можно ли заливать сваи бетоном
Можно ли заливать сваи бетоном
Однако, один из главных вопросов, которым задаются те, кто выбрал винтовые элементы для возведения основания, — нужно ли бетонировать сваи. А если да, то в каких случаях это делают и каким образом проводятся такие работы.
Качественный фундамент домов и нежилых зданий — это гарантия надежности и долгого срока службы строений, даже если они возведены на участках с высоким уровнем грунтовых вод. Строительство основания на винтовых сваях стоит недорого, что становится одной из основных причин, по которым люди делают выбор в пользу именно такого типа фундамента. Однако нередко необходимость заливки винтовых свай бетоном ставится под сомнение.
Чтобы взвесить все плюсы и минусы процедуры, нужно понять, для чего она производится. Бетонирование винтовых свай позволяет решить следующие задачи:
Стоит обратить внимание на то, что после бетонирования, сваи могут сразу принимать на себя нагрузку, так как осуществляется монтаж оголовка, и ждать полного затвердевания бетона не нужно. Это существенно ускоряет строительство здания.
Бетонирование винтовых свай должно производиться в соответствии с технологией, для того чтобы результат не разочаровал владельца будущего здания. Примечательно, что применение специального дорогостоящего габаритного оборудования не требуется.
Обычно в сваи заливается песчано-бетонная смесь. Она не склонна к усадке, и заливка винтовых свай бетоном осуществляется немного ниже уровня подрезки сваи. Для более качественного бетонирования после того, как раствор начал застывать, поверх засыпают сухую песчано-цементную смесь. Она впоследствии впитывает влагу и застывает.
Выбирая марку бетона, нужно учитывать, какую нагрузку будут испытывать сваи. Если осуществляется строительство бани, 1-2-этажного дома, подойдет бетон М200. Если возводится дом, где больше трех этажей, — бетон М300.
В зимнее время строители часто не заливают, а засыпают винтовые сваи, чтобы избежать повреждения изделий в результате расширения бетона при низкой температуре. Также могут добавляться антиморозные присадки. Но если позволяет температура и климат, то можно игнорировать их применение и наполовину залить трубу жидкой смесью, а наполовину — засыпать ПЦС или пескобетоном.
Бетонирование осуществляют следующим образом:
Некоторые люди, обустраивая свайно-винтовой фундамент, сомневаются, нужно ли бетонировать винтовые сваи из-за того что металл и бетон имеют разные коэффициенты теплового расширения, а также потому, что бетон по истечении времени может потрескаться. Последнее, в свою очередь, чревато скоплением влаги и воздуха и активизацией процесса коррозии. Такие предположения имеют место быть. Однако подобное происходит не во всех случаях, и это, скорее, исключение, чем правило.
Бетонирование свай можно не проводить в некоторых случаях:
Компания «ВинтМаркет» предлагает изготовление и монтаж винтовых свай в Москве. Свайно-винтовой фундамент — экономически верное решение для тех, кто желает установить прочное, надежное и недорогое основание для зданий. Установить винтовые сваи можно даже в условиях ограниченного пространства и независимо от погодных условий.
Обоснование необходимости бетонирования ствола винтовой сваи
В статье рассматриваются необходимость бетонирования ствола винтовой сваи, совместная работа стали и бетона, и альтернативные способы заполнения трубы.
Содержание статьи:
1. Процедура заполнения полости ствола винтовой сваи
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.
2. 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.
3. 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.
Целесообразность бетонирования винтовых свай
Прочное фундаментное основание при строительстве домов является гарантией их устойчивости, особенно на проблемных грунтах. Обустройство фундамента на винтовых сваях является одним из самых бюджетных вариантов, но такая конструкция требует дополнительного усиления при помощи бетонирования, что позволит ей выдерживать нагрузку до 3 т.
Необходимость заливки винтовых свай бетоном нередко ставится под сомнение, и всё же именно эта технологическая операция является лучшим методом повысить несущую способность конструкций и обеспечить их коррозионную стойкость. Кроме того, такая технология предохранит сваи от разрушения в зимний период, что возможно при попадании воды внутрь трубы и ее последующего замерзания, а также обеспечит сохранность фундаментов соседних зданий при проведении строительных работ в районах плотной застройки.
Обоснование необходимости бетонирования ствола винтовой сваи
Бетонирование винтовых свай благотворно влияет на механические свойства конструкции, способствуя увеличению жесткости, прочности, упругости. Тем не менее противники подобного усиления указывают на опасность, связанную с разностью коэффициентов теплового расширения металла и бетона. По их мнению, это может привести к образованию микротрещин, в которых будет скапливаться влага, что приведет к активизации коррозионных процессов.
Но такое возражение вряд ли найдёт много сторонников, поскольку опровергается практикой. Действительно, высокие прочностные характеристики таких строительных материалов как железобетон или трубобетон не подлежат сомнению, поэтому нет никаких оснований считать, что заполнение винтовых свай бетоном сможет негативно повлиять на их коррозионную стойкость.
К тому же, для развития коррозии кроме наличия влаги необходим постоянный доступ кислорода, а процедура бетонирования как раз и вытесняет воздух из ствола сваи. Следует также учесть, что бетон является щелочной средой, благоприятной для воздействия с черными металлами, а значит, не оказывает сколько-нибудь заметного химического или физического воздействия на металлические конструкции.
Процедура заполнения полости ствола винтовой сваи
Итак, мы убедились, что вопрос, нужно ли бетонировать винтовые сваи, должен решаться положительно. Как же выполнить эту операцию правильно с наилучшим результатом? На самом деле, такая технология не требует ни применения специального оборудования, ни особых приемов. Производится она следующим образом:
Чем лучше всего заливать винтовую сваю и зачем? Обычно для этого используется песочно-бетонная смесь, которая обладает склонностью к усадке, да и сама заливка производится несколько ниже уровня подрезки. При застывании бетона образуется небольшое углубление, поэтому для качественной заливки следует досыпать в сваю цемент или порошковый бетон.
При выборе марки бетона следует учесть характеристики возводимого здания. Так, бетон М-200 больше подходит для 1-2-этажных домов, а марка М-300 используется при возведении зданий высотой до 5 этажей.
Следует помнить, что заливать или засыпать винтовые сваи в холодное время года следует с добавлением антиморозных присадок, что предохранит ее от разрушения, возможного при расширении заледеневшего раствора. Если позволяют климатические условия, нижнюю часть можно заполнить и без использования присадок, что позволяет получить некоторую экономию этих материалов.
Для еще большего усиления конструкции можно использовать арматуру, нарезав ее по длине сваи и установив в полость трубы перед заливкой.
Другие методы заполнения свай
Кстати, вопрос, чем залить винтовые сваи, может стать неактуальным, если вместо обычных газоводопроводных труб с толщиной стенки до 4 мм использовать толстостенные трубы. Например, труба диаметром 108 мм с толщиной стенок 7 мм может выдержать большие нагрузки, чем бетонированная свая с более тонкими стенками. Правда, стоимость такой трубы несравнимо выше, поэтому процесс бетонирования остается популярным и надежным способом увеличения стойкости свай по отношению к механическим и физико-химическим нагрузкам, повышает долговечность фундамента и, в конечном итоге, надежность и устойчивость всей постройки.
Как заполнять винтовые сваи — бетоном или сухой смесью?
Винтовые сваи заполняют бетоном во время монтажа. Но зачем? А чем заполнять сваи — бетонным раствором? Полусухой или сухой смесью? На эти вопросы мы и ответим в нашей статье!
Зачем заполнять винтовые сваи?
Многие полагают, что заполнение сваи необходимо для того, чтобы утяжелить конструкцию и придать тем самым дополнительную устойчивость при подвижках грунта. Однако это не так: винтовые сваи прочно вкручены ниже глубины промерзания в плотные слои грунта, поэтому и боковое, ни вертикальное давление не повлияет на устойчивость свайно-винтового фундамента.
Для повышения устойчивости и несущей способности фундамента используют металлическую обвязку: уголки, профильные трубы, швеллеры или двутавровые балки, которая связывает свайное поле, превращая его единую конструкцию.
Полость свай заполняют бетоном для того, чтобы влага не скапливалась на внутренних стенках, не вызывала коррозию и не разрывала сваю изнутри при замерзании.
Снаружи винтовые сваи защищены от коррозии только порошковой краской. Внутри сваи металл ничем не обработан, поэтому конденсат может нанести серьезный вред металлоконструкции и существенно снизить несущую способность фундамента.
Установленные винтовые сваи нельзя оставлять пустыми, их обязательно нужно бетонировать. Но чем заполнять сваи — жидким бетоном, полусухой или сухой смесью? Давайте разбираться.
Заполнение свай жидким бетоном
При заливке винтовых свай жидким бетоном образуется довольно много пустот — пузырьков воздуха. В этих пустотах также образовывается конденсат, который разрушает бетон, а затем — стенки трубы. Чтобы избавиться от пузырьков воздуха и сделать смесь однородной, сразу после заливки применяют строительный вибратор.
При вибрировании часть лишней воды, которая содержится растворе для текучести и удобоукладываемости, отслаивается (так называемое цементное молоко). Бо́льшая часть этой воды остается в свае.
Также стоит учитывать, что внутри сваи, закрытой сверху оголовком, бетон высыхает очень медленно. Если в обычной опалубке лишняя влага из бетона испаряется, то в закрытой свае влаге некуда деться. Бетон в полости трубы может высыхать в течение нескольких лет. Соответственно, он регулярно подвергается циклам замерзания/оттаивания
Заполнение винтовых свай полусухим бетоном
Полусухой раствор — с достаточным количеством воды — намного меньше расслаивается при обработке вибратором. Но таким раствором сложно заполнить трубу с малым диаметром (до 89 мм). Воздушных пустот образовывается значительно больше, по сравнению с жидким бетоном.
Полусухая смесь меньше боится расслоения, но при этом трудоемкость значительно увеличивается.
«Мокрая» заливка занимает много времени монтажа, необходимо отмывать инструменты (лопату, воронку). Со временем инструмент попросту выйдет из строя. Чтобы ускорить процесс заливки бетоном, то можно вызвать АБН, однако это дополнительные денежные траты.
Сухая засыпка винтовых свай
Сухая смесь в трубе остается в первоначальном состоянии очень долгое время. Цемент в трубе «вытягивает» влагу из воздуха, не позволяя образовываться конденсату на протяжении нескольких лет.
Плотность сухой засыпки значительно выше, по сравнению с жидкой, поэтому воздуха в трубе остается очень мало.
Кроме этого, для заполнения трубы сухой смеси не требуются дополнительные инструменты — смесь можно засыпать прямо из мешка.
Подведем итог
Итак, что мы узнали из статьи:
Винтовые сваи заполняют бетоном для того, чтобы увеличить несущую способность свай?
Нет! Заполнение полости свай необходимо для того, чтобы вытеснить воздух и защитить тем самым внутренние стенки трубы от коррозии. Для увеличения несущей способности свайного фундамента используют металлическую обвязку.
Чем заполнять полость винтовой сваи?
Жидкий бетон. В смеси образуются полости воздуха, в результате чего снижается способность защиты от образования влаги. При устранении воздушных пузырьков жидкий бетон расслаивается и образуется так называемое бетонное молоко. В закрытом пространстве бетон будет высыхать несколько лет. Также для заливки требуются дополнительные инструменты, такие как лопата и воронка, а иногда и тяжелая техника (АБН).
Полусухая смесь. Не пригодна для заполнения свай малого диаметра. Воздушных карманов образуется еще больше, чем у жидкого бетона. Очень трудозатратный процесс, в результате которого инструменты требуют регулярной очистки и в скором времени попросту выйдут из строя.
Сухая смесь. Плотность значительно выше, по сравнению с жидким бетоном и полусухой смесью, поэтому внутри трубы остается очень мало воздуха (кислорода). Цемент «вытягивает» из воздуха влагу, не позволяя конденсату образовываться на внутренних стенках. В герметичной свае смесь остается сухой в течение многих лет. Для засыпки внутрь трубы не требуются дополнительные инструменты. Основную функцию — вытеснить воздух (кислород) из трубы — и предотвратить образование конденсата на стенках, сухая смесь полностью выполняет.
Бетонирование винтовых свай – нужно ли это?
Общие понятия о заполняемых бетоном сваях
Конструкция свайного поля под дом
Сваи, которые заполняют раствором, называют набивными сваями. Конструктивные строения набивных свай бывают нескольких видов:
На строительной площадке опоры под дом образуют свайное поле. На нем могут устанавливать как одиночные опоры, так и полосами или кустами. Свайное основание под дом, как правило, планируют прямоугольной формы.
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.
Установка и заливка набивных свай
Скважины для набивных опор делают разными способами, в том числе такими, как бурение грунта, бурение с помощью вибромеханического оборудования, сверление с подачей под давлением глинистого раствора и посредством взрыва.
Бурение под опору производится как вручную, так и с помощью техники
Устройство набивных свай состоит из нескольких этапов:
Заливку бетоном скважины выполняют послойно. Объем каждого слоя обычно составляет около 200-250 мм. Уплотняют объем залитой смеси ручным электрическим вибратором.
Заливка свай с применением обсадных труб
Если свайную опору решено делать с уширенным основанием, то его делают срезанием слоя грунта специальным механическим ножом или расширяют дно шурфа взрывом. Уширенное основание свайной опоры значительно влияет на увеличение несущей способности опоры.
После устройства подстилающего слоя и укладки гидроизоляции производят установку собранного арматурного каркаса. Заливку раствором делают послойно с уплотнением каждого слоя электрическим вибратором. По мере заливки бетоном и его твердением части обсадного ствола демонтируют.
Производят трамбование всего объема бетонного раствора по слоям кабельными вибраторами. Уплотняют каждый залитый слой толщиной 200 мм.
Как бетонировать винтовые сваи
Нужно ли бетонировать сваи?
Мнения сторонников данной технологии
Метод повышения коррозийной стойкости и несущей способности винтовых свай основан на способе установки буроинъекционных свай. Эта технология используется во время возведения домов при большой их плотности, и исключает нарушения соседних фундаментов при использовании сваи.
Бесполезность бетонирования винтовых свай
Некоторые профессионалы считают, что главной опасностью для разрушения винтовых свай в будущем является контакт между железом и бетоном, так как они имеют разные коэффициенты теплового расширения. Именно такая особенность материалов способствует образованию микротрещин внутри бетона. В результате этого внутри скапливается влага и воздух, что усиливает процессы коррозии стенок труб.
Бетонирование винтовых свай, технология после подрезки
Компоненты смешиваются всухую, затем при постоянном перемешивании добавляется вода до получения массы сметанообразного типа. Далее производится заливка и уплотнение раствора внутри трубы при помощи прута или палки.
Через некоторое время после заливки, в сваю досыпается цемент или порошковый бетон, так как раствор проседает на пару сантиметров. Это применяется с целью ликвидации лишней воды, выравнивания поверхности и способствует качественной заливке.
Заполненную раствором шовную трубу «обвязывают» оголовком или швеллером, на которые крепится конструкция.
Как бетонировать винтовые сваи
Существуют некоторые правила при заливке труб:
Как защитить винтовые сваи от коррозии
При возведении свайно-винтового фундамента экономия неуместна. Большое внимание нужно уделять антикоррозийной обработки труб, которые будете использовать.
Качественные сваи хоть и обрабатываются специальными антикоррозийными средствами, однако, во время монтажа соприкасаются с камнями, землей, мусором и другими элементами, понижающими защитный слой. Поэтому, необходимо провести дополнительную обработку после строительства.
Рекомендуется вырыть трубу на 25-30 см и покрыть битумной мастикой, а после ее высыхания, засыпать грунтом обратно и немножко утрамбовать. Для внутренней защиты используется бетонная смесь, о которой говорилось выше.
Основные этапы антикоррозийной обработки сваи
Преимущества и особенности винтовых сваи
Заливка буронабивных свай с уширенной пятой
Насадка на бур для создания уширения пяты опоры
Расширенное основание скважины делают тремя способами:
Рекомендуем посмотреть видео, как производится заливка опоры с расширенной пятой.
Набивка свай смесью грунта с бетоном
Грунтонабивную сваю формируют за счет перемешивания специальной бурильной установкой грунта с жидким бетоном. Лопасти бура перемешивают срезанную почву с раствором. Весь объем бетонной смеси подают в скважину под давлением.
При устройстве грунтонабивной сваи не нужно производить вынимание грунта из полости пробуренного ствола. Такие опоры предназначены в основном для фундамента дома на песчаном слабом грунте.
Заливка винтовых свай бетонным раствором
Винтовые опоры заполняют бетоном слоями по 200 мм. Каждый слой обязательно уплотняют вибратором. Если опоры предназначены для небольшого дома, бетон успешно уплотняют куском гладкой арматуры или другим подручным приспособлением.
Посмотрите видео, как производится заливка винтовых опор.
Благодаря залитому бетону, винтовая свая приобретает высокую несущую способность. Однако при всех этих достоинствах, залитые бетоном винтовые опоры не применяют для домов из тяжелых материалов.
Другие методы заполнения свай
Кстати, вопрос, чем залить винтовые сваи, может стать неактуальным, если вместо обычных газоводопроводных труб с толщиной стенки до 4 мм использовать толстостенные трубы. Например, труба диаметром 108 мм с толщиной стенок 7 мм может выдержать большие нагрузки, чем бетонированная свая с более тонкими стенками. Правда, стоимость такой трубы несравнимо выше, поэтому процесс бетонирования остается популярным и надежным способом увеличения стойкости свай по отношению к механическим и физико-химическим нагрузкам, повышает долговечность фундамента и, в конечном итоге, надежность и устойчивость всей постройки.