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.

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.

Источник

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?

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.

Источник