Бетон для заливки свай

Обновлено: 27.04.2024

В стандартном исполнении винтовые сваи окрашиваются снаружи. Внутри сваи остается ничем не покрытый металл, поэтому после закрутки необходимо как-то защитить его от коррозии.

Оцинкованные сваи обрабатываются полностью, в том числе и изнутри (полное погружение сваи в ванну с горячим цинком). Для них заполнение чем-либо не так критично, как для обычных (хотя тоже желательно).

Многие монтажники заливают внутрь сваи бетон. Это может быть оправдано при соблюдении следующих условий:

заливается бетон заводского производства;
после заливки бетон вибрируется для уплотнения и устранения лишнего воздуха;
в холодное время года для равномерного застывания раствора производится его подогрев;
свая с бетоном внутри оставляется на 2-3 недели без приварки оголовка для его полного затвердевания на всей длине сваи.

Как Вы понимаете, никто такие условия не соблюдает. Намешали лопатой в тазу на глазок, закидали во внутрь (и вокруг еще напачкали), и сразу оголовок варить. Так и остаются внутри сваи слоями песок, цемент и вода.

МИФ: после того, как через много лет металл сгниет останется бетонный столбик, который продолжит держать строение.

РЕАЛЬНОСТЬ: это может быть хоть как-то справедливо только для свай большого диаметра (219мм, 315мм и более) и то при условии соответствующего армирования и применения качественного раствора. Все, что меньше (а это основная масса устанавливаемых свай) просто не выдержит боковых нагрузок из-за тонкости столба.

Применять ЦПС (цементно-песчаную смесь) гораздо технологичнее. Можно взять готовую или сделать самому на месте (песок с цементом 1:3). Аккуратно засыпали через воронку, утрамбовали немного чтобы выгнать лишний воздух, и все, можно смело варить оголовок и продолжать стройку.

Внутри сваи нет влаги, нет доступа воздуха (при хорошей приварке оголовка сплошным швом), а значит нет и коррозии. Возникающий на стенках конденсат будет впитываться смесью, благодаря чему она со временем затвердеет. И нет той грязи, которую разводят вокруг при бетонных работах.

Свайно-винтовой фундамент может выдерживать большие нагрузки от веса здания. Это является причиной, по которой винтовые сваи используются в качестве несущей опорной конструкции при строительстве каркасных домов. Чтобы повысить прочность опор, полость лопастных труб заполняют раствором. Зачем винтовые сваи заливают бетоном, можно ли заполнять их сыпучим материалом и как правильно это делать – разбираемся подробно в статье.

Насколько оправдано бетонирование винтовых свай для фундамента?

При строительстве свайно-винтового фундамента у многих возникают сомнения, касательно того, нужно ли заливать бетон в винтовые сваи. Есть мнение, что бетонирование свай может провоцировать негативные последствия.

Поклонники такой теории утверждают, что бетон и металл имеют разное температурное расширение. Вследствие большего линейного удлинения, бетон увеличивается в объеме. Это способствует образованию в нем микротрещин. По капиллярам влага будет проникать в структуру, накапливаться и провоцировать ржавление стенок винтовой сваи.

Однако на практике нет ни единого доказанного случая, когда бетонирование приводило бы к подобному последствию. Наоборот, заливка раствора в полость лопастных труб оказывает положительное влияние на опоры:

Одним из факторов, которые оказывают положительное влияние на металл является то, что бетон сам по себе щелочной материал. Такая среда в меньшей степени склонна вызывать реакции с обычной углеродистой сталью. Таким образом достигается дополнительное снижение вероятности активации процессов ржавления поверхности металлических внутренних стенок опор.

Заливка или засыпка винтовых свай для фундамента?

Всегда ли необходимо заливать винтовые сваи бетоном или можно засыпать их другими материалами – это еще один вопрос, которым интересуются строители. В действительности при возведении свайно-винтовых фундаментов могут применяться и сыпучие материалы. Особенно это делать актуально при строительстве дома в зимний период, когда на улице температура ниже +5 градусов. При такой температуре использование раствора недопустимо.

В данном случае логичным будет вопрос о том, чем именно засыпать винтовые сваи внутри. Ведь обычный песок и щебень не подходят абсолютно. Такой слой будет обладать гигроскопичностью. За счет этого свойства, в полости труб будет скапливаться влага и провоцироваться разрушение стенок от коррозии.

К материалам, которые засыпают в винтовые сваи при монтаже, относятся:

Эти сыпучие материалы обладают одинаковым эффектом. После засыпки в ствол, смеси хорошо уплотняются, вытесняя воздух из полости. Обладая гигроскопичностью, пескоцемент впитывает влагу из воздуха. Накапливая влагу, цемент начинает набирать прочность, становясь плотным сплошным каменным слоем.

По причине более простого обращения, а также благодаря более качественному вытеснению воздуха из полости, многие специалисты засыпают в винтовые сваи сухую смесь, вместо бетонирования. Как поступать в конкретном случае, решает каждый сам.

Как залить бетон в винтовую сваю?

Правильная технология заполнения стволов винтовых труб бетоном следующая:

Процесс заливки бетона осуществляется после того, как свайное поле полностью подготовлено и верхние части труб обрезаны под оголовки.
В бетономешалке замешивается раствор. Он должен быть однородным по всей структуре.
Для удобства заливки лучше использовать строительное ведро. Чтобы раствор не растекался по наружным стенкам и попадал точно ствол, рекомендуется применять металлическую воронку.
Воронка устанавливается на отверстие сваи сверху и производится заполнение полости бетоном до краев.
Производится процедура вытеснения воздуха из залитого раствора. Для этого следует использовать металлический прут. Его длина должна быть таковой, чтобы доставать до нижней точки внутри ствола.
Когда бетон схватится, устанавливаются оголовки. Их выравнивают строго по горизонтальности и приваривают к стволу. Дальше сварной шов зачищается и окрашивается для защиты от внешней среды и коррозии.

Еще один вопрос, которые может возникать при упрочнении свай фундамента бетонированием - нужно ли добавлять щебень. Каменный материал существенно сокращает объем используемого бетонного раствора. Поэтому его применение кажется разумным и экономически целесообразным.

Стоит иметь в виду, что применение щебня может вызывать образование воздушных прослоек. Вытеснить воздух из полости при большой глубине залегания винтовой сваи является очень сложной задачей. Поэтому применение щебня в таких конструкциях не рекомендовано.

Какой бетон нужно использовать для заливки в полость сваи?

При выборе бетона оперируют его марочной прочностью. Чем выше параметр, тем большая стойкость материала к нагрузкам. По этой причине, обязательно оценивается тип здания и его вес.

Если раствор готовится самостоятельно, то следует выбирать цемент с соответствующей марочной прочностью.

В целях уменьшения расхода цемента, в раствор допускается вводить песок. При изготовлении цементно-песчаного раствора стоит выбирать цемент повышенной марочной прочности М400 или М500. Таким образом достигается получение подходящего бетона.

Можно ли не заливать бетоном винтовую сваю фундамента?

Бетонирование является отличным способом повышения прочности и несущей способности винтовой сваи. Однако такой процесс требует дополнительного вложения финансов на покупку строительных сыпучих материалов. Также применение данного способа укрепления свайного фундамента несет в себе дополнительные трудозатраты.

Устанавливать свайный фундамент без заливки бетона можно, если для этого применяются толстостенные трубы. Профессиональные строители допускают монтаж без засыпки и бетонирования, когда используются винтовые сваи с толщиной стенок от 5 мм до 7 мм. До образования сквозной коррозии в таких изделиях могут пройти многие десятилетия. Поэтому они обладают не только огромной несущею способностью, но и наиболее высоким сроком службы.

Нюансом применения толстостенных винтовых свай для изготовления фундамента является их высокая цена. Она в разы выше стандартных лопастных труб. Также возрастают траты на установку свай в грунт. Ведь вкрутить такое изделие можно только с привлечением механизированных средств и техники.

В большинстве, целесообразность использования толстостенных свай обоснована при строительстве крупных каменных домов, двух и трехэтажных строений. Если нужен фундамент на сваях для маленьких домиков, одноэтажных построек и зданий каркасного типа, то экономичнее, проще и быстрее делать его из обычных винтовых свай с последующей заливкой полости бетоном.

Прочное фундаментное основание – гарантия устойчивости здания даже в грунтах с недостаточной несущей способностью. Фундамент на бетонных сваях допускается использовать в проблемных грунтах, в том числе на слабых основаниях. Бетонные сваи для фундамента изготавливаются непосредственно на строительной площадке, что позволяет снизить затраты на транспортировку конструкций.

Классификация свай из бетона

Сваи принято подразделять в зависимости от материала изготовления, поэтому бетонные опорные стержни включают железобетонные опоры и сваи из бетона.

Железобетонные забивные опоры изготавливаются обычно промышленным способом, бетонные – могут заливаться непосредственно на строительной площадке, при этом работы по устройству свайного поля под здание могут быть выполнены собственными руками. Монтаж забивных опор невозможно выполнить вручную, для погружения стержня в грунт потребуется использование дорогостоящей сваебойной техники, что достаточно сильно удорожает строительство объекта.

В зависимости от способа монтажа можно разделить опоры из бетона на две группы: набивные и забивные.

Набивные опоры по технологии выполнения работ монтируются в предварительно подготовленные скважины (ямы), которые выполняют с использованием специальной бурильной техники. Забивные стержни погружаются в грунт (песчаный или глинистый) без предварительной подготовки.

Принято подразделять сваи в зависимости от формы поперечного сечения, различают ж/б опоры со стержнями круглого сечения, а также квадратные и прямоугольные. Опоры круглого сечения применяются на слабых, пучинистых грунтах, основу которых составляет глина, для более жестких грунтовых оснований используют стержни с квадратным или прямоугольным сечением.

Сваи различают по виду принимаемой нагрузки, опоры делятся на центральные и вспомогательные. Центральные принимают на себя всю нагрузку от фундаментного пояса, вспомогательные – только нагрузку с эксцентриситетом.

Буронабивные сваи

Одним из видов бетонных свай являются буронабивные опоры. Буронабивные сваи представляют железобетонные конструкции, монтаж которых (заливка) происходит в специально подготовленных методом бурения скважинах.

Буронабивная свая состоит из обвязки арматуры, трубы-оболочки и залитого бетона

Конструкция буронабивных опор состоит из двух элементов:

Бетонный стержень – для заливки опоры используется морозостойкий бетон М200 и М300.
Каркас из арматурной стали – для армирования свай могут быть использованы готовые каркасы, выполненные промышленным способом, допускается изготовление арматурных каркасов непосредственно на строительной площадке, для чего используют гладкую и рифленую арматуру. Продольные стержни арматурного каркаса выполняются из рифленой арматуры диаметром от 12 до 20 мм.

Поперечные перемычки выполняют из гладкого прутка диаметром от 8 мм. Сваривают каркас при помощи сварочных аппаратов электродуговой сварки. Места соединения арматуры требуется тщательно обработать защитными составами от коррозии.

Для решения различных строительных задач, используют буронабивные сваи двух видов: обычные цилиндрические опоры и стержни с уширением опорной подошвы. Уширение внизу сваи (пятка) выполняется для увеличения площади опирания свайной стойки. Такие опоры обладают повышенной устойчивостью и способны нести повышенную нагрузку от веса конструкций.

Опорное уширение может быть сформировано при использовании специальных буровых колонн, а также с помощью специально подготовленного взрыва.

Технология возведения фундамента из буронабивных опор

В частом строительстве чаще всего используются сваи с неизвлекаемой оболочкой

При установке фундаментного основания из буронабивных опор, используют несколько вариантов устройства стержня сваи:

Заливка опор без оболочек – этот вариант применяется только в устойчивых грунтах с минимальным уровнем грунтовых вод. Для устройства ям под опоры без оболочек важно, чтобы края скважин не осыпались, не подмывались грунтовыми водами, не меняли свою геометрическую форму. Для укрепления скважины, во время бурения может использоваться глиняный или бетонный раствор, которые надёжно укрепляют стенки подготовленных ям.
Монтаж свайных стержней с извлекаемой оболочкой – эта технология применяется в водонаполненных грунтах. Осадная труба, изготовленная в форме цилиндра из стали, препятствует обрушению стенок скважины и размыванию бетона в процессе заполнения полости. После заполнения трубы бетонной смесью, обсадная оболочка извлекается на поверхность.
Заливка свай буронабивным способом с постоянной оболочкой (не извлекаемой) – этот способ практикуется при устройстве фундаментных опор на грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, сложенных из пород с низкой несущей способностью, которые могут в процессе бетонирования размываться грунтовыми водами.

Рекомендуем посмотреть, как происходит работа по устройству буронабивных опор.

Устройство фундамента из буронабивных стержней: этапы работ

Перед тем, как забетонировать фундаментные опоры буронабивным методом, стоит подготовить строительную площадку. Территорию необходимо очистить от строительного мусора и растительных остатков, при необходимости произвести корчевку старых деревьев. При неровном рельефе – спланировать территорию с помощью бульдозера.

На территории застройки размечают места погружения свай. Расстояние между отдельными стойками предусматривается длиной до 3 метров в устойчивых грунтах. В проблемных грунтах (подвижные, оползневые, водонасыщенные, пылеватые, лессовидные) – расстояние принимается до 2 м.

После окончания работ по разметке, специальным буром в указанных точках проводят бурение скважин. Для бурения может использоваться специальная установка или ручной садовый бур.

В подготовленные скважины опускается опалубка (обсадная труба), для изготовления которой часто используют пластиковые и асбестоцементные трубы. Внутрь опалубки укладывается арматурный каркас, высота которого должна превышать длину трубы (над поверхностью свай оставляют выпуски каркасной арматуры до 15 см, если планируется возвести фундамент с ростверком).

Посмотрите видео, как происходит заливка буронабивных свай для частного дома.

Заполнять опалубку бетоном можно не в один день, поэтому трудоемкость работ снижается. После затвердения бетонной смеси приступают к устройству ростверка. На фундаментах из буронабивных свай предусматривается устройство жесткого ростверкового пояса из бетона.

Если опорное основание возводится на пучинистых грунтах, ленту ростверка следует приподнять над поверхностью почвы, такое положение конструкции предупредит ее разрушение при подвижках грунта под воздействием сил морозного пучения. Дом, построенный на сваях, отличается повышенной устойчивостью, прочностью и долговечностью.

Один из основных видов деятельности ПСК «Основания и фундаменты» – монтаж буронабивных свай.

Рассмотрим, как выбрать бетон для них и как выглядит технологический регламент бетонных работ для буронабивных свай.

Применение и особенности буронабивных фундаментов

Буронабивные фундаменты незаменимы в городских условиях, где погружение свай классическим методом забивки запрещено из-за вибраций, передаваемых на грунт. Использование буронабивных свай возможно на любых грунтах за исключением скальных и крупнообломочных. Последовательность монтажа следующая:

бурение скважины проектного диаметра и глубины;
армирование;
заливка бетона.

В ряде случаев (например, при бурении полым шнеком), последовательность обратная: сначала заливка, потом погружение арматурного каркаса. Прутки выступают выше уровня бетонирования: позже эти концы используются для связывания свай с ростверком.

На несвязных сыпучих грунтах бурение сопровождается погружением обсадных труб – они формируют стенки скважины и служат направляющими при устройстве свай. По ходу заполнения скважины раствором трубу извлекают (не всегда).

Еще один способ укрепления стенок – промывка глинистым раствором: он удаляет из скважины керн и укрепляет стенки. Способ подходит для рыхлых грунтов средней стабильности.

Несущая способность каждого элемента определяется исходя из следующих показателей:

диаметр сваи;
глубина погружения;
характеристики грунта;
марка бетона;
вид армирования и характеристики арматуры.

Какой бетон в буронабивную сваю используется?

Нужен фундамент из буронабивных свай? обращайтесь в нашу компанию - рассчитаем и установим!

Опыт работы - более 10 лет.

Мы занимаемся устройством оснований всех типов и порекомендуем вам самый подходящий вариант в зависимости от условий строительства. А также в кратчайшие сроки составим проект и предоставим вам готовую смету.

Марка бетона для буронабивных свай – СНИП

Редакция 2.02.03-85 СНиП – основной документ, регламентирующий бетонирование буронабивных свай. ГОСТы на марки бетона:

19804.2-79;
10060.0-95;
12730.0-78;
12730.4-78;
12730.5-84.

Инструкции по выбору марки бетона для буронабивных свай можно найти также в ТР 100-99 (технические рекомендации для буронабивных фундаментов).

В соответствии со стандартами для различных конструкций бетон подбирают так:

М100-150 – подготовительные работы и монтаж ненесущих конструкций;
200-250 – ленточные фундаменты, железобетонные пояса, ростверки;
300-350 – балки, фермы, перекрытия, лестничные марши, буронабивные сваи.

Состав бетона для буронабивных свай:

25 % щебня с прочностью, рассчитанной на нагрузку 50-60 мегапаскалей;
25 % песка;
цемент – 340 килограммов на кубометр смеси.

В зависимости от условий работы в состав смеси могут добавляться модифицирующие присадки.

Расход бетона при устройстве буронабивных свай

Объем бетона буронабивных свай можно определить после того, как рассчитаны основные технические характеристики свай – несущая способность, глубина погружения, сечение, шаг, количество. Очевидно, что чем выше нагрузка от сооружения, тем меньше шаг и больше остальные параметры. На буронабивной фундамент для дома из газобетона потребуется меньше материала, чем на основание под сооружение из тяжелого бетона.

Чтобы определить количество бетона, нужно объем одной сваи умножить на их число. Объем сваи – это объем цилиндра, высота которого равна глубине погружения, а диаметр основания равен диаметру сваи/обсадной трубы (если нет уширения). В соответствии со строительными нормативами расход принимают 1,02 кубометра на 1 кубометр конструкции.

Кроме буронабивных мы изготавливаем буроинъекционные, буросекущие и бурокасательные сваи

Все работы - под ключ!

По желанию заказчика мы полностью выполним все работы под ключ, начиная с геологических исследований и заканчивая устройством ростверка.

Проверка сплошности бетона буронабивных свай

Реальная несущая способность бетонного фундамента соответствует проектной только если бетон сплошной, отсутствуют пустоты.

Визуальный контроль сплошности ствола невозможен. Проверка осуществляется двумя способами: с частичным разрушением бетона или без него.

В соответствии с международными стандартами при использовании первого способа частичному разрушению подвергаются 20 % свай, что неэкономично.

Основные технологии неразрушающего контроля:

тестирование на поверхности (PET);
межскважинный мониторинг (CHUM).

В первом случае на сваю поступают ударные импульсы, ультразвуковой датчик тестера фиксирует отраженные волны, прибор интерпретирует информацию графически. Преимущества этого метода – малые затраты и высокая скорость.

Во втором случае в стволы контрольных свай в процессе бетонирования вмуровывают по всей длине параллельно друг другу металлические трубки ультразвукового преобразователя. Для контроля трубки заполняют водой или (в зимнее время) антифризом. Жидкость обеспечивает акустический контакт. Контролируется сплошность бетона в пространстве между трубками. Точность измерений зависит о количества и материала трубок. Эта технология более энергоемкая, но обеспечивает высокий уровень детализации дефектов.

Неразрушающие технологии контроля экономичны, эффективны, практически не зависят от глубины погружения сваи (допустимая длина стержня – 100 метров), а также обеспечивают высокую скорость проверки (до 100 штук в день). Контроль может осуществлять один оператор.

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.

Читайте также: