Появилось много предложения о монтаже фундаментов на винтовых сваях, и цены за штуку с монтажом бьют рекорды - в рекламе все слаще и слаще.. Сам очень долго относился с ним с изрядной долей скепсиса, но сейчас имею вполне определенную позицию:
Начну с конца, хотя это и противоречит правилам Дзена
Металлические винтовые сваи имеют право на существование в качестве фундаментов для каркасных и деревянных домов с планируемым сроком службы 40-50-60 лет. Для более "долгоиграющих" сооружений , как правило, становятся экономически невыгодными.
Реально конечно могут и больше простоять без проблемно, но 40 - 50 лет - легко.
Хочу обосновать мою позицию.
Нагрузочная способность поддается достаточно простому расчету при наличии результатов геологии, посему для серьезных сооружений (дом, например) геология необходима, но
есть еще один весьма важный вопрос: долговечность.
и отдельные продавцы заявляют срок эксплуатации 150 лет. Забегая вперед, скажу что срока 150 лет достичь можно, но это:
а) не надо
б) небюджетно
Поясню:
В наших строительных нормативах есть такая цифра: нормативная величина коррозии металла в грунте, и она равна 0,03 мм/год для среднекоррозионных грунтов. Если посчитать толщину металла на стволе 4 мм, то время полного корродирования будет 4/0,003 = 133 года.
Наши нормативы такого рода исходят из наихудших условий для материала. В этом случае это место на границе воздух-земля, и это материал безо всякой защитной обработки.
Коррозия может и будет идти с двух сторон металла, как минимум на лопасти, и в этом случае она "слабое звено". Итого имеем 133/3=66 лет для лопасти из стали 4 мм, и 166,6/2 = 83 года для лопасти толщиной 5 мм.
Цифры 66 и 83 года показывают нормативное время ПОЛНОГО разрушения металла в грунте, но чтобы фундамент выполнял свою задачу, нужно оставить хотя бы процентов 30 его толщины - т.е. берем 70 процентов от полученного оценочного срока службы. Получаем 66*0,7= 46,2 и 83*0,7=58,1 лет.
Это срок, который , по моей оценке, лопасть сваи будет сохранять какую-то нагрузочную способность в НАИХУДШИХ условиях, т.е. на границе воздух-грунт, где много кислорода для коррозии, и безо всякой защитной обработки.
На глубине 2+ метра в грунте кислорода гораздо меньше, и какая-то защитная обработка у лопасти при закручивании была. Конечно, она частично стерлась о грунт при закручивании, но часть (например, сверху) явно осталась целой, поэтому
реальный срок службы лопасти должен быть ощутимо больше 42 лет для лопасти толщиной 4 мм и 58 лет - для лопасти 5мм.
Кроме этого, есть и литые наконечники для свай, и там толщина металла лопасти еще больше, хотя это чугун, а не сталь.
Теперь посмотрим на срок службы ствола сваи. Самая частая толщина трубы в этом месте - 4 мм. При этом в трубу при установке засыпают пескобетон, который будет впитывать влагу из воздуха и через какое-то время затвердеет, и ограничит доступ воздуха к металлу.
Здесь очевидно основная коррозия будет идти снаружи, в место прохода сваи границы воздух-грунт. Думаю, что скорость коррозии изнутри будет многократно меньше, чем снаружи. С запасом можно положить, что она будет 1/4 от нормативной наружной для самых худших условий. При нормативной величине 0,03 мм/год с одной стороны можно двухстороннюю коррозию оценить как 0,03*1,25 = 0,0375 мм/год.
Теперь применим эту цифру к толщине стенки сваи, равной 4 мм, и получим, что для полной коррозии будет надо 106 лет, и соответственно для половинной, чтобы у ствола сваи осталась достаточная нагрузочная способность - 53 года. И это и это при полном отсутствии защитного покрытия.
Ствол сваи толщиной 4 мм сохранит свою нагрузочную способность в течении 53 лет
Кстати, для стенки толщиной 3,5 мм это время будет 46 лет, что тоже очень неплохо.
И при этом надо иметь в виду, что :
- наши нормы такого типа пишутся с очень большим запасом на "дуракоустойчивость".
- сваи обычно имеют защитное покрытие, и даже поврежденное при закручивании, оно все равно ощутимо замедлит коррозию, в т.ч. на границе грунт-воздух. После закручивания винтовой сваи в этом месте можно его "освежить".
В этом отношении обычные винтовые сваи вполне достаточны для сооружений со сроком службы 40-50 лет.
При каких условиях такие сваи могут выйти из строя раньше срока?
- при наличии в грунте блуждающих токов, вызывающий электрохимическую коррозию. У меня был случай, когда трос из нержавейки для насоса в скважине сгнил за 3 года.. И как с этим явлением бороться - не знаю, хотя оно встречается нечасто.
- если они были сделаны из б/у труб, пусть даже и толстых, но тронутых коррозией. И это главный риск при использовании винтовых свай
Но кроме обычных сварных свай, есть еще и толстостенные из бесшовной трубы толщиной 6мм, и оцинкованные, и без минимального защитного покрытия их практически не бывает.
По сему мой вывод:
- винтовые сваи вполне имеют право на жизнь, если вы рассчитываете на их срок службы 40-50-55 лет
- срок службы можно ощутимо увеличить, взяв толстостенные сваи со стенкой 6мм, и литой лопастью.
- срок службы можно довести и до 100 лет, если сделать на толстостенную сваю хорошее защитное покрытие, типа горячего цинкования. Но ценник такой сваи уже сравняется с некоторыми видами бетонных забивных свай.
- основной риск - б/у металл на стволе сваи.
- для нетяжелых домов, легко переносящих небольшие деформации фундамента (типа одна свая "ушла" - так бывает иногда) вполне пригодный вариант, даже без утолщения стенок. Но 4 мм нормального металла на стенке и 5 на лопасти надо иметь.
На примере таких свай наблюдаем подтверждение двух фундаментальных тезисов:
- самое хорошее не бывает самым дешевым
- прежде, чем делать супер-фундамент и вкладывать в него деньги, оцените желаемый срок службы дома. Возможно, супер-фундамент вам просто не нужен. Особенно для деревянных, каркасных и прочих легких домов..
При устройстве свайных фундаментов надо обязательно иметь в виду, что зазор между грунтом и низом перекрытия надо как-то декорировать.
Это весьма полезное мероприятие, т.к. зимой снег ляжет по периметру этой декорации, сработает утеплителем, и температура под домом внутри этой декорации будет ощутимо выше, чем снаружи. Что упростит содержание коммуникаций в незамерзшем состоянии.
Еще статьи:
Из чего строил бы дом себе сейчас
супертеплый BarnHouse из ППУ-панелей 8,14.4,7
Архитектура - очень важная "деталь" дома
Правильный дом - максимально компактный
О чем надо подумать перед началом стройки
Всем удачи! Подписывайтесь, не забывайте, будет еще много интересного ))
Мне интересно ваше мнение - жмякайте пальцы внизу/сбоку статьи
Продолжение - вечные винтовые сваи - бетонные