Может ли образоваться ржавчина на сваях винтового типа?

Ржавчина на сваях из металла образуется в результате воздействия содержащихся в грунте химических реагентов агрессивного характера и водных пластов.

В строительстве любого масштаба особое внимание уделяется закладке фундамента, который является основанием каждого здания. Раньше это считалось трудоемким процессом, требующим больших временных и финансовых затрат. Традиционные типы фундаментов закладываются поэтапно. Сначала нужно вырыть траншеи, уложить армирующие элементы, залить бетонным раствором, ждать его просыхания. На это уходит очень много времени. Требуется также огромное количество стройматериалов, привлечение рабочих бригад и аренда дорогой спецтехники. Но всего этого можно избежать выбрав более эффективный, быстрый и экономичный способ закладки основания зданий.

Человечество начало пользоваться свайной технологией в девятнадцатом столетии. Изначально они изготовлялись из древесины, но позже появились металлические и железобетонные аналоги, отличающиеся длительным эксплуатационным сроком, устойчивостью к воздействию агрессивных сред и доступной стоимостью. Они постепенно вытеснили деревянные изделия и сегодня широко используются в строительстве малоэтажных сооружений. Свайная технология позволила существенно ускорить процесс и избежать больших расходов, которые требовались для закладки традиционных видов фундамента.

Сейчас в строительстве активно используются ЖБ-сваи, отличающиеся высокой прочностью, увеличенными несущими способностями и длительным эксплуатационным сроком. Данные изделия изготавливаются из особо прочных марок бетона, проходившего полный цикл обработки. Дополнительную прочность ЖБ-сваям придают металлические армирующие каркасы, укладывающиеся в специальные формы. Затем туда заливается бетонная смесь. Заготовки впоследствии помещают в печи, где они проходят сушку под воздействием высоких температур, пока не достигнут проектной прочности. В результате мы получаем стройматериалы, соответствующие нормам ГОСТ. Они обладают уникальными эксплуатационными свойствами и широко используются в современном строительстве.

Однако железобетонные столбы имеют большую массу, следовательно, для их доставки требуется аренда грузового автотранспорта. На обычных легковушках перевозить такие стройматериалы невозможно. А процесс монтажа выполняется с помощью специальных сваебойных машин, арендуемых будущим домовладельцем. Вручную выполнить такие работы невозможно по причине большого веса опор. Забивка с помощью спецтехники осуществляется достаточно быстро, а процесс занимает не более одних суток. Это рекордный показатель по времени сооружения фундаментной конструкции. ЖБ-столбы не боятся коррозионных процессов, отличаются устойчивостью к воздействию температурных перепадов, химических реагентов или природных явлений агрессивного характера. Но существует еще более быстрый способ закладки основания зданий.

Благодаря широкому распространению металла в строительной индустрии, производителям удалось создать уникальные конструкции свайных стволов из данного материала, обладающими рядом преимуществ в сравнении с бетонными и древесными аналогами. Называются они винтовыми опорами по причине наличия на наконечниках специальных лопастей. Благодаря им происходит вкручивание столбов в грунт без привлечения спецтехники. Справиться с такими работами смогут два человека, используя обычный лом или арматурный прут. Процесс закручивания отнимает минимум времени, а основа получается прочной, выдерживающей огромные нагрузки.

Винтовые образцы сегодня в основном используются для сооружения основ в малоэтажном строительстве. Подходят они для разных типов грунта и участков с большими перепадами высот. Характеризуются достаточной проектной прочностью, долговечностью и доступной стоимостью. Однако многие собственники боятся, что может образоваться ржавчина на опорах металлического типа. Ведь это разрушительный процесс, приводящий к повреждению конструкций и дальнейшей амортизации всего помещения. Хотя спешить с выводами не стоит. Давайте разберемся, может ли образоваться ржавчина на сваях и как можно предотвратить такое нежелательное явление.

Ржавчина на сваях — это самопроизвольный разрушительный процесс материала, проходящий под воздействием химико- или же физико-химических явлений. Вещества, вызывающие разрушение стальных стволов, находятся в земле или окружающей среде. Коррозия бывает?

1. Химической;
2. Электрохимической.

В зависимости от этого происходит определение степени повреждений и скорость развития коррозионных процессов.

Так называется химическая реакция, возникающая между веществами, содержащими в окружающей среде и поверхностью стальных труб. Характерными особенностями такой реакции являются:

1. Контакт частиц;
2. Хаотическое взаимодействие по поверхности;
3. Выделение тепловой энергии;

В качестве примера можно привести разрушение цилиндров ДВС. Обусловлено это наличием в топливных носителях серы. Во время сгорания образуются оксиды серы. Они считаются коррозионно-активными веществами, вызывающими повреждение разных деталей ДВС. Металлические опоры подвержены разрушению в местах соприкосновения поверхности с кислородом.

Аналогичное воздействие оказывает на винтовые опоры грунтовая вода, разъедающая данные конструкционные элементы очень быстро. Длительность эксплуатации в данных случаях определяется с учетом водородного показателя в земле. Также учитывается тип грунта, от которого зависит насколько быстро будет развиваться ржавчина на сваях. Чтобы замедлить скорость, нужно максимально заглубить изделия, предотвращая тем самым доступ к кислороду.

Чаще всего подобное явление характерно для влажной среды. Происходит электродное воздействие на стальные заготовки, вызванные окислением. Характерными особенностями такой реакции считаются:

1. Отсутствие прямого контакта разных элементов;
2. Раздел на аноды/катоды;
3. Увеличение пути прохождения электрона;
4. Выделение электрической энергии.

Наиболее часто ржавчина на сваях образуется именно электрохимическим путем. Участвуют в этом электрохимические ячейки. Подобные ячейки по-другому называют коррозионными элементами. Выделяют два вида данных элементов:

1. С отдельными анодными/катодными поверхностями;
2. С неразделенными анодными/катодными поверхностями.

Для электрохимической реакции обязательно наличие постоянно восстанавливающегося окислителя. В большинстве случаем его роль выполняется находящийся в грунтовой водной среде кислород. Такое воздействие характерно для грунтов, в которые закручиваются стальные винтовые трубы.

Создание основ для будущих строений с использованием металлических винтовых стволов требует тщательной подготовки и учета разных факторов. Чтобы не появлялась ржавчина на сваях и максимально продлить срок службы, необходимо внимательно изучить особенности участка, на котором планируется возведение здания. С данной целью собственник должен пригласить профильных инженеров, выполняющих детальное геолого-геодезическое обследование будущей стройплощадки. В результате таких работ, с использованием специального инструмента и оборудования они определяют тип грунта, его состав, уровень залегания грунтовых водоносных пластов и точку промерзания земли.

Полученные данные имеют очень важное значение. В зависимости от них выбирается длина винтовых изделий, определяется уровень их заглубления, создается свайное поле и определяется масштаб предстоящих работ. Чтобы не появлялась ржавчина на сваях изнутри, специалисты настоятельно рекомендуют залить внутреннюю полость труб песчано-цементным раствором. Он перекроет доступ внутренних поверхностей к кислороду и влаге, предотвращая таким образом развитие коррозии и разрушение стальных труб. Также важны результаты обследования участков для дальнейших проектировочных работ.

Важнейшим этапом в строительстве свайных сооружений является проектирование будущей конструкции. Профессионалы заранее выполняют необходимые расчеты, основываясь на данных, полученных в результате геолого-геодезических изысканий, определяют площадь стройплощадки, суммируют общую массу возводимого строения и устанавливают проектные нагрузки на свайное основание.

Основной задачей строителей является выбор оптимальной длины и количества монтируемых металлических столбов. С данной целью создается так называемое свайное поле — схема, которой затем будут руководствоваться рабочие бригады.

Винтовая опора представляет собой железную трубу с приваренными к концу лопастями и специальным отверстием на оголовке, предназначенным для закручивания в почву. Через такое отверстие просовывается лом или арматура и два человека постепенно закручивают трубу в землю. Существуют также специальная техника, выполняющая такую манипуляцию автоматически, гораздо быстрее, чем рабочие.

В любом варианте монтаж выполняется в считанные часы, не требуя времени на выжидание. Сразу после его завершения можно приступать к возведению стен и другим строительным работам.

Металлические стволы производятся из особо прочных марок стали, выдерживающих разные нагрузки. Ржавчина на сваях заводского производства, как правило, не появляется на протяжении всего эксплуатационного периода. Это заслуга специальных антикоррозионных составов, которыми обрабатывается данный металлопрокат. Наиболее эффективным считается нанесение на поверхности так называемой грунт-эмали, обладающей прекрасными антикоррозионными свойствами. Ржавчина на сваях после такой обработки не образовывается. Не менее действенным для таких целей считается метод горячего цинкования. Оцинкованные стальные столбы надежно защищены от разрушения под воздействием любых частиц или элементов, содержащихся в земле. Выбор полностью зависит от предпочтений и финансовых возможностей домовладельца.

С целью сокращения разрушительного коррозионного воздействия производители данного вида металлопроката увеличивают толщину стенок стволов. Аналогично увеличивается и толщина лопастей, приваренных к оконечности трубы. А потребитель выбирает их в соответствии с коррозионной агрессивностью участка, на котором планируется строительство. Не менее важным параметром при заказе заготовок являются ожидаемые проектные нагрузки. Определяются они после расчета общей массы возводимого помещения. Нельзя использовать тонкостенные винтовые столбы под здания большой массы. Они не выдержат нагрузок и начнется деформация всей конструкции.

Толщина стального сплава является основным параметром, предопределяющим эксплуатационный срок и несущие способности фундаментов данного типа. Даже один дополнительный миллиметр увеличивает долговечность труб вне зависимости от агрессивности окружающей среды на целые два десятилетия. А в обычной земле данный показатель достигает полвека.
Если использовать толстостенные изделия, необходимости в нанесении антикоррозионного слоя нет. Они простоят в земле десятилетиями, выдерживая огромные нагрузки. Срок службы опор грунт-эмалью по гарантийной документации составляет десять лет, а с горячим оцинкованием — 15 лет. Толстостенные стволы с такой обработкой прослужат намного дольше и ржавчина на сваях не появится.

Огромное значение при выборе заготовок имеет стальной сплав, из которого они изготовлены. Наибольшей прочностью и устойчивостью к агрессивному коррозионному воздействию обладают легированные стали. Производятся они путем добавления различных химических соединений/компонентов улучшающим физико-механические свойства материала. Кроме этого данные добавки обеспечивают хорошую коррозионную защиту. Лучшими в этом отношении считаются:

1. Углеродистая сталь марок 20;
2. Высоколегированный сплав ЗОХМА.

Если винтовые столбы изготовлены из этих сплавов, они прослужат дольше, чем стальные аналоги марки 3.

Метод горячего цинкования обеспечивает металлопрокату катодную защиту. Это электроотрицательный материал, обеспечивающим защиту основной конструкции. Долговечность труб с горячим цинкованием зависит от следующих факторов:

1. Толщины цинкового слоя;
2. Быстроты коррозии на конкретном участке;
3. Износостойкости.

Оцинковка играет роль анода во время коррозии. А основной металлический сплав становится катодом. Защитные функции цинковый слой выполняет вплоть до разрушения. Следовательно, ржавчина на сваях с подобными покрытиями не страшна, если сохранится целостность нанесенного методом горячего цинкования слоя.

Не менее эффективными считаются эмалевые покрытия, широко используемые сегодня в производстве винтовых опор. Эмаль представляет собой препятствие между агрессивными химическими реагентами, содержащимися в грунте и металлическими поверхностями.