Срок службы свайно-винтового фундамента

Устойчивое доминирование винтовых свай в сфере частного домостроения сложилось, благодаря их относительно малой цене и простоте монтажа.
Силовой конструкции вредит состав и влажность грунта, мороз, большие нагрузки. Из-за этого у владельцев возникают закономерные вопросы: сколько прослужат винтовые сваи для фундамента и можно ли на них строить капитальное домостроение? Чтобы ответить на вопросы, нужно разобраться во всем подробно.
Срок службы фундамента на винтовых сваях
В зависимости от материала, изготавливаются два типа опор:

• металлический стержень с лопастями;
• железобетонный вкручиваемый столб с резьбой.

Силовая часть свай первого типа изготовлена из стальных труб (бывают с разной толщиной стенок, покрытием, диаметром) с винтовыми режущими лопастями на конце.
При расчёте срока службы опор учитываются следующие характеристики:

• сортность стали;
• толщина стенок трубы;
• толщина лопастей;
• вид антикоррозионной защиты.

Обычно в частном строительстве применяются сваи, где толщина металла в трубе от 4 мм и лопастей от 5 мм. За годичное использование под коррозионным воздействием происходит разрушение металлического слоя толщиной 0,02–0,03 мм. И каждый год эта толщина увеличивается вглубь материала.
Эта информация производителям известна, так как учтена в технологическом процессе. Выпуская сваи, они заявляют в сопровождающей документации срок службы, продолжительностью в 50–80 лет. При установке монтажники принимают дополнительные меры (в т.ч. бетонирование), повышающие срок службы винтовых свай под фундамент на 15-30 лет.

Долговечность по ГОСТу
По существующему ГОСТ Р 59106-2020 установлен срок службы винтовых свай 60-120 лет, если их параметры соответствуют утверждённым стандартам.
Нормативные критерии опорных элементов:

• Конструкция – при формировании свайного поля применяются сваи в виде шурупа или винтовые опоры с цельнолитыми коническими, сварными, шприцевидными (открытыми) наконечниками, с лопастью, спиралевидные, комбинированные, с целым или составным стволом, с одной и более лопастями.
• Длина ствола – сваи на производстве выпускаются бесшовными по всей длине или свариваются из отдельных отрезков труб, длиной 1-12 м.
• Диаметр ствола – для строительства фундамента частных домов небольшой этажностью используют винтовые опоры диаметром 89-108 мм.
• Диаметр лопастей – чтобы свая прочно удерживалась в грунте, лопасти должны быть диаметром не менее 250-350 мм.
• Толщина металла – независимо от диаметра трубы, толщина стенки у ствола составляет от 1,5 до 6,5 мм, у лопастей – от 3 до 6 мм.
• Материал – сваи на производстве изготавливают из металлопроката конструкционного, углеродистого, низколегированного вида стали.

Сколько прослужат винтовые сваи для фундамента, зависит ещё от правильного определения опор для разных грунтов на земельном участке. Например, при строительстве зданий и хозяйственных построек в местности со стабильными грунтами возводят фундамент на сваях со сварными наконечниками. На стройплощадке с каменистыми грунтами и в лесистой местности понадобятся опоры с литыми наконечниками. При строительстве домов, установке заборов на территории с заторфованным, рыхлым, слабым грунтом рекомендуется использовать двухлопастной вид свай. На мягкой, глинистой, торфяной почве шприцевидным опорам с открытыми наконечниками проще закрепиться, принять устойчивое положение в нестабильном грунте. Саморезными сваями-шурупами удобнее пользоваться в условиях разнородного грунта (камни, корни деревьев).
В том, что возникают такие разговоры, виноваты недобросовестные производители, которые не соблюдали требования ГОСТа, игнорировали или имитировали защитные покрытия.
Небольшие кустарные компании, индивидуальные предприниматели стали самостоятельно выпускать винтовые сваи: к концу обычной стальной трубы приваривали лопасть. О толщине металла не заботились – ради уменьшения расходов брали самый тонкий материал, да и тот зачастую со швами.
Антикоррозийного слоя или нет совсем, или вручную нанесена окраска по внешней стороне жидким битумом. Такая обработка – скорее декорация, и не является защитой от ржавчины.
Сколько прослужат эти самодельные сваи? Не больше 1 года, на 2-3 год будут заметны следы коррозии. Производители не учитывают, что самые уязвимые места конструкции – соединительные швы в местах сварки. Стыки прилегания лопасти к стержню могут разрушиться от ржавчины очень быстро, отчего реальная долговечность винтовых свай будет явно отличаться от заявленной производителем.

Почему застройщики не уверены в долгом сроке службы свай
Несмотря на большую популярность свайно-винтовых фундаментов, некоторые строительные компании не обнадёживают заказчиков их долговечностью. При проектировании свайного поля, расчёте нагрузки, других параметров используются рекомендации из свода правил «Свайные фундаменты» СП 24.13330.2011, где дана упрощённая модель взаимного влияния грунтов и фундамента. Создавая проект, обычно не берут в расчёт блуждающие токи, степень агрессивности почвы и грунтовых вод.
Неоднородный почвенный состав участка застройки вредит материалу опор. Перечисленные факторы разрушают основание быстрее заявленного срока.

Факторы, уменьшающие долговечность свай
Насколько долговечными будут винтовые сваи, можно предположить, если учесть следующее:

1. Подвижность грунтовых пластов – на площадке с нестабильными грунтами на сваи действует горизонтальное давление и выталкивающая сила, деформирующая стержень, от чего уменьшается износостойкость.
2. Сезонные перепады температуры – металл сжимается на холоде и расширяется в жару. От многочисленных циклов сужения/расширения трескается защитное покрытие. В трещины попадает влага, начинается коррозия. Если фундамент будет устанавливаться в регионе с частыми перепадами температуры, то рекомендуется заказывать сваи из легированной стали высокой прочности.
3. Механическая (техногенная, агротехническая) эрозия почв воздействует негативно, особенно на холмистой местности. При деградации грунтов происходит локальное повреждение поверхности металла. Грунтовая смесь из песка и камней царапает защитный слой, что ускоряет разрушение.
4. Химическая коррозия – почва с повышенным уровнем рН окисляет, размывает верхнее покрытие, ржавчина в таких условиях образуется быстрее. Проблема решается предварительной обработкой ствола из пескоструйного аппарата перед заглублением в грунт.
5. Взаимодействие металла с электропроводящей средой – окисление металла ускоряют проходящие в грунтах блуждающие токи. Особому риску подвергаются больше всего такие фундаменты, вблизи с которыми под землёй проложена сеть кабелей или находятся крупные промышленные предприятия.
6. Нарушение правил транспортировки, погрузки, хранения. Несоблюдение технологического процесса монтажа. Эти факторы приводят к повреждению свай, уменьшают защитную способность покрытия.

Советы: как защитить свайно-винтовой фундамент и продлить срок его эксплуатации
Для продления срока эксплуатации основания из свай владельцам предстоит выбирать конструктивные элементы, а во время монтажа выполнять дополнительные мероприятия:

1. Сваи из особо прочной стали – не прихоть, не шик. Если при геологическом анализе выявлено наличие сильно агрессивной почвы, то необходимо выбирать толщину стенок ствола не менее 5 мм. Лишний миллиметр металла в толщине повышает срок службы фундамента на десятки лет.
2. Силовые части из легированной стали. Эксплуатационные характеристики у материала очень отличаются, по сравнению с простым металлом. Большая цена на такие сваи оправдывается увеличенным периодом эксплуатации основания.
3. Нанесение дополнительного слоя антикоррозийного покрытия. Независимо от заявленного качества, износостойкости опор, прошедших через метод горячего оцинкования, эта защита не работает при явлениях, происходящих каждый год в грунте: подвижках, блуждающих токах, кислотности почвы. Выбирайте сваи, где на металл нанесён эластичный материал из эпоксидных смол, полиуретана.
4. Бетонирование ствола изнутри. Самое простое средство для продления срока службы. При заливании бетона во внутреннее пространство трубы, вытесняется воздух, исключается процесс окисления внутренних стенок, их разрушения.

Заключение
Владельцу не стоит приобретать сомнительные дешёвые материалы, обязательно проверять сертификаты на продукцию.
Точное соблюдение технологии монтажа определяет минимальную износостойкость свай. При планировании строительства собственного дома лучше пригласить мастеров из подрядной компании с положительными отзывами, работающей с оформлением документов и подтверждённым опытом.

Перейти к источнику