых возможно после оттаивания почвы.
  • Аккуратно заполняйте бетонным раствором внутреннюю полость, сохраняя покрытие и не создавая дополнительных напряжений.
  • Осуществляйте, при необходимости, восстановление свай, что, также, позволит продлить срок эксплуатации.
  • Обрабатывайте внутреннее пространство опоры защитными покрытиями, наряду с рабочей поверхностью.

Заключение

Применение опор с защитным покрытием позволяет значительно повысить срок эксплуатации возводимых объектов. Не доверяйте рекламным заявлениям производителей о возможности эксплуатации опор на протяжении 150-200 лет. В любом случае, на протяжении столетий, невозможно гарантировать отсутствие коррозионных процессов металлической опоры, находящейся во влажном грунте.

При наличии качественно выполненной защиты, реальный срок службы винтовых свай 40-70 лет. Осуществляя защитные мероприятия, обратитесь к профессиональным строителям за консультацией.

Срок службы винтовых свай под фундамент

Винтовые сваи сегодня все чаще используются для строительства фундаментальных основ частных домов и при возведении более масштабных объектов промышленного назначения. Опоры этого типа испытывают огромные нагрузки и после окончания возведения постройки продолжают подвергаться разрушительному воздействию факторов внешней среды. Именно поэтому сейчас многих интересует, есть ли смысл использовать винтовые сваи или срок службы этих широко доступных строительных элементов слишком короткий?

Немного истории

Сваи винтового типа появились около 200 лет назад. Все это время они широко применялись при строительстве мостов, причалов, вышек, линий электропередач и многих других серьезных объектов. Существует немало доказательств того, что срок службы винтовых свай может доходить до 150 лет. Например, до сих пор не разрушился причал, который стоит в морской воде на аналогичных опорах уже более полутора веков.

Есть целые музеи, где посетители могут лично рассмотреть наконечники самых первых винтовых свай. Однако это все не означает, что металлические конструкции прослужат вечно. Отрицательные отзывы о сроке службы винтовых свай вполне оправданы, так как изготовленные кустарным методом опоры действительно довольно быстро разрушаются. Технология изготовления строительных конструкций отличается массой нюансов и особенностей. Если производственные нормативы были нарушены, то готовые сваи не прослужат и трети заявленного срока. Поэтому очень важно обращать внимание на эти тонкости при выборе конструкций для фундамента.

Срок службы по ГОСТ

Согласно государственным нормативам срок службы винтовых свай составляет от 60 до 120 лет. Также в ГОСТ указываются следующие данные:

  • Электромеханическая коррозия металла в грунте развивается со скоростью от 0,02 до 0,05 мм в год.
  • Толщина стенок винта и самой опоры составляет не менее 5-6 мм.
  • Стенки труб истлевают со скоростью 5 мм/0,5=100 лет.

Кроме того, сваи покрываются специальными полимерными составами двухкомпонентного типа, которые сохраняют свои свойства на протяжении 7-15 лет. Это позволяет увеличить срок службы винтовых свай под фундамент. Если в процессе изготовления опор были нарушены эти условия, то изделия будут менее надежными и долговечными.

Есть ли разница между литыми винтовыми и сварными наконечниками свай

Существенных различий между такими изделиями нет. Литые наконечники изготавливают из стандартной стали с маркировкой 35Л. Главное отличие этих элементов опор заключается в том, что винтовые линии не привариваются к свайным конусам, а сразу отливаются вместе с ними. Однако мало кто знает, что на самом деле литые наконечники привариваются к трубе. Это означает, что при их использовании не получится избежать сварных швов.

Если говорить о недостатках литых наконечников, то при их производстве необходимо контролировать уровень качества литься. Кроме того, их изготовление невозможно без использования ультразвуковой аппаратуры. Дело в том, что в материале, из которого производится изделие, могут оказать мелкие трещины, поры и пустоты, которые значительно понизят прочностные характеристики и срок службы винтовых свай.

Сварные наконечники можно проверить самостоятельно, так как даже при визуальном осмотре становится возможным оценить качество производства изделий. Сваи с литыми линиями стоят почти на 25% дешевле.

Есть ли разница между окрашенными и оцинкованными наконечниками свай

Главное отличие заключается в сопротивлении к коррозии. Согласно многочисленным отзывам, срок службы винтовых свай, обработанных лакокрасочным материалом, значительно ниже из-за влияния агрессивной среды. Защитного покрытия хватает максимум на 15 лет, после чего металлические изделия начинают довольно быстро покрываться ржавчиной.

Сваи, прошедшие процедуру горячего цинкования, не подвергаются коррозии на протяжении 40-50 лет. Однако все зависит от агрессивности грунта. Благодаря методу горячего цинкования, на поверхности свай образуется слой толщиной в 0,2 мм, который не истирается на протяжении долгого периода времени. Кроме того, защитный слой из цинка не сотрется в процессе завинчивания опоры.

Также стоит обратить внимание на стоимость изделий. Опоры, прошедшие горячее цинкование, обойдутся на 25% дороже изделий, обработанных лакокрасочным материалом.

Что влияет на снижение долговечности

Срок службы фундамента на винтовых сваях может значительно сократиться из-за следующих факторов:

  • Воздействие подвижных почв. В обычных условиях грунт оказывает минимальное влияние на винтовые сваи. Однако если речь идет об экстремальных условиях и повышенной подвижности грунта, то это может сказаться на эксплуатационных характеристиках опор.
  • Термическое воздействие. Из-за сезонных температурных колебаний металл постоянно сужается и расширяется, его структура нарушается. Несущая способность опор значительно снижается, так как в материале появляются трещины и поры. При использовании качественных свай, количество циклов заморозки и разморозки которых хватает на срок до 120 лет, подобного не происходит.
  • Химическая коррозия. Если в почве превышен уровень кислотности, то ржавчина на сваях будет распространяться намного быстрее.
  • Электромеханическая коррозия. Подобные повреждения возникают при сильном окислении свай из-за блуждающих токов, которые могут входить в состав грунта. Чаще всего от электромеханической коррозии страдают опоры, расположенные неподалеку от подземных кабелей или различных промышленных объектов.
Читать еще:  Как сделать электро отопление самому

Как увеличить срок службы винтовых свай

Существует несколько способов, которые помогут продлить «жизнь» фундамента, установленного на опоры этого типа:

  1. Использовать сваи с утолщенными стенками. Каждый миллиметр металла увеличивает срок службы приблизительно на 15 лет.
  2. Использовать опоры, изготовленные только из легированной стали. Сваи должны быть обработаны специальными составами, предотвращающими химическую коррозию.
  3. Если изделия не защищены от ржавчины, необходимо самостоятельно покрыть их антикоррозийными составами.
  4. Произвести бетонирование внутреннего ствола. Благодаря этой процедуре можно защитить конструкцию от попадания влаги и повысить несущую способность опоры.

В процессе монтажа свай не рекомендуется использовать ударное оборудование. Это позволит сохранить структуру изделий и увеличить срок их эксплуатации. Если монтаж свай производился в соответствии с регламентом, то опоры прослужат до 100 лет.

Преимущества винтовых свай

Несмотря на проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации опор этого типа, их по-прежнему очень часто используют для возведения фундаментов и строительства других конструкций. Это объясняется следующими преимуществами винтовых свай:

  • Основание среднего размера можно возвести за максимально короткий срок (не более 1-2 дней).
  • Стоимость фундамента уменьшается практически в два раза, благодаря чему строительство всего сооружения обойдется намного дешевле.
  • Винтовые сваи оптимально подходят для использования на неустойчивых грунтах.

Подводя итоги

Зная правду о сроках службы винтовых свай, можно построить долговечный, надежный и прочный фундамент за короткий срок времени. Главное условие – соблюдение технологического процесса изготовления опор и правильный монтаж изделий.

Способы продления срока службы винтовых свай

Какой бы ни была прочной и надежной винтовая свая, она имеет свой срок службы. Производители приводят небывалые значения в 150-200 лет, но так ли это на самом деле? Какие факторы влияют на долговечность винтовой сваи и какие меры помогают увеличить срок службы свайно-винтового фундамента?

1. Немного из истории

Свайно-винтовой фундамент, как и многое в наших мирных отраслях народного хозяйства, имеет свои истоки в разработках для повышения обороноспособности страны. Проще говоря, впервые сваи начали использоваться в инженерно-технических сооружениях для армии. Этому имелись веские причины – быстрота возведения, надежность, значительная экономия средств, относительная простота. Ну и, в конце концов, использование дешевой рабочей силы. Все это немаловажные факторы в армейских условиях. Впрочем, в обычной жизни они не менее привлекательны.

Помимо упомянутых причинах своей привлекательности для военных немаловажным было то, что свайно-винтовые фундамента оказывались чуть ли не единственных вариантом в определенных условиях – при возведении в заболоченной местности, при слабых грунтах и при больших перепадах высот. Этим они достигли популярности и в нашем промышленном строительстве, связанным с нефте- и газодобычей.

Использование свай для быстрого возведения понтона

Как и всякая военная техника и оборудование, винтовые фундаменты проектировались с большим запасом прочности, чего не скажешь об обеспечении долголетия, ведь военные конструкции обычно строились не на века, а на время боевых действий. То же самое касается и строительства в нефтедобывающих районах – там тоже конструкции ставят на время выработки скважин.

Впрочем, огромный запас прочности позволяет использовать их в строительстве, не очень заботясь о малых сроках службы.

Винтовые сваи как опоры для нефтяной вышки

Об этом можно судить по требованиям, принятым в советское время, по отношению к винтовым сваям:

  • В качестве тела сваи используется горячекатаная труба с толщиной стенки 10-14 мм
  • Диаметр трубы – от 0,22 до 0,35 от размера лопасти
  • Длина трубы – не менее 8 метров
  • Лопасть от 40 до 120 см
  • Шаг спирали 0,15-0,3 диаметра

Эти требования многократно превосходят современные требования, применяемые в строительстве. Впрочем, и использовались сваи для фундаментов конструкций, значительно превосходящих по массе обычные малоэтажные дома.

Сегодня основные параметры свай, разрешенных для строительству фундаментов должны соответствовать следующим параметрам:

  • Толщина стенки от 4 мм
  • Обязательное антикоррозионное покрытие
  • Диаметр лопастей порядка 25-30 см
  • Ресурс – 50 лет

Впрочем, разумное использование свайно-винтового фундамента ограничивается классом легких построек, к которым относятся хозяйственные сооружения, типа бани, хозблока или летней кухни, а также каркасные дома из дерева.

Иногда расчетной несущей способности винтового свайного фундамента может хватить и для постройки не очень большого кирпичного или блочного дома, но большинство строителей в таком случае предпочитают железобетонные фундаменты.

И причина этого не только в меньшей мощности свай, а и в уменьшенном сроке их службы.

2. Факторы, влияющие на долговечность винтовых свай

Основным фактором, влияющим на металл, из которого изготовлена свая, является коррозия вследствие влажности грунта. Тело трубы соприкасается напрямую с грунтом своей внешней стороной.

Помимо этого внутренняя часть трубы соприкасается с воздухом, как бы герметично не был приварен оголовок. При колебаниях температуры влажные пары, содержащиеся в воздухе, конденсируются на металлическую поверхность и труба постепенно корродирует изнутри.

Помимо трубы ржавеют и лопасти металлической сваи. Они также непосредственно прилегают к земле.

Отработанная винтовая свая

Если коррозионное поведение металла определенной толщины еще можно предсказать, то не поддаются прогнозу самые уязвимые места свай:

  • Сварные швы в местах присоединения лопастей
  • Участки трубы на стыке с грунтом

Распространение коррозии в приповерхностном слое металла

Еще менее предсказуемым считается само состояние грунта во всей его толще. Процессы, проходящие внутри, могут вызвать повышенное увлажнение грунта и, как следствие, ускоренную коррозию металла.

Наконец, окончание трубы, находящееся над поверхностью земли может подвергаться прямому попаданию воды – из-за дождей, таяния снега, грязевых потоков под зданием и повышенной сырости в закрытом ростверке – вследствие его плохого проветривания.

Все это влияет на долговечность свай.

Ростверк на винтовых сваях

Теоретически срок службы сваи отсчитывают, опираясь на толщину ее тела – трубы. Известно, что сталь марок, широко применяемых для производства рядовых бесшовных труб, в течение года становится тоньше на 0,03-0,04 мм. Нетрудно подсчитать, что полностью заржавеет труба через 4/0,04=100 лет, а то и 4/0,03=133 года!

Заржаветь-то она заржавеет полностью может быть и через сотню лет, но, думается, ее несущая способность тоже будет постоянно уменьшаться, так как она впрямую зависит от толщины стенки. Это если еще не учитывать повышенную влажность грунта, которую при расчетах могут и опустить. Очевидно, что реальный срок службы уменьшится. Но насколько?

3. Использование труб с повышенными параметрами

Какие меры можно принять для увеличения службы свайно-винтового фундамента?

  1. Во-первых, можно использовать при расчете повышенный запас прочности, то есть несущей способности свай. Можно с уверенностью сказать, что чем больше диаметр трубы, чем больше ее лопасть, тем дольше прослужит свая. Насколько это удорожает возведение фундамента? Как правило, доля материала, а точнее самой трубы, расходуемой на производство сваи, составляет порядка 40-50% ее стоимости, а с учетом монтажа – не более 30%. Общая стоимость фундамента при переходе, например, с 89 трубы на 108, повысится на 15-20%, но соответственно увеличится и срок службы фундамента.
  2. Во-вторых, если вы заботитесь о долговечности фундамента, рекомендуется выбирать сваи из коррозионностойких макрок стали, например 30ХМА. Такие трубы будет дороже, но окупятся со временем.
  3. В-третьих, можно использовать трубы с повышенным значением толщины стенки. Каждые 20% толщины теоретически увеличат стоимость фундамента на те же 10-15%, но и срок службы увеличится пропорционально.

4. Антикоррозионная обработка сваи

Однако при прочих равных условиях основной мерой по увеличению срока службы винтовых свай считается их антикоррозионная обработка. Это общепринятый метод защиты от коррозии металлоконструкций, но в случае винтовых свай противокоррозионные покрытия не столь эффективны.

Основным фактором, ослабевающим их защитное действие, становится сам процесс внедрения сваи в грунт. При этом, конечно, часть покрытия, уничтожается. Особенно это касается обычной окраски трубы обычно краской.

Окрашенные сваи

Самым ходовым средством, которое обеспечит поверхность сваи от коррозии, считается лакокрасочное покрытие. Оно может быть разного типа и нанесено разными способами, о чем мы подробнее рассказываем на нашем сайте.

Другим распространенным способм защиты свай от коррозии явлется покрытие их тонким слоем метала. Чаще всего это холодное или горячее цинкование.

Оцинкованные сваи

5. Заливка бетоном внутренней полости винтовых свай

Отдельно можно сказать о таком способе продления службы винтовых свай, как заливка их бетоном после заворачивания. Дело в том, что на внутренней поверхности труб тоже происходит активное взаимодействие металла с воздухом, насыщенном парами, а, следовательно, происходит коррозия, тем более, что изнутри покрыть сваю краской или цинком проблематично.

Способом защиты внутренней части трубы служит заливка сваи бетонной смесью. После затвердевания бетон не только придает сваи дополнительную устойчивость, что и препятствует коррозии изнутри.

Заливка полости сваи бетоном

6. Заключение

В результате мероприятий по защите свай от коррозии срок службы увеличивается весьма существенно. Можно с уверенностью говорить, что винтовые сваи требуемого качества, с рекомендуемыми параметрами и надежно обработанными для защиты от коррозии могут прослужить не менее 50 лет. Впрочем, установка винтовых свай под строительство имеет не такую большую историю, и реальное положение дел можно будет оценить в ближайшие десятилетия. Что, конечно, не мешает применению винтовых свай и сегодня, так как расчетные характеристики сделаны с большим запасом.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector