Чем обработать сваи винтовые от коррозии после установки
Перейти к содержимому

Чем обработать сваи винтовые от коррозии после установки

  • автор:

Защита винтовых свай

Фундамент любой сложности

Сегодня, винтовые сваи могут прослужить до 100 лет. Конечно, для того, чтобы этот срок выдержать, необходимо не только правильно устанавливать сваи, но применять правильную эксплуатацию на практике: обеспечить гидроизоляцию, защитить сваи от коррозии. Последнее особенно актуально для грунтов с большим содержанием влаги, уровнем талых и грунтовых вод.

Не все компании заранее ведают своим клиентам все секреты, рассказывают о данных ограничениях. В нашей компании мы стараемся быть открытыми с клиентами и заранее описываем необходимые работы, предлагаем вспомогательные меры для гидроизоляции свайно-винтового фундамента и защиту от коррозии, если оно того требует. Наша задача – выполнить заказ максимально хорошо с высоким сроком службы сооружения.

Осмотр винтовых свай и защита от коррозии

Перед началом всех работ специалисты нашей компании проведут осмотр всех поверхностей сваи и оценят их состояние, после чего будет сделано заключение о необходимой гидроизоляции.

Следующим шагом станет исследование участка на предмет риска подтоплений и составление списка работ по гидроизоляции.

Перед тем как создавать фундамент могут понадобиться дополнительные работы, например, отведение воды с участка, бетонирование скважин для монтажа опор, вспомогательные меры по защите конструкции от коррозии.

Проведенные работу помогут защитить опоры от разрушения металла (коррозии), обеспечив долгий срок службы.

При выборе ленточного фундамента гидроизоляция создается благодаря битумному покрытию с рубероидной основой. Срок службы – 10 лет. После рекомендуется проводить тщательный осмотр фундамента с последующей его заменой или ремонтом, так как грунтовые воды могут размывать фундамент и, если не принимать меры, через 15-20 лет начнутся проблемы с основой дома. Стоит заметить, что свайный фундамент позволяет избавиться от таких проблем.

Важно заметить, если вы планируете построить цокольный этаж и выбрали свайно-винтовой фундамент, то потребуется дополнительная гидроизоляция, так как потребуется строительство бетонной конструкции для стен подвала.

Для чего бетонируют винтовые сваи?

В различных источниках говориться о бетонировании внутренней полости сваи. Но для чего это нужно? Заметим, что на прочность и долговечность бетонирование никак не влияет. Не коррозия, может стать главным источником опасности. Разрушению ствола сваи в зимнее время может способствовать замершая вода, которая в нее попадает. Именно поэтому рекомендовано бетонировать сваю герметичным раствором.

В заключении также хочется отметить, что на долговечность сваи, а соответственно и фундамента, важную роль играет качество используемых материалов – от самих свай до выбора бетонной смеси.

Приобретая все материалы у проверенных компаний, которые могут подтвердить качество соответствующими сертификатами, вы также обеспечите себе гарантию долгого срока службы фундамента, а значит и дома в целом.

© ООО «Технология», Все материалы, опубликованные на сайте, являются собственностью компании «Технология», при копировании, ссылка обязательна.
Не является публичной офертой.

Защита винтовых свай от коррозии

Долговечность свайно-винтового фундамента зависит от устойчивости материала к коррозийным процессам. Существуют способы, которые позволяют увеличить эксплуатационный срок вкручиваемых опор. Часть мероприятий может быть проведена только в заводских условиях. Метод защиты от коррозии зависит от поражающего воздействия.

Почему ржавеют винтовые сваи?

Коррозией винтовых свай называют разрушение металла под воздействием окружающей среды химической или физико-химической природы. Процесс классифицируют на три группы:

  • электрохимическая. Эрозия данного типа актуальна, если применяемый в изготовлении материал и реагент из окружающей среды (например, грунтовые воды или конденсат) имеют разный потенциал. В итоге возникают окислительно-восстановительные реакции с обменом ионов, разрушающие сплав. Активатором процесса является электроток;
  • химическая. Разрушительные явления возникают на границе контактирования сред. Винтовые сваи ржавеют в результате взаимодействия слава и реагентов. Это реакции окисления кислородом воздуха или контактирование с грунтовыми водами и атмосферными осадками. Важным параметром является уровень кислотности грунта. В кислых почвах процесс протекает быстрее;
  • механическая. Эрозия механического характера основывается на физвоздействии на сплав. Последствиями появляется деформация, разрушение, трещины в изделии из-за резкого температурного перепада, например во время наступления заморозков. При отрицательных температурах материал сужается, при потеплении расширяется. Несущественные изменения в характеристиках металлосплава позволяет пренебречь воздействием данного вида.

Защита винтовых свай от коррозии

Классификация основывается по принципу протекания разрушительных явлений в металле под действием контактирующего вещества, поступающего извне. Самый распространенный вид — это коррозия электрохимического характера, которую классифицируют на атмосферную и почвенную.

Защищаем винтовые сваи от коррозии

Необработанные защитными средствами винтовые сваи ржавеют. Что делать, чтобы сохранить прочность металлических опор и увеличить срок службы фундамента? Для монтажа свайного поля следует приобретать стойки, которые в заводских условиях были подвержены гальванизации или оцинковке.

Готовые изделия с приваренными лопастями помещают в производственную ванну помещаются обрабатываемые детали, электролит, катализатор и вещество, которое в после реакции обмена ионами создаст на поверхности герметичную предохраняющую оболочку. Оцинковка горячим способом основывается на погружении в емкость с расплавленным цинком готовых стоек. Образующаяся на поверхности пленка представляет собой защиту для контактирования стали с кислородом воздуха и водой.

Одним из важнейших показателей является толщина металла, из которого изготавливаются винтовые сваи. Защита от коррозии требуется каждому изделию, вне зависимости от толщины металлопроката. Заводская обработка опор обеспечивает срок эксплуатации фундамента данного вида до 50 лет.

Чем обработать винтовые сваи перед вкручиванием?

В соответствии с госстандартом 9.032-74 антикоррозийная защита винтовых свай с помощью обработки специальными лакокрасочными смесями увеличивает срок службы фундамента на 10 лет. Для постройки жилых домов, хозяйственных блоков, переправ, беседок, мостов, террас рекомендуется использовать опоры с толщиной металла 4,5 мм. Стойки отливаются из стальных сплавов, что позволяет свайному полю из металлических толстостенных изделий иметь характеристики, соответствующие ГОСТ Р 54257-2010.

Защита винтовых свай от коррозии

Изготовители предлагают на выбор потребителя металлоопоры из трубного проката из стального сплава марки 3, в том числе легированных сталей. Высокие физико-механические характеристики имеет углеродистая конструкционная сталь марок 20 и 30ХМА.

Покрытие металлических свай защитными смесями — это дополнительная мера защиты от коррозии. Чтобы уберечь стойки от коррозийных разрушений, необходимо подобрать эффективный состав для обработки. Нанесение лакокрасочного состава проводится в два этапа — грунтование и окраска. Мероприятие направлено на защиту:

  • электрохимического типа. Проявляется в виде оболочки на опоре, которая возникает во время окислительно-восстановительной реакции между трубопрокатом и наносимым веществом;
  • физического характере. Достигается за счет свойств эластичности, укрывистости, водонепроницаемости.

Перед тем, как уберечь металлопрокат от коррозийного поражения, необходимо оценить свойства краски, метод распределения краски и характеристику грунта.

Среди ассортимента неметаллических специальных смесей для нанесения на стойки перед вркучиванием оптимальные характеристики имеют защиты от коррозии:

  • полимерные. Краска создает герметичный барьер и хорошее сцепление с металлом. Недостатком является механическое скалывание во время монтажа на сварных стыках и образование впоследствии коррозии точечного характера;
  • полиуретановые. Двухкомпонентный химсостав обеспечивает прочную пленку-барьер, характеризуется высокой адгезией, надежную укрывистость на сварных швах, устойчивость к агрессивной среде.

Применяемые ранее эпоксидные краски создавали неустойчивое покрытие с низкой эластичностью. Окрашенные растворами данного типа опоры требовали бережной транспортировки и аккуратного монтажа. По этим причинам следует отдать предпочтение составам на основе полиуретановых смол и полимеров.

Защита винтовых свай от коррозии

Также при организации защиты вкручивающихся стоек следует подобрать оптимальный способ распределения состава. Средство можно нанести с помощью пневмораспылителя, окунания в емкость, обливом или ручным окрашиванием с помощью кисти и валика.

После возведения постройки дополнительными мерами предохранения от воздействия окружающей среды и защиты от коррозии надземной части являются заполнение остова бетонным раствором и зашивка свайного поля отделкой.

Выбор в пользу толстостенного трубного проката, заводская обработка или окрашивание специальными составами и дополнительные меры создают в комплексе эффективное сохранение свойств и характеристик сплава, что существенно увеличит защиту от коррозии и срок эксплуатации металлического фундамента.

Чем обрабатывают винтовые сваи

Чем обрабатывают винтовые сваи

Построить надежный и долговечный дом невозможно без стойкого и долговечного основания. Существуют разные виды фундаментов и одним из самых популярных, является свайно-винтовой. Он состоит из опорных конструкций, которые завинчивают в землю, а затем объединяют посредством обвязки.

Сваи делают из полых металлических труб, которые могут подвергаться коррозийным процессам. Чтобы этого не случилось, изделия покрывают защитными составами, обеспечивающими стальным конструкциям стойкость к внешним воздействиям. Желая быть уверенными в долговечности обустраиваемого фундамента, собственники желают знать, чем обрабатывают винтовые сваи и действительно ли используемые составы гарантируют изделиям достойную долговечность.

Преимущества свайных оснований

Сваи для строительства фундамента выбирают из-за того, что они обладают рядом неоспоримых преимуществ:

  • Цена. По сравнению с ленточным основанием, обустройство фундамента на сваях обходится значительно дешевле. Собственник участка может сэкономить от 30 до 70% финансовых средств.
  • Долговечность. Хорошие трубы после специальной обработки и при условии правильного монтажа на протяжении долгого времени сохраняют свои эксплуатационные и технические характеристики, могут служить от 50 до 200 лет.
  • Всесезонность. Строительство основания может выполняться при любых погодных условиях зимой и летом.
  • Простой монтаж. Возведение фундамента выполняется быстро, не требует рытья ям и траншей, использования специализированных технических средств и инструментов.
  • Универсальность. Опорные конструкции позволяют строить надежные и безопасные дома на разных почвах, включая сыпучие грунты, заболоченную местность и участки со сложным рельефом.

Как защищают опорные элементы от негативных эффектов?

Сваи могут подвергаться обработке защитными средствами в заводских условиях, а также уже на строительной площадке. Чтобы защитить изделия от ржавчины, для их изготовления применяют высоколегированную сталь, обрабатывают антикоррозийными веществами, а также заполняют полости труб цементным раствором.

Существует несколько часто применяемых покрытий:

  • битумная мастика;
  • лаки и краски;
  • полимерные смеси;
  • комбинированная обработка.

От используемых средств защиты зависит долговечность изделия, его стойкость и стоимость. Чаще всего для защиты металла применяют мастику, которая после нанесения создает стойкую водонепроницаемую пленку на поверхности трубы. Пленка надежно изолирует материал от любых негативных влияний, от воздействия влаги и воздуха.

Столбы иногда покрывают грунтовкой и лакокрасочными материалами. Такое покрытие обладает эластичностью, является водонепроницаемым, увеличивает прочность труб. Тип эмали выбирают с учетом марки стали, габаритов свай, рельефности их поверхностей, предполагаемых негативных воздействий и механических нагрузок.

После погружения опор в землю их заполняют бетонным раствором. Бетонирование существенно снижает влияние влаги на внутренние поверхности металлических изделий, а потому считается эффективным средством для защиты основания от преждевременного износа и выхода из строя.

Коррозия винтовых свай. Как продлить срок службы свайно-винтового фундамента?

Время чтения: 15 минут Интересно, но нет времени читать?

Винтовые сваи изготавливают из стали, а потому срок их службы зависит в первую очередь от скорости возникновения и развития коррозионных процессов. Это заставляет потенциальных клиентов сомневаться в надежности технологии, поэтому в статье мы рассмотрим некоторые факторы, влияющие на срок службы свайно-винтового фундамента, и способы защиты.

1. Виды коррозии металлов

Коррозия – это самопроизвольное разрушение металлов, вызванное химическим или физико-химическим воздействием окружающей среды, основная причина которого – термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде.

Корродирующий материал – материал, подвергающийся коррозии.

Коррозионная среда – среда, в которой происходит коррозионный процесс.

Коррозионная стойкость – способность материала сопротивляться воздействию среды.

По механизму протекания коррозия делится на химическую и электрохимическую.

1.1. Химическая коррозия металла винтовой сваи

Химическая коррозия – это взаимодействие или химическая реакция поверхности металла с коррозионно-активной средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических процессов на границе фаз.

Для химической реакции характерно:

  • наличие непосредственного контакта частиц;
  • хаотическое взаимодействие по всему объему или площади;
  • при взаимодействии веществ прохождение электроном путь порядка ионного радиуса;
  • выделение энергии путем выделения тепла.

Примером химической коррозии в неэлектролитах может служить разрушение цилиндров двигателей внутреннего сгорания. В топливе содержатся примеси – сера и ее соединения, которые при сгорании превращаются в оксиды серы (IV) и (VI) – коррозионно-активные вещества. Они разрушают детали реактивных двигателей – сопла и др.

У винтовых свай химическая реакция возникает, как правило, в точке соприкосновения металла или сплава с кислородом или жидкостью (например, содержащейся в грунте водой).

Срок службы сваи при данном воздействии будет зависеть от уровня водородного показателя кислотности среды в грунте (при пониженном уровне pH, характерном для кислой среды, скорость повышается) и от типа грунта.

Чем глубже располагается свая, тем ниже скорость химической коррозии (т.к. доступ кислорода к металлу под толщей грунта ограничен).

1.2. Электрохимическая коррозия металла винтовой сваи

Электрохимическая коррозия протекает через электродные реакции, в большинстве случаев –во влажной среде. К этому виду коррозии относят коррозию в водных растворах, атмосферную коррозию под влиянием пленок влаги на поверхности, а также коррозию в грунте. В коррозионном процессе при электрохимической коррозии выделяются сопряженные реакции: анодная реакция окисления и катодная реакция восстановления.

Для электрохимической реакции характерно:

  • протекание без прямого контакта частиц;
  • пространственное разделение реагирующих частиц (разделение на анод и катод);
  • при взаимодействии веществ в ходе реакции прохождение электроном большого пути, который зависит от конструкции электрохимической ячейки (разделение на анод и катод, через которые проходит постоянный ток);
  • выделение энергии в виде электрической.

Большая часть коррозионных процессов в естественных условиях относится к электрохимическим. Они часто протекают с участием электрохимических ячеек, подобных гальваническим элементам и называемых коррозионными элементами. Существуют два основных типа таких элементов:

  • коррозионные элементы с разделенными анодными и катодными поверхностями (например, изделие, выполненное из разных видов металлов);
  • коррозионные элементы с неразделенными анодными и катодными поверхностями, в которых вся поверхность металла служит и анодом, и катодом (например, изделие, выполненное из одного вида металла).

Коррозионный элемент: а) – анодная и катодная поверхности различимы; б) – анодная и катодная поверхности неразличимы

Рисунок 1 — Коррозионный элемент: а) – анодная и катодная поверхности различимы; б) – анодная и катодная поверхности неразличимы

Чтобы произошла электрохимическая коррозия металла, необходимо присутствие окислителя, способного восстанавливаться. Чаще всего окислителем является растворенный в воде кислород.

Коррозия в грунте, как правило, протекает именно по электрохимическому механизму с кислородной деполяризацией. Электрохимическая коррозия всегда требует наличия электролита (роль электролита играет влага, содержащаяся в грунте – конденсат, грунтовая вода и т.п.), с которым соприкасаются электроды – либо различные элементы структуры материала, либо два различных соприкасающихся материала с отличающимися окислительно-восстановительными потенциалами. Если в воде растворены ионы солей, кислот, электропроводность ее повышается, и скорость процесса соответственно увеличивается.

Однако для реакции электролитической диссоциации необходим электрический ток. Откуда он берется в грунте? Существует два источника тока – внешний и внутренний.

Внешний источник – блуждающие токи. Образуются они путем утечки с разных источников: железнодорожных и трамвайных путей, подземной техники, поврежденного электрического кабеля, заземлителей и т.д. Удельное сопротивление сваи ниже, чем грунта, потому ток переходит в нее, образуя катодную зону, и покидает ее, уходя обратно в землю, создавая уже анодную зону. Единичные случаи прохождения блуждающего тока не повлияют на сваю, но постоянное действие разрушает ее металлическую структуру. Электрохимическая ячейка, образованная внешним источником тока, называется электролизером.

Кроме того, электрическая энергия может образовываться из химической в ходе электрохимической реакции, что является внутренним источником образования электрического тока. Реакция, химическая энергия которой в элементе превращается в электрическую, называется токообразующей реакцией. Электрохимическая ячейка, способная сама производить электрический ток, называется гальваническим элементом.

Электрохимическая коррозия – это самый распространенный вид коррозии, поэтому ниже мы подробно рассмотрим ее на примере винтовых свай.

2. Воздействие электрохимической коррозии на свайно-винтовой фундамент

Для фундамента на винтовых сваях наибольшую опасность представляют два подвида электрохимической коррозии – почвенная и атмосферная.

Почвенная коррозия – разрушение подземных металлических сооружений под действием почвенного электролита. На поверхности металлических изделий, находящихся в контакте с почвенным электролитом, из-за местных неоднородностей металла или электролита возникает большое количество коррозионных элементов.

Однако нельзя забывать, что почвы и грунты чрезвычайно разнообразны и не только в пределах крупных регионов, но и в пределах одного небольшого участка. То есть на сравнительно небольшой площади могут встречаться грунты с разной степенью коррозионной агрессивности: высококоррозионные (тяжелые глинистые, которые на протяжении долгого времени удерживают влагу), среднекоррозионные (суглинки) и практически инертные в коррозионном отношении (супеси, песчаные грунты).

На разницу протекания коррозионных процессов в разных грунтах указывает и Британский стандарт BS 8004 «Фундаменты» (пункт 10.3.5). В соответствии с данным документом остаточная толщина стальных свай, устанавливаемых в ненарушенные почвы, «остается в пределах допустимых значений толщины даже после многих десятилетий эксплуатации», так как скорость коррозии в данных грунтах не превышает 1-2 мм за 100 лет. В то же время в нарушенных почвах «использование окислительно-восстановительного потенциала, удельного сопротивления грунта и значений рН может иметь определенное значение для прогнозирования скоростей коррозии». Однако даже в этом случае толщину металла следует подбирать исходя из степени агрессивности нарушенных почв.

Выдержки из Британского стандарта показывают, что на скорость протекания почвенной коррозии влияет и ряд дополнительных факторов: влажность грунта, его пористость (воздухопроницаемость), кислотность, электропроводность, минералогический состав и неоднородность. В зависимости от характера изменений какого-либо из указанных параметров может произойти как ускорение коррозионных процессов, так и их замедление.

Атмосферная коррозия – разрушение конструкций, оборудования, сооружений, эксплуатируемых в атмосфере. Считается, что она менее губительна, чем почвенная. Однако рассматривая это утверждение, необходимо учитывать тип почв: если это тяжелая глинистая почва и мероприятия по водоотведению не проведены, то она как правило хорошо удерживает влагу. Следовательно, скорость коррозии будет выше. Если это суглинок, то разница между почвенной и атмосферной коррозией уже менее значительна. Если же это супесь или песок, то степень разрушительности почвенной коррозии сопоставима с атмосферной.

Скорость атмосферной коррозии также не является величиной постоянной и зависит от природы металла, окружающей его атмосферы и особенно влажности воздуха. Эта скорость изменяется от минимума для сухой и до максимума для влажной атмосферной коррозии.

Все это свидетельствует, что металл разрушается не с постоянной скоростью, а скачкообразно: на определенном этапе скорость может увеличиться (сразу после установки из-за вмешательства в структуру грунта, весной/осенью при высокой влажности воздуха), а затем уменьшиться в разы (из-за уплотнения грунта, произошедшего естественным путем, в жаркий сухой сезон). То есть скорость протекания процесса коррозии металла имеет нелинейный характер и находится в сильной зависимости от условий окружающей среды, воздействуя на которые можно свести негативное влияние внешних факторов к минимуму, увеличив тем самым срок службы металлоконструкций не на один десяток лет.

Так ограничение доступа кислорода и/или воды может привести к существенному замедлению процесса коррозии. Для фундаментов из винтовых свай обязательна правильная обшивка цоколя с обустройством дренажной системы, которая снижает влажность, а значит и скорость развития коррозионных процессов. Технические решения по устройству цоколя для фундамента из винтовых свай собраны в разделе «Отделка и утепление цоколя».

2.1. Особенности влияния условий протекания почвенной коррозии на скорость развития коррозионных процессов винтовых свай

Существует ряд дополнительных факторов, на которые также стоит обратить внимание, рассматривая механизмы воздействия почвенной коррозии на металлические конструкции.

Если катод и анод расположены близко друг к другу (например, стальная свая), а рН влаги в грунте >5, коррозионные продукты могут образовывать покрытие, защищающее поверхность стали. В этом случае коррозия будет равномерной, и ее скорость будет падать во времени.

Если анод и катод удалены друг от друга (например, стальной трубопровод), и это удаление составляет порядка 1-2 км, то образующиеся на аноде ионы металла будут мигрировать с током к катоду. Продукты коррозии будут оседать между анодом и катодом. Поэтому они не образуют защитного покрытия на аноде, где будет активно проходить питтингообразование. Поскольку защитное покрытие на аноде не образуется, скорость коррозии не убывает во времени, а может наоборот возрастать. Если площадь катода во много раз больше площади анода, то анодная плотность потока, а значит, и скорость питтингообразования, будет высокой.

Исследованию работы стальных свай уделено немало внимания. К примеру, английские исследователи Е. Прентис и Л. Уайт в своей работе «Подводка фундаментов под существующие здания» отмечают, что металлическая оболочка сваи остается неповрежденной до тех пор, пока она соприкасается с грунтом. Одним из возможных объяснений этого явления может служить то обстоятельство, что поверхность оболочки каждой такой сваи вследствие наличия в грунте кислорода несколько ржавеет, причем этот образующийся слой ржавчины благодаря соприкосновению с землей удерживается на месте, не позволяя обнажиться следующему слою, который мог бы оказаться подверженным коррозии. Иными словами, благодаря образованию некоторого налета ржавчины труба оказывается защищенной этим слоем от дальнейшего ржавления. Они также приводят в качестве примера тот факт, что в соответствии с нью-йоркскими строительными нормами при использовании набивных свай в стальных оболочках под новое строительство внутреннюю арматуру не применяют, а из эффективной площади сечения трубы при расчетах исключают наружное кольцо толщиной в 1,5 мм. Подразумевается, что остальное сечение трубы коррозионному разрушению подвергаться не будет. Обобщая американский исследовательский опыт, Д.А. Леонардс и другие в труде «Основания и фундаменты» анализируют опыт применения трубчатых и Н-свай в Нью-Йорке, Кливленде, Чикаго и указывают на то, что обычно коррозия стальных свай отсутствует, если они находятся ниже уровня циркуляции воздуха, т.е. примерно на 60 см ниже поверхности земли, а колебания УПВ в отсутствие воздуха не влияют на их разрушение.

Остановимся подробнее на вопросе коррозионного разрушения металлических свай, погружаемых с вытеснением грунта в их объеме и работающих затем в уплотненном глинистом грунтовом массиве. Как правило, плотность грунта у боковой поверхности свай, погружаемых с полным вытеснением грунта, увеличивается на 10% и более. При этом, соответственно, снижается пористость грунта, а коэффициент фильтрации уменьшается в десятки и сотни раз. Действительный срок службы таких свай в зависимости от инженерно-геологических и эксплуатационных условий можно установить.

В результате уплотнения грунта скорость коррозии свай резко снижается. Известный советский инженер Э.М. Гендель в своей работе «Инженерные работы при реставрации памятников архитектуры» пишет, что коррозирует только внешний слой металла толщиной 3-4 мм, а образовавшаяся при этом пленка защищает его от дальнейшего разрушения. Отметим также, что даже начавшийся процесс коррозии сваи в грунте должен стать затухающим: связав весь свободный кислород, продукты коррозии, значительно увеличиваясь в объеме по сравнению с исходным металлом, дополнительно уплотняют окружающий массив грунта.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *