Сварка алюминия в домашних условиях – как правильно варить алюминий

Как правильно варить алюминий в домашних условиях

У этого металла внушительный список достоинств, но из-за его особенностей сварка алюминия связана с трудностями. Основной проблемой при самостоятельном ремонте деталей из алюминия является сложность создания условий аналогичных заводским. Однако и упрощенные технологии обеспечивают приемлемые результаты.

Особенности сварки алюминия и его сплавов

Трудности сварки алюминиевых сплавов и чистого металла связаны с его свойствами:

  1. Температура плавления окисной пленки, покрывающей поверхность этого материала, 2044⁰C, а металла — 660⁰C.
  2. Поверхность капель, образующихся при плавлении алюминия, мгновенно окисляется, что препятствует созданию монолитного шва. Поэтому сварочную ванну приходится ограждать от контакта с воздухом.
  3. Из-за высокой текучести металла в расплавленном виде контроль над сварочной ванной затруднен. Проблема решается подкладкой под заготовки железных пластин для отвода тепла.
  4. В алюминии содержится водород, который при остывании шва выходит наружу, образуя поры и трещины. В сплавы входит кремний, способствующий растрескиванию во время охлаждения соединения.
  5. У алюминия высокий коэффициент температурного расширения, поэтому усадка при остывании приводит к деформации заготовок.
  6. Из-за высокой теплопроводности сварку приходится вести током в 1,5 — 2 раза большим, чем при работе со сталью.
  7. При сварке алюминия своими руками не всегда удается определить марку сплава, поэтому настройка оптимального режима сварки затруднена.

Способы сварки алюминия

Выбор метода, которым можно сварить алюминий дома, определяется имеющимся оборудованием. Разработано несколько способов, но популярными стали только три.

Вольфрамовым электродом

Этим способом сваривают алюминий, когда к прочности шва предъявляются жесткие требования. Он создается за счет плавления присадочной проволоки диаметром 1,6 — 4 мм дугой, создаваемой неплавящимся электродом из вольфрама. Для защиты от окисления к месту сварки подается аргон или гелий.

Работа выполняется на переменном токе. Если работа проводится в помещении, расход газа настраивают в пределах 5 — 8 л/мин, на улице больше. Диаметр электрода и сила тока в зависимости от толщины деталей определяются по таблице:

Диаметр электрода, мм Толщина металла, мм Величина тока, А
1 1 – 2 10 – 15
1,6 2 – 3 30 – 90
2 3 – 4 50 – 100
3 4 – 6 100 – 160
4 6 – 7 150 – 220
5 7 – 9 210 – 280
6 9 – 10 260 – 300

При выполнении сварки следует учитывать нюансы метода:

  • длину дуги поддерживают на уровне 2,5 мм;
  • электрод устанавливается под углом 80⁰ к стыку;
  • проволока подается под углом 90⁰ к электроду;
  • горелку с электродом перемещают следом за проволокой без поперечных движений;
  • для равномерного заполнения стыка проволоку подают короткими отрезками;
  • на конце электрода должен образоваться шарик правильной формы, если нет — нужно увеличить ток;
  • газ подают за 4 — 5 секунд до сварки изделий, после завершения перекрывают спустя 6 — 7 сек.

Плавящимся электродом

Сваркой электродами с покрытием соединяются заготовки толщиной от 4 мм, если нет высоких требований к качеству и прочности. Процесс сопровождается бурным разбрызгиванием плавящегося металла. Шов получается рыхлым, поскольку в нем остаются поры. Шлак, способствующий развитию коррозии, удаляется с трудом. Несмотря на недостатки эта технология очень популярна, поскольку выполняется без дорогостоящего оборудования и расходных материалов.

Электродами, обмазка которых при испарении создает защитную среду, проводится сварка алюминия и его сплавов большинства марок. Лучшими признаны марки УАНА и ОЗАНА. Перед применением их рекомендуется прокаливать. Если специальных электродов нет, вместо них можно использовать алюминиевые жилы кабелей. Их обмазывают смесью порошкового мела с жидким стеклом, чтобы получился слой 1,5 — 2 мм с последующей просушкой.

Сварка проводится постоянным током с обратной полярностью. Лучше пользоваться инвертором, но подойдет и самодельный аппарат. Сила тока выбирается исходя из того, что на 1 мм толщины деталей должно приходиться 25 — 30 А. Для улучшения проплавки края заготовок в зависимости от толщины нагреваются до температуры 300 — 400⁰C. После завершения работы месту соединения дают медленно остыть, чтобы уменьшить риск растрескивания и деформации.

Из-за низкой температуры плавления алюминиевые электроды сгорают быстрей, чем стальные аналоги, поэтому сварка выполняется быстрей. Их ведут вдоль стыка без поперечных колебаний, стараясь заварить шов без остановок. Прерывание дуги приводит к образованию на кончике электрода и в ванне пленки из шлака, которая затруднит повторный розжиг.

Сразу после завершения со шва оббивают шлак. Для удаления мелких крошек соединение промывают водой и чистят жесткой щеткой. Для полной уверенности в отсутствии частичек шлака дополнительно проходятся щеткой со стальной щетиной.

Полуавтоматом

Качественная сварка алюминия и его сплавов с созданием монолитных красивых швов выполняется полуавтоматами, работающими в импульсном режиме. Оксидная пленка разбивается кратковременным разрядом высокого напряжения, которое затем снижается до исходного значения. По такому же принципу происходит «вбивание» капель в зоне сварки. Однако, из-за высокой цены оборудования, оно редко используется домашними мастерами. Чаще приспосабливают обычные полуавтоматы, так как варить алюминий ими дома можно с хорошим качеством. Однако на аппарате без дополнительных опций оптимальные настройки придется подбирать экспериментальным путем.

Работая по этой технологии, следует учитывать ее особенности:

  1. Работа проводится на постоянном токе с обратной полярностью. Величину тока можно выставлять по таблице для вольфрамового электрода с последующей корректировкой.
  2. У мягкой алюминиевой проволоки есть склонность к образованию петель. Для устранения этого недостатка ее подают механизмом с четырьмя роликами через укороченный рукав с тефлоновым вкладышем.
  3. Из-за высокого температурного расширения алюминия проволока может застревать в отверстии наконечника. Проблема решается заменой на другой с большим диаметром или с маркировкой «Al».
  4. Из-за быстрого сгорания скорость подачи алюминиевой проволоки устанавливается больше чем при работе со стальной. Иначе она начнет плавиться внутри наконечника, выводя его из строя.

Подготовка поверхностей к сварке

Под правильным свариванием алюминия подразумевается не только настройка параметров процесса, но и предварительная обработка заготовок:

  1. Место соединения на расстоянии 2 — 3 см от стыка очищают от грязи и обезжиривают любым растворителем.
  2. При сварке деталей толщиной больше 4 мм неплавящимися электродами с кромок снимают фаски под углом 45 — 65⁰. У листов толщиной до 1,5 мм делают отбортовку торцов. У заготовок, соединяемых плавящимися электродами с покрытием, кромки разделывают, если толщина больше 20 мм.
  3. Прежде чем сваривать алюминий, с поверхностей возле стыка напильником или металлической щеткой удаляется оксидная пленка. Обработка проводится без надавливания, чтобы в царапинах не остались ее частички.

Технология сварки алюминия

Этапы сварки алюминия в домашних условиях одинаковы для всех способов:

  • заготовки предварительно нагревают до 150⁰C;
  • на аппарате выставляются настройки выбранного режима;
  • зажигают дугу контактным или бесконтактным методом;
  • наплавляют сварочную ванну до появления на поверхности зеркального пятна;
  • затем подают присадочную проволоку, если это предусмотрено технологией, и начинают перемещать электрод вдоль стыка.

Полезные советы

Повысить качественные показатели сварки алюминия в домашних условиях помогут рекомендации специалистов:

  • разделывая кромки, следует учитывать, что при уменьшении угла фасок увеличивается ширина шва;
  • при соединении деталей толщиной больше 7 мм между ними нужно оставить зазор 2 мм;
  • чтобы шов получился ровным по ширине, детали сначала прихватывают с обеих сторон;
  • перед завариванием трещину расширяют и углубляют, так как варить алюминий без ее заполнения бесполезно;
  • толстостенные детали сваривают в несколько проходов до заполнения стыка, удаляя шлак с каждого шва.

Узнав как сваривать алюминий в домашних условиях можно переходить к практике. Однако, чтобы не стать жертвой несчастного случая, прежде нужно запастись одеждой и перчатками из огнеупорного материала. Для работы дома лучше приобрести аппарат с возможностью проведения ручной и аргонодуговой сварки.

Технология сварки алюминия электродом

В настоящее время алюминий используется в самых различных сферах деятельности. Этот тонкий и гибкий материал часто присутствует в деталях транспортных средств, включая блоки двигателя, коробках передач и кузовных элементов. Также на его основе создаются нержавеющие ёмкости для бытовых и промышленных нужд и множество других важных предметов ежедневного обихода.

  • Особенности работы с алюминием
  • Этапы сварочных мероприятий
    • Подготовительные действия
    • Оборудование и электроды
  • Важные рекомендации для сварщиков
  • Причины ухудшения свариваемости металла

Если же в подобной конструкции образуется трещина или проблемное отверстие, закрыть его лучше посредством специального аппарата в среде аргона. Однако, не у каждого среднестатистического человека есть в распоряжении подобный агрегат, поэтому приходится искать более доступные решения. Одним из них является сварка алюминия электродом.

Чтобы успешно провести такое действие, необходимо получить определенный набор навыков и приобрести соответствующее оборудование и расходные материалы. Принцип и технология подобной сварки вполне простые, поэтому при правильном подходе вы сможете выучить их за короткое время.

Особенности работы с алюминием

Посредством электрической дуги соединяют множество видов железа. Подобная методика обеспечивает достаточно высокую температуру горения, в результате чего происходит качественное проплавление разной толщины пластин, создавая надёжную и герметичную защиту. Однако сварка алюминия с помощью инвертора считается самой сложной из-за определенных специфических характеристик.

Первая сложность заключается в гигроскопических свойствах материала, который может накапливать в себе окружающую влагу. И хоть это нельзя заметить в естественном охлажденном состоянии, но при начале сварочных работ обязательно появятся проблемы. При зажигании дуги и прогревании металла до повышенных температур частицы влаги начинают испаряться с поверхности и неизбежно проникать в зону сварку. В результате образуются чрезмерные брызги и помехи, которые мешают провести нормальный шов.

Для предотвращения подобного явления достаточно предварительно подогреть конструкцию при температурном режиме 150−190 градусов Цельсия. В таком случае можно заметить интенсивное выделение влаги на поверхности.

Следующая сложность — наличие окисной пленки, которой покрыты все изделия. Её предназначение заключается в защите конструкции от агрессивного воздействия кислотной среды. Однако это существенно утрудняет обработку с помощью инвертора. Основная неприятность связано с большой разницей температур плавления. Известно, что сам алюминий начинает расплавляться при показателях 500 градусов Цельсия, а его оксид при 2000 градусов. Для устранения подобного перепада достаточно очистить место сварки с помощью железной щетки, чтобы обеспечить требуемый доступ к металлу.

Взаимодействие с окружающей средой обеспечивает правильное формирование пор в структуре шва, что существенно ухудшает герметичность. Для защиты сварочной ванны применяют аргон или газовое облако при инверторной сварке.

Не секрет, что чистый алюминий практически не применяется для изготовки деталей, поэтому входящие в его состав наполнители и дополнительные элементы могут стать проблемой. Для примера, марки Ал2 и Ал2 содержат в себе силумин от 4 до 13%, поэтому их принято называть ограниченно свариваемыми. Подобные показатели характерны для моделей АМ r 1 и Amr 6, где марганец добавляется в пропорции 2−6%.

Этапы сварочных мероприятий

Разобраться с ключевыми тонкостями сварки алюминия не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Посредством многочисленных попыток и экспериментов можно достичь успешных результатов и выучить подобное мастерство наизусть. Итак, пошаговые действия качественного соединения металлических изделий состоят из таких этапов и особенностей:

  1. Если толщина свариваемой пластины превышает 5 миллиметров, необходимо провести разделку кромок. Для этого рекомендуется сделать срез краев под углом 45 градусов, хотя другие значения тоже допускаются. Не секрет, что от величины угла разделки зависит ширина сварочного шва. Если толщина пластин превышает 7 миллиметров, то придётся сделать технический зазор между каждой деталью в два миллиметра. Если рабочий объект представлен трещиной, то её расширяют с помощью отрезного диска и «болгарки». В противном случае шов будет поверхностным.
  2. Подготовленную заготовку тщательно прогревают. Для удаления лишней жидкости используют пропан-кислородное пламя. Роль рабочего инструмента выполняет резак или обычный баллончик с бытовой горелкой. Необходимо прогреть поверхность до 150 градусов и убедиться, что материал достаточно сухой.
  3. После тщательно прогрева необходимо выполнить зачистку оксидной пленки. В этом случае вы можете воспользоваться обычной щеткой для очистки металла. Важно снять тугоплавкий слой в начале зоны сварки. Следующие действия проводятся посредством электрода, состав и температура которого способны разъедать оксид и проводить повторную сварку.
  4. На подготовленном изделии устанавливают прихватки, которые фиксируют все свариваемые части. Корневой шов должен быть ровным и полностью заполнять зазор. Угол относительно свариваемых частей должен составлять не меньше 90 градусов. Это может показаться непривычным для неопытных сварщиков, или тех, кто вынужден был работать с углеродистыми сталями. Однако подобным образом расплавляемый металл будет более точно попадать в место соединения. После остывания поверхности происходит осыпание шлака. К сожалению, такое действие осуществляется с большим трудом, поэтому без острого молоточка не обойтись.
  5. Следующие слои шва наносятся до того уровня, пока не заполнится вся толщина.

Подготовительные действия

Независимо от условий сварки — производственных или домашних, нужно правильно отнестись к подготовке кромок заготовки. Подобное действие заключается в таких процессах:

  1. Поверхность детали, которая будет поддаваться сварке (а также поверхность присадочного материала), тщательно очищают от грязи, масла и жира. Для обезжиривания поверхности используют уайт-спирит, ацетон, авиационный бензин и множество других растворителей.
  2. К подготовительному этапу относятся и такие действия, как разделка кромок свариваемых деталей, которую выполняют только при острой необходимости. Если при сварке вы не используете покрытые электроды, то разделку кромок осуществляют при толщине соединяемых деталей, превышающей 4 миллиметра. Если толщина алюминиевого сплава превышает 20 мм, то без применения электродов не обойтись. Если сварке поддаются алюминиевые листы толщиной до 1,5 миллиметров, то их торцы предварительно отбортовывают перед соединением.
  3. Как уже говорилось выше, непосредственно перед сваркой поверхность детали нужно полностью очистить от оксидной пленки. В таком случае принято использовать качественный напильник или щетку с ворсинками для зачистки металла. В некоторых случаях тонкий слой оксидной пленки удаляется и посредством специальных химических средств, таких как, каустическая сода, бензин и другие. При обработке каустической содой заготовку нужно тщательно промыть проточной водой.

Оборудование и электроды

Обратите внимание на список самых необходимых инструментов и приспособлений. В большинстве случаев действие проводят с помощью обычного инвертора. Такой прибор обладает удобной конструкцией, поэтому его легко перемещать или передвигать по мастерской. Полярность выставляется таким образом, чтобы в руках рабочего размещался «плюс», а на заготовку воздействовал «минус». В этом случае нужно обзавестись розеткой с 220 V.

При выборе электродов нужно отдавать предпочтение специализированным моделям типа UTP 48 или подобным аналогам. Они могут обладать разным диаметром и подбираться с учётом толщины металла. Состав расходного сырья тоже обладает некоторыми гигроскопичными свойствами, поэтому его приходится предварительно просушивать, чтобы обеспечить более качественное соединение.

Важные рекомендации для сварщиков

Как заявляют опытные специалисты, электрическая сварка такого гибкого металла без применения аргона, иногда осуществляется так же хорошо, как при аргонной сварке. Если кто-то отговаривает вас от такого решения, аргументируя это низким качеством конечного шва и плохой свариваемостью, не верьте. Скорее всего, он неправильно подошёл к методу или никогда не пробовал варить алюминий с помощью электрода.

Чтобы избежать непоправимых ошибок и непредсказуемых неприятностей, достаточно соблюдать ряд рекомендаций и правил:

  1. Метод стыкового соединения считается самым перспективным. Остальные разновидности в виде таврового или нахлесточного сварного соединения нецелесообразны, т. к. они повышают вероятность затекания шлака в зазоры, что станет причиной коррозийной реакции.
  2. После сварочных мероприятий шов промывают водой для очистки заготовки от шлака.
  3. Непосредственно перед обработкой материал нужно правильно подготовить. Для этого следует провести удаление оксидной пленки, а также предотвратить её появление в будущем.
  4. При сварке массивных деталей с толщиной от трёх миллиметров требуется разделить кромки под углом 60 градусов с V — образной формой.
  5. Первичный прогрев алюминия осуществляется при 150−250 градусах Цельсия.

Не забывайте, что технически чистый алюминий поддаётся свариванию гораздо лучше, чем сплавы с содержанием магния или марганца. Речь идёт о дюралюминии или силумине. Однако, изделия из чистого материала практически не эксплуатируются, поэтому при сварке могут возникать некоторые сложности.

Причины ухудшения свариваемости металла

Если в процессе сваривания вы столкнулись с какими-либо трудностями и неприятными моментами, необходимо учесть множество уникальных свойств металла:

  1. Ключевая трудность тепловой сварки заключается в наличии окисной пленки, которая поддаётся плавлению лишь под воздействием температур 20440 градусов Цельсия. Плавление самого металла начинается при более низкой температуре — от 660 градусов.
  2. Капли расплавленной детали, появляющиеся в сварной зоне, очень быстро покрываются тугоплавкой окисной пленкой, которая предотвращает образование сплошного шва. Чтобы защитить заготовку от подобного явления, сварную зону защищают от контакта с окружающим воздухом с помощью аргона.
  3. Расплавленный алюминий характеризуется высокой текучестью, а это существенно усложняет дальнейшее формирование сварочной ванны. По этой причине работы проводят с помощью дополнительных теплоотводящих подкладок.
  4. В состав алюминия входит растворенный водород, который направляется наружу после застывания расплавленного металла. В результате это вызывает появление пор и кристаллизационных трещин в шве. К тому же для сплавов такого метала характерна повышенная концентрация кремния, что тоже вызывает появление трещин от охлаждения изделия.
  5. Для алюминия характерен приличный коэффициент линейного расширения. Из-за этого может происходить значительная усадка металла при застывании, что вызывает ряд серьёзных деформаций соединяемых деталей.
  6. Сварку чистого алюминия и его сплавов проводят под воздействием высоких значений сварочного тока. Для металла характерна высокая теплопроводность. Также при сварке стали принято использовать токи с меньшей силой.
  7. Сварку деталей из этого метала считают сложной в тех случаях, если определить точную марку сплава не удаётся. В таком случае приходится долго и усердно выбирать подходящий режим сварки и используемые методы.

Постичь все тонкости сварки алюминия электродом может любой желающий. Достаточно запастись терпением и желанием выделить несколько часов своего времени на изучение соответствующего материала и руководства. В таком случае вы сможете выполнять множество важных операций в домашних условиях, без обращения за помощью к квалифицированным сотрудникам.

Виды свай

Выбор вида свай для фундаментов осуществляется на основании данных инженерных изысканий строительной площадки, и является частью работ по проектированию фундамента сооружений. Инженерные изыскания включают в себя геодезические, геологические, гидрометеорологические исследования площадки строительства. Кроме того, содержат данные о назначении, конструкции и условиях эксплуатации проектируемых сооружений, нагрузки на свайные фундаменты, местных условиях строительства. Инженерно-геологическое обоснование проекта строго обязательно.

Классификация свай

По методу погружения в грунт:

  • Забивные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью копровых молотов, вибропогружателей, свае-вдавливающих установок.
  • Сваи-оболочки, заглубляемы с помощью вибропогружателей с выемкой грунта.
  • Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте методом бетонирования скважин.
  • Винтовые металлические, вкручиваемые в грунт.

Основное применение в массовом строительстве имеют забивные железобетонные сваи. В ряде случаев допустимо использовать деревянные и металлические стальные забивные сваи.

По способу опоры на грунт:

  • Сваи-стойки — опираются на скальные и малосжимаемые слои. Передают нагрузку через пяту сваи.
  • Висячие сваи — опираются на сжимаемые слои. Передают нагрузку боковой поверхностью и пятой.

Далее рассматриваются виды свай по типу конструктивного исполнения.

Забивные железобетонные сваи

Стандартные забивные железобетонные сваи изготавливаются на заводах и поставляются на объекты строительства в готовом виде. Они нормируются по конструкции, сечению, длине, армированию, марке применяемого бетона.

Классифицируются по способу армирования:

  • сваи с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием,
  • с предварительно напряженной продольной арматурой, с поперечным армированием и без него.
По форме поперечного сечения:

  • квадратные,
  • прямоугольные,
  • квадратные с круглой полостью,
  • полые круглого сечения.
По конструктивным особенностям:

  • цельные,
  • составные (из отдельных секций)
По геометрии пяты:
  • заострённые (с остриём),
  • тупые (без острия).

Отдельные секции составных свай соединяются с помощью специального сочленения «стакан» и фиксируются болтовым соединением или сваркой непосредственно после забивки первой нижней секции, после чего происходит добивка уже на полную длину.

Условная разновидность бурозабивные сваи — это цельные или составные, полые или сплошные, квадратного или круглого сечения сваи, погружаемые в предварительно пробуренные лидерные скважины.

Забивные сваи выпускаются в соответствии с ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления» и подразделяются на следующие основные типы:

С — квадратного сплошного сечения, цельные и составные, с поперечным армированием (серия 1.011.1-10);

СП — квадратного сечения с круглой полостью, без острия, цельные, из-за уменьшенного расхода бетона при изготовлении более доступные по стоимости, толщина стенок от 40 до 65 мм в зависимости от марки применяемого бетона (не менее М200), армирование напрягаемое или ненапрягаемое (ГОСТ 19804.3);

СК — полые круглого сечения диаметром 400-800 мм, без острия, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

СО — сваи-оболочки диаметром 1000-3000 мм, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

1СД — сваи-колонны квадратного сплошного сечения, без острия, двухконсольные, расположенные по крайним осям здания (ГОСТ 19804.7-83);

2СД — то же, расположенные по средним осям здания;

СЦ — квадратного сплошного сечения, цельные, без поперечного армирования ствола, с напрягаемой арматурой в центре сваи (ГОСТ 19804.4).

Номенклатура забивных железобетонных свай продиктована разнообразием областей применения в зависимости от конструкций надфундаментной части сооружений и грунтовых условий стройплощадки. Готовые забивные железобетонные сваи обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами: дешевизна, низкая себестоимость погружения, простое и недорогое в эксплуатации оборудование, и низкие требования к квалификации персонала. Львиная доля свайных фундаментов выполняется как раз с их использованием.

Исходя из принципа минимизации издержек предпочтение отдаётся тем видам свай, которые при соблюдении всех расчётных параметров, соответствуют требованиям бюджета строительства. Местные условия строительной площадки могут также оказывать влияние на выбор опор для устройства фундамента. Свайный фундамент завершается ростверком или фундаментной плитой.

Забивка свай

Классическая схема предусматривает забивку вертикально установленной сваи путём нанесения ударов молотом по её оголовку до проектного отказа или достижения проектной глубины. Машина для забивки свай (копровая установка, сваебой) представляет собой молот, на базовой машине. В качестве базовой машины выступают кран на гусеничном ходу, бульдозер или автомобиль повышенной проходимости.

Самый распространённый, простой в эксплуатации и относительно недорогой молот — это копровый дизель-молот, размещаемый на мачте базовой машины в качестве навесного оборудования. Сила удара у него не регулируется в процессе работы. А вот гидравлический молот обладает более гибкими характеристиками, способен тонко регулировать силу удара в процессе работы.

Для условий плотной городской застройки критичным становиться требование соблюдения безопасности свайных работ для оснований близлежащих зданий, а также уровня шума. Для забивных свай соблюдения этого требования добиваются применением альтернативных забивке безударных методов погружения свай: вибропогружения и вдавливания. По стоимости вибропогружение дороже примерно в 2 раза, а вдавливание — в 2,5 раза.

Для погружения методом вдавливания применяются более дешёвые сваи без усиленного армирования, так как нет необходимости защищать оголовок колонны от ударов молотом сваебоя. Кроме того, издержки снижены за счёт уменьшения точек погружения, вследствие значительного снижения отбраковки свайных элементов.

Буровые сваи

Буровые сваи классифицируются по способу устройства.

  • буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин,
  • буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами,
  • буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины,
  • буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью.

Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.

В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.

Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.

В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.

Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.

Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.

Расчёт свай

Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:

  • По несущей способности грунта под пятой сваи,
  • По прочности конструкции сваи,
  • По имеющимся горизонтальным нагрузкам.

Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Примеры применения свай

Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента.

Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай.

Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт.

Строительная компания Бест-Строй (Москва) выполняет поставку всех видов и типов забивных железобетонных свай с забивкой (вдавливанием, вибропогружением), а также устройство буровых (буронабивных) свай. Звоните +7 (495) 643-34-98 и сделайте ваш заказ!

Железобетонные забивные сваи – свойства и характеристики

Фундамент на забивных сваях – прочное основание, позволяющее перераспределить нагрузку строения и передать её на более прочные слои грунта, расположенные на значительной глубине.

Забивные сваи – это железобетонные, реже стальные, еще реже деревянные изделия, стержнеобразной формы, погружаемые в грунт ударным или вдавливающим методом.

Наиболее популярным видом свай являются забивные железобетонные сваи, которые применяются как в промышленном, так и в частном строительстве, благодаря максимальной несущей способности.

Устройство ЖБИ сваи достаточно простое. Свая представляет собой цельный или полый стержень квадратного, прямоугольного или круглого сечения, с заостренным нижним концом. Внутри железобетонной сваи размещен металлический каркас, позволяющий повысить несущую способность сваи.

Сфера применения

  • строительство фундамента на склонах;
  • устройство фундамента для частного дома (в строительстве может быть использован любой материал, а этажность здания не ограничена), а также бань, гаражей, хозяйственных построек;
  • усиление существующего фундамента (ремонт, восстановление старого, поврежденного);
  • промышленное строительство.

К сведению, только забивные ЖБ сваи можно использовать во всех климатических зонах.

Все положительные свойства железобетонных забивных свай проявляется только при условии точного соблюдения нормативов (ГОСТ) при изготовлении и монтаже. В частности, следует изучить следующие нормативные положения:

Отдельно следует изучить рабочие чертежи, которые содержатся в документе «сваи забивные серия 1.011 1 10» – «Сваи забивные железобетонные». Здесь описаны все типовые конструктивные решения. Причем каждому типу свай посвящен отдельный выпуск.

Виды и типы забивных свай

С позиции материала, используемого при производстве забивных свай, все разнообразие можно разделить на три вида:

  • сваи забивные металлические. Используются редко из-за дороговизны и меньшей, по сравнению с ЖБ сваями, несущей способностью. Для производства сваи используют трубы, рельсы, швеллер. Преимущество – сравнительно меньший вес. Срок службы – 40-60 лет;
  • сваи забивные деревянные. Используют только для фундамента небольших, легких строений, преимущественно для деревянных и каркасных домов, т.е. сфера их применения ограничена частным строительством. Существенными недостатками является дороговизна (дорогие породы деревьев: дуб, лиственница, бук, ясень), трудоемкость производства. При установке на твердых породах грунта конус деревянной сваи усиливается металлическим наконечником. Характеристики сваи из дерева: диаметр – 200-400 мм, длина 3-8 м.п. Срок службы – 50 лет;
  • сваи забивные железобетонные. Бетонные, усиленные армированием конструкции. Срок службы – до 150 лет.

Остальные разновидности будут касаться железобетонных свай и представлены в таблице:

№ п/п Классификационный признак Детализация
1 По типу армирующего каркаса – напрягаемые (применяется термически и механически упрочненная стержневая горячекатанная арматура или высокопрочная проволока);
– ненапрягаемые (применяется стержневая горячекатанная арматура).
2 По форме поперечного сечения – квадратное;
– прямоугольное;
– круглое.
3 По форме продольного сечения – призматические;
– цилиндрические.
4 По наполнению внутренней полости – сплошного сечения (цельные) – 10 типоразмеров¬;
– полые (с круглой или квадратной полостью) – 26 типоразмеров.
5 По возможности наращивания – монолитные;
– составные (состоящие из нескольких частей с цанговым или сварным стыком).
6 По типу формирования нижнего наконечника – цилиндрические;
– с расширением;
– с пятой.

Маркировка железобетонных свай

Рекомендации по маркировке забивных ж/б свай содержатся в ГОСТ 19804-91 и ГОСТ 23009. Маркируются сваи буквенно-числовой последовательностью, в которой:

  • вторая – номер варианта армирования (при использовании ненапрягаемой арматуры) и класс (для сваи с напрягаемой арматурой);
  • первая группа – тип сваи, и ее размеры;
  • третья – характеристики сваи.

Существующие типы забивных свай в соответствии с положениями ГОСТ 19804-91 приведены в таблице:

Характеристики и размеры железобетонных забивных свай

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Параметр Значение
Прочность, кгс/см.кв. не менее 200
Размеры свай сплошного сечения, мм 250х250; 300х300
Габариты полых свай, мм 300х300; 400х400
Размеры круглых свай, мм диаметр 160-270
Шаг спирали по центру, мм 300 мм (L= до 6 м.п.)
200 мм (L=7-12 м.п.)
Шаг спирали по краям, мм 50 мм (на длине 400 мм до концов сваи)
Длина свай сплошного сечения, мм 3 – 11 м.п.
Длина полых свай, мм 3 – 12 м.п.
Длина составных свай, мм до 28 м.п.
Вес свай сплошного сечения, кг 700 (L=3 м.п.) – 2500 (L=11 м.п.)
Вес полых свай, кг 520 (L=3 м.п.) – 3000 (L=12 м.п.)
Марка бетона не ниже М200
Морозостойкость F100
Водонепроницаемость W2 (нулевое поглощение влаги)
Несущая способность сваи-стойки (опирается на твердый грунт) Зависит от прочности грунта под пяткой сваи
Несущая способность висячей сваи (опирается на вертикальные стенки скважины) Рассчитывается в процессе проектирования или определяется непосредственно в процессе забивания свай

Характеристики свай из ЖБИ сплошного квадратного сечения приведены в ТУ 243-57 Минстроя.

Забивные железобетонные сваи – плюсы и минусы

Сравнение достоинств и недостатков.

Преимущества ЖБ свай

  • отсутствует выемка грунта;
  • устойчивость к влаге, огню, атмосферному давлению, химическому составу почвы;
  • высокая несущая способность;
  • усиленная прочность (за счет арматурного каркаса);
  • высокая скорость монтажа, в т.ч. возможность работать в разных погодных условиях;
  • доступная цена.

Недостатки ЖБ свай

  • выпор грунта – вероятность вытеснения воды на участке с обводненным грунтом;
  • сложность обустройства цокольного этажа;
  • высокий уровень шума в процессе забивания;
  • значительный вес сваи;
  • разрушение верхней части сваи при забивании, что приводит к необходимости ее обрезания;
  • значительные динамические колебания, что делает невозможным забивку сваи рядом с другими строениями.

Несущая способность свай

Планируя строительство свайного фундамента, в первую очередь следует позаботиться об обеспечении должного уровня несущей способности. При этом устанавливать избыточное количество свай экономически нецелесообразно. Поэтому проектирование свайного фундамента обычно поручают специализированной компании. Однако общие знания все же необходимы. В частности:

  • оценка геологических особенностей местности. Результат определит тип сваи, ее длину, диаметр, толщину и тип арматуры, число продольных стержней, толщину поперечной проволоки, расстояние между забивными сваями;
  • расчет на трещиностойкость (коэффициент динамичности равен 1,25);
  • способ установки. Сваи могут быть установлены тремя способами: одиночными опорами, рядным порядком, свайным полем;
  • расчет на прочность сваи (коэффициент динамичности равен 1,5);
  • обоснование о необходимости заполнения полых свай;
  • место расположения близлежащего строения (минимальное расстояние – 15 м.п.)

Как рассчитать количество свай на фундамент

Чтобы примерно определить, сколько свай необходимо для фундамента дома нужно:

    рассчитать статическую нагрузку, т.е. определить вес будущего строения. Для этого нужно сложить вес:

– материалов, из которого будет построен дом (несущие стены и перегородки);

– стропильной системы и кровельного материала;

– остекления и дверей;

– отделочных материалов (наружная и внутренняя отделка);

– ориентировочный вес мебели, бытовых, отопительных и сантехнических приборов.

  • оценить несущую способность одной сваи (узнать можно у производителя, у которого предполагается купить сваи);
  • рассчитать динамическую нагрузку. Учитывает количество проживающих в доме;
  • добавить 10-15% на компенсацию погрешности расчета и возможное увеличение массы строения;
  • разделить вес строения на несущую способность сваи. Таким образом, будет рассчитано число свай. Зная их число, можно определить общую стоимость реализации проекта.

Шага установки забивных железобетонных свай

Что касается расстояния между сваями (шаг установки), то расчет ведётся исходя из их числа и периметра строения. При этом сваи обязательно устанавливаются по углам, в месте пересечения стен, под колоннами, под тяжелыми объектами.

Монтаж железобетонных свай

Установка забивных ЖБ свай выполняется с привлечением специальной техники, однако некоторые предварительные работы нужно выполнить. В частности:

  • заведение сваи в направляющую (скважину или каркас);
  • калибровка скважины, которая определяет место установки сваи. Глубина (длина) калибровочной скважины составляет 1/3 длины сваи. Аналогом скважины может быть решетчатый каркас, устанавливаемый на поверхности грунта. Задача у них одинаковая – служить направляющей для забивки сваи;
  • очистка участка от посторонних предметов, насаждений, мусора и т.п.;
  • нанесение разметки на сваю. Зачастую разметку наносят с шагом в 1 м.п. Наличие метки позволяет контролировать уровень погружения сваи;
  • проверка вертикальности установки уровнем;
  • забивка сваи. Существует две технологии погружения свай: со статическим усилием (к оголовку сваи прикладывается увеличивающее давление) или с динамическим усилием (к оголовку сваи прикладывается одинаковое повторяющее давление);
  • достижение точки проектного отказа. Это точка, после которой свая не заглубляется далее. Точка определяется проектом.
  • сооружение ростверка. Ростверк устанавливается при необходимости. Причем их существует два вида: ленточный и плитный.

Стоимость железобетонных свай

Ориентировочные цены на покупку свай указаны в таблице. Как видно, стоимость отличается в зависимости типа сваи, ее габаритов, производителя, условий транспортировки. Цена наиболее популярного в частном строительстве типа свай, сечением 300х300 трехметровой длины стартует от 3100 руб./шт.

Резюмируя, можно отметить, что использование железобетонных забивных свай – это проверенный способ построить надежный и прочный фундамент под дом.

Железобетонные сваи

В строительстве используются различные конструкции из бетона: плиты, балки и многое другое, но особого внимания заслуживают различные разновидности железобетонных свай. ЖБИ — это основа, база любой постройки, без которых не обходится ни один застройщик и заказчик строительства. Рассмотрим более подробно виды, особенности и преимущества железобетонных сваи перед аналогичной продукцией.

  • Виды железобетонных свай
  • Характеристики свай
  • Плюсы и минусы железобетонных свай
  • Оборудование для погружения свай:
    • Ударные молоты
    • Копровые мачты
    • Сваебойные машины
  • Технология погружения жб свай
  • Поставка жб свай
  • Цены на железобетонные сваи
  • Заказ доставки и забивки железобетонных свай

Железобетонные сваи: разновидности

Сваи можно классифицировать по различным основаниям. Железобетонные сваи могут быть, абсолютно, разные в зависимости от формы, объема, области применения или типа конструкции. Так, например, в зависимости от состава конструкции выделяют:

  • набивные — изготавливаются непосредственно на месте строительства и погружаются в подготовленную яму;
  • монолитные — не содержат пустот и монтируются при помощи кувалды;
  • пустотелые — пустые внутри, с оболочечной поверхностью.

Сваи можно разделить в зависимости от принадлежности к разновидности к определенной маркировки. В свою очередь монолитные сваи делятся на :

  • Круглые, прямоугольный и квадратные;
  • составные, сварные;
  • конусообразные, бутылочные, тупоконечные.

В строительстве могут использоваться любые из вышеперечисленных, однако все зависит от этажности здания, типа грунта и почвы.

Набивные сваи подразделяются на сплошные и утолщенные. Сплошные представляют собой сваи без внешних стыков и швов, в свою очередь утолщенные — это сортамент с утолщением нижней части опор.

Железобетонные сваи: характеристики

Характеристика железобетонных конструкции, связывается с маркой бетона, из которого изготавливаются сваи и чем выше его марки, тем крепче будет сортамент. Так, о прочности бетона можно узнать из маркировки, цифры в которой указывают на предел прочности при сжатие. При производстве сваи, как правило, используется бетон марки В6,5 и выше. По подобному правилу определяется и морозоустойчивость раствора. Однако цифры устанавливаются не произвольно, так, найти их можно в специальных ГОСТах:

  • морозоустойчивость обозначается «F”;
  • влагостойкость обозначается «W”.

Не менее важная характеристика — вес, определяется исходя из габаритов опоры и типа бетона: чем больше вес, тем больше плотность.

Железобетонные сваи: плюсы и минусы

Прежде чем использовать железобетонные сваи в строительстве, необходимо выяснить основные достоинства и недостатки данных конструкции.
К основным преимуществам сваи данного типа можно отнести:

  • Продолжительный период использования. При соблюдение всех требований к установки сваи, и технологии при их изготовление опора в среднем прослужит 90 и более лет при полном отсутствие ремонтных работ.
  • Высокий уровень прочности. Железобетонные сваи с внутренней арматурой способны выдержать многоэтажные здания.
  • Устойчивость. Бетонная конструкция при погружение в грунт опирается на него используя все несущую способность, тем самым выдерживая даже небольшие землетрясения или ураганы.
  • Монтаж в усложненных условиях. Так, грунт может быть с повышенной влажностью, а потому и сваи должны быть соответственно прочными и устойчивыми, а главное легко устанавливаться. Именно эти качества и присуще железобетонным сваям.

Что касается недостатков, то их значительно меньше, а именно всего один — массивность и вес конструкции, что усложняет установку. Так, например, много тонные сваи можно установить, только при помощи подъемного крана и отбойного молотка, а это, естественно дополнительные расходы.

Оборудование для погружения ЖБ свай

Весь перечень оборудования, используемого для погружения железобетонных свай можно условно разделить на две категории: навесное оборудование – ударные молоты, вибропогружатели, копровые мачты, и базовые сваебойные машины, которые комплектуются навесной техникой.

Ударные молоты

Ударные молоты, в зависимости от принципа работы, делятся на гидравлические и дизельные молоты, последние, в свою очередь, классифицируются на штанговые и трубчатые дизельмолоты.

Согласно весу ударного бойка все молоты для забивки свай делятся на легкие, средние с тяжелые:

  • Легкие молоты обладают весом ударного элемента до 1.25 тонн – данная техника способна погружать ЖБ сваи весом до 3 тонн и металлических шпунт;
  • Средние молоты имеют ударную часть весом до 2.5 тонн;
  • Тяжелые – свыше 2.5 тонн.

Трубчатые и штанговые дизельмолоты отличаются в плане конструкции – в технике трубчатого типа ударная часть движется внутри трубообразного корпуса, тогда как в штанговых молотах боек передвигается по двум направляющим колоннам.

Также отличия заключаются в отсутствии принудительного охлаждения, штанговые молоты в процессе работы требуют периодического простоя в связи с перегревом, тогда как трубчатые молоты могут работать в режиме 24/7.

Гидравлические молоты в плане продуктивности превосходят любые, даже самые мощные дизельмолоты. Они обладают возможностью точного регулирования ударной энергии, что позволяет выбирать наиболее подходящий режим забивки свай исходя из конкретного типа почвы.

Дизельмолоты работают в результате сжигания топлива в цилиндрах, расположенных внутри корпуса устройства, тогда как функциональность гидромолота обеспечивается штатной гидравлической системой копровой установки.

Копровые мачты

Копровая мачта – один из ключевых элементов любой копровой машины. Функциональное назначение копровой мачты – фиксация и направление движения сваи в процессе погружения. На мачтах устанавливаются ударные молоты, в процессе забивки они передвигаются вместе со сваей по продольным балкам.

Копровая мачта закрепляется на стреловом кране сваебойной установки. Передвижением стрелы оператор копра задает требуемый вылет мачты по отношению к сваебою. При этом современные копровые машины обладают поворотной рабочей платформой – благодаря широкому радиусу охвата копровой мачты техника имеет возможность погружать сваи вокруг 5-6 метров от своего текущего местоположения.

Сваебойные машины

Базовой техникой для монтажа навесного оборудования являются сваебойные машины. Это самоходная техника на колесной либо гусеничной базе, оборудованная штатной гидросистемой, поворотной рабочей платформой, стреловым краном и лебедочным механизмом для подтягивания свай.

Железобетонные сваи: технология погружения

Описание технологического процесса, который реализуется при погружении ЖБ конструкций специалистами компании “Установка свай”:

  • Сваебойная машина располагается на месте погружения, после чего выполняется подтягивание сваи с расходного склада к копру: на краях свайного столба расположены монтажные петли, которые зацепляются карабинами, после чего лебедочный механизм волочит сваю к установке;
  • Когда свая подтягивается к копру на расстояние в 1/3 от своей длины производится ее строповка подъемными тросами, после чего стреловой кран поднимает столб в разворачивает его тыльной стенкой к копровой мачте;
  • Свая заводится в наголовник ударного молота, после чего конструкция опускается так, чтобы ее острие упиралось в грунт, а голова соприкасалась с копровой мачтой. Далее голова сваи отводится от мачты, на нее опускается дизельмолот и производится фиксация наголовника на столбе;

  • Свая закрепляется в направляющих элементах копровой мачты, после чего проверяется вертикальность ее положения и соосность столба по отношению к ударной части молота;
  • Начинается процесс погружения – пока свая не углубится в грунт на 1-1.5 метров удары по ней наносятся на мощности в 25-30% от максимальной. Такие удары выполняют направляющую функцию.
  • После проходки первых двух метров сваебойный молот начинает работать в полную силу. Забивка сваи производится до момента, пока не наступит проектный отказ.

Если погружение сваи становится невозможным из-за возросшего сопротивления грунта, что происходит в связи с уплотнением почвы под острием столба, но при этом проектный отказ не зафиксирован, свая оставляется на период “отдыха”, который составляет 3-5 дней. По истечению времени производится повторная добивка сваи.

Данная технология позволяет в максимально короткие сроки монтировать железобетонные сваи.

Поставка ЖБ свай

Одним из направлений деятельности компании “Установка Свай” является поставка качественных железобетонных конструкций. Мы поставляем сваи всех востребованных в строительстве типоразмеров:

  • цельные сваи сплошного квадратного сечения;
  • составные сваи;
  • сваи прямоугольного сечения.

Все реализуемые нами сваи изготовлены согласно стандартам ГОСТ № 19804 “Сваи забивные железобетонные”. Они проходят строгую проверку качества как на заводе изготовителе, так и специалистами во время приемки. Наши сваи соответствуют строгим нормам ГОСТа по несущим характеристикам, устойчивости к внешним нагрузкам, модулю упругости, водопроницаемости и морозостойкости.

На складах компании в большом объеме хранятся наиболее востребованные виды свай, что позволяет нам оперативно удовлетворять потребности любых клиентов – от индивидуального строительства до крупномасштабных проектов.

Полезные материалы

Погружение железобетонных свай

Свайный фундамент особенно необходим там, где состояние грунтов не позволяет выстроить надежное основание под здание другими способами.

Технологическая карта на забивку свай

Производство свайных работ, как сложный технологический процесс, требует особенно тщательной подготовки, так как связан с применением специальной техники и оборудования.

Как рассчитать свайный фундамент

В местностях с зыбкими, слабыми грунтами предпочтительные виды фундаментов под дома и сооружения – свайный и свайно-ростверковый.

Железобетонные сваи цены

На протяжении более чем 10-ти лет мы работаем с одним заводом по производству свай. Благодаря прямому сотрудничеству с изготовителем мы имеет возможность предоставить своим клиентам лучшие цены на железобетонные сваи в Москве и области.

Предлагаем вашему вниманию цены на квадратные сваи сплошного сечения 30*30 см:

Разновидности и назначение железобетонных свай

Возведение зданий на сваях (опорах) осуществляют уже давно. Особенно это целесообразно делать на подвижных грунтах, на которых соорудить прочный, обычный ленточный фундамент не всегда удается. Опоры могут быть изготовлены из железобетона, дерева, стали, бетона, а также они могут быть комбинированными. Наиболее востребованными являются ж/б сваи, обустройство которых позволяет достигать прочных грунтов.

Информация общего характера о железобетонных сваях (ЖБС)

Железобетонные сваи (ЖБС), являющиеся соединительной конструкцией между основанием здания и слоем почвы (на котором сооружение возводится), представляют собой арматурный каркас, залитый бетонной смесью. Опора – это не что иное, как штырь, который, пройдя сквозь сыпучие почвы, входит в прочные слои грунта.

Прочностные характеристики изделий находятся в прямой зависимости от используемой для их изготовления марки бетона. Она может варьироваться от М250 до М400. Чем марка выше, тем сваи надежнее и прочнее.

  • Они являются идеальным соотношением цена/качество.
  • Их прочность (то есть, высокая несущая способность). В среднем каждая опора может выдерживать 10-60 тонн, нормально функционируя при этом. Это обусловлено не только маркой бетона, но и арматурой, которая является неотъемлемой составляющей любой ЖБС.
  • Долгий эксплуатационный срок (порядка 90÷100 лет при абсолютном соблюдении технологии монтажа). Причем, в течение этих лет не происходит потери таких свойств, как морозоустойчивость и влагостойкость; а также технической характеристики – предела прочности на сжатие (он находится в зависимости от марки бетона и устройства каркаса).

На заметку! Влагостойкость и морозоустойчивость – крайне важные эксплуатационные параметры, а вот предел прочности весьма важен при монтаже изделий. Если не брать данный показатель во внимание, то может так случиться, что при забивании или вдавливании свай они просто могут рассыпаться.

  • Изделия устойчивы к гниению и коррозии.
  • Устойчивость ЖБС, практически, на всех типах грунтов. Достигается это исключительно благодаря тому, что опоры очень глубоко монтируют в почву.
  • Использование подобных ж/б изделий позволяет укоротить сроки строительства.

  • Возможность возводить сооружения не только на прочных грунтах, но и подвижных (например, в районах с повышенной сейсмичностью), влажных, глинистых, заболоченных и промерзших.
  • Относительная доступность. Независимо от региона проживания подобные бетонные изделия можно без труда приобрести и организовать их доставку.
  • Возможность использовать разнообразные технологии для установки ЖБС.
  • Широкий выбор ж/б свай.

К минусу изделий относят их вес. Это существенно усложняет погрузку/разгрузку свай и их монтаж, так как для этого приходится задействовать специальную технику. А это, естественно, дополнительные трудозатраты и денежные тоже.

Классификация ЖБС

Железобетонные сваи различают по:

  • их типу;
  • способу погружения в грунт;
  • типу армирования;
  • особенностям конструкции;
  • взаимодействию с грунтом;
  • форме поперечного сечения;
  • геометрии пяты изделия;
  • габаритным размерам;
  • марке бетона, который использован для изготовления изделия;
  • несущей способности;
  • области применения.

Важно! Применение того или иного типа сваи зависит от характеристик грунта, этажности здания, используемого оборудования и самого проекта.

Типы ЖБС

  • Монолитными. Внутри подобных изделий, имеющих, как правило, квадратное или прямоугольное сечение, нет пустоты. Монтируют их с помощью пресса или молота (то есть, их либо вдавливают, либо вбивают). Причем, выемка при этом почвы не нужна. Перед погружением изделия в грунт сначала в нем пробуривают скважину глубиной 1,5 метра, в которую впоследствии и монтируют сваю. Свободное пространство заполняют бетонной смесью.

На заметку! Подобные сваи востребованы как в гражданском строительстве, так и при обустройстве частных домов.

  • Набивными. Этот вид опор также изготавливают непосредственно на стройплощадке. Монтаж набивных ЖБС производят в заранее подготовленные скважины, которые выполнены либо способом бурения (при этом стенки грунта укрепляют глинистым раствором или обсадными трубами), либо пробивания. Когда достигнута нижняя отметка, с помощью специального приспособления осуществляют расширение пространства, предназначенного для основания сваи. Далее внутрь скважины вставляют трубу из рубероида и обустраивают армированную опалубку; заполняют ее бетонным раствором и уплотняют с помощью вибратора. Кстати, набивные ЖБС могут быть сплошными (то есть, без каких-либо утолщений по всей длине) или утолщенными (в области пяты).

  • Пустотелыми. Этот вид представляет собой сваи-оболочки, которые с помощью вибропогружателя монтируют в заранее подготовленные скважины. Причем, выемка грунта обязательна.
  • Комбинированными.

На заметку! Использование набивных ЖБС более целесообразно, так как их легко контролировать по размерам, заложенным в проекте, а также они способны выдерживать значительные нагрузки.

Способы погружения ЖБС в грунт

По способу погружения в грунт ЖБС различают:

  • Забивные. Погружение опор в грунт происходит с помощью пневматического молота. Предварительно производят необходимые расчеты глубины погружения опоры, силы удара и времени, которое понадобится на монтаж.

  • Вдавливаемые. Эта технология предусматривает вдавливание свай в почву с помощью специального оборудования.

Важно! Этот «щадящий» способ разработан для использования в тех случаях, когда при возведении новых сооружений недопустимо какое-либо влияние в плане вибрации на фундаменты уже существующих зданий.

  • Вибропогружаемые. Методика основана на том, что почва изменяет свою структуру в процессе вибрационного воздействия на нее: в результате сваи медленно погружаются в грунт. Подобная технология требует специального, дорогостоящего оборудования.

  • Винтовые. Их погружают в почву методом ввинчивания. Опоры имеют сварные или литые наконечники.

Методы армирования ЖБС

По методу армирования различают железобетонные сваи с:

  • Предварительно напряженной продольной арматурой, выполненной из высокопрочной проволоки. Изначально (чтобы создать напряжение) арматурный каркас растягивают с помощью механизмов специального назначения (одновременно с этим осуществляют электротермическое воздействие, которое способствует уменьшению плотности металла). В таком состоянии арматуру погружают в бетонный раствор.

Важно! Отличительной особенностью ЖБС, имеющих подобное армирование (по сравнению с обычными ж/б сваями), является их устойчивость к образованию трещин и лучшая сопротивляемость к сгибающим и растягивающим нагрузкам, возникающим в ходе их эксплуатации.

  • С ненапрягаемой продольной арматурой.

Важно! Опоры с ненапрягаемой продольной арматурой можно самостоятельно изготовить, а вот преднапряженные сваи могут быть произведены исключительно в условиях завода. Кстати, цена на эти изделия довольно высока: поэтому, как правило, их применяют только в тех случаях, когда нет возможности использовать обычный ж/бетон.

Особенности конструкции

По конструктивным особенностям выделяют:

  • Цельные ЖБС.
  • Сборные. Состоят из нескольких секций, которые соединены между собой посредством болтов или сварки (используют технологию специального сочленения «стакан»).

Взаимодействие с почвой

По взаимодействию ЖБС с почвой различают:

  • Сваи-стойки. Они опираются на прочные (малосжимаемые) слои или скальные грунты. Передача нагрузки осуществляется через пяту изделия.
  • Висячие сваи. Они опираются на слои грунта, которые называются сжимаемыми. Передача нагрузки происходит за счет сил трения грунта по боковой поверхности опоры.

Форма поперечного сечения

Форма поперечного сечения ЖБС может быть:

  • Квадратной. Эти изделия наиболее востребованы на строительном рынке, как более технологичные и менее трудоемкие.

Важно! Их недопустимо использовать в районах с вечной мерзлотой: даже при небольшом оттаивании сваи отклоняются, и происходит перекос сооружения.

  • Круглой (полой или цельной).

Важно! Рекомендовано использовать подобные изделия в районах с повышенной сейсмичностью.

  • Прямоугольной.
  • Тавровой.
  • Квадратной с круглой внутренней полостью.
  • Двутавровой.

Геометрия пяты сваи

Геометрия пяты изделия может быть:

  • заостренной;
  • тупой.

Размеры

Чаще всего для возведения зданий используют готовые опоры сечением либо 300Х300, либо 400Х400. Но, для малоэтажного строительства жилых домов подойдут сваи сечением 150Х150 или 200Х200. Длина же изделий варьируется в пределах от 3 до 12 метров.

На заметку! Если нужна более длинная свая, то ее делают сборной путем внедрения в материал изделия закладных из стали, которые позволяют в дальнейшем осуществить сварные работы для соединения отдельных секций друг с другом.

Сваи железобетонные

В современном строительстве происходит постепенно развитие традиционных методик с внедрением последних достижений науки и производства. Развитие технологий производства строительных материалов позволяет получать прочные и надежные конструкции при минимальных вложениях. Кроме того, в строительстве также растут требования относительно сроков выполнения работ, что стимулирует развитие технологий для обеспечения улучшения показателей выполнения строительства.

  • Виды железобетонных свай
  • Железобетонные сваи: характеристики
  • Железобетонные сваи: плюсы и минусы
  • Железобетонные сваи: технология погружения

Железобетонные сваи представляют собой давно известный способ укрепления основания и выхода на прочные грунты. Технология данных работ постоянно совершенствуется, и сейчас сваи охотно применяют в различных объектах. По своим техническим и эксплуатационным характеристикам ЖБ сваи относятся к числу наиболее востребованных строительных материалов, так как обеспечивают высокую полезность в применении.

Виды железобетонных свай

Жб сваи позволяют при создании фундамента выходить на прочные грунты. Что является ключевым параметром для прочности всей конструкции. При правильном выполнении работ, итоговый результат отличается долговечностью и высокой грузоподъемностью. Современное производство обеспечивает строительство различными типами конструкций. Сейчас на рынке представлено несколько видов железобетонных свай.

Типы железобетонных свай

Самым распространенным типом свай сейчас является конструкция цельного квадратного сечения. Ему присваивается маркировка «С». Внутри сваи имеют ненапрягаемый арматурный каркас. Это дополнительное усиление выполняется из специально подготовленной горячекатаной рифленой арматуры А1 или А2. Рекомендуемый диаметр составляет 12 мм. Также может различаться количество прутьев арматуры в зависимости от сечения. Их может быть от 4 до 8 стержней в теле сваи.

Данная конструкция — оптимальный вариант для большинства проектов строительства свайного фундамента. Верхняя часть сваи имеет 4-5 слоев армирующей сетки, которая обеспечивает достаточную прочность для выдерживания нагрузки в процессе забивания. Книзу каркас арматур сужается.

Кроме данного вида свай также выпускаются прочие разновидности.

Сваи, имеющие квадратное сечение с напрягаемой арматурой. Данная конструкция отличается армирование с помощью отдельного каркаса острия опоры. Маркировка «СН».

Цельные сваи квадратного сечения с круглой полостью. В этой разновидности толщина стенок полости составляет 4,-4,5 см. В зависимости от марки бетона толщина стенок может быть увеличена до 6-6,5 см.

Прямоугольное сечение свай используется в сваях, которые обладают большей несущей способностью, которая формируется за счет увеличенной площади соприкосновения с поверхностью.

Также выпускаются полые сваи, имеющие круглое сечение. Диаметр составляет до 800 мм. Также отдельные сваи с оболочкой, которые имеют диаметр более 800 мм. Благодаря круглой форме сваи обладают большей устойчивостью к различным видам нагрузок. Забивка свай осуществляется по стандартной технологии.

Железобетонные забивные сваи обладают высокой прочностью, именно поэтому они наиболее популярны и распространены.

Железобетонные сваи: характеристики

Технические параметры железобетонных свай различаются в широких пределах, что дает возможность выбрать оптимальный вариант под конкретный проект. Эксплуатационные параметры железобетонных конструкций определяются маркой используемого бетона. Чем выше маркировка бетона, тем прочнее будет конструкция.

Один из ключевых параметров предел прочности сваи на сжатие. Этот параметр определяет надежность сваи, что влияет как на процесс погружения конструкции, так и на прочностные параметры готового основания. Определяется этот параметр маркой бетона и устройством каркаса.

Также при выборе железобетонных свай следует учитывать следующие характеристики:

  1. Морозостойкость, которая обозначается как F.
  2. Влагостойкость сваи W.
  3. Вес сваи (единицы конструкции).

Размеры железобетонных свай обеспечивают возможность создать высокопрочное основание в любых условиях строительства.

Железобетонные сваи: плюсы и минусы

Забивка железобетонных свай позволяет пройти сыпучие грунты и выйти на надежные слои, обладающие достаточной прочностью. Практическим путем установлены достоинства и недостатки изделия.

Среди преимуществ железобетонных свай выделяются:

Преимущества и недостатки

  1. Продолжительность использование конструкции. При правильном выполнении монтажных работ и выверенном подборе типа сваи период их эксплуатации составляет 90 и более лет.
  2. Высокая прочность опор. Сваи с внутренним каркасом из арматур позволяет выдержать нагрузку многоэтажного здания.
  3. Устойчивость. Сваи максимально контактируют с грунтом, что обеспечивает повышенную устойчивость.
  4. Выполнение монтажа в любых условиях.

Из недостатков материала выделяют массивность конструкции и необходимость привлечения габаритной техники.

Железобетонные сваи: технология погружения

Забивка жб свай является популярным, но не единственным способом установки сваи в рабочее положение.

Сегодня сваи погружают в грунт преимущественном путем забивки с помощью специальных машин и молотов. Процесс обеспечивает быстрый и точный выход на глубину, определенную в проектной документации. Он подходит для большинства грунтов и условий производства работ.

На выбор технологии погружения оказывает влияние также используемые сваи, в частности их длина.

Среди используемых методов погружения железобетонных свай в грунт встречаются:

  1. Ударный способ погружения с использованием специальных молотов.
  2. Вибрационный способ, при котором сваи постепенно погружается под воздействием вибрации, создаваемой машиной.
  3. Вдавливание. Этот способ оптимален для условий города, так как создает мало шума и минимум деформаций грунта.
  4. Завинчивание сваи.
  5. Буронабивной способ погружения.

Иногда, в особых случаях, используют комбинированный подход, применяя сразу несколько видов воздействия на сваю. Примеры таких технологий:

  1. Виброударный способ.
  2. Вибровдавливание.
  3. Подмыв грунта.
Читайте также:
Септик «Терра»: отзывы
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: