Чем покрывают винтовые сваи
Типы покрытий винтовых свай: как их выбирать и проверять
Срок службы фундамента на винтовых сваях специалисты называют разный, но в любом случае это внушительные цифры – минимум 80-100 лет. Понятно, что обычная сталь, при постоянном контакте с грунтом, заржавеет уже за несколько лет, поэтому, полноценная технология изготовления винтовых свай включает в себя использование разнообразных способов защиты. Какие они существуют, мы попросили рассказать эксперта в этой области – руководителя отдела продаж завода КЗС, Марину Юлдашеву.
Надежные свайные фундаменты делаются только в заводских условиях Источник stroy-dom-pravilno.ru
Внутренняя защита винтовых свай
В течение всего срока службы свая находится в земле и постоянно подвергается воздействию грунтовых вод и различных химических элементов, содержащихся в почве. Но кроме этого надо учитывать, что винтовая свая представляет собой полую трубу, а значит, ее стенки должны быть защищены не только снаружи, но и изнутри.
Чаще всего для этого применяется стандартное бетонирование – во внутреннюю полость уже закрученной сваи заливается качественный бетонный раствор, который заполняет собой все пустоты и препятствует дальнейшему контакту стенок сваи с воздухом, а значит, и коррозионным процессам.
Более простого и надежного способа защитить внутреннюю полость винтовой сваи пока еще не придумали. А учитывая, что бетонирование значительно повышает прочность сваи, то заливку трубы бетоном можно считать частью технологии.
Заливка свай бетоном – оптимальный способ защитить металл изнутри Источник stroy-dom-pravilno.ru
Наружная защита винтовых свай
Главные враги свай – содержащаяся в почве химия и механические повреждения, которые могут появиться при закручивании трубы в землю. Чтобы свайный фундамент прослужил долго, защита свай должна противостоять всем возможным повреждениям, для чего применяются такие решения:
Полимерные покрытия
Технологии защиты свай полимерами хоть и являются «старожилами», но все еще актуальны и достаточно распространены – в частности, благодаря сравнительно невысокой стоимости.
Эпоксид
Применение эпоксидных смол было широко распространено еще со времен СССР и давно доказало свою эффективность. Поэтому, когда шли поиски недорогих способов защиты металлических свай, про эпоксид вспомнили в первую очередь и он полностью доказал свою состоятельность.
Обработанные смолами поверхности (толщина пленки от 400 мкм до 4 мм) отлично защищены от влаги и химических веществ, а прочность застывшего эпоксида позволяет материалу выдерживать нагрузки, возникающие при завинчивании сваи в землю.
Срок службы свайного фундамента с эпоксидным покрытием составляет около 50 лет, что было достаточно неплохо до появления современных покрытий. Даже сегодня этого может быть вполне достаточно для хозяйственных построек поэтому, когда вопрос экономии стоит особенно остро, то можно обратить внимание на сваи с эпоксидным покрытием.
Характерный блеск застывшего эпоксида Источник stroy-dom-pravilno.ru
Перед приобретением не поленитесь осмотреть сваи, чтобы не «нарваться» на брак, когда эпоксид наносился на неподготовленную поверхность. Плюс, помните, что эпоксид набирает прочность со временем, поэтому «вчерашние» сваи использовать нельзя.
Полиуретан
Это тоже разновидность смол, но используется чаще всего не в чистом виде, а в качестве основы для защитного состава. Преимущества покрытия, по сравнению с тем же эпоксидом налицо – в частности это отличная «прилипаемость» (адгезия) и прочность, обусловленные способностью материала создавать молекулярные связи с защищаемым покрытием. Также специалисты отмечают равномерное распределение полиуретана с возможностью создавать защитный слой толщиной до 0,3 миллиметра.
Перед нанесением полиуретановой защиты, поверхность свай должна быть тщательно зачищена, обработана и прогрунтована. Если это не выполнить, то покрытие окажется бесполезным. Поэтому, лучше не покупать сваи с полиуретановой защитой у непроверенных изготовителей, у которых на производстве отсутствует тщательный контроль качества.
Перед нанесением полиуретана, поверхность обязательно грунтуется Источник dialkom-stroy.ru
Оцинковка
Технологически, покрытие металлических свай слоем цинка – это самый совершенный способ их защиты, обеспечивающий максимально возможный срок службы фундамента. Существует две технологии цинкования – холодный и горячий. Чтобы выбрать подходящий тип защиты, надо понимать, в чем между ними разница.
Горячее цинкование
Это способ нанесения цинкового покрытия, когда вся свая полностью погружается в ванную с расплавленным цинком (или цинковый электролитический раствор), в результате чего вся поверхность металла покрывается защитным слоем толщиной около 100 мкм. Это единственный способ защиты, предполагающий обработку даже внутренней поверхности трубы, из которой сделана свая.
После горячего цинкования сваи покрыты защитным слоем даже изнутри Источник glavfundament.ru
Этот метод защиты металла является самым дорогостоящим, но на сложных грунтах ему практически нет альтернативы, так как цинковое покрытие обладает способностью к самовосстановлению. Это значит, что даже если при закручивании сваи поцарапать защитное покрытие, то со временем царапина «затянется» – исследования показали, что цинк заполняет трещины со скоростью 2 миллиметра за год.
Более надежной защиты не существует – срок службы свай после такой обработки составляет порядка 120 лет.
Холодное цинкование
Разработано как более экономная альтернатива горячему цинкованию – для тех случаев, когда нет необходимости в максимальной защите свай. Например, если анализ не показал в почве агрессивных компонентов и высокого уровня грунтовых вод.
По сути, это покраска металла цинкосодержащим составом или нанесение сухого цинкового порошка. Толщина слоя цинка 60 мкм. Срок службы металлических свай с такой защитой составляет порядка 80 лет, чего вполне достаточно для большинства построек.
К сожалению, холодное цинкование «не достает» до внутренней поверхности трубы Источник k-dom74.ru
Технология двойной защиты винтовых свай
Даже к цинковому покрытию, несмотря на всю его инновационность, у потребителей есть вопросы. Если часть мнений не особо разобравшихся в вопросе сетует на блуждающие в земле токи, то другие пользователи вполне резонно указывают на то, что при погружении сваи в землю цинковое покрытие сотрется так, что его «восстанавливающая способность» не сможет себя проявить.
Чтобы исключить вероятность повреждения антикорродирующего слоя, производители применяют различные технологические решения. Например, при производстве винтовых свай КЗС используется технология двойной защиты. От простой ржавчины металл защищен слоем горячего или холодного цинкования, на который затем наносится дополнительный слой антикора, предназначение которого уже сохранять цинковое покрытие при закручивании сваи в землю.
Двойной слой антикора – один из самых надежных способов защиты металлических свай от возникновения коррозии Источник k-dom74.ru
Немного об истории развития производства винтовых свай
Несмотря на то, что технология изготовления винтовых свай была изобретена еще в 1833 году, активно усовершенствовать ее взялись только в середине прошлого века. В силу тогдашней конъюнктуры и ряда других причин, на территории бывшего СССР бо́льший упор делался на развитие винтовых свай с литым наконечником. Этот метод позволяет получить надежное основание для постройки, которое можно ввинтить даже в сложные почвы (крупнообломочные и особоплотные грунты, крупные гравелистые пески или грунты с природными и техногенными включениями). Единственный минус литых наконечников – такие сваи достаточно дорогие в производстве, поэтому обычно нет экономической целесообразности их применения в жилом малоэтажном строительстве.
Литые наконечники для винтовых свай – прочные, но дорогие Источник svaisnab.ru
Уже в начале XXI века – в постперестроечные времена – отечественная строительная отрасль начала возрождаться и развиваться. Были проведены исследования, показавшие, что если взять за основу материалосберегающую технологию производства – когда наконечник формируется из той же трубы, что и вся винтовая свая, то можно получить ощутимую экономию при сохранении качественных характеристик основания.
Так как сваи сами по себе не являлись чем-то новым, то технология начала достаточно быстро приживаться. К сожалению, это породило большое количество подпольных гаражных производств, на которых сваи собирались полностью вручную, и просто окрашивались без всякой дополнительной обработки (зачастую, даже обычной малярной кистью). Разумеется, говорить о какой-либо серьезной долговечности тут сложно.
Заготовка для наконечника винтовой сваи, вырезанная «болгаркой» – неизменным спутником ручного труда Источник drive2.ru
На современных сертифицированных производствах весь технологический процесс максимально автоматизирован. Производственные линии оснащены установками для резки металла, которые полностью управляются компьютерами и роботизированной сваркой. Это позволяет достаточно легко отличить контрафакт ведь при ручном производстве практически невозможно добиться ровных швов и однородности защитного покрытия.
При горячем цинковании сваи полностью окунают в ванну с кипящим цинком – такую процедуру можно провести только в условиях серьезного производства Источник stroy-dom-pravilno.ru
Кроме того, большое производство подразумевает ответственность производителя перед покупателем. Покупая сертифицированную продукцию, вы получаете гарантию того, что она прослужит вам оговоренный срок. Например, расчетный срок службы оцинкованных винтовых сваи КЗС составляет от 80 до 120 лет и при этом производитель дает на свою продукцию двадцатилетнюю гарантию.
Лакокрасочные материалы для окрашивания винтовых свай
Лакокрасочное покрытие играет важную роль в увеличении срока службы винтовых свай. Сегодня на строительном рынке можно встретить большое разнообразие лакокрасочных материалов для металлоконструкций. Однако особенности эксплуатации винтовых свай вносят свои требования, влияющие на выбор покровного материала.
1. Взаимодействие поверхности винтовых свай с внешней средой
Различают три основных участка винтовой сваи, воздействие на которые со стороны внешней среды несколько различаются:
Очевидно, что условия, которые оказывают влияние на винтовую сваю, могут быть различны на данных участках. Соответственно, нужно так подбирать антикоррозионное покрытие, чтобы оно удовлетворяло защите сваи на всем ее протяжении.
Так, наименьшее химическое воздействие испытывают наземные участи сваи, на которые устанавливается обвязка – здесь труб испытывает соприкосновение только с окружающим воздухом, а также водяными парами. Если цоколь дома закрыт, то влияние воздуха практически не сказывается на состоянии свай, хорошая вентиляция обеспечивает отвод водяного пара, и стандартного покрытия для металлоконструкций вполне достаточно.
Верхняя часть заглубленной сваи трубы находится в области контакта с грунтом и с атмосферой. Здесь наиболее сильное влияние почвенной коррозии. Почва здесь насыщена кислородом, что приводит к интенсивному ржавению металла.
На углубленных участках меньше доступа кислорода и влаги, и сам грунт более плотен, поэтому теснее прилегает к телу трубы. Это слой инертен по отношению к металлу и коррозия сама по себе меньше, но высока повреждения покрытия в процессе завинчивания. На этом участке сваи повышается роль механической прочности лакокрасочного слоя.
Распространение коррозии в приповерхностном слое металла
2. Подготовка винтовой сваи к окрашиванию
Как и любая поверхность, поверхность сваи тоже готовится к нанесению лакокрасочного материала, и от этого во многом зависит качество покрытия в целом. Процесс подготовки включает в себя:
Механическая очистка играет важную роль в подготовке поверхности к окрашиванию. Дело в том, что трубы, из которых изготавливаются винтовые сваи, почти стопроцентно проводят некоторое время на складах. Даже только что выпущенные трубы с завода покрыты специальными антикоррозионными составами, маслом и проч. Если труба хранится на открытом складе, она подвергается воздействию водяных паров в воздухе, атмосферных осадков, и поверхность уже корродирует. Большинство труб, закупаемых для обработки покрыты тонким слоем ржавчины. Наносить на него слой ЛКМ нежелательно, так как адгезия к такой поверхности ухудшается.
На первом этапе труба очищается от грязи, масла и т.д., затем подвергается более глубокой очистке. Это может быть очистка металлическими щетками, удаляющими самые крупные включения окалины, ржавчины и проч. На трубе появляется металлический блеск, а поверхность становится шероховатой, что способствует более качественной адгезии лакокрасочного материала.
Более высокого качества поверхность приобретает после абразивной обработки. Особенно загрязненные и заржавевшие участки зачищают шкуркой или используют пескоструйную обработку всей трубы.
Поскольку даже после абразивной обработке на поверхности остается достаточное количество органических составляющих, пленок жира, масел и тому подобных, поверхность необходимо обезжирить. Обычно для этого используются стандартные растворители: уайт-спирит или растворитель № 646.
Высушивание происходит буквально в считанные часы. Проверить качество обезжиривания можно простым способом – протереть металл фильтровальной бумагой. Качественное обезжиривание не оставит на бумаге следов масла.
Следует отметить, что окрашивать поверхность желательно сразу после обезжиривания, в крайнем случае – не позднее, чем через сутки. Более того, можно окрашивать поверхность свай без обезжиривания сразу после механической обработки.
Винтовые сваи после пескоструйной обработки
3. Грунтовка поверхности
Лакокрасочное покрытие должно быть нанесено минимум в два слоя. Первый слой обеспечивает достаточную степень адгезии (прилипания) краски к металлу. Второй слой, собственно, образует защитную пленку. Опыт показывает, что чем тоньше слои и чем их больше, тем прочнее покрытие.
Обычно для грунтовки используют ту же самую самую краску, что и для основного покрытия. Иногда пользуются специальными грунтами по металлу.
4. Окрашивание поверхности
Существует четыре основных способа окрашивания поверхности винтовых свай:
Каждый способ предъявляет свои требования к лакокрасочному материалу. Так, для окрашивания в специальных камерах годится только специальная порошковая краска. Она достаточно дорога, но качество окрашенной поверхности считается самым высоким. Понятно, что для погружения свай и электростатического окрашивания требуются просторные помещения – эти способы используют только на достаточно крупных предприятиях, производящих винтовые сваи.
Окрашенные сваи
5. Стойкость к истиранию поверхности
Как показывают исследования, существенный вклад в износ поверхности сваи производится в момент заворачивания ее в землю. Грунт выступает в виде абразивного порошка, и стойкость покрытия к истиранию должна быть достаточно высока. Особенно это существенно в нижних слоях грунта, где он более плотный и зачастую включает в себя мелкие камни.
Лучшие износостойкие качества проявляют полиуретановые лакокрасочные материалы, при толщине их нанесения 30-60 мкм. Несколько меньшую стойкость имеют эпоксидные краски. Толщина покрытий при равной износостойкости должна составлять при их использовании до 80-120 мкм.
Стандартная эмаль для окраски металла
6. Битумная мастика для винтовых свай
Наиболее проблемным участком сваи с точки зрения коррозии является ее окончание, не заглубленное в грунт. В точке стыка с землей свая подвергается интенсивному воздействию водяных паров и естественной влажности грунта, воздействию талых вод и дождевых потоков и т.д. Поэтому целесообразно дополнительно защитить этот участок винтовой сваи от воздействия в первую очередь воды.
С этой целью широко применяется грунтовка окончания сваи гидрофобной мастикой. Окрашивание мастикой ведется от самого места выхода сваи на поверхность и до оголовка.
Выступающие над землей части сваи покрываются мастикой
Эластичная пленка мастики поверх лакокрасочного покрытия создает дополнительную защиту сваи от коррозии. Используется, как правило, обычная битумная мастика, которую применяют для гидроизоляции многих материалов – металла, дерева, бетона и проч. Подробнее о разных видах битумных гидроизоляционных материалов рассказано здесь.
Мастика наносится обычной широкой флейцевой кистью или специальным квачом. Следует работать с мастикой осторожно – чтобы избежать загрязнения рук и одежды. Использовать мастику можно даже после большого перерыва в работе – она легко растворяется в специальных растворителях, типы которых указаны на упаковке.
7. Полиуретановые краски для окрашивания свай
Исходя из вышесказанного, к лакокрасочному материалу предъявляются следующие основные требования:
Строгий подход к окрашиванию различных элементов винтовой сваи требует учитывать многие факторы, это:
Мы уже отмечали, что в последние годы наиболее оптимальным является использование полиуретановых смесей. Они наиболее полно учитывают особенности окрашивания поверхности и эксплуатации винтовых свай.
Полиуретановые краски представляют собой гомогенизированную смесь, в корой содержатся полиэфирные смолы, некоторые наполнители, отвердитель и цветовой пигмент. В промышленности такую краску выпускают в виде сыпучих порошков, и ее можно закупать в специальных мешках и готовить на месте – тогда стоимость краски значительно сократится, особенно если планируется большой объем производства винтовых свай.
Однако следует обратить внимание, что существуют специальные условия хранения готового раствора – в течение 12 месяцев при температуре от 0 до +20 градусов Цельсия и влажности не выше 70 процентов. Следовательно, разводить красочных состав нужно с учетом этих требований. Если краска, заготовленная с избытком, начнет портиться, ее лучше не использовать – иначе окраска и эксплуатация свай будет происходить вне соответствия нормам, что, в конце концов, ухудшит антикоррозионную защиту.
Относительно высокая стоимость полиуретановых ЛКМ по сравнению с эпоксидными аналогами окупается:
Отметим, что использование полиуретановых красок требует как минимум краскопульта и средств защиты дыхательных путей при работе. Это определяется высокой дисперсностью материала – то есть частицы краски имеют очень малые размеры.
Полиуретановые краски различаются и по степени матовости поверхности. Для винтовых свай можно использовать типы красок, дающих как матовую, так и глянцевую поверхность. Глянцевая поверхность винтовых свай имеет более привлекательный внешний вид, и если не планируется закрывать внешние окончания труб под домом, лучше использовать именно ее.
Что касается конкретных фирм-производителей, то здесь при условиях использования и эксплуатации винтовых свай особого различия нет. Конечно, зарубежные фирмы давно зарекомендовали себя качеством (и ценой), но отечественные аналоги справляются со своей задачей не хуже. Сегодня широко налажено даже российское производство порошковых красок для камерной окраски, а раньше такие материалы можно было закупить только за рубежом.
8. Итоги
Мы вкратце рассказали о способах защиты винтовых свай от коррозии путем нанесения лакокрасочных материалов. Следует отметить, что данные покрытия в целом нисколько не уступают другим видам защиты от коррозии, в частности, методам холодного или горячего цинкования труб, но превосходят их в мобильности и простоте – при равных показателях защитных пленок. Дело в том, что преимущества одного способа связаны с его недостатками, и многое зависит от конкретных условий эксплуатации винтовых свай.
Фирма «К-Дом» специализируется на производстве винтовых свай и установке свайно-винтовых фундаментов. Изготавливаются сваи на современном оборудовании, в частности, с использованием самых качественных лакокрасочных материалов и способов их нанесения.
Покрытие винтовых свай. Сравнительный анализ различных типов антикоррозийного покрытия
Рынок строительных материалов развивается стремительно, а потому следить за его динамикой и выбирать качественные покрытия винтовых свай производителям становится все сложнее: некоторые из них могут иметь отличные характеристики, но не отвечать условиям монтажа и эксплуатации свай.\
Содержание статьи:
1. Эффективность применения покрытия на различных участках винтовой сваи
Установленная в грунт свая по типу и степени воздействия среды, условно «делится» на три части:
Учет особенностей эксплуатации, присущих средней части сваи, обеспечит максимальный эффект от использования покрытия. Однако это не гарантирует, что оно не получит повреждений при установке. Поэтому в качестве наиболее эффективных способов борьбы с коррозией стоит рассматривать использование цинковых анодов, высоколегированных сталей и, конечно, увеличение толщины стенки ствола сваи, а расчет срока службы осуществлять без учета покрытия.
В то же время из-за того, что использование толстостенного металлопроката приводит к удорожанию продукции, а краска в средней части сваи нечасто получает серьезные повреждения, использование покрытия в определенных грунтовых условиях рассматривается производителями как экономичный и действенный метод дополнительной защиты винтовых свай.
Чтобы иметь возможность своевременно оценивать все новинки и использовать именно те, которые демонстрируют максимальную эффективность, компания «ГлавФундамент» на постоянной основе проводит в собственной лаборатории исследования покрытий для винтовых свай. Все полученные в ходе испытаний данные систематизируются и вносятся в базу. После очередных испытаний результаты по новому образцу сопоставляются с имеющейся информацией. Это позволяет составить наиболее объективное представление о разных красках и выбрать лучшие для винтовых свай.
Предлагаем Вам ознакомиться с результатами последних исследований.
2. Образцы, участвовавшие в испытаниях
Для изучения были предоставлены следующие покрытия:
3. Подготовка поверхности перед нанесением покрытия
Хорошая подготовка поверхности – залог того, что покрытие сваи будет качественным. Однако не менее важно понимать, как оно ведет себя в различных ситуациях. Поэтому во время испытаний рассматриваются разные условия нанесения:
В качестве образцов для нанесения использовались металлические пластины и обрезки труб со сварными швами.
Нанесение по первой программе, то есть на подготовленную поверхность, предполагает следующие подготовительные этапы:
При подготовке поверхности необходимо учитывать и дополнительные рекомендации. Максимальный промежуток времени между подготовкой и окрашиванием должен составлять не более одних суток. Если окрашивать сразу после механической очистки, от обезжиривания можно отказаться (исключение – особо загрязненные участки).
Только после этих мероприятий, можно переходить к подготовке материала и нанесению его по инструкции производителя.
Вторая программа, то есть окрашивание в полевых условиях (после транспортировки или на уже установленные сваи), подразумевает минимальную очистку и обезжиривание поверхности, за которыми сразу следует нанесение. Для этой программы важна простота нанесения, которая «в поле» может сыграть решающую роль. На этом этапе из списка испытываемых образцов были исключены горячее цинкование и полимерное покрытие, нанесение которых требует специальных условий и оборудования.