Нужно ли заливать сваи цементом. Бетонирование винтовых свай – нужно ли это? Компетентные мнения сторонников данной технологии

Нередко установку винтовых свай сочетают с внутренним бетонированием, которое делают после того, как произвели погружение сваи, и перед установкой оголовка. Делается это для того, чтоб:

1. Не допустить проникновения в ствол скважины влаги, так как она увеличивается скорость распространения коррозии внутри изделия. А лед во время температурных расширений может повредить и изменить ствол сваи.
2. Упрочнить степень жесткости конструкции.

Преимущества и недостатки заливки бетона в сваи

Укрепление бетоном винтовой сваи изнутри позволяет усилить несущую возможность ствола на тридцать процентов, и поэтому данный способ можно использовать для того, чтоб сэкономить на монтаже свайно-винтового основания. Благодаря заливке бетона в сваи, изделия можно использовать с меньшим диаметров по причине того, что цена применяемого бетона будет в разы меньше, чем цена сваи.

Многие специалисты рекомендуют заливать бетоном сваи тогда, когда установка свайного фундамента будет проходить на водянистой земле. Также на территории крупных городов, когда при строительстве важное значение играет каждый метр, это прекрасный способ, чтоб усилить основание. Также заливают бетоном сваи при возведении трехэтажных домов или же зданий с такими же параметрами и весом.

Однако, не смотря на множество плюсов, остаётся много противников данной процедуры, так как они полагают, что бетонирование может нанести вред конструкции, ведь железо и бетон обладают разными коэффициентами теплового расширения. К тому же через какое-то время бетон начинает давать трещины, в которых остаётся воздух и влага, что ускоряет разрушение конструкции. Частично такие доводы правдивы, однако, если бетона в свае не будет, то внутри будет образовываться лед, который тоже провоцирует коррозийные процессы и расширяется при изменениях температуры.

Что важно помнить при бетонировании свай изнутри

1. Не нужно заливать уже готовый раствор, так как мало вероятности, что он полностью ляжет, и не образуются пустоты внутри. Стоит засыпать в сваи сухой пескобетон, который через время будет пропитываться водой и станет каменным.
2. Как правило, чтоб забетонировать один метр сваи диаметром девяносто миллиметров, придется израсходовать двенадцать килограмм вещества.
3. В зимнее время в смесь стоит добавлять присадку.

Когда не стоит бетонировать сваи

Если фундамент ставится не надолго, пример - строительные вагончики. Сваи, которые заливаются бетоном, плохо поддаются демонтажу, и не подходят для повторного использования, как это можно делать с полыми сваями. Когда производится монтаж свай в шестьдесят миллиметров, то расширение льда в таких сваях не наносит вред конструкции, так как его внутри совсем не много. При установке свай с толщиной стен от восьми миллиметров экономически не целесообразно заливать их бетоном.

Фундамент на винтовых сваях давно зарекомендовал себя как прочная и надежная конструкция. В целях повышения его устойчивости многие строители бетонируют стволы свай. Из этой статьи вы узнаете об особенностях данной технологии, возможностях совместного использования бетона и стали, а также о других возможных методах заливки оснований винтовых свай . +

Многих клиентов волнует вопрос, действительно ли необходимо заполнять ствол винтовой сваи. При отсутствии профессиональных знаний сложно дать компетентный ответ на данный вопрос. Но эта процедура очень важна при строительстве фундамента на винтовых сваях, поскольку позволяет увеличить допустимую нагрузку почти на 30%. Считается, что каждая заполненная бетонным раствором свая может выдерживать вес примерно 3 т. +

Технология заливки раствора внутрь сваи не является сложной. После установки конструкции спиливают участок с монтажным отверстием и заполняют ствол раствором. Чтобы предотвратить его проливание, можно пользоваться специальной воронкой. Затем раствор необходимо уплотнить: для этого обычно используют шомпол либо часть арматуры. Полностью убрать полости воздуха не получится, но их количество все равно уменьшится. В любом случае, пользуясь воронкой, вы сможете сэкономить бетонный раствор. Затем устанавливают оголовок и работают дальше. +

Способствует ли бетонирование ствола сваи развитию коррозии?

Несмотря на простоту вышеописанной технологии, многие строители сомневаются относительно необходимости ее применения. Некоторые фирмы, специализирующиеся на возведении фундаментов на винтовых сваях, не бетонируют стволы свай, считая, что использование данной технологии снижает сроки эксплуатации фундамента. Они объясняют это решение тем, что бетон и сталь имеют разные показатели теплового расширения. По их мнению, бетонирование приводит к появлению микрозазоров, в которых накапливается влага, что при поступлении кислорода способствует быстрому развитию коррозии. На самом деле, это утверждение легко оспорить, основываясь на физических характеристиках материалов. +

Разница между коэффициентами теплового расширения у стали и бетона незначительна, поэтому не может в реальности стать причиной «несовместимости» этих двух материалов. Иначе бы не существовали такие материалы, как трубобетон, железобетон. Даже при наличии воздушных пространств в растворе риск образования коррозии минимален, поскольку внутрь не поступает кислород. Ржавчина может появиться только в той ситуации, если в конструкции образуется полость во всю ее длину, что также исключено. +

Поэтому можно утверждать, что способ бетонирования винтовой сваи не вызывает коррозии. Кроме того, данная методика предупреждает ее появление. Бетон – это щелочная среда, которая оказывает положительное воздействие на черный металл. При заливке раствора в свае почти не остается кислорода, а содержащаяся в нем вода имеет высокий pH. Это значит, что бетон не способствует разрушению ствола винтовой сваи. Кроме того, заливка бетонным раствором снижает гибкость элементов конструкции, что повышает устойчивость стенок винтовой сваи и уменьшает вибрацию. +

О других методиках заполнения винтовых свай

Бетон – не единственный материал для заливки свай. Можно применять и песчано-цементный раствор. Принцип работы такой же, но в целях придания прочности по окончании заливки необходимо всыпать сухую ПЦС в последние 2 дециметра ствола сваи. +

Применение ПЦС дает возможность возводить фундамент на винтовых сваях в холодное время года. Заливка бетонным раствором должна производиться при температуре 15-25°C. Возможна работа при 5°C, но только с применением противоморозных добавок. При низких температурах требуется постоянный подогрев песчано-цементного либо бетонного раствора, что существенно увеличивает затраты на строительство и усложняет сам процесс. +

Хорошая альтернатива в данной ситуации – применение сухой ПЦС. Технология заливки такая же: срезаются участки с отверстием, смесь помещается в ствол, тщательно утрамбовывается. Смесь цемента и песка также способствует удалению воздуха из ствола сваи, что в дальнейшем обеспечивает защиту от коррозионного процесса. Даже если вода попадет внутрь винтовой сваи, песчано-цементная смесь заберет ее в себя: от этого она станет еще более прочной. +

Если вышеописанные факты вас не убедили и вы еще сомневаетесь в целесообразности бетонирования винтовой сваи, то вам следует строить фундамент на сваях, толщина стенок которых превышает 6 мм. Только при этом условии нет необходимости заливки основания сваи. Стоит отметить, что оголовок конструкции должен быть как следует проварен. Об этом условии говорится в п. 9.2.2 СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозионных процессов». +

В статье рассматриваются необходимость бетонирования ствола винтовой сваи, совместная работа стали и бетона, и альтернативные способы заполнения трубы.

Процедура заполнения полости ствола винтовой сваи

Нередко заказчики сомневаются в необходимости заполнения ствола винтовой сваи. Причина кроется в том, что, не будучи специалистом, довольно сложно оценить все преимущества процедуры. Тем не менее, в соответствии с технологией, инъекция раствора в ствол сваи – один из важных процессов.

Производится она следующим образом: в завинченную сваю после спиливания участка с монтажным отверстием заливается, как правило, бетонный или цементно-песчаный раствор. Желательно при этом использовать воронку раствор не будет проливаться, и Вы получите возможность лучше контролировать расход материала.

После заливки при помощи металлического стержня (это может быть кусок арматуры) рекомендуется уплотнить раствор. Конечно, устранить все оставшиеся воздушные полости таким образом вряд ли удастся, но все же процедура позволит существенно сократить их количество. После этого можно монтировать оголовок и продолжать работы.

Бетонированные сваи в большей степени подвержены коррозии – миф или реальность?

Казалось бы, технология простая и необходимая, но ее целесообразность, тем не менее, была поставлена под сомнение. Некоторые компании не используют бетонирование ствола сваи, так как, с их точки зрения, оно уменьшает срок службы фундамента. Это мнение подкрепляется тем, что у металла и бетона коэффициенты теплового расширения отличаются. Из-за этого несоответствия якобы образуются микрозазоры, в которых скапливается влага, и при наличии доступа кислорода коррозия протекает в ускоренном темпе.

Эти доводы не имеют под собой реальных оснований и легко опровергаются. Коэффициенты линейного теплового расширения стали и бетона мало различаются между собой, и существующая незначительная разница не может стать причиной конфликта материалов. Конструкции из стали и бетона и при отрицательных температурах, и в условиях нестационарного теплового режима ведут себя аналогично однородным. Именно это делает возможным применение таких материалов как железобетон и трубобетон.

Даже если в бетонном растворе останутся полости, отсутствие возможности проникания воздуха сведет к минимуму вероятность образования в них конденсата на внутренней стенке ствола. При заливке литого раствора происходит вытеснение воздуха из ствола и образование полостей становится маловероятным. Основным преимуществом данной технологии является то, что бетон является щелочной средой (pH более 7 единиц) и препятствует процессам коррозии металла. К примеру, в железобетоне арматура сохраняется за счет наличия защитного слоя бетона толщиной в несколько сантиметров, который обеспечивает наличие щелочной среды вокруг стальных стержней. Коррозия арматуры в железобетоне возможна только при наличии сильно агрессивных сред или изменения уровня pH в сторону уменьшения за счет карбонизации. Это возможно только при открытом контакте с воздушной или водной средой. Поэтому вода, которая попадает в полости, трещины и зазоры затвердевшего бетона внутри трубы не изменяет уровень pH. Бетон не оказывает негативного воздействия на металл, а является защитной средой.

Более того, заполнение стальной трубы бетоном повышает жесткость элементов, увеличивает местную устойчивость стенок и глушит вибрации.

Альтернативное заполнение полости ствола винтовой сваи

Для работы с бетоном наиболее благоприятной является температура в промежутке от +15° до +25℃. Если использовать противоморозные добавки, этот диапазон расширяется до +5℃. Стоит напомнить о том, что при отрицательной же температуре воздуха бетонную либо песчано-цементную смесь необходимо постоянно подогревать, из-за чего возникают дополнительные расходы, поэтому для заполнения ствола винтовой сваи можно использовать и сухую песчано-цементную смесь.

Как и в случае с бетонным или песчано-цементным раствором, после срезки участков с технологическим отверстием она засыпается в сваю через воронку, а затем уплотняется.

Песчано-цементная смесь, как и бетонный раствор «выдавливает» воздух, а наличие цемента обеспечивает создание щелочной среды при попадании воды. Всё это предотвращает тем самым возникновение коррозионных процессов на внутренней поверхности трубы.

Если, несмотря на все приведенные доводы, Вы все же с настороженностью относитесь к этой процедуре, то Вам следует использовать сваи с толщиной стенки 6 и более миллиметров. Только в этом случае допускается не заполнять ствол, при условии, что оголовок будет проварен полностью в соответствии с пунктом 9.2.2. СП 28.13330 «Защита строительных конструкций от коррозии».

Бетонировать винтовые сваи – достаточно простая задача с технологической точки зрения. Но некоторые специалисты полагают, что делать это совсем не обязательно.

Компетентные суждения приверженцев данной теории

Метод увеличения несущей способности винтовых свай, а также обеспечения их коррозийной стойкости появился от того способа, которым устанавливаются буроинъекционные сваи. Эту технологию используют тогда, когда строят в районах с плотной застройкой – то есть, разрушение фундамента соседних конструкций полностью исключается.
Если фундамент устраивают при помощи буроинъекционных свай, предполагается, что в работе задействуются установки шнекового бурения. В скважину, которую пробурили ямобуром, устанавливают арматурный каркас – его заливают водоцементным и песчаноцементным растворами, далее – выполняется опрессовка сваи.
Технология использования инъекции растворов в ствол виновных свай значительно увеличивает несущую способность – именно поэтому увеличивается прочность, жёсткость, повышается упругость свай на прогиб. Использовать песчано-бетонные смеси, которые развели водой, рекомендуется в тёплое время года. В зимний период требуются специальные присадки, которые будут предотвращать замерзание.

На фото — заливка бетоном винтовой сваи

Некоторые опытные специалисты полагают, что при заполнении свай бетон может создавать плоскости – из-за того, что состав слишком густой. То есть, воздух из ствола никуда не денется. Идеальное решение в этой ситуации – выполнить засыпку бескобетоном М300, или же ЦПС – конденсат, который появится со временем, обязательно забетонирует смесь.

Чтобы рассчитать нужное количество смеси, используется формула:

V=п r h (м3),

где r – радиус ствола (м), п = 3,14, а h – длина сваи (м).
Опытным путём установлено, что на каждый метр ствола сваи с D равным 108 мм, требуется 16 кг смеси.

Бесполезность бетонирования винтовых свай – обоснование

Многие полагают, что бетонировать винтовые сваи не нужно – так считают как исполнители, так и заказчики. Считается, что основная опасность, из-за которой могут разрушиться винтовые сваи – контакт между металлом и бетоном, просто коэффициент теплового расширения у них разный.
Из-за такой особенности материалов внутри бетонного массива образуются микротрещины – то есть, появляется место для скопления воздуха и влаги. За счёт этого процесс коррозии активизируется – начинается медленное, но верное разрушение сваи.

В одной из предыдущих статей мы рассказывали о том, . Мы разобрались, как стремление к экономии может сказаться на качестве изделий и, в конечном итоге, на прочности и долговечности фундамента.

На этот раз пришло время вспомнить о том, что мало купить хорошие винтовые сваи – их еще нужно правильно установить. И здесь тоже могут иметь место некоторые ошибки и «косяки» со стороны нечистых на руку поставщиков услуг. Их бывает сложно заметить сразу, а расплачиваться в итоге снова придется надежностью постройки.

Как говорится, предупрежден – значит, вооружен.

Чем грозит неправильный расчет свайного поля?

Перед монтажом свайно-винтового фундамента важно точно знать, сколько свай потребуется, и на каком расстоянии друг от друга их нужно устанавливать.

Самое «безобидное» последствие, к которому может привести неправильный расчет свайного поля – увеличение расходов на материалы, необходимые для обвязки и сооружения ростверка.

В худшем случае фундамент будет нестабильным, это приведет к деформации пола и нарушению устойчивости здания. В зависимости от «тяжести симптомов», придется устанавливать дополнительные сваи, либо строить новый фундамент.

Какая разница – что там, под землей?

Для того чтобы не столкнуться во время строительства фундамента с подземными «сюрпризами», нужно уделить достаточное внимание проведению инженерно-геологических изысканий.

К чему может привести стремление сэкономить на этом этапе работы? Будет потеряна часть несущей способности свай. О дальнейших последствиях несложно догадаться.

Вкрутили, выкрутили, снова вкрутили…

Как вы думаете – для чего сваям нужен наконечник с винтом? Чтобы было проще закрутить их в землю? Отчасти это верно. Но лопасти винта выполняют и еще одну важную функцию: они уплотняют грунт, который находится под ними, в результате фундамент получается более устойчивым.

А теперь представим такую ситуацию: рабочие заметили, что вкрутили сваю слишком глубоко, и она получилась ниже, чем остальные. Как поправить ситуацию? Самое простое (но не самое лучшее) решение – выкрутить сваю обратно на нужную высоту. Вот только после этого она потеряет несущую способность и в будущем снова просядет.

Еще хуже, когда сваю устанавливают в заранее вырытую яму. Профессионалы точно никогда так не сделают.

«Нетрезвые» сваи

В идеале все винтовые сваи должны быть установлены строго вертикально. На практике допустимо небольшое отклонение – не более 2°. Если же превысить это критическое значение, устойчивость фундамента снизится. Такие «нетрезвые» сваи ни в коем случае нельзя наращивать.

Нужен ли бетон?

Стоит ли заливать бетон в стволы свай после установки? Есть, как минимум, две причины, по которым это стоит сделать:

• Бетон защитит ствол сваи изнутри от коррозии.
• Если внутри ствола нет бетона, то туда проникнет вода, которая при замерзании может просто разорвать металл.

Таким образом, бетонирование свай – не та процедура, на которой стоит экономить.