Фундамент з гвинтових паль

Ось придбані нами гвинтові палі. На перший погляд вони виглядають непогано: чорні і блискучі. Домогосподарка, якої б привезли такі палі, була б в захваті. На жаль, ці палі потрапили не до домогосподарці, і ми починаємо прискіпливо досліджувати продукцію, яку виробник, не знайомий з закордонними стандартами (а вітчизняні, не рахуючи одного стандарту організації для електромережевого будівництва СТО 56947007-29.120.95-050-2010 "Норми проектування фундаментів з гвинтових паль ", чомусь відсутні) намагається видати за палі для будинків і продає таким же недосвідченим знаннями покупцям. Отже, починаємо: з чого зроблена ця гвинтова паля? Стовбур даної палі ізготвлен з електрозварні труби. Це погано ... Чому? Тому що метал, поруч із зоною зварного шва був перегрітий і тепер має знижену корозійну стійкість. Якщо ви і вирішили будувати свій дачний будиночок на гвинтових палях, то пріорбретать потрібно тільки палі виготовлені з товстостінних гоячекатанних безшовних труб. Корозійна стійкість таких труб буде набагато вище, ніж у електрозварювальних труб. Якщо паля зовні покрита товстим шаром епоксидного покриття або порошкової фарби (як і повинно бути насправді - але це не наш випадок), то шов зовні можна і не розгледіти. Тоді дивимося в просвіт труби: ми бачимо всередині зварної шов. Він хороший і акуратний, але будувати на таких палях можна лише сарайчик, альтанку або душ-туалет, але ніяк не будинок. Чому виробник не використовує безшовні гарячекатані труби? Відповідь донезмоги прозаїчний: вони дорожче, ніж електрозварні труби. Перевіряємо товщину стінки стовбура палі. Вона становить всього 3,5 мм. Використовуючи формулу пункту 3.9 Корозія стандарту АС358 обчислюємо, якої товщини буде стінка палі через 50 років в неагресивному грунті: Фактично перед нами паля з голого металу (символічне покриття з грунту ПФ - не береться до уваги: ​​про це поговоримо нижче). Тому за 50 років товщина стінки палі за рахунок корозії скоротитися на 0,91 мм і складе 2,49 мм. Це за умови відсутності гальванічних струмів (що виникають при з'єднанні паль струмопровідними матеріалами) і не в хімічно агресивному грунті, такому як торф. На жаль, наш торф - хімічно агресивний грунт і стандарт AC358 прямо забороняє використання сталевих гвинтових паль в тофяних та інших органічних грунтах (пункт 6.1). Також заборонено використання гвинтових паль в грунтах з питомою електропровідністю нижче 1000 Ом-1с кислотністю нижче pH 5,5, на відвалах грунту, насипах та звалищах грунту, при високій сульфатации грунту. При необхідності використання паль на проблемних грунтах мінімальна товщина стінки стовбура палі приймається не менше 8 мм (рекомендації Інституту інженерії гвинтових паль ) Даний виробник намагається видати забарвлення палі грунтом ПФ за протикорозійного покриття. Однак антикорозійне покриття вибирається залежно від ступеня агресивності середовища відповідно до СНиП 2.03.11-85. Американський стандарт АС358 (пункт 3.9) наказує наступні варіанти захисту гвинтовий палі від корозії: порошкове забарвлення або гаряча оцинковка. Мінімальна товщина шару фарби повинна становити 0,46 мм. Термін служби барвистого шару в грунті становить 16 років.

Крім імітаційної забарвлення виробник абсолютно не підготував метал перед фарбуванням - він не був оброблений від окалини. В результаті, при деформації грунт пластами відстає від металу. Метал слід проходити перед ґрунтовкою і фарбуванням карщеткой. Але ж це займає час і здорожує виробництво, а палі і так купують!

Оригінальний спосіб захисту гвинтових паль від корозії: упаковка гвинтовий палі в термоусадочнию тубу великого розміру.

Нам довелося вивернути одну з паль, так як ми натрапили на перешкоду в товщі грунту. На знімку добре видно, що пороісходіт з грунтом на тілі палі при закручуванні навіть в м'який торф з невеликими вкрапленнями піску. Будь-піщаний або кам'янистий ґрунт обдере цю фарбування при закручуванні палі. Якщо ви придбали подібні палі для будівництва дачного будинку, то краще обробити їх карщеткой, погрунтувати і забарвити в три шари корабельної фарбою. Так ви продовжите життя паль в ґрунті. Однак вартість їх зросте ще більше, що повертає нас до вихідного тези: бурові залізобетонні палі набагато більш надійне рішення для фундаменту будинку. Гвинтові палі дають лише виграш в скороченні часу їх установки в порівнянні з іншими видами паль . Природно, що обдираються і лопаті гвинтовий палі. До речі, а з метіалла якої товщини вона виготовлена? Товщина лопаті гвинтовий палі всього 4 мм. Відкриваємо стандарт AC358 і бачимо в таблиці в таблиці №3 в рядку 4 ICC AC358 зазначено, що лопаті гвинтовий палі повинні мати діаметр від 8 до 14 дюймів (від 20 до 35 см) і товщину лопатей від 3/8 дюйма до 1/2 дюйма (від 9,5 мм до 12,5 мм). Товщина лопаті зменшена виробником більш, ніж в 2 рази! Схалтурив виробник і на оголовках паль: консолі посилення опорної площадки приварені тільки в двох кутах з чотирьох! Якісні оголовки паль повинні мати посилення всіх кутів опорних майданчиків. Гаразд, не будемо про сумне: ми будуємо не будинок, а альтанку. Років 15-30 ці палі в нашому агресивному грунті, ймовірно, прослужать. Розчищаємо майданчик і робимо винос розмітки розташування паль в натуру . Для установки паль не можна відривати приямок глибше, ніж на висоту лопатей палі. Він потрібен для фіксації положення лопатей в грунті. Торф - легкий органічний грунт і закручувати палю можна за допомогою невеликого важеля. На більш щільних грунтах знадобляться подовжувачі важеля. Бадьорою риссю ми закручуємо палі в наш подарунковий грунт. Але нас чатувала засідка: підземний корінь. Палю довелося викрутити і закрутити в новому місці. Видалення від колишнього положення палі повинно бути не менше 3 діаметрів лопатей. Вертикальне положення гвинтової палі постійно контролюємо по прикручений до стовбура палі фарбувальних скотчем бульбашкового рівня. Глибина закручування гвинтовий палі (і довжина її стовбура при покупці) визначається сукупністю наступних параметрів: 1. нормативної глибиною промерзання грунту в даній місцевості. Лопаті палі повинні бути розташовані нижче цієї глибини на діаметр лопатей. 2. залягання ґрунтів з хорошими несучими характеристиками. Паля повинна бути закручена в нього мінімум на діаметр лопатей, а не просто спиратися на міцний грунт. 3. висота цоколя над рівнем землі. Для дачного будинку вона повинна складати мінімум 40 см. Ми будуємо альтанку і нас влаштує невеликий підйом над грунтом. Після закручування всіх паль встановлюємо в приямку лазерний рівень, наклеюємо на все палі смужки малярського скотча і відзначаємо єдиний рівень паль. Палі можна ні забивати в ґрунт, ні викручувати для підгонки рівня. При необхідності стовбур палі можна подовжити, приварив відрізок труби. Відзначаємо рівень спила палі за допомогою краю малярного скотча. Спилюємо стовбур палі за шаблоном болгаркою. Використання захисних окулярів і рукавиць обов'язково: крім розпечених залізних тирси травму можна отримати від дефрагрментірованного при перекосі відрізного диска. Багато рекомендують заповнювати стовбур гвинтових паль розчином нібито для того, щоб:
1. Якщо паля проржавіє, бетон збереже опору про грунт.
2. Бетон оберігає метал від корозії ізнтурі.
Однак, якщо хоч трохи подумати про фізики та хімії даних процесів, то з'ясується, що за відсутності армірванія бетонної заливки, при її малому діаметрі (10 см для дачних будинків) вона не зможе грати роль залізобетонної палі. У неї буде мінімальна міцність на зрушення, злам і розрив. Несуча спроможність у такий палі без опори на лопаті також буде мінімальна.

А бетон здатний охороняти залізо від корозії тільки якщо залізо знаходиться внтурі бетону а не навпаки. Бетон є пористим матеріалом і прекрасно проводить воду по капілярах. Не випадково на Заході гвинтові палі мають відкритий стовбур для забезпечення дренажу внутрішнього просвіту.

Тому ми не бетонуючи стовбур палі - це марна трата часу і коштів для псевдосамоуспокоенія. Якщо ви дійсно хочете захистити внутрішню поверхню палі від корозії - обробіть її відпрацьованим машинним маслом або засобами для обробки порожнин в автомобільному кузові. На палю одягаємо оголовок і приварюють його до стовбура палі.

Обв'язувати гвинтові палі можна тільки струмонепровідними ростверком (з дерева). Обварка паль ростверком з швелера призведе до створення гальванічного елемента і прискорить електрохімічної корозії металу (пункт 3.9 ICC ACI358). Ростверк можна приварювати тільки до ізольованого від палі оголовка, а розкоси - до обтискним хомутів, під які прокладений струмонепровідними матеріал (наприклад - полімерно бітумна мембрана). Між опорною майданчиком гвинтовий палі і дерев'яною обвзякой прокладаємо лист полімерно-бітумної гідроізоляції (а не руберойду, який почне пропускати вологу через 5-7 років).

Таблиця. Прогнозований термін служби фундаментів зі сталевих гвинтових паль (виготовлених за західними стандартами у відповідності з ICC AC358) в залежності від ґрунтових умов і застосовуваного способу антикорозійного захисту металу. [HA Perko Introduction to Corrosion and Galvanizing of Helix Foundations // Helical Foundations and Tiebacks - Helical Foundations and Tiebacks Committee, Deep Foundation Institute, Tampa, FL. - 2004. - November.]

Питомий електричний опір ґрунту,
Ом-см

Категорія корозійної активності грунту

приклади грунтів

(Мінімальний термін служби, років)
Термін служби з імовірністю 95%
(Можливий термін служби, років)

неоцинкований метал

оцинкований метал

0-2000

Дуже висока

Морські грунти, органічні грунти і торф, мул і м'які вологі глини, вологі глинисті сланці

(15)
30
(80)

(40)
75
(200)

2000 - 10000

висока

Щільні вологі глини; середні щільні мули і суглинки; мокрий глинистий
або мулистий пісок;
мокрий піщаник

(55)
70
(135)

(140)
170
(340)

10000 - 30000

помірна

сухі або злегка вологі глини; сухі мули і суглинки;
пісок і гравій; вапняк

(50)
55
(140)

(125)
140
(350)

> 30000

низька

сухі глинисті сланці; сухий піщаник;
чистий і сухий пісок і гравій; граніти.

(345)
325
(555)

(865)
810
(1 385)