Прутья нарезаются в соответствии с планом армирования проекта. Арматура собирается в каркас определенной формы, на который устанавливаются скобы и закрепляются в местах пересечения. Конструкция самих свай, если они предусмотрены, собирается по следующему принципу:
Винтовые сваи что засыпают в трубу
В статье рассматривается необходимость бетонирования ствола винтовой сваи, совместное назначение стали и бетона, а также альтернативные способы заполнения трубы.
Нередко клиенты спрашивают, нужно ли бетонировать ствол винтовой сваи. Причина в том, что без специальных знаний довольно сложно оценить все преимущества этого процесса. Тем не менее, введение цементного раствора в ствол сваи является одной из самых важных процедур.
Выполняется она следующим образом: Обычно после выпиливания участка с монтажным отверстием в болтовую сваю заливается бетонный или цементно-песчаный раствор. Предпочтительнее использовать для этого воронку, так как раствор не выливается и вы лучше контролируете материал.
После заливки раствор рекомендуется уплотнить металлическим стержнем (например, куском арматуры). Конечно, не все оставшиеся воздушные полости можно устранить таким образом, но их количество значительно сокращается. Затем можно нанести покрытие и продолжить работу.
Бетонированные сваи в большей степени подвержены коррозии – миф или реальность?
Этот метод может показаться простым и необходимым, но его целесообразность все же подвергается сомнению. Некоторые компании возражают против забивки бетонных свай, поскольку, по их мнению, это сокращает срок службы фундамента. В пользу этого мнения говорит тот факт, что металл и бетон имеют разные коэффициенты теплового расширения. Из-за этого несоответствия якобы образуются микропустоты, в которых скапливается влага, а при попадании кислорода коррозия протекает ускоренными темпами.
Эти аргументы не имеют под собой никаких оснований и легко опровергаются. Коэффициенты линейного теплового расширения стали и бетона отличаются незначительно, и небольшие различия не могут привести к конфликтам между материалами. Стальные и бетонные конструкции ведут себя аналогично однородным структурам как при отрицательных температурах, так и при нестабильных тепловых режимах. Именно это делает такие материалы, как железобетон и трубобетон, такими прочными.
Даже если в цементном растворе остаются пустоты, отсутствие доступа воздуха сводит к минимуму возможность образования конденсата в этих пустотах на внутренней стенке скважины. Цементный раствор вытесняет воздух из скважины, и образование пустот становится маловероятным. Основным преимуществом данной технологии является то, что бетон представляет собой щелочную среду (pH выше 7) и препятствует процессам коррозии металлов. В железобетоне, например, арматура защищена защитным слоем бетона толщиной в несколько сантиметров, что обеспечивает щелочную среду вокруг стальных стержней. Коррозия арматуры в железобетоне возможна только при наличии высокоагрессивных сред или при изменении значения pH в сторону понижения из-за карбонизации. Это возможно только при открытом контакте с воздухом или водой. Поэтому проникновение воды в полости, трещины и щели затвердевшего бетона внутри трубы не приводит к изменению значения pH. Бетон не оказывает негативного воздействия на металл, а является защитной средой.
Кроме того, заполнение стальной трубы бетоном увеличивает жесткость элементов, повышает местную устойчивость стенок и гасит вибрации.
Альтернативное заполнение полости ствола винтовой сваи
Наиболее благоприятная температура для обработки бетона — от +15℃ до +25℃. Если используется антифриз, этот диапазон расширяется до +5℃. Следует учитывать, что при отрицательных температурах воздуха бетонную или пескоцементную смесь необходимо постоянно подогревать, что вызывает дополнительные расходы, поэтому для заполнения скважин винтовых свай можно использовать и сухую пескоцементную смесь.
Как и бетон или пескоцементный раствор, она засыпается в сваю через бункер и уплотняется после вырезания участков с рабочим отверстием.
Как и цементный раствор, песчано-цементная смесь «сжимает» воздух, а наличие цемента обеспечивает создание щелочной среды при проникновении воды. Это препятствует возникновению коррозионных процессов на внутренней поверхности трубы.
Если, несмотря на все эти аргументы, вы все еще скептически относитесь к данному методу, то следует использовать сваи с толщиной стенки 6 мм и более. Только в этом случае вы можете не засыпать колодец, при условии, что оболочка сваи полностью сварена в соответствии с разделом 9.2.2 СП 28.13330 «Защита конструкций от коррозии».
Обоснование необходимости бетонирования ствола винтовой сваи
Нередко клиенты спрашивают, нужно ли бетонировать ствол винтовой сваи. Причина в том, что без специальных знаний довольно сложно оценить все преимущества этого процесса. Тем не менее, введение цементного раствора в ствол сваи является одной из самых важных процедур.
Выполняется она следующим образом: Обычно после выпиливания участка с монтажным отверстием в болтовую сваю заливается бетонный или цементно-песчаный раствор. Предпочтительнее использовать для этого воронку, так как раствор не выливается и вы лучше контролируете материал.
После заливки раствор рекомендуется уплотнить металлическим стержнем (например, куском арматуры). Конечно, не все оставшиеся воздушные полости можно устранить таким образом, но их количество значительно сокращается. Затем можно нанести покрытие и продолжить работу.
Бетонированные сваи в большей степени подвержены коррозии – миф или реальность?
Этот метод может показаться простым и необходимым, но его целесообразность все же подвергается сомнению. Некоторые компании возражают против забивки бетонных свай, поскольку, по их мнению, это сокращает срок службы фундамента. В пользу этого мнения говорит тот факт, что металл и бетон имеют разные коэффициенты теплового расширения. Из-за этого несоответствия якобы образуются микропустоты, в которых скапливается влага, а при попадании кислорода коррозия протекает ускоренными темпами.
Эти аргументы не имеют под собой никаких оснований и легко опровергаются. Коэффициенты линейного теплового расширения стали и бетона отличаются незначительно, и небольшие различия не могут привести к конфликтам между материалами. Стальные и бетонные конструкции ведут себя аналогично однородным структурам как при отрицательных температурах, так и при нестабильных тепловых режимах. Именно это делает такие материалы, как железобетон и трубобетон, такими прочными.
Даже если в цементном растворе остаются пустоты, отсутствие доступа воздуха сводит к минимуму возможность образования конденсата в этих пустотах на внутренней стенке скважины. Цементный раствор вытесняет воздух из скважины, и образование пустот становится маловероятным. Основным преимуществом данной технологии является то, что бетон представляет собой щелочную среду (pH выше 7) и препятствует процессам коррозии металлов. В железобетоне, например, арматура защищена защитным слоем бетона толщиной в несколько сантиметров, что обеспечивает щелочную среду вокруг стальных стержней. Коррозия арматуры в железобетоне возможна только при наличии высокоагрессивных сред или при изменении значения pH в сторону понижения из-за карбонизации. Это возможно только при открытом контакте с воздухом или водой. Поэтому проникновение воды в полости, трещины и щели затвердевшего бетона внутри трубы не приводит к изменению значения pH. Бетон не оказывает негативного воздействия на металл, а является защитной средой.
Кроме того, заполнение стальной трубы бетоном увеличивает жесткость элементов, повышает местную устойчивость стенок и гасит вибрации.
Альтернативное заполнение полости ствола винтовой сваи
Наиболее благоприятная температура для обработки бетона — от +15℃ до +25℃. Если используется антифриз, этот диапазон расширяется до +5℃. Следует учитывать, что при отрицательных температурах воздуха бетонную или пескоцементную смесь необходимо постоянно подогревать, что вызывает дополнительные расходы, поэтому для заполнения скважин винтовых свай можно использовать и сухую пескоцементную смесь.
Как и бетон или пескоцементный раствор, она засыпается в сваю через бункер и уплотняется после вырезания участков с рабочим отверстием.
Как и цементный раствор, песчано-цементная смесь «сжимает» воздух, а наличие цемента обеспечивает создание щелочной среды при проникновении воды. Это препятствует возникновению коррозионных процессов на внутренней поверхности трубы.
Если, несмотря на все эти аргументы, вы все еще скептически относитесь к данному методу, то следует использовать сваи с толщиной стенки 6 мм и более. Только в этом случае вы можете не заполнять колодец, при условии, что оболочка сваи полностью сварена в соответствии с разделом 9.2.2 СП 28.13330 «Защита конструкций от коррозии».
Процедура заполнения полости ствола винтовой сваи
Итак, мы увидели, что вопрос о том, бетонировать или нет сваи, должен быть решен положительно. Как же тогда выполнить эту работу правильно и с наилучшим результатом? Данная технология не требует специального оборудования или техники. Выполняется она следующим образом
- После завинчивания сваи необходимо срезать участок с монтажным отверстием.
- Внутрь ствола сваи заливается бетонный раствор, при этом для экономии материалов рекомендуется использовать воронку.
- После заливки происходит уплотнение раствора, которое можно производить рукой, но лучше для этой цели использовать кусок арматуры. Такая несложная процедура позволит сократить количество внутренних полостей.
- После застывания бетонной смеси монтируется оголовок.
Чем лучше всего бетонировать винтовые сваи и почему? Обычно для этого используется пескобетонная смесь, которая имеет тенденцию к усадке, а сама заливка производится немного ниже уровня котлована. Когда бетон застывает, образуется небольшая пустота, поэтому для качественной заливки в сваю необходимо добавить цемент или бетонный порошок.
При выборе качества бетона необходимо учитывать свойства возводимого здания. Например, бетон марки М-200 больше подходит для 1-2-этажных домов, а марка М-300 используется для строительства зданий до 5 этажей.
Помните, что винтовые сваи следует заливать или засыпать в холодное время года с добавлением антифриза, чтобы защитить их от повреждений, которые могут быть вызваны расширением застывшего раствора. Если климатические условия позволяют, засыпку грунта можно производить и без антифриза, что позволяет несколько сэкономить на этих материалах.
Для дополнительного укрепления конструкции можно использовать арматуру, обрезав ее по длине сваи и поместив в полость трубы перед бетонированием.
Другие методы заполнения свай
Всегда ли сваи должны быть заполнены бетоном? Нередко используются другие материалы, которые дают такой же эффект, например, сухие песчано-цементные смеси часто применяются при отрицательных температурах. Этот вариант хорош еще и тем, что смесь впитывает влагу при попадании в скважину, увеличивая собственную прочность. Винтовые сваи также можно засыпать пескобетоном, который обладает тем же эффектом, что и ПЦС. Что лучше — заливка или засыпка свай в фундамент? Некоторые эксперты считают, что сухие смеси предпочтительнее бетонных, поскольку в них не образуются внутренние пустоты.
Кстати, вопрос о том, чем заполнить винтовые сваи, может стать излишним, если вместо обычных газовых труб использовать толстостенные трубы с толщиной стенки до 4 мм. Например, труба с диаметром 108 мм и толщиной стенки 7 мм может выдерживать более высокие нагрузки, чем бетонная свая с более тонкими стенками. Однако стоимость такой трубы несравнимо выше. Поэтому бетонирование остается популярным и надежным методом повышения долговечности свай с точки зрения механических и физико-химических нагрузок, улучшения прочности фундамента и, в конечном итоге, повышения надежности и устойчивости всего здания
Заполнение винтовых свай полусухим бетоном
Полусухой раствор — с достаточным количеством воды — расслаивается гораздо меньше при нанесении вибратором. Однако таким раствором трудно заполнить трубу небольшого диаметра (до 89 мм). Образуется значительно больше воздушных пустот, чем при использовании жидкого бетона.
Полусухая смесь менее склонна к расслаиванию, но гораздо более трудоемка.
Для «мокрой» заливки требуется много времени на подготовку, инструменты (лопату, бункер) необходимо чистить. Со временем инструменты просто выходят из строя. Чтобы ускорить процесс бетонирования, можно заказать бетономешалку, но это означает дополнительные финансовые затраты.
Сухая засыпка винтовых свай
Сухая смесь в трубе остается в своем первоначальном состоянии очень долго. Цемент в трубе «всасывает» влагу из воздуха и таким образом предотвращает образование конденсата в течение нескольких лет.
Плотность сухой засыпки намного выше, чем влажной, поэтому в трубе остается очень мало воздуха.
Кроме того, для заполнения трубы сухим наполнителем не нужны дополнительные инструменты — смесь можно насыпать прямо из мешка.
Подведем итог
Итак, что мы узнали из статьи:
Заполняют ли винтовые сваи бетоном для увеличения несущей способности свай?
Нет! Заполнение полости свай необходимо для того, чтобы вытеснить воздух и тем самым защитить внутренние стенки трубы от коррозии. Для увеличения несущей способности свайного фундамента используются металлические стремена.
Чем должна быть заполнена полость винтовой сваи?
Жидким бетоном. В смеси образуются воздушные пустоты, что снижает ее способность защищать от скопления влаги. Когда воздушные пустоты устраняются, влажный бетон наслаивается и образуется так называемое бетонное молоко. В помещении бетону требуется несколько лет для высыхания. Для заливки также требуются дополнительные инструменты, такие как лопаты и бункеры, а иногда и тяжелая техника (AHU).
Полусухая смесь. Не подходит для заполнения свай малого диаметра. Образуется еще больше воздушных карманов, чем при использовании жидкого бетона. Очень трудоемкий процесс, в результате чего инструменты нуждаются в регулярной чистке и вскоре просто выходят из строя.
Сухая смесь. Плотность намного выше по сравнению с влажным бетоном и полусухой смесью, поэтому в трубе остается очень мало воздуха (кислорода). Цемент «вытягивает» влагу из воздуха, предотвращая образование конденсата на внутренних стенках. В герметичной свае смесь остается сухой в течение многих лет. Для заполнения внутренней поверхности трубы не требуется никаких дополнительных инструментов. Основная функция — вытеснение воздуха (кислорода) из трубы и предотвращение образования конденсата на стенках — полностью выполняется сухой смесью.
Сухая засыпка винтовых свай
Сухая смесь в трубе остается в своем первоначальном состоянии очень долго. Цемент в трубе «всасывает» влагу из воздуха и таким образом предотвращает образование конденсата в течение нескольких лет.
Плотность сухой засыпки намного выше, чем влажной, поэтому в трубе остается очень мало воздуха.
Кроме того, для заполнения трубы сухим наполнителем не нужны дополнительные инструменты — смесь можно насыпать прямо из мешка.
Особенности свайного основания
Шнековые сваи можно назвать универсальным материалом для фундамента. Что именно означает этот термин? Давайте рассмотрим конкретные примеры!
- Свайный фундамент монтируется на любом типе грунта
В Ленинградской области есть торф — грунт, для которого очень сложно найти надежный фундамент. Как известно, торф нестабилен и может меняться под воздействием погодных условий. Иногда слой торфа залегает на глубине нескольких метров. В этом случае винтовые сваи могут стать единственно правильным выбором. Они ввинчиваются на нужную глубину, проникают в слабый грунт и закрепляются в стабильном, прочном слое. При необходимости сваи наращиваются до нужной длины с помощью заполняющих элементов.
- Свайно-винтовой фундамент подходит для любых построек
Вы можете построить небольшой объект (например, теплицу, беседку или сарай) и возвести более крупное здание на свайном фундаменте. Баня или дом на сваях очень популярны в сельской местности и в жилых районах. Мосты и пилоны также строят на сваях. Заборы и ворота на винтовых сваях долговечны, им не страшны ветер и дождь. В зависимости от типа и веса будущего сооружения выбираются параметры винтовых свай: Диаметр ствола, длина сваи и толщина стенки. Например, для забора из сетки, небольшой беседки или теплицы подойдут винтовые сваи диаметром 57 мм. Для забора из профилированного шпунта рекомендуются столбы диаметром 76 мм. Такой же диаметр подходит и для сарая, моста или небольшой бытовки. Сваи диаметром 89 мм имеют более широкий спектр применения. Они подходят для ворот, навесов, сараев, гаражей и ванных комнат, а также для легких каркасных домов. С увеличением диаметра свай расширяется спектр их применения. Так, на сваях 108 мм и 133 мм можно смело строить громоздкие дома из бруса, бревен и других материалов.
- Свайно-винтовой фундамент подходит для любого ландшафта.
В Ленинградской области винтовые сваи часто пригождаются владельцам участков, расположенных на склоне, например, на берегу реки. Выравнивание такого участка земли часто является невыполнимой задачей, требующей больших финансовых вложений. Изменить существующий рельеф зачастую просто невозможно, даже если у вас есть средства, желание и время. Свайный фундамент можно построить и в местности с большим перепадом высот.
- Винтовые сваи можно монтировать в любое время года.
В отличие от других фундаментов, винтовые сваи можно устанавливать в любое время года. Это позволяет строителю планировать возведение здания так, как он считает нужным. Мороз зимой не является препятствием для установки винтового свайного фундамента. Существуют технологии, позволяющие устанавливать свайный фундамент даже в условиях вечной мерзлоты.
Специалисты компании «Невские сваи» имеют большой опыт работы со спиральными сваями при отрицательных температурах, что гарантирует качественный результат независимо от погодных условий.
Марки используемых бетонов
Перед началом работ необходимо выяснить, какой тип бетона лучше всего подходит для армирования винтовой сваи. Как правило, для бетонирования используется бетон низких марок фракций М200 и М300.
Состав бетона М200.
Марка М200 чаще всего используется при строительстве одно- или двухэтажных домов с легким перекрытием. Эта марка используется при работе с железобетонными изделиями, прочностные характеристики которых указаны в конструкции.
Марка М300 подходит для возведения железобетонных конструкций.
