Сколько прослужит фундамент на винтовых сваях? 4 принципа, продлевающие эксплуатацию
О вопросе долговечности фундамента
Вопрос долговечности свайно-винтового фундамента — одна из популярных тем для обсуждения на просторах различных строительных форумов. Оживленности диспутам добавляет высокий спрос на сравнительно бюджетный вариант основания, а также избитый стереотип — «самый дешевый вариант = наименее качественный».
В этом материале — разговор о сроке службы свайно-винтового фундамента с точки зрения негативно влияющих процессов и способы продлить жизнь опорной конструкции.
Главная угроза — коррозия
Факт номер один — винтовые сваи изготавливаются из стали. Поэтому, говоря об их сроке службы, необходимо рассуждать об определении скорости возникновения и протекания коррозийных процессов. К сожалению, материалы из металлов разрушаются под химическим или электрохимическим воздействием окружающей среды — окислительно-восстановительная реакция со временем превращает плотную структуру в труху. Мировая статистика: 10% произведенного проката уходит в утиль по причине коррозии в первый же год использования.
Однако, данная статистика не работает с точки зрения ее прямого сопоставления — эксплуатация качественного свайного фундамента значительно продлевается за счет технологий защиты металла. Как она разрабатывается? Прежде всего, на основе изучения природы пагубного процесса.
Наибольшую опасность для свайно-винтового основания представляет два типа коррозии — почвенная и атмосферная. Развитие этих подтипов электрохимической реакции зависит от нескольких факторов.
Атмосферная коррозия. Атмосферное разрушение металлических конструкций несет менее разрушительный характер в сравнении с почвенным, а его скорость зависит не только от непосредственно воздушной среды и ее влажности, но и от свойств самого материала. Наличие на поверхности конструкции влаги (причиной становятся обильные осадки) провоцирует процессы конденсации по трем основным механизмам — химическому, капиллярному и абсорбционному.
Еще одна причина возникновения атмосферной коррозии — рассеянные в воздухе газы. Например, диоксид серы. Влияние серы на коррозийные процессы особенно опасно из-за эффекта накопления вещества на поверхности изделия.
Почвенная коррозия. Разрушение металлов под воздействием агрессивной грунтовой среды — распространенное явление для торфяных, глинистых, болотистых почв. Такие породы содержат большое количество органических кислот, которые оказывают негативное влияние на структуру металла. Ускоряет коррозийные процессы и влага, содержащаяся в грунте — электролит способствует более легкому протеканию электрохимических коррозийных процессов и, как следствие, укорачивает срок службы незащищенных металлических конструкций.
Как защищают винтовые сваи
Первый принцип защиты винтовой сваи — подбор оптимальной геометрии конструкции. Так, увеличение толщины стенки или лопасти опоры всего на 1 мм способно продлить срок службы стального фундамента в агрессивной среде на два десятка лет. Средние показатели глубины проникновения коррозии в материал за единицу времени оценивается в 0,05-0,2 мм/год. В отдельных случаях увеличение толщины проката исключает потребность в нанесении защитного покрытия.
Второй принцип — легирование стали. Добавление в состав металлов примесей для улучшения их физических и химических свойств материала повышают его коррозийную стойкость, прочность и эксплуатационные пределы. Компоненты примесей сближают потенциалы на анодных и катодных участках контактируемой поверхности изделия, тем самым замедляя скорость коррозийных процессов.
Третий принцип — нанесение защитных покрытий. Международные стандарты, посвященные технологии свайно-винтового фундамента, содержат требования к защите опор данного типа, и сведения о производственных показателях, полученные на основании полевых испытаний.
Основной нормативный документ с требованиями к свайно-винтовому фундаменту — ГОСТ Р 59106—2020, устанавливает показания к специальному защитному покрытию. Его тип обосновывается в проектной документации — в зависимости от степени агрессивности среды и расчетного срока эксплуатации.
Основные способы защиты винтовой сваи — цинковое и порошковое покрытия. Оцинкованные опоры стойки к коррозийной деформации в самых неблагоприятных условиях — например, соленой воде или почве с повышенной кислотностью. Порошковое покрытие характеризуется стойкостью к резким температурным перепадам— от -60°С до +130°С. Краска данного типа обладает высокими адгезионными свойствами и обеспечивает плотное сцепление винтовой опоры с грунтом и целостность конструкции при любых условиях.
Четвертый принцип — внутренняя защита. Конденсат или попавшая в полость трубы влага способны нанести серьезный вред металлоконструкции изнутри — зимой замерзшая жидкость может разорвать сваю.
Для предотвращения подобных последствий сваю заполняют цементно-песчаной смесью. Цемент имеет свойство «вытягивать» из воздуха влагу, упреждая образование конденсата на внутренних стенках. В герметичной конструкции смесь остается сухой в течение многих лет.
Понравился материал? Расскажите о нем друзьям!
