Как долговечен свайный фундамент

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

Сколько могут прослужить винтовые сваи

Современными производителями заявлен 75 – 100 летний срок службы винтовых свай исключительно в рекламных целях. Подобный маркетинговых ход обеспечивает увеличение продаж. Однако в 95% фирм, выпускающих сваи СВС, СВЛ и прочих модификаций, не возьмутся за проектирование кирпичного здания на свайно-винтовом фундаменте. Это обусловлено, как низкой квалификацией сотрудников, так и не удовлетворительным качеством изделий.

Винтовая свая низкого качества.

Реальный срок службы винтовых свай или немного истории

Несмотря на недостатки социалистической системы времен СССР, строительные нормы того времени были предельно жесткими. Прочность фундамента была незыблемой основой, здания имели многократный запас прочности. Благодаря разработкам В. Дмоховского в справочном пособии 1977 года к винтовым сваям были следующие требования:

• труба – горячекатаная, стенка 10 – 14 мм, диаметр 0,22 – 0,35 от размера лопасти;
• длина – 8 м минимум;
• лопасть – 0,4 – 1,2 м по расчету несущей способности, шаг спирали 0,15 – 0,3 диаметра.

Хотя СВС в советское время не были засекречены, использовались они исключительно на военных объектах и в гидротехнических сооружениях. Что свидетельствует о достаточном ресурсе – наряду с бетонными бункерами эти фундаменты существуют до сих пор. Частный сектор довольствовался традиционными ленточными, плитными и столбчатыми фундаментами.

В Перестройку стало модным зарабатывать на создании новых материалов и технологий. В случае с винтовыми сваями «изобретать велосипед» не пришлось, но ввиду вышеуказанных характеристик изделия были слишком затратными, а технология свайно-винтового ростверка обладала высоким бюджетом строительства.

Поэтому воспользовались услугами другого конструктора В. Железкова, в результате чего, СВС стали конкурентоспособными, а точнее самым бюджетным вариантом для частного коттеджа, но потеряли основные характеристики за счет снижения себестоимости изготовления:

• заложенный запас коррозионной прочности 10 – 14 мм (толщина стенки трубы) снизился до 4 мм;
• агрессивная реклама расхвалила прочность наружного антикоррозионного покрытия, о блуждающих подземных токах благоразумно умолчали;
• диаметр лопастей стал меньше, а жесткая привязка размера трубы для тела сваи от этой характеристики попросту исчезла

Современная СВС из трубы с 4 мм стенкой и одной лопастью.

Появился популярный современный формат 300/108, где первая цифра – размер лопасти, вторая – трубы в миллиметрах, соответственно. Причем, даже эта версия СВС является устаревшей, поскольку одна лопасть пригодна только для хозпостроек и архитектурных форм МАФ (беседка или забор).

Справедливости ради, тяжелые постройки (кирпичная и блочная кладка) опирать на свайно-винтовые фундаменты перестали, чтобы не рисковать жизнью владельцев коттеджей и не принимать рекламации. В итоге на сегодняшний момент ситуация с винтовыми сваями следующая:

• реальный ресурс – в пределах 50 лет, что полностью соответствует сроку службы стеновых материалов «каркасника» или дома из панелей СИП;
• эксплуатационный период во влажном грунте – вдвое меньше и практически не поддается точному прогнозу.

Однако выход все же есть, так как для сложных грунтов (высокий процент глины и возникающее зимой вспучивание), рельефа (перепад высот от 1,5 м между противоположными стенами), болот и прибрежных зон (высокий УГВ) винтовые сваи – практически единственный тип фундамента и самый бюджетный.

Ежегодно сваи фундамента «теряют» 0,05 мм в результате коррозии, поэтому потерю несущей способности для неизменной сборной нагрузки можно вычислить с точностью до запятой. Если СВС вкручена по технологии, то есть до несущего пласта, а не «ниже промерзания почвы», как любят делать застройщики, не имеющие профильного образования, то подвижки грунта и появление плывунов выше этой отметки для нее не страшны.

Глубина погружения СВС проектная.

Забыв про заполнение внутренней полости бетоном, который в этом случае никак не влияет на основные характеристики сваи, а служит для исключения коррозии внутренних стенок, застройщик своими руками снижает ресурс уже на 30%.

Покупая СВС кустарного производства (дешевле цена, чем у конкурентов), владелец участка рискует получить:

• б/у трубы, которые после обработки сложно отличить от новых, но внутри которых накопились критические напряжения структуры и возможно усталостное разрушение;
• не отцентрированные лопасти, которые при погружении будут породу рыхлить вместо упрочнения;

Винтовые сваи с большим количеством сварных швов лучше не покупать.

• отрыв приваренных элементов за счет плохих стыков, структуры металла (не все они одинаково хорошо варятся), после чего, СВС к эксплуатации непригодна.

Учитывая минимальное количество элементов сваи, можно купить или заказать нормальную продукцию без привлечения специалиста.

На что обратить внимание при покупке

Учитывая достоинства свайно-винтового фундамента и снижение бюджета строительства, при покупке нужно учесть нюансы:

• Тело сваи: Труба обязана быть бесшовной, новой, предпочтительнее из стали 30ХМА
• Лопасти: Литые, так как снижают количество сварных швов, зоны вокруг которых становятся менее прочными. Необходимо выбирать изделия с двумя лопастями, увеличивающими, как несущую способность, так и стабилизацию в вертикальной плоскости.

Литой наконечник с лопастью предпочтительнее сварного.

• Наконечник: Литой вместе с лопастями, хотя на рынке присутствуют модификации с крестообразной пикой из трех треугольников листовой стали, сварные и изготовленные из тела трубы варианты.

Например, продаются СВС с обрезанным под 45 градусов телом, лопасти которой начинаются без уменьшения диаметра. Это приводит к снижению несущей способности фундамента и повышает крутящий момент.

Способы продления жизни фундамента

После возведения ростверка фундамента на вкрученных сваях продлить его ресурс можно только методами усиления. Поэтому позаботиться об эксплуатационном сроке следует до покупки или сразу после нее:

• выбрать СВС в соответствии с вышеприведенными инструкциями;
• дополнительно обработать наружную поверхность антикором;
• не забыть про заливку внутренней части бетоном;
• не выкручивать сваю для выравнивания оголовка над уровнем земли, так как эту сваю придется удалить и погрузить новую.

При наличии навыков сварочных работ и соответствующего оборудования можно изготовить СВС своими силами. При этом лучше использовать при проектировании нормативы СП 24.13330 (фундаменты свайные) и пособие 1977 года с аналогичным названием (стр. 29 – 30 с характеристиками СВС).

Антикоррозионное покрытие

Ввиду самовосстанавливающегося эффекта лучшим антикором для свайно-винтового фундамента считается покрытие горячим цинком. Холодная оцинковка – это фактически один слой краски, которая может сойти с металла при интенсивном трении о грунт.

Существуют ЛКМ для тяжелых эксплуатационных условий, которые стоят дорого, но имеют реальный эксплуатационный ресурс внутри агрессивных сред:

• грунт – два слоя IR02 или ВЛ05, холодный цинк;
• основное покрытие – многокомпонентная эмаль ЗингаМеталл, полиуретановые краски Хемпел и Маско;

Реже в продаже встречаются многокомпонентные ЛКМ на основе стеклопластика, но их сложно наносить в домашних условиях, а бюджет может сильно увеличиться.

Ручное вкручивание

Чтобы определить резкое увеличение крутящего момента при погружении сваи, специалисты рекомендуют вкручивать их усилителями вручную. На склонах и болотах это не совсем удобно, поэтому часто применяется электродрель с усилителем крутящего момента – мультипликатором.

Ручное погружение винтовой сваи.

Это необходимо для опирания фундамента на несущий пласт, так как винтовые сваи не предназначены для изготовления висячих конструкций. Трение о грунты в них слишком незначительное, и при расчетах несущей способности не учитывается.

Заполнение внутренней полости

Чтобы избежать разрушения фундамента от коррозии изнутри, после выравнивания торчащих над грунтом тел СВС в единой горизонтальной плоскости диском по металлу УШМ необходимо уложить внутрь тощий бетон и уплотнить его штыкованием или глубинным вибратором.

Заполнение свай бетоном.

Оголовок можно монтировать сразу, не дожидаясь отвердевания бетона.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник