Чим заповнити гвинтові палі всередині – сухою сумішшю чи бетоном?

Одним із етапів монтажу пальового фундаменту, згідно з технологією, є заповнення стволів сталевих опор будівельною сумішшю з цементом — рідкою, напівсухою або сухою. При цьому важливо визначитися, чим засипати гвинтові палі всередині найкраще. Спробуємо розібратися в перевагах і недоліках кожного варіанта і чи така вже обов'язкова дана операція для довговічності та надійності всієї конструкції.

Чи потрібно бетонувати гвинтові палі?

Термін експлуатації СВС багато в чому залежить від їхньої стійкості до несприятливих зовнішніх факторів (зокрема, до вологості). Стандартні заводські вироби мають стійкий антикорозійний захист зовні, проте всередині метал нічим не захищений, тому при перепадах температур може накопичуватися конденсат. А це — відкритий шлях до корозії та псування. Піскоцементні суміші заповнюють стволи, витісняючи повітря – головний компонент окисних реакцій та утворення іржі. Без доступу кисню до металу зникне і ризик появи корозії та псування сталевих опор.

Бетонування, всупереч поширеній думці, не збільшує несучу здатність та стійкість конструкції. На цей показник впливає правильність спорудження обв'язки – саме металевий швелер або куточок утворює жорсткі ґрати-основи. Стійкість також залежить від того, як зробити пальовий фундамент – якщо стовпи закручені нижче точки промерзання і на потрібну глибину, їм не страшні зрушення ґрунту або його морозне пучення.

Заливання рідким бетоном

Чи потрібно заливати гвинтові палі бетоном зсередини? Однозначно – так.Бетонний розчин – один з перевірених та поширених варіантів, що використовується як великими фірмами, так і приватними майстрами. Процес здійснюється поетапно.

1. Після загвинчування у ґрунт на стовпах роблять позначки за допомогою нівеліру в єдиній горизонтальній площині, після чого підрізають болгаркою. Потім починають бетонувати.
2. Змішують цемент та пісок у пропорції 1:3, додають воду, домагаючись консистенції густої сметани. Оптимальна t для роботи з такими розчинами – +5 +15 ° C, якщо температура нижче, додають спеціальні присадки, що не дають йому замерзнути. Під час проведення робіт своїми руками практикують використання звичайної солі замість спеціальних препаратів.
3. Через вирву заливають розчин у трубу порціями, після кожної ущільнюють його довгим залізним прутом, щоб унеможливити утворення повітряних порожнин. Альтернативний варіант ущільнення – використання віброущільнювачів, проте зниження трудовитрат може призвести до розшаровування суміші з виділенням води, яка згодом при низьких температурах може замерзнути. Після кожної порції вичікують трохи часу (кілька хвилин) для усадки розчину. Коли стовбур заповниться майже повністю, зверху засипають трохи сухого цементу – він вбирає навколишню вологу і утворює додаткову захисну подушку.
4. Коли всередині труба повністю захищена, на бетоновану опору приварюють оголовок (для дерев'яного ростверку) або з'єднують верхівки швелером, які також ізолюють порожнину стовбура від проникнення вологи.

Для утворення вогнищ корозії потрібна наявність кисню, який провокує окисні реакції, але бетон має pH>7 (лужне середовище).Навіть при проникненні конденсату в порожнечі pH не зміниться, тобто сам бетон вже ефективний захист для металу.

Важливо! Заповнення буде максимально ефективним за дотримання кількох умов: використовуються якісні матеріали, при низьких вуличних температурах застосовуються протиморозні присадки, для ущільнення застосовуються будівельні вібратори.

Заливка напівсухим бетоном

Розшарування розчину буде набагато меншим, і час для його висихання значно скоротиться, якщо у палі для фундаменту заливати напівсухий бетон. Пропорції при змішуванні піску та цементу дотримуються ті ж самі, але реалізація методики має свої нюанси, хоча технології практично не відрізняються.

Напівсухим бетоном складніше заповнити порожнину ствола, при цьому вібраційне обладнання буде важко застосувати на СВС діаметром нижче 89 мм. Через меншу пластичність розчину порожнин буде більше навіть при використанні АБН (автобетононасос), застосування якого в тому числі призведе до збільшення витрат.

Засипання сухої суміші

Досить поширене питання, що засипають у гвинтові палі при монтажі? Фахівці здебільшого віддають перевагу цементно-піщаній суміші. Це набагато ефективніше, ніж заливати бетон. Після закручування сталевих опор та їх вирівнювання у горизонтальній площині готують ЦПС із співвідношення цементу М500 до піску 1:5. Також можливе використання готової ЦПС М150. Вирву (можна зробити з металу або пластикового дорожнього конуса) встановлюють на верхівку стовпа і наповнюють трубу до країв. Потім надягають і приварюють оголовки або встановлюють металеву обв'язку. Також у палі засипають піскобетон, який діє аналогічно.

Плюси використання

Використання ЦПС має кілька істотних переваг:

• Простота і швидкість – у палі засипають суху суміш прямо з мішка.
• Відсутність порожнин – не утворюються повітряні кишені.
• Універсальність – можна використовувати за будь-якої температури повітря, у тому числі взимку.
• Ефективність – ЦПС вбирає з навколишнього повітря всю вологу, не залишаючи корозії жодного шансу і перетворюючись згодом на тверду та міцну субстанцію.
• Чистота – не залишається бруду та слідів.

Увага! При заповненні порожнини паль ЦПС не потрібно ретельне трамбування, проте ущільнити його необхідно (злегка постукати по стволу) – це підвищить міцність застиглого бетону, який утворюється з часом усередині.

Скільки ЦПС потрібно на одну палю

Приблизна кількість пескобетону можна дізнатися зі спеціальних таблиць. Наприклад, для гвинтової палі 108 2500 мм потрібно близько 26 кг, а для СВС 89 тієї ж довжини – всього 16-17 кг. Готову ЦПС реалізують багато будівельних фірм. За бажання можна провести розрахунки самостійно, використовуючи кілька простих формул:

• Об'єм циліндра (труби) — V=πR²h, де π — константа (3,14), R — радіус кола стовбура, а h — висота циліндра (довжина труби).
• Об'єм конуса вираховують за такою ж формулою, тільки від об'єму циліндра береться 1/3: V=1/3πR²h.
• Для прикладу: при підрахунку кількості ЦПС для СВС 108×2500 з висотою конуса 150 мм проводимо обчислення – V=3,14×0,0505?х(2,5-0,15)+1/3×3,14×0,0505? ,15 = 0,019218684 м ³.

Для заповнення палі піскоцементною сумішшю М300 (при стандартній вологості приблизно 0,1% із щільністю 1300-1400 кг/м³) потрібно трохи більше мішка в 25 кг, тобто майже те значення, яке і вказують довідкові дані.

Важливо! При самостійному замішуванні важливо враховувати всі параметри майбутньої ЦПС (марка цементу, вологість) і обов'язково точно дотримуватись пропорцій. Витрата також залежатиме від акуратності виконання операції та розміру втрат при засипанні.

Таблиця витрати ЦПЗ

У наведеній нижче таблиці вказано приблизний витрати піскоцементної суміші.

Бетонні гвинтові палі – чудова можливість змонтувати надійний та міцний фундамент на слабких ґрунтах: глинистих, піщаних, болотистих, торф'яних. Для зміцнення конструкції палі можуть армуватися залізними прутами. Бетон створює лужне середовище, не допускає повітря до металу, що захищає конструкцію від корозії, різноманітних негативних впливів.

Заливка гвинтових паль бетоном виконується досить просто: спочатку у палі спилюють ділянку з отвором для монтажу, потім заливають порожнину розчином з використанням лійки, ретельно ущільнюють (шматком арматури або шомполом), далі монтують оголовок і виконують наступні етапи будівельних робіт.

Як залити палі бетоном самостійно

Бетонний фундамент на гвинтових палях відрізняється довговічністю, міцністю, надійністю, стійкістю до різних впливів та дозволяє створювати якісні фундаменти на різних типах ґрунту. Але до того, як приступати до виконання робіт і вирішити, чи потрібно заливати бетон у гвинтові палі взагалі, необхідно ретельно вивчити всі нюанси.

Загальні поняття про заповнені бетоном палі

Бетоном заливають набивні палі, які бувають різними – залізобетонними, бетонними, металевими, синтетичними, азбоцементними, гвинтовими тощо.Спочатку на об'єкті розраховують і розмічують розташування паль, які можуть монтуватися як по одиночці, так і кущами, смугами. Зазвичай основу виконують прямокутної форми.

Установка та заливка набивних паль

Для набивних опор спочатку роблять свердловини – методом звичайного буріння ґрунту, свердління із надходженням розчину глини під тиском, буріння із використанням вібромеханічного обладнання, вибуху. Процес може здійснюватись вручну або з використанням спеціальної техніки, інструменту, обладнання.

Після буріння на дно свердловини засипають суміш піску та гравію в однакових обсягах (або тільки пісок) з обов'язковим трамбуванням та підсумковою товщиною шару 10-20 сантиметрів. На цю подушку укладають шар гідроізоляції.

У підготовлену свердловину встановлюють каркас зі сталевої арматури вертикально. Бетонувати потрібно етапами, заливаючи розчин шаром завтовшки 20-25 сантиметрів. Далі залита суміш ущільнюється ручним вібратором.

Заливка паль із застосуванням обсадних труб

Для грунтів з невеликою здатністю, що несе, набивні палі під будівлі виконують з використанням обсадних труб. До того, як буде виконано заповнення гвинтових паль бетоном, потрібно все підготувати. Спочатку бурять свердловини, потім опускають сегменти труби всередину, якщо потрібно, використовують домкрати.

Установка зібраного сталевого каркаса проводиться на засипану гравійно-піщану подушку та шар гідроізоляції. Бетонування здійснюється шарами з ущільненням кожного вібратором в обов'язковому порядку. У міру того, як бетон твердне, частину обсадної труби розбирають.

Заливка набивних паль бетоном за допомогою пневматичного обладнання

Якщо пальовий фундамент монтується на водонасиченому ґрунті, основу облаштують на набивних палях і бетон заливають із використанням пневматичного обладнання. Спочатку за загальним принципом засипають подушку, потім прокладають гідроізоляцію, а палю формують з бетону з подачею стисненого повітря компресором. Опора заповнюється шарами по всьому об'єму із застосуванням нагнітального обладнання.

Заливка буронабивних паль з розширеною п'ятою

Розбираючись із запитанням, чи потрібно заповнювати гвинтові палі бетоном, бажано вивчити всі технології створення конструкції. Одним з варіантів є спорудження паль з розширеною основою.

Як облаштувати розширену основу свердловини:

• Заливка шарами низу свердловини бетоном шаром 20-30 сантиметрів та видавлювання суміші під тиском у навколишній ґрунт для створення розширеної основи.
• Створення п'яти спеціальним ріжучим інструментом – складним елементом, який закріплений на голівці бура та на потрібній глибині здатний розкриватися. У процесі обертання ніж розширює ширину основи до 2-3 метрів у поперечнику. Ніж запускає в дію гідравлічний механізм, що керується дистанційно.
• Розширення вибухом – установка, розташована дистанційно, змушує вибухівку здетонувати, що створює сферичне заглиблення.

Потім порожнину свердловини зміцнюють залізним каркасом, заливають бетон.

Набивка паль сумішшю ґрунту з бетоном

Для виготовлення ґрунтонабивної палі використовують спеціальні бурильні установки, які змішують ґрунт та рідкий бетон. Лопаті механізму змішують бетонний розчин і зрізаний грунт, весь об'єм йде під тиском в отвір для опори, в результаті створюється паля з досить високою здатністю, що несе.Ґрунт із свердловини, таким чином, не видаляється, тому що саме за рахунок ґрунту з бетоном формується міцна основа. Зазвичай такі палі виконують на слабких піщаних ґрунтах.

Заливка гвинтових паль бетонним розчином

Гвинтова бетонна паля заповнюється розчином пошарово, кожен шар має бути приблизно 20-30 сантиметрів. Обов'язково шари ущільнюються спеціальним вібратором. Якщо будується невелика будівля, бетон можна ущільнити багнетом зі звичайної арматури або чимось відповідним.

Гвинтові палі демонструють прекрасну здатність, що несе, але зазвичай для будівлі з важких матеріалів такі види фундаменту не використовують.

Заливка бетоном гвинтових паль

Якщо питання про те, чи потрібно заливати гвинтові палі бетоном, не стоїть і майстер розуміє доцільність цього етапу робіт, необхідно приступити до вивчення технології. Стандартна гвинтова паля є металевим стовпом, який з одного боку оснащений гвинтовою лопатою, з іншого – спеціальним технічним отвором. Даний елемент дозволяє надійно кріпити фундамент під будинком, роблячи його стійким та міцним.

Для чого потрібне бетонування

Бетонування робить палі більш стійкими до різних типів навантаження, продовжує термін служби, значно підвищує функціональність. Правильно забетонована паля прослужить у рази більше за укріплену цинком. Також заливання бетоном палі потрібне для того, щоб захистити її від корозії, що здійснюється за рахунок витіснення з труби повітря. Бетон суттєво підвищує міцність, дозволяє заощадити.

Марки використовуваних бетонів

Для бетонування найкраще брати низькофракційний бетон марок М200 чи М300.Найкраще марка М200 підійде для будівництва одноповерхових будівель або двоповерхових будов з легкими перекриттями. Марка використовується у створенні залізобетонних виробів, за міцністю вважається конструкційною. М300 підійде для будівництва під будівлю фундаменту до 5 поверхів.

Технологія

Перед тим, як заливати в гвинтові палі бетон, необхідно все підготувати: знайти лійку для заливки суміші, нарізати і вставити арматуру, бетонозмішувач або ємність для замісу бетону.

Основні етапи заливання бетону у палі:

• Підготовка інструменту та матеріалів – заздалегідь потрібно визначитися з типом паль, способом їх створення, типом занурення, місцем розташування. Залежно від цих факторів підбирають і інструмент: зазвичай бур, лопати, нівелір, мотузка, кілочки, рулетка, спеціальний інструмент для роботи з арматурою, будівельний вібратор. Матеріали: самі палі, суміш піску та гравію, все для приготування бетонного розчину.
• Обрізка паль – опори повинні бути встановлені ідеально рівно, тому використовують спеціальний інструмент: насадка для екскаватора кріпиться на своєрідну стрілу, всередині з потужним інструментом, що ріже, який вирівнює опори.
• Вставка сталевих лозин.
• Заливання бетоном – безпосередньо в ствол, пошарово, з трамбуванням. Обов'язково потрібно стежити, щоб у зоні, де паля примикає до бетону, не з'являлися порожнечі.

Переваги процесу

Гвинтові палі допомагають створити довговічний фундамент, захистити арматуру від корозії, використовуються для будівництва на всіх типах ґрунту. При встановленні опор не обов'язково виконувати земляні роботи, тому що ґрунт під палями майже не промерзає, не демонструє пучення.На такій конструкції можна побудувати надійний та довговічний цегляний будинок.

Чи потрібно бетонувати гвинтові палі

Питання про те, навіщо заливають бетон у палі гвинтові, не дає спокою багатьом майстрам. Хтось стверджує, що цього робити не потрібно, інші ж не уявляють облаштування пальового фундаменту без бетонування ствола.

Компетентні думки прихильників цієї технології

Технологія дозволяє будувати надійні будинки з фундаментами з досить високою здатністю, що несе, не руйнуючи сусідні будівлі, що особливо актуально на об'єктах із щільною забудовою. Заливання палі бетоном підвищує її несучу здатність на 30-35%, роблячи міцнішою і жорсткішою.

Роздумуючи над тим, гвинтові палі треба заливати бетоном, варто розглянути і таку перевагу, як зниження вартості робіт. Палі можна встановлювати меншого діаметру, тому що вартість бетону для заливання набагато менша, ніж вартість палі, а міцність у результаті виходить тією ж.

Обґрунтування марності

Деякі майстри в Москві та інших містах сумніваються в тому, чи варто заливати бетоном палі, аргументуючи це тим, що контакт бетону та металу передбачає різницю коефіцієнта розширення. Це може призвести до тріщин по бетону, скупчення вологи, корозії, руйнування палі.

Недоцільно бетонування при виконанні фундаменту на якийсь термін – наприклад, під будівельний вагончик. Питання про те, чи можна викрутити гвинтові палі, залиті бетоном, тут навіть не стоїть – це дуже складно. У такому разі простіше встановити порожнисті опори, а потім викрутити їх спеціальною механізованою технікою для повторної установки.

Бетонні гвинтові палі допоможуть створити надійний та міцний фундамент під будівництво довговічного будинку. За умови дотримання технології та вибору якісних матеріалів всі роботи виконуються швидко та просто.

Технологія заливання бетону у гвинтові палі

Бетонний фундамент на опорах, що впроваджуються в ґрунт за допомогою загвинчування, вважається міцною та надійною основою. Бетонування гвинтових паль виконують для підвищення характеристик міцності основи, так як внутрішня порожнина конструкції є порожнистою, там може утворюватися конденсат і, як наслідок, метал піддається корозії. Заливка цементом з дрібними фракціями або піщано-цементною сумішшю служить бар'єром для проникнення вологи у стволі та збільшує міцність конструкції на вигин. Монтування гвинтового типу фундаменту вважається одним із найбільш бюджетних способів облаштування.

Навіщо потрібно заливати гвинтові палі бетоном?

Конструкція елементів виробляється різного діаметра з лопатями для вкручування в масив власноруч або спеціальною технікою. Небезпека для сталевої труби є замерзанням води в зимовий період, що призводить до руйнування стовбура. Щоб уникнути дефектів, всю внутрішню порожнину заливають бетоном. Процес бетонування, крім здатності, що несе, виконує захист від проникнення вологи. Обробку гідроізоляцією по внутрішній поверхні стрижня не роблять, оскільки піщано-цементний розчин виступає як абсорбент.

Бетонний фундамент на гвинтових палях виконується в таких цілях, як:

• Виключення попадання у простір ствола води.Рідина призводить до корозії, коли вода замерзає, їй потрібно більше місця, ніж у рідкому стані, що сприяє деформації елементу палі.
• Збільшення несучої здатності.

Який бетон використовують для наповнення?

Проектна документація регламентує марку бетону для паль М350 або низькофракційний М200. Характеристика суміші дає можливість використовувати її для виробів та конструкцій, що несуть екстремально високе навантаження. Характеристики міцності відносять до класу В 25, де тиск в 25 МПа припадає на 1 м2, що створює високий рівень опору до зносу.

Технологія бетонування

Насамперед виконують позначки рівня, за якими надалі підрізають усі ділянки. Заливку піщано-бетонної суміші виконують трохи нижче за краї. Суміш готують у пропорції 1 до 3 цементу та піску відповідно. Сухі складові змішують із водою до стану густої сметани. Розчин заливається всередину труби із ущільненням вручну, використовуючи прут. Він у трубі просідає, тому через невеликий проміжок часу знову заповнюють верх палі цементом або порошковим бетоном, що сприяє усуненню зайвої залишкової вологи, вирівнюванню суміші і якісної заливки.

Суміш засипають у сухому вигляді, бо згодом вона сама насичиться вологою, перетворившись на камінь. Заповнена бетонним розчином паля обв'язується швеллером або на неї поміщають сталевий оголовок для подальшого кріплення конструкції споруди. Ростверк з'єднує елементи основи, поєднуючись зі сваями, додаючи їх у свою товщу. Таке взаємне розташування частин використовують для будівництва фундаменту споруд з будь-якого типу матеріалів.Підстава з ростверком не потребує замонолічування, тому що він зварений і закріплений на оголовки елементів.

При температурі вище 0ºC суміш можуть розводити водою, але при мінусових показниках обов'язково слід додавати присадку від замерзання розчину, оскільки палю може розірвати від різниці тиску при розширенні води в суміші. Харчова сіль служить як бюджетна присадка, не дає воді перейти в інший стан поки цемент не схопиться.

Якщо температура повітря досить низька (-5ºC і більше), тоді слід застосовувати антиморозні рідини, щоб не зруйнувалася паля і не виплив залитий розчин.

Необхідні матеріали та інструменти для монтування

До матеріалів для встановлення цього виду фундаменту відносять:

• палі гвинтового типу;
• оголовки;
• дерев'яні палички для розмітки території;
• дрібнофракційний пісок;
• цемент та резервуар для замішування;
• вода;
• засоби від корозії для обробки стиків та швів.

Список необхідних інструментів для виконання робіт:

• вимірювальна рулетка 20 м;
• маркер, що наноситься на металеву поверхню;
• водяний будівельний рівень та магнітний;
• диски для болгарки, які можуть здійснювати обробку металом;
• зварювальне обладнання;
• резервне джерело живлення електроенергії;
• бур земельний зі знімними фрезами відповідного діаметра.

Обрізання паль

Нанесення міток для зрізу краще наносити перманентним фломастером сріблястого кольору, тому що цей колір добре відбивається променями від лазера. Лінія, за якою проводять нарізку, обмотується хомутом для правильного зрізу. Далі болгаркою із тонким диском виконують процес обрізки.Це довгий і трудомісткий процес, за 1 робочий день професійний майстер може обрізати лише 20 паль. Обов'язково необхідно при виконанні робіт одягати навушники, окуляри та товсті рукавички.

Армування

Нарізку прутів виконують відповідно до схеми армування проекту. Арматуру збирають у каркас заданої форми, до якого кріплять хомути та фіксують у місцях їх перетину. Сама конструкція ростверку, якщо вона передбачена, збирається за таким принципом:

Ростверк теж потрібно правильно армувати.

1. Хомути розкладають кожні 400 мм.
2. Поздовжня арматура протягується всередину.
3. В'язальним дротом зв'язуються місця перетинів.
4. До ґрат прив'язують стрижні Г-подібної форми для кріплення з ростверком.

Заливка бетону

У підготовлені поглиблення вставляють руберойд та армований каркас. Паля заливається піщано-цементним розчином. Це необхідно для блокування надходження кисню та води всередину палі та для надання додаткової можливості опору горизонтальним навантаженням. Процес заливання свердловини виконується пошарово. Кожен шар складає 200 мм. Об'єм залитої суміші ущільнюється ручним вібратором чи підручними засобами. Залишається приварити оголовки, швелер або щось подібне як основа вінців.