Срок службы винтовых свай под фундамент

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.

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.

Как увеличить срок службы фундамента на винтовых сваях?

Существуют несколько способов, которые позволяют дешево продлить срок службы свайно-винтового фундамента. Перед монтажом трубы обрабатываются с внешней и внутренней стороны, тем самым повышая коэффициенты запаса прочности. Отсутствие воздействия кислорода снижает скорость распространения коррозии на 40%.

Чтобы продлить долговечность, трубы обрабатывают по трем технологиям.

Цинкование

Отличными антикоррозийными свойствами обладает металл, который покрыт холодным цинком или обработан по технологии горячего цинкования.

Последний вариант существенно повышает качество, но и цена будет выше. При выполнении работ под ключ рекомендуется покрывать трубы холодным цинком. Это позволит снизить стоимость и при этом увеличить долговечность до 80-90 лет.

Эпоксидные и полиуретановые смолы

Такой вид покрытия используют профессиональные строительные фирмы. Трубы, обработанные составом из смол, отличаются высоким уровнем адгезии и прочности. Дополнительная защита обеспечивается за счет формирования дополнительных молекулярных связей, которые снижают до минимума действие химической коррозии.

Бетонирование

Чтобы предотвратить разрушение стального основания изнутри – рекомендуется заполнять полость труб бетоном. Такой способ позволяет предотвратить проникновение влаги и эффективно повышает несущие свойства опор. Заполнение должно происходить равномерно, чтобы состав не вызвал избыточного напряжения.

Фундамент из винтовых свай обладает неоспоримыми преимуществами. Чтобы добиться максимального результата и быть уверенными, что дом простоит больше века – требуется обязательно выполнять дополнительную обработку металла. Если использовать все перечисленные методы в комплексе, тогда получиться увеличить срок службы до 150 лет.

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

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.

Читайте также  Плотность асфальта

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.

Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает

Практические достоинства винтовых свай, которые определяют их распространение и повсеместное применение, возможны только при условии соблюдения всех правил производства опор и их последующей установки на местности.

При этом, существует множество факторов, которые существенно снижают прочность свай, а, следовательно, и эффективность всей конструкции:

  • наличие большого объема грунтовых вод, которые содержат в себе различные химически активные соединения, приводящие к разрушению структуры сваи.
  • Возникновение коррозии вследствие повышенной кислотности почвы, в которую погружается свая.
  • Большая амплитуда температур также приводит к разрушению целостности опоры.
  • Каменистые грунты приводят к механическому повреждению сваи при погружении ее в грунт.
  • Технологические ошибки, которые произошли в результате неправильного планирования строительства и халатного выполнения работ.

Антикор обработка свай

Срок службы свайного фундамента может существенно снизиться, если опоры, которые будут лежать в основе здания, окажутся повреждены в процессе транспортировки или монтажа. Поэтому реальный срок службы винтовой фундаментной сваи уникален в каждом конкретном случае.

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.

Как увеличить срок службы фундаментной конструкции?

Каждый застройщик может продлить срок полезного использования фундаментной конструкции. Для этого необходимо защитить винтовые сваи от агрессивного воздействия окружающей среды:

  1. Внутренние полости металлических свай можно заполнить цементным раствором. В этом случае бетон будет препятствовать коррозийному разрушению свай.
  2. Поверхности опор можно обработать методом холодной оцинковки. Этот способ целесообразен в том случае, если в процессе эксплуатации на фундаментную конструкцию будет оказываться минимальное отрицательное воздействие.
  3. Увеличить срок полезного использования металлических опор можно благодаря задействованию горячего метода нанесения цинкового покрытия. Данная технология позволит сохранить все важные характеристики свай на протяжении 120-ти лет.
  4. Поспособствует увеличению продолжительности срока службы винтовых опор своевременная обработка эпоксидными смолами. Такое защитное покрытие будет сохранять герметичность на протяжении 50-ти лет.
  5. Застройщики могут проводить обработку поверхностей металлических опор смолами, в составе которых присутствует полиуретан. Такой компонент обеспечит защитному покрытию максимальную адгезию, благодаря чему металл на протяжении 50-ти лет не будет контактировать с влажной средой.

Каждый застройщик, решивший соорудить винтовую свайную конструкцию должен понимать, что без специальной защиты опоры будут подвергаться интенсивному коррозийному воздействию. Этот процесс приводит к ежегодному уменьшению толщины свай минимум на 30 микрон.

Замедлить развитие коррозийных процессов могут своевременно проведенные мероприятия, направленные на создание защитного покрытия, которое предотвратит доступ кислорода к металлу.

Ростверк

Как было рассказано выше, винтовые сваи не составляют ленточное или монолитное основание, поэтому перед началом строительства дома, сваи необходимо соединить (обвязать) между собой специальным поясом ростверком.

Для этого, на каждую сваю наваривается специальная плита (площадка), которая будет служить опорой под будущий ростверк. Сам ростверк представляет конструкцию в виде жесткого каркаса (пояса), который соединяет между собой все сваи в единую раму.

Плита, наваренная на сваю, служит основанием для закрепления на ней специального приспособления, на которое будут крепиться деревянные лаги, если дом будет сделан из дерева или заливаться бетон. Из этого можно сделать вывод, что плита является одним из главных элементов сваи.

Ростверк основания из свай винтового типа

Для того чтобы создать качественный ростверк, понадобится сварочный аппарат и качественный бетон, если не планируется использовать древесину. Все металлические и деревянные материалы, в обязательном порядке необходимо обрабатывать защитными составами: антикоррозийными – стальные, огнебиозащитными – деревянные элементы.

Когда ростверк будет создан, на нем прекрасно разместится как несущая конструкция всего дома, так и настил пола. Главное не забывать о необходимости тщательно теплоизолировать внешние поверхности здания специальными материалами не только фасады, но и полы. Это вызвано тем, что благодаря сваям сама постройка находится на возвышении, поэтому холодные массы воздуха могут гулять под ней свободно, выдувая драгоценное тепло.

Правильно собранная конструкция фундамента, сделанная из свай, является надежной и долговечной, так как каждый опорный элемент вбуривается, на глубину ниже уровня промерзания почвы, достигая плотных несущих оснований. Единственным ограничением, к применению подобных технологий, служат скальные и каменистые грунты. Во всех остальных случаях, свайно-винтового фундамент – это идеальный выход и экономия средств. Данный фундамент просто незаменим на тех участках, которые подвергаются сезонному подтоплению либо располагаются на болотистых местностях.