Опытные монтажные бригады при устройстве свайно-винтового фундамента заполняют стальную опору цементно-песчаной смесью. Существует мнение, что засыпка винтовой опоры делает ее устойчивее и придает конструкции дополнительную жесткость. Это не так.
При закручивании сваи ее лопасти уплотняют грунт. Нижняя часть опоры закрепляется в несущих слоях породы — поэтому сезонные подвижки почвы никак не влияют на целостность основания. Жесткость ростверка обеспечивается металлической обвязкой из двутавровой балки, швеллера или профильной трубы.
Зачем заполнять сваю? Заполнять сваи ЦПС необходимо для того, чтобы в полости стальной трубы не скапливалась влага. Вода оказывает пагубное воздействие на незащищенный металл, вызывая коррозию. Также на внутренних стенках незаполненной опоры образуется конденсат — в холодное время года он леденеет и увеличивается в объеме. Большое количество льда внутри сваи может привести к разрыву ее ствола.
Чем заполнять полость винтовой сваи
На просторах сети встречаются обсуждения трех основных вариантов заполнения свайно-винтовой опоры:
1. Жидкая бетонная смесь.
2. Полусухой раствор.
3. Сухая цементно-песчаная смесь.
Подробнее рассмотрим каждый из этих типов заполняющих материалов.
Жидкая смесь из бетона для наполнения свай
Почему нет: при заполнении полости сваи жидким бетоном в растворе образуются пузырьки воздуха. Эти пузырьки впоследствии приводят к образованию пустот, которые служат местом скопления конденсата. Итог — бетон трескается, а ствол опоры разрывает из-за увеличившейся в объеме жидкости зимой.
Для предупреждения разрушительных последствий специалисты используют строительные вибраторы — с помощью вибрационных движений удается поднять пузырьки воздуха на поверхность раствора. Однако задача по экранированию полости сваи от влаги таким образом не решается — при вибрационном воздействии бетон отслаивается от трубы, образуется цементное молоко, которое остается внутри ствола.
В результате срок застывания бетона в свае увеличивается, а риск разрыва ствола изнутри из-за постоянных циклов замерзания и оттаивания жидкости сохраняется.
Полусухой цементный раствор
Почему нет: полусухой цементный раствор при вибрационной обработке выделяет гораздо меньше жидкости и практически не отслаивается. Но процесс заливки полусухого раствора более трудозатратен, особенно если речь идет о заполнении труб малого диаметра. Кроме того, после работы много времени займет чистка инструмента. Применение автобетононасоса увеличит бюджет работ, что тоже нельзя отнести к преимуществам выбора.
ЦПС для заполнения сваи
Сухая цементно-песчаная смесь имеет плотную структуру, поэтому при заполнении полости опоры она вытесняет оттуда весь кислород. При правильной герметизации ствола засыпка ЦПС исключает ржавление и разрушение опоры изнутри.
К преимуществам ЦПС также относится:
1. Простота работ. Смесь можно засыпать в трубу прямо из мешка. Вероятность ошибок при монтаже сведена к минимуму.
2. Оперативность. После засыпки ЦПС к свае сразу можно приваривать оголовки. В случае с бетонной смесью нужно будет ждать ее затвердевания.
3. Универсальность. С цементно-песчаной смесью можно работать при отрицательных температурах, тогда как жидкий раствор нуждается в подогреве.
4. Чистота. ЦПС при работе не оставляет следов, грязи.
Со временем образующийся конденсат в свае впитывается в цементно-песчаную смесь полностью, естественным путем превращая ЦПС в надежный материал.
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.