Защита винтовых свай от коррозии

Содержание:

1. Почему ржавеют винтовые сваи?
2. Защищаем винтовые сваи от коррозии
3. Чем обработать винтовые сваи перед вкручиванием?

Долговечность свайно-винтового фундамента зависит от устойчивости материала к коррозийным процессам. Существуют способы, которые позволяют увеличить эксплуатационный срок вкручиваемых опор. Часть мероприятий может быть проведена только в заводских условиях. Метод защиты от коррозии зависит от поражающего воздействия.

Почему ржавеют винтовые сваи?

Коррозией винтовых свай называют разрушение металла под воздействием окружающей среды химической или физико-химической природы. Процесс классифицируют на три группы:

• электрохимическая. Эрозия данного типа актуальна, если применяемый в изготовлении материал и реагент из окружающей среды (например, грунтовые воды или конденсат) имеют разный потенциал. В итоге возникают окислительно-восстановительные реакции с обменом ионов, разрушающие сплав. Активатором процесса является электроток;
• химическая. Разрушительные явления возникают на границе контактирования сред. Винтовые сваи ржавеют в результате взаимодействия слава и реагентов. Это реакции окисления кислородом воздуха или контактирование с грунтовыми водами и атмосферными осадками. Важным параметром является уровень кислотности грунта. В кислых почвах процесс протекает быстрее;
• механическая. Эрозия механического характера основывается на физвоздействии на сплав. Последствиями появляется деформация, разрушение, трещины в изделии из-за резкого температурного перепада, например во время наступления заморозков. При отрицательных температурах материал сужается, при потеплении расширяется. Несущественные изменения в характеристиках металлосплава позволяет пренебречь воздействием данного вида.
  

Классификация основывается по принципу протекания разрушительных явлений в металле под действием контактирующего вещества, поступающего извне.

Самый распространенный вид — это коррозия электрохимического характера, которую классифицируют на атмосферную и почвенную.

Защищаем винтовые сваи от коррозии

Необработанные защитными средствами винтовые сваи ржавеют. Что делать, чтобы сохранить прочность металлических опор и увеличить срок службы фундамента? Для монтажа свайного поля следует приобретать стойки, которые в заводских условиях были подвержены гальванизации или оцинковке.

Готовые изделия с приваренными лопастями помещают в производственную ванну помещаются обрабатываемые детали, электролит, катализатор и вещество, которое в после реакции обмена ионами создаст на поверхности герметичную предохраняющую оболочку. Оцинковка горячим способом основывается на погружении в емкость с расплавленным цинком готовых стоек. Образующаяся на поверхности пленка представляет собой защиту для контактирования стали с кислородом воздуха и водой.

Одним из важнейших показателей является толщина металла, из которого изготавливаются винтовые сваи. Защита от коррозии требуется каждому изделию, вне зависимости от толщины металлопроката. Заводская обработка опор обеспечивает срок эксплуатации фундамента данного вида до 50 лет.

Чем обработать винтовые сваи перед вкручиванием?

В соответствии с госстандартом 9.032-74 антикоррозийная защита винтовых свай с помощью обработки специальными лакокрасочными смесями увеличивает срок службы фундамента на 10 лет. Для постройки жилых домов, хозяйственных блоков, переправ, беседок, мостов, террас рекомендуется использовать опоры с толщиной металла 4,5 мм. Стойки отливаются из стальных сплавов, что позволяет свайному полю из металлических толстостенных изделий иметь характеристики, соответствующие ГОСТ Р 54257-2010.

Изготовители предлагают на выбор потребителя металлоопоры из трубного проката из стального сплава марки 3, в том числе легированных сталей. Высокие физико-механические характеристики имеет углеродистая конструкционная сталь марок 20 и 30ХМА.

Покрытие металлических свай защитными смесями — это дополнительная мера защиты от коррозии. Чтобы уберечь стойки от коррозийных разрушений, необходимо подобрать эффективный состав для обработки. Нанесение лакокрасочного состава проводится в два этапа — грунтование и окраска. Мероприятие направлено на защиту:

• электрохимического типа. Проявляется в виде оболочки на опоре, которая возникает во время окислительно-восстановительной реакции между трубопрокатом и наносимым веществом;
• физического характере. Достигается за счет свойств эластичности, укрывистости, водонепроницаемости.

Перед тем, как уберечь металлопрокат от коррозийного поражения, необходимо оценить свойства краски, метод распределения краски и характеристику грунта.

Среди ассортимента неметаллических специальных смесей для нанесения на стойки перед вркучиванием оптимальные характеристики имеют защиты от коррозии:

• полимерные. Краска создает герметичный барьер и хорошее сцепление с металлом. Недостатком является механическое скалывание во время монтажа на сварных стыках и образование впоследствии коррозии точечного характера;
• полиуретановые. Двухкомпонентный химсостав обеспечивает прочную пленку-барьер, характеризуется высокой адгезией, надежную укрывистость на сварных швах, устойчивость к агрессивной среде.

Применяемые ранее эпоксидные краски создавали неустойчивое покрытие с низкой эластичностью. Окрашенные растворами данного типа опоры требовали бережной транспортировки и аккуратного монтажа. По этим причинам следует отдать предпочтение составам на основе полиуретановых смол и полимеров.

Также при организации защиты вкручивающихся стоек следует подобрать оптимальный способ распределения состава. Средство можно нанести с помощью пневмораспылителя, окунания в емкость, обливом или ручным окрашиванием с помощью кисти и валика.

После возведения постройки дополнительными мерами предохранения от воздействия окружающей среды и защиты от коррозии надземной части являются заполнение остова бетонным раствором и зашивка свайного поля отделкой.

Выбор в пользу толстостенного трубного проката, заводская обработка или окрашивание специальными составами и дополнительные меры создают в комплексе эффективное сохранение свойств и характеристик сплава, что существенно увеличит защиту от коррозии и срок эксплуатации металлического фундамента.

чем красить винтовые сваи и обвязку

Содержание:

1. Чем красить винтовые сваи и обвязку?
2. Цинковая краска для винтовых свай
3. Эпоксидная краска для винтовых свай
4. Полимерная краска для винтовых свай
5. Полиуретановая краска для винтовых свай

Прочность и долговечность винтового фундамента зависит от характеристик металла, применяемого в изготовлении каждой опоры. Наиболее качественные эксплуатационные свойства имеют винтовые сваи из высококачественных стальных сплавов.

Для предотвращения коррозийных разрушений и увеличения срока службы винтового фундамента готовые стальные изделия покрываются специальной краской. Процедура должна проводиться в соответствии с СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии». Составами, которые служат барьером между внешней средой и металлом, красятся не только стойки, но и обвязка.

Следует учитывать, что покраска винтовых свай не гарантирует 100% защиты от коррозии. В процессе монтажа опор в грунт возможно повреждение обработанной поверхности камнями, строительными элементами и другими твердыми частицами. В данном случае в последующем возможно возникновение локационных коррозийных поражений. При достаточной укрывистости состава надземная часть конструкции от внешних воздействий будет надежно защищена.

Современными лакокрасочными производствами для обработки остова, лопастей и обвязочной конструкции предлагаются следующие виды специальных красок:

• цинковые;
• эпоксидные;
• полимерные;
• полиуретановые.

Каждая покраска имеет свои преимущества и недостатки. Следует внимательно ознакомиться с их характеристиками.

Цинковая краска для винтовых свай

Окрашивание составом, содержащим цинковую пыль, получила название холодной оцинковки. Метод малозатратен, но получившееся покрытие ненадежно в связи с низкой адгезией состава.

Горячая оцинковка является одной из самых надежных обработок. Перед цинкованием следует оценить состав и характеристику почв в месте монтажа свайно-винтового поля. Особое внимание необходимо уделить показателям кислотности грунта. Стойки, обработанные цинкованием, не будут иметь защиты в сильнокислых (с pH менее 3) и в щелочных (с pH более 11) почвах. Для обработки надземной части сваи или обвязки горячее цинкование создаст надежную защиту для металлической конструкции.

Горячее цинкование возможно только в производственных условиях. Процесс представляет собой погружение готовой детали в емкость с расплавленным цинком.

Эпоксидная краска для винтовых свай

Составы на основе эпоксидных смол являются самыми популярными при окраске свай и обвязки. Доступность метода и простота нанесения состава делают эпоксидные составы востребованными. Эпоксидная обработка имеет ряд недостатков:

• недостаточная эластичность состава;
• высокие показатели водопоглощения;
• низкая механическая устойчивость.

Сваи, обработанные эпоксидным составом, требуют аккуратной транспортировки и монтажа. Покрытие легко царапается и откалывается при соприкосновении с другими предметами и элементами. На месте контакта образуется незащищенная область, которая впоследствии будет подвержена коррозийному процессу.

Полимерная краска для винтовых свай

Высокие показатели укрывистости и срока эксплуатации имеют краски на основе полимерных веществ. Достоинствами окрашивания свай и обвязки полимерным составом данного типа являются:

• ценовая доступность;
• простота нанесения;
• высокая адгезия;
• наносимая краска образует прочную пленку;
• устойчивость к агрессивным средам и механическим повреждениям.

Нанесенная полимерная краска продолжительное время служит барьером между внешней средой и металлом, надежно сохраняя его характеристики и свойства. Существенным недостатком средства является ее непрочность в месте сварных соединений, например в локации приваривания лопастей. В процессе монтажа в каменистый или мерзлый грунт краска в этих областях откалывается. Участки без покраски впоследствии поражаются коррозией.

Полиуретановая краска для винтовых свай

Составы на основе полиуретановых смол хорошо зарекомендовали себя в качестве защищающего металл средства. Их преимуществами являются:

• высокие показатели прочности за счет полимеризации химический связей;
• хорошая адгезия между краской и металлической поверхностью;
• равномерное распределение по всей обрабатываемой поверхности;
• устойчивость к агрессивным средам, температурным перепадам и механическим повреждениям;
• достаточная укрывистость, в том числе на участках со сварными соединениями и стыках.

Каждому решать самостоятельно, чем покрасить винтовые сваи и обвязку. С позиции цена-качество оптимальным вариантом является выбор в пользу полимерных красок. Следует оценить характеристики покрытий, финансовые возможности, эксплуатационные особенности и методику нанесения. Для подземной части сваи важно подобрать укрывистую и стойкую к механическим повреждениям краску. Надземный конец и обвязку можно покрасить любой краской, которая послужит надежным барьером между металлом и окружающей средой.

Винтовые напильники: удаление коррозии

Сэм Паркин, инженер по новым бизнес-процессам

Один из самых частых запросов, который мы получить от инженеров-строителей, как стальные винтовые сваи предназначены для работы с коррозией (ржавлением). Пока там Существует множество способов борьбы с коррозией, Piletech обычно рекомендует борьба с коррозией с помощью самого мощного инструмента в нашем распоряжении: ДИЗАЙН.

Есть три типичных метода используется для защиты от коррозии:

1. Системы покрытий (включая цинкование)

2. Катодная защита

3. Жертвенный участок

По нашему опыту цинкования и другие системы покрытия проблематичны, так как они повреждаются и царапаются. сваи в процессе установки или еще до того, как они будут разгружены от грузовика. Они также имеют ограниченный жизнь дизайна. Хуже того, системы цинкования и покрытия также могут способствовать локальной интенсивности коррозии. если в покрытиях образовалась трещина. Мы также видели такие системы, как лента Denso или Рукава из полиэтилена высокой плотности – эти варианты не только увеличивают затраты, но и увеличивают программу и может вызвать проблемы с охраной труда и техникой безопасности во время установки.

Катодная защита включает в себя создание электрохимической ячейки, в которой котел становится катодом, а жертвенный анод. Этот метод предотвращения коррозии является проблематичным, поскольку анод имеет ограниченный жизненный цикл, и поэтому этот метод требует постоянно поддерживать систему в течение проектного жизненного цикла свай. Исходный затраты на установку катодной защиты также сравнительно высоки.

Piletech теперь считают лучшим способом для обеспечения гарантии качества методологии защиты от коррозии просто позвольте жертвенной толщине стенки достичь требуемого расчетного срока службы для сваи. Так же дешевле, быстрее, требует меньше контроля качества, безопаснее…. И это намного проще — делается одним движением пера. до мобилизации на сайт.

Для расчета необходимого сечения толщину вала и спирали необходимо сначала определить расчетный срок службы свай, посмотрите на затронутую площадь поверхности, а затем оцените скорость в который участок будет подвергаться коррозии. Расчетный срок службы обычно определяется Инженер-строитель; для постоянных построек это обычно 50 или 100 лет. в зависимости от уровня важности структуры.

Что касается площади поверхности считается, что Piletech допускает коррозию внешней поверхности вала CHS. винтовой сваи и к обеим сторонам спирали сваи. Мы обычно не включить для внутренней коррозии, потому что свая бетона, заполненного основанием колпачок для предотвращения попадания почвы в кучу, тем самым устраняя свободный кислород требуется для возникновения коррозии.

Скорость коррозии либо определяется тестированием почвы на месте, или на него можно ссылаться либо в AS2159:2009, Бюллетень HERA Design and Construct № 46 (переиздан как Бюллетень № 62), NZS3404:2009 и/или Строительный кодекс Новой Зеландии.

Строительный кодекс Новой Зеландии метод проверки B1/VM4 указывает, что количество вычитаемой площади сечения необходимо учитывать агрессивность почвы и что дальнейшее руководство можно найти в разделе AS2159:2009 . 6,5 или ГЕРА Дизайн и строительство Бюллетень № 46 .

AS2159:2009 требует равномерного припуска на коррозию (мм/год), который зависит от классификации воздействия. Условия воздействия зависят от PH, уровни хлорида, удельное сопротивление почвы и состояние почвы (высокое или грунт с низкой водопроницаемостью). Использование AS2159: 2009 стальных секций наших свай обычно относятся к неагрессивным (менее 0,01 мм/год) или умеренным (0,01–0,02 мм/год) категория.

Бюллетень HERA Design and Construct № 46 специально написан относительно коррозии стальных профилей в земле и в воде. Перед тем, как этот отчет будет выпущен, Стандарт скорости коррозии был предоставлен Институтом стальных конструкций (SCI). публикация, в которой указана скорость 0,015 мм / год, независимо от почвы условия. Таким образом, в отчете HERA изложено чтобы проверить эту норму по отношению к следующим переменным:

•   Естественный рН почвы в диапазоне 2,3-9. 5
• Удельное сопротивление почвы в диапазоне 300-50 000 Ом
• Почвенный N Значения от 4 до 40
• большинство всех участков включало пересекающиеся водные поверхности как с засоленными и пресная вода с некоторыми проявлениями потока подземных вод.

Основные результаты изложены ниже:

1. Самые высокие скорости коррозии были обнаружены в проницаемых грунтах в пределах 2,5 метров от поверхности и которые были на уровне или выше уровня грунтовых вод. Даже на верхнем уровне скорость коррозии была ниже 0,015 мм/год, указанные выше.

2. Среднее и максимальное скорость коррозии снижается со временем после установки сваи.

3. Статистики нет найдено значение между скоростью коррозии и любым из следующих параметров: тип почвы и водопроницаемость, значение N почвы, рН почвы (была небольшая увеличение скорости коррозии ниже pH 4), удельное сопротивление грунта и характер грунта вода.

4. Скорость коррозии была одинаковой по всем сторонам стальной сваи.

5. Тип стали не имеет влияние.

Эти выводы показывают, что почвенные условия очень мало влияние на скорость коррозии сваи, а при использовании 0,015 мм/год скорость коррозии не только применима, но и консервативна.

В качестве окончательной ссылки, NZS3404:2009 — конструкционная сталь код — имеет расчетную скорость коррозии в зависимости от места (открытое, водное и почвы), тип встречающейся насыпи (контролируемая, неконтролируемая) и уровень уровень грунтовых вод. Два случая, наиболее важные для винтовых свай Piletech, похоронены в засыпке ниже постоянного уровня грунтовых вод и в засыпанной контролируемой засыпке выше постоянный уровень грунтовых вод в обоих этих случаях расчетная скорость коррозии 0,015 мм/год. Что соответствует другие требования к коду, как указано выше.

Таким образом, Piletech – если не указано иное – обычно использует консервативная скорость коррозии 0,03 мм/год для внешней стороны сваи вала и 0,015 мм/год для обеих сторон спирали сваи. Это также дешевле, быстрее и без контроля качества. хлопот, прежде чем наши команды сайта мобилизуются на сайт.

ПРИМЕР:

Типичные расчетные значения для коррозия в течение расчетного срока службы винтовых свай Piletech

50-летний дизайн срок службы (вал) = 0,03 x 50 = 1,5 мм

100 лет расчетный срок службы (вал) = 0,03 x 100 = 3 мм

Расчет на 50 лет срок службы (спираль) = 0,015 x 2 x 50 = 1,5 мм

100 лет расчетный срок службы (спираль) = 0,015 x 2 x 100 = 3 мм 

Коррозия сваи из солнечной стали: защита нашей солнечной инфраструктуры

про коррозию? В этой новой статье рассматривается коррозия стальной сваи солнечной фермы. Сделай заглубленные сваи из оцинкованной стали, поддерживающие солнечные батареи , соответствуют требованиям по сроку службы?

---

Коррозия сваи из оцинкованной стали может начаться уже через пять лет.

Big Footprint

Мы продолжаем строить все больше объектов солнечной энергетики. Соединенные Штаты планируют еще больше, поскольку они продолжают проводить политику, поощряющую развитие возобновляемых источников энергии.

Экономия за счет масштаба делает эти объекты более конкурентоспособными по сравнению с другими технологиями производства электроэнергии. Эти солнечные фермы коммунального масштаба имеют мощность от 1 МВт до 1000+ МВт. Одной из особенностей этих солнечных ферм является их физическая площадь. Средней солнечной ферме требуется 6-8 акров земли для поддержки десятков тысяч фотоэлементов, необходимых для выработки электроэнергии в таком масштабе.

Например, проект Mammoth Solar Farm в северной Индиане после завершения будет иметь генерирующую мощность 1650 МВт. И он будет занимать площадь в 13 000 акров и будет использовать более 2,85 миллиона солнечных панелей. Это крупнейший проект в США, и он должен быть полностью введен в эксплуатацию в 2024 году.

Стальные сваи, поддерживающие солнечные батареи: как насчет коррозии?

Учитывая размеры, стоимость и ожидаемый срок службы этих объектов, на этапе проектирования возникает справедливый вопрос: а как насчет коррозии? В частности, заглубленные опорные конструкции, которые удерживают солнечные батареи на месте.

Обычно строительные бригады вбивают или ввинчивают в землю сваи из оцинкованной стали для поддержки каркасов солнечных панелей. Оцинкованные стальные сваи обычно имеют хороший срок службы в большинстве сред для этого применения. Однако, как и все стальные конструкции, они подвержены коррозии. В конечном итоге коррозия стальных свай отрицательно скажется на целостности опорной конструкции.

Поэтому операторы солнечных электростанций должны учитывать влияние коррозии на срок службы оцинкованных свай на этапе проектирования проекта.

Начните с сведений о сваях

Первым шагом в процессе оценки коррозии является изучение ваших свай.

Для любого крупного проекта солнечной фермы потребуются тысячи стальных свай. Тип сваи и толщина оцинковки существенно влияют на стоимость проекта.

К сожалению, инженеры-строители часто не учитывают коррозию при определении размеров свай. Они хорошо осведомлены о проблемах нагрузки и выбирают сваю для использования на основе подробного анализа несущей способности грунта и анализа ветровой нагрузки. Они учитывают, насколько большими и глубокими должны быть сваи, чтобы выдерживать прогнозируемые механические нагрузки. Часто это единственное соображение. В результате любой разговор о коррозии часто сводится к тому, что сваи оцинкованы.

Насколько агрессивна окружающая среда?

Но даже оцинкованные сваи подвержены коррозии, а в высокоагрессивной среде срок их службы может быть намного ниже ожидаемого. Поэтому в некоторых случаях могут потребоваться дополнительные меры по снижению коррозии, такие как катодная защита.

Принимая во внимание обширную площадь от сотен до тысяч акров, требуемую для этих участков, требуется тщательная оценка коррозии на всей территории.

Как правило, на ранних этапах проекта компании Geotech заключают контракты на проведение подробных испытаний почвы на этих участках. Это испытание предоставляет необходимые данные о несущей способности грунта для правильного проектирования несущих конструкций. При проведении испытаний на всей площадке эти фирмы часто проводят некоторые репрезентативные испытания удельного сопротивления грунта. Хотя эти тесты на сопротивление проб почвы могут указывать на коррозионную активность почвы, их часто недостаточно для правильной оценки.

Исследование MATCOR: анализ почвы

В ходе одного исследования, проведенного MATCOR, всесторонний анализ почвы показал, что большая часть солнечной фермы находится в почве с умеренной коррозией. Тем не менее, значительная часть объекта находилась в очень агрессивных грунтах. Кроме того, расчеты срока службы свай значительно различались в зависимости от их расположения в пределах солнечной фермы. Предполагаемый срок службы колебался от 17 лет до 30+ лет.

Другим фактором при расчете срока службы является предполагаемая деградация свай во время установки. Воздействие на цинковое покрытие может существенно различаться в зависимости от характеристик грунта.

MATCOR предоставляет комплексные услуги по тестированию удельного сопротивления грунта.

Коррозия стальных свай: как долго прослужат стальные сваи?

Первым этапом срока службы забивных стальных свай является внешний цинковый слой сваи из оцинкованной стали. Цинк действует как покрытие и гальванический анод. По мере износа цинкового слоя обнажается нижележащая стальная подложка. Таким образом, расчетный срок службы, говоря простым языком, представляет собой ожидаемый срок службы цинкового покрытия плюс ожидаемый срок службы стальной основы.

Мы определяем срок службы свай из оцинкованной стали для солнечных конструкций как некоторый допустимый процент потери толщины до нарушения целостности сваи.

На скорость коррозии сваи влияет множество факторов, в том числе:

• Наличие медного заземления, приклеенного к свае
• Разрушение цинкового покрытия при забивке сваи
• Пласты дифференциального удельного сопротивления грунта
• Дифференциальный уровень кислорода/аэрация
• Расположение уровня грунтовых вод в районе заглубленных свай

Одним из основных факторов ускоренной коррозии свай является наличие медного заземления. Когда стальные сваи соединены с медной заземляющей сеткой, срок их службы может значительно сократиться, так как слой цинкового покрытия и нижележащая стальная подложка действуют как гальванические аноды. Это может иметь большое значение в условиях низкого удельного сопротивления почвы.

Значительная коррозия стальных свай может произойти всего за пять лет

В некоторых крайних случаях коррозия оцинкованных свай может стать серьезной для конструкции менее чем за пять лет эксплуатации.