Описание оцинкованных винтовых свай

Для достижения максимально возможного ресурса винтовые сваи обрабатывают антикоррозионными составами. Наиболее распространены оцинкованные изделия, на которые слой цинка нанесен холодным либо горячим способом. Наибольшим эксплуатационным ресурсом обладают винтовые сваи, защищенные горячим методом.

Оцинкованные цинкосодержащими красками СВС необходимо обработать дополнительно битумными или эпоксидными эмалями. Слой цинка с них сползает уже при вкручивании, металл ежегодно теряет 0,05 мм вследствие электрохимический, химической коррозии.

Способы нанесения цинкового слоя

В отличие от длинномерных металлоконструкций, винтовые сваи чаще всего выпускаются 2,5 – 6 м длины. Поэтому их можно обработать горячим методом в специальных ваннах. Однако крупных компаний, располагающих подобными производственными мощностями, в РФ немного. Остальные фирмы выпускают СВС в полукустарных условиях, часто нарушают технологии (например, используя шовную трубу). Поэтому предлагают застройщикам СВС, оцинкованные холодным способом – проще говоря, окрашиванием.

Горячее цинкование

Для сложных геологических условий («верховодка» с водоупорным известняковым слоем, высокий уровень УГВ, строительство в прибрежной зоне, на болоте) оптимальным вариантом являются винтовые сваи, покрытые горячим цинком. Методика состоит из нескольких этапов, требует высокотехнологичного оборудования, повышает себестоимость СВС:

• обработка – пескоструйная, дробеструйная либо механическая (щетки, УШМ с зачистными дисками)
• обезжиривание – изделие нагревается до 70 градусов, обрабатывается специальными реагентами
• промывка – необходима для удаления химикатов, использовавшихся на предыдущем этапе
• травление – соляной кислотой снимается ржавчина, флюсом удаляются окислы, после каждой операции остатки реактивов смываются
• сушка – сваи обрабатываются горячим воздухом
• цинкование – при температуре 420 – 450 градусов лакокрасочный состав обволакивает внутренние, наружные поверхности, образуя сплав на молекулярном уровне с металлом изделия
• охлаждение – естественное после складирования или принудительное холодным воздухом

Оцинкованные изделия СВС полностью соответствуют ГОСТ 9.307 от 1989 года (горячее цинкование), толщина покрытия плохо контролируется, однако превышает 200 микрон гарантированно. Например, производитель КСАмет обеспечивает 120 летнюю гарантию на свои изделия, покрытые горячим способом цинковым составом. Во времена СССР все без исключения сваи СВС для нужд армии имели только эту антикоррозионную защиту. Срок их эксплуатации не известен до сих пор, поскольку фундаменты все еще используются.

Холодное цинкование

При окрашивании цинкосодержащими лакокрасочными составами винтовые сваи получают толщину покрытия 15 – 50 микрон. Краска не реагирует с металлом, достаточно легко счищается металлическими предметами, камнями. Технология соответствует ГОСТ 9.400 от 2004 года, позволяет снизить себестоимость СВС в полтора раза. Ввиду трубчатой формы изделий, сложной конфигурации лопастей применяется кисть либо распылитель. Оцинкованные сваи имеют ресурс 15 – 40 лет в зависимости от эксплуатационных условий.

Технология имеет следующий вид:

• удаление окалины, шлаков со сварных швов
• обезжиривание ацетоном, уайт-спиритом
• двух – трехслойное покрытие грунтом ВЛ05
• двухслойное покрытие цинкосодержащей краской

Наибольшее распространение получили следующие составы:

• лак ХСК-2467
• алюминаполненные смеси на цинковой основе Термаль, Алкос, Алюмол, АлюмАС-М
• двухкомпонентная эмаль ЦинкКОС

Основным недостатком перечисленных красок является предназначение либо для открытых сред, либо для конструкций, эксплуатирующихся под землей. Часть винтовой сваи погружена в грунт, другая находится выше уровня земли, что резко снижает эффективность обработки антикорром. Поэтому применяется комплексная обработка нескольких типов:

• ЦХСК-1467 по слою грунта + лак ХСК-2467
• ЦинкКОС или Цинакол по слою грунта

У каждого застройщика имеется возможность защитить (покрасить) бюджетные сваи с холодно-цинковым покрытием самостоятельно. Технология горячего цинкования в домашних условиях недоступна.

С каким покрытием выбрать винтовые сваи?

При сравнении двух технологий антикоррозионной обработки цинком необходимо учесть особенности монтажа, эксплуатации винтовых свай:

• для небольших изделий горячее цинкование (ГЦ) обходится дешевле
• холодное цинкование (ХЦ) доступно при самостоятельном изготовлении свай СВС
• метод ГС образует сплошное покрытие, при повреждении слоя восстановление происходит на молекулярном уровне (только в отсутствии соляных растворов)
• царапины на покрытиях ХЦ не восстанавливаются (актуально при вкручивании в гравий, прохождении водоупорных пластов известняка, песчаника)
• ХЦ вдвое эффективнее в соляных растворах
• ГЦ покрывает внутренние стенки тела сваи, не требуя бетонирования после погружения
• цинкосодержащие краски (ХЦ) ложатся на любые стали, для технологии ГЦ существуют ограничения (высокое содержание фосфора, серы)

Слой ХЦ можно измерить толщинометром, горячее цинкование контролю не поддается. Цинкосодержащими красками можно дополнительно защитить свежие сварные швы в пятне застройки, что актуально при наращивании тела сваи при глубоком залегании пласта с несущей способностью.

Существуют винтовые сваи с полимерными, стекловолоконными покрытиями, которые стоят в 7 – 10 раз дороже СВС с цинковой защитой. При выборе этих изделий теряется основное достоинство свайно-винтового фундамента – минимальный бюджет строительства. Однако, если СВФ является единственно возможным вариантом, то выбор этих свай экономически оправдан. Сложными условиями, когда ленточный, плитный фундамент изготовить невозможно физически, традиционно являются:

• прибрежная зона – сваи погружаются в воду
• болото – откачивание воды не позволяет произвести бетонные работы или смонтировать блоки ФБС по плитам ФЛ
• гористая местность – при перепаде высот в пределах пятна застройки больше 2 м все остальные фундаменты неэффективны

Меры предосторожности при работе с винтовыми сваями, защищенными оцинкованным слоем

Несмотря на увеличение эксплуатационного ресурса свай с цинковым покрытием в 6 – 7 раз в сравнении с электрооцинкованным крепежом, схожим с нержавейкой характеристикам, следует соблюдать следующие меры предосторожности:

• деревянные прокладки при складировании, транспортировке – запрещено возить СВС навалом, без закрепления в кузове грузовика
• работа в перчатках – снижается вероятность царапин инструментом
• обработка мест контакта с приспособлениями – в проушины свай вставляются рычаги, которыми им придается вращение, при выравнивании свайного поля трубы обрезаются абразивным инструментом, при наращивании применяется сварка

Обработка на стройплощадке этих участков с поврежденным покрытием возможна исключительно цинконаполненными красками или эмалями на основе полиэфирных, эпоксидных, битумных смол. Зонами повышенной коррозии так же являются сварочные соединения оголовков, элементов металлического ростверка. Их обрабатывают аналогичным способом на месте.

Во избежание недоразумений отличить визуально ГЦ от ХЦ достаточно просто при покупке:

• поверхность металла, покрытого цинкосодержащей краской, матовая, ГЦ придает ему блеск
• наличие характерных «чешуек» указывает на горячую технологию нанесения цинка

Катодная защита от блуждающих токов в почве обеспечивается неодинаково:

• тонкий слой (в пределах 20 микрон) играет роль протектора
• толстый слой цинка вначале служит протектором, затем выполняет функцию барьера – сталь цементируется окислами цинковой пленки

В этом еще одно преимущества горячего покрытия сталей цинком, частично компенсирующее высокую стоимость свай.

Таким образом, специалисты рекомендуют выбирать винтовые сваи с горячим цинковым покрытием, несмотря на их дороговизну. Затраты окупятся уже на этапе монтажа оголовков, ростверка, так как внутренние полости СВС не нужно будет заполнять бетоном. Окрашенные цинкосодержащими, алюмонаполненными составами сваи обойдутся дешевле, однако потребуют дополнительной обработки, заполнения полостей бетонным раствором.